Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Pada Sistem Rumah Tangga

Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Pada
Sistem Rumah Tangga Berbasis
Mikrokontroler
Bachtiar Hidayat (41413110051)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Mercubuana
Karakteristik gas LPG yang sangat mudah terbakar menjadi salah satu masalah penting yang
perlu diperhatikan. Yaitu bila gas LPG tersebut bocor maka keberadaannya akan menjadi sangat
berbahaya, dapat menimbulkan hal – hal yang tidak kita inginkan yaitu antara lain dapat menyebabkan
kebakaran dan juga sesak napas. Hal ini tentu saja menyebabkan kerugian kepada kita baik dari
terjadinya korban jiwa maupun dari segi materi.
Dari latar belakang tersebut maka muncul pemikiran untuk membuat alat dalam tugas akhir ini
yaitu “Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Pada Sistem Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroller”. Alat
ini bekerja berdasarkan input dari sensor Gas MQ6 mendeteksi kebocoran pada tabung gas LPG,
mikrokontroller akan memproses buzzer, fan dan mengirim pesan laporan melalui SMS, tanda telah
terjadi kebocoran gas.
Alat pendeteksi kebocoran gas LPG yang dirancang oleh penulis dapat bekerja dengan baik.
Ketika terjadi kebocoran gas LPG, peralatan memberikan peringatan berupa suara dari buzzer dan
mengirimkan informasi kepada pemilik rumah dalam bentuk pesan singkat ( sms ).
Kata kunci : sensor MQ6,Gas,Mikrokontroler,Short Message Service (SMS).
I.
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Hampir setiap hari terlihat pada
halaman depan Koran atau siaran ditelevisi
berita tentang musibah kebakaran yang terjadi
baik
dalam
rumah
penduduk,
gedung
perkantoran, hotel, pertokoan atau pasar.
Bencana kebakaran sangat berbahaya karena
dapat memakan korban jiwa. kebakaran
merupakan suatu peristiwa yang tidak
dikehendaki oleh setiap manusia. Kebakaran
dapat mengakibatkan kerugian yang tidak
sedikit, baik kerugian material jiwa yang
ditimbulkan.
Setiap
proses
kebakaran
selalu
menimbulkan
asap
dan
panas
yang
menyebabkan kenaikan temperature pada suatu
tempat atau ruangan yang terjadi kebakaran.
Sedangkan hasil proses perubahan material
suatu kebakaran adalah adanya asap gas yang
berupa
partikel-partikel
kecil.
Kemajuan
teknologi elektronika sangat cocok untuk tugas
penyediaan sistem alarm yang peka dan efektif
sebagai pencegahaan hal-hal pada kasus
diatas.
Sistem otomatisasi adalah salah satu
bagian dari perkembangan teknologi yang
sangat pesat saat ini, dimana manusia selalu
berusaha untuk tetap merasa aman di
kehidupan sehari-hari, dengan menciptakan
suatu
peralatan
elektronik yang
dapat
mengendalikan
secara
otomatis
dan
memonitoring output dari alat tersebut sehingga
dapat menggantikan peran manusia dalam
mengawasi,
memantau,
keamanan
dari
bencana kebakaran.
Sifat gas LPG yang mudah terbakar
menjadi
masalah
penting
yang
harus
diperhatikan, yaitu bila gas LPG tersebut bocor
maka keberadaannya akan menjadi sangat
berbahaya. Tindakan-tindakan pun banyak yang
harus dilakukan untuk mengatasi masalah
tersebut, memasang regulator yang khusus,
mengganti selang yang anti jamur atau tikus,
dan lainnya. Tetapi hal tersebut belum terlalu
efektif, karena kekhawatiran akan kebocoran
gas elpiji masih ada dibenak pengguna /
konsumen.
Oleh karena itu dirancanglah sebuah
system alat otomatis dengan judul “ALAT
PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG PADA
1
SISTEM RUMAH TANGGA BERBASIS
MIKROKONTROLER”
2. Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian latar belakang
diatas, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan adalah bagaima merancang
dan membangun sebuah system untuk
memberikan peringatan kepada pemilik
rumah
secara
langsung
dengan
menggunakan suara buzzer dan Fan.
3. Batasan Masalah
penyelesaian laporan akhir, dilaksanakan
secara sistematis dan saling berkaitan sehingga
diperoleh peralatan dengan spesifikasi yang
sangat baik.
2. BLOK DIAGRAM SISTEM
Sebelum merancang perangkat lunak yang
perlu diketahui dalah susunan dari system itu
sendiri, hal ini guna untuk mempermudah
dalam melakukan penelitian, pengukuran, serta
mendeteksi jika terjadi kesalahan dalam
pembuatan system. Secara keseluruhan
gambaran sistem alat yang akan dibangun
adalah sebagai berikut:
1. Sensor yang digunakan dalam
penelitian ini adalah sensor gas
MQ6
2. Sistem
bebasis
mikrokontroler
Atmega8 yang bertugas untuk
mengatur seluruh kegiatan sistem
yang dirakit
3. Tanda bahaya dari kebocoran gas
akan dikirim melalui media sms dan
berupa lampu LED serta buzzer
sebagai sistem peringatan dini.
4. Tujuan
Tujuan dari system yang akan
dibuat
nantinya
untuk
dapat
mengimplementasikan suatu alat yang
digunakan untuk memberikan data
status keadaan sekaligus peringatan
kepada pemilik rumah berdasarkan hasil
data olahan yang dapat dimonioring
secara langsung, diman keluarannya
dalam bentuk suara buzzer sebagai
tanda
peringatan
suara,
dan
memberikan suatu informasi melalui
sms kepda pemilik rumah.
II. PERANCANGAN ALAT
1. TUJUAN PERANCANGAN ALAT
Perancangan
pada
dasarnya
merupakan suatu tahapan yang sangat penting
dalam pembuatan suatu alat. Karena dengan
menganalisa komponen yang digunakan maka
alat yang akan dibuat akan bekerja sesuai
dengan apa yang diharapkan. dengan
mempertimbangkan karakteristik – karakteristik
komponen yang digunakan. Selain itu dengan
adanya perancangan ini yang merupakan tahap
Gambar 3.1 Sistem Blok Diagram
Gambar diatas menunjukkan bahwa sistem
terdiri dari input, output dan pengolahan data.
Bagian input itu sendiri berasal dari sensor
MQ6, sedangkan untuk pengolahan data terdiri
dari rangkaian kontrol untuk IC Atmega8, dari
gambar
diatas dapat
diuraikan
bahwa
mikrokontroler
Atmega8
berfungsi
untuk
mengolah input pembacaan kadar gas dari
sensor MQ6 serta memberikan data kepada IC
MAX232 untuk dikomunikasikan kepada modem
wavecom. Sementara untuk output terdiri dari
lampu LED dab buzzer tanda bahwa telah
terjadi kebocoran gas LPG.
3. RANGKAIAN SENSOR GAS
sensor ini akan siap mendeteksi logika (1)
dan bila mendeteksi kebocoran akan berlogika
(0) bila terjadi kebocoran,plate mas yang
terdapat dalam jarring sensor gas akan
memanas bahwa tanda ada kebocoran gas lalu
akan diproses oleh mikrokontroller yang sudah
terintegrasi dengan komponen - komponen
yang
lainnya seperti rangkaian OP-AMP
disebut sistem minimum. Kemudian informasi
akan dikirimkan melalui level converter RS-232
yang selanjutnya informasi akan dikirimkan
2
berupa SMS dari wireless modem ke mobile
station pemilik rumah,ada kebocoran gas. Hal
ini juga mengaktifkan buzzer dan Fan.
Gambar 3.3 Rangkaian LCD
Gambar 3.2 Rangkaian sensor gas MQ6
4. RANGKAIAN MODEM WAVECOME
Pada pembuatan alat simulasi ini, jenis
mikrokontroler
yang
digunakan
adalah
mikrokontroler ATMega8, yang bekerja pada
level TTL/CMOS yaitu berada pada tegangan
5V. Sedangkan untuk modem sendiri digunakan
modem Wavecom GSM jenis M1306B yang
akan bekerja pada tegangan 10V. maka agar
mikrokontroler dan modem dapat terhubung,
digunakanlah IC MAX232N sebagai converter.
6. DIAGRAM ALUR SYSTEM
Pembuatan diagram alur sangat diharuskan
dalam pembuatan sebuah program. Hal ini
dilakukan untuk mengefisiensikan waktu
pengerjaan program yang tanpa rencana dan
menghindari pembuatan program yang memiliki
fungsi saling tindih. Dengan flow chart tersebut
sebuah program dapat dianalisa terlebih dahulu
dari unjuk kerjanya beserta kemungkinankemungkinan sebelum program tersebut dibuat.
Gambar 3.3 Rangkaian modem wavecome
5. RANGKAIAN PERANGKAT LCD
System ini menggunakan tampilan LCD
yang terintregrasi oleh mikrokontroller untuk
menampilkan kadar gas yang dideteksi oleh
sensor Gas, LCD akan menampilkan data
kadar gas secara real time di karenakan
sesitifitas sensor MQ6 sehingga tampilan awal
adalah kadar gas di udara normal dan lcd akan
menampilkan
kesiapan
modem
yang
menunjukan
bahwa
modem
terhubung
kemikrokontroller dan siap untuk di gunakan.
Gambar 3.4 Diagram Alur Sistem
Penjelasan diagram alur
Ketika start (mulai) rangkaian disuplai
tegangan dari sumber listrik 12 Volt
DC yang berasal power suplly Setelah
di regulasi menjadi 5 volt baru
digunakan untuk input internal ADC
OUPUT internal ADC ini akan terhubung
dengan display sehingga display akan
menampilkan kadar gas
3
Apabila sensor gas mendeteksi ada
kebocoran gas di atas ambang batas
kadar gas yang ditentukan akan
diproses oleh mikrokontroller
Mikrokontroller
akan
membunyikan
buzzer dan mengaktifkan Fan untuk
menghisap gas bocor keruangan
terbuka sebagai penanganan dini
Proses pengiriman SMS laporan status
akan berjalan setelah buzzer dan Fan
aktif
Output program diakhiri dengan proses
off sistem.
III.
3. PENGUJIAN FUNGSI BUZZER
Rangkaian buzzer ini bekerja ketika
mendapat tegangan 5 Volt. Dalam
percobaan menggunakan transistor sebagai
saklar dalam pengaktifan buzzer. Ketika
tegangan Vin = 0 Vdc. Base lebih negatif
daripada emitter sehingga transistor off
(saklar open). Saat vin = 5 Vdc, tidak ada
arus yang mengalir pada RBase. Base lebih
positif daripada emitter. Tegangan pada B-E
ini adalah nol dan transistorakan on (saklar
close) sehingga buzzer aktif.
PENGUJIAN ALAT
1. PENGUJIAN OUTPUT CATU DAYA
Pengujian pada modul rangkaian catudaya
dilakukan melalui dua tahap, yaitu
pengukuran catudaya dalam keadaan tanpa
beban dan pengukuran catu daya dalam
keadaan dengan beban. Rangkaian catu
daya yang terdiri dari satu modul dengan
level tegangan output ini, diharapkan
menghasilkan tegangan keluaran sebesar
+5VDC dari tegangan masukan sebesar
12VAC yang berasal dari trafo step down
yang digunakan. Hasil pengukuran yang
diperoleh pada tabel adalah hasil yang
didapat dari pengujian rangkaian catu daya
+5VDC tanpa beban dan dengan beban
yang berupa sebuah modul mikrokontroler
2. PENGUJIAN MODUL SENSOR
Pada pengukuran modul sensor ini, ada
beberapa pengujianya itu pertama adalah
mengukur besarnya tegangan yang ada di
sensor gas MQ6, baik saat terkena GAS
atau tidak terkena GAS kemudian,
pengukuran selanjutnya adalah menguji
ketepatan dari sensor tersebut, apakah
sudah
tepat
memberikan
instruksi
kemikrokontroler. Hal inidapat dilihat apakah
modem dapat mengirimkan SMS kepemilik
rumah atau tidak
Gambar 4.2 Penampakan buzzer
4. PENGUJIAN FUNGSI LED
Pengujian fungsi LED bertujuan untuk
mengetahui hidup atau mati lampu LED saat
terjadi kebocoran gas LPG (Alarm). Dari
pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan
bahwa fungsi LED bekerja secara normal
sesuai dengan apa yang telah direncanakan
sebelumnya.
Gambar 4.3 Penampakan LED
5. PENGUJIAN FUNGSI LCD
Pengujian fungsi layar LCD dilakukan
dengan menuliskan program penampil yang
di tulis melalui PC kedalam mikrokontroler.
Sehingga dapat diketahui apakah LCD
dapat bekerja atau tidak. Rangkaian LCD itu
4
sendiri dapat bekerja
tegangan sebesar 5 Volt.
dengan
supply
V.
1
2
Gambar 4.4 Sending sms dan menu LCD
IV.
KESIMPULAN DAN SARAN
Setelah dilakukan perancangan dang
pengujian alat serta sistem, maka diperoleh
beberapa kesimpulan dan saran. Berdasarkan
hasil studi dan analisa terhadap pembuatan alat
dan sistem, maka dapat diambil kesimpulan:
 Peralatan pendeteksi kebocoran
gas LPG ini dapat bekerja
dengan baik sesuai dengan
rancangan.
 Alat pendeteksi kebocoran gas
LPG
inidapat
mendeteksi
kebocoran
gas
dan
mengeluarkan
peringatan
berupa suara dari buzzer dan
lampu LEDserta mengirimkan
pesan sms kepada pemilik
rumah.
3
4
5
DAFTAR PUSTAKA
Cooper, William D.1993. Instrumentasi
Elektronika dan Teknik Pengukuran. Edisi Kedua.
Terjemahan S. pakpahan. Jakarta: Penerbit
Erlangga
Hal, Douglas V. 1992. Microprocessor and
Interfacing, Programming, and Hardware. Second
edition. Singapore: McGrow Hill, Inc
Steeman, J.P.M.1996. Data Sheet Book 2.
Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Frings, Stefan.2011. “LCD”. Datasheet.
Budiharto, Widodo, Firmansyah, Sigit. 2005.
Elektronika Digital+ Sistem kontrol jarak jauh.
Penerbit: Andi. Surabaya
Saran yang diberikan pada pembuatan
alat pendeteksi kebocoran gas LPG adalah
sebagai berikut:
 Mekanika alat masih perlu kesempurnaa
lagi yaitu penanggulangan dari akibat
kebocoran gas LPG itu sendiri.
 Perlu dilakukan analisa biaya untuk
mengetahui nilai keekonomian alat
pendeteksi kebocoran gas LPG ini.
5