» » » » » Pendeteksi Kebocoran Gas dengan Pemberitahuan Pengirim SMS atau Telepon




Pendeteksi Kebocoran Gas dengan Pemberitahuan Pengirim SMS atau Telepon
Ivan Feisal Ardiansyah1, Mia Yunitasari2, Mohammad Galih Rachmansyah3, Videlia Rosa Maharani4 , Samuel BETA5

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id
Abstrak— Pendeteksi kebocoran gas dengan pemberitahuan pengirim sms atau telepon dilengkapi dengan sensor gas dengan kadar yang dapat diatur dan memudahkan seseorang dalam memantau tabung gas yang ada di rumah apabila pemilik rumah sedang bepergian. (Abstrak)
Keywords—Tabung gas, Sensor Gas, Pesan Singkat (SMS), Telepon (key words)

I.     PENDAHULUAN

Dalam kehidupan sehari-hari, sering kali kita menjumpai penggunaan gas LPG (liquefied petroleum gas) atau gas minyak bumi yang dicairkan. LPG sering kali digunakan di rumah, di warung makanan, dan tempat lainnya yang membutuhkan pembakaran menggunakan gas. Kebocoran gas acap kali terjadi karena slang regulator yang tidak terpasang dengan baik, kerusakan pada tabung gas LPG, atau kebocoran pada kompor. Hal ini sangat berbahaya jika tidak diketahui oleh para pengguna gas. Karena gas sangan rentan terbakar bahkan oleh suhu panas, dan yang paling buruk adalah gas terbakar merambat ke tabung dan terjadi ledakan sehingga bisa terjadi kebakaran rumah.

Untuk mencegah hal seperti kebakaran rumah akibat kebocoran gas. Dengan menggunakan alat pemberitahuan kebocoran gas, maka hal-hal yang tidak diinginkan dapat dihindari. Dikarenakan sifatnya yang sensitif, maka perlu adanya perhatian khusus terhadap bahan bakar jenis ini. Sehingga diperlukan suatu sistem peringatan dini dalam menannggulangi kebocoran gas.[1] Tidak hanya mengirim sms, alat ini akan mengaktifkan kipas untuk mengeluarkan gas yang berada di dalam ruangan rumah.

II.    TINJAUAN PUSTAKA

A.    Arduino UNO R3

Komponen ini merupakan komponen utama pengendali alat secara keseluruhan. Mikrokontroler merupakan suatu sistem computer kecil pada suatu chip.[2] Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Arduino adalah merupakan sebuah board minimum sistem mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATMega 328 yang merupakan produk dari Atmel.
Spesifikasi Arduino Uno R3
  • Mikrokontroler                   : ATmega328
  • Operasi Tegangan               : 5 Volt
  • Input Tegangan                   : 7-12 Volt
  • Pin I/O Digital                    : 14
  • Pin Analog                          : 6
  • Arus DC tiap pin I/O          : 50 mA
  • Arus DC ketika 3.3V          : 50 mA
  • Memori flash                      : 32 KB
  • SRAM                                 : 2 KB
  • EEPROM                            : 1 KB
  • Kecepatan clock                  :16 MHz


                                                             Gambar 2.1 Arduino R3

B.    Sensor Gas MQ2

Sensor MQ 2 merupakan sensor gas monoksida yang berfungsi untuk mengetahui keberadaan gas karbon monoksida, dimana sensor ini yang di pakai untuk memantau keberadaan asap rokok dalam peneletian ini. Sensor ini sangat mudah penggunaannya, dan hemat dalam penggunaan pin digital mikrokontroler.[3] Sensor ini memiliki sensitivitas tinggi dan waktu responyang cepat. Keluaran yang dihasilkan sensor ini adalah sinyal analog, MQ 2 memerlukan tegangan 5 V DC, resistnsi sensor ini akan berubah bila ada gas, out put darisensor ini dihubungkan ke pin Analog pada mikrokonntroler Arduino yang akan menampilkan dalam bentuk sinyal digital. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
1.    Catu daya pemanas     : 5V AC/DC
2.    Catu daya rangkaian   : 5VDC
3.    Range pengukuran      : 
200 - 5000ppm untuk LPG, propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm untuk  Hidrogen
4.    Luaran                        : analog (perubahan tegangan)

                                                      Gambar 2.2 Sensor Gas MQ2

C.    Modul GSM SIM800L

Merupakan modul GSM GPRS yang mendukung frekuensi quad-band (850/900/1800/1900MHz). Modul ini dapat difungsikan untuk mengirim dan menerima SMS dari satu mikrokontroler ke mikrokontroler lainnya. SIM800 adalah salah satu Module GSM/GPRS Serial yang dapat kita Gunakan bersama Arduino/AVR. Modul ini bekerja pada 4 band frekuensi yaitu 850Mhz, 900Mhz, 1800Mhz, dan 1900Mhz.[4]
Module SIM800L memiliki 12 pin Header, 6 sisi kanan dan 6 sisi kiri, berikut definisinya:
1.       NET   = Antena
2.       VCC  = 3,7 – 4,2 Volt
3.       RST   = Reset
4.       RXD  = Rx Data serial
5.       TXD  = Tx Data Serial
6.       GND  = Ground/ 0 Volt
7.       RING = Saat ada telepon
8.       MICP = Microphone
9.       SPKP = Speaker

                                                     Gambar 2.3 Modul GSM SIM800L

D.    Relai


Relay adalah suatu komponen electrik-mekanik yang dipakai untuk menghubungkan atau memutus arus.[2] Relai merupakan Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Elektromekanikal yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).
Relai menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.


                                                                  Gambar 2.4 Relai

E.    Regulator LM2596

Rangkaian regulator LM2596 bersifat monolitik sirkuit terpadu yang menyediakan semua fungsi aktif untuk regulator switching step-down (buck), mampu mengendarai beban 3-A dengan garis dan beban yang sangat baik peraturan. Perangkat ini tersedia dalam output tetaptegangan 3,3 V, 5 V, 12 V, dan output yang dapat disesuaikan versi. Membutuhkan jumlah minimum eksternal komponen, regulator ini mudah digunakan dan termasuk kompensasi frekuensi internal, dan frekuensi tetaposilator. Seri LM2596 beroperasi pada frekuensi switching150 kHz, sehingga memungkinkan filter berukuran lebih kecil komponen dari apa yang diperlukan dengan lebih rendahregulator pengatur frekuensi. Tersedia dalam paket standar 7-pin TO-220 dengan beberapa berbedaopsi belokan mengarah, dan pemasangan permukaan 7-pin TO-263 paket

                                                      Gambar 2.5 Regulator LM2596

F.    Kipas 12 Volt

Kipas ini terdiri dari kumparan kawat tembaga yang menghasilkan elektromagnetik untuk menggerakan kipas. Saat listrik DC dialirkan melalui kabel kipas, maka kipas akan langsung merubah arus listrik menjadi medan magnet yang dapat memutar kipas sesuai dengan arah aliran listrik. Rangkaian kipas berfungsi untuk menetralkan ruangan jika terdeteksi asap.[5]
Gambar 2.6 Kipas 12 Volt

G.    LCD 16x2

Modul LCD 16x2 adaah modul LCD matrix standar dengan ukuran 16 kolom dan 2 baris. LCD jenis ini cocok digunakan untuk membuat aplikasi sederhana ataupun advance. Kelebihan lainnya adalah LCD jenis ini relatif mudah digunakan untuk para pemula. Output dari sistem akan dikeluarkan melalui LCD. [6]
Spesifikasi :
·         Tegangan kerja adalah 5V.
·         Warna backlight adalah biru.
·         Mempunyai 16 pin standar LCD matrix.

Gambar 2.7 LCD 16x2

H.    I2C 16x2

Jumlah IO Port pada Arduino kadang tidak cukup untuk semua sensor, card reader, relay dan modul lainnya sehingga tidak cukup untuk layar LCD yang memerlukan 7 IO Port untuk pengendalian (4 pin data pada moda 4-bit / 8-pin data pada moda 8-bit + 1 pin RS + optional 1 pin untuk R/W + 1 pin Enable, di luar pin untuk mengendalikan lampu latar).
Dengan pemakaian Serial Interface IIC/I2C ini hanya diperlukan 2 port saja untuk mengendalikan LCD sehingga menghemat pemakaian port pada Arduino. Seperti contoh pada Arduino UNO, cukup hubungkan dengan pin A4/SDA dan A5/SCL selain pin +5V dan GND untuk power.
Kerjaan jadi simple dan praktis, hanya fokus pada 2 kabel saja SDA dan SCL.
Spesifikasi:
1. Tegangan kerja: +5V
2. Mendukung protokol I2C, coding lebih singkat
3 Dilengkapi Trimpot pengatur lampu dan kontras layar
4. Hanya 4 pin utk pengendalian (SDA, SCL, VCC dan GND)
5. Device Address: 0x20
6. Ukuran: 41.5x19x15.3mm
Gambar 2.8  I2C 16x2

III.   PERANCANGAN

Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem ini terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.

A.    Diagram Blok Sistem




                                                           Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

B.    Cara Kerja Diagram Blok Sistem

Sistem dapat bekerja apabila saklar ON/OFF ditekan. Saat saklar ON maka sensor gas MQ2 mulai membaca ada atau tidaknya kadar gas di sekitar sensor. Apabila terjadi kebocoran, setelah LCD menunjukkan angka 500ppm untuk kadar gas maka relai akan nyala sehingga kipas berputar. Nyalanya relai diikuti dengan bekerjanya modul GSM SIM800L untuk mengirim pesan singkat atau telepon sesuai dengan yang telah diatur. Kipas yang nyala berfungsi untuk mengurangi bahkan menghilangkan kadar kebocoran gas.

C.    Perancangan Elektronik

Komponen-komponen yang digunakan disusun pada sebuah papan PCB dan Aruino dengan susunan sebagai berikut :

Gambar 3.2 Rangkaian pada Arduino

D.    Gambar Pengawatan


                                                     Gambar 3.3 Gambar Pengawatan

E.    Gambar Rangkaian Lengkap




                                                Gambar 3.4 Gambar Rangkaian Lengkap

F.    Diagram Alir Pada Arduino



                                         Gambar 3.5 Diagram Alir dengan peringatan pesan singkat



                                         Gambar 3.6 Diagram Alir dengan peringatan telepon

IV.   PERANCANGAN MEKANIK

      Pada alat ini menggunakan kotak berukuran 30cm x 30 cm untuk meletakkan komponen-komponen yang digunakan. Kotak ini nantinya akan dipasang komponen-komponen dengan desain yang dapat mengoptimalkan hasil kerja dari alat yang dibuat. Di dalam kotak terdapat sensor gas MQ, kipas 12 Volt, relai, dan regulator. Pada bagian atas kotak terdapat saklar ON/OFF dan LCD 16x2. Arduino Uno R3 dipasang di luar kotak. Semua komponen dihubungkan oleh kabel penghubung.
Gambar 4.1 Penampakan Kotak Alat dari Atas


Gambar 4.2 Penampakan Kotak Alat dari Samping


Gambar 4.3 Gambar Pengawatan Luar


Gambar 4.4 Gambar Pengawatan Dalam

V.    PENGUJIAN DAN ANALISA

Tahap pengujian yang dilakukan yaitu pengujian respon sensor gas terhadap jarak jarak gas.

A.    Tabel Hasil Pengukuran

No
Jarak (cm)
Respon sensor gas
1
5
Ada
2
10
Ada
3
20
Ada
4
40
Ada
5
60
Ada
6
80
Ada
7
100
Ada
8
200
Ada
9
300
Ada
10
400
Ada
11
500
Tidak
Tabel 5.1 Tabel Hasil Pengukuran Sensor Gas

B.    Analisa.

Dari hasil percobaan, sensor gas MQ2 mampu mendeteksi gas dengan baik dan diperoleh hasil seperti pada tabel 5.1. Jarak terdekat yang terukur oleh sensor adalah  2 cm dengan kipas yang langsung menyala. Untuk jarak terjauh yang dapat terukur oleh sensor adalah 400 cm namun untuk jarak 500 cm sensor gas tidak merespons.

VI.   KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Hasil dari pembahasan dan uji coba alat sensor kebocoran gas, maka diambil kesimpulan bahwa dengan diaplikasikannya alat ini, maka rumah akan lebih aman dari kemungkinan terjadinya kebakaran rumah akibat kebocoran gas, jika terjadi kebocoran gas maka bisa langsung ditangani karena adanya pemberitahuan langsung lewat sms yang dikirimkan oleh alat pemberitahuan kebocoran gas.

B.    Saran

  1. Untuk selanjutnya alat lebih dikembangkan lagi agar dapat mengirim ke lebih dari satu nomor ponsel.
  2. Lebih baik ditambah dengan tindakan otomatis saat terjadi kebocoran gas.
  3. Lebih baik jika ditambah Buzzer atau Sepiker untuk mengantisipasi adanya gangguan jaringan pada nomor GSM. 


VII.  DAFTAR PUSTAKA


[1]         M. F. Putra, A. H. Kridalaksana, and Z. Arifin, “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Dengan Sensor Mq-6 Berbasis Mikrokontroler Melalui Smartphone Android Sebagai Media Informasi,” Inform. Mulawarman  J. Ilm. Ilmu Komput., vol. 12, no. 1, p. 1, 2017.

[2]         D. Erlansyah, D. Universitas, B. Darma, and L. Belakang, “Alat Deteksi Kebocoran Tabung Gas,” Universitas Bina Darma, Palembang.

[3]         C. Joko and K. Nurul, “Prototipe Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Menggunakan Sensor Gas MQ2 , Board Arduino Duemilanove , Buzzer , dan Arduino GSM Shield pada PT. Alfa Retailindo (Carrefour Pasar Minggu),” Ticom, vol. 2, no. 1, pp. 58–64, 2013.

[4]         Himawa dkk, “PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP BERBASIS MIKROKONTOLLER , Prodi D3 Teknik Telekomunikasi , Fakultas Ilmu Terapan , Universitas Telkom,” Universitas Telkom, 2017.

[5]         A. Mandagi and S. Immanuel, “Penggunaan Sensor Gas Mq-2 Sebagai Pendeteksi,” J. Tek. dan Ilmu Komput., vol. 03 No. 09, no. Jan-Mar 2014, pp. 1–7, 2014.

[6]         L. I. Ramadhan, D. Syauqy, and B. H. Prasetio, “Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Menggunakan Metode Fuzzy yang Diimplementasikan dengan Real Time Operating System ( RTOS ),” Universitas Brawijaya, 2017.


LAMPIRAN
1. Jurnal
2. Presentasi
3. Diagram Blok
4. Diagram Alir
5. Gambar Rangkaian
6. Pengawatan
7. Program Arduino
BIODATA PENULIS


Nama penulis : Ivan Feisal Ardiansyah. Penulis dilahirkan di Semarang, 02 Mei  1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Islam Hidayatullah, SMPN 21 Semarang, dan SMAN 04 Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.13. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : ivan.ardiansyah209@gmail.com


Nama penulis : Mia Yunitasari. Penulis dilahirkan di Pati, 18 Juni  1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Kebosawahan 01 Juwana, SMPN 1 Juwana, dan SMAN 1 Juwana. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.15. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : yunitamia60@gmail.com


Nama Penulis : Muhammad Galih Rachmansyah. Penulis dilahirkan di Semarang, 6 Oktober 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Karangmangu, SMPN 8 Purwokerto, dan SMK Sandhi Putra Telkom. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.16. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : namilupo@gmail.com


Nama Penulis : Videlia Rosa Maharani. Penulis dilahirkan di Semarang, 8 Maret 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kebon Dalem 2 Semarang, SMPN 8 Semarang, dan SMAN 4 Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.21. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : videliarosa@gmail.com 
01.20
, , ,

1 komentar:

Langganan: Posting Komentar (Atom)
 
Belajar Mikrokontroler 2018 © Politeknik Negeri Semarang. Teknik Elektronika. All Rights Reserved. Powered by Blogger
Top