SISTEM PEMADAM API SISTEM PEMADAM API Fauza Nugroho1, Fikri Nabil Arifin2, Ika Apriyani3, Taufiq Fuad Haidar4, Samuel BETA5. Mahasiswa dan Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia E-mail : nugrohofauza@gmail.com1, nabilaautentic@gmail.com2, ikaakpri645@gmail.com3, tauviqi@gmail.com4, sambetak2@gmail.com5 Abstrak – Sistem Pemadam Api merupakan suatu sistem yang dirancang untuk mengatasi permasalahan kebakaran yang sering terjadi pada bangunan. Sistem ini dapat mendeteksi terjadinya tanda-tanda kebakaran menggunakan sensor gas MQ-2 yang mendeteksi adanya asap penyebab kebakaran. Keluaran dari sistem ini berupa pompa air untuk memadamkan api serta dilengkapi dengan modul SIM800l yang dapat mengirimkan informasi tentang kondisi ruangan beserta tandon air. Sistem Pemadam Api ini menggunakan Arduino Uno sebagai mikrokontrolernya. Ketika sensor MQ-2 mendeteksi adanya asap, pompa air akan bekerja menyemprotkan air dan SIM800l menggirimkan informasi kepada pengguna. Kata kunci: Arduino Uno, Sensor MQ-2, Pompa Air, Modul SIM800l Abstract - Fire Extinguisher System is a system designed to overcome fire problems that often occur in buildings. This system can detect the occurrence of fire signs using the MQ-2 gas sensor which detects the presence of smoke that causes fire. The output of this system is in the form of a water pump to extinguish the fire and is equipped with a SIM800l module which can send information about the condition of the room and the water reservoir. This Fire Extinguisher System uses Arduino Uno as its microcontroller. When the MQ-2 sensor detects smoke, the water pump will work spraying water and SIM800l sends information to the user. Keywords: Arduino Uno, MQ-2 Sensor, Water Pump, SIM800l I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebakaran merupakan bencana yang sering terjadi di perkotaan. Menurut Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) mendefinisikan kebakaran sebagai situasi dimana bangunan pada suatu tempat seperti rumah/pemukiman, pabrik, pasar, dan lain-lain dilanda api yang menimbulkan korban dan kerugian (BNPB, 2016). Bencana kebakaran yang tidak diatasi dengan cepet akan menyebabkan kerugian materi yang besar bahkan juga dapat membahayakan jiwa manusia. Oleh karena itu, untuk menghindari kebakaran yang terjadi pada suatu ruangan dibutuhkan alat deteksi dini dan pemadam kebakaran. Sehingga ketika tidak ada orang di rumah misalnya, keebakaran dapat dideteksi dan dipadamkan secara otomatis. Berdasarkan permasalahan diatas dirancanglah suatu sistem pemadam kebakaran yang berbasis Arduino Uno menggunakan sensor asap (MQ-2) sebagai detektor asap, modul SIM800l yang berfungsi menggirimkan informasi berupa SMS (Short Message Service) mengenai kebakaran kepada pengguna ruangan, pompa air yang berguna menyeprotkan air untuk memadamkan api dan dilengkapi dengan sensor ketinggian air pada tandon air sebagai indikator apakah ada air dalam tandon, serta dilengkapi dengan bel dan penampil sebagai indikator. 1.2 1.2 Tujuan Tujuan pembuatan alat ini adalah : 1. Membuat suatu sistem pemadam api yang dapat memberitahukan informasi kebakaran kepada pengguna menggunakan SMS. 2. Mengetahui cara kerja dari sistem pemadam api. 3. Meminimalkan terjadinya kerugian saat terjadi kebakaran dengan adanya penangganan dini pemadaman api secara otomatis saat terjadi kebakaran. 1.3 1.3 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu : 1. Bagaimana merancang suatu sistem pemadam api dengan pemberitahuan berupa SMS? 2. Bagaimana cara kerja sistem pemadam api dengan Arduino Uno? 3. Bagaimana cara memadamkan api secara otomatis saat tidak ada orang di ruangan? 1.4 Pembatasan Masalah Dalam pembuatan alat ini penulis akan membuat batasan permasalahan agar tidak menyimpang dari spesifikasi dan kemampuan alat yang akan buat. Pembatasan masalah tersebut adalah : 1. Sensor asap menggunakan MQ-2 2. Pompa air dapat bekerja apabila tandon berisi air. 3. Modul SIM800l akan menggirimkan SMS kepada pengguna apabila SIM card terdapat pulsa. II. TINJAUAN PUSTAKA Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat. 2.1 Sensor MQ-2 Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluaran membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor MQ-2 berfungsi mendeteksi adanya asap yang diakibatkan karena kebakaran. Gambar 2.1 Sensor MQ-2 2.2 Arduino Uno Arduino UNO adalah sebuah papan mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital masukan dan luaran (6 di antaranya dapat digunakan sebagai luaran PWM), 6 masukkan analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah steker hidup, sebuah kepala ICSP, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubung- kannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. Arduino sebagai mikrokontroller digunakan sebagai pemroses sistem dan diprogram menggunakan software Arduino IDE. Gambar 2.2 Arduino Uno 2.3 Penampil 16x2 Penampil adalah salah satu jenis cara penataan elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. Penampil berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik. Penampil dalam sistem ini berfungsi menampilkan informasi kondisi ruangan dan level air dalam tandon. Gambar 2.3 LCD 16x2 2.4 Bel Bel adalah sebuah komponen elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau getaran. Energi getaran ini akan mengahasilkan suara. Bel digunakan sebagai indikator jika terjadi kebakaran. Gambar 2.4 Bel 2.5 Modul SIM800l Modul 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. Modul SIM800l akan mengirimkan informasi tentang kondisi ruangan serta level air dalam tandon kepada pengguna. Gambar 2.5 Modul SIM800l 2.6 Saklar Saklar menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Saklar digunakan sebagai pemutus dan peyambung arus listrik pada pompa air. Gambar 2.6 Relay 2.7 Pompa Air Pompa air berfungsi untuk menyemprotkan air saat terjadinya kebakaran. Gambar 2.7 Pompa Air 2.8 Sensor Ketinggian Air Sensor ketinggian air berfungsi mendeeksi ada tidaknya air didalam tandon. Saat air dalam tandon kosong modul SIM akan menggirimkan pemberitahuan kepada pengguna. III. PERANCANGAN ALAT 3.1 Alat 1. Bor PCB 2. Solder 3. Tang Potong 4. Gergaji 5. Kabel USB 6. Kotak/papan (tepat meletakkan alat) 7. Setrika 3.2 Bahan 1. Arduino Uno 2. Sensor MQ-2 3. Penampil 16x2 4. Bel 5. Modul SIM800l 6. Pompa Air 7. Saklar 8. Sensor Ketinggian Air 9. Kaca 10. Kabel penghubung 11. Selang 12. Nosel 13. Kertas duplex 3.3 Blok Diagram Hubungan Komponen Utama Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Pemadam Api Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas: 1. Sensor MQ-2 untuk mendeteksi adanya asap. 2. Sensor Ketinggian Air untuk mendeteksi apakah air dalam tandon masih ada. 3. Arduino Uno berfungsi sebagai pemroses. 4. Penampil untuk menampilkan informasi berupa huruf, angka dan tulisan. 5. Bel untuk memberikan tanda/sbagai indikator. 6. Modul SIM800l berfungsi mengirimkan informasi berupa SMS. 7. Saklar untuk memutus dan menyambung arus listrik pada pompa air. 8. Pompa air berfungsi menymprotkan air bila terjadi kebakaran. 3.4 Gambar Rangkaian 3.2 Gambar Rangkaian 3.5 Diagram Alir Gambar 3.3 Diagram Alir 3.6 Diagram Pengawatan Gambar 3.4 Diagram Pengawatan Keseluruhan Gambar 3.5 Diagram Pengawatan Luar Gambar 3.6 Diagram Pengawatan Dalam 3.7 Gambar Alat Gambar 3.7 Gambar Alat 1 Gambar 3.8 Gambar Alat 2 Gambar 3.9 Gambar Alat 3 3.8 Pembuatan Alat Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu: 1. Membuat perencanaan bagan alat 2. Membuat skema pengawatan 3. Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan 4. Membuat program untuk Arduino 5. Pembuatan kerangka alat 6. Pemasangan rangkaian pada kerangka alat IV. CARA KERJA ALAT Cara kerja dari sistem ini yaitu pada kondisi awal penampil menampilkan informasi “Proyek ARDUINO” selama 1 s pada kolom pertama, lalu dikolom kedua “LOADING” seelama 1 . Sensor ketinggian air mengecek kondisi air dalam tandon apakah ada isinya atau tidak. Yang kemudian akan ditampilkan statusnya di penampil. Namun bila tandon air kosong modul SIM akan mengirimkan SMS kepada pengguna bahwa tandon kosong. Kemudian sensor MQ-2 akan mendeteksi apakah ada asap dalam ruangan, bila ada penampil menampilkan informasi “RUANGAN TERBAKAR SEGERA KELUAR” . Belberbunyi. Pompa bekerja menyemprotkan air. Dan modul SIM mengirimkan pemberitahuan kepada pengguna bila ruangan terbakar. Ketika sensor sudah tidak mendeteksi adanya asap, LCD menampilkan informasi “API TELAH PADAM”. Bel berhenti berbunyi . SIM800l mengirimkan SMS “ API TELAH PADAM”. Pompa berhenti bekerja. V. PENGUJIAN ALAT Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah : 1. Mengunggah program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan atau belum. 2. Menguji alat sesuai cara kerja VI. KESIMPULAN Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut: 1. Penampil 16x2 berfungsi untuk menampilkan informasi berupa teks sesuai yang telah dituliskan dalam program dan nilai kecepatan yang dimasukkan. 2. Sensor MQ-2 sebagai detektor asap. 3. Diperlukannya sensor ketinggian air untuk mengetahui isi air dalam tandon jika sewaktu-waktu habis. DAFTAR PUSTAKA [1] H. S. Wiweko, “Sistem peringatan dini akan bahaya kebakaran,” Telsa, vol. Vol 10, pp. 75–78, 2008. [2] N. S. Rahayu, “Rancang Bangun Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis dan Dinamis Berbasis Mikrokontroler,” Fis. Unand, vol. 6, no. 3, pp. 290–295, 2017. [3] N. Mega Apriyaningsih, Abdul Muid, “Prototipe Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis,” Prism. Fis., vol. V, no. 3, pp. 106–110, 2017. [4] D. Sasmoko and A. Mahendra, “Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Kebakaran Berbasis IoT Dan Sms Gateway Menggunakan Arduino,” Simetris, vol. 8, no. 2, pp. 469–476, 2017. LAMPIRAN 1. PPT, klik disini 2. Jurnal, klik disini 3. Program Ard Pdf, klik disini 4. Program Ard, klik disini 5. Pengawatan Keseluruhan, klik disini 6. Pengawatan Dalam, klik disini 7. Pengawatan Luar, klik disini 8. Diagram Alir, klik disini 9. Diagram Blok, klik disini 10. Gambar Rangkaian, klik disini 11. Simulasi Proteus, klik disini BIODATA Fauza Nugroho. Penulis dilahirkan di Semarang, tanggal 04 Februari 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N 4 Wonosari, SMP N 18 Semarang, dan SMA N 6 Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.3.08. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: nugrohofauza@gmail.com Fikri Nabil Arifin. Penulis dilahirkan di Jepara, tanggal 16 September 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N 2 Balong, MTS N Bawu, dan SMA N 1 Bangsri. Tahun 2016. penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.3.09. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: nabilaautentic@gmail.com Ika Apriyani. Penulis dilahirkan di Klaten, tanggal 21 April 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N 1 Tambong Wetan, SMP N 5 Klaten, dan SMK N 1 Klaten. Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.3.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: ikaapri645@gmail.com Taufiq Fuad Haidar. Penulis dilahirkan di Tuban, tanggal 11 Agustus 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Islam Tuban, SMP Muallimin, dan SMK N 1 Tuban. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.3.23. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: tauviqi@gmail.com SISTEM PEMADAM API SISTEM PEMADAM API Fauza Nugroho 1 , Fikri Nabil Arifin 2 , Ika Apriyani 3 , Taufiq Fuad Haidar 4 , Samuel BETA 5 . Mahasiswa da... Baca selengkapnya » 09.10