proposal penelitian
TRANSCRIPT
PROPOSAL
PENELITIAN PENINGKATAN KAPASITAS
ALAT PEDETEKSI ORANG MEROKOK DALAM TOILET
MENGGUNAKAN SENSOR ASAP BERBASIS ARDUINO
TIM PENGUSUL1. Joni Eka Candra, S.T., M.T.
2. Rizal Ichsan
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PUTERA BATAM
TAHUN 2016-2017
HALAMAN PENGESAHANPROPOSAL PENELITIAN PENINGKATAN KAPASITAS
Rumpun Ilmu : TeknikTema Unggulan : Artificial IntelligenceJudul Penelitian : Alat Pendeteksi Orang Merokok Dalam Toilet
Menggunakan Sensor Asap Berbasis Arduino
Ketua Pengusula. Nama Lengkap : Joni Eka Candra, S.T., M.T.b. NIDN : 1025068201c. Jabatan Fungsional : Asisten Ahlid. Program Studi : Teknik Informatikae. Nomor HP : 085655567040f. Alamat Surel (e-mail) : [email protected]
Anggota Peneliti (1)a. Nama Lengkap : Rizal Ichsanb. NPM : 150210035c. Program Studi : Teknik informatikad.Nomor HP : 081261529849e. Alamat surel (e-mail) : [email protected]
Biaya Penelitian : Rp. 2.500.000.-
Batam, 20 Desember 2016
MengetahuiKetua Program Studi Ketua Tim Pengusul
Andi Maslan, S.T., M.SI Joni Eka Candra, S . T., M . T. NIP. 00068 NIP. 00330
ii
DAFTAR ISI
HalamanHALAMAN SAMPUL..................................................................................... iHALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iiDAFTAR ISI .................................................................................................... iiiDAFTAR GAMBAR........................................................................................ vDAFTAR TABEL............................................................................................ viRINGKASAN................................................................................................... viiBAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 11.1 Latar Belakang Masalah.................................................................... 11.2 Rumusan Masalah.............................................................................. 21.3 Batasan Masalah................................................................................ 21.4 Tujuan Penelitian............................................................................... 31.5 Rencana Target Capaian.................................................................... 3BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................... 42.1 Apa Itu Arduino ................................................................................ 42.1.1 Arduino Uno...................................................................................... 52.1.2 Fitur Mikrokontroler Atmega 328..................................................... 72.1.3 Softwere Arduino............................................................................... 72.2 Pengertian Sensor............................................................................... 82.2.1 Sensor Asaap (MQ-02)...................................................................... 92.3 Relay.................................................................................................. 102.4 Penelitian Terdahulu.......................................................................... 11BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT......... 133.1 Metode Penelitian.............................................................................. 133.2 Perancangan Sistem........................................................................... 133.3 Perancangan Desain Sistem Elektronik............................................ 143.4 Perancangan Perangkat Lunak.......................................................... 15BAB IV BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN........................................ 174.2 Anggaran dan Biaya penelitian......................................................... 174.2 Jadwal Penelitian............................................................................... 17DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN
III
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 2.1 Arduino Uno....................................................................................4Gambar 2.2 Bagian bagian Arduino Uno............................................................5Gambar 2.3 Penjelasan Bagian-bagian Arduino Uno..........................................5Gambar 2.4 Arduino IDE.....................................................................................8Gambar 2.5 Sensor Asap (MQ-02)......................................................................9Gambar 2.6 Ilustrasi dari Sebuah Relay......................................................................10Gambar 2.7 Contoh Sebuah Relay Miniature...............................................................10Gambar 3.1 Tahapan Tahapan Penelitian....................................................................13Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem.............................................................................14Gambar 3.3 Desain Sistem Elektronik........................................................................15Gambar 3.4 Diagram Alir Keseluruhan Sistem............................................................16
IV
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Rencana Target Luaran.......................................................................3Tabel 4.1. Anggaran Biaya..................................................................................17Tabel 4.2 Jadwal Penelitian................................................................................17
V
RINGKASAN
Toilet adalah fasilitas sanitasi untuk tempat buang air besar dan kecil, tempat cuci tangan dan muka, Menurut kamus besar bahasa Indonesia sanitasi adalah usaha untuk membina dan menciptakan suatu keadaan yang baik di bidang kesehatan, terutama kesehatan masyarakat. Tanpa definisi di atas pun, seluruh masyarakat dan semua orang tentu saja telah mengetahui akan pentingnya kebersihan toilet. Aktifitas merokok merupakan suatu kebiasaan masyakat indonesia yang sangat sulit untuk ditnggalkan dimanapun dan dalam kondisi apapun tanpa mempedulikan lingkungan sekitar nya, salah satu kebiasaan buruk perokok orang indonesia ketika berada dalam toilet umum yaitu merokok pada saat melakukakan aktifitas buang air besar dalam toilet, merokok dalam toilet tidak boleh dilakukan karena asapnya akan susah keluar dan hanya memutar dalam toilet, hal ini dapat mengganggu kenyamanan dan kesehatan pengguna toilet yang lain, Arduino adalah suatu perangkat prototipe elektronik berbasis mikrokontroler yang fleksibel dan open-source, perangkat keras dan perangkat lunaknya mudah digunakan. Perangkat ini ditujukan bagi siapapun yang tertarik untuk memanfaatkan mikrokontroler secara praktis dan mudah. Bagi pemula dengan menggunakan Board ini akan mudah mempelajari pengendalian dengan menggukan mikrokontroller, bagi desainer pengontrol menjadi lebih mudah dalam membuat prototipe ataupun implementasi, demikian juga bagi para hobi yang mengembangkan mikrkontroler. Arduino dapat digunakan untuk mendeteksi lingkungan dengan menerima masukan dari berbagai sensor. Pada peneliti ingin membuat suatu alat yang dapat memdeteksi keberadaan orang merokok dalam toilet menggunakan sensor asap dan arduino sebagai platform dalam pembuatan alat nya.
VI
BAB 1PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Toilet adalah fasilitas sanitasi untuk tempat buang air besar dan kecil,
tempat cuci tangan dan muka, Menurut kamus besar bahasa Indonesia sanitasi
adalah usaha untuk membina dan menciptakan suatu keadaan yang baik di bidang
kesehatan, terutama kesehatan masyarakat. Tanpa definisi di atas pun, seluruh
masyarakat dan semua orang tentu saja telah mengetahui akan pentingnya
kebersihan toilet. Pada tahun 2004 yang lalu, Kementrian Negara Pariwisata dan
Kebudayaan mengeluarkan standar yang harus dipatuhi oleh toilet umum, dan
salah satu standar yang harus dipatuhi oleh toilet umum adalah tentang sirkulasi
udara, dimana sirkulasi udara harus mempunyai kelembaban 40 – 50 %, dengan
taraf pergantian udara yang baik yaitu mencapai angka 15 air-cange per jam.
Aktifitas merokok merupakan suatu kebiasaan masyakat indonesia yang
sangat sulit untuk ditnggalkan dimanapun dan dalam kondisi apapun tanpa
mempedulikan lingkungan sekitar nya, salah satu kebiasaan buruk perokok orang
indonesia ketika berada dalam toilet umum yaitu merokok pada saat melakukakan
aktifitas buang air besar dalam toilet, merokok dalam toilet tidak boleh dilakukan
karena asapnya akan susah keluar dan hanya memutar dalam toilet, hal ini dapat
mengganggu kenyamanan dan kesehatan pengguna toilet yang lain yang tidak
merokok dan merokok toilet termasuk melanggar aturan yang telah dikeluarkan
oleh Kementrian Negara Pariwisata Dan Kebudayaan pada Tahun 2004 tentang
standar yang harus dipatuhi oleh toilet umum.
Arduino adalah suatu perangkat prototipe elektronik berbasis
mikrokontroler yang fleksibel dan open-source, perangkat keras dan perangkat
lunaknya mudah digunakan. Perangkat ini ditujukan bagi siapapun yang tertarik
untuk memanfaatkan mikrokontroler secara praktis dan mudah. Bagi pemula
dengan menggunakan Board ini akan mudah mempelajari pengendalian dengan
menggukan mikrokontroller, bagi desainer pengontrol menjadi lebih mudah dalam
membuat prototipe ataupun implementasi, demikian juga bagi para hobi yang
mengembangkan mikrkontroler. Arduino dapat digunakan untuk mendeteksi
1
lingkungan dengan menerima masukan dari berbagai sensor (misal: cahaya, suhu,
inframerah, ultrasonik, jarak, tekanan, kelembaban, gas) dan dapat mengendalikan
lingkungan sekitarnya (misal: lampu, berbagai jens motor dan aktuator lainnya).
Arduino merupakan rangkaian open-source dan bebas menggunakan asalkan
memenuhi persyaratan yang telah ditentukan pada http://creativecommons.org/
license/by-sa/2.5/, sedangkan perangkat lunak dapat digunakan pada platform
(Windows, Mac, OS, linux) dan dapat di unduh secara dari http://
arduino.cc/en/main/ Softwere.
Maka dari permasalahan di atas dalam penelitian peningkatan kapasitas ini,
tim peneliti ingin membuat suatu alat yang dapat memdeteksi keberadaan orang
merokok dalam toilet menggunakan sensor asap dan arduino sebagai platform
dalam pembuatan alat nya.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun permasalahan yang dihadapi dalam penelitian peningkatan kapasitas
ini berdasarkan latar belakang masalah di atas maka dapat dirumuskan sebagai
berikut:
1. Belum adanya alat pendeteksi orang merokok dalam toilet yang
bermanfaat untuk menjaga kebersihan, kenyamanan dan kesehatan
udara dalam toilet umum.
2. Bagaimana merancang dan membuat alat pendeteksi orang merokok
dalam toilet dengan platform sensor asap dan arduino?
1.3 Batasan Masalah
Agar penelitian peningkatan kapasitas ini tidak melebar kemana-mana maka
peneltian ini akan diberi batasan-batasan masalah seperti berikut:
1. Menggunakan modul Arduino UNO sebagai main proses dan pengolah
data.
2. Menggunakan sensor asap sebagai pendeteksi objek penelitian.
2
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian peningkatan kapasitas ini adalah untuk membangun
sebuah alat pendeteksi orang yang merokok dalam toilet secara otomatis
menggunakan sensor asap berbasis arduino.
1.5 Rencana Target Capaian
Rencana target capaian pada penelitian peninkatan kapasitas bisa dilihat
dalam table dibawah ini:
Tabel 1.1 Rencana Target Luaran
No Target Luaran Indikator Capaian1 Publikasi ilmiah di jurnal nasional (ber ISSN) Draf
2 Pemakalah dalam temu ilmiah
Nasional Tidak adaLokal Tidak ada
3 Buku Ajar Draf
4Luaran lainnya jika ada (Teknologi tepat guna, model/purwarupa/Desain/Karya seni/Rekayasa Sosial
Produk
5 Tingkat Kesiapan Teknologi 3
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Apa Itu Arduino
Arduino adalah nama keluarga papan mikrokontroler yang awalnya dibuat
oleh perusahaan Smart Projects. Salah satu tokoh penciptanya adalah Massimo
Banzi. Papan ini merupakan perangkat keras yang bersifat “Open Source”
sehingga boleh dibuat oleh siapa saja.
Arduino dibuat dengan tujuan untuk memudahkan eksperimen atau
mewujudkan berbagai peralatan yang berbasis mikrokontroler, misalnya:
Pemantauan ketinggian air waduk
Pelacak lokasi mobil
Penyiraman tanaman secara otomatis
Otomasi akses pintu ruangan, dan
Pendeteksi keberadaan orang untuk pengambilan keputusan.
Berbagai jenis papan arduino yang tersedia, antara lain Arduino Uno,
Arduino Diecimila, Arduino Duemilanove, Arduino Leonardo, Arduino Mega,
Arduino Nano. Walaupun ada berbagai jenis papan Arduino, secara prinsip
pemrograman yang diperlukan menyerupai. Hal yang membedakan adalah
kelengkapan fasilitas dan pin-pin yang perlu digunakan, Mengingat penelitian
peningkatan kapasitas ini, hanya diwujudkan dengan menggunakan Arduino Uno
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Arduino Uno
4
2.1.1. Arduino Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Board
ini memiliki 14 pin input/output digital dimana 6 pin dapat digunakan sebagai
output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack
power, ICSP header dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar
dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan board Arduino Uno ke komputer
dengan menggunakan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor
AC-DC atau baterai untuk menjalankanya. Arduino Uno berukuran sebesar kartu
kredit. Walaupun berukuran kecil seperti itu, board Arduino Uno dapat
memudahkan pemakai untuk menciptakan berbagai proyek elektronika. Bagian-
bagian Arduino Uno tersebut ditunjukkan oleh gambar 2.2.
Gambar 2.2 Bagian-bagian Arduino Uno
Berikut penjelasan bagian-bagian board Arduino Uno dapat dilihat pada gambar
2.3 di bawah ini
Gambar 2.3 Penjelasan bagian-bagian Arduino Uno
5
USB to Computer
Berfungsi untuk memuat program dari komputer ke dalam board arduino
serta dapat pula digunakan untuk komunikasi serial antara board arduino
dan komputer
Digital Pin Input/Output
Terdapat 14 pin input/output digital (0-13) yang Berfungsi sebagai input
atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9,
10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana
tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat
diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
Analog Pin Input
Terdapat 6 pin analog input dimana pin ini sangat berguna untuk membaca
tengangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu.
Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0-1023, dimana hal
itu mewakili nilai tegangan 0-5V.
IC 1-Mikrokontroler Atmega 328
Merupakan komponen utama dari board Arduino Uno yang di dalamnya
terdapat CPU, ROM dan RAM.
X1-Sumber Daya Eksternal
Berfungsi untuk memberikan daya eksternal dengan sumber tegangan 9-
12V.
Q1-Kristal (Quartz Crystal Oscillator)
Jika sebuah mikrokontroler dianggap sebagai sebuah otak, maka Kristal
adalah jantungnya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang
dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk
setiap detaknya.
Tombol Reset S1
Untuk me-reset board arduino sehingga program akan di mulai dari awal,
namun tombol reset ini tidak dapat digunakan untuk fungsi menghapus
program atau mengosongkan mikrokontroler.
6
Circuit Serial Programming (ICSP)
Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller
secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino
tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun
disediakan.
2.1.2 Fitur Mikrokontroler ATmega 328
Atmega 328 adalah mikrokontroler keluaran Atmel yang mempunyai
arsitektur RICS (Reduce Intruction Set Computer) dimana setiap proses eksekusi
data lebih cepat dari arsitektur CISC (Completed Intuction Set Computer).
Mikrokontroler Atmega 328 memiliki beberapa fitur antara lain:
130 macam intruksi yang hampir semuanya di eksekusi dalam satu siklus
clock.
32x8-bit register serba guna
Clock 16 Mhz
32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang
menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.
Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent
karena EEPPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya
dimatikan.
Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.
Memeliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse
Width Modulation) output
Master / Slave SPI Serial Interface.
2.1.3 Softwere Arduino
Board arduino akan bekerja sesuai intruksi pemrograman yang
dimasukkan oleh programer. Softwere arduino yang digunakanadalah driver dan
IDE. IDE arduino adalah softwere yang sangat canggih dan ditulis dengan
menggunakan bahasa “java” dan bahasa “C”. IDE arduino terdiri dari:
7
Editor Program
Sebuah window program yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa processing.
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi
kode biner.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memori di
dalam board arduino
Gambar 2.4 Arduino IDE
2.2 Pengertian Sensor
Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran
fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik
tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor
didalanya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil.
Ukuran yang sangat kecil sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.
Sensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi unutk melakukan
sensing atau “ merasakan dan menangkap “ adanya perubahan energi eksternal
yang akn masuk ke bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas
energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konverter dari transducer
untuk diubah menjadi energi listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan
robotika, sensor memberikan kesamaan yanag menyerupai mata, pendengaran,
hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya.
8
2.2.1 Sensor Asap (MQ-02)
Sensor gas asap (MQ–2) ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara dan output membaca sebagai tegangan analog.
Sensor gas asap (MQ–2) dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar
trimpot. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di
rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya: LPG,
i-butane, propane, methane ,alcohol, Hydrogen, smoke.
Gambar 2.5 Sensor Asap (MQ–02)
(Sumber: Sensor Asap (MQ–02) Datasheet, 2011)
Spesifikasi Sensor Asap (MQ–02):
1. Catu daya pemanas: 5V AC/DC
2. Catu daya rangkaian: 5VDC
3. Range pengukuran:
a. 200 - 5000ppm untuk LPG, propane
b. 300 - 5000ppm untuk butane
c. 5000 - 20000ppm untuk methane
d. 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
e. 100 - 2000ppm untuk alcohol
4. Luaran: analog (perubahan tegangan) Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi
gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan
analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300
sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai
50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
9
2.3 Relay
Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki
sebuah kumparan tegangan-rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat
sebuah armatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati
kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur
tertarik menuju ini, kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak
normal-tertutup ke kontak normal-terbuka.
Gambar 2.6 Ilustrasi dari Sebuah Relay
Sebuah relay yang tipikal dari jenis ini dapat diaktifkan dalam waktu
sekitar 10 ms.Sebagian besar relay modern ditempatkan di dalam sebuah kemasan
yang sepenuhnya tertutup rapat.
Gambar 2.7 Contoh Sebuah Relay Miniature
Kebanyakan di antaranya memiliki kontak-kontak jenis SPDT, namun
terdapat juga beberapa versi DPDT. Relay-relay yang berukuran lebih besar dapat
menyambungkan arus hingga 10 A pada tegangan 250 V AC. Tegangan
maksimum untuk pensaklaran DC selalu jauh lebih rendah, seringkali bahkan
hanya setengah, dari tegangan maksimum untuk AC. Terdapat juga relay-relay
miniatur yang cocok untuk ditancapkan pada papan-papan rangkaian.
10
2.4 Penelitian Terdahulu
1. Bambang Tri Wahjo Utomo, Dharmawan Setya Saputra, 2016,
SIMULASI SISTEM PENDETEKSI POLUSI RUANGAN
MENGGUNAKAN SENSOR ASAP DENGAN PEMBERITAHUAN
MELALUI SMS (SHORT MESSAGE SERVICE) DAN ALARM
BERBASIS ARDUINO menyimpulkan “Kondisi polusi udara yang berupa
gas CO (Carbon Monoksida) yang ditimbulkan oleh asap rokok dalam
sebuah runagan dapat dipantau dari jarak jauh dengan memanfaatkan
teknologi GSM. Arduino berfungsi mengkonversi hasil pembacaan sensor
asap dan api, dan memberikan infomasi dengan mengirimkan SMS melalui
modem SIM900, berdasarkan hasil pengujian sistem dan alat yang telah
dibuat”.
2. Joko Christian, Nurul Komar, 2013, 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) menyimpulkan “Dengan adanya sistem
yang dibangun ini dapat memberikan peringatan dini dari kebocoran gas
LPG dengan cepat agar dapat dilakukan tindakan mitigasi secepat mungkin.
Pihak management dapat mengetahui kondisi bahaya ketika gas bocor
dimanapun berada karena pengiriman peringatan tidak hanya melalui suara
tetapi juga melalui sms”.
3. Widyanto, Deni Erlansyah, 2014, RANCANG BANGUN ALAT
DETEKSI KEBOCORAN TABUNG GAS ELPIJI BERBASIS ARDUINO,
mengatakan bahwa dengan adanya alat ini tentu akan membantu masyarakat
dalam menghadapi kebocoran gas yang biasanya penyebab terjadinya
ledakan. Berpegang pada tujuan yaitu untuk mengurangi dampat terjadinya
kebakaran sehingga masyarakat menjadi lebih aman dalam menggunakan
tabung gas untuk kegiatannya sehari-hari
4. T.H.Mujawar, V.D.Bachuwar, M.S.Kasbe, dkk, 2014, A WIRELESS
SENSOR NETWORK: A DYNAMIC SYSTEM FOR GAS LEAKAGE
DETECTION, Menyimpulkan “Bahwa Sistem ini dapat memonitor
11
kebocoran gas, mengumpulkan data dari kecelakaan dan menemukan titik
kebocoran dan menampilkannya pada PC. Sehingga tingkat kecelekaan
kerja pada area produksi LPG/CNG dapat diminimalisir dengan harapan
sistem ini dapat diterapkan pada daerah padat penduduk, seperti di gedung-
gedung dengan beberapa kamar dan beberapa lantai”.
5. Prof. K.R.Katole, Vrushali Bagade, Bhagyashree Bangade, dkk, 2016,
HAZARDOUS GAS DETECTION USING ARDUINO, mengatakan bahwa
alat yang dibuat berdasarkan pada sistem yang digunakan untuk mendeteksi
bergai jenis gas beracun pada daerah industri, dan alat ini juga dapat
digunakan pada area perumahan dan tempat kerja, alat ini dirancang
menggunakan arduino dan sistem pendeteksiannya menggunakan sensor gas
dan hasil pendeteksiannya akan ditampilkan pada layar LCD dalam bentuk
persentase konsentrasi gas beracunnya, adapun gas-gas beracun yang dapat
dideteksi seperti butana (gas LPG), metana dan karbon monoksida.
12
PERANCANGAN PERANGKAT KERAS
PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ALAT
BAB III
METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT
3.1 Metode Penelitian
Dalam penelitian peningkatan kapasitas ini dilakukan dalam beberapa
tahapan seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.1 dibawah ini:
Gambar 3.1 Tahapan Tahapan Penelitian
1. Tahap Perancangan perangkat keras. Perancangan perangkat keras dilakukan dengan
memilih modul sensor asap MQ-02, Arduino Uno, Relay, sensor gas MQ-02serta
merancang rangkaian penggerak relay, rangkain saklar dan rangkaian regulator tegangan.
2. Tahap perancangan perangkat lunak. Perancangan perangkat lunak dilakukan dengan
terlebih dahulu membuat Diagram alir selanjutnya menulis program dalam Bahasa C
Arduino.
3. Tahap implementasi dan pengujian. Implementasi dan pengujian alat dari sistem yang
dirancang ini terdiri dari pengujian sistem perintah sensor asap pada kondisi lingkungan
dan pengujian sistem secara keseluruhan.
3.2 Perancangan Sistem
Hasil rancangan sistem secara kesealuruhan dibagi menjadi empat bagian,
yaitu modul arduino, modul sensor gas, modul buzzer dan modul relay sebagai
seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3.2.
13
SENSOR GAS (MQ-02)
ARDUINO UNO- pengenal hasil deteksi asap rokok- Pengontrol relay
RELAYEXHAUST FAN
BUZZER/SPEAKER
RELAYLAMPU MERAH
EXHAUST FAN
LAMPU HIJAULAMPU MERAH
RELAYLAMPU HIJAU
Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem.
Fungsi masing-masing blok dalam gambar 3.2 adalah sebagai berikut:
1. Blok Sensor Gas MQ-02 untuk mendeteksi konsentrasi asap yang ada di udara
dan bagian output sensor merubahnya menjadi tegangan analog, Sensor dapat
mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm.
Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus
kurang dari 150 mA pada 5V
2. Blok Buzzer merupakan komponen yang dapat menghasilkan suara, yang
dipasang pada salah satu pin outtput digital pada arduno, buzzer akan
mengeluarkan suara pada saat sensor asap MQ-02 mendeksi asap.
3. Blok Arduino UNO yang berfungsi untuk mengolah data dari modul sensor
asap MQ-02 dan mengakses buzzer dan relay untuk mengendalikan peralatan
listrik (lampu, exhaust fan).
4. Blok Relay berfungsi sebagai saklar terhadap 3 jenis peralatan listrik rumah
tangga, yaitu lampu dan exhaust fan.
3.3 Perancangan Desain Sistem Elektronik
Diagram blok sistem elektronik terdiri dari bagian catu daya, masukan,
bagian kendali, bagian keluaran. Pada bagian masukan berupa sebuah sensor asap
14
MQ-02 yang berfungsi untuk menerima masukan berupa LPG, i-butane, propane,
methane ,alcohol, Hydrogen, smoke yang terhubung dengan Arduino Uno sebagai
pengolah data analog menjadi data digital pada bagian pengendali utama, pada
bagian keluaran berupa relay sebagai saklar pengendali peralatan listrik.
Gambar 3.3 Desain Sistem Elektronik
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
Tahapan proses yang terdapat pada sistem ini meliputi proses pengolahan
data dari modul sensor asap MQ-02 ke Arduino dan proses pengontrolan relay.
Semua proses tersebut dilakukan oleh perangkat lunak yang terdapat dalam
mikrokontroler. Perangkat lunak ini tersusun dari instruksi-instruksi yang
membentuk sebuah listing program atau source code. Semua instruksi program
disusun secara terstruktur dalam beberapa subrutin yang secara khusus menangani
fungsi tertentu. Software mikrokontroler dibuat menggunakan program Arduino.
Menggunakan bahasa pemrograman yaitu bahasa pemrograman C.
15
Y
T
T
Y Selesaim
Nyalakan Lampu LED Hijau
Mulaim
IInisilisasi Arduino dan
Sensor
Deteksi Asap Rokok
CCatu Daya Mati
Output Arduino
Nyalakan Buzzer
Nyalakan Exhaust Fan
Nyalakan Lampu LED merah
Gambar 3.4 Diagram alir Keseluruhan sistem
16
BAB IVBIAYA DAN JADWAL PENELITIAN
4.1 Anggaran Biaya
Berikut ini adalah rincian anggaran biaya yang diperlukan dalam kegiatan
penelitian peningkatan kapasitas dengan judul “Alat Pendeteksi Orang Merokok
Dalam Toilet Menggunakan Sensor Asap Berbasis Arduino”, seperti pada tabel
4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1. Anggaran Biaya
No. Jenis Pengeluaran Biaya yang diusulkan (Rp.)
1. Gaji (maks. 30%) 7.50.000,-2. Bahan habis pakai dan peralatan (40-50%) 1.000.000,-3. Perjalanan (maks. 15%) 3.75.000,-
4. Lain-lain: publikasi, seminar, laporan, lainnya sebutkan (10-15%) 3.75.000,-
Jumlah 2.500.000,-Sumber: Penulis (2016).
4.2. Jadwal Kegiatan
Penelitian mengambil waktu selama 1 semester terhitung sejak bulan
November 2016 sampai dengan April 2017. Sedangkan jadwal penelitian
disesuaikan dengan kondisi jadwal yang telah ditetapkan selama 1 semester.
Tabel 4.2 Jadwal PenelitianSumber: Penulis (2016)
No Kegiatan/Penanggungjawab Tahun 2016Bulan
Desember Januari Februari Maret1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1.Manajemen Dan Kontrol Tugas Serta Tanggung Jawab(Peneliti Utama)
2.Pembuatan dan Penyusunan Proposal Penelitian(Peneliti Utama)
3. Pembuatan Alat(Angota Peneliti)
4. Pengujian Alat(Peneliti Utama)
5. Penyusunan Laporan Penelitian
17
( Anggota Peneliti )
18
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Kadir., From Zero To A Pro Arduino, Andi, Yogyakarta: 2013
Addul Kadir., Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler Dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino, Andi, Yogyakarta: 2013
Bambang Tri Wahjo Utomo, Dharmawan Setya Saputra, 2016, Simulasi Sistem
Pendeteksi Polusi Ruangan Menggunakan Sensor Asap Dengan
Pemberitahuan Melalui Sms (Short Message Service) Dan Alarm Berbasis
Arduino, Jurnal Ilmiah Teknologi dan Informasia ASIA (JITIKA) Vol.10,
Malang.
Franky Chandra, Deni Arifianto., Jago Elektronika Rangkaian Sistem Otomatis,
Kawan Pustaka, Jakarta: 2010.
Heri Andrianto, Aan Darmawan., Arduino Belajar Cepat Dan Pemrograman,
Informatika, Bandung: 2016
Joko Christian, Nurul Komar, 2013, 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), Jurnal TICOM Vol.2, Jakarta.
Prof. K.R.Katole, Vrushali Bagade, Bhagyashree Bangade, dkk, 2016, Hazardous
Gas Detection Using Arduino, International Journal of Science Technology
& Engineering (IJSTE) Volume 2, Nagpur
T.H.Mujawar, V.D.Bachuwar, M.S.Kasbe, dkk, 2015, A Wireless Sensor
Network: A Dynamic System For Gas Leakage Detection, International
Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 6, India
Widyanto, Deni Erlansyah, 2014, Rancang Bangun Alat Deteksi Kebocoran
Tabung Gas Elpiji Berbasis Arduino, Seminar Nasional Teknologi
Informasi & Komunikasi Terapan (SEMANTIK), Semarang
LAMPIRAN 1: Justifikasi Anggaran
1. GajiPelaksana Honor/jam (Rp) Waktu (jam/minggu) Minggu Honor (Rp)Ketua Rp. 40.000 2 jam/minggu 12 Minggu Rp 480.000Anggota 1 Rp. 22.500 2 jam/minggu 12 Minggu Rp 270.000Sub total (Rp) 750.0002. Bahan Habis Pakai dan Peralatan
Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp) Biaya (Rp)
Arduino
Komponen utama yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
1 buah 200. 000 200.000
Sensor Asap
Komponen pendukung utama yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
2 buah 100. 000 200.000
Breadboard
Komponen pendukung yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
1 buah 25. 000 25.000
Buzzer
Komponen pendukung yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
4 buah 25.000 100.000
Kabel Jumper
Komponen pendukung yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
1 pack 50.000 50.000
Relay
Komponen pendukung yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
3 buah 50.000 75.000
Lampu
Komponen pendukung yang dibutuhkan dalam menyelesaikan alat penelitian
4 buah 25. 000 50.000
KertasAlat yang dibutuhkan untuk menyelesaikan laporan penelitian
1 Rim 45.000 45. 000
TintaAlat yang dibutuhkan untuk menyelesaikan laporan penelitian
1 botol 70. 000 70. 000
Pulsa Untuk sarana komunikasi koordinasi dengan anggota 2 80. 000 160.000
Dokumentasi Foto-foto kegiatan 1 25. 000 25. 000
penelitian penelitianSub total (Rp) 1.000.0003. Perjalanan
Perjalanan Justifikasi Perjalanan Kuantitas Harga Satuan (Rp) Biaya (Rp)
Perjalanan ke membeli alat alat komponen penelitian
Bahan bakar minyak (Transportasi umum) 20 L 10.000 200.000
Perjalanan koordinasi dalam menyelesaikan alat penelitian
Bahan bakar minyak (Transportasi umum) 30 L 10.000 300.000
Sub total (Rp) 500.0004. Lain-lain
Kegiatan Justifikasi Kuantitas Harga Satuan (Rp) Biaya (Rp)
Lain-lain (administrasi, publikasi, seminar, laporan, lainnya sebutkan)
Jilid proposal 3 15.000 30.000Fotocopi proposal 60 1.000 60.000
Jilid laporan 3 15.000 30.000Fotocopi laporan 120 1.000 120.000
CD Rw 2 3.500 7.000Sampul CD Rw 2 1.500 3.000
Sub total (Rp) 250.000TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN (Rp) 2.500.000
LAMPIRAN 2: Struktur Organisasi Penelitian
No Nama Instansi Asal
Bidang Ilmu
Alokasi Waktu (Jam/Minggu) Uraian Tugas
1.
Joni Eka Candra, S.T.,M.T
Universitas Putera Batam
Teknik Informatika
1
Ketua Peneliti sekaligus penanggung jawab pelaksanaan penelitian
2. Rizal Ichsan Universitas Putera Batam
Teknik Informatika
1
Anggota Peneliti, pelaksana teknis pengumpulan komponen, pembuatan alat dan pembuatan laporan
LAMPIRAN 3: Biodata Tim Penelitian
Biodata Ketua Peneliti
A. IdentitasDiri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) Joni Eka Candra
2 Jenis Kelamin Laki-laki
3 Jabatan Fungsional Dosen
4 NIP 11461
5 NIDN 1025068201
6 Tempat, Tanggal Lahir Sumenep, 25 juni1982
7 Alamat surel (e-mail) [email protected]
8 Nomor Telepon/HP 085655567040
9 Alamat Kantor Jl. R.Suprapto
10 Nomor Telepon/Faks Kantor -
11 Mata Kuliah yang Diampu
1.Rangkaian Digital2. Artificial Intelligence3. Arsitektur dan Organisasi Komputer4. Komputasi Numerik
B. RiwayatPendidikan
S-1 S-2 S-3
Nama Perguruan Tinggi Universitas Brawijaya Malang
Universitas Brawijaya Malang -
Bidang Ilmu Teknik Elektro Teknik Elektro -Tahun Masuk-Lulus 2002 – 2008 2009 - 2012 -
C. PengalamanPenelitianDalam 5 TahunTerakhir
No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber Jumlah (Rp)
1. 2013
Aplikasi Logika Fuzzy Dalam Optimalisasi Produksi Barang Menggunakan Metode Tsukamoto Dan Metode Mamdani Pada PT. Mardi Jaya
UNIVERSITAS PUTERA BATAM 1.500.000,-
2. 2014 Aplikasi Fuzzy Inference System (FIS) Mamdani Untuk Penentuan Jurusan
UNIVERSITAS PUTERA BATAM
1.500.000,-
Siswa Di SMA Negeri 5 Batam
3. 2015
Prediksi Jumlah Penumpang pesawat Udara di Bandar Udara Hang Nadim Batam Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation
UNIVERSITAS PUTERA BATAM 1.500.000,-
D. PengalamanPengabdianKepadaMasyarakatdalam 5 TahunTerakhir
No. Tahun JudulPengabdianKepadaMasyarakat
PendanaanSumber Jumlah (Rp)
1. 2014
Kompetensi Siswa di Bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi Melalui Buku Pada SMP Islam Terpadu 01 Darussalam
UNIVERSITAS PUTERA BATAM 500.000,-
2. 2014
Penyuluhan pembelajaran Ilmu Tajwid Dalam Membaca Al-Qur’an Menggunakan Teknologi Informasi di SMK Negeri 4 Batam
UNIVERSITAS PUTERA BATAM 500.000,-
E. PublikasiArtikelIlmiahDalamJurnaldalam 5 TahunTerakhir
No. Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/ Nomor/ Tahun1.2.
F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir
No. Nama Seminar Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat1 - - -
H. Perolehan HKI (Hak Kekayaan Intelektual) dalam 5–10 Tahun Terakhir
No. Judul / Tema HKI Tahun Jenis Nomor P / ID1 - - - -
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik Lainnya dalam 5 Tahun
Terakhir
No.Judul/Tema/Jenis Kebijakan Publik Lainnya yang Telah
DiterapkanTahun Tempat
PenerapanRespon
Masyarakat
1 - - - -
J. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau
institusi lainnya)
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun
1
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan
dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata
dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan proposal penelitianpeningkatan kapasitasUniversitas
Putera Batam.
Batam, 20 Desember 2016
Ketua Tim Peneliti,
Joni Eka Candra, S.T., M.T.
Biodata Anggota Peneliti
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Rizal Ichsan2 Jenis Kelamin Laki-laki3 NPM 1502100354 Tempat, Tanggal Lahir Ngawi5 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 081261529849
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2 S-3 Nama Perguruan Tinggi Bidang Ilmu Tahun Masuk-Lulus
C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)1
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
PendanaanSumber Jml (Juta Rp)
1
E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun1 - - -
F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir
No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat1 - - -
G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit1 - - - -
H. Perolehan HKI (Hak Kekayaan Intelektual) dalam 5–10 Tahun Terakhir
No. Judul/ Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ ID
1 - - - -
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik Lainnya dalam 5 Tahun
Terakhir
No.Judul/Tema/Jenis Kebijakan Publik Lainnya yang Telah
DiterapkanTahun Tempat
PenerapanRespon
Masyarakat
1 - - - -
J. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau
institusi lainnya)
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun1 - - -
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan
dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata
dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Proposal Penelitian Peningkatan Kapasistas
Universitas Putera Batam.
Batam, 20 Desember 2016
Anggota Peneliti,
Rizal Ichsan