PENGUKURAN KADAR ALKOHOL DALAM LARUTAN BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMega 8535

1 H.Lukman Abdul Fatah M.Si.,M.T,

2 Novitasari

1,2 Program Studi Teknik Informatika, STMIK LPKIA

3 Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282

1 Email : novita.nonon18@gmail.com

Abstrak

Dalam masyarakat banyak sekali kontroversi tentang minuman yang mengandung alkohol sehingga beberapa pihak

kehalalannya dalam segi religi, minuman tersebut digolongkan pada minuman yang memabukkan atau disebut

khamar. Berdasarkan masalah diatas maka penulis merencanakan sebuah alat pengukur kadar alkohol dalam larutan

yang mengandung alkohol menggunakan ATMega 8535 dan sensor MQ3 . Alkohol adalah suatu zat yang apabila

digunakan atau dikonsumsi secara berlebihan dan terus menerus akan membahayakan kondisi tubuh konsumen.

Dalam melakukan pencampuran sebuah larutan pada saat ini masih manual yaitu dengan hitungan takaran melalui

perhitungan-perhitungan kimia tertentu, hal ini tentu akan menghambat pemberian kadar alkohol dan diragukan

keakuratannya. Sistem terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas mikrokontroler

ATMega 8535, sensor alkohol , dan Liquid Crystal Display (LCD). Perangkat lunak mikrokontroler dalam

penelitian ini dibuat menggunakan bahasa Basic dengan menggunakan aplikasi BASCOM. Sistem ini bekerja ketika

sensor alkohol mengukur kandungan alkohol , kemudian mikrokontroler akan menerima data dari sensor alkohol

yang akan di proses oleh mikrokontroler ATMega 8535, hasil besaran proses mikrokontroler akan di tampilkan pada

LCD.

Kata kunci: Alat pendeteksi, Kadar alkohol , Mikrokontroler ATmega 8535.

1. Pendahuluan

Alkohol merupakan suatu senyawa organik

yang tersusun dari unsur-unsur karbon,

hidrogen, dan oksigen. Sifat lain dari

alkohol dapat ditentukan dari letak gugus

hidroksil pada atom C yang dikenal sebagai

alkohol primer dimana gugus hidroksida

terikat oleh atom karbon primer; alkohol

sekunder dimana gugus hidroksida terikat

oleh atom sekunder; alkohol tertier dimana

gugus hidroksida terikat oleh atom karbon

tersier. Sedangkan fenol mempunyai rumus

struktur yang seripa dengan alkohol tetapi

gugus fungsinya melekat langsung pada

cincin aromatik, maka rumus umum fenol

dituliskan sebagai Ar-OH. Fenol lebih asam

dari alkohol karena anion yang dihasilkan

dan distabilkan oleh resonansi, dengan

muatan negatifnya disebar (delokalissai)

oleh cincin aromatik.

Istilah alkohol dalam kehidupan sehari-hari

sering dikaitkan dengan minuman keras.

Bahan aktif dalam minuman keras atau

minuman beralkohol adalah etanol atau etil

alkohol. Berbeda dengan alkohol adalah

etanol atau etil alkohol. Berbeda dengan

alkohol yang sudah tidak asing lagi bagi

orang awam, fenol justru sangat jarang

disebut di kalangan masyarakat. Padahal,

fenol juga termasuk golongan alkohol dan

biasa disebut alkohol aromatic. Sedangkan,

alkohol yang dimaksud oleh kebanyakan

orang merupakan alkohol alifatik.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah

dilakukan, penulis mengidentifikasikan

beberapa permasalahan sebagai berikut :

1. Pengukuran alkohol yang masih manual

dengan menggunakan takaran hitungan-

hitungan.

2. Dibutuhkan waktu saat pemberian kadar

alkohol yang tidak akurat

Untuk memfokuskan penelitian, maka

dibatasi permasalahan hanya mencakup

sebagai berikut:

1. Sensor yang digunakan adalah sensor

alkohol MQ3

2. Mikrokontroler yang digunakan jenis

ATMega8535.

3. Hasil pengukuran ditampilkan pada layar

LCD 2x16

4. Bahasa yang digunakan menggunakan

BACOM

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah

merancang dan membuat alat yang dapat

mengatur kadar alkohol dalam larutan

berbasis mikrokontroler

ATMega8535.Adapun tujuan dari

pembuatan alat ini adalah :

1 untuk mengatur nilai kandungan alkohol

dalam larutan uji.

2 untuk mengetahui hasil yang lebih akurat

setelah di uji.

2. Dasar Teori

2.1 Teori Tentang Komputer

Mikrokontroler adalah alat yang

mengerjakan instruksi-instruksi yang

diberikan kepadanya. Artinya, bagian

terpenting dan utama dari suatu sistem

terkomputerisasi adalah program itu sendiri

yang dibuat oleh seorang programmer.

Program ini menginstruksikan komputer

untuk melakukan jalinan yang panjang dari

aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas

yang lebih kompleks yang diinginkan oleh

programmer.

Gambar 2.1 alur kerja mikrokontroler

2.2 Sensor Alkohol

Alkohol Gas Sensor MQ-3 merupakan

Sensor alkohol yang cocok untuk

mendeteksi kadar alkohol secara langsung,

misal pada nafas kita. Sensor alkohol MQ-3

memiliki sensitifitas tinggi dan waktu

respon yang cepat. Sensor alkohol MQ-

3 Rangkaian driver untuk Sensor alkohol

MQ-3 ini sangat sederhana, hanya perlu 1

buah variable resistor. Output dari Sensor

alkohol MQ-3 ini berupa tegangan analog

yang sebanding dengan kadar alkohol yang

diterima.

Antarmuka yang diperlukan cukup

sederhana, bisa menggunakan ADC yang

dapat merespon tegangan 0 volt – 3,3

volt saja.Nilai Resistor yang dipasang harus

dibedakan untuk berbagai jenis konsentrasi

gas. Jadi perlu dikalibrasi untuk 0,4mg/L

(sekitar 200ppm) konsentrasi alkohol di

udara dan resistansi pada output sekitar

200K (100K sampai 470K).

Gambar 2.2 Gas Sensor Alkohol

2.3 LCD (Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah

sebuah alat peraga untuk menampilkan

suatu karakter yang dibangun dari dot

pattern pada permukaan yang terdiri dari

liquid crystal fluid diantara dua lapisan

gelas (two of glass whose inner surface).

Pada saat diberi tegangan, cahaya diserap

oleh crystal fluid dan kemudian

membentuk dot pattern. Pembentukan

pola disesuaikan dengan pemberian

tegangan masing-masing dot pattern.

Sedangkan Liquid Crystal Display

Module (LCM) adalah sebuah LCD yang

telah dilengkapi pengontrol dan memori

sebagai penyimpan pola karakter. LCM

memberikan kemudahan dalam

pemakaiannya. Untuk menampilkan

sebuah karakter, pemakai hanya

mengisikan data dan kontrol pada

memori buffer melalui pin dari LCM.

LCD yang berkarakter dengan jumlah 2 x

16 memiliki 2 baris yang masing-masing

terdiri dari 16 karakter. LCD ini memiliki

8-bit untuk port data (D0 - D7), 3-bit

control (RS, R/W, dan E), 3 Pin catu

daya (VDD, V0, VSS) dan 2 pin untuk

backlight. Berikut ini contoh gambar

bentuk dan diagram blok internal LCD.

Gambar 2.3 Tampillan Liquid Crystal

Display (LCD)

2.4 Pengertian UML

Menurut (Dennis, Wixom, Tegarden, 2009)

yang di kutip pada buku Systems Analysis

Design UML Version 2.0 An Object-

Oriented Approach menerangkan :

“UML menyediakan kosa kata umum istilah

object-oriented dan teknik diagram yang

cukup kaya untuk model proyek

pengembangan sistem dari analisis melalui

implementasi“.

3. Analisis dan Perancangan Perangkat

Lunak

3.1 Aliran Proses

3.1.1 Use Case Diagram

Use case diagram digunakan untuk

memodelkan dan menyatakan unit

fungsi/layanan yang disediakan oleh

system.Use case dibawah akan

memperlihatkan hubungan fungsionalitas

sistem dengan fungsional lainnya ataupun

dengan aktor.

Gambar III.1.1 Use Case

Diagram Rancang Bangun

pengukuran alkohol

Table 3.1. Skenario Use Case mengukur kadar

alkohol dalam larutan

Nama Use Case : mengirim nilai ADC

Deskripsi : Perangkat penditeksi (sensor)

akan mengukur alkohol

Aktor yang terlibat : alkohol

Kondisi awal : Membaca alcohol

Skenario

Aktor Reaksi Sistem

1. Kadar

alcohol

2. Menditeksi kadar

Kondisi Akhir : Memberikan nilai

3.2 Struktur Organisasi Objek Dan Pesan

3.2.1 Sequence Diagram

Diagram interaksi atau sequance adalah

diagram interaksi yang menekankan pada

pengiriman pesan dalam waktu tertentu

Gambar 3.2 Sequence Diagram

3.1 Pemodelan Perilaku Sistem

3.3.1 State Chart Diagram

Statechart Diagram adalah model dinamis

yang menunjukkan status-staus yang

berbeda di mana satu objek melewati selama

hidupnya dalam menanggapi peristiwa,

bersama dengan tanggapan dan tindakan.

Gambar 3.3 State Chart Diagram

4. Ananlisis Dan Perancangan Perangkat

Keras

4.1 Blok Diagram

Gambar dibawah ini merupakan gambar

blok diagram dari rancang bangun

pengukuran kadar alkohol.

Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem

4.2 Subsistem Perangkat Input

4.2.2 Sistem Kendali Alat

Sistem minimum mikrokontroler adalah sistem

elektronika yang terdiri dari komponen-

komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu

mikrokontroler untuk dapat berfungsi dengan

baik. Pada umumnya, suatu mikrokontroler

membutuhkan dua elemen (selain power supply)

untuk berfungsi: Kristal Oscillator (XTAL), dan

rangkaian RESET. Analogi fungsi Kristal

Oscillator adalah jantung pada tubuh manusia.

Perbedaannya, jantung memompa darah dan

seluruh kandungannya. Sedangkan XTAL

memompa data. Dan fungsi rangkaian RESET

adalah untuk membuat mikrokontroler memulai

kembali pembacaan program, hal tersebut

dibutuhkan pada saat mikrokontroler mengalami

gangguan dalam meng-eksekusi program. Pada

sistem minimum AVR khususnya ATmega 8535

terdapat elemen tambahan (optional), yaitu

rangkaian pengendalian ADC: AGND(=GND

ADC), AVCC(VCC ADC), dan

AREF(=Tegangan Referensi ADC). Jangan lupa

tambahkan konektor ISP untuk mengunduh

(download) program ke komputer.

Gambar 4.2.1 Layout Posisi Komponen ATmega

8535.

dari sensor sehingga data input dari sensor akan

diproses oleh mikrokontroler menjadi output pada

LCD.

4.3 Subsitem Perangkat Output

4.2.1 LCD

Proyektor LCD bekerja berdasarkan prinsip

pembiasan cahaya yang dihasilkan oleh

panel-panel LCD. Panel ini dibuat terpisah

berdasarkan warna-warna dasar, merah,

hijau dan biru (R-G-B) sehingga terdapat

tiga panel LCD dalam sebuah proyektor.

Warna gambar yang dikeluarkan oleh

proyektor merupakan hasil pembiasan dari

panel-panel LCD tersebut yang telah

disatukan oleh sebuah prisma khusus.

Sensor Akohol

ADC

Mikrokontroler

ATMega 8535

LCD

Gambar 4.3.1 Hubungan LCD16x2 dengan

Mikrokontroler.

4.4 Mekanisme Keseluruhan

Gambar 4.4 skema Keseluruhan Sistem

5. Implementasi Sistem

5.1 Compailing Program

Compiling program merupakan tahapan

akhir dalam proses pembuatan program.

Program dibuat dengan menggunakan

bahasa C berekstensi *.c, akan tetapi bahasa

C merupakan bahasa yang tidak bisa

diterima secara langsung oleh

mikrokontroler. Oleh karena itu file

berekstensi *.c dirubah menjadi file dengan

ekstensi *.hex.. Software yang digunakan

sebagai editor dan kompiler dalam

perancangan ini adalah BASCOM.

BASCOM merupakan sebuah aplikasi yang

mempermudah untuk melakukan

pemograman (programing tool) yang

bekerja dalam lingkungan pengembangan

perangakat lunak yang terintegrasi

(Integrated Development Environment, IDE).

5.2 Pengujian Perangkat Input

5.2.1 Pengujian Sensor

Gambar 5.2.1 Pengujian sensor ke LCD.

5.3 Pengujian Perangkat Output

5.3.1 Pengujian LCD

Gambar 5.3.1 Pengujian rangkaian LCD

6. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari Tugas Akhir ini

adalah :

1. Alat yang dirancang dapat mengatur

kadar alkohol dalam sebuah larutan,

dengan nilai kadar alkohol 10%, 20%,

30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%

dan 95% secara otomatis

2. Dengan adanya sensor MQ 3 pada alat

ini, proses penambahan nilai kadar

alkohol pada larutan uji dapat dilakukan

tanpa harus menghitung dan

3

1 2

memperhatikan volume zat pelarut

maupun zat terlarut

DAFTAR PUSTAKA

Buku :

Afrie, Setiawan. (2011). 20 Aplikasi Mikrokontroler

ATMEGA8535, ATMEGA16 menggunakan

BASCOM-AVR. Yogyakarta: ANDI Offset

Internet : [1]

http://arullatif.wordpress.com/2012/05/17/laporan-

alkohol-dan-fenol

[2]

http://koloniaksara.wordpress.com/2011/07/14/detekt

or-kadar-alkohol-dalam-urine-menggunakan-sensor-

mq-3/

[3] Anonim,

http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=

ATMEGA8535 diakses pada tanggal 15 Agustus

2014 pukul 16.53

[4]

http://wikipedia.org/w/index.php?title=Etanol&action

=edit&section=14

[5]

http://wikipedia.org/w/index.php?title=Etanol&action

=edit&section=14

[6] http://teknikinformatika-

esti.blogspot.com/2011/04/mikrokontroler-avr-

atmega-8535.html

[7]

http://belajarilmukomputerdaninternet.blogspot.com/

2013/06/pengertian-alkohol.html

[8]

http://taufikadcdac.blogspot.com/2011/12/pengertian-

adcdac.html

[9]

http://biondiocta.wordpress.com/2012/10/16/pengerti

an-motor-listrik-dc/

[10] http://www.pololu.com/product/1634

[10]http://www.pololu.com/file/0J310/MQ3.pdf