PROJEK AKHIR ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS …

PROJEK AKHIR

ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS MENGGUNAKAN SENSOR MQ-2

BERBASIS ARDUINO UNO DAN BUZZER

Diajukan oleh:

FERNANDO SIBARANI

NIM: 142411061

PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018


PROJEK AKHIR II

ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS MENGGUNAKAN SENSOR M-Q2


TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

FERNANDO SIBARANI

NIM: 142411061

PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM


MEDAN

2018


PENGESAHAN LAPORAN PROYEK AKHIR 2

Judul : ALAT PENDETEKSI GAS MENGUNAKAN

SENSOR MQ-2 BERBASIS ARDUINO UNO DAN

BUZZER

Kategori : Laporan Projek Akhir 2

Nama : Fernando Sibarani

Nomor Induk Mahasiswa : 142411061

Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi

Fakultas : MIPA – Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, 12 juli 2018

Ketua Program Studi Pembingbing

Dr.Diana A Barus, M.Sc Junedi Ginting, S.Si, M.Si


PERNYATAAN


BERBABASIS ARDUINO UNO DAN BUZZER

PROYEK AKHIR

Saya mengakui bahwa laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 12 Juli 2018

Fernando Sibarani

NIM. 142411061


PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah atas segala karuniaNya yang telah

diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih

yang sebesar- besarnya kepada keluarga tercinta Ibunda Jou Simanjuntak, terima kasih atas

kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada anak kalian ini, serta abangda

tercinta Bintang Sibarani dan Oktafia Sibarani terimakasih buat dukungannya, doa dan

motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai penulisan Tugas Akhir ini serta

buat seluruh keluarga yang telah membantu, mendukung dan memberikan kelonggaran serta

support terhadap pendidikan saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.

serta orang- orang yang mendukung sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek

Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada :

1. Yth.Bapak Dekan Dr. Krista Sibayang MS beserta jajarannya di lingkungan FMIPA

USU

2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1 Fakultas

Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam .

3. Ibu Dr.Diana Alemin Barus ,Msc , selkau Ketua Program Studi D-3 Metrologi dan

Instrumentasi.

4. Bapak Junedi Ginting S.SI.M.Si ,selaku dosen pembimbing penulis dalam penyelesaian

tugas akhir ini. Penulis sangat berterima kasih untuk setiap bimbingan, masukan , saran

bahkan waktu yang senantiasa diberikan kepada penulis sampai pada akhir penyelesaian

tugas akhir ini.

5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen Fisika FMIPA USU.

6. dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam kehidupan penulis yang tidak

mampu saya tuliskan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan tugas akhir ini ini masih

jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan


saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini.

Medan, 21 Juli 2017

Penulis,

Fernando sibarani




ABSTRAK

Gas LPG merupakan salah satu program konversi pemerintah yang menjadi barang

kebutuhan rumah tangga modern saat ini. Meskipun gas LPG lebih praktis penggunaanya

daripada minyak tanah, tetapi masih memiliki kekurangan yaitu bahaya yang dapat

ditimbulkan gas LPG jika terjadi kebocoran gas. Berdasarkan bahaya tersebut maka

diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran serta tanda peringatan adanya

kebocoran. Untuk mendapatkan sistem yang dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan

arduino-uno sebagai pengontrol alat tersebut dan menggunakan Sensor Gas MQ-2. Alat ini

bekerja pada saat sensor MQ-2 mendeteksi gas LPG pada udara normal. Sistem ini dirancang

dengan menggunakan sensor gas MQ-2 yang berfungsi mendeteksi kebocoran gas pada

perlengkapan kompor gas dan Alat tersebut telah berhasil direalisasikan dan dapat membantu

sebagai pendeteksi kebocoran terhadap tabung gas LPG pada ruang dapur.

Kata Kunci : Gas LPG, Sensor gas MQ-2, ATmega328, Pendeteksi kebocoran


GAS LEAKAGE DETECTOR USE MQ-2 SENSOR BASED ARDUINO UNO AND

BUZZER

ABSTRAK

LPG gas conversion is one of the government programs which became the modern

household items at this time. Although LPG stove is have advantage simple to use than

petroleum stove, but still have disadvantage dangerous if there are gas leak. As theri danger,

so need a detector gas leak warning signal if there are leak. To get system that can be

automatic operation, so need Arduino-uno as controller and using MQ-2 gas sensor. This

device works when the MQ-2 gas sensor detects LPG gas on the normal condition of the air.

System will use LPG gas sensor that usable to detect gas leak on gas stove equipment and

this device has been made successfully and able to help as leakage detector of the LPG gas

tube on the kitchen.

Keyword : LPG gas, MQ-2 gas sensor, ATmega328, Leakage detector Universitas


DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ........................................................................................................ .. i

PERNYATAAN ........................................................................................................ ..ii

PENGHARGAAN ..................................................................................................... .iii

ABSTRAK ................................................................................................................. ..v

DAFTAR ISI ............................................................................................................. .vi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .................................................................................................... ..1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................... ..2

1.3. Tujuan Penulisan ................................................................................................. ..2

1.4. Batas Masalah ..................................................................................................... ..3

1.5 Metode Penelitian. ............................................................................................... ..3

1.7. Sistematika Penulisan ......................................................................................... ..4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1.Gas LPG (Butana) ................................................................................................ ..6

2.1.1.Gas Butana ................................................................................................... ..6

2.1.1.Gas LPG ........................................................................................................ ..9

2.2. Mikrokontroler Arduino UNO ............................................................................ 12

2.2.1. Skema dan Referensi Desain ....................................................................... 15

2.2.2. Daya (Power) ............................................................................................... 15

2.2.3. Memori .......................................................................................................... 16

2.2.4. Input dan Output .......................................................................................... 17

2.2.5. Komunikasi .................................................................................................. 18

2.3. Sensor MQ-2 ....................................................................................................... 19

2.4. Liquid Crystal Display (LCD) ............................................................................ 20

2.5. Bahasa Pemograman C ....................................................................................... 22

2.5.1. Struktur Bahasa C ........................................................................................ 23

2.5.2. Pengenal ........................................................................................................ 24


2.5.3. Tipe Data ....................................................................................................... 24

2.5.4. Konstanta Dan Variabel ................................................................................ 27

2.5.5. Identifikasi .................................................................................................... 27

2.5.5. Bazzer .............................................................................................................. 28

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1. Rancang sistem ................................................................................................... 29

3.1.1. Prinsip Kerja Alat ......................................................................................... 29

3.1.2. Prinsip Kerja Alat ......................................................................................... 31

3.2. Perancang Rangkaian Minimum Sistem ............................................................. 31

3.2.1. Sensor MQ-2 ................................................................................................. 31

3.2.2. Mikrokontroler Arduino UNO ...................................................................... 31

3.2.3. Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) .................................................... 32

3.3. Perancang Perangkat Lunak ............................................................................... 33

3.4. Perancang Rangkaian keseluruhan ................................................................... 41

3.5. Diagram Alir (Flowchart) Alat ukur .................................................................. 43

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 . Data Pengujian dan pembahasan sensor gas LPG ............................................ 44

4.2 . Analisa Data ...................................................................................................... 46

4.3 . Spesifikasi Sensor MQ-2 .................................................................................. 47

4.3.1 . Karateristik dan Manfaat sensor Asap MQ2 ......................................... 48

4.3.2 . Konfigurasi Sensor MQ-2 ..................................................................... 51

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 52

5.2 Saran .................................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA


LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ringkasan Arduino Uno ............................................................................14

Tabel 2.2 Pin-pin Liquid Cristal Display (LCD) .......................................................20

Tabel 2.3 Tipe Data....................................................................................................26

Tabel 4.1 Data Pengujian Gas CO2 (asap pembakaran kertas) .................................44

Tabel 4.2 Data Pengujian Gas LPG ...........................................................................45


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gas Butana dalam kaleng .......................................................................7

Gambar 2.2 Bentuk Arduino Uno ..............................................................................12

Gambar 2.3 Sensor MQ-2 ..........................................................................................19

Gambar 2.4 Liquid Cristal Disolay (LCD) Character 2x16 .......................................20

Gambar 2.5 Buzzer ....................................................................................................28

Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem .............................................................................30

Gambar 3.2 Blok Diagram .........................................................................................30

Gambar 3.3 Sensor MQ-2 ..........................................................................................30

Gambar 3.4 Mikrokontroler Arduino Uno .................................................................32

Gambar 3.5 Rangkaian Skematik Konektor dari Mikrokontroler LCD ....................33

Gambar 3.6 Tampilan Utama Program Arduino........................................................34

Gambar 3.7 Prosedur Pembuatan Tampilan di LCD .................................................34

Gambar 3.8 Perintah Pendeteksi Sensor Kebocoran Gas ..........................................35

Gambar 3.9 Cara Mengupload Program ....................................................................35

Gambar 3.10 Rangkaian Skematik keseluruhan ........................................................41

Gambar 4.11 Rangkaian ISIS ....................................................................................41


BAB 1

PENDAHULUAN

Belakang LPG merupakan campuran dari berbagai hidrokarbon, sebagai hasil

penyulingan minyak mentah yang berbentuk gas. Dengan menambah tekananataau

menurunkan suhunya sehingga LPG menjadi berbentuk cair. Gas LPG terkenal dengan

sifatnya yang mudah terbakar sehingga kebocoran peralatan LPG beresiko terhadap

kebakaran. Dikarenakan sifatnya yang sensitif, maka perlu adanya perhatian khusus terhadap

bahan bakar jenis ini. Maraknya kebakaran dan kecelakaan yang disebabkan oleh kebocoran

dan meledaknya tabung gas LPG akhir –akhir ini, menjadi hal yang menakutkan bagi

masyarakat pengguna gas tersebut. Maraknya kejadian tersebut tidak hanya menimbulkan

kontroversi tapi juga kecaman dari berbagai kalangan terhadap pemerintah yang telah

melakukan konversi gas. Kasus yang dipicu tabung gas LPG diberbagai wilayah di Indonesia

murni disebabkan karena faktor human error, selain faktor human errorditemukan laporan

kebocoran tabung gas yang disebabkan tabung sudah mengalami korosi. Untuk dapat

mengurangi bahaya akibat kebocoran gas pengguna perlu mengetahui tanda-tanda kebocoran

seperti : Tercium bau yang menyengat dan terdapat bunyi mendesis pada saluran gas.

Kemudian pengguna harus mengambil tindakan pencegahan sedini mungkin.

Tindakan tersebut dapat dilakukan dengan cara melepaskan regulator dan membawa tabung

keluar ruangan dan berada ditempat terbuka. Disamping itu juga membuka pintu dan jendela

agar gas dapat keluar dari ruangan dengan cepat dan jangan menyalakan api selama bau gas

masih ada. Namun karena keterbatasan dari indra pencium tersebut, bau gas yang tercium

terkadang tidak dihiraukan dan tidak menjadikannya waspada. Akibatnya kecelakaan yang

disebabkan oleh kebocoran tabung gas pun tidak dapat dihindari.


Dari hasil pengamatan ternyata banyak pengguna gas LPG yang tidak mengetahui

cara mengatasi terjadinya kebocoran pada gas LPG tersebut, akibatnya sering terjadi ledakan

dan kebakaran karena gas LPG. Oleh sebab itu penulis melakukan perancangan alat

pendeteksi kebocoran gas LPG yang bekerja secara realtime, mudah digunakan, serta mampu

memberi peringatan dini jika terjadi kebocoran LPG.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai

berikut:

1. Bagaimana penerapan Arduino Uno dalam mendeteksi kebocoran gas LPG (butana)?

2. Bagaimana membuat seperangkat sistem pendeteksi kebocoran gas LPG (butana) dengan

menggunakan sensor MQ-2?

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka perancangan ini dibatasi pada hal-hal

sebagai berikut ini :

1. Sensor yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah sensor MQ-2.

2. Sistem berbasis Arduino Uno yang bertugas untuk mengatur seluruh kegiatan sistem yang

dirakit.

3. Hasil dari pengukuran dan pendeteksian gas akan ditampilkan melalui android berupa nilai

konsentrasi gas dalam satuan ppm (part per million).

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah:


1.Untuk merancang dan mengimplementasikan suatu sistem yang dapat memantau dan

mendeteksi adanya kebocoran gas LPG secara otomatis yang cukup sederhana.

2.Memanfaatkan android untuk menampilkan hasil dari pendeteksi alat kebocoran gas LPG

tersebut.

3. Untuk memanfaatkan sensor MQ-2 dan merakitnya menjadi alat pendeteksi kebocoran gas.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini memiliki manfaat antara lain:

1. Mempermudah pekerjaan dalam pengontrolan gas LPG jika terjadi kebocoran secara

praktis.

2.Meningkatkan efisiensi dan efektivitas waktu dalam mengawasi kebocoran gas LPG.

3. Mengurangi dampak terjadinya kebakaran akibat kebocoran gas LPG.

4. Menambah wawasan dan pengalaman perancang dalam menerapkan ilmu yang dipelajari

secara kreatif dan inovatif.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan penulisan laporan ini, penulis membuat susunan. bab

–bab yang membentuk Laporan ini

Dalam sistematika penulisan laporan dengan Urutan sebagai berikut :

BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah,tujuan

penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan dalam


pembuatan alat pengukur dan pendeteksi kebocoran gas LPG.

BAB 3 : METODE PENELITIAN

Akan dibahas secara detail tentang alat –alat , bahan- bahan, serta prosedur penelitian

dengan sistem Arduino uno beserta program untuk mengolah data dari masukan sensor MQ-2

dan ditampilkan ke android.

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan

mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan, penjelasan mengenai program yang diisikan

ke Arduino uno.

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

Sebagai bab terakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari

uraian bab-bab sebelumnya, dan penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin

bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan

dalam pembutan laporan tugas akhir ini.

LAMPIRAN


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi teori –teori yang berkaitan dengan komponen yang digunakan dalam

seluruh unit perancangan alat ini.

2.1. Gas LPG (Butana)

2.1.1.Gas Butana

Butana adalah gas dengan rumus C4H10yang merupakan alkana dengan empat atom

karbon (CH3CH2CH2CH3) dikelilingi oleh atom hidrogen sepuluh untuk membentuk garis

lurus. Istilah ini bisa merujuk ke salah satu dari dua isomer struktural atau campuran dari

mereka dalam nomenklatur IUPAC, bagaimanapun butana hanya merujuk pada isomer n-

butana bercabang yang satu lainnya disebut "metilpropana" atau isobutana. Butana sangat

mudah terbakar, tidak berwarna, dan merupakan gas yang mudah dicairkan. Nama butana

diturunkan dari nama asam butirat.Gas butana adalah komponen gas dari gas alam, butana

juga dapat diproduksi dari minyak mentah, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Hal ini

sering ditambahkan ke bensin biasa untuk meningkatkan kinerjanya tanpa menciptakan

produk yang sangat volatile. Butana lebih ringan, menunjukkan reservoir butana cair.

Penggunaan paling umum dari butana adalah bahan bakar yang lebih ringan.

Identitas dan sifat dari butana yaitu sebagai berikut :

Nomor CAS : 106-97-8

Massa molar : 58.12 g mol−1

Penampilan : Gas tidak berwarna

Densitas : 2.48kg/m3, gas (15 °C, 1 atm)


600kg/m3,cairan (0 °C, 1 atm)

Titik lebur : −138.4°C (135.4 K)

Titik didih : −0.5°C (272.6 K)

Kelarutan dalam air : 6.1mg/100 ml(20 °C)

Gas butana juga dijual sebagai bahan bakar untuk keperluan memasak dan berkemah

bertenaga gas. Propana dapat memberikan lebih banyak energi, tapi butana memiliki properti

tertentu yang membuatnya ideal untuk penyimpanan: ketika dikompresi, menjadi cairan

sangat cepat. Setelah dilepaskan ke udara, namun, bereaksi dengan sumber pengapian

menjadi gas yang sangat mudah terbakar. Tidak seperti beberapa turunan gas alam lainnya,

gas hanya melepaskan karbon dioksida sebagai produk limbah, bukan karbon monoksida. Hal

ini disebut sebagai LPG ketika menyatu dengan hidrokarbon lainnya dan propana.

Gambar 2.1. Gas butana dalam kaleng

Butana sangat berguna untuk industri otomotif sebagai fasilitator mesin pembakaran

internal. Selama proses cracking uap, butana digunakan sebagai bahan baku untuk basis

manufaktur petrokimia. Gas ini juga digunakan dalam pendinginan dan pemanasan sistem

dan sebagai bahan bakar untuk pemantik rokok dan selanjutnya sebagai propelan dalam

semprotan aerosol, deodoranadalah contoh dari sebuah semprot aerosol.

Bentuk yang sangat murni dari butana terutama isobutana, dapat digunakan sebagai

pendingin dan sebagian besar telah menggantikan lapisan ozon depleting halomethanes,


misalnya dalam lemari pendingin dan freezer rumah tangga. Hal ini terutama karena

konsentrasi butana tidak cukup tinggi untuk menciptakan kombinasi yang mudah terbakar

dengan udara di dalam ruangan. Sistem operasi tekanan lebih rendah dari butana untuk

halomethanes seperti R-12, sehingga R-12 sistem seperti dalam sistem pengkondisian udara

otomotif, bila dikonversi ke butana tidak akan berfungsi secara optimal. Menghirup langsung

dari butana dapat menyebabkan sesak napas jika

konsentrasi melebihi ambang batas keselamatan.

Terlepas dari ini, dapat menyebabkan narkosis ditandai dengan pusing dan rasa

mabuk. Hal ini juga dapat hadir dengan gejala euforia dan kantuk. Hal ini jarang terjadi,

tetapi orang yang menghirup butana ditemukan untuk publik mengungkapkan kebahagiaan

tidak berdasar dengan gerak tubuh lengan dan kaki. Butana juga dapat menyebabkan aritmia

dan jantung.Butana adalah zat yang mudah menguap yang paling sering disalahgunakan di

Inggris, dan merupakan penyebab 52% dari "pelarut terkait" kematian pada tahun 2000.

Jika butana sengaja disemprotkan ke dalam tenggorokan, dapat menyebabkan

laryngospasm dengan mendinginkan tenggorokan segera untuk di bawah 20 derajat celcius,

yang mengancam jiwa.Kertas "Emisi nitrogen dioksida dari pemanas gas butana dan ruangan

kompor" dari American Journal of Applied Sciences, menunjukkan bahwa nitrogen dioksida

gas beracun, hasil dari pembakaran gas butana dan merupakan bahaya kesehatan manusia

dari pemanas rumah dan kompor.

2.1.2. Gas LPG

LPG (liquified petroleum gas) atau secara harafiah adalah gas minyak bumi yang

dicairkan pada tekanan dan suhu rendah. LPG adalah campuran dari berbagai unsur

hidrokarbon yang berasal dari gas alam.Dengan menambah tekanan dan menurunkan


suhunya, gas berubah menjadi cair. Unsur - unsur hidrokarbon yang digunakan diantaranya

adalah propana (C3H8), Butana (C4H10) atau campuran butana da propana yang

perbandingan campurannya adalah propana 30 %

danbutana 70 %. LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil,

misalnya etana (C2H6) dan Pentana (C5H12). Spesifikasi masing-masing LPG tercantum

dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG

yang dipasarkan

Pertamina adalah LPG campuran yang sekarang tersebar luas di masyrakat untuk

kepentingan dapur, industri dan transportasi. Gas LPG mempunyai sifat yang sangat

berbahaya karena mudah terbakar dan mudah meledak. Untuk menanggulangi bahaya

tersebut, biasanya LPG yang diedarkan dipasaran dilengkapi oleh zat odor berupa ethyl

mercaptanei yang berbau menyengat, tidak beracun tapi jika terhirup lebih dari 1.000 ppm

atau 0.1% (100%=1.000.000 ppm) akan menyebabkan mengantuk, mimpi kemudian 10

meninggal. Meskipun sudah dilengkapi oleh zat odor yang berbau menyengat, pengguna

seringkali tidak berhati-hati dan kurang waspada dalam menggunakan bahan bakar LPG

sebagai bahan bakar rumah tangga. Hai ini mengakibatkan sering terjadinya kebakaran yang

diakibatkan oleh kebocoran LPG yang digunakan untuk bahan bakar kompor gas. LPG agar

terbakar atau meledak harus terdapat/memenuhi 3 unsur yaitu:

1.Hydrocarbon (BBM atau BBG)

2.Oxigen (Terdapat dalam udara yang kita hirup untuk bernafas)

3.Panas (Korek api, pematik, loncatan bunga api, elektrik statis dll.)

Ketiga unsur ini yang disebut:Segitiga Api. Segitiga ApiJika ketiga unsur dari segitiga

ledak terpenuhi maka akan terjadi ledakan, namun ledakan Tabung 3kg tidak seperti bom

atau granat karena disamping isi (volume) sedikit juga tabung yang dikonstruksi bentuk

silinder sangat kuat karena gaya dorongnya saling menghilangkan. Harus diingat bahwa


tabung akan meledak pada saat kosong artinya tabung pernah bertekanan dibawah tekanan 1

atm sehingga volume campuran yang meledak sangat sedikit.

Menurut Undang Undang Uap (Stoom Ordonnantie) 1930 yang masih berlaku sampai

sekarang dan belum pernah direvisi, pasal 1 ayat 1, bahwa: Bejana atau tabung yang

bertekanan > 1 Atmosfir (atm) harus mendapat izin dan engawasan oleh Negara / Pemerintah.

Dalam kondisi atmosfer, LPG akan berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair lebih

kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG dipasarkan

dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya

ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi

secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya% dan juga tidak boleh kosong sama

sekalikarena secara teoritis dapat meledak sendiri, Walaupun peristiwa ledakan yang sesuai

teori ini kemungkinannya satu kali diantara sejuta, tapi pemakainya puluhan juta. Rasio

antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung

komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana LPG

berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan

temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni

pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55

°C (131 °F).

Konsentrasi Gas LPG akan sangat berbahaya utamanya jika tidak ada angin yang

menghembusnya ke udara luar. Gas LPG ini akan merambat dilantai karena lebih berat dari

udara, sehingga kadang kala tidak terhembus oleh angin atau exhaust fan atau tidak terhisap

oleh cerobong di atas tungku dapur. Kebocoran gas LPG yang merambat di lantai kadang

kala belum tercium orang yang sedang berdiri sehingga, setelah tercium berarti gas yang ada

sudah setinggi hidung orang yang menciumnya.Volume Gas bisa aja tanpa diduga telah

terakumulasi dan berada pada campuran yang dapat meledak. Campuran gas LPG terhadap


udara sampai dengan 1.8% walaupun tersulut atau dibakar dengan pematik api tidak akan

terjadi ledakan atau menyala. Tetapi pada kandungan gas 12 diantara 1.8% —10% akan

meledak sangat dahsyat jika ada sumber api atau dari elektrik statis.Pada kandungan LPG >

10% hanya akan menyala saja.

Ledakan LPG pada kandungan 1.8% —- 10% termasuk kategori sempurna sehingga

sangat dahsyat daya hancurnya berlangsung secara berantai, kekuatnnya tergantung dari

jumlah campuran yang meledak. Pada saat meledak seluruh oksigen yang ada didaerah itu

akan terpakai habis dan menjadi hampa udara, sehingga jika ada orang didaerah sekitarnya

disamping mendapat luka bakar juga akan kesulitan bernafas. Bangunan sekitarnya akan

porak poranda dilanda oleh udara yang bolak balik.LPG yang meledak pada kandungan 1.8%

s/d 10% ini hakekatnya tidak diikuti oleh kebakaran. Kalau disusul oleh kebakaran berarti

kandungan gas sudah > 10% menyala saja (flammable) bukan ledakan.Bejana atau tabung

seperti kapal-kapal tanker atau mobil-mobil tangki sampai dengan tabung-tabung yang

ukuran kecil dapat meledak sendiri, karena sesuai dengan teori segitiga ledak. Teori ini

berlaku bagi bejana atau tabung yang dalam keadaan kosong karena dapat mengandung

unsur-unsur yang dapat mengakibatkan ledakan yaitu ada campuran gas (hidrokarbon) dan

udara (oksigin) serta ada pemicunya (elektrik statis).

2.2 Mikrokontroler Arduino UNO

Gambar 2.2 : Bentuk arduino Uno


Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada

ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di

antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16

MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset.

Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah

menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya

dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino UNO tidak

menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2

(Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah pengubah USB ke serial. Revisi

2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke

ground, yang membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari

board Arduino UNO memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut:

Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin

baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF yang memungkinkan

shield-shield untuk menyesuaikan tegangan yang disediakan dari board. Untuk ke

depannya, shield akan dijadikan kompatibel/cocok dengan board yang menggunakan

AVR yang beroperasi dengan tegangan 5V dan dengan Arduino Due yang beroperasi

dengan tegangan 3.3V. Yang ke-dua ini merupakan sebuah pin yang tak terhubung,

yang disediakan untuk tujuan kedepannya

Sirkit RESET yang lebih kuat

Atmega 16U2 menggantikan 8U2

―Uno‖ berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan keluaran

(produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan menjadi referensi


http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8161.pdf

http://arduino.cc/en/Hacking/DFUProgramming8U2

untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah sebuah seri terakhir dari

board Arduino USB dan model referensi untuk papan Arduino, untuk suatu

perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks dari board Arduino.

Tabel 2.1. Ringkasan Arduino UNO

Mikrokontroler ATmega328

Tegangan pengoperasian 5V

Tegangan input yang

disarankan

7-12V

Batas tegangan input 6-20V

Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)

Jumlah pin input analog 6

Arus DC tiap pin I/O 40 Ma

Arus DC untuk pin 3.3V 50 Ma

Memori Flash

32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan

oleh bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

2.2.1 Skema dan Referensi Desain

Files EAGLE: arduino-uno-Rev3-design.zip (catatan: bekerja pada Eagle 6.0 dan versi

yang lebih baru)


http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_Uno_Rev3-02-TH.zip

Skema: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf

Catatan: Referensi desain Arduino dapat menggunakan sebuah Atmega8, 168, atau 328,

model saat ini menggunakan Atmega328, tetapi Atmega8 ditampilkan pada skema sebagai

referensi. Konfigurasi pin identik pada semua ketiga prosesor tersebut.

2.2.2 Daya (Power)

Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power suplai

eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh

dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor dapat dihubungkan dengan

mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board.

Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan

pin Vin dari konektorPOWER.

Board Arduino UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika

disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5

Volt dan board Arduino UNO bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih

dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino

UNO. Range yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt.

Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan sumber

suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga lainnya yang

diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika penyuplaian

tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.

5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada board.

Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7-12V), USB

connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V


http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf

atau 3,3V membypass regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak

dianjurkan.

3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus maksimum

yang dapat dilalui adalah 50 mA.

GND. Pin ground.

2.2.3Memori

ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega

328 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis

(RW/read and written) dengan EEPROM library).

2.2.4 Input dan Output

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output,

menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut

beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus

maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50

kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi

spesial:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX)

serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin

yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.

External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah

interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang

besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan

fungsi analogWrite().


http://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM

http://arduino.cc/en/Reference/PinMode

http://arduino.cc/en/Reference/DigitalWrite

http://arduino.cc/en/Reference/DigitalRead

http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt

http://arduino.cc/en/Reference/AnalogWrite

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi

SPI menggunakan SPI library.

LED: 13. Ada sebuah LED yang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai

HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya

memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input

analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk

mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan

fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI

dengan menggunakan Wire library

Ada sepasang pin lainnya pada board:

AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().

Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus,

digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang

memblock sesuatu pada board.

2.2.5Komunikasi

Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan sebuah komputer,

Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328 menyediakan serial komunikasi

UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2

pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan muncul sebagai sebuah port

virtual ke software pada komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar,

dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file

inf pasti dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan


http://arduino.cc/en/Reference/SPI

http://arduino.cc/en/Reference/AnalogReference

http://arduino.cc/en/Reference/Wire

http://arduino.cc/en/Reference/AnalogReference

http://arduino.cc/en/Guide/Windows#toc4

http://arduino.cc/en/Guide/Windows#toc4

data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan menyala

ketika data sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB pada komputer

(tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1)

2.3. Sensor MQ-2

Sensor gas dan asap yang mudah terbakar ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah

terbakar di udara dan ouputs pembacaannya sebagai voltase analog. Sensor tersebut dapat

mengukur konsentrasi gas yang mudah terbakar 300 sampai 10.000 ppm. Sensor ini dapat

beroperasi pada suhu dari -20 sampai 50 ° C dan Mengkomsumsi kurang dari 150 mA pada

V.

Gambar 2.3: Sensor MQ-2

Menghubungkan lima volt melintasi pin pemanas (H) membuat sensor cukup panas

agar berfungsi dengan benar. Menghubungkan lima volt pada pin A atau B menyebabkan

sensor memancarkan voltase analog pada pin lainnya. Sebuah beban resistif antara pin output

dan ground menentukan sensitivitas detektor. Perlu diketahui bahwa gambar di datasheet

untuk konfigurasi atas salah. Kedua konfigurasi memiliki pinout yang sama dengan

konfigurasi dasar. Beban resistif harus dikalibrasi untuk aplikasi khusus Anda dengan


menggunakan persamaan pada datasheet, namun nilai awal yang baik untuk resistor adalah

20 Kω

2.4 Liquid Crystal Display (LCD)

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah

salah satu jenis display 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.

Gambar 2.4 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16

LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk

karakter, huruf, angka ataupun grafik. Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah

lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium

oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang.

Tabel 2.2 Pin-Pin Liquid Crystal Display (LCD)

Pin

Symbols and functions

1 GND

2 VCC (+5)


2.5

Bahasa

Pemogr

aman C

B

ahasa C

dikemba

ngkan

pada Lab

Bell

pada

tahun

1978,

oleh

Dennis Ritchi dan Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar ANSI

( American National Standards Institute ), yang digunakan sebagai referensi dari berbagai

versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.

Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menenganh karena

bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah. Kemudahan

dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa C. pada tahun 1985 lahirlah

pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++

(diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah pengembangan dari

bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman berorientasu objek dan

pemrograman berbasis windows.

3 Contrast Adjust

4 (RS) 0 = instruction input / 1 = Data input

5 (R/W) 0 = Write to LCD Module / 1 = Read from LCD module

6 (E) Enable Signal

7 (DB0) Data Pin 0

8 (DB1) Data Pin 1

9 (DB2) Data Pin 2

10 (DB3) Data Pin 3

11 (DB4) Data Pin 4

12 (DB5) Data Pin 5

13 (DB6) Data Pin 6

14 (DB7) Data Pin 7

15 (VB+) Back Light (+5V)

16 (VB-) Back Light (GND)


Sampai sekarang bahasa C++ terus brkembang dan hasil perkembangannya muncul

bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C dan C++ yang dinamakan java). Istilah

prosedur dan fungsi dianggap sama dan disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++

sebuah prosedur pada dasanya adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian

(void). Hingga kini bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai

platform dari windows samapi linux dan dari PC hingga main frame.

Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut :

Kelebihan Bahasa C:

· Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.

· Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer.

· Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32 kata kunci.

· Proses executable program bahasa C lebih cepat

· Dukungan pustaka yang banyak.

· C adalah bahasa yang terstruktur

· Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah

Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang

berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. Melainkan berorientasi

pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat. secepat bahasa mesin.

inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki kemudahan dalam menyusun programnya

semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat

rendah.

Kekurangan Bahasa C:

· Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang

membingungkan pemakai.

· Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.


2.5.1 Struktur Bahasa C

a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.

b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan suatu proses

tertentu.

c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.

d. Setiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama ―main‖ (Program

Utama).

e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin ―main‖.

f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).

2.5.2 Pengenal

Pengenal (identifier) merupakan sebuah nama yang didefenisikan oleh pemrograman

untuk menunjukkan indetitas dari sebuah konstanta, variable, fungsi, label atau tipe data

khusus. Pemberian nama sebuah pengenal dapat ditentukan bebas sesuai keinginan

pemrogram tetapi harus memenuhi atura berikut :

Karakter pertama tidak boleh menggunakan angka

Karakter kedua dapat berupa huruf, angka, atau garis bawah.

Tidak boleh menggunakan spasi.

Bersifat Case Sensitive, yaitu huru capital dan huruf kecil dianggap berbeda.

Tidak boleh mengunakan kata – kata yang merupakan sitaks maupun operator dalam

pemrograman C, misalnya : Void, short, const, if, static, bit, long, case, do, switch dll.

2.5.3 Tipe Data

Tipe data merupakan suatu hal yang penting untuk kita ketahui pada saat belajar

bahasa pemrograman. Kita harus dapat menentukan tipe data yang tepat untuk menampung

sebuah data, baik itu data berupa bilangan numerik ataupun karakter. Hal ini bertujuan agar

program yang kita buat tidak membutuhkan pemesanan kapling memori yang berlebihan.


Seorang programmer yang handal harus dapat memilih dan menentukan tipe data apa yang

seharusnya digunakan dalampembuatan sebuah program. Secara garis besar tipe data pada

bahasa C dibagi menjadi beberapa bagian antara lain sebagai Berikut

Macam-Macam Tipe Data Pada Bahasa C :

1. Tipe Data Karakter

Sebuah karakter, baik itu berupa huruf atau angka dapat disimpan pada sebuah

variabel yang memiliki tipe data char dan unsigned char. Besarnya data yang dapat disimpan

pada variabel yang bertipe data char adalah -127 - 127. Sedangkan untuk tipe data unsigned

char adalah dari 0 - 255. Pada dasarnya setiap karakter memiliki nilai ASCII, nilai inilah yang

sebetulnya disimpan pada variabel yang bertipe data karakter ini.

2. Tipe Data Bilangan Bulat

Tipe data bilangan bulat atau dapat disebut juga bilangan desimal merupakan sebuah

bilangan yang tidak berkoma. Pada bahasa C terdapat bermacam-macam tipe data yang dapat

kita gunakan untuk menampung bilangan bulat. Kita dapat menyesuaikan penggunaan tipe

data dengan terlebih dahulu memperhitungkan seberapa besar nilai yang akan kita simpan.

Contohnya seperti berikut, kiata akan melakukan operasi penjumlahan nilai 300 dan

100 dan hasilnya akan disimpan pada variabel c.

Jika dilihat, hasil dari penjumlahan tersebut nilainya akan lebih besar dari 255 dan

nilainya pasti positif, oleh karena itu sebaiknya kita menggunakan tipe data unsigned int.

Namun berbeda halnya jika saya ingin melakukan operasi pengurangan -5 - 300, jika dilihat

hasilnya akan negatif maka selayaknya digunakan variabel dengan tipe data int.

3. Tipe Data Bilangan Berkoma

Pada bahasa C terdapat dua buah tipe data yang berfungsi untuk menampung data

yang berkoma. Tipe data tersebut adalah float dan double. Double lebih memiliki panjang


data yang lebih banyak dibandingkan float. Tipe data double dapat digunakan jika kita

membutuhkan variabel yang dapat menampung tipe data berkoma yang bernilai besar.

Tabel 2.3 Tipe Data

Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai

Bit 1 byte 0 atau 1

Char 1 byte -128 s/d 127

Unsigned Char 1 byte 0 s/d 255

Signed Char 1 byte -128 s/d 127

Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Short Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Unsigned Int 2 byte 0 s/d 65.535

Signed Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

Unsigned Long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295

Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

Float 4 byte 1.2*10-38

s/d 3.4*10+38

Double 4 byte 1.2*10-38

s/d 3.4*10+38

2.5.4 Konstanta Dan Variabel

Konstanta dan variable merupakan sebuah tempat untuk menyimpan data yang berada

di dalam memori. Konstanta berisi data yang nilainya tetap dan tidak dapat diubah selama

program dijalankan, sedangkan variable berisi data yang bisa berubah nilainya pada saat

program dijalankan.

2.3.5 Identifikasi


Identifier atau nama pengenal adalah nama yang ditentukan sendiri oleh pemrogram

yang digunakan untuk menyimpan nilai, misalnya nama variable, nama konstanta, nama

suatu elemen (misalnya: nama fungsi, nama tipe data, dll). Identifier punya ketentuan sebagai

berikut :

1. Maksimum 32 karakter (bila lebih dari 32 karakter maka yang diperhatikan

hanya 32 karakter pertama saja).

2. Case sensitive: membedakan huruf besar dan huruf kecilnya.

3. Karakter pertama harus karakter atau underscore ( _ ) . selebihnya boleh

angka.

4. Tidak boleh mengandung spasi atau blank.

5. Tidak boleh menggunakan kata yang sama dengan kata kunci dan fungsi.

2.6 BUZZER

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran

listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud

speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian

kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik

ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan

dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma

secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer

biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan

pada sebuah alat (alarm).


Gambar 2.5. Buzzer


BAB III

PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Perancangan Sistem

Dalam bab ini akan dibahas mengenai pembuatan rangkaian dan program. Seperti

pengambilan data pada pengujian emisi gas buang dengan mengukur kadar karbon

monoksida yang di deteksi oleh sensor MQ-2 kemudian arduino mengolah data. Perangkat

keras yang digunakan terdiri dari sensor, Arduino Uno, Buzzer, LED dan LCD. Sedangkan

perangkat lunak yang digunakan adalah software arduino.

3.1.1 Prinsip Kerja Alat

Sistem ini dibangun untuk mengukur emisi karbon monoksida pada kendaraan

bermotor yang ada sehingga output-nya menghasilkan nilai melalui sensor MQ-2, yang nilai

tersebut akan diolah dalam Arduino. Parameter yang digunakan adalah kadar karbon

monoksida hasil pendeteksian dari sensor yang telah diolah sebelumnya oleh arduino.

Kemudian hasil itu akan ditampilkan melalui LCD 16x2. Adapun konsep dasar sistem adalah

sebagai berikut:

Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem

Penjelasannya sebagai berikut:

1. Input data berupa hasil pembacaan dari sensor MQ-2 dengan mendeteksi emisi karbon

monoksida.

INPUT PROSES OUTPUT


2. Proses pengolahan data karbon monoksida dari sensor diolah kedalam program pada

arduino kemudian ditampilkan keLCD 16x2 ketika dalam kondisikarbon monoksida

tertentu.

3. Output adalah hasil data yag sudah diolah mikrokontroler akan ditampilkan pada layar

LCD.

Arduino uno

Suplay

MQ-2BUZZER

LED

Displey

Gambar 3.2 Blok Diagram

Berdasarkan blok diagram pada Gambar 3.2 di atas, terdapat beberapa komponen,

adapun fungsi dari masing-masing komponen adalah sebagai berikut:

Blok Suplay : Sebagai Sumber Tegangan

sensor mq2 : Sebagai Pembaca kadar gas LPG

arduino uno : Sebagai media pengkonversi waktu, dan mengkonversi data menjadi

LPG.

Blok display : Sebagai output tampilan instruksi dari arduino.

3.1.2 Cara Kerja Alat


Cara kerja alat dijelaskan sebagai berikut:

1. Proses Heating (pemanasan) pada sensor MQ-2

2. Alat mendeteksi kadar karbon monoksida melalui sensor MQ-2

3. Karbon monoksida yang telah diukur lalu diolah oleh mikrokontroler dan data

yang sudah diolah akan di tampilkan pada LCD.

3.2 Perancangan Rangkaian Minimum Sistem

3.2.1 Sensor MQ-2

Ukuran sensor ini tergolong sedang, sehingga mudah dalam pengaturan tata letak

sensor. adalah komponen elektronika untuk mendeteksi kadar gas hidrokarbon seperti iso

butana (C4H10 / isobutane), propana (C3H8 / propane), metana (CH4 / methane), etanol

(ethanol alcohol, CH3CH2OH), hidrogen (H2/ hydrogen), asap (smoke), dan LPG

(liquid petroleum gas). Gas sensor ini dapat digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas di

rumah / pabrik, misalnya untuk membuat rangkaian elektronika pendeteksi kebocoran elpiji..

.Dibawah ini adalah gambar dimensi dan struktur sensor MQ-2:

Gambar 3.3 Sensor MQ-2

3.2.2 Mikrokontroler Arduino UNO

Minimum sistem merupakan bagian utama dari pembuatan alat ini, pada bagian ini

terdiri dari mikrokontroller garmbar rangkaian dapat dilihat:


http://chemistry.about.com/od/firecombustionchemistry/a/Smoke-Chemistry.htm

Gambar 3.4 Mikrokontroler Arduino UNO

3.2.3 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD (liquid crystal display)

ke mikrokontroler dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.5 Rangkaian skematik konektor dari Mikrokontroler ke LCD

Liquid crystal display (LCD) merupakan sejenis crystal yang akan berpendar jika

diberi tegangan tertentu, sehingga perpendaran tersebut dapat diatur untuk membentuk

karakter, angka, huruf dan lain sebagainya. Liquid crystal display (LCD) yang digunakan

dalam penelitian tugas akhir ini adalah menggunakan liquid crystal display (LCD) dengan

banyak baris dan karakter adalah 2x16 seperti pada gambar 2.4.


3.3. Perancang Software

Program Arduino UNO Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya

sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer. Sudah memiliki

sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial / RS323

bisa menggunakannya. Memiliki modul siap pakai ( shield ) yang bisa ditancapkan pada

board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet.

1. Harus memiliki software Arduino UNO

2. Membuka file Arduino maka akan muncul seprti gambar di bawah ini.

Gambar 3.6 Tampilan utama program Arduino

3. Selanjutnya setelah program terbuka tinggal di ketik printah- printah seperti

dibawah ini.


Gambar 3.7 prosedur pembuatan tampilan di LCD

4. Selanjutnya untuk program pendeteksi Gas maka tinggal d ketik printah d bawah

ini.

Gambar 3.8 perintah pendeteksi sensor kebocoran Gas

5. selanjutnya d Upload dengan mengklik tanda panah k kanan seperti yang di bawah

ini.


Gambar 3.9 Cara mengUpload program

6. Setelah selesai di Upload program ke arduino, maka alat siap di hidupkan dan

bekerja dengan baik.

7. Prangkat lunak keseluruhan (program)

/*

LiquidCrystal Library - Hello World

Demonstrates the use a 16x2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface.

This sketch prints "Hello World!" to the LCD

and shows the time.


The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 12

* LCD Enable pin to digital pin 11

* LCD D4 pin to digital pin 5




* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin (pin 3)

Library originally added 18 Apr 2008

by David A. Mellis

library modified 5 Jul 2009

by Limor Fried (http://www.ladyada.net)

example added 9 Jul 2009

by Tom Igoe

modified 22 Nov 2010

by Tom Igoe

This example code is in the public domain.


http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

#include <Wire.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(13,12,11, 10, 9, 8, 7) ;

int BUZZER=A5;

void setup() {

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16,2);

Serial.begin(9600);

pinMode(BUZZER,OUTPUT);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("pendeteksi Gas");

delay(3000);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("142411061");

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("FERNANDO SIBARANI");

digitalWrite(BUZZER, HIGH);


delay(3000);

lcd.clear();

}

void loop() {

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("GAS DETECTOR");

int sensorValue = analogRead(A4);

lcd.setCursor (12,1);

lcd.print (sensorValue);

if(sensorValue>=350)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Bahaya");

analogWrite(BUZZER,255);

}

else

{

digitalWrite(BUZZER,LOW);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Aman");

analogWrite(BUZZER,0);


}

delay(200);

lcd.clear();

}

3.4 Perancang Rangkaian Keseluruhan

Pada rangkaian ini menggambarkan keseluruhan program yang dirancang dari sensor

MQ2, mikrokontroler dan LCD.

Dari gambar dibawah menjelaskan bahwa rangkaian yang dibuat menggunakan

mikrokontroler, sensor MQ-2 dan LCD. Mikrokontroler sebagai papan board yang

merupakan pemograman dari alat ini, MQ-2 sebagai sensor yang dapat menjadi pengirim

sinyal dan penerima sinyal, Liquid Crystal Display (LCD) berfungsi menampilkan data yang

dikirim oleh mikrokontroler.

Gambar 3.10. Rangkaian Skematik Keseluruhan


Gambar 3.11. Rangkaian ISIS


3.5 Diagram Alir (Flowchart) Alat ukur

Start

Inisialisasi input dan

autput

Pengecekan kondisi sensor

Menampilkan kadar PPM pada LCD

Apakah sensor mendeteksi PPM

<180

Apakah sensor mendeteksi

PPM>180 <510

Menampilkan LCD (KADAR

PPM NORMAL)

Menghidupkan Buzzer

Menampilkan LCD=KADAR

LPG NAIK

Lampu LED hidup

Menampilkan LCD= KADAR LPG NORMAL

End

Tidak

Ya

Tidak

Gamabar 3.12. Flowchar rangkaian


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dilakukan pengujian dan pembahasan mengenai hasil realisasi

datadetektor dan hasil pengujian. Dilakukan pengujian:

Tempat : Pusdiklat LPPM USU

Tanggal : 27 juni 2018

Pukul : 11.00 – 12.30 WIB

Sempel : Gas LPG dan Gas CO2

4.1 Data Pengujian dan pembahasan sensor gas LPG

Pengujian dilakukan dengan dua cara untuk mengambil data dari gas co2 (asap

pembakaran kertas) dan gas LPG.

Alat pendeteksi kebocoran gas LPG memiliki spesifikasi yang sederhana dan mudah

di bawa. Pengujian dilakukan untuk mengetahui nilai maksimum yang akan dicapa pada

ruangan tertutup sehingga dapat diketahui berapa nilai rata-rata yg akan digunakan sebagai

nilai tengah dari kadar LPG tersebut. Hasil dari pengujian dapat kita simpulkan pada table 4.1

dan 4.2 :

Tabel 4.1 Data pengujian Gas co2 (asap pembakaran kertas)

No PPM (standart) PPM (uji)

1 350 355

2 350 359

3 350 361

4 350 363


Berdasarkan hasil pengujian gas co2(asap pembakaran kertas) didapatkan hasil pada

table diatas, nilai ppm sebelum gas co2(asap pembakaran kertas) di hidupkan bernilai 9 dan

setelah gas co2(asap pembakaran kertas) dihidupkan maka nilai ppm naik secara bertahap dan

tidak terlalu cepat.

Tabel 4.2 Data pengujian Gas LPG

No PPM (standart) PPM(uji)

1 350 355

2 350 356

3 350 360

4 350 363

Berdasarkan hasil pengujian gas LPG didapatkan hasil pada table diatas, nilai ppm

sebelum gas LPG di hidupkan bernilai 9 dan setelah gas LPG dihidupkan maka nilai ppm

naik secara bertahap dan tidak terlalu cepat.

Pada pengukuran yang telah dilakukan , nilai PPM yang diukur dapat berubah-ubah

dengan waktu karena nilai PPM begitu sensor mq2 membaca gas LPG. Nilai PPM mengalami

saturasi pada 950-970.

4.2 ANALISA DATA

* Persen kesalahan pada pengukuran CO 2 (pada pembakaran kertas) dalam satuan

PPM pada setiap pengujian yaitu:

% eror =

x 100%

Uji % eror asap pembakaran kertas yang pertama

% eror =

x 100% = 1,39%

Uji % eror asap pembakaran kertas yang kedua


% eror =

x 100% = 2,50%

Uji % eror asap pembakaran kertas yang ketiga

% eror =

x 100% = 3,06%

Uji % eror asap pembakaran kertas yang keempat

% eror =

x 100% = 3,61%

* Persen kesalahan pada pengukuran kebocoran gas LPG dalam satuan PPM pada setiap

pengujian yaitu:

% eror =

x 100%

Uji % eror kebocoran gas LPG yang pertama

% eror =

x 100% = 1,39%

Uji % eror kebocoran gas LPG yang kedua

% eror =

x 100% = 1,67 %

Uji % eror kebocoran gas LPG yang ketiga

% eror =

x 100% = 2,78%

Uji % eror kebocoran gas LPG yang keempat

% eror =

x 100% = 3,62 %

4.3 SPESIFIKASI SENSOR MQ-2

Sensor gas dengan kode MQ... terdiri dari 2 bagian, yaitu sensor elektrokimia dan

sebuah pemanas (internal heater) didalamnya. Sensor ini dapat mendeteksi berbagai tipe gas,

dan akan lebih sensitif untuk jenis gas tertentu, tergantung jenis sensor yang terpasang.

Semua sensor gas tipe ini harus dikalibrasi dengan mengukuur pada udara/ gas yang telah di


ketahui. Keluaran sensor ini berupa data analog yang dapat dibaca oleh pin-pin Analog

Arduino.

Jika Anda hendak menggunakan salah satu jenis sensor MQ ini, maka pertama,

cobalah untuk membuka datasheet yang kami lampirkan pada setiap produk. Mengapa ini

penting? Karena ini berhubungan dengan bagaimana sensor ini diaktifkan, dan bagaimana

korelasi data keluaran dengan besaran gas yang akan Anda ukur.

Berhati-hatilah saat menghubungkannya, karena jika salah, maka sensor akan

mempengaruhi keluaran sensor, atau bahkan bisa rusak seketika. Perhatikan kembali

datasheet dan cara menghubungkannya dengan mikrokontroler Arduino.Yang terpenting

kedua adalah mengenai tegangan untuk mensuply internal heater. Sebagian sensor

memerlukan tegangan 5V terus menerus untuk memanaskan heaternya, sebagian lagi

memerlukan 2V, dan yang sebagian lagi memerlukan tegangan 5V dan 1.4V secara

bergantian. Tegangan 2V dan 1.4V bisa didapat dengan menggunakan analogWrite pada pin

PWM Arduino. Namun perlu diperhatikan pula (di datasheet) jumlah arus yang diperlukan

untuk pemanasan tersebut. Jika lebih besar dari 40mA, maka sebaiknya menggunakan mosfet

atau switching transistor, karena jika memaksakan menggunakan Arduino maka akan

kelebihan beban, dan bisa membuat Arduino Anda overheating.

Sensor yang menggunakan tegangan 5V untuk supply internal heaternya, biasanya

sangat cepat untuk mencapai 50-60 derajat celcius. Setelah "burn-in-time" , internal heater

umumnya memerlukan waktu 3 menit untuk mencapai pembacaan yang stabil (contohnya

pada MQ2). Beberapa datasheet menggunakan istilah "preheat", atau sebuah prasyarat untuk

membuat pembacaan sensor lebih stabil. "burn-in-time" atau "preheat" biasanya dalam 12

hingga 48 jam. Lihat kembali datasheet untuk sensor yang bersangkutan.


4.3.1 Karateristik dan Manfaat sensor Asap MQ2

Sensor Asap MQ2 dengan Arduino di gunakan sebagai sensor deteksi Alkohol, H2,

LPG, CH4, CO, Asap, dan Propane, Sensor ini sangant cocok di gunakan untuk alat

emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk

pencegahan kebakaran dan lain lain.

Sensor adalah komponen yang digunakan untuk mendeteksi suatu besaranfisik

menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir

seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya.Sensor merupakan

bagain dari transduser yang berfungsi untuk melakukakan sensing atau ―merasakan dan

menangkap‖ adanya perubahan energy eksternal yang akan masuk ke bagian input dari

tranduser, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian

konvertor dari transduser untuk dirubah menjadi energi listrik. (Rusmandi Dedy, 2001,

Mengenal Elektronika, Hal: 143).

Sensor MQ-2 adalah salah satu sensor yang sensitif terhadap asap rokok. Bahan

utama sensor ini adalah SnO2dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika terdapat

kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi. setiap kenaikan konsentrasi gas

maka konduktifitas sensor juga naik. MQ-2 sensitif terhadap gas LPG, Propana, Hidrogen,

Karbon Monoksida, Metana danAlkohol serta gas mudah terbakar diudara lainnya.

Gambar : sensor MQ-2


Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk

tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber. Catu daya

yang dibutuhkan pada sensor MQ-2 adalah Vc <4VDC dan VH= 5V ±0.2V tegangan AC

atau DC. Sensor gas dan asap ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara

serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi

gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari 20

sampai 50 ° C dan mengkonsumsi kurang dari 150 mA pada 5V. Dibawah ini merupakan

gambar bentuk,Internal sensor MQ-2.

Gambar : Konstruksi sensor mq-2

.

Internal sensor dalam hal ini terdapat 6 buah pin :

1.Dua pin digunakan untuk sistem pemanas dalam tabung.

2.Empat pin yg lain digunakan untuk memberikan masukan atau mengambil

Output


Gambar : Internal sensor MQ-2

4.3.2 Konfigurasi Sensor MQ-2

Sensor MQ2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH danVC. VH digunakan untuk

tegangan pada pemanas (Heater)internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki

keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari

sensor MQ-S :

1.Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

2.Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

3.Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal)dimana VH= 5VDC.

4.Pin 4 merupakanoutput yang akan menghasilkan tegangan analog.

Kelebihan alat ini menggunakan sensor MQ-2

Sangat sensitive untuk gas LPG, propane, dan gas hydrogen.

Umurnya yang panjang dengan harga yang setandart murah.

Rangkaiannya yang sangat simple.

Kekurangan alat ini menggunakan sensor MQ-2

Kurang sensitive mendeteksi gas dengan jarak yang cukup luas.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini membahas mengenai intisari penelitian yang dapat diambil dari

kesimpulannya dan juga membahas mengenai saran-saran yang dianjurkan untuk

pengembangan lebih lanjut.

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari pembuatan alat pendeteksi kebocoran gas

menggunakan sensor MQ-2 berbasis Arduino UNO dan Buzzer.

1. Kebocoran LPG dapat diketahui melalui keluaran sensor MQ-2 berupa nilai PPM

kadar LPG yang ditampilan pada LCD.

2. Sensor MQ-2 sangat sensitive untuk gas LPG, umurnya panjang, harga relative

murah dan rangkaiannya mudah.

3. Sensor MQ-2 untuk mendeteksi gas bocor dan buzzer sebagai alat untuk

menghasilkan bunyi bila terjadi kebocoran gas .

4. Cara kerja Alat pendeteksi kebocoran gas adalah akan terjadi kenaikan nilai PPM

setelah sensor MQ-2 membaca gas LPG.

5. Alat pendeteksi kebocoran gas dapat mendeteksi keadaan kadar LPG hingga

mencapai 967 skala.

6. alat pendeteksi kebocoran gas hanya bisa mendeteksi kadar PPM LPG <1000

PPM.

5.2 Saran

Beberapa saran guna pengembangan alat pendeteksi kebocoran tabung Gas LPG lebih

lanjut sebagai berikut :


1. Alat pendeteksi kebocoran gas ini dapat dikembangkan dan dijadikan sebagai

detector dari metana, propane, alkohol, karbon dan hidrogen sesuai dengan data-

sheet sensor.

2. Alat pendeteksi kebocoran gas ini juga dapat dikembanngkan menggunakan SMS

Gateway yang dapat member informasi atau status keadaan kadar PPM melalui

SMS.

3. Pengembangan perangkat sistem pendeteksi kebocoran gas ini dapat ditambahkan

beberapa perangkat tambahan seperti batrai bila terjadinya pemadaman listrik

maka otomatis beralih ke batrai sebagai tegangan yang dibutuhkan.


DAFTAR PUSTAKA

1. Malvino,Albert Paul, 2003, Prinsip - prinsip Elektronika Jilid 1, Edisi Pertama,

Jakarta : Salemba Teknika.

2. Endra Pirowarno, 1998, ‖ Mikroprocessor dan Interfacing‖, Edisi 1, Yogyakarta :

Penerbit Andi.

3. Rusmandi Dedy, 2001, Mengenal Elektronika, Hal: 143.Edisi pertama, Yokyakarta:

Salemba Teknik

4. http://robotbego.blogspot.com/2010/02/mikrokontroler-atmega8535.htmlDiakses pada

: 27 Juni 2018 ,Pukul: 13.00.00 WIB

5. http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.htmlDiakses pada : 27 juni

2018 ,Pukul : 00.30 WIB


http://robotbego.blogspot.com/2010/02/mikrokontroler-atmega8535.html

PROJEK AKHIR ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS …

Documents

Transcript of PROJEK AKHIR ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS …