Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe...

21
Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino Uno Pada Kapal Devi Afpiantoˡ, Rozeff Pramana², Sapta Nugraha 3 Email: [email protected] 1 , [email protected] 2 , [email protected] 3 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji ABSTRAK Kebakaran merupakan salah satu resiko yang dapat terjadi kapan saja dan dimana saja dalam setiap kegiatan pelayaran kapal laut. Faktor terjadinya kebakaran bisa diakibatkan dari berbagai macam hal seperti pemilihan material yang tidak sesuai standar dan kelalaian manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang prototipe sistem pemadam kebakaran otomatis pada kapal dengan media transmisi radio frekuensi, sistem kerja perangkat ini adalah servo menggerakkan penyemprot air ketiak tiap-tiap thermistor mendeteksi obyek api, serta mentransmisikan kondisi kebakaran dan asap yang akan ditampilkan di LCD pada perangkat penerima. ketika sensor MQ- 2 mendeteksi asap maka exhaust fan aktif untuk mengeluarkan asap. radio frekuensi dapat mengirimkan informasi pada jarak 6 meter diluar ruangan dan 7 meter didalam ruangan Kecepatan gerak servo dan penyemprot air ketika mendeteksi obyek api membutuhkan waktu 1 detik. perangkat ini mampu bekerja pada dengan jarak maksimal 7 meter untuk menerima data dengan waktu respon gerak servo 1 detik dan respon pemadam 1 detik. Kata Kunci: Deteksi obyek, Radio frekuensi, thermistor PENDAHULUAN Kapal merupakan jenis transportasi umum yamg digunakan oleh masyarakat Indonesia. Salah satunya adalah aktivitas dalam memindahkan barang atau orang dari satu pulau ke pulau lainnya. Namun industri penyedia jasa seperti pelayaran kapal pun tidak lepas dari konsekuensi dan resiko yang besar disetiap pekerjaannya. Kebakaran merupakan salah satu resiko yang dapat terjadi kapan saja dan dimana saja dalam setiap kegiatan pelayaran kapal laut. Kerugian yang diakibatkan oleh kebakaran kapal ini pun menimbulkan kerugian finansial yang cukup besar bahkan sampai memakan korban jiwa yang tidak sedikit. Laporan Komite Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT) 1 januari 2017 bahwa sejak tahun 2010 hingga tahun 2016 telah terjadi kecelakaan laut di Indonesia dimana dari total 54 kecelakaan, 35% disebabkan oleh kebakaran kapal, 31% disebabkan tubrukan kapal selanjutnya kapal tenggelam dan kecelakaan kapal lainya.

Transcript of Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe...

Page 1: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Uno Pada Kapal

Devi Afpiantoˡ, Rozeff Pramana², Sapta Nugraha3

Email: [email protected], [email protected], [email protected]

Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji

ABSTRAK Kebakaran merupakan salah satu resiko yang dapat terjadi kapan saja dan dimana saja

dalam setiap kegiatan pelayaran kapal laut. Faktor terjadinya kebakaran bisa

diakibatkan dari berbagai macam hal seperti pemilihan material yang tidak sesuai

standar dan kelalaian manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang prototipe

sistem pemadam kebakaran otomatis pada kapal dengan media transmisi radio

frekuensi, sistem kerja perangkat ini adalah servo menggerakkan penyemprot air ketiak

tiap-tiap thermistor mendeteksi obyek api, serta mentransmisikan kondisi kebakaran

dan asap yang akan ditampilkan di LCD pada perangkat penerima. ketika sensor MQ-

2 mendeteksi asap maka exhaust fan aktif untuk mengeluarkan asap. radio frekuensi

dapat mengirimkan informasi pada jarak 6 meter diluar ruangan dan 7 meter didalam

ruangan Kecepatan gerak servo dan penyemprot air ketika mendeteksi obyek api

membutuhkan waktu 1 detik. perangkat ini mampu bekerja pada dengan jarak maksimal

7 meter untuk menerima data dengan waktu respon gerak servo 1 detik dan respon

pemadam 1 detik.

Kata Kunci: Deteksi obyek, Radio frekuensi, thermistor

PENDAHULUAN

Kapal merupakan jenis transportasi umum yamg digunakan oleh masyarakat

Indonesia. Salah satunya adalah aktivitas dalam memindahkan barang atau orang dari

satu pulau ke pulau lainnya. Namun industri penyedia jasa seperti pelayaran kapal pun

tidak lepas dari konsekuensi dan resiko yang besar disetiap pekerjaannya.

Kebakaran merupakan salah satu resiko yang dapat terjadi kapan saja dan dimana saja

dalam setiap kegiatan pelayaran kapal laut. Kerugian yang diakibatkan oleh kebakaran

kapal ini pun menimbulkan kerugian finansial yang cukup besar bahkan sampai

memakan korban jiwa yang tidak sedikit.

Laporan Komite Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT) 1 januari 2017 bahwa

sejak tahun 2010 hingga tahun 2016 telah terjadi kecelakaan laut di Indonesia dimana

dari total 54 kecelakaan, 35% disebabkan oleh kebakaran kapal, 31% disebabkan

tubrukan kapal selanjutnya kapal tenggelam dan kecelakaan kapal lainya.

Page 2: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Penelitian yang dilakukan oleh Taufiqurrohman (2015), dengan judul rancang

bangun pengontrol suhu dan gas Co2 sebagai deteksi dini kebakaran pada kapal.

Berfungsi sebagai perangkat untuk mengurangi resiko terjadinya kebakaran yang

diakibatkan oleh kebocoran gas dan kegagalan sistem karena kelalaian manusia

serta menghindari terjadinya kerugian.

Berdasarkan uraian tersebut, akan dirancang prototipe sistem kontrol kebakaran

menggunakan Arduino uno pada kapal, dengan radio frekuensi sebagai media

transmisi untuk menyampaikan informasi kepada kapten kapal atau pihak yang

bertanggung jawab atas keselamatan dikapal

BAHAN DAN METODE

Perancangan pada penelitian ini secara umum terbagi atas dua perangkat utama

yaitu perangkat pemancar (Tx) dan perangkat penerima(Rx). Penelitian ini terdiri

dari 3 bagian utama yaitu bagian input terdiri dari modul thermistor, sensor MQ-2,

bagian proses terdiri dari Arduino uno dan bagian output terdiri dari LCD, buzzer,

DC Fan, Servo dan pompa DC yang diwujudkan dalam bentuk diagram blok.

Diagram blok pada perancangan perangkat ini dapat dilihat pada gambar 1

Gambar 1: Blok Diagram Secara Umum

perangkat keras (hardware) pada sistem. Selain bagian utama seperti yang

Page 3: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

disebutkan juga terdapat beberapa hardware penunjang seperti adaptor. Hardware

penunjang ini akan membantu kinerja sistem menjadi lengkap karena memiliki

fungsi khusus untuk mengoptimalkan hasil kerja sistem yang dirancang. Gambar 2

merupakan instalasi hardware bagian pemancar.

Gambar 2. Instalasi Hardware pada Sistem Pemancar

Bagian penerima terdiri dari beberapa hardware yaitu radio frekuensi, Arduino uno

buzzer dan LCD yang berfungsi sebagai penerima informasi yang dipancarkan dari

perangkat pemancar baik berupa data kondisi kebakaran dan asap. Gambar 3

merupakan instalasi hardware pada sistem penerima.

Page 4: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Gambar 3. Instalasi Hardware pada Sistem Penerima

Tabel 1. Bahan Penelitian

NO Nama Perangkat Jumlah

1 Arduino Uno 3 buah

2 Thermistor 5 buah

3 MQ-2 1 buah

4 LCD 16x2 1 buah

5 DC Bruxhles fan 1 buah

6 Relay 1 buah

7 Servo 1 buah

8 Driver L293D 1 buah

9 Pompa Air 1 buah

10 Radio Frekuensi 433 1 set

11 Adaptor 1 buah

12 Buzzer 1 buah

1. Studi Literatur

Dilakukan dengan studi pustaka yang bersumber dari buku-buku dan jurnal- jurnal

terkait kajian terdahulu terhadap penelitian-penelitian yang berkaitan dengan

perancangan pada penelitian ini. Studi literatur dilakukan untuk memahami secara

teoritis yang berkaitan dengan perangkat pendeteksi api dan suhu yang berlebihan

pada kapal

Page 5: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

2. Observasi

Dilakukan dengan pengamatan langsung ke lapangan terhadap prosees

pemadam kebakaran .

3. Perancangan

Perancangan meliputi 2 aspek utama yaitu perancangan hardware dan software.

Hardware berupa dua perangkat yang digunakan yaitu perangkat pemancar dan penerima.

software berupa perancangan program mikrokontroler Arduino Uno.

4. Pengujian

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data melalui perangkat yang

dirancang. Data yang didapatkan berupa keakuratan servo terhadap sensor

thermistor, lama pengiriman data ketika mendeteksi suhu dan gas, lama

penyemprotan ketika mendeteksi obyek api.

HASIL

1. Pengujian Thermistor

Sensor yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor thermistor yang

berfungsi untuk mendeteksi suhu ketika didekatkan dengan obyek api. Sensor

thermistor memiliki dua fungsi yang berbeda dimana untuk menggerakkan servo

sebagai penggerak penyemprot air serta mentransmisikan data berupa kondisi

kebakaran pada perangkat penerima. Pengukuran dilakukan pada pin data dan pin

Ground pada sensor thermistor menggunakan multimeter. Sensor thermistor ini

terhubung dengan sumber 5V yang terdapat pada Arduino uno. Pengujian

dilakukan dengan cara mendekatkan sensor thermistor dengan obyek api.

Page 6: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Gambar 4. Pengujian Modul Thermistor

Pada pengujian thermistor LED indikator power akan menyala menandakan sensor aktif

dan LED indikator D0 menyala menandakan sensor thermistor mendeteksi adanya api.

Tabel 2. hasil Pengujian Modul Thermistor

NO Jenis Sensor Kondisi Low Kondisi High

1 Thermistor 1 4.36 V 0.21 V

2 Thermistor 2 4.35 V 0.23 V

3 Thermistor 3 4.37 V 0.22 V

4 Thermistor 4 4.36 V 0.21 V

5 Thermistor 5 4.38 V 0.22 V

Pengujian selanjutnya ialah untuk mendeteksi sensor thermistor terhadap obyek

api. Pengujian thermistor untuk mengetahui jarak sensitivitas sensor terhadap

obyek api.

Tabel 3. Pengujian Jarak Deteksi Sensor Thermistor Jarak Uji

(CM) Status

1 Cm Terdeteksi

2 Cm Tidak Terdeteksi

3 Cm Tidak Terdeteksi

4 Cm Tidak Terdeteksi

5 Cm Tidak Terdeteksi

2. Pengujian Sensor MQ-2

Pengujian sensor MQ-2 pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

kemampuan sensor dalam mendeteksi konsentrasi asap didalam ruangan. Sensor

MQ-2 dalam penelitian ini menggunakan output sinyal digital bernilai 1 atau 0,

High atau Low. Ketika sensor MQ-2 mendeteksi adanya konsentrasi asap maka

Page 7: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

sensor MQ-2 akan mengirim sinyal digital ke Arduino dan selanjutnya akan

ditransmisikan ke perangkat penerima kondisi Asap dan akan mengaktifkan

exhaust fan untuk membuang asap dari dalam ruangan. Pengukuran dilakukan

pada pin Data 2 pada Arduino dan pin Ground pada sensor MQ-2 menggunakan

multimeter. Pengujian sensor MQ-2 dengan mensimulasikan memberikan asap

pada wadah yang dijadikan ruangan.

Gambar 5. Pengujian Sensor MQ-2

Pengujian sensor MQ-2 ketika mendeteksi sumber asap maka exhaust fan akan aktif untuk

mengeluarkan asap didalam ruangan. LED indikator power akan hidup menandakan sensor

aktif dan LED indikator D0 aktif menandakan sensor MQ-2 mendeteksi adanya asap.

Tabel 4. Pengujian Sensor MQ-2 Simulasi Output MQ-2

Ada Asap 4.36 V

Tidak Ada Asap 0.21 V

Tabel 9 menunjukan hasil pengujian dari sensor MQ-2 dimana pada tabel diatas

pengujian dilakukan dengan memberikan asap pada wadah, sensor MQ-2 yang

digunakan aktif pada kondisi Low. Pengujian dilakukan dengan mengambil data

pada saat sensor MQ-2 tidak mendeteksi adanya asap maupun ketika mendeteksi

adanya asap, kemudian dilakukan pengukuran perubahan tegangan ketika sensor

mendeteksi adanya asap maupun tidak mendeteksi asap. Ketika sensor MQ-2

mendeteksi adanya asap maka tegangan yang diperoleh ialah 4.36V

3. Pengujian Arduino Uno

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah pin pada Arduino Uno dapat

Page 8: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

dioperasikan dan bekerja dengan baik. Pengujian ini dilakukan pada port digital,

untuk pengujian modul dilakukan dengan mengupload program terlebih dahulu

menggunakan Arduino IDE (integrated Development Environment) dengan

mengcompile program ke mikrokontroler agar dapat mengetahui adanya error atau

tidak. Tegangan masukan pada Arduino didapat dari adaptor. Gambar 6 tegangan

masukan ke Arduino.

Gambar 6. Tegangan Masukan Ke Arduino

Untuk seluruh hasil pengujian input dan output dalam pengujian Arduino uno dapat

dilihat seperti tabel 5.

Tabel 5. Hasil Pengujian Arduino Uno

Pin Arduino

Uno Input

Tegangan

Input Output

Tegangan

Output

2 Thermistor 1 4.36 V Servo 0.22 V

3 Thermistor 2 4.35 V Servo 0.34 V

4 Thermistor 3 4.37 V Servo 0.48 V

5 Thermistor 4 4.36 V Servo 0.59 V

6 Thermistor 5 4.38 V Rf 433 0.34 V

3 MQ-2 4.36 V Relay (fan) 4.83 V

3 MQ-2 4.35 V RF 433 0.21 V

Tabel 10 menunjukan data hasil pengukuran tegangan serta kondisi pada sistem kebakaran

ketika mendeteksi obyek. Dari hasil pengujian diatas output pada servo akan bekerja pada

Page 9: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

tegangan 0.22 V. Sedangkan output pada radio frekuensi 433 bekerja pada tegangan 0.34

V

4. Pengujian Modul Transmitter Radio Frekuensi 433

Modul transmitter RF 433 merupakan modul yang berfungsi untuk mengirimkan

data yang berasal dari input seperti sensor thermistor dan sensor MQ-2 yang

kemudian data tersebut dikirimkan ke perangkat penerima. Modul radio frekuensi

433 terhubung pada sumber 5V Arduino, pin yang digunakan pada modul radio

frekuensi ialah D7. Pengujian dilakukan dengan cara memberikan masukan data

pada sensor MQ-2 dan sensor thermistor yang selanjutnya ditransmisikan ke

perangkat penerima. Pengujian modul transmitter terdiri dari dua tahap yaitu

pengujian diluar ruangan dan didalam ruangan

Gambar 7. Pengujian Modul Transmitter RF 433 Luar Ruangan

Pengujian pada gambar 7 dilakukan diluar ruangan pada modul transmitter dengan cara

mendekatkan obyek api pada sensor thermistor.

Gambar 8. Pengujian Modul Transmiter dengan Input Asap

Page 10: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Pengujian pada gambar 8 dilakukan diluar ruangan pada modul transmitter dengan cara

memberikan sumber asap pada MQ-2, pengujian kecepatan pengiriman data dilakukan

untuk mengetahui jarak kemampuan radio frekuensi 433.

Pengujian dilakukan dengan cara memberikan input pada sensor dengan mendekatkan

obyek api, selanjutnya dihitung waktu yang dibutuhkan pemancar untuk mengirim data

pada perangkat penerima menggunakan stopwatch. Setelah melakukan percobaan pada luar

ruangan maka diperoleh data hasil pengujian jarak sinyal radio frekuensi 433 seperti pada

tabel 6.

Tabel 6. Pengujian Modul Transmisi Luar Ruangan

NO Sensor

Tegangan

Sensor

(Volt)

Jarak

Jangkauan

(Meter)

Waktu

Pengiriman

(Detik)

Status

1 Thermistor MQ-2 4.36 V 1 1 Terkirim

2 Thermistor MQ-2 4.33 V 2 1 Terkirim

3 Thermistor MQ-2 4.35 V 3 1 Terkirim

4 Thermistor MQ-2 4.33 V 4 4 Terkirim

5 Thermistor MQ-2 4.34 V 5 4 Terkirim

6 Thermistor MQ-2 4.36 V 6 6 Terkirim

7 Thermistor MQ-2 4.35 V 7 ~ Tidak

Terkirim

Hasil pada tabel 6 menunjukan perangkat radio frekuensi pada penerima dapat menerima

data yang dipancarkan pada jarak 6 meter dalam waktu 6 detik.

Sedangkan pengujian kecepatan pengiriman data yang dilakukan didalam ruangan

dilakukan dengan cara memberikan input pada sensor thermistor dengan mendekatkan

obyek api. Gambar 9 adalah pengujian didalam ruangan.

Gambar 9. Pengujian Modul Transmiter RF 433 Dalam Ruangan

Page 11: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Selanjutnya dihitung waktu yang dibutuhkan pemancar untuk mengirim data pada

perangkat penerima menggunakan stopwatch. Hasil pengujian pengiriman data di dalam

ruangan seperti pada tabel 7.

Tabel 7. Pengujian Modul Transmisi Dalam Ruangan

NO Sensor

Tegangan

Sensor

(Volt)

Jarak

Jangkauan

(Meter)

Waktu

Pengiriman

(Detik)

Status

1 Thermistor MQ-2 4.36 1 1 Terkirim

2 Thermistor MQ-2 4.33 2 2 Terkirim

3 Thermistor MQ-2 4.35 3 7 Terkirim

4 Thermistor MQ-2 4.33 4 13 Terkirim

5 Thermistor MQ-2 4.34 5 22 Terkirim

6 Thermistor MQ-2 4.36 6 22 Terkirim

7 Thermistor 4.35 7 22 Terkirim

Pada tabel 12 menunjukan perangkat radio frekuensi pada penerima dapat menerima data

yang dipancarkan pada jarak 7 meter dengan waktu 22 detik. Lama waktu yang dibutuhkan

perangkat menerima data dikarenakan terhalang oleh tembok yang dijadikan simulasi pada

ruangan.

Pengujian radio frekuensi ini dilakukan ketika modul radio frekuensi belum

mentransmisikan data dengan cara melepas kabel data pada radio frekuensi pada pin D7.

Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan modul radio frekuensi dengan

osciloscope, pin positif pada osciloscope dihubungkan pada antena sedangkan pin ground

dihubungkan pada ground yang terdapat pada Arduino.

Gambar 10. Sinyal Output Model Transmisi sebelum ada Data

Pada gambar 44 menunjukan hasil dari percobaan modul radio frekuensi, frekuensi yang

Page 12: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

ditampilkan oleh osciloscope ialah 21.93 KHz. Selanjutnya adalah pengujian radio

frekuensi ketika memancarkan data dengan cara memasang kembali kabel pada data radio

frekuensi 433 pada pin D7 dan menghubungkannya dengan osciloscope pin positif pada

osciloscope dihubungkan pada antena sedangkan pin ground dihubungkan pada ground

yang terdapat pada Arduino. Gambar 11 adalah tampilan frekuensi pada osciloscope.

Gambar 11. Sinyal Output Model Transmisi Mengirim Data

Pada gambar 11 menunjukan hasil dari percobaan modul radio frekuensi, frekuensi yang

ditampilkan oleh osciloscope ialah 132.8 KHz.

5. Pengujian Motor Servo

Pengujian motor servo dilakukan untuk mengetahui pergerakan ketika sensor thermistor

mendeteksi obyek api. Motor servo mendapat tegangan 5 V dari Arduino, fungsi servo pada

penelitian ini sebagai penggerak penyemprot air ketika mendeteksi obyek api disetiap

thermistor. Sebelumnya motor servo terlebih dahulu diprogram melalui Arduino uno

sehingga motor servo dapat bergerak ketika sensor thermistor mendeteksi obyek api.

Gambar 12 adalah motor servo.

Gambar 12. Motor Servo

Page 13: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Motor servo dalam keadaan normal berada pada posisi 90°. Pada pengujian ini

disimulasikan obyek api menyala dibeberapa bagian ruangan. kemudian memperhatikan

apakah motor servo bergerak kearah keberadaan api tersebut. Berikut adalah tabel hasil

pengujian.

Tabel 8. Pengujian Motor Servo

Posisi Api Sudut Posisi Motor Servo

Posisi 1 40° Bergerak ke Posisi 1 (40°)

Posisi 2 70° Bergerak ke Posisi 2 (70°)

Posisi 3 95° Bergerak ke Posisi 3 (95°)

Posisi 4 125° Bergerak ke Posisi 4 (125°)

Pengujian pada tabel 8 menunjukan ketika setiap thermistor mendeteksi obyek api maka

servo dapat bergerak pada posisi 40°, 70°, 95° dan 125°.

6. Pengujian Modul Receiver Radio Frekuensi 433

Modul receiver radio frekuensi 433 berfungsi menerima data baik kondisi kebakaran

maupun asap yang selanjutnya akan ditampilkan pada LCD. Pin data yang digunakan pada

modul receiver ialah A2 yang dihubungkan pada Arduino uno. Pengujian dilakukan dengan

cara menghubungkan perangkat osciloscope pada perangkat receiver untuk mengetahui

frekuensi ketika belum menerima data dan menerima data yang ditampilkan pada perangkat

osciloscope. Gambar 13 adalah pengujian modul receiver yang digunakan dalam

penelitian.

Gambar 13. Modul Receiver RF 433

Page 14: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Pengujian radio frekuensi ini dilakukan ketika modul radio frekuensi belum menerima data

dengan cara melepas kabel data pada radio frekuensi pada pin A2. Pengujian ini dilakukan

dengan cara menghubungkan modul radio frekuensi dengan osciloscope, pin positif pada

osciloscope dihubungkan pada antena sedangkan pin ground dihubungkan pada ground

yang terdapat pada Arduino.

Gambar 14. Sinyal Output Modul Receiver sebelum Menerima Data

Pada gambar 14 menunjukan frekuensi yang ditampilkan oleh osciloscope ialah 37.11

KHz, frekuensi ini ketika modul radio frekuensi 433 belum menerima data. Pengujian

selanjutnya dilakukan ketika modul radio frekuensi menerima data dengan cara

menghubungkan kembali kabel data pada radio frekuensi pada pin A2. Pengujian ini

dilakukan dengan cara menghubungkan modul radio frekuensi dengan osciloscope, pin

positif pada osciloscope dihubungkan pada antena sedangkan pin ground dihubungkan

pada ground yang terdapat pada Arduino. Gambar 15 adalah tampilan pada osciloscope

Gambar 15 Sinyal Output Modul Receiver Menerima Data

Pada gambar 15 menunjukan frekuensi yang ditampilkan osciloscope ialah 272.40 KHz,

frekuensi ini ketika modul radio frekuensi 433 menerima data dari perangkat pemancar.

Page 15: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

7. Pengujian Perangkat Pemadam

Pengujian perangkat pemadam bertujuan untuk mengetahui kemampuan sensitivitas sensor

thermistor dalam mendeteksi suhu dan menggerakan servo serta menyemprotkan air.

Sensor thermistor dalam penelitian ini sebagai input untuk menggerkan servo, dalam

pengujian ini peneliti menggunakan IC L293D sebagai driver yang berfungsi agar sistem

bekerja stabil.

Gambar 16. Komponen pada IC L293D

Gambar 17. Pompa Air DC

Pengujian berikutnya yaitu menguji sensitivitas sensor thermistor terhadap pergerakan

servo dan penyemprotan air dengan cara mendekatkan sensor dengan obyek api. Pengujian

ini dilakukan untuk mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan servo bergerak

menuju titik api yang terdeteksi oleh sensor thermistor dan berapa lama waktu yang

dibutuhkan dalam penyemprotan. Pengujian perangkat pemadam ditunjukan seperti pada

gambar 17.

Page 16: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Gambar 18. Pengujian Perangkat Pemadam

Pengujian perangkat pemadam dilakukan untuk mengetahui sensitivitas sensor terhadap

servo dan penyemprot. Sensor thermistor dapat mendeteksi obyek api dengan jarak 1 Cm.

Hasil pengujian perangkat pemadam ditunjukan pada tabel 9.

Tabel 9. Reaksi Kecepatan Penyemprotan Air

NO Posisi Api Kecepatan Gerak Servo Air di Semprotkan

1 Posisi 1 (40°) 1 Detik 1 Detik

2 Posisi 2 (70°) 1.1 Detik 1 Detik

3 Posisi 3 (95°) 1.1 Detik 1 Detik

4 Posisi 4 (125°) 1.4 Detik 1 Detik

Hasil dari pengujian tabel 13 menunjukan waktu yang dibutuhkan servo dalam mendeteksi

api adalah 1 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan untuk penyemprotan air adalah 1

detik

8. Pengujian LCD

Pengujian LCD dilakukan untuk mengetahui apakah kondisi pada ruangan yang

ditransmisikan oleh perangkat pemancar dari deteksi sensor thermistor dan sensor MQ-2

dapat terbaca pada LCD yang ada diruang monitoring. Berikut tabel pengujian tersebut

Tabel 10. Pengujian LCD

Simulasi Output Sensor Status

(LCD) MQ-2 Thermistor

Normal

(Tidak ada Api & Asap)

0.21 V 0.21 V “Normal”

Ada Asap 4.36 V 0.21 V “Asap”

Ada Api 0.21 V 4.36 V “Kebakaran”

Page 17: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, LCD dapat menampilkan kondisi normal,

kondisi kebakaran dan kondisi asap. Tampilan kondisi pada LCD dapat dilihat seperti pada

gambar 19, 20, 21.

Gambar 19. Tampilan LCD Kondisi Normal

Gambar 20. Tampilan LCD Kondisi Kebakaran

Gambar 21. Tampilan LCD Kondisi Asap

PEMBAHASAN

Sensor thermistor yang digunakan pada penelitian ini adalah 5 buah, dimana sensor

tersebut memiliki dua fungsi berbeda satu sensor thermistor berfungsi sebagai input

mendeteksi obyek api dan selanjutnya mengirimkan informasi tersebut kepenerima. 4

sensor thermistor yang lainnya berfungsi untuk menggerakkan servo ketitik api yang

terdeteksi sensor dan menyemprotkan air. Berdasarkan hasil pengujian sensor thermistor

dapat mendeteksi obyek api dengan jarak 1 cm, sensor thermistor aktif pada tegangan 4.36

V.

Sensor MQ-2 dalam penelitian ini bekerja pada logika High dan Low, berdasarkan

Page 18: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

pengujian sensor MQ-2 bekerja pada kondisi low dengan tegangan 4.36V. Sedikit atau

banyaknya konsentrasi asap yang terdeteksi pada sensor MQ-2 akan mengirimkan

informasi pada perangkat penerima. Sensor MQ-2 ketika mendeteksi adanya sumber asap

juga akan menghidupkan exhaust fan untuk mengeluarkan asap didalam ruangan, tegangan

yang digunakan exhaust fan adalah 4.83 V.

Tegangan radio frekuensi 433 yang digunakan adalah 5V, pengujian yang dilakukan modul

radio frekuensi 433 memiliki batas komunikasi maksimal 6 meter dikarenakan tinggi

antena mempengaruhi jarak jangkauan yang dipancarkan ke perangkat penerima. Pada

jarak 6 meter perangkat penerima membutuhkan waktu 6 detik untuk dapat menampilkan

kondisi kebakaran pada LCD . Pengujian diluar ruangan pada modul radio frekuensi 433

dapat dengan cepat memberikan informasi baik berupa kondisi kebakaran maupun asap

dikarenakan dalam pengujian tidak memiliki hambatan. Berdasarkan tabel pengujian radio

frekuensi semakin dekat modul pemancar dan penerima maka semakin cepat waktu yang

dibutuhkan untuk menyampaikan informasi. Pengujian modul radio frekuensi 433 yang

dilakukan didalam ruangan dapat menerima data pada jarak 7 meter dan waktu yang

dibutuhkan adalah 22 detik. Pengujian yang dilakukan dalam ruangan membutuhkan waktu

yang lebih lama dikarenakan ketika perangkat pemancar mengirimkan data terhalang oleh

tembok.

Motor servo pada penelitian ini akan bergerak ketika mendeteksi obyek api oleh

tiap Thermistor, dalam keadaan normal posisi servo berada pada 90°. Servo tersebut

membantu penyemprot air bergerak ketika masing-masing thermistor mendeteksi

obyek api. Sudut servo yang digunakan untuk mengarahkan penyemprot air dalam

penelitian ini adalah 40°, 70°, 95° dan 125°. Ketika mendeteksi suhu maka servo

akan bergerak dan akan mengaktifkan pompa untuk menyemprotkan air.

Berdasarkan tabel 13 kecepatan gerak servo ketika mendeteksi api adalah 1 detik,

Page 19: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

sedangkan untuk kecepatan penyemprotan air membutuhkan waktu 1 detik. Motor

servo bekerja pada tegangan 4.8 V.

LCD pada penelitian ini dapat menampilkan kondisi “normal”, “kebakaran” dan “asap”

pada perangkat penerima sesuai yang terdeteksi pada masing-masing sensor. Ketika sensor

MQ-2 mendeteksi asap diruangan maka LCD bagian penerima akan menampilkan kondisi

“asap”, jika sensor thermistor mendeteksi kenaikan suhu pada ruangan maka LCD

menampilkan kondisi kebakaran. Jika sensor MQ-2 dan sensor thermistor tidak mendeteksi

sumber asap dan kenaikan suhu pada ruang maka LCD akan menampilkan kondisi

“normal”.

KESIMPULAN

Hasil perangkat yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:

1). Perangkat pemadam kebakaran otomatis pada kapal dapat dirancang

menggunakan Arduino uno dengan menggunakan sensor thermistor, sensor MQ-

2, modul radio frekuensi 433 dan LCD sebagai monitoring.

2). Sistem informasi kebakaran pada kapal pada perangkat penelitian ini dapat

dirancang menggunakan modul radio frekuensi 433 perangkat modul transmitter

ditempatkan pada ruangan, sedangkan receiver diletakkan diruang kapten dimana

pada receiver tersebut terdapat LCD untuk menampilkan informasi terkait ruangan

yang dimonitoring.

3). Tampilan LCD menampilkan tiga kondisi ruangan yaitu kondisi “normal”

tidak ada asap dan kenaikan suhu, kondisi “kebakaran” bila ada kenaikan suhu pada

ruangan dan kondisi “asap” bila terdeteksi asap pada ruangan yang dimonitoring.

Page 20: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

4). Arduino uno dapat digunakan untuk mengontrol sensor thermistor, sensor

MQ-2, modul radio frekuensi 433, servo dan LCD sehingga sistem dapat bekerja

sesuai dengan perancangan.

5). Perangkat pemancar dapat mengirimkan data berupa kebakaran dan asap

pada perangkat penerima dan sistem pemadam akan menyemprotkan air ke obyek

api yang terdeteksi oleh sensor thermistor.

DAFTAR PUSTAKA

Astari, Pramana, R dan Nusyirwan, D. 2013. Kran Air Wudhu Otomatis Berbasis

Atmega328, Skripsi, Universitas Maritim Raja Ali Haji

B Prima, dan Pramana, R. 2013. Perancangan Sistem Keamanan Rumah Menggunakan

Sensor PIR (Passive Infra Red) Berbasis Mikrokontroler, Skripsi, Universitas

Maritim Raja Ali Haji.

Dxcdn. http://img.dxdn.com

Frima Setyawan, A. A. (2017). Telemetri Flowmeter Menggunakan RF Modul 433 MHz

Berbasis Arduino. JEEE-U (Journal of Electrical and Electronic Enggineering-

Umsida), Vol.1, No.1, 7.

Handayani, A. S 2012. Aplikasi Teknologi GSM/GPRS Pada Sistem Deteksi Kebakaran

Berbasis Mikrokontroler Atmega8535. Jurnal Nasional Pendidikan Teknik

Informatika Vol 1, No 1, 8.

Jaenal Arifin, I. E 2017. Prototipe Pendingin Perangkat Telekomunikasi Sumber Arus DC

Menggunakan Smartphone. Media Elektrika, Vol.10, No.1, 17.

Kho, D. 2017. Pengertian Piezoelektrik Buzzer dan cara Kerjanya.

http://teknikelektronika.com/pengertian-piezoelectric-buzzer-cara-kerja-buzzer/

Kusumaningsih, D. 2014. Aplikasi Pendeteksi Kebakaran Menggunakan Arduino Uno R3

dengan Sensor LM35DZ, Flame Sensor dan MQ-2. Jurnal Telematika MKOM,

Page 21: Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan ...repository.umrah.ac.id/525/1/Prototipe Perancangan... · Prototipe Perancangan Sistem Kontrol Kebakaran Menggunakan Arduino

Vol. 6, No.2, 8.

Pranowo, Hendradjit, dan Hadisupadmo. 2015. Perancangan Sistem Kontrol Unit Water

Chiller Laboraturium Teknik Kondisi Lingkungan. J.Auto.Vol 7, 8.

Pramana, R. dan Irawan, H, 2016. Sistem Kamera Pengamatan Bawah Laut. Universitas

Maritim Raja Ali Haji.

Pramana, R. dan Irawan, H. 2014. Smart Indikator Monitoring Batas Wilayah Laut Secara

Otomatis Untuk Nelayan. Universitas Maritim Raja Ali Haji.

Purnomo, S. dan Pramana, R. 2015. Perancangan Sistem Keamanan Rumah Berbasis SMS

Gateway Menggunakan Mikrokontroler Atmega2560, Skripsi, Universitas

Maritim Raja Ali Haji.

Sumadikarta, I. 2017. Rancang Bangun Kendali Pintu Gerbang Menggunakan

Mikrokontroler Atmega2560. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi, 9.

Wiweko, & Suharto, H. 2008. Sistem Peringatan Dini Akan Bahaya Kebakaran. Tesla, Vol.

10, 4.

Zulkifli, Pramana, R. dan Nusyirwan, D. 2014. Perancangan Perangkat Pendeteksi

Ketinggian Air Bak Pembenihan Ikan Nila Berbasis Mikrokontroler dan Web,

Skripsi, Universitas Maritim Raja Ali Haji.