Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 1

PROTOTYPE ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG

DENGAN SENSOR MQ-6 DAN BUZZER

BERBASIS ARDUINO UNO R3 (Herbert A. Tambunan1, Dudes Manalu2)

1,2AMIK Parbina Nusantara, Jl. Pane No. 34 Pematangsiantar, 0622-434084, Indonesia 1,2Teknik Informatika, AMIK Parbina Nusantara, Pematangsiantar, Indonesia

e-mail: 1herbert_tambunan@amikparbinanusantara.ac.id ,

2dudesmanalu@amikparbinanusantara.ac.id

Abstrak

Penggunaan Gas LPG sebagai bahan bakar merupakan kebutuhan vital dan berdampak

pada kegiatan manusia sehari hari, seperti memasak yang banyak dikerjakan oleh ibu rumah

tangga, pedagang, rumah makan, restoran dan lain lain. Kebutuhan akan permintaan Gas LPG

sangat tinggi karena masyarakat sangat membutuhkan barang tersebut untuk kebutuhan dan

aktifitas sehari hari.

Berangkat dari kondisi yang demikian maka diperlukan adanya alat yang dapat

mendeteksi kebocoran gas elpiji. Disini penulis ingin mengenalkan sebuah mikrokontroler

berupa sensor MQ-6. Sensor ini dapat mendeteksi gas Propana(C3H8) dan Butana(C4H10) yang

merupakan kandungan dominan gas LPG. Sensor ini diletakan dekat dengan sumber kebocoran

gas atau regulator. Sensor akan mendeteksi dan menunjukkan jika konsentrasi gas LPG

meningkat mengakibatkan resistansi sensor semakin menurun maka tegangan keluaran

meningkat selanjutnya memberikan pesan dalam bentuk suara.

Kata Kunci : Gas , Liquid Petroleum Gas, Sensor MQ- 6, Buzzer

Abstract

The use of LPG gas as fuel is a vital need and has an impact on daily human activities,

such as cooking which is mostly done by housewives, traders, restaurants, restaurants and

others. The need for LPG gas demand is very high because people are in dire need of these

items for their daily needs and activities.

Departing from such conditions, it is necessary to have a tool that can detect LPG

leaks. Here the author wants to introduce a microcontroller in the form of MQ-6 sensor. This

sensor can detect Propane (C3H8) and Butane (C4H10) gas which is the dominant content of

LPG gas. This sensor is placed close to the source of the gas leak or regulator. The sensor will

detect and show that if the concentration of LPG gas increases, the sensor resistance will

decrease, the output voltage will increase, then give a message in the form of sound.

Keywords: Gas, Liquid Petroleum Gas, MQ-6 Sensor, Buzzer

1. PENDAHULUAN

Penggunaan Gas LPG sebagai bahan bakar merupakan kebutuhan vital dan

berdampak pada kegiatan manusia sehari hari, seperti memasak yang banyak dikerjakan

oleh ibu rumah tangga, pedagang, rumah makan, restoran dan lain lain. Kebutuhan akan

permintaan Gas LPG sangat tinggi karena masyarakat sangat membutuhkan barang

tersebut untuk kebutuhan dan aktifitas sehari hari.

Jurnal Bisantara Informatika Vol. 4 No 1 Tahun 2020

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 2

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

Lapisan masyarakat yang berbeda dengan tingkat pendidikan yang beraneka

ragam menjadi salah satu hal penentu untuk memahami tentang penggunaan Gas LPG

yang benar dan aman, sehingga dapat terhindar dari akibat penggunan yang tidak benar.

Bahaya yang ditimbulkan dari penggunaan Gas yang tidak baik dan benar

ataupun terdapat kebocoran Gas maka akan dapat menyebabkan ledakan bahkan

kebakaran, karena sifat gas LPG adalah mudah terbakar ( flameable).

Berangkat dari kondisi yang demikian maka diperlukan adanya alat yang dapat

mendeteksi kebocoran gas elpiji. Disini penulis ingin mengenalkan sebuah

mikrokontroler berupa sensor MQ-6. Sensor ini dapat mendeteksi gas Propana(C3H8)

dan Butana(C4H10) yang merupakan kandungan dominan gas LPG. Sensor ini diletakan

dekat dengan sumber kebocoran gas atau regulator. Sensor akan mendeteksi dan

menunjukkan jika konsentrasi gas LPG meningkat mengakibatkan resistansi sensor

semakin menurun maka tegangan keluaran meningkat selanjutnya memberikan pesan

dalam bentuk suara

2. METODE PENELITIAN

2.1 Liquefied Petroleum Gas (LPG)

Liquefied Petroleum Gas (LPG) adalah percampuran 2 (dua) gas yang mudah

terbakar (flameable) dan gas yang tidak beracun. gas tersebut diberi nama propana

b(C3H8) dan butana (C4H10). Saat awal adanya gas LPG ditemukan tidak mengandung

bau, sehingga hal ini membuat orang kesulitan untuk mencium, menandai, bahkan

mendeteksi jika terjadi kebocoran. Berdampak dari masalah tersebut, maka gas LPG

diberi sedikit campuran gas yang menyengat seperti Ethanethiol agar membantu orang

dapat mencium bau dari kebocoran gas sehingga meminimalisir potensi bahaya.

2.1.1 Gas Propana

Propana5 merupakan senyawa dalam bentuk gas dalam keadaan normal dan

dapat dirubah bentuk menjadi cairan, sehingga mudah dipindahkan kedalam kontainer.

Senyawa ini diturunkan dari pemrosesan minyak bumi atau gas alam. Penggunaan

Propana secara umum digunakan untuk bahan bakar mesin, pemanggang, bahkan

kebutuhan di rumah tangga. Bahan bakar ini dikenal juga sebagai LPG (liquified

petroleum Gas) bersifat cair yang dapat berupa campuran dengan sedikit propena,

butana, dan butena.

2.1.2 Gas Butana

Butana6, juga disebut n-butana, adalah alkana rantai lurus dengan empat

atom karbon CH3CH2CH2CH3. Butana juga digunakan sebagai istilah kolektif untuk

n-butana dan satu-satunya isomernya, isobutana (disebut juga metil propana),

CH(CH3)3. Butana memiliki karakteristik tidak berwarna, sangat mudah terbakar,

dan mudah dibuat dalam bentuk cairan.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 3

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

2.2 Prototype

Menurut McLeod dalam Purwanto dan Abdul (2014:62), “prototype adalah

permulaan alat yang memberikan ide bagi pembuat (developer ) dan pemakai (user)

tentang bagaimana alat berfungsi dalam bentuk lengkapnya. dan proses untuk

menghasilkan prototype disebut prototyping.

Menurut Ami dalam Riyadi dan Abdul (2014:62) Prototyping adalah sebuah

proses pembuatan software dengan model sederhana, dengan tujuan agar pengguna

memiliki gambaran awal (dasar) program agar dapat melakukan pengujian awal.

2.3 Definisi Mikrokontroller

Menurut Beni Santoso et al (2013:17) Mikrokontroler adalah komponen

pendukung minimal dari sistem mikroprosesor yang terdiri dari pemrograman Input-

Output dan memori. sistem ini lengkap dan terkandung pada sebuah chip

mikrokontroler.

Menurut Steven Jendri et al (2016:13) Mikrokontroler (bahasa Inggris:

Microcontroller) merupakan sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam

sebuah chip.

2.4 Definisi Arduino

Menurut Ichwan et al (2013:16), dalam jurnal Infromatika, “Arduino adalah

Mikrokontroler berbasis Atmega328 yang dikemas dalam bentuk papan (board) dengan

tujuan dapat memuat semua kebutuhan penunjang Mikrokontroler dan mudah

dikoneksikan melalui komputer.”

Menurut Guntoro et al (2013:40), bahwa Arduino merupakan board yang

memiliki 14 Pin input dari output digital. Board ini terdiri atas 6 Pin input digunakan

untuk output PWM (Pulse Width Modulation) dan 6 pin untuk input analog, 16 MHz,

koneksi USB, jack Power, ICSP header dan tombol reset. Pin tersebut digunakan untuk

memudahkan menghubungkan Arduino ke komputer dengan kabel USB dan AC

adapter.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 4

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

Gambar 1: Mikrokontroler Arduino

2.4 Sensor MQ 6

Sensor adalah alat yang berfungsi mengubah suatu besaran tertentu kedalam

satuan analog sehingga terbaca oleh rangkaian elektronik. Sensor gas MQ-6 dapat

diterapkan penggunannya dalam mendeteksi kebocoran gas dirumah tangga dan

industri, juga dapat mendeteks iso-butane, propane, lng, bahkan lpg. Sensor ini mampu

menghindari gangguan dari pendeteksian zat Alkohol, asap masakan, dan rokok

sehingga mengurangi kesalahan pendeteksian.

Gambar 2 Sensor MQ-6

2.5. Konfigurasi Sensor MQ-6

Sensor disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan

sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas menjadi lapisan kulit yang terbuat dari

plastik dan stainless steel bersih. Struktur dan konfigurasi MQ-6 sensor gas ditunjukkan

pada gambar dibawah (Konfigurasi A atau B). MQ-6 memiliki 6 pin, 4 dari pin tersebut

berguna untuk mengambil sinyal, dan 2 yg lain berfungsi sebagai penyedia pemanasan

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 5

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

Gambar 3: Konfigurasi Sensor MQ-6 untuk LPG

2.6 Spesifikasi Sensor MQ-6

Spesifikasi dan cara kerja sensor MQ-6 sebagai sensor untuk deteksi kebocoran Gas

1. Kondisi Standar Bekerja

a. Tegangan Sirkuit(Vc) : 5V ± 0.1 AC atau DC

b. Tegangan Pemanasan(Vh) : 5V ± 0.1 AC atau DC

c. Resistansi Load(PL) : 20kΩ

d. Konsumsi Pemanasan(Ph) : kurang dari 750mw

2. Kondisi Lingkungan

a. Suhu Penggunaan : -10℃ hingga 50℃

b. Suhu Penyimpanan : -20℃ hingga 70℃

c. Kelembapan Terkait : Kurang dari 95% Rh

d. Konsentrasi Oksigen : 21%(Kondisi Standar) konsentrasi oksigen dapat

mempengaruhi sensitivitas

3. Karakteristik Sensitivitas

a. Resistansi Pengindraan(Rs) : 10KΩ- 60KΩ (1000ppm LPG )

b. Kondisi Standar Deteksi : Temp: 20℃±2℃ Vc:5V±0.1 Humidity:

65%±5% Vh: 5V±0.1

c. Jangkauan Deteksi : 200-10000 ppm LPG , iso-butane,propane, LNG

Gambar 4: Rangkaian Pengguna Sensor LPG MQ-6

Gambar 5 dibawah menunjukkan bahwa sensor MQ-6 sangat sensitif terhadap

gas LPG, H2, CH4, CO, Alkohol, air. Pada Suhu: 20℃, Kelembaban: 65%, Konsentrasi

O2 21%, RL = 20kΩ, Ro: resistansi sensor pada 1000 ppm LPG di udara bersih. Rs:

resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 6

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

Gambar 5 : Kurva Sensitivitas MQ-6 terhadap gas

2.7 Buzzer

Buzzer merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai alat pengubah

getaran listrik menjadi suara. Buzzer terbuat dari kumparan pada diafragma dan dialiri

arus listrik sehingga menjadi elektromagnet. Karena kumparan terpasang pada

diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak

balik sehingga membuat udara bergetar dan akhirnya menghasilkan suara. Secara

umum buzzer digunakan sebagai indikator untuk menunjukkan proses telah berakhir .

Gambar 6: Buzzer

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 7

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Perancangan Perangkat Secara skematis

Alat yang dirancang untuk mendeteksi kebocoran gas LPG dengan

menggunakan sensor MQ-6 dan buzszer berbasis arduino digambarkan sebagai berikut :

Gambar 7: Blok Diagram Perancangan Alat

3.2 Kebutuhan Alat dan Bahan

Dalam perancangan Prototype pendeteksi kebocoran gas LPG menggunakan

Sensor MQ-6 dan Buzzer berbasis arduino dibutuhkan beberapa perangkat keras

(hardware) dan perangkat lunak (software). Tabel 3.1 merupakan alat dan bahan yang

akan digunakan.

Tabel 3.1 Alat dan Bahan

Hardware Software

Arduino Uno R3

Sensor MQ-6

Adapter 12V

Kabel Jumper

Gas Cartridge GC-020

Arduino IDE

3.3 Rangkaian catu daya

Rangkaian catu daya berfungsi untuk mensuplai arus dan tegangan ke seluruh

rangkaian. Rangkaian catu daya ini memiliki keluaran tegangan 5 dan 12 volt. Keluaran

tegangan 5 volt berfungsi untuk menghidupkan seluruh rangkaian selain rangkaian

ADC, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk memberikan tegangan ke rangkaian

ADC, dengan tujuan tegangan referensinya stabil.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 8

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

Trafo stepdown akan menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt

AC. Selanjutnya 12 volt AC disearahkan dengan menggunakan dioda, dan

menghasilkan 12 volt DC, lalu diratakan menggunakan kapasitor 2200 μF. Penggunaan

Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) bertujuan untuk menjaga kestabilan tegangan

tetap 5 volt sekalipun terjadi perubahan pada tegangan masuknya. LED hanya sebagai

indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai

penguat arus saat terjadi kekurangan arus pada rangkaian. Tegangan 12 volt DC

langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya

3.4 Rangkaian Arduino Dan Sensor MQ-6 Sensor MQ-6 digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran gas disekitar

ruangan. Sensor MQ-6 ini digunakan karena sangat baik dalam mendeteksi gas propane

di udara pada kandungan 300-10000 ppm, dan membutuhkan teganan 5V untuk

operasinya.

Gambar 3.3 Rangkaian Arduino dengan Sensor MQ-6

Dalam rangkaian ini pin vcc sensor MQ-6 terhubung ke pin 5v Arduino, pin

ground sensor MQ-6 terhubung ke ground arduino dan pin DO sensor MQ-6 terhubung

ke pin 7 arduino.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 9

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

3.5 Rangkaian Buzzer Dan Arduino

Rangkaian Buzzer ini berfungsi sebagai pertanda dalam bentuk bunyi saat terjadi

kebocoran gas LPG.

Gambar 3.4 Rangkaian Arduino dengan Relay

Dalam rangkaian ini pin ground Buzzer terhubung ke pin ground arduino

sedangkan pin positif buzzer terhubung ke pin 8 arduino.

3.6 Rangkaian Keseluruhan

Setelah bagian bagian pada rangkaian telah dilakukan, tahap berikutnya adalah

menggabungkan seluruh rangkaian menjadi satu bagian. Berikut adalah rangkaian

keseluruhan dari prototype pendeteksi kebocoran gas LPG.

Gambar 3.5 Rangkaian Keseluruhan

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 10

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

3.7 Program Interfcace Arduino

Program arduno dijadikan sebgaia interface untuk mengaktifkan fungsi fungsi

pada setiap alat Pendeteksi kebocoran Gas LPG menggunakan sensor MQ 6 dan Buzzer

berbasis arduino uno

4. KESIMPULAN

Dari perancangan alat dan bahan, maka dilakukan pengujian untuk alat

tersebut seperti yang ditunjukkan gambar dibawah ini :

Gambar 4.1 Tampilan Alat Prototype pendeteksi kebocoran gas LPG

Gambar 4.2 Tampilan ketika terdeteksi kebocoran gas LPG

Dari pengujian yang sudah dilakukan seperti yang ditunjukkan gambar maka

didapat kesimpulan sebagai berikut :

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 11

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

1. Buzzer yang dipasang pada catu daya dan diberikan tegangan maka buzzer

berbunyi pertanda buzzer tersebut dalam kondisi baik. Seperti yang ditunjukkan tabel

pengujian buzzer dibawah ini :

Tabel 4.1Pengujian Buzzer

NO Sensor MQ-6 Buzzer

1 Tanpa Gas Tidak bunyi

2 Ada Gas Bunyi

2. Pengujian Sensor MQ-6 dilakukan untuk menguji apakah sensor mendeteksi

kebocoran Gas LPG sesuai dengan prosedur, seperti ditunjukkan pada tabel dibawah ini

:

Tabel 4.2 Pengujian Sensor MQ-6

NO Sensor MQ-6 Led Sensor

1 Tidak terdeteksi kebocoran gas LPG Tidak Menyala

2 Terdeteksi kebocoran gas LPG Menyala

5. SARAN

1. Agar bisa dikembangkan menjadi alat pendeteksian Gas yang dapat dipakai

untuk keperluan masyarakat dalam kehidupan sehari hari.

2. Jarak sensor yang dipakai agar lebih sensitif terhadap jarak, sehingga lebih

akurat dalam mendeteksi kebocoran gas.

DAFTAR PUSTAKA

[1] MCKay, Alison. (2016:237-250). Principles for the definition of design

structures.Prancis: International journal of computer integrated manufacturing

[2] Djuandi, Feri. 2011. "Pengenalan Arduino". Jakarta: Elexmedia.

[3] Journal of Informatics Engineering Vol.5 No.1 April 2017 Faculty of

Engineering Islamic University Syekh-Yusuf Tangerang. ISSN : 2252-5351

[4] Roger, S. Pressman, Ph.D. , 2012, Rekayasa Perangkat Lunak (Pendekatan

Praktisi) Edisi 7 : Buku 1 “, Yogyakarta: Andi.

[5] Jogiyanto Hartono, 2008. Analisis dan Desian Sistem Informasi Pendekatan

Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis, ANDI, Yogyakarta.

[6] Muhammad Ichawan, Gustiana Husada, M. Iqbal Ar Rasyid. 2013

"Pembangunan Prototipe Sistem Pengendalian Peralatan Listrik Pada Platfrom

Android". Jurnal Informatika: Institut Teknologi Nasional Bandung, No.1,

Vol.4. ISSN: 2087-5266.

Jurnal Bisantara Informatika (JBI) 12

Vol. 4 No. 1 Tahun 2020

[7] Muhamad Ichawan, Fifin Hakiky 2011. "Pengkuran Kinerja Goodreads

Application Programmming interface (Api) Pada Aplikasi Mobile Android"

Jurnal Informatika:.Institut Teknologi Nasional Bandung, No.2 , Vol. 2, Mei –

Agustus 2011

[8] Steven Jendri Sokop, Dringhuzen J. Mamahit.,M.Eng 2016 "TrainerPeriferal

Antarmuka Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno " E-Journal Teknik Elektro

dan Komputer. Vol.5 No.3, ISSN: 2301-8402