1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitianadalah merancang suatu peralatan yang bekerja secara otomatis untuk mendeteksi api dengan metode scanning area dan memadamkannya dengan
menyemprotkan air, menghidupkan alarm, serta memutuskan hubungan arus listrik secara otomatis dengan memanfaatkan fototransistor, sensor LM35, dan
mikrokontroler ATMega8535.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian adalah sebagai berikut: 1. Untuk mendeteksi dan memadamkan kebakaran yang tidak terduga tanpa
diketahui manusia. 2. Untuk mengurangi beban kerjatim pemadam kebakaran dalam kasus
pemadamankebakaran. 3. Untuk mengurangi korban dan kerugian masyarakat yang ditimbulkan
kebakaran.
1.6 Metode Penelitian
Dalam pembuatan dan peyusunan skripsi ini, penulis menggunakan metode sebagai berikut:
a. Study Literatur Metode ini merupakan pengumpulan data dan referensi baik dari media cetak
maupun media elektronik yang menunjang dalam penyusunan dan pembuatan skripsi ini.
b. Perancangan Metode ini merupakanpembuatan dan perancangan alat mulai dari komponen
pendukung dan komponen utama sampai pengunduhan program ke
mikrokontroler. c.Penulisan laporan
Metode ini merupakanpenulisan laporan mulai dari perancangan sampai dengan pengujian akhir.
Universitas Sumatera Utara
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini sebagai berikut:
1. BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini memuat tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian
dan sistematika penulisan.
2. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini memuat tentang referensi penunjang yang menjelaskan tentang fungsi dari perangkat-perangkat yang digunakan dalam
pembuatan skripsi ini.
3. BAB III :PERANCANGAN DAN PRISIP KERJA ALAT
Bab ini memuat tentang penjelasan mengenai perancangan dari perangkat yang akan dibuat.
4. BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab ini memuat tentang hasil pengujian dari perangkat yang dibuat beserta pembahasannya.
5. BAB V :PENUTUP
Bab ini memuat tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
agrokimia terutama yang terkait dengan pengujian kualitas, riset mesin bakar, serta spektroskopi dalam astronomi.
2. Mid Infra Merah. Mid Infra Red atau MIR, yaitu infra merah dengan panjang gelombangmenengah
λ=1.50 – 10µm. Banyak digunakan pada berbagai alarm. 3. Far Infra Merah.
Far Infra Red atau FIR, yaitu infra merah dengan gelombang panjang λ=10- 100µm.Digunakan pada alat-alat kesehatan, yang kemudian dikembangkan lagi
pada bidang-bidang lainnya, seperti keamanan di bandara berupa pengecekkan senjata biasa, senjata kimia, senjata biologi serta senjata lainnya. Infra merah
gelombang panjang Far IR memiliki frekuensi seritar 0,1-10x10
12
Hz. Infra merah seperti ini kemudian sering disebut sebagai gelombang Tera THz. Pada
spektrum elektromagnetik, FIR atau gelombang Tera ini terletak antara infra merah pada umumnya dengan gelombang mikro.
2.2Mikrokontroler ATmega8535
Mikrokontroler AVR Alf and Vegard’s Risc processor memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit 16-bitsword dan sebagian
besar instruksi dieksekusi dalam 1 satu siklus clock.Mikrokontroler AVR berteknologi RISC Reduced Instruction SetComputing.Secara umum, AVR
dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan keluarga AT86RFxx.Wardhana, 2006.
2.2.1 Arsitektur ATMega8535
Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut: 1. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. 3. Tiga buah TimerCounter dengan kemampuan perbandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register. 5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
saturasi adalah kondisi di mana transistor berada dalam keadaan ON sehingga arus dari collektor mengalir ke emitor dan menyebabkan transistor Q2 tidak mendapat
bias atau OFF. Fototransistor ST8-LR2 memiliki sudut area 15 derajat dan lapisan pelindung biru yang melindungi sensor dari cahaya-cahaya liar. Pada
fototransistor yang tidak dilengkapi dengan lapisan pelindung ini, cahaya-cahaya liar dapat menimbulkan indikasi-indikasi palsu yang terkirim ke CPU dan
mengacaukan proses yang ada di sana. Aplikasi komponen ini sebagai sensor peraba adalah digunakan bersama dengan LED Infrared yang dipancarkan ke
permukaan tanah. Apabila permukaan tanah atau lantai berwarna terang, maka sinyal infrared akan dikembalikan ke sensor dan diterima oleh ST8-LR2. Namun
bila permukaan tanah atau lantai berwarna gelap, maka sinyal infrared akan diserap dan hanya sedikit atau bahkan tidak ada yang kembali.
2.4Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.Sensor
Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh NationalSemiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan
kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi
sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu
daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA. Hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas self-
heating dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gam Sensor LM35
tegangan.Tegangan ide setara dengan 1 volt.
dari 0,1°C, dapat diope dapat dihubungkan ant
IC LM 35 se Integrated Circuit IC
perubahan suhu. Sensor besaran tegangan yan
kenaikan suhu 1 °C m IC LM 35 ini
karena ketelitiannya temperature ruang. Ja
LM35 penggunaanny tampilan catu daya t
sehingga panas yang di suhu ruangan.
Untuk mendet dikalibrasikan langsun
temperature sensor. Adapun keistim
a. Kalibrasi dalam sat b. Lineritas +10 mVºC
ambar 2.8Grafik akurasi LM35 terhadap suhu M35 bekerja dengan mengubah besaran suhu m
ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perba volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri self
dioperasikan dengan menggunakan power suppl n antar muka interface rangkaian control yang sa
sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas IC, dimana output tegangan keluaran sangat
nsor ini berfungsi sebagai pengubah dari besar ang memiliki koefisien sebesar 10 mV°C yan
maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 m ni tidak memerlukan pengkalibrasian atau peny
ya sampai lebih kurang seperempat deraja . Jangka sensor mulai dari –55°C sampai den
nnya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol a terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60
g ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dar
ndeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 ngsung dalam celcius, LM35 ini difungsikan
. stimewaan dari IC LM 35 adalah :
satuan derajat celcius. VºC.
p suhu suhu menjadi besaran
rbandingan 100°C lf heating kurang
supply tunggal dan g sangat mudah.
as dalam bentuk at linear terhadap
saran fisis suhu ke ang berarti bahwa
r 10 mV. penyetelan dari luar
ajat celcius pada dengan 150°C, IC
kontrol dari indikator 60 μ A dari suplay
dari 0 °C di dalam
suhu LM35 yang dapat kan sebagai basic
Universitas Sumatera Utara
c. Akurasi 0,5 ºC pada suhu ruang. d. Range +2 ºC–150
C. e. Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
f. Arus yang mengalir kurang dari 60 μ A. Secara prinsip, sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan
suhu setiap1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada
permukaan, akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih
antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya. Jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh
lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .
Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan
sehingga dapat bertindak sebagai suatu antena penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada
kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari V
in
untuk ditanahkan. Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:
a. Suhu lingkungan dideteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu.
b. Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan
tegangan output. c. Pada seri LM35
V
out
=10 mV
o
C Tiap perubahan 1
o
C akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV.
Kelebihan dan kelemahan IC Temperatur Sensor Tipe LM35 adalah: a. Kelebihan:
1. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150 C.
Universitas Sumatera Utara
2. Low self-heating, sebesar 0,08 C.
3. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 volt. 4. Rangkaian tidak rumit.
5. Tidak memerlukan pengondisian sinyal. b. Kekurangan:
1. Membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi.
2. Aliran arus drain kurang dari 60 µA.
3. Pemanasan diri self heating rendah 0,08
C.
2.5 Motor Stepper
Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak
berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang
membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa.
Motor stepper dibedakan menjadi dua macam berdasarkan magnet yang digunakan,yaitu tipe permanen magnet dan variabel reluktansi. Pada umumnya
motor stepper yang digunakan saat ini adalah motor stepper yang mempunyai variabel reluktansi. Cara yang paling mudah untuk membedakan antara tipe motor
stepper di atas adalah dengan cara memutar rotor dengan tangan ketika tidak dihubungkan ke suplay. Iswanto,2008
Pada motor stepper yang mempunyai permanen magnet, ketika
diputardengan tangan akan terasa lebih tersendat karena adanya gaya yang ditimbulkan olehmagnet permanen. Tetapi ketika menggunakan motor dengan
variabel reluktansi, ketika diputar akan lebih halus karena sisa reluktansinya cukup kecil.
Keunggulannya antara lain adalah: a. Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih
mudah diatur. b. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
f.
Electromagnet, kabel lilitan yang membelit logam ferromagnetik. Berfungsi sebagai magnet buatan yang sifatnya sementara. Menjadi logam
magnet ketika lilitan dialiri arus listrik, dan menjadi logam biasa ketika arus listrik diputus.
g.
Aplikasi Rangkaian Pemicu Relay, ini adalah rangkaianalat yang akan memicu relay untuk menjadi ON ketika sesuai situasikondisi tertentu.
Rangkaian pemicu ini biasanya memiliki sensor atau rangkaian timer memanfaatkan time delay. Rangkaian yang menggunakan sensor
misalnya sensor suhu, sensor air, sensor cahaya, sensor arus, dll. Sedangkan rangkain timer misalnya timer pada mesin cuci, timer tv, dll.
Sebenarnya aplikasi relay banyak sekali. Dari mobil-mobilan, kulkas, lampu sein,motor, mobil, dan pompa air otomatis, hingga peralatan pada pesawat
terbang. Dari relay yang jenisnya kecil hingga yang mempunyai daya besar. Dari relay DC 5 volt, 12 volt hingga yang bervoltase tinggi. Keuntungan kita dalam
menggunakan relay: 1. Kita bisa membuat rangkaian otomatis penyambungpemutus switch
tegangan AC dan DC. 2. Relay bisa digunakan pada switch tegangan tinggi.
3. Relay juga menjadi solusi pada switch dengan arus yang besar. 4. Bisa melakukan swith pada banyak kontak dalam waktu yang bersamaan.
2.7 Transistor