• Sim 900A : Sebagai penyampai antara pemantau utama dengan ponsel untuk
dapat mengirimkan sms. •
LCD :Sebagai output tampilan instruksi dari sensor. •
SMS : Tampilan hasil dari pengolahan yang diproses oleh alat pendeteksi.
3.4. Rangkaian Mikrokontroler
Rangkaian sistem mikrokontroler Arduino Uno R3 dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini sebagai gambaran dari seluruh fungsi komponen yang ada pada
arduino uno r3, untuk melihat secara jelas buka data sheet yang telah penulis sediakan pada lampiran.
Gambar 3.2. Rangkaian SistemMikrokontroler Arduino Uno R3 Dari gambar 3.2 diatas, rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali
dari seluruh sistem yang ada.Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328.Semua program diisikan pada memori dari IC ini
sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Pin 12 terhubung ke Gnd dan pin 13 dihubungkan ke Vcc sebesar 5v dan dua buah
kapasitor 30 pF. Pin 9 merupakan masukan reset aktif rendah. Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan mereset mikrokontroler ini.
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendownload file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai
konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer, dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP
Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon dengan baik.
3.5. Rangkain Sensor MQ-8
Pada alat deteksi kebocoran gas hidrogen ini menggunakan sensor mq-8 sensor karena memiliki sensivitas tinggi terhadap gas hidrogen, selain dapat
mendeteksi kebocoran pada gas hidrogen sendor ini juga dapat mendeteksi adanya jenis gas lain nya seperti gas lpg atau gas yang ada pada industri.
Prinsip kerja dari sensor mq-8 ini jika molekul gas H
2
mengenai permukaan sensor maka resistansinya akan mengecil sesuai dengan konsentrasi gas, begitu
juga sebaliknya jika konsentrasi gas menurun akan diikuti dengan semakin tingginya resistansi maka tegangan keluarannya akan menurun.
3.5.1. Struktur dan Konfigurasi Rangkaian Dasar MQ-8
Gambar 3.3. Struktur Sensor MQ-8
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.1. Keterangan Struktur Sensor MQ-8 Bagian
Bahan 1
Lapisan Sensivitas Gas SnO
2
2 Elektroda
Au 3
Baris Elektroda Pt
4 Pemanas Koil
Campuran Ni-Cr 5
Tabung Keramik Al
2 3
6 Jaringan Anti Ledakan Baja Kain Stainlees SUS316 100
7 Cincin Penjepit
Plat Tembaga Ni 8
Dasar Resin Bakelite
9 Tabung Pin
Plat Kaleng Ni
Gambar 3.4. Konfigurasi A Sensor MQ-8
Gambar 3.5. Konfigurasi B Sensor MQ-8 Struktur dan konfigurasi sensor gas MQ-8 ditampilkan pada Gambar 3.4 dan
3.5 Konfigurasi A dan B, sensor disusun olehmikro Al
2 3
tabung keramik, timah
Universitas Sumatera Utara
dioksida SnO
2
lapisan sensitif, mengukur elektroda dan pemanas agar menjadikerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel tetap bersih.Pemanas
menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. Pembungkus MQ-8 memiliki 6 pin, 4dari mereka yang digunakan untuk
mengambil sinyal , dan2 lainnya digunakanuntuk menyediakan pemanasan aliranarus.
3.5.2. Karakter Sensivitas
Gambar 3.6. Tipe Karakter Sensivitas MQ-8 Gambar 3.6 diatas menunjukkan tipe karakteristik sensitivitas pada sensor MQ-8
untuk beberapa jenis gas. Diantaranya : ·
Temp : 20 ℃
· Kelembaban : 65
· Konsentrasi Oksigen 21
· RL :
10kΩ
Universitas Sumatera Utara
· Ro : resistansi sensor pada 1000ppm hidrogen di udara bersih.
· Rs : resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas.
Gambar 3.7. Ketergantungan Pada Suhu dan Kelembaban MQ-8 Gambar 3.7 diatas menunjukkan bahwa sensor MQ-8 memiliki ketergantungan
pada suhu dan kelembaban . ·
Ro: resistansi sensor pada 1000ppm dari H2 di udara pada33 RH dan 20 derajat .
· Rs : resistansi sensor pada 1000ppm dari H2 di udara pada temperatur dan
kelembaban yang berbeda.
3.6. Proses Elektrolisis Melalui Generator
Proses yang terjadi dalam alat pendeteksi kebocoran gas hidrogen ini adalah proses penguraian unsur-unsur pembentuk air, yang disebut proses elektrolisis air.
Universitas Sumatera Utara
Proses ini berlangsung agar air dapat dijadikan sebagai media penghasil gas hidrogen.
Tabung elektroliser merupakan tempat penampungan larutan elektrolit, sekaligus tempat berlangsungnya proses elektrolisis untuk menghasilkan gas
hidrogen. Di dalam tabung ini terdapat dudukan elektroda yang akan diberi arus listrik, tabung elektroliser yang digunakan terbuat dari akrilik yang sedikit lebih
tahan panas dibandingkan bahan plastik. Sebab proses elektrolisis yang menghasikan gas hidrogenakan memproduksi sejumlah panas juga. Tabung
elektroliser haruslah kuat dan kokoh, karena dalam prosesnya nanti adanya isapan yang kuat dari mesin dan dapat menyebabkan terjadinya perubahan bentuk
elektroliser yang digunakan. Dengan menggunakan arus listrik, dua molekul air bereaksi dengan
menangkap dua elektron. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H
2
2H++ 2e- H
2
dan ion hidroksida OH-. Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi
gas oksigen O
2
, melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katoda 2O2- O2+ 2e-.Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali
beberapa molekul air. Reaksi elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut: Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan oleh reaksi tersebut membentuk
berupa gelembung-gelembung yang mengumpul di sekitar elektroda. Elektrolisis ini merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia.
Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda katoda dan anoda dan larutan elektrolit.Proses ini terjadi dan berlangsung dalam alat
pendeteksi kebocoran gas hidrogen menggunakan air yang disebut dengan elektroliser. Di dalam elektroliser, air H
2
O dipecah menjadi gas HHO atau sering disebut sebagai brown gas. Elektroliser menghasilkan hidrogen dengan cara
mengalirkan arus listrik pada media air yang mengandung larutan elektrolit. Medan magnet akan mengubah struktur atom Hidrogen dan Oksigen pada air dari
bentuk diatomik menjadi monoatomik. Selain itu, ikatan neutron yang mengikat partikel H dan O akan terlepas, sehingga partikel H akan tertarik ke kutub positif
dan partikel O akan tertarik ke kutub negatif.Hasil proses tersebut nampak berupa
Universitas Sumatera Utara
gelembung-gelembung yang terlihat dalam tabung elektroliser. Gelembung tersebut akan terus bertambah dan naik ke permukaan air. Saat gelembung gas
hidrogen dan oksigen terlepas dari permukaan air, partikel gas tersebut akan
berikatan kembali ke ruang udara sebagai brown gas atau gas HHO. 3.7. Perancangan Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD 16x2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke
LCD, pada LCD Hitachi-M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan potensio
sebesar 5 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.Gambar 3.8 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 3.8.Rangkaian LCD Dari gambar diatas rangkaian ini terhubung ke PB.0, PB.7 yang merupakan
pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai TimerCounter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.
Universitas Sumatera Utara
Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh
mikrokontroler. 3.8. Perancangan Modem SMS Gsm Sim900A
Selain melihat hasil pengolahan data melalui tampilan LCD, hasil juga bisa dilihat melalui pesan singkat yang dikirkan oleh modem sms Sim900A ini.
Komponen tambahan ini digunakan karena mikrokontroler tidak dapat mengirim data langsung ke ke dalam ponsel, diperlukan pengolahan data terlebih dahulu
pada Modem SMS Shieldcomm Sim 900A untuk mengirimkan sms pada ponsel
.
Gambar 3.9. Rangkaian Modem Sms Simcomm Sim 900A Pin 1 ONOFF digunakan oleh mikrokontroler untuk menghidupkan dan
mematikanmodem GSM. Modem diaktifkan atau dinonaktifkan sesuai dengan tingkat logis yang diterapkan untuk jalur PWR mereka pin 1 dari GSM1. Garis
PWR dilengkapi dengan pull-up internal dan aktif di logis nol. Oleh karena itu, maka dari itu untuk beralih kemodul selular, mikrokontroler menetapkan PWR
pada tingkat logis tinggi kontak 1 dari pin-strip dan menyebabkan transistor T2 mati. Maka transistor ini akan menetapkan garis PWR pada tingkat yang rendah,
kekuatan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sinyal pulsa hanya sekitar 2 detik. Aliran kontrol UART yaitu, TXD, RXD, DTR, RTS, CTS, DCD, yang
Universitas Sumatera Utara
dapat terhubung ke area eksternal melalui kontak pin-strip ini, masing-masing 12, 14, 10, 2, 4 dan 6 .
Perangkat audio, dengan dua kontak untuk mikrofon dengan masukan diferensial dan dua lagi untuk loudspeaker, menggunakan kontak 15, 13, 11, 9,
yang sesuai, masing-masing untuk MIC1P dan MIC1N positif dan negatif dari mikrofon dan SPK1P dan SPK1N masing-masing positif dan negatif dari
loudspeaker. R1 sinyal menunjukkan panggilan masuk keluar melalui kontak 8 pada pin-strip. Dalam hal ini, antena konektor modem GSM adalah 90° MMCX
yang langsung terhubung pada papan pcb. Transistor T1 yang digunakan di sini untuk mengontrol penerimaan ponsel
LED basis terpolarisasi dari tingkat logis saat ini pada pin 52 NETLIGHT untuk GSM1. Konektor transistor adalah di mana garis untuk menghubungi 3 dari pin-
strip yang dimulai dari baris ini terhubung pada jalur LED, yang menggunakan mikrokontroler untuk mendapatkan informasi mengenai keberadaan jaringan
GSM serta mengenai status koneksi dari modem misalnya mencari jaringan yang tersedia atau tidak.
3.9. Sistem Flowchart
