Pengaman Rumah Multi Sensor Berbasis Arduino Uno dengan Komunikasi Ethernet Chapter III V
22
BAB 3 PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Untuk memudahkan dalam memahami dan mempelajari cara kerja dari alat
ini, maka dibuatlah perancangan alat berdasarkan diagram blok, dimana tiap blok
mempunyai fungsi dan kerja tertentu antara blok yang satu dengan blok yang lainnya
saling berhubungan dan mendukung, hingga terbentuklah suatu sistem yang
mempunyai fungsi dan kerja khusus. Adapun desain blok dari sistem yang dirancang
adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut :
Catu Daya 5 Vdc
Sensor Temperatur dan
Kelembaban (DHT22)
Buzzer/Alarm
Sensor Pergerakan
LED
(PIR)
Arduino Uno
Microcontroller ATMega 328
MAX3232 Serial TTL to
Sensor Cahaya (LDR)
RS232 Converter Module
Konektor Serial RS-232
Sensor Asap dan Gas
(MQ2)
Wiz110sr
Catu Daya 5 Vdc
Konektor RJ-45
Personal
Computer
Gambar 12. Diagram blok rangkaian
Berikut ini merupakan prinsip kerja dari desain blok sistem diatas yaitu masing –
masing sensor mulai dari sensor temperatur dan kelembaban udara, sensor gerakan,
sensor cahaya dan sensor asap dan gas akan secara langsung melakukan
pengukurannya masing – masing, dimana sensor temperatur dan kelembaban udara
akan mengukur tingkat kelembaban udara disekitar sistem yaitu dalam satuan RH
dan temperatur dalam satuan
0
C, sensor cahaya akan mengukur tingkat kecerahan
Universitas Sumatera Utara
23
cahaya yang ada di sekitar sistem, sensor gerakan akan mendeteksi adanya
pergerakan disekitar sistem dan sensor asap dan gas akan mengukur konsentrasi gas
atau asap disekitar sistem. Kemudian, setelah keempat sensor tersebut melakukan
pengukuran maka data hasil dari pengukuran tersebut secara langsung akan
dikirimkan kepada arduino uno, arduino akan memproses data yang dikirim dari
tiap–tiap sensor tersebut. Data dari arduino ini akan dikirim ke personal komputer
dengan menggunakan modul MAX-3232 yang mana modul ini akan dihubungkan
dengan konverter RS-232 dan RS-232 tersebut terhubung dengan modul WIZ110SR
pada
WIZ110SR
akan
diberikan
konverter
penghubung
RJ-45
untuk
menghubungkan modul WIZ110SR tersebut dengan komputer.
3.2 Interfacing dan Implementasi Peralatan Penelitian
Pada bagian intefacing dan implementasi komponen dan peralatan penelitian
disini ditujukan untuk menggambarkan hubungan-hubungan setiap komoponen
penelitian dengan komponen yang lainnya.
3.2.1 Interfacing dan Implementasi Sensor
Sensor dapat diterapkan jadi berbagai jenis detektor sesuai dengan kebutuhan
aplikasi dan keinginan manusia. Operasi sensor dikelola oleh perangkat lunak.
Karena ada berbagai jenis sensor, sensor ini dihubungkan sesuai dengan output dan
sifat dari sensor. Interaksi atau interfacing sensor untuk aplikasi tergantung pada
jenis sensor.
3.2.1.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22)
Temperatur merupakan salah satu objek yang akan dimonitoring dan harus
diketahui nilainya setiap saat. Sensor temperatur dapat dipasang di rumah untuk
berbagai keperluan, selain hanya sebagai alarm kebakaran. Hal ini dapat digunakan
di tempat-tempat seperti ruang dingin di mana suhu harus dipantau secara hati-hati,
sehingga temperatur tidak akan naik atau turun dari titik tertentu.
Universitas Sumatera Utara
24
Sensor ini juga dapat digunakan untuk memeriksa pemanasan didalam rumah,
sehingga rumah tidak akan hangat di atas temperatur tertentu dan listrik tidak akan
digunakan oleh sistem pemanas setelah titik itu. Sensor temperatur dapat dipasang di
rumah dan temperatur bisa diperiksa setiap saat oleh pemilik. Batas untuk temperatur
dapat ditetapkan untuk menghidupkan
alarm pada saat temperatur di atas nilai
ambang atas dan untuk temperatur di bawah nilai ambang bawah maka arduino akan
menghidupkan led sedangkan untuk temperatur normal tidak akan ada perintah yang
dikeluarkan arduino ini sesuai dengan program yang dimasukkan dari software
arduino.
Gambar 13. Koneksi pin arduino uno dengan sensor DHT–22
Dari gambar 13 dapat dilihat pin yang terhubung antara arduino uno dengan
sensor temperatur dan kelembaban yaitu pin D4 dari arduino digunakan sebagai input
dan output, pin ground pada ardunino terhubung dengan ground pada sensor dan pin
dan 5V dari port arduino digunakan sebagai power supply untuk sensor DHT-22.
3.2.1.2 Sensor gerakan (PIR)
Sensor gerakan digunakan untuk mendeteksi adanya pergerakan disekitar
sistem sensor ini digunakan karena sangat baik dalam mendeteksi setiap adanya
pergerakan disekitar sistem. Disini sensor passive infrared diaplikasikan untuk
mendeteksi gerakan dan menghidupkan alarm untuk menandakan adanya seseorang
yang berada disekitar sistem. Power supply 5V dari board arduino uno terhubung
dengan vcc pada sensor, output atau data dari sensor terhubung dengan pin D6 dari
arduino uno, dan ground dari sensor terhubung dengan ground pada board arduino.
Berikut ini adalah gambaran hubungan dari pin sensor PIR dengan pin yang terdapat
pada board arduino uno.
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 14. Koneksi pin arduino uno dengan sensor PIR
3.2.1.3 Sensor Cahaya (LDR)
Sensor cahaya dalam penelitian ini menggunaka sensor LDR yang digunakan
untuk mengukur intensitas cahaya disekitar sistem. Disini sensor LDR diaplikasikan
untuk mejadi saklar lampu on/off berdasarkan nilai intensitas yang diperoleh dari
pengukuran sensor, lampu led akan hidup secara otomatis jika nilai dari LDR yang
sudah disetting tercapai dan lampu led juga akan mati secara otomatis jika nilai yang
disetting pada program tercapai jadi dengan cara ini pemilik rumah atau operator
tidak perlu lagi untuk mematikan atau menghidupkan lampu secara manual dan
dengan cara ini juga pemilik rumah dapat menghemat aliran listrik. Berikut ini
adalah gambar hubungan dari sensor LDR dengan arduino uno.
Gambar 15. Koneksi pin arduino uno dengan sensor LDR
Pin yang terhubung antara arduino uno dengan sensor cahaya seperti pada
gambar 15 pin A2 dari arduino digunakan sebagai input dan output, 5V dari port
arduino digunakan sebagai power supply untuk sensor LDR, dan pin ground pada
ardunino terhubung dengan ground pada sensor LDR.
3.2.1.4 Sensor Asap dan Gas (MQ-2)
Sistem sensor MQ-2 adalah material yang sensitif terhadap konsentrasi gas
disini sensor MQ-2 digunakan untuk memonitoring adanya indikasi gas atau asap
Universitas Sumatera Utara
26
disekitar sistem, dimana pada kondisi tertentu jika nilai yang diperoleh dari
pengukuran sensor gas dan asap tersebut melebihi dari batas nilai ambang yang
dimasukkan dalam program maka alarm akan dihidupkan sebagai pertanda adanya
asap atau gas yang berlebih didalam lingkungan sistem. Dengan cara ini pemilik
rumah dapat mengantisipasi akan adanya kebakaran yang besar. Berikut ini adalah
blok diagram koneksi dari pin sensor asap dan gas menggunakan sensor MQ-2
dengan board arduino uno.
Gambar 16. Koneksi pin arduino uno dengan sensor MQ-2
Gambar 16 menunjukkan pin arduino uno yang terhubung dengan pin pada
sensor MQ-2 yang mana pin ground pada arduino terhubung dengan ground sensor
MQ-2, pin A3 pada arduino uno terhubung dengan analog output pada sensor MQ-2
dan pin 5v dari arduino uno digunakan sebagai power supply untuk sensor MQ-2
yang terhung dengan 5V pada pin1 sensor.
3.2.2 Interfacing dan Implementasi Output Peralatan Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan beberapa output yang terhubung dengan
board arduino uno output dalam hal ini digunakan sebagai penanda data pembacaan
dari sensor melebihi atau kurang dari nilai yang ditetapkan pada masing masing
sensor.
3.2.2.1 Light Emitting Diode (LED)
Light emmiting diode (LED) dihubungkan dengan board arduino uno dalam
penelitian ini digunakan dua buah LED diantaranya LED berwarna merah dan LED
berwarna hijau. LED berwarna merah digunakan sebagai penanda pembacaan data
dari sensor LDR, led ini akan hidup jika pembacaan data sensor lebih rendah dari
Universitas Sumatera Utara
27
nilai batas ambang yang sudah ditetapka. LED berwarna hijau digunakan sebagai
penanda pembacaan data dari sensor DHT-22 dan LED tersebut akan hidup apabila
pembacaan data sensor mencapai nilai batas ambang untuk pembacaan temperatur
rendah. Berikut ini gambaran hubungan LED dengan arduino uno.
Gambar 17. Koneksi pin arduino uno dengan LED
Dari gambar 17 dapat diketahui pin D13, dan pin D12 digital pada arduino
uno secara berurut terhubung dengan kaki positif pada led merah dan led hijau, dan
ground pada arduino terhubung dengan kaki negatif kedua led.
3.2.2.2 Buzzer / Alarm
Buzzer atau alarm dalam hal ini digunanakan sebgai peringatan tanda
bahaya, dan buzzer digunakan sebagai penanda dari nilai gas dan nilai temperatur
serta pembacaan gerakan dari sensor PIR pada arduino. Dalam hal ini alarm akan
hidup secara otomatis apabila pembacaan dari sensor DHT-22 nilai temperatur sudah
sama dengan batas temperatur tinggi atau lebih dari batas temperatur normal yang
sudah ditentukan, dan alarm akan hidup apabila sensor PIR mendeteksi adanya
pergerakan disekitar sistem juga alarm akan hidup apabila nilai pembacaan dari
sensor MQ-2 melebihi dari nilai ambang atau tetapan yang sudah ditentukan. Berikut
ini merupakan gambaran hubungan buzzer dengan arduino uno.
Gambar 18. Koneksi pin arduino uno dengan buzzer
Gambar 18 menunjukkan pin D11 pada arduino uno yang terhubung dengan
vcc pada buzzer dan pin ground pada arduino terhubung dengan ground pada buzzer.
Universitas Sumatera Utara
28
3.2.3 Interfacing dan Implementasi Modul MAX-3232
MAX-3232 digunakan untuk menghubungkan arduino uno dengan ethernet
WIZ110SR, dalam hal ini MAX-3232 digunakan dengan cara menghubungkan
konverter RS-232 pada MAX-3232 dan ethernet WIZ110SR. Berikut ini adlah
gambar hubungan MAX-3232 dengan arduino uno.
Gambar 19. Koneksi pin arduino dengan modul MAX-3232
Gambar 19 menunjukkan pin D0 dan pin D1 pada arduino uno
secara
berurutan terhubung dengan pin RX dan TX pada MAX-3232 dan vcc pada MAX3232 terhubung dengan pin 5V arduino uno dan pin ground pada arduino uno
terhubung dengan pin ground pada MAX-3232.
3.2.4 Modul Ethernet WIZ110SR
Dalam penelitian ini WIZ110SR digunakan sebagai pengirim data dari serial
arduino kepada komputer modul ini dapat digunakan dengan software tambahan
yaitu configuration tool yang digunakan untuk mengatur (setting) modul tersebut
dan software soket test sebagai penampil data pembacaan dari sensor.
Menghubungkan WIZ110SR dengan ardunino dilakukan dengan menggunakan
MAX-3232 yang terhubung pada board arduino dan pada MAX-3232 terdapat port
untuk serial konverter RS-232, dengan menggunakan konverter RS-232, MAX-3232
dihubungkan dengan port serial RS-232 pada ethernet WIZ110SR dan pada modul
ethernet WIZ110SR juga terdapat port serial untuk konverter RJ-45 yang digunakan
untuk menghubungkan WIZ110SR dengan komputer.
1
2
3
Gambar 20. Modul ethernet WIZ110SR
Universitas Sumatera Utara
29
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar 20 yaitu:
1. Port serial RS-232.
2. Port serial RJ-45.
3. Catu daya untuk WIZ110SR.
Universitas Sumatera Utara
30
3.3 Diagram Alir Program
Mulai
Inisialisasi Sistem
Cek Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT22),
Sensor Pergerakan (PIR), Sensor Cahaya (LDR),
dan Sensor Asap dan Gas (MQ2).
Temperatur ≥
Ambang
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Cetak :
Over Heat
Ya
LED Hijau ON
Kirim ke PC
Cetak :
Low
Temperature
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Cetak :
Motion Detected
Ya
LED Merah ON
Kirim ke PC
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Tidak
Temperatur ≤
Ambang
Tidak
Pergerakan
Tidak
Intensitas Cahaya
Ambang
Tidak
Gas / Asap
Ambang
Cetak :
Status asap : YES
Tidak
Tidak
Loop Selesai?
Ya
Selesai
Gambar 21. Diagram alir program
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar (21) diagram blok rangkaian yaitu:
Universitas Sumatera Utara
31
1. Program dirancang untuk menginisialisasi setiap port yang digunakan,
inisialisasi port ini berfungsi untuk mengatur pin-pin input dan output arduino
yang digunakan dalam rangkaian.
2. Cek tiap-tiap sensor yang digunakan yakni sensor pergerakan, sensor
kelembaban dan suhu, sensor cahaya, dan sensor gas dan asap disekitar
sistem.
3. Apabila pembacaan nilai temperatur oleh sensor DHT-22 ≥ temperatur acuan
maka alarm akan dihidupkan sebagai tanda jikalau suhu ruangan sudah
melebihi batas normal dan akan mengirim data pada komputer serta mencetak
(Over Heat) sebagai peringatan.
4. Apabila pembacaan nilai temperatur oleh sensor DHT-22 ≤ temperatur acuan
maka lampu LED hijau akan dihidupkan sebagai tanda jikalau temperatur
ruangan kurang dari temperatur normal dan akan mengirim data pada
komputer serta mencetak (Low Temperature) sebagai peringatan.
5. Apabila pembacaan nilai intensitas cahaya yang didapatkan sensor LDR <
intensitas acuan maka LED merah akan dihidupkan sebagai tanda jikalau
intensitas cahaya disekitar sistem lebih rendah dari intensitas acuannya.
6. Apabila sensor PIR mendeteksi adanya pergerakan didalam area sekitar
sistem maka akan dibunyikan alarm sebagai pertanda adanya pergerakan
disekitar area sistem serta mencetak (Motion Detected) pada komputer
sebagai peringatan.
7. Apabila pembacaan nilai asap dan gas oleh sensor MQ2 > asap dan gas acuan
yang diberikan maka alarm akan dibunyikan sebagai pertanda adanya asap
dalam nilai yang besar di area sekitar sistem. dan akan mengirim data pada
komputer serta mencetak (Status asap : YES) sebagai peringatan.
8. Setelah pembacaan dan pengiriman data serta mencetak komentar pada
komputer pribadi pemilik rumah maka program akan kembali ke pembacaan
sensor gerakan (PIR), sensor kelembaban dan suhu (DHT22), sensor cahaya
(LDR) dan sensor asap dan gas (MQ2)
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
32
+ 5V
1
PIR
2
3
VIN
5V
3V3
RESET
D0/RX
RESET2
D1/TX
AREF
D2
IOREF
D3 PWM
Vcc Tx Rx Gnd
RS 323
DB-9
MODUL MAX-3232
DHT22
1 2
4
MODUL
WIZ110SR
RJ 45
D4
LDR
A0
D6 PWM
A2
D7
A3
D8
A4/SDA
D9 PWM
A5/SCL
D10 PWM/SS
D11 PWM/MOSI
D12/MISO
NC
GND
3.4 Desain Alat Keseluruhan
A1
D5 PWM
ARDUINO
UNO
D13/SCK
+ 5V
PC
Gambar 22. Desain alat keseluruhan
MODUL MQ-2
1 2 3 4
33
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Board Arduino Uno
Pengujian ini dilaksanakan guna menguji board arduino uno dapat berfungsi
atau tidak. Pada pengujian ini menggunakan serial monitor arduino untuk mengirim
kode ASCII dari komputer ke board arduino uno untuk menghidupkan dan
mematikan LED yang mana kode ASCII (A) digunakan untuk menghidupkan LED
dan kode ASCII (B) untuk mematikan LED. Berikut ini merupakan urutan diagram
blok pengujian board arduino uno.
Mulai
Inisialisasi Sistem
Cetak :
SELAMAT DATANG DIPENGUJIAN BOARD ARDUINO
UNO DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ARDUINO
DIBUAT OLEH SALMIDA POHAN
Tekan A untuk menghidupkan LED
===========> DAN
DAN
BAB 3 PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Untuk memudahkan dalam memahami dan mempelajari cara kerja dari alat
ini, maka dibuatlah perancangan alat berdasarkan diagram blok, dimana tiap blok
mempunyai fungsi dan kerja tertentu antara blok yang satu dengan blok yang lainnya
saling berhubungan dan mendukung, hingga terbentuklah suatu sistem yang
mempunyai fungsi dan kerja khusus. Adapun desain blok dari sistem yang dirancang
adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut :
Catu Daya 5 Vdc
Sensor Temperatur dan
Kelembaban (DHT22)
Buzzer/Alarm
Sensor Pergerakan
LED
(PIR)
Arduino Uno
Microcontroller ATMega 328
MAX3232 Serial TTL to
Sensor Cahaya (LDR)
RS232 Converter Module
Konektor Serial RS-232
Sensor Asap dan Gas
(MQ2)
Wiz110sr
Catu Daya 5 Vdc
Konektor RJ-45
Personal
Computer
Gambar 12. Diagram blok rangkaian
Berikut ini merupakan prinsip kerja dari desain blok sistem diatas yaitu masing –
masing sensor mulai dari sensor temperatur dan kelembaban udara, sensor gerakan,
sensor cahaya dan sensor asap dan gas akan secara langsung melakukan
pengukurannya masing – masing, dimana sensor temperatur dan kelembaban udara
akan mengukur tingkat kelembaban udara disekitar sistem yaitu dalam satuan RH
dan temperatur dalam satuan
0
C, sensor cahaya akan mengukur tingkat kecerahan
Universitas Sumatera Utara
23
cahaya yang ada di sekitar sistem, sensor gerakan akan mendeteksi adanya
pergerakan disekitar sistem dan sensor asap dan gas akan mengukur konsentrasi gas
atau asap disekitar sistem. Kemudian, setelah keempat sensor tersebut melakukan
pengukuran maka data hasil dari pengukuran tersebut secara langsung akan
dikirimkan kepada arduino uno, arduino akan memproses data yang dikirim dari
tiap–tiap sensor tersebut. Data dari arduino ini akan dikirim ke personal komputer
dengan menggunakan modul MAX-3232 yang mana modul ini akan dihubungkan
dengan konverter RS-232 dan RS-232 tersebut terhubung dengan modul WIZ110SR
pada
WIZ110SR
akan
diberikan
konverter
penghubung
RJ-45
untuk
menghubungkan modul WIZ110SR tersebut dengan komputer.
3.2 Interfacing dan Implementasi Peralatan Penelitian
Pada bagian intefacing dan implementasi komponen dan peralatan penelitian
disini ditujukan untuk menggambarkan hubungan-hubungan setiap komoponen
penelitian dengan komponen yang lainnya.
3.2.1 Interfacing dan Implementasi Sensor
Sensor dapat diterapkan jadi berbagai jenis detektor sesuai dengan kebutuhan
aplikasi dan keinginan manusia. Operasi sensor dikelola oleh perangkat lunak.
Karena ada berbagai jenis sensor, sensor ini dihubungkan sesuai dengan output dan
sifat dari sensor. Interaksi atau interfacing sensor untuk aplikasi tergantung pada
jenis sensor.
3.2.1.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22)
Temperatur merupakan salah satu objek yang akan dimonitoring dan harus
diketahui nilainya setiap saat. Sensor temperatur dapat dipasang di rumah untuk
berbagai keperluan, selain hanya sebagai alarm kebakaran. Hal ini dapat digunakan
di tempat-tempat seperti ruang dingin di mana suhu harus dipantau secara hati-hati,
sehingga temperatur tidak akan naik atau turun dari titik tertentu.
Universitas Sumatera Utara
24
Sensor ini juga dapat digunakan untuk memeriksa pemanasan didalam rumah,
sehingga rumah tidak akan hangat di atas temperatur tertentu dan listrik tidak akan
digunakan oleh sistem pemanas setelah titik itu. Sensor temperatur dapat dipasang di
rumah dan temperatur bisa diperiksa setiap saat oleh pemilik. Batas untuk temperatur
dapat ditetapkan untuk menghidupkan
alarm pada saat temperatur di atas nilai
ambang atas dan untuk temperatur di bawah nilai ambang bawah maka arduino akan
menghidupkan led sedangkan untuk temperatur normal tidak akan ada perintah yang
dikeluarkan arduino ini sesuai dengan program yang dimasukkan dari software
arduino.
Gambar 13. Koneksi pin arduino uno dengan sensor DHT–22
Dari gambar 13 dapat dilihat pin yang terhubung antara arduino uno dengan
sensor temperatur dan kelembaban yaitu pin D4 dari arduino digunakan sebagai input
dan output, pin ground pada ardunino terhubung dengan ground pada sensor dan pin
dan 5V dari port arduino digunakan sebagai power supply untuk sensor DHT-22.
3.2.1.2 Sensor gerakan (PIR)
Sensor gerakan digunakan untuk mendeteksi adanya pergerakan disekitar
sistem sensor ini digunakan karena sangat baik dalam mendeteksi setiap adanya
pergerakan disekitar sistem. Disini sensor passive infrared diaplikasikan untuk
mendeteksi gerakan dan menghidupkan alarm untuk menandakan adanya seseorang
yang berada disekitar sistem. Power supply 5V dari board arduino uno terhubung
dengan vcc pada sensor, output atau data dari sensor terhubung dengan pin D6 dari
arduino uno, dan ground dari sensor terhubung dengan ground pada board arduino.
Berikut ini adalah gambaran hubungan dari pin sensor PIR dengan pin yang terdapat
pada board arduino uno.
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 14. Koneksi pin arduino uno dengan sensor PIR
3.2.1.3 Sensor Cahaya (LDR)
Sensor cahaya dalam penelitian ini menggunaka sensor LDR yang digunakan
untuk mengukur intensitas cahaya disekitar sistem. Disini sensor LDR diaplikasikan
untuk mejadi saklar lampu on/off berdasarkan nilai intensitas yang diperoleh dari
pengukuran sensor, lampu led akan hidup secara otomatis jika nilai dari LDR yang
sudah disetting tercapai dan lampu led juga akan mati secara otomatis jika nilai yang
disetting pada program tercapai jadi dengan cara ini pemilik rumah atau operator
tidak perlu lagi untuk mematikan atau menghidupkan lampu secara manual dan
dengan cara ini juga pemilik rumah dapat menghemat aliran listrik. Berikut ini
adalah gambar hubungan dari sensor LDR dengan arduino uno.
Gambar 15. Koneksi pin arduino uno dengan sensor LDR
Pin yang terhubung antara arduino uno dengan sensor cahaya seperti pada
gambar 15 pin A2 dari arduino digunakan sebagai input dan output, 5V dari port
arduino digunakan sebagai power supply untuk sensor LDR, dan pin ground pada
ardunino terhubung dengan ground pada sensor LDR.
3.2.1.4 Sensor Asap dan Gas (MQ-2)
Sistem sensor MQ-2 adalah material yang sensitif terhadap konsentrasi gas
disini sensor MQ-2 digunakan untuk memonitoring adanya indikasi gas atau asap
Universitas Sumatera Utara
26
disekitar sistem, dimana pada kondisi tertentu jika nilai yang diperoleh dari
pengukuran sensor gas dan asap tersebut melebihi dari batas nilai ambang yang
dimasukkan dalam program maka alarm akan dihidupkan sebagai pertanda adanya
asap atau gas yang berlebih didalam lingkungan sistem. Dengan cara ini pemilik
rumah dapat mengantisipasi akan adanya kebakaran yang besar. Berikut ini adalah
blok diagram koneksi dari pin sensor asap dan gas menggunakan sensor MQ-2
dengan board arduino uno.
Gambar 16. Koneksi pin arduino uno dengan sensor MQ-2
Gambar 16 menunjukkan pin arduino uno yang terhubung dengan pin pada
sensor MQ-2 yang mana pin ground pada arduino terhubung dengan ground sensor
MQ-2, pin A3 pada arduino uno terhubung dengan analog output pada sensor MQ-2
dan pin 5v dari arduino uno digunakan sebagai power supply untuk sensor MQ-2
yang terhung dengan 5V pada pin1 sensor.
3.2.2 Interfacing dan Implementasi Output Peralatan Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan beberapa output yang terhubung dengan
board arduino uno output dalam hal ini digunakan sebagai penanda data pembacaan
dari sensor melebihi atau kurang dari nilai yang ditetapkan pada masing masing
sensor.
3.2.2.1 Light Emitting Diode (LED)
Light emmiting diode (LED) dihubungkan dengan board arduino uno dalam
penelitian ini digunakan dua buah LED diantaranya LED berwarna merah dan LED
berwarna hijau. LED berwarna merah digunakan sebagai penanda pembacaan data
dari sensor LDR, led ini akan hidup jika pembacaan data sensor lebih rendah dari
Universitas Sumatera Utara
27
nilai batas ambang yang sudah ditetapka. LED berwarna hijau digunakan sebagai
penanda pembacaan data dari sensor DHT-22 dan LED tersebut akan hidup apabila
pembacaan data sensor mencapai nilai batas ambang untuk pembacaan temperatur
rendah. Berikut ini gambaran hubungan LED dengan arduino uno.
Gambar 17. Koneksi pin arduino uno dengan LED
Dari gambar 17 dapat diketahui pin D13, dan pin D12 digital pada arduino
uno secara berurut terhubung dengan kaki positif pada led merah dan led hijau, dan
ground pada arduino terhubung dengan kaki negatif kedua led.
3.2.2.2 Buzzer / Alarm
Buzzer atau alarm dalam hal ini digunanakan sebgai peringatan tanda
bahaya, dan buzzer digunakan sebagai penanda dari nilai gas dan nilai temperatur
serta pembacaan gerakan dari sensor PIR pada arduino. Dalam hal ini alarm akan
hidup secara otomatis apabila pembacaan dari sensor DHT-22 nilai temperatur sudah
sama dengan batas temperatur tinggi atau lebih dari batas temperatur normal yang
sudah ditentukan, dan alarm akan hidup apabila sensor PIR mendeteksi adanya
pergerakan disekitar sistem juga alarm akan hidup apabila nilai pembacaan dari
sensor MQ-2 melebihi dari nilai ambang atau tetapan yang sudah ditentukan. Berikut
ini merupakan gambaran hubungan buzzer dengan arduino uno.
Gambar 18. Koneksi pin arduino uno dengan buzzer
Gambar 18 menunjukkan pin D11 pada arduino uno yang terhubung dengan
vcc pada buzzer dan pin ground pada arduino terhubung dengan ground pada buzzer.
Universitas Sumatera Utara
28
3.2.3 Interfacing dan Implementasi Modul MAX-3232
MAX-3232 digunakan untuk menghubungkan arduino uno dengan ethernet
WIZ110SR, dalam hal ini MAX-3232 digunakan dengan cara menghubungkan
konverter RS-232 pada MAX-3232 dan ethernet WIZ110SR. Berikut ini adlah
gambar hubungan MAX-3232 dengan arduino uno.
Gambar 19. Koneksi pin arduino dengan modul MAX-3232
Gambar 19 menunjukkan pin D0 dan pin D1 pada arduino uno
secara
berurutan terhubung dengan pin RX dan TX pada MAX-3232 dan vcc pada MAX3232 terhubung dengan pin 5V arduino uno dan pin ground pada arduino uno
terhubung dengan pin ground pada MAX-3232.
3.2.4 Modul Ethernet WIZ110SR
Dalam penelitian ini WIZ110SR digunakan sebagai pengirim data dari serial
arduino kepada komputer modul ini dapat digunakan dengan software tambahan
yaitu configuration tool yang digunakan untuk mengatur (setting) modul tersebut
dan software soket test sebagai penampil data pembacaan dari sensor.
Menghubungkan WIZ110SR dengan ardunino dilakukan dengan menggunakan
MAX-3232 yang terhubung pada board arduino dan pada MAX-3232 terdapat port
untuk serial konverter RS-232, dengan menggunakan konverter RS-232, MAX-3232
dihubungkan dengan port serial RS-232 pada ethernet WIZ110SR dan pada modul
ethernet WIZ110SR juga terdapat port serial untuk konverter RJ-45 yang digunakan
untuk menghubungkan WIZ110SR dengan komputer.
1
2
3
Gambar 20. Modul ethernet WIZ110SR
Universitas Sumatera Utara
29
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar 20 yaitu:
1. Port serial RS-232.
2. Port serial RJ-45.
3. Catu daya untuk WIZ110SR.
Universitas Sumatera Utara
30
3.3 Diagram Alir Program
Mulai
Inisialisasi Sistem
Cek Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT22),
Sensor Pergerakan (PIR), Sensor Cahaya (LDR),
dan Sensor Asap dan Gas (MQ2).
Temperatur ≥
Ambang
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Cetak :
Over Heat
Ya
LED Hijau ON
Kirim ke PC
Cetak :
Low
Temperature
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Cetak :
Motion Detected
Ya
LED Merah ON
Kirim ke PC
Ya
Alarm
Kirim ke PC
Tidak
Temperatur ≤
Ambang
Tidak
Pergerakan
Tidak
Intensitas Cahaya
Ambang
Tidak
Gas / Asap
Ambang
Cetak :
Status asap : YES
Tidak
Tidak
Loop Selesai?
Ya
Selesai
Gambar 21. Diagram alir program
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar (21) diagram blok rangkaian yaitu:
Universitas Sumatera Utara
31
1. Program dirancang untuk menginisialisasi setiap port yang digunakan,
inisialisasi port ini berfungsi untuk mengatur pin-pin input dan output arduino
yang digunakan dalam rangkaian.
2. Cek tiap-tiap sensor yang digunakan yakni sensor pergerakan, sensor
kelembaban dan suhu, sensor cahaya, dan sensor gas dan asap disekitar
sistem.
3. Apabila pembacaan nilai temperatur oleh sensor DHT-22 ≥ temperatur acuan
maka alarm akan dihidupkan sebagai tanda jikalau suhu ruangan sudah
melebihi batas normal dan akan mengirim data pada komputer serta mencetak
(Over Heat) sebagai peringatan.
4. Apabila pembacaan nilai temperatur oleh sensor DHT-22 ≤ temperatur acuan
maka lampu LED hijau akan dihidupkan sebagai tanda jikalau temperatur
ruangan kurang dari temperatur normal dan akan mengirim data pada
komputer serta mencetak (Low Temperature) sebagai peringatan.
5. Apabila pembacaan nilai intensitas cahaya yang didapatkan sensor LDR <
intensitas acuan maka LED merah akan dihidupkan sebagai tanda jikalau
intensitas cahaya disekitar sistem lebih rendah dari intensitas acuannya.
6. Apabila sensor PIR mendeteksi adanya pergerakan didalam area sekitar
sistem maka akan dibunyikan alarm sebagai pertanda adanya pergerakan
disekitar area sistem serta mencetak (Motion Detected) pada komputer
sebagai peringatan.
7. Apabila pembacaan nilai asap dan gas oleh sensor MQ2 > asap dan gas acuan
yang diberikan maka alarm akan dibunyikan sebagai pertanda adanya asap
dalam nilai yang besar di area sekitar sistem. dan akan mengirim data pada
komputer serta mencetak (Status asap : YES) sebagai peringatan.
8. Setelah pembacaan dan pengiriman data serta mencetak komentar pada
komputer pribadi pemilik rumah maka program akan kembali ke pembacaan
sensor gerakan (PIR), sensor kelembaban dan suhu (DHT22), sensor cahaya
(LDR) dan sensor asap dan gas (MQ2)
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
32
+ 5V
1
PIR
2
3
VIN
5V
3V3
RESET
D0/RX
RESET2
D1/TX
AREF
D2
IOREF
D3 PWM
Vcc Tx Rx Gnd
RS 323
DB-9
MODUL MAX-3232
DHT22
1 2
4
MODUL
WIZ110SR
RJ 45
D4
LDR
A0
D6 PWM
A2
D7
A3
D8
A4/SDA
D9 PWM
A5/SCL
D10 PWM/SS
D11 PWM/MOSI
D12/MISO
NC
GND
3.4 Desain Alat Keseluruhan
A1
D5 PWM
ARDUINO
UNO
D13/SCK
+ 5V
PC
Gambar 22. Desain alat keseluruhan
MODUL MQ-2
1 2 3 4
33
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Board Arduino Uno
Pengujian ini dilaksanakan guna menguji board arduino uno dapat berfungsi
atau tidak. Pada pengujian ini menggunakan serial monitor arduino untuk mengirim
kode ASCII dari komputer ke board arduino uno untuk menghidupkan dan
mematikan LED yang mana kode ASCII (A) digunakan untuk menghidupkan LED
dan kode ASCII (B) untuk mematikan LED. Berikut ini merupakan urutan diagram
blok pengujian board arduino uno.
Mulai
Inisialisasi Sistem
Cetak :
SELAMAT DATANG DIPENGUJIAN BOARD ARDUINO
UNO DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ARDUINO
DIBUAT OLEH SALMIDA POHAN
Tekan A untuk menghidupkan LED
===========> DAN
DAN