Desain Alat Deteksi Kebocoran Gas LPG (Butana) Berbasis ATmega328 Dengan Monitoring Android
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
TUGAS AKHIR
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
1
Universitas Sumatera Utara
2
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Desain Alat Deteksi Kebocoran Gas LPG
(Butana)
Berbasis
ATmega328
Dengan
Monitoring Android
Kategori
:
Tugas Akhir
Nama
:
Afrisyah Handayani Lubis
Nomor Induk Mahasiswa
:
132411015
Program Studi
:
Diploma
Tiga
(D-3)
Metrologi
Dan
Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
NIP. 196607291992032002
Junedi Ginting,S.Si,M.Si
NIP. 197306222003121001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING
ANDROID
TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya
sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di
sebutkan sumbernya
Medan,
Juli 2016
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karuniaNya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang
pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai
gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan
Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a,
perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan
keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen
pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA
USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan
Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan
rekan – rekan kuliah.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini
masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran
dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu
yang bermanfaat bagi pembaca.
iii
Universitas Sumatera Utara
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING
ANDROID
ABSTRAK
Gas LPG merupakan salah satu program konversi pemerintah yang menjadi
barang kebutuhan rumah tangga modern saat ini. Meskipun gas LPG lebih praktis
penggunaanya daripada minyak tanah, tetapi masih memiliki kekurangan yaitu
bahaya yang dapat ditimbulkan gas LPG jika terjadi kebocoran gas. Berdasarkan
bahaya tersebut maka diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran
serta tanda peringatan adanya kebocoran. Untuk mendapatkan sistem yang dapat
bekerja secara otomatis, maka diperlukan ATmega328 sebagai pengontrol alat
tersebut dan menggunakan Sensor Gas MQ-6. Alat ini bekerja pada saat sensor
MQ-6 mendeteksi gas LPG pada udara normal. Sistem ini dirancang dengan
menggunakan sensor gas MQ-6 yang berfungsi mendeteksi kebocoran gas pada
perlengkapan kompor gas dan Alat tersebut telah berhasil direalisasikan dan dapat
membantu sebagai pendeteksi kebocoran terhadap tabung gas LPG pada ruang
dapur
Kata Kunci : Gas LPG, Sensor gas MQ-6, ATmega328, Pendeteksi kebocoran
iv
Universitas Sumatera Utara
DESIGN OF THE EQUIPMENT LEAKAGE DETECTION LPG
GAS (BUTANE) BASED ON ATmega328 WITH MONITORING
ANDROID
ABSTRACT
LPG gas conversion is one of the government programs which became the modern
household items at this time. Although LPG stove is have advantage simple to use
than petroleum stove, but still have disadvantage dangerous if there are gas leak.
As theri danger, so need a detector gas leak warning signal if there are leak. To get
system that can be automatic operation, so need ATmega328 as controller and
using MQ-6 gas sensor. This device works when the MQ-6 gas sensor detects
LPG gas on the normal condition of the air. System will use LPG gas sensor that
usable to detect gas leak on gas stove equipment and this device has been made
successfully and able to help as leakage detector of the LPG gas tube on the
kitchen.
Keyword : LPG gas, MQ-6 gas sensor, ATmega328, Leakage detector
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan penelitian
1.5 Manfaat penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
4
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Gas LPG (Butana)
2.1.1. Gas Butana
2.1.2. Gas LPG
2.2. Mikrokontroler ATmega328
2.2.1. Konfigurasi Pin ATmega328
2.3. Arduino Uno
2.4. Sensor MQ-6
2.4.1. Spesifikasi MQ-6
2.4.2. Karakteristik Sensitivitas MQ-6
2.4.3. Prinsip Kerja MQ-6
2.5. Bluetooth
2.6. Android
2.7. LCD
2.7.1. Fungsi Pin - Pin Modul LCD
2.8. Catu daya atau Adaptor
2.9. Buzzer
5
5
9
12
14
16
20
21
22
22
23
24
26
27
29
30
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan
3.1. Diagram Block Sistem
3.1.1. Fungsi – fungsi Diagram Block
3.2. Rangkaian Arduino Uno
3.3. Rangkaian Sensor MQ-6
3.4. Rangkaian Bluetooth HC05
3.5. Rangkaian Catu Daya
31
31
32
33
34
34
vi
Universitas Sumatera Utara
3.6. Rangkaian LCD
3.7 Rangkaian Keseluruhan
3.8. Perancangan Perangkat Lunak
3.8.1. Flowchart Sistem
3.8.2. Program Kerja Rangkaian
35
36
37
37
38
Bab 4. Pengujian dan Pembahasan
4.1. Pengujian Rangkaian Arduino Uno
4.2. Pengujian Rangkaian LCD
4.3. Pengujian Sensor MQ – 6
4.4. Pengujian Bluetooth HC-05
4.5. Pengujian Keseluruhan
39
40
40
41
43
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
44
44
Daftar Pustaka
Lampiran
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
4.1a. Pengujian Rangkaian Bluetooth ke Android Sebelum
42
Terdeteksi Kadar Gas Butana
4.1b. Pengujian Rangkaian Bluetooth ke Android Sesudah
43
Terdeteksi Kadar Gas Butana
4.2. Data Pengujian Sistem Keseluruhan
43
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1. Bentuk diagram kerangka (1) bentuk struktur (2) dan bentuk
6
Molekul (3)
2.2. Gas butana dalam kaleng
7
2.3. Segitiga api
10
2.4. Konfigurasi pin ATmega328
14
2.5. Board Arduino Atmega328
17
2.6. Sensor MQ-6
21
2.7. MQ-6 LPG sensor konfigurasi A dan B
21
2.8. Arsitektur Android
26
2.9. LCD 16 x 2
27
2.10. Rangkaian catu daya
30
3.1. Diagram block alat ukur
31
3.2. Rangkaian arduino Uno
32
3.3. Rangkaian sensor MQ-6
33
3.4. Rangkaian bluetooth HC-05
34
3.5. Rangkaian catu daya
34
3.6. Rangkaian LCD
35
3.7. Rangkaian Keseluruhan
36
3.8. Flowchart sistem
37
3.9. Program Kerja Rangkaian
38
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Datasheet Mikrokontroller ATmega328
46
2. Datasheet Arduino Uno
79
3. Datasheet Sensor MQ-6
87
4. Datasheet Bluetooth HC-05
90
5. Datasheet LCD
103
6. Datasheet Buzzer
107
x
Universitas Sumatera Utara
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
TUGAS AKHIR
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
1
Universitas Sumatera Utara
2
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Desain Alat Deteksi Kebocoran Gas LPG
(Butana)
Berbasis
ATmega328
Dengan
Monitoring Android
Kategori
:
Tugas Akhir
Nama
:
Afrisyah Handayani Lubis
Nomor Induk Mahasiswa
:
132411015
Program Studi
:
Diploma
Tiga
(D-3)
Metrologi
Dan
Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
NIP. 196607291992032002
Junedi Ginting,S.Si,M.Si
NIP. 197306222003121001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING
ANDROID
TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya
sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di
sebutkan sumbernya
Medan,
Juli 2016
AFRISYAH HANDAYANI LUBIS
132411015
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karuniaNya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang
pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai
gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan
Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)
BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a,
perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan
keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen
pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA
USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan
Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan
rekan – rekan kuliah.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini
masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran
dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu
yang bermanfaat bagi pembaca.
iii
Universitas Sumatera Utara
DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING
ANDROID
ABSTRAK
Gas LPG merupakan salah satu program konversi pemerintah yang menjadi
barang kebutuhan rumah tangga modern saat ini. Meskipun gas LPG lebih praktis
penggunaanya daripada minyak tanah, tetapi masih memiliki kekurangan yaitu
bahaya yang dapat ditimbulkan gas LPG jika terjadi kebocoran gas. Berdasarkan
bahaya tersebut maka diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran
serta tanda peringatan adanya kebocoran. Untuk mendapatkan sistem yang dapat
bekerja secara otomatis, maka diperlukan ATmega328 sebagai pengontrol alat
tersebut dan menggunakan Sensor Gas MQ-6. Alat ini bekerja pada saat sensor
MQ-6 mendeteksi gas LPG pada udara normal. Sistem ini dirancang dengan
menggunakan sensor gas MQ-6 yang berfungsi mendeteksi kebocoran gas pada
perlengkapan kompor gas dan Alat tersebut telah berhasil direalisasikan dan dapat
membantu sebagai pendeteksi kebocoran terhadap tabung gas LPG pada ruang
dapur
Kata Kunci : Gas LPG, Sensor gas MQ-6, ATmega328, Pendeteksi kebocoran
iv
Universitas Sumatera Utara
DESIGN OF THE EQUIPMENT LEAKAGE DETECTION LPG
GAS (BUTANE) BASED ON ATmega328 WITH MONITORING
ANDROID
ABSTRACT
LPG gas conversion is one of the government programs which became the modern
household items at this time. Although LPG stove is have advantage simple to use
than petroleum stove, but still have disadvantage dangerous if there are gas leak.
As theri danger, so need a detector gas leak warning signal if there are leak. To get
system that can be automatic operation, so need ATmega328 as controller and
using MQ-6 gas sensor. This device works when the MQ-6 gas sensor detects
LPG gas on the normal condition of the air. System will use LPG gas sensor that
usable to detect gas leak on gas stove equipment and this device has been made
successfully and able to help as leakage detector of the LPG gas tube on the
kitchen.
Keyword : LPG gas, MQ-6 gas sensor, ATmega328, Leakage detector
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan penelitian
1.5 Manfaat penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
4
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Gas LPG (Butana)
2.1.1. Gas Butana
2.1.2. Gas LPG
2.2. Mikrokontroler ATmega328
2.2.1. Konfigurasi Pin ATmega328
2.3. Arduino Uno
2.4. Sensor MQ-6
2.4.1. Spesifikasi MQ-6
2.4.2. Karakteristik Sensitivitas MQ-6
2.4.3. Prinsip Kerja MQ-6
2.5. Bluetooth
2.6. Android
2.7. LCD
2.7.1. Fungsi Pin - Pin Modul LCD
2.8. Catu daya atau Adaptor
2.9. Buzzer
5
5
9
12
14
16
20
21
22
22
23
24
26
27
29
30
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan
3.1. Diagram Block Sistem
3.1.1. Fungsi – fungsi Diagram Block
3.2. Rangkaian Arduino Uno
3.3. Rangkaian Sensor MQ-6
3.4. Rangkaian Bluetooth HC05
3.5. Rangkaian Catu Daya
31
31
32
33
34
34
vi
Universitas Sumatera Utara
3.6. Rangkaian LCD
3.7 Rangkaian Keseluruhan
3.8. Perancangan Perangkat Lunak
3.8.1. Flowchart Sistem
3.8.2. Program Kerja Rangkaian
35
36
37
37
38
Bab 4. Pengujian dan Pembahasan
4.1. Pengujian Rangkaian Arduino Uno
4.2. Pengujian Rangkaian LCD
4.3. Pengujian Sensor MQ – 6
4.4. Pengujian Bluetooth HC-05
4.5. Pengujian Keseluruhan
39
40
40
41
43
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
44
44
Daftar Pustaka
Lampiran
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
4.1a. Pengujian Rangkaian Bluetooth ke Android Sebelum
42
Terdeteksi Kadar Gas Butana
4.1b. Pengujian Rangkaian Bluetooth ke Android Sesudah
43
Terdeteksi Kadar Gas Butana
4.2. Data Pengujian Sistem Keseluruhan
43
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1. Bentuk diagram kerangka (1) bentuk struktur (2) dan bentuk
6
Molekul (3)
2.2. Gas butana dalam kaleng
7
2.3. Segitiga api
10
2.4. Konfigurasi pin ATmega328
14
2.5. Board Arduino Atmega328
17
2.6. Sensor MQ-6
21
2.7. MQ-6 LPG sensor konfigurasi A dan B
21
2.8. Arsitektur Android
26
2.9. LCD 16 x 2
27
2.10. Rangkaian catu daya
30
3.1. Diagram block alat ukur
31
3.2. Rangkaian arduino Uno
32
3.3. Rangkaian sensor MQ-6
33
3.4. Rangkaian bluetooth HC-05
34
3.5. Rangkaian catu daya
34
3.6. Rangkaian LCD
35
3.7. Rangkaian Keseluruhan
36
3.8. Flowchart sistem
37
3.9. Program Kerja Rangkaian
38
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Datasheet Mikrokontroller ATmega328
46
2. Datasheet Arduino Uno
79
3. Datasheet Sensor MQ-6
87
4. Datasheet Bluetooth HC-05
90
5. Datasheet LCD
103
6. Datasheet Buzzer
107
x
Universitas Sumatera Utara