XTAL2 AVcc AREF AGND

15 15 PD5 OC1A TimerCounter1 output compare A match output PD6 ICP TimerCounter1 input capture pin PD7 OC2 TimerCounter2 output compare match output Sumber: ATMEL, 2009

2.3.3.5. RESET

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.

2.3.3.6. XTAL1

XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.

2.3.3.7. XTAL2

XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.

2.3.3.8. AVcc

Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi AD Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui low pass filter.

2.3.3.9. AREF

AREF adalah kaki masukan referensi bagi AD Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan AVcc harus diberikan ke kaki ini.

2.3.3.10. AGND

AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah.

2.4. Modul GSM Wavecom Fastrack M1306b

Modul berasal dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa carrier dan 16 16 siap untuk dikirimkan, sedangkan demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi yang berisi data atau pesan dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modul GSM merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah. Modul GSM sering juga disebut modem GSM. Berdasarkan pemasangan pada perangkat komputer modem terdiri dari dua jenis, yaitu modem internal dan modem eksternal. Modem internal dipasangkan pada bagian dalam CPU misalnya pada slot PCI pada motherboard tertentu sudah dilengkapi modem dari pabriknya. Sedangkan Modem eksternal dipasang pada bagian luar CPU, umumnya dipasangkan pada serial port atau USB pada CPU. Modul GSM dirancang sebagai bagian dari penerimaan data dan menerima data dari dan ke mikrokontroler. Modul GSM atau yang sering disebut Modem GSM ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain itu, modem GSM ini menggunakan daya DC 12V dan tidak memerlukan tombol ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok digunakan pada sistem yang berjalan terus menerus. Sebelum modem GSM ini dapat melakukan interaksi dengan mikrokontroler untuk mengirim dan menerima data, maka dalam program di mikrokontroler modem GSM harus diberikan perintah panggil atau dengan kata lain inisialisasi modem. Data yang dikirimkan atau yang diterima oleh modul GSM adalah berupa AT Command karena modul GSM hanya mengerti dan menerjemahkan perintah AT Command. Modem ini adalah salah satu jenis modem yang dirancang untuk dapat dihubungkan dengan perangkat luar dengan koneksi serial. Modem ini menggunakan format pengiriman data serial biasa sehingga memudahkan saat dihubungkan dengan mikrokontroler. Adapun spesifikasi modem Wavecom Fastrak M1306b adalah sebagai berikut: a. Dual band GSMGPRS 9001800 MHz. b. GSMGPRS cl.10 data, SMS, voice, dan FAX. c. Open AT: menamakan program langsung pada modem. d. Keluaran daya maksimum: 2W untuk GSM 900 – 1W untuk GSM 1800. 17 17 e. Masukan tegangan 5,5 V sd 32 V. f. Antarmuka SIM Card 3V. g. Dimensi 73mm x 54,5mm x 25,5mm. h. Bobot 80 gram. i. Suhu operasi -25 o C sd 70 o C. Berikut beberapa keuntungan menggunakan Modem Wavecom Fastrack M1306b gambar 2.8 daripada Modem GSM atau HP: a. Wavecom jauh lebih stabil dibanding Modem GSM atau HP. b. Wavecom tidak gampang panas dibanding Modem GSM atau HP. c. Pengiriman SMS yang lebih cepat dibanding Modem GSM atau HP 1000 sd 1200 SMS per jam. d. Support AT Command, bisa cek sisa pulsa, cek point, cek pemakaian terakhir. e. Tidak semua Modem GSM atau HP support AT Command. f. Tidak memakai baterai sehingga lebih praktis digunakan. Modul GSM ini memiliki dua jenis keluaran yaitu ada tipe dengan jenis keluaran dalam bentuk port serial dan ada juga berupa port USB, dan modem GSM ini berkomunikasi kepada mikrokontroler melalui komunikasi serial RS232. Tambunan, E. 2014 Gambar 2.5. Modul GSM Wavecom Fastrack M1306b

2.5. MAXHINRS232

Modul ini dapat difungsikan sebagai jalur komunikasi antara komputer atau mikrokontroler berantarmuka UART RS232TTL dengan modul atau jaringan berantarmuka UART RS485 half-duplex. RS232-RS485 Converter merupakan suatu pengubah level tegangan dua arah antara RS232TTL dan RS485. Modul ini 18 18 dapat difungsikan sebagai jalur komunikasi antara komputer atau mikrokontroler berantarmuka UART RS232 dengan modul atau jaringan berantarmuka UART RS485. Menurut Handinata, O 2013 spesifikasi dari MAXHINRS232 sebagai berikut: a. Mengubah level tegangan RS232 atau TTL menjadi RS485 begitu juga sebaliknya. b. Mengakomodasi baud rate 300 bps hingga 115200 bps. c. Dapat dikonfigurasi sebagai DCE Data Communication Equipment atau DTE Data Terminal Equipment. d. Arah data pada jalur RS485 dapat dikendalikan secara manual sisi RS232TTL menggunakan 2 jalur data dan 1 jalur kontrol ataupun otomatis sisi RS232TTL hanya menggunakan 2 jalur data. e. Tersedia pengaturan bias+, terminator dan bias- untuk jalur RS485. f. Membutuhkan tegangan + 9VDC sebagai catu daya.

2.6. Liquid Crystal Display LCD

Liquid cristal display LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Jenis LCD yang dipakai pada alat ini adalah LCD M1632. LCD terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk hurufangka dua baris, masing –masing baris bisa menampung 16 hurufangka. Liquid Crystal Display LCD adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter 2x40 dan 4x40, dimana kita menggunakan DRAM untuk mengatur tempat penyimpanan tersebut. Gamayel.R, 2007. Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan demikian pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan kode-kode ASCII dari informasi yang ditampilkan. Berikut spesifikasi dari LCD M1632 menurut Andi, N. Paulus 2004: 19 19 a. Tampilan 16 karakter 2 baris dengan matrik 5 x 7 + kursor. b. ROM pembangkit karakter 192 jenis. c. RAM pembangkit karakter 8 jenis diprogram pemakai. d. RAM data tampilan 80 x 8 bit 8 karakter. e. Duty ratio 116. f. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit mikroprosesor. g. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan display clear, posisi kursor awal crusor home, tampilan karakter kedip display character blink, penggeseran kursor crusor shift dan penggeseran tampilan display shift. h. Rangkaian pembangkit detak. i. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan. j. Catu daya tunggal +5 volt.

2.7. Relay

Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah kumparan tegangan rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah amatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju ini, kontak jalur nersama akan berubah posisinya dari kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak normal-tertutup normally close ke kontak normal-terbuka normally open. Sebuah relay yang tipikal dari jenis ini dapat diaktifkan dalam waktu sekitar 10 ms. Sebagian besar relay modern ditempatkan didalam sebuah kemasan yang sepenuhnya tertutup rapat, seperti yang diperlihatkan gambar dibawah ini. Kebanyakan diantaranya memiliki kontak-kontak jenis SPDT, namun terdapat juga beberapa versi DDPT. Relay-relay yang berukuran lebih besar dapat menyambungkan arus hingga 10 A pada tegangan 250 VAC. Tegangan maksimum untuk pensaklaran DC selalu jauh lebih rendah, seringkali bahkan hanya setengah, dari tegangan maksimum untuk AC. Bishop, O. 2004 20 20

2.8. Perangkat Tanda Peringatan Suara Buzzer

Sebuah buzzer menghasilkan suara berfrekuensi rendah, yang cocok untuk digunakan sebagai perangkat pemberi peringatan alert. Sebuah sirine piezo- elektric berukuran kecil menghasilkan satu nada yang berfrekuensi sangat tinggi. Sirine yang diperlihatkan paa foto dibawah ini beroperasi dengan tegangan 3-16 V dan hanya membutuhkan arus sebesar 5-7 mA. Suara yang dihasilkannya besifat kontinu namun dapat dimodifikasi untuk menghasilkan bunyi dengan periode-periode pendek burst, agar lebih menarik perhatian. Buzzer ini dapat digerakkan dengan sebuah rangkaian astabil yang bekerja pada frekuensi 1 kHz. Buzzer ini juga dapat digunakan sebagai pemberi tanda peringatan atau sebagai alarm. Intensitas suara yang dihasilkannya berkisar antara 100 dB hingga 110 dB. Untuk mendapatkan tingkat kekerasan yang maksimum, buzzer harus dipasang secara kokoh didalam sebuah badan pembungkus atau pada sebuah papan rangkaian. Bishop, O. 2004

2.9. Solenoid Valve

Solenoid Valve adalah peralatan yang digunakan untuk mengkonversi sinyal elektrik atau arus listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid Valve dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat digerakkan dan berfungsi sebagai actuator untuk membuka tutup selang gas otomatis. Solenoid Valve adalah perangkat elektromekanis yang mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis linier yang digunakan untuk memindahkan beban eksternal jarak yang ditentukan. Prinsip kerja Solenoid Valve ketika aliran arus melalui kumparan menciptakan medan magnet yang menghasilkan daya tarik antara pluger bergerak dan berhenti tetap. Ketika arus listrik dialirkan pluger solenoid dan beban eksternal yang mempercepat dan bergerak menuju solenoid itu berhenti sampai terjadi suatu dampak. Pluger naik dalam inti dari perakitan koil. Penghapus daya dari solenoid mengeliminasi aliran arus melalui kumparan. Pluger, dengan beban eksternal, kembali ke posisi semula, dibantu gravitasi atau beban itu sendiri. Tambunan, E. 2014 21 21

2.10. AT-Command

AT-Command merupakan perintah standar yang dapat diterima oleh modem. Perintah AT Hayes AT-Command digunakan untuk berkomunikasi dengan terminal modem melalui gerbang serial pada komputer. AT-Command ini dipakai untuk memerintahkan telepon selular mengirim dan menerima pesan SMS. Selain itu, AT-Command juga dapat dipakai untuk mengetahui atau membaca kondisi dari terminal seperti mengetahui kondisi sinyal, kondisi baterai, nama operator, lokasi, menambah item pada daftar telepon, mengetahui model telepon selular yang dipakaim nomor IMEI Internasional Mobile Station Equipment Identity dan informasi-informasi lainnnya yang berhubungan dengan telepon selular tersebut. Perintah-perintah AT-Command dikirimkan ke telepon selular dalam bentuk string teks. Komunikasi dataa antara telepon selular dengan peripheral lain seperti mikrokontroler dilakukan secara serial menggunakan perintah-perintah AT melalui komunikasi serial RS-232. Tabel 2.5 berikut menerangkan beberapa jenis perintah AT-Command. Tabel 2.5. Jenis peintah AT-Command Perintah Fungsi AT+CPBF Mencari nomor telepon yang tersimpan AT+CPBR Membaca buku telepon AT+CPBW Menulis nomor telepon di buku telepon AT+CMGF Menyeting mode sms teks atau PDU AT+CMGF=0 Menyeting mode PDU AT+CMGF=1 Menyeting mode SMS teks AT+CMGS Mengirim sebuah perintah SMS AT+CMGR Membaca sebuah pesan AT+CMGR=1 Membaca sebuah pesan dialamat 1 AT+CMG Melihat semua daftar SMS yang ada AT+CMGD Menghapus sebuah SMS AT+CMNS Menyeting lokasi penyimpanan SMS AT+COPS? Mengetahui nama provider kartu GSM AT+CSCA Mengetahui alamat SMS Center AT+CGMI Mengetahui nama dan jenis ponsel AT+CGMM Mengetahui jenis ponsel AT+CBC Mengetahui level baterai Perintah AT-Command ini yang nantinya yang akan diterjemahkan oleh modul GSM kemudian diteruskan ke mikrokontroler melalui RS-232 ataupun diterjemahkkan oleh modul GSM sebagai perintah mengirim ke nomor telepon tujuan tertentu. Tambunan, E. 2014

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Diagram Blok Penelitian

Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari satu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem. Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Adapun diagram blok sistem yang dirancang seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1. Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 32 LCD Adaptor Sensor Gas LPG Modul GSM Solenoid Valve Buzzer Mobile Phone Kipas DC Driver Relay Driver Solenoid Gambar 3.1. Diagram blok kerja sistem Berikut ini adalah prinsip kerja dari diagram blok penelitian diatas, ketika terjadi kebocoran pada regulator atau selang, sensor gas LPG berfungsi sebagai pendeteksi konsentrasi gas akan mendeteksi gas yang ada didalam ruangan, ketika gas terdeteksi maka sensor mengirimkan sinyal dalam bentuk tegangan ke mikrokontroler, kemudian LCD akan menampilkan konsentrasi gas didalam 23 23 ruangan yang telah dikonversi oleh mikrokontroler ke dalam satuan ppm serta menampilkan keterangan-keterangan lainnya. Apabila konsentrasi gas telah melebihi batas konsentrasi yang telah diprogram pada mikrokontroler, maka mikrokontroler akan mengirimkan sinyal secara bersamaan ke buzzer, modul GSM melalui komunikasi RS-232 serta solenoid valve yang berfungsi sebagai pengaman. Selanjutnya secara bersamaan solenoid valve akan tertutup, buzzer akan aktif serta modul GSM akan mengirimkan SMS peringatan ke mobile phone. Pada modul GSM ini dapat dilakukan komunikasi dua arah, jadi SMS tersebut dapat dibalas melalui mobile phone, apabila modul GSM menerima SMS, SMS tersebut akan diteruskan ke driver RS-232 untuk mengubah level tegangan TTL yang berasal dari modul GSM sehingga isi SMS dapat diterjemahkan oleh mikrokontroler. Setelah mikrokontroler menerima sinyal SMS masuk dari modul GSM, maka selanjutnya mikrokontroler akan mengaktifkan kipas yang berfungsi sebagai pengontrol untuk mengontrol keadaan dalam ruangan menjadi normal kembali.

3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega32

Pada rangkaian elektronik sistem minimum terdiri atas rangkaian standar rekomendasi pabrik agar mikrokontroler dapat bekerja sebagaimana mestinya. Rangkaian ini terdiri atas konfigurasi kristal eksternal dan standar PORT USB Programmer, ditunjukkan pada gambar 3.2. Catu daya yang digunakan sebesar 5 volt terhubung pada pin 10 VCC dan 11 GND. Gambar 3.2. Skematik sistem minimum ATMega32 24 24

3.3. Modul Sensor Gas MQ-6

Alat ini dirancang dengan menggunakan suatu sensor gas untuk mendeteksi konsentrasi gas yang ada di udara. Perubahan daya konduksi pada sensor akan mengakibatkan perubahan hambatan output sensor. Oleh karena itu digunakan Modul Sensor Gas. Modul Sensor Gas merupakan sebuah modul sensor cerdas yang mampu memonitor perubahan konsentrasi gas LPG, iso-butana, propane, COCarbon Monoksida, CO2 karbon dioksida, CH4 metana, Alkohol, atau kualitas udara tergantung dari sensor yang digunakan. Modul ini kompatibel dengan sensor gas MQ-3 alkohol, MQ-4 metana, MQ-6 LPG, iso-butana, dan propana, MQ-7 CO, MQ-135 kualitas udara, dan MG-811 CO2. Pada modul sensor gas diatas terdapat 2 buah LED indikator yaitu LED indikator merah dan LED indikator hijau. Pada saat power-up, LED merah akan berkedip sesuai dengan alamat I2C modul. Jika alamat I2C adalah 0xE0 maka LED indikator akan berkedip 1 kali. Jika alamat I2C adalah 0xE2 maka LED indikator akan berkedip 2 kali. Jika alamat I2C adalah 0xE4 maka LED indikator akan berkedip 3 kali dan demikian seterusnya sampai alamat I2C 0xEE maka LED indikator akan berkedip 8 kali. Pada saat power-up, LED hijau akan berkedip dengan cepat sampai kondisi pemanasan sensor dan hasil pembacaan sensor sudah stabil. Berikut pada gambar 3.3 terdapat rangkaian modul DT-Sense LPG Sensor. Gambar 3.3. Skematik modul sensor gas MQ-6 25 25 Modul DT-Sense LPG Sensor juga memiliki 1 pin output open collector yang status logikanya akan berubah-ubah, sesuai dengan hasil pembacaan sensor gas dan batas atas serta batas bawah yang telah ditentukan. Pin ADC mikrokontroler ATMega32 pada sistem dihubungkan dengan kaki ADC input mikrokontroler ATMega88p pada modul DT-Sense LPG Sensor agar sistem dapat mengkonversi nilai tegangan ke nilai ppm secara otomatis. Modul DT-SENSE akan membaca nilai konsentrasi gas secara otomatis, membandingkan dengan batas-batas nilai yang telah diatur dan kemudian mengubah status logika pin output kendali ONOFF sesuai dengan mode operasi yang digunakan. 3.4. Display LCD Rangkaian driver display LCD pada gambar 3.4 merupakan rangkaian standart rekomendasi pabrik yang terdiri atas brightness adjust, dioda pengaman dan jalur komunikasi ke mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah LCD karakter 16x2, sehingga hanya mampu menampilkan angka, huruf dan simbol sebanyak 2 baris dan setiap baris mampu menampilkan 16 karakter. Catu daya yang digunakan adalah sebesar 5 volt. TRIM merupakan bagian pengatur kecerahan backlight LCD. Pin RS, RW, E, D4, D5, D6, D7, terhubung langsung ke port pada mirokontroler. Gambar 3.4. Skematik driver LCD 16 x 2 karakter 26 26

3.5. Rangkaian RS-232

Driver yang digunakan untuk menghubungkan mikrokontroler dengan modul GSM pada rangkaian ini adalah RS-232. Driver ini berfungsi untuk mengsinkronisasi tegangan antara mikrokontroler dengan modul GSM baik dari serial menjadi digital atau sebaliknya, dari serial menjadi USB dan sebaliknya bahkan dari serial menjadi HDM dan sebaliknya. Namun dalam rangkaian ini, rangkaian driver digunakan untuk mengsinkronisasi tegangan antara mikrokontroler dengan modul GSM, baik dari serial menjadi digital atau sebaliknya yaitu dari digital menjadi serial. Berikut rangkaian RS-232 dan mikrokontroler yang ditunjukkan pada gambar 3.5. Gambar 3.5. Skematik RS-232 Pada perancangan ini port serial digunakan sebagai jalur komunikasinya, salah satu standar komunikasi serial yang sering digunakan adalah RS-232. Untuk melakukan komunikasi serial dengan standar RS-232 diperlukan IC max232 sebagai driver, yang akan mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada komputer atau mikrokontroler ataupun sebaliknya sehingga data dapat dibaca. Komunikasi serial yang digunakan untuk menghubungkan modem wavecom fastrack M1306b ke IC Max232 adalah konektor DB-15 dan DB-9. Dimana konektor DB-15 yang tersambung ke modul GSM dan DB-9 tersambung ke IC Max232.

3.6. Modul GSM

Modul GSM yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah modul GSM Wavecom Fastrack M1306b. Wavecom ini dirancang sebagai bagian dari 27 27 penerimaan data SMS dari ponsel serta berfungsi juga untuk pengiriman data dan menerima data dari dan ke mikrokontroler. Modul GSM ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain itu, modul GSM ini menggunaan daya DC 12 volt sehingga dapat dengan mudah dhubungkan secara langsung dengan menggunakan adaptor 12 volt dan tidak memerlukan saklar untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok digunakan pada sistem yang berjalan terus. Berikut ditunjukkan pada gambar 3.6 skematik modem Wavecom GSM Fastrack M1306 yang dihubungkan dengan rangaian RS-232. Gambar 3.6. Skematik modem wavecom GSM fastrack M1306b Prinsip kerja modem Wavecom Fastrack M1306b yaitu untuk mengirim SMS pada umumnya, maksudnya pesan tidak langsung dikirim keponsel tujuan, akan tetapi dikirim terlebih dahulu ke SMS Center SMSC yang biasanya berada dikantor operator telepon, kemudian pesan tersebut diteruskan ke ponsel tujuan. Dengan adanya SMSC, dapat diketahui status pesan SMS yang telah dikirim, apakah telah sampai atau gagal dikirimkan. Pada perancangan ini modem dihubungkan ke mikrokontroler sebagai pengganti PC yang memberikan perintah untuk mengirimkan SMS. Mikrokontroler akan mengirim data berupa isi SMS dan nomor tujuan SMS ke modem melalui RS-232 ketika terjadi kebocoran pada tabung gas. Kemudian modem akan mengirimkan data yang telah berubah menjadi informasi tersebut ke SMS center dan kemudian SMS tersebut akan disampaikan ke mobile phone, begitu juga sebaliknya yaitu mobile phone akan mengirimkan kode dalam bentuk SMS ke nomor telepon yang terdapat didalam modem wavecom kemudian SMS yang akan dikirimkan tersebut dikirimkan ke SMS Center selanjtnya SMS tersbut 28 28 masuk ke modem wavecom melalui kartu yang terdapat didalamnya, kemudian modem akan meneruskan ke mikrokontroler melalui RS-232 untuk diterjemahkan sebagai perintah mengaktifkan sistem pengamanan kebocoran LPG.

3.7. Rangkaian Driver Relay Kipas DC

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Relay merupakan tuas saklar dengan litan kawat pada batang besi didekatnya. Ketika tuas besi dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada tuas besi sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, sehingga tuas besi akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan prinsip kerja inilah, maka relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk rangkaian driver solenoid valve dan kipas DC. Pada rangaian ini digunakan sebuah r esistor 4k7Ω berfungsi sebagai tahanan arus yang masuk ke relau, dioda IN4001 yang berfungsi untuk memisahkan tegangan 12 volt yang masuk ke transistor dengan sinyal yang masuk dari mikrokontroler agar tidak saling mengganggu, sebuah transistor yang berfungsi sebagai saklar agar tegangan 12 volt mendapat ground sehingga coil pada relay mendapat arus dan akhirnya menjadi terhubung atau relay dalam keadaan tertutup. Pada alat ini kipas DC yang menggunakan driver relay yang ditunjukkan pada gambar 3.7 difungsikan sebagai output, dimana relay mendapatkan input dari pin 22 yaitu Port C0 pada IC ATMega32, yang memberikan logika high 1 apabila kode yang dikirimkan melalui ponsel diterjemahkan oleh mikrokontroler sebagai kode yang tepat dan berasal dari nomor ponsel yang tepat sesuai dengan kode ASCII yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler ATMega32 sebgai kode yang tepat sehingga kontak CO Change Over pada relay berada pada posisi NC Normally Close yang kemudian kipas dc tersebut aktif dan mengeluarkan gas yang ada didalam lemari tersebut ke luar lemari dengan kata lain sistem pengaman sedang dalam keadaan aktif. 29 29 Gambar 3.7. Skematik driver relay kipas DC Ketika input dari pin 22 yaitu Port C0 pada IC ATMega32, yang memberikan logika low 0 apabila tidak ada kode yang dikirimkan ke alat melalui modem wavecom begitu juga apabila nomor ponsel yang mengirimkan SMS bukan nomor ponsel yang sudah diprogram ataupun kode yang dikirimkan tidak tepat. Sehingga kontak CO Change Over pada relay berada pada posisi NO Normally Open yang kemudian kipas DC tidak bekerja atau dengan kata lain sistem pengamanan kipas DC tidak dalam keadaan aktif.

3.8. Driver Relay Solenoid Valve

Pada alat ini solenoid valve yang menggunakan driver relay yang ditunjukkan pada gambar 3.8 difungsikan sebagai output, dimana relay mendapatkan input dari pin 23 yaitu Port C1 pada IC ATMega32, yang memberikan logika high 1 apabila kode yang dikirimkan melalui ponsel diterjemahkan oleh mikrokontroler sebagai kode yang tepat dan berasal dari nomor ponsel yang tepat sesuai dengan kode ASCII yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler ATMega32 sebagai kode yang tepat sehingga kontak CO Change Over pada relay berada pada posisi NC Normally Close yang kemudian mengakibatkan solenoid terdorong ke bawah dan jalur antara regulator dan selang gas dalam keadaan tertutup sehingga gas tidak bisa keluar melalui selang gas atau dengan kata lain sistem pengaman sedang dalam keadaan aktif. 30 30 Gambar 3.8. Skematik driver relay solenoid valve Ketika input dari pin 23 yaitu Port C1 pada IC ATMega32, yang memberikan logika low 0 apabila tidak ada kode yang dikirimkan ke alat melalui modem wavecom begitu juga apabila nomor ponsel yang mengirimkan SMS bukan nomor ponsel yang sudah diprogram ataupun kode yang dikirimkan tidak tepat. Sehingga kontak COChange Over pada relay berada pada posisi NO Normally Open yang kemudian mengakibatkan solenoid terdorong ke atas atau dengan kata lain sistem pengamanan solenoid valve tidak dalam keadaan aktif.

3.9. Rangkaian Buzzer

Pada alat ini buzzer juga difungsikan sebagai output, dimana ketika buzzer mendapatkan input dari pin 21 yaitu Port D7 pada IC ATMega32, yang memberikan logika high 1 apabila kode yang dikirimkan melalui ponsel diterjemahkan oleh mikrokontroler sebagai kode yang tepat dan berasal dari nomor ponsel yang tepat sesuai dengan kode ASCII yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler ATMega32 sebgai kode yang tepat, maka buzzer akan berbunyi memberikan peringatan suara, dengan kata lain sistem pengamanan melalui suara peringatan sedang dalam keadaan aktif. Adapun rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar 3.9. 31 31 Gambar 3.9. Skematik buzzer Ketika input dari pin 21 yaitu Port D7 pada IC ATMega32, yang memberikan logika low 0 apabila tidak ada kode yang dikirimkan ke alat melalui modem wavecom begitu juga apabila nomor ponsel yang mengirimkan SMS bukan nomor ponsel yang sudah diprogram ataupun kode yang dikirimkan tidak tepat maka buzzer tidak akan mengeluarkan suara apapun, dengan kata lain sistem pengamanan melalui suara peringatan tidak dalam keadaan aktif.

3.10. Diagram Alir Pemrograman

Pada gambar 3.10 flowchart sistem kerja alat dimulai dengan mengkoneksikan ke port mikrokontroler dengan mengisi nilai awal port, setelah itu membaca data dari sensor gas LPG MQ-6, kemudian data tersebut dikonversi kebentuk tegangan dan ditampilkan pada LCD dalam satuan ppm. Apabila nilai konsentrasi gas lebih kecil daripada nilai referensi maka solenoid valve tetap terbuka dan akan kembali lagi ke perhitungan awal begitu seterusnya, tetapi jika nlai konsentrasi lebih besar dari nilai referensi maka solenoid valve akan tertutup, buzzer akan aktif, dan sistem akan mengirim data ke modul GSM, kemudian sistem mengirim sinyal melalui komunikasi serial RS-232 ke modul GSM, selanjutnya modul GSM mengirimkan SMS ke mobile phone. Apabila mobile phone membalas SMS tersebut dengan satu karakter ‘Y’ maka kipas akan aktif, buzzer akan mati, tetapi jika mobile phone tidak membalas SMS tersebut maka akan kembali membaca ADC sensor. Setiap keterangan akan ditampilkan pada LCD. Pada gambar 3.11 ditampilkan rangkaian keseluruhan dari sistem pengontrolan dan pengamanan kebocoran gas LPG. 32 32 Isi nilai awal port Inisialisasi serial port Baca ADC Sensor Hitung konversi ADC ke ppm Start Nilai Konsentrasi Nilai Referensi Tutup Solenoid Valve, Hidup Buzzer, Kirim data ke Modul GSM Ya Kirim ke Mobile Phone Mobile Phone Feedback Tampil LCD Kipas Hidup, Matikan Buzzer Stop Buka Solenoid Tidak Ya Tidak Gambar 3.10. Diagram alir pemrograman 33 33

3.11. Skematik rangkaian keseluruhan sistem

Gambar 3.11. Rangkaian keseluruhan sistem

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega32

Pengujan pada rangkaian mikrokontroler ini menggunakan software PROGISP Ver 1.72. Pengujian rangkaian ini bertujuan untuk mengetahui apakah mikrokontroler telah aktif atau tidak aktif. Mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini, yang pertama harus dilakukan adalah menghubungkan rangkaian mikorokontroler ke PC dengan menggunakan downloader, kemudian buka software PROGISP dan pilih chip select ATMega32A seperti yang ditampilkan pada gambar 4.1. Gambar 4.1. Tampilan software PROGISP Ver 1.72 Langkah selanjutnya adalah dengan mengklik Read Signature pada bagian toolbar kanan maka text box akan menampilkan Read ID Succesfully. Jika sudah tampil pada texbox kata Read ID Succesfully seperti tampilan pada gambar 4.2 maka mikrokontroler telah aktif dan siap untuk digunakan. 35 35 Gambar 4.2. Pengujian mikrokontroler menggunakan PROGISP Ver 1.72

4.2. Pengujian Sensor Gas LPG MQ-6

Sensor Gas LPG MQ-6 ini sangat cocok untuk mendeteksi kadar gas LPG yang ada di udara dan cocok digunakan untuk aplikasi pendeteksian serta penanggulangan kebocoran gas pada lingkungan rumah tangga maupun industri dengan jangkauan pendeteksianya mulai dari 200 sampai 10.000 ppm part per million. Pada pengujian ini dilakukan pembacaan keberadaan gas LPG yang ada diudara seperti yang terlihat pada tabel 4.1. Untuk mengetahui adanya gas LPG yang bocor dilakukan pengujian pada alat yang sudah dirancang dengan cara membuka keran selang gas kemudian DT-Sense LPG Sensor mendeteksi adanya konsentrasi gas dan mengirim data ke mikrokontroler dalam satuan tegangan kemudian ditampilkan pada LCD dalam satuan ppm. Tabel 4.1. Nilai pembacaan keberadaan gas Untuk menggunakan sensor Gas LPG MQ-6 secara spesifik maka dibutuhkan pemanasan. Pemanasan ini dilakukan agar sensor mendapatkan nilai stabil sebelum digunakan. Sebelum diuji sensor dipastikan terhubung dengan sistem minimum agar dapat dilihat pada LCD perubahan konsentrasinya. Berikut data pemanasan sensor ditunjukkan pada tabel 4.2. Ada Gas Tidak Ada Gas 1000 ppm - ±3500 ppm 500 ppm - 1000 ppm 36 36 Tabel 4.2. Data pemanasan sensor Waktu s Konsentrasi Gas LPG Konsentrasi Gas LPG Rata-rata ppm Data 1 ppm Data 2 ppm Data 1 ppm 10 2553 1242 1319 1704,66 20 1654 1357 1252 1421,00 30 1070 869 841 926,66 40 888 754 745 795,66 50 812 726 716 751,33 60 793 716 707 738,66 70 764 707 697 722,66 80 754 707 697 719,33 90 745 707 697 716,33 100 745 707 697 716,33 110 735 707 697 713,00 120 735 707 697 713,00 130 735 716 697 716,00 140 735 716 707 719,33 150 735 716 707 719,33 160 726 716 707 716,33 170 735 716 707 719,33 180 726 716 707 716,33 190 726 716 707 716,33 200 726 716 707 716,33 210 735 716 707 719,33 220 735 716 707 719,33 230 735 716 716 722,33 240 726 716 716 719,33 250 726 716 716 719,33 260 726 716 716 719,33 270 726 716 716 719,33 280 726 716 716 719,33 290 726 716 716 719,33 300 726 716 716 719,33 Pada pengujian pemanasan sensor ini, data diambil dari mulai sistem hidup selama 300 sekon dengan interval 10 sekon. Dari data tersebut dibutuhkan waktu ±90 sekon agar sensor stabil membaca konsentrasi gas yang ada disekitarnya. Grafik pemanasan sensor ketika mencapai waktu stabil dapat dilihat pada gambar 4.3. 37 37 Gambar 4.3. Grafik pemanasan DT-Sense LPG Sensor konsentrasi ppm – vs – waku t Pada saat power-up, LED hijau pada modul sensor akan berkedip dengan cepat sampai kondisi pemanasan sensor dan hasil pembacaan sensor sudah stabil. Jika kondisi stabil sudah tercapai, maka LED hijau pada modul sensor akan menyala tanpa berkedip. Pada kondisi operasi normal setelah kondisi power-up, LED merah akan menyala atau padam sesuai dengan hasil pembacaan sensor dan mode operasi yang dipilih. Sedangkan selama hasil pembacaan sensor stabil, LED hijau akan tetap menyala dan hanya berkedip pelan tiap 1 detik jika ada perubahan konsentrasi gas.

4.3. Pengujian Rangkaian LCD

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 16x2 karakter. Pengujian ini dilakukan untuk menunjukkan tampilan hasil pengukuran sensor gas MQ-6 dan tampilan dari beberapa keterangan lainnya. LCD dihubungkan langsung ke Port A dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW. Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat 38 38 logika low ‘0’ dan set high ‘1’ pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol ReadWrite. Ketika RW berlogika low ‘0’, maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ‘1’, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ‘0’. Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut: include mega32a.h include stdio.h include delay.h include alcd.h void mainvoid { PORTA=0xff; DDRA=0x0F; PORTB = 0X03; DDRB = 0X8F; PORTB.7 = 1; DDRB.7 = 0; lcd_init16; lcd_gotoxy0,0; lcd_putsfZikri LPG Sensor; } Program di atas akan menampilkan kata “Zikri LPG Sensor” di baris pertama pada display LCD 16x2. Pada alat dalam penelitian ini, saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan memberitahukan apabila mengirim dan menerima sms. Untuk tampilan pengujian LCD dapat dilihat pada gambar 4.4. Gambar 4.4. Display pengujian LCD 16x2 39 39

4.4. Pengujian Rangkaian RS-232

Pengujian pada RS-232 ini bertujuan untuk mengetahui apakah RS-232 sudah berfungsi dengan baik untuk terhubung ke komunikasi yang lain. Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan kaki 3 konektor RS-232 sebagai kaki pengirirm TX dan kaki 2 konektor RS-232 sebagai kaki penerima RX agar IC Max232 dapat bekerja secara null modem. Setelah itu kirim data serial melalui komputer dengan menggunaan tera term yang terdapat pada PC. Jika pengiriman data sama dengan di tera term maka RS-232 dapat berfungsi dengan baik. Karena komunikasi RS-232 full duplex jadi jalur pengirim Tx dan penerima Rx terpisah, setelah jalur pengirim dan penerima pada output TTL RS- 232 digabungkan selanjutnya komputer mengirim program ke mirokontroler melalui ISP Downloader, program yang dikirim adalah sebagai berikut. include mega32a.h include delay.h Void main { UCSRA=0RXC | 0TXC | 0UDRE | 0FE | 0DOR | 0UPE | 0U2X | 0MPCM; UCSRB=0RXCIE | 0TXCIE | 0UDRIE | 1RXEN | 1TXEN | 0UCSZ2 | 0RXB8 | 0TXB8; UCSRC=1URSEL | 0UMSEL | 0UPM1 | 0UPM0 | 0USBS | 1UCSZ1 | 1UCSZ0 | 0UCPOL; UBRRH=0x00; UBRRL=0x19; while 1 { Place your code here printftes serial \n\r; delay_ms2000; } } Selanjutnya buka software Tera Term, dan monitor akan menampilkan tampilan seperti pada gambar 4.5. 40 40 Gambar 4.5. Pengujian rangkaian driver RS-232 menggunakan Tera Term Kemudian klik button Serial, lalu klik OK. Maka selanjutnya monitor akan menampilkan tampilan yang telah diprogram pada mikrokontroler seperti yang terlihat pada gambar 4.6. Gambar 4.6. Tampilan hasil pengujian RS-232

4.5. Pengujian Modul GSM Wavecom Fastrack M1306b

Pengujian modul GSM wavecom Fastrack M1306b ini dilakukan dengan menggunakan windows hyper terminal. Hyper terminal adalah software bawaan dari Windows XP yang berupa aplikasi yang digunakan untuk komunikasi data melalui komunikasi port serial dalam mengakses peripheral luar, misalnya menguji modem, router, ataupun acces point. Sambungan ini dapat dimanfaatkan untuk mengirim data dan file dari satu sistem ke yang lainnya, tanpa perlu menyimpan data untuk beberapa jenis perangkat luar dan kemudian memuat data secara manual ke sistem lainnya. Software ini sangat bermanfaat sekali untuk melakukan troubleshoot koneksi dengan modem wavecom, karena dapat melewati perintah AT-Command ke modem. 41 41 Pengujian modem wavecom ini dilakukan untuk memastikan bahwa aliran data yang dihasilkan modem wavecom sesuai dengan protokol AT-Command. Setelah itu, akan dilakukan pengujian transmitter dan receiver pada modul GSM. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modem wavecom langsung dengan komputer melalui jalur data serial seperti pada gambar 4.7. Gambar 4.7. Pengkoneksian Modul GSM dengan PC Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut: 1. Pengujian diawali dengan membuka ‘Start’ kemudian klik ‘All program’, klik ‘Accesoris’, klik ‘Communnication’ kemudian klik ‘Hyper Terminal’. 2. Setelah itu akan muncul dialog untuk mengisikan Connection Name seperti dibawah ini 3. Selanjutnya isi textbox name dengan ‘Wavecom’ kemudian klik ‘OK’. 4. Selanjutnya akan muncul dialog ‘Connect to’, pada bagian ‘Connect using’ dipilih port com dimana modem terhubunga dengan PC yaitu ‘COM2’ kemudian klik ‘OK’ 42 42

5. Jika muncul dialog COM2 Properties, maka diisikan Bit per Second

6. Diisikan Bit per second dengan 9600 yaitu Baudrate yang dipakai modem.

7. Selanjutnya akan muncul tampilan seperti dibawah ini, untuk menguji apakah modem sudah terhubung maka ketik perintah AT- Command yaitu ‘AT’, bila respon yang dihasilkan ada layar adalah ‘OK’, berarti hyper terminal telah siap mengeksekusi perintah.

4.5.1. Pengujian Transmitter pada Modul GSM