RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA BERSIH DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA BERSIH DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
Laporan Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang Disusun Oleh: Aldo Aziiz Putra 061330701290
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2016
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA
BERSIH DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI
DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
LAPORAN AKHIR Telah Disetujui Oleh Dosen Pembimbing Laporan Akhir Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang, Agustus 2016 Disetujui Oleh, Pembimbing I Pembimbing II Slamet Widodo, S.Kom., M.Kom. Maria Agustin, S.Kom., M.Kom. NIP 197305162002121001 NIP 197509152003122003 Mengetahui, Kepala Jurusan Teknik Kompuuter, Ir. A. Bahri Joni Malyan, M.Kom.
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA
BERSIH DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI
DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
Telah diuji dan dipertahankan di depan dewan penguji pada sidang Laporan Akhir pada Jumat, 5 Agustus 2016 Ketua Dewan Penguji Tanda Tangan Ir. A. Bahri Joni Malyan, M.Kom. NIP 196007101991031001 ......................... Anggota Dewan Penguji Azwardi Samaulah, ST., MT. NIP 197005232005011004 ......................... Alan Novi Tompunu, ST., MT. NIP 197611082000031002 ......................... Ali Firdaus, S.Kom., M.Kom. NIP 1970112001121001 ......................... Ema Laila, S.Kom., M.Kom. NIP 197703292001122005 ......................... Palembang, Agustus 2016 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Komputer Ir. A. Bahri Joni Malyan, M.Kom.
MOTTO
PEMIKIRAN YANG POSITIF AKAN MENDATANGKAN HASIL YANG SEMPURNA.
LAKUKAN APA YANG KAMU CINTAI, CINTAI APA
YANG KAMU LAKUKAN .
PERSEMBAHAN UNTUK: papa, mama, adik-adik, dan semua kerabat serta keluarga yang ku cintai
ABSTRAK RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA BERSIH DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER Aldo Aziiz Putra, 2016 email: aldoaziiz@gmail.com __________________________________________________________________ Ruangan yang bersih adalah ruangan yang sehat. Dari kalimat tersebut dapat dijelaskan bahwa sebuah ruangan perlu dijaga kebersihannya dari debu, sampah, dan bahkan udara kotor dengan cara diberikan sistem sirkulasi udara yang baik. Pada laporan ini ada tiga gas berbahaya yang akan dimonitor yaitu gas CO, CO2, dan CH4. Alat yang akan dibuat akan digunakan untuk mendeteksi seberapa besar kandungan dari gas CO, CO2, dan CH4 di udara pada suatu ruangan tertutup. Alat ini menggunakan sensor gas MQ dengan tipe berbeda berdasarkan sentivitas dari ketiga gas tersebut. Ketiga sensor ini nantinya akan terhubung dengan mikrokontroler ATMEGA 8535 untuk perancangan sistem secara keseluruhan. Jumlah kadar gas bisa dimonitor lewat tampilan LCD dan indikator LED. Selain itu alat ini juga dilengkapi dengan blower. Jika terdapat kadar gas yang berlebih maka secara otomatis LED merah menyala dan blower akan membuang udara kotor dari dalam simulasi ruangan tertutup. Jika udara sudah bersih maka LED hijau menyala dan blower akan berhenti berputar. Kata kunci: Sensor Gas MQ, mikrokontroler ATMEGA 8535, LED, LCD, blower
ABSTRACT BUILD AND DESIGN INDOOR MONITORING DEVICE FOR CLEAN AIR AND HAZARDOUS GAS CO, CO2, AND CH4 BASED ON MICROCONTROLLER Aldo Aziiz Putra, 2016 email: aldoaziiz@gmail.com --------------------------------------------------------------------------------------------------- A clean room is a healthy room. The sentence explains that a room needs to be cleaned from dust, garbage, and even dirty air by placing a good air circulation system. In this report there are three hazardous gases will be monitored, CO, CO2 and CH4. The device will be used to detect how high the quantity of CO, CO2, and CH4 in the confined room air. This device is using MQ gas sensor with different types based on the sensitivity of the sensor. These three sensors will be connected with ATMEGA 8535 Microcontroller for the whole system mechanics. The quantity of gas could be monitored through LCD and LED indicator. In addition, this device is equipped with blower. If the gas quantity excesses, the red LED will be switched on and blower will blow away the dirty air inside the confined room. If the air cleaned then the green LED will be switched on and blower will stop spinning. Key words: Gas Sensor MQ, ATMEGA 8535 Microcontroller, LED, LCD, blower
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, berkat rahmat
dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini yang berjudul
“RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KADAR UDARA BERSIH
DAN GAS BERBAHAYA CO, CO2, DAN CH4 DI DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ” dengan baik.
Adapun tujuan dari penulisan laporan ini adalah untuk memenuhi syarat
menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Komputer Politeknik
Negeri Sriwijaya Palembang. Dalam membuat laporan ini, penulis banyak
memperoleh masukan, bantuan, dan tanggapan positif dari berbagai pihak. Untuk
itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.Allah SWT yang selalu memberikan petunjuk dan pencerahan-Nya.
2. Semua keluarga dan kerabat terdekat penulis yang terus memberikan nasehat, doa, dan dukungan tanpa lelahnya.
3. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, MT. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Ir. Ahmad Bahri Joni Malyan, M.Kom. selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Bapak Slamet Widodo, S.Kom., M.Kom. sebagai dosen pembimbing I dan Ibu Maria Agustin, S.Kom., M.Kom. sebagai dosen pembimbing II yang selalu membimbing dan membantu penulis dalam penyusunan proposal laporan akhir ini.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Komputer yang telah mendidik dan memberikan ilmunya pada penulis selama kuliah.
7. Serta teman-teman seangkatan penulis yang berada di Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Komputer yang telah memberikan doa, semangat, dan dukungannya kepada penulis dalam pembuatan
Dalam laporan ini penulis menyadari masih banyak kekurangan, baik dari
segi materi maupun teknik penyajian, mengingat minimnya pengetahuan dan
pengalaman penulis dalam membuat laporan. Oleh karena itu kritik dan saran
yang membangun diharapkan penulis demi menambah pengalaman dimasa depan.
Penulis mohon maaf jika masih terdapat kekurangan dalam pembuatan laporan
ini. Semoga laporan yang telah disusun dengan sebaik-baiknya ini bisa bermanfaat
dan berguna bagi semua pihak.Palembang, Juli 2016 Penulis
DAFTAR ISI Halaman Judul .................................................................................................. i Lembar Pengesahan .......................................................................................... ii Lembar Pengujian ............................................................................................. iii Motto .................................................................................................................. iv Abstrak ............................................................................................................... v Abstract .............................................................................................................. vi Kata Pengantar ................................................................................................. vii Daftar Isi ............................................................................................................ ix Daftar Gambar .................................................................................................. xii Daftar Tabel ....................................................................................................... xiv
BAB I Pendahuluan ........................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 4
1.3 Pembatasan Masalaah ....................................................................... 4
1.4 Tujuan ............................................................................................... 4
1.5 Manfaat ............................................................................................. 5
BAB II Tinjauan Pustaka ................................................................................ 6
2.1 Karbon Monoksida (CO)................................................................... 6
2.2 Karbon Dioksida (CO2) .................................................................... 7
2.3 Metana (CH4).................................................................................... 7
2.4 Udara ................................................................................................. 9
2.5 Mikrokontroler .................................................................................. 10
2.5.1 Mikrokontroler ATmega8535 ............................................... 12
2.5.2 Konstruksi ATMega8535 ...................................................... 13
2.5.3 Pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8535 .......................... 15
2.6 Sensor MQ ........................................................................................ 18
2.7 Liquid Crystal Display (LCD) 16x2 Module .................................... 21
2.8 Buzzer ............................................................................................... 24
2.11 Flowchart .......................................................................................... 27
2.12 Code Vision AVR ............................................................................. 31
BAB III Rancang Bangun ............................................................................... 33
3.1 Tujuan Perancangan .......................................................................... 33
3.2 Langkah-langkah Perancangan ......................................................... 33
3.3 Perancangan Diagram Blok dan Flowchart....................................... 34
3.3.1 Perancangan Diagram Blok................................................... 34
3.3.2 Flowchart .............................................................................. 35
3.4 Perancangan Hardware...................................................................... 37
3.4.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat ........................................ 38
3.4.2 Komponen yang digunakan................................................... 40
3.4.3 Alat dan Bahan yang digunakan ........................................... 41
3.5 Skema Rangkaian
3.5.1 Rangkaian Sistem Minimum ................................................. 42
3.5.2 Rangkaian Relay ................................................................... 44
3.5.3 Rangkaian Power Supply ...................................................... 45
3.5.4 Rangkaian LCD ..................................................................... 45
3.5.5 Skema Rangkaian Keseluruhan ............................................ 46
3.6 Perancangan Software ....................................................................... 48
3.7 Perancangan Mekanik ....................................................................... 52
3.8 Cara Kerja Alat ................................................................................. 54
BAB IV Hasil dan Pembahasan ....................................................................... 56
4.1 Pengukuran Pada Rangkaian ............................................................. 56
4.2 Langkah-Langkah Pengukuran ......................................................... 56
4.3 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Regulator................................... 57
4.4 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Relay dan Blower ..................... 58
4.5 Hasil Pengukuran Pada Sensor ......................................................... 59
4.6 Pembahasan ....................................................................................... 63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 64
Daftar Pustaka Lampiran
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Berbagai Jenis Mikrokontroler ...................................................... 10Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATmega8535 ....................................................... 15Gambar 2.3 Sensor MQ ..................................................................................... 18Gambar 2.4 Liquid Crystal Display 16x2 Module ............................................. 21Gambar 2.5 Buzzer ............................................................................................ 24Gambar 2.6 Light Emitting Diode (LED) .......................................................... 25Gambar 2.7 Blower ............................................................................................ 26Gambar 2.8 Flowchart kegiatan dasar ............................................................... 30Gambar 3.1 DiagramBlok Alat ......................................................................... 34Gambar 3.2 Flowchart Sistem Alat ................................................................... 37Gambar 3.3 Schematic Rangkaian Sistem Minimum ........................................ 43Gambar 3.4 Layout Rangkaian Sistem Minimum ............................................. 43Gambar 3.5 Schematic Rangkaian Relay ........................................................... 44Gambar 3.6 Layout Rangkaian Relay ................................................................ 44Gambar 3.7 Rangkaian Power Supply ............................................................... 45Gambar 3.8 Schematic Rangkaian LCD ........................................................... 45Gambar 3.9 Layout Rangkaian LCD ................................................................. 46Gambar 3.10 Skema Rangkaian Keseluruhan ................................................... 47Gambar 3.11 Tampilan Jendela Software .......................................................... 48Gambar 3.12 Tampilan Code Vision AVR ......................................................... 49Gambar 3.13 Tampilan Membuat File New ...................................................... 49Gambar 3.14 Menentukan Tipe Chip yang Digunakan ..................................... 49Gambar 3.15 Tampilan Untuk Mengatur Interface ........................................... 50Gambar 3.16 Pengaturan pada Tab Chip ........................................................... 50Gambar 3.17 Pengaturan pada TabPorts ........................................................... 51Gambar 3.18 Pengaturan pada Tab Alphanumeric LCD ................................... 51Gambar 3.19 Menyimpan Pengaturan Interface................................................ 52Gambar 3.20 Program Selesai ........................................................................... 52Gambar 4.1 Titik Pengukuran 1 dan 2 Rangkaian Regulator ............................ 62Gambar 4.2 Titik Pengukuran Rangkaian Relay dan Blower ........................... 58Gambar 4.3 Titik Pengukuran Pada Sensor Gas CO ......................................... 60Gambar 4.4 Titik Pengukuran Pada Sensor Gas CO2 ....................................... 61Gambar 4.5 Titik Pengukuran Pada Sensor Gas CH4 ....................................... 62DAFTAR TABEL