Top Banner

of 70

Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

Oct 15, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    1/70

    1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Pertumbuhan ekonomi nasional mempercepat dan menambah konsumsi

    energi sehingga masalah ketersediaan energi menjadi sangat strategis. UU No 30

    tahun 2007 tentang Energi menyatakan bahwa setiap orang berhak untuk

    memperoleh energi dan merupakan kewajiban pemerintah untuk melakukan

    pengelolaan sehingga ketersediaan energi dapat terjamin. Peranan energi sangat

    penting artinya bagi peningkatan kegiatan ekonomi dan ketahanan nasional

    sehingga pengelolaan energi yang meliputi penyediaan, pemanfaatan, dan

    pengusahaannya harus dilaksanakan secara berkeadilan, berkelanjutan, rasional,

    optimal, dan terpadu. Konservasi dan diversifikasi energi merupakan kunci bagi

    ketahan energi.

    Pemerintah mengambil beberapa langkah untuk ketahanan energi.

    Pertama, mengubah mentalitas minyak bumi menjadi mentalitas energi.

    Pengalihan mentalitas tersebut sudah dilakukan melalui program diversifikasi dan

    konservasi energi secara nasional, sistematis, cepat, dan terukur.Maka pemerintah

    mengeluarkan kebijakan mengenai konversi minyak tanah ke LPG, yang

    dituangkan dalam Undang-undang No. 22 Tahun 2001 tentang Minyak dan Gas

    Bumi. Dalam hal ini program konversi minyak tanah ke LPG telah dimulai sejak

    tahun 2007. Realisasi konversi hingga 31 Januari 2011 mencapai 55 juta unit

    paket perdana, volume LPG yang disalurkan 5,187 juta ton, dan penarikan minyak

    tanah 7,624 juta kiloliter. Untuk kelanjutan pelaksanaan program konversi,

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    2/70

    2

    terdapat beberapa persoalan yang harus dibenahi, terutama yang terkait dengan

    keamanan konsumensaat penggunaanya. Sampai saat ini sudah terdapat banyak

    warga Indonesia yang menjadi korban dari ledakan LPG. Hal ini disebabkan

    karena beberapa hal, salah satu penyebabnya adalah kurangnya kesadaran akan

    antisipasi awal terhadap kebocoran LPG.

    Dalam penelitian ini penulis mengangkat tema untuk mengatasi masalah

    diatas, yaitu Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan

    Mikrokontroler . Dengan mekanisme ini kita diharapkan dapat mendeteksi lebih

    awal jika terjadi kebocoran LPG.

    1.2 Rumusan Masalah

    1. Bagaimana mendeteksi adanya kebocoran gas LPG yang terjadi ?

    2. Bagaimana menentukan jarak ideal untuk meletakkan prptotype agar

    dapat mendeteksi kebocoran LPG dengan maksimal?

    1.3 Tujuan Penelitian

    1. Merancangprototypeagar dapat mendeteksi kebocoran LPG.

    2. Dapat mengetahui jarak ideal agarprototypedapat mendeteksi

    kebocoran LPG secara maksimal

    1.4 Batasan Masalah

    1. Jenis mikrokontroler yang digunakan adalah jenis ATMega 16 L.

    2. Sensor yang digunakan adalah sensor HS 133

    3.Mengintegrasikanprototyperancangan tidak diintegrasikan pada tabung.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    3/70

    3

    1.5 Manfaat Penelitian

    1. Membantu menyukseskan program pemerintah yang tertuang dalam

    Undang-undang No.22 tahun 2001 tetang Minyak dan Gas.

    2. Mendorong tingkat pemahaman masyarakat tentang pentingnya

    mendeteksi kebocoran gas LPG.

    1.6 Metode Penulisan

    Metode penulisan mencakup 4 tahapan sebagai berikut:

    1. Studi kasus dan studi literatur

    Tahapan ini bertujuan untuk mengumpulakan data-data dan bahan

    yang dibutuhkan dalam perancangan alat, seperti AVR ATMega,

    sensor, dll

    2. Desain

    Pada tahapan ini penulis menjelaskan tetang bagaimana merancang

    desain awal dari konstruksi alat dan rangkaian elektroniknya.

    3. Implementasi

    Tahapan implementasi merupakan tahapan yang bertujuan untuk

    melakukan proses pembuatan dan pengujian alat pendeteksi gas bocor

    berbasis mikrokontroler ATMega.

    4. Analisa dan Penelitian

    Menganalisa unjuk kerja alat, melakukan perbaikan-perbaikan yang

    dianggap perlu, merupakan tujuan dari tahapan ini, sarta membuat

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    4/70

    4

    kesimpulan mengenai sistem yang telah dibuat dan mengajukan saran

    untuk penelitian kedepan

    .

    1.7 Sistematika Penulisan

    Lapran tugas akhir ini disusun dengan menggunakan sistematika

    sebagai berikut:

    BAB I Pendahuluan

    Bab ini berisi tentang penguraian secara singkat latar

    belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah,

    batasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika

    penulisan.

    BAB II Teori Penunjang

    Pada bab ini akan dijelaskan tentang teori penunjang yang

    digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini yaitu teori

    dasar sensor, mikrokontroler ATMega, dan teori dasar alat-

    alat pendukung lainnya.

    BAB III Perancangan dan Pembuatan Alat

    Dalam bab ini akan diuraikan tentang tahap perencanaan

    serta proses pembuatan konstruksi alat dan pembuatan

    rangkaian elektronik.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    5/70

    5

    BAB IV Pengujian dan Analisa Sistem

    Bab ini membahas tentang pengujian alat. Serta berisi data

    dan analisa dari hasil pengujian yang telah dilakukan.

    BAB V Kesimpulan dan Saran

    Bab ini berisi tentang kesimpulan dari pembahasan

    permasalahan dan saran-saran untuk perbaikan dan

    penyempurnaan tugas akhir ini.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    6/70

    6

    BAB II

    TEORI PENUNJANG

    Bab ini akan membahas tentang teori-teori penunjang terkait dengan proyek ini.

    Diantaranya yaitu: LPG, sensor, dan mikrokontroler ATMega16.

    2.1 L iquefi ed Petroleum Gas ( LPG )

    LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas

    alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi

    cair. Komponennya didominasi Propana (C3H8) dan Butana (C4H10).

    (http://www.aptogaz.com, viewed:28 Maret 2011)

    Pada Peraturan Pemerintah No. 36 Tahun 2004 tentang Kegiatan Usaha Hilir

    Minyak dan Gas Bumi, LPG didefinisikan sebagai gas hidrokarbon yang

    dicairkan dengan tekanan untuk memudahkan penyimpanan, pengangkutan dan

    penanganannya yang pada dasarnya terdiri atas Propana (C3H8) dan Butana

    (C4H10)atau campuran keduanya (Mix LPG).

    LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya

    etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Dalam kondisi atmosfer, LPG akan

    berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam

    bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG dipasarkan dalam bentuk cair

    dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya

    ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG

    tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara

    volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung

    http://www.aptogaz.com/http://www.aptogaz.com/http://www.aptogaz.com/http://www.aptogaz.com/
  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    7/70

    7

    komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana

    LPG berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung

    komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa

    (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 C (68 F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa

    (22 bar) bagi propana murni pada 55 C (131 F). Menurut spesifikasinya, LPG

    dibagi menjadi tiga jenis yaitu LPG campuran, LPG propana dan LPG butana.

    Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral

    Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG yang dipasarkan

    Pertamina adalah LPG campuran.

    2.2 Sensor

    Sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap

    fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik

    arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor

    untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan

    magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara fenomena kimia dapat

    berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas.

    D. Sharon, dkk (1982) juga mendefenisikan sensor sebagai suatu peralatan yang

    berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari

    perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi

    biologi, energi mekanik .

    Sensor merupakan transducer yang digunakan untuk mendeteksi kondisi suatu

    proses. Yang dimaksud transducer yaitu perangkat keras untuk mengubah

    informasi suatu bentuk energi ke informasi bentuk energi yang lain secara

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    8/70

    8

    proporsional. Sensor juga didefinisikan sebagaijenis tranduser yang digunakan

    untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi

    tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat

    melakukan pengukuran atau pengendalian.

    Jenis sensor secara garis besar dibagi menjadi 2 jenis yaitu sensor fisika dan dan

    sensor kimia. Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran

    berdasarkan hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika

    yaitu : Sensor cahaya, Sensor suara, Sensor suhu, Sensor gaya, Sensor percepatan,

    dll. Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan

    cara mengubah besaran kimi menjadi besaran listrik. Biasanya ini melibatkan

    beberapa reaksi kimia. Yang termasuk kedalam jenis sensor kimia yaitu : Sensor

    PH, Sensor Gas, Sensor oksigen, Sensor Ledakan, dll

    Selain itu sensor juga dibegai atas beberapa macam yaitu: sensor perpindahan dan

    posisi, sensor berat, sensor fluida, sensor monitoring lingkungan seperti COx,

    NOx, SOx, Kelembaban,dll. Salah satu dari jenis sensor yaitu sensor Gas.

    Ada beberapa jenis sensor gas, salah satunya yaitu sensor gas HS133. Sensor ini

    merupakan sebuah sensor kimia. Sensor ini mempunyai nilai resistansi Rs yang

    akan berubah bila terkena gas propana dan butana di udara. Sensor ini mempunyai

    tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Secara umum

    bentuk dari sensor gas HS133 dapat dilihat pada Gambar II.1.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    9/70

    9

    Gambar 2.1Sensor HS133

    Keterangan pada gambar diatas dapat dilihat pada Tabel 2.1.

    Tabel II.1Keterangan Gambar Sensor HS133

    HS 133 mempunyai 6 pin, 4 diantaranya digunakan untuk menangkap sinyal, dan

    2 yang lain untuk pemanas. Pencium utama pada rangkaian pendeteksi gas ini

    adalah sebuah sensor gas HS 133 yang di dalamnya terdapat kawat pemanas

    (heater) dari bahannichrome yang berbentuk miniatur dengan nilai resistansi

    nominal 33 ohm, permukaan sensor dilapisi dengan dioxide (SnO2) yang tahan

    terhadap panas. HS 133 ini sangat peka terhadap LPG dan cara kerjanya

    sederhana. Jika molekul gas menyentuh permukaan sensor maka satuan

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    10/70

    10

    resistansinya akan mengecil sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika

    konsentrasi gas menurun akan diikuti dengan semakin tingginya resistansi maka

    tegangan keluarannya akan menurun.

    Pada gambar 2.1 diperlihatkan bahwa pada rangkaian dalam sensor HS 133

    terdapat dua resistor, yakni Rs dan RL. Dimana nilai Rs yang berubah sesuai

    dengan besarnya konsentrasi gas yang dideteksi, dan nilai RLyang tetap. Dengan

    demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai resistansi sensor dan

    juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya juga, karena terjadi pembagian

    tegangan pada rangkaian sensor, sehingga apabila nilai Rs mengecil maka

    tegangan keluaran dari sensor akan naik begitu pula sebaliknya. Perbedaan inilah

    yang dijadikan acuan bagi pendeteksi gas berbahaya ini.

    2.3 Mikrokontroller AVR ATMega16

    Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprocessordimana di dalamnya sudah

    terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan Peralatan internalnya yang sudah

    saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik

    pembuatnya dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal

    memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

    (Ardi Winoto., 2008, p.3)

    Nilai plus bagi mikrokontroler adalah terdapatnya memori dan Port Input/Output

    dalam suatu kemasan IC yang kompak. Kemampuannya yang programmable, fitur

    yang lengkap dan juga harga yang terjangkau memungkinkan mikrokontroler

    digunakan pada berbagai sistem elektronis, seperti pada robot, automasi industri,

    sistem alarm, peralatan telekomunikasi, hingga peralatan rumah tangga.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    11/70

    11

    Mikrokontroler AVR adalah mikrokontroler RISC 8 bit berdasarkan aristektur

    Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada tahun 1996. AVR memiliki keunggulan

    dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan AVR yaitu AVR memiliki

    kecepatan eksekusi program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi

    dieksekusi dalam 1 siklus clock, lebih cepat dibandingkan MCS51 yang

    membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 instruksi. Mikrokontroler

    ATMega16 memiliki fitur yang lengkap (ADC internal, EEPROM internal,

    Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O, komunikasi serial, Komparator,

    I2C,dll). Beberapa spesifikasi ATMega16 dapat kita lihat pada Tabel 2.2.

    Tabel 2.2Spesifikasi ATMega16

    NO. Spesifikasi

    1.Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16

    Mhz.

    2. Kapasitasflash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte

    3.Saluran Port I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C,

    dan Port D.

    4. CPU yang terdiri atas 32 buah register

    5. User interupsi internal dan eksternal

    6. Port USART sebagai komunikasi serial

    7. Konsumsi daya rendah (DC 5V)

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    12/70

    12

    Tabel II.2 (Sambungan) Spesifikasi ATMega 16

    8. Fiturperipheral:

    a. Tiga buah Timer/Counter dengan perbandingan

    - 2 (dua) buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler

    terpisah danMode Compare

    - 1 (satu) buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler

    terpisah,Mode Compare, danMode Capture

    b.Real Time Counter dengan osilator tersendiri

    c. 4 channel PWM

    d. 8 channel, 10-bit ADC

    - 8 Single-ended Channel

    - 7Differential Channel hanya pada kemasan TQFP

    - 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x,

    10x, atau 200x

    e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface

    f. Antamuka SPI

    g. Watchdog Timer dengan osilator internal

    h.On-chip Analog Comparator

    Untuk lebih memahami arsitektur dari ATMega16, dapat kita lihat pada Gambar

    2.2.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    13/70

    13

    Gambar 2.2Blok Diagram ATMega16

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    14/70

    14

    2.3.1 Konfigurasi Pin ATMega16

    Susunan pin mikrokontroler ATMega16 diperlihatkan pada Gambar II.3.

    Gambar 2.3Konfigurasi Pin ATMega16

    Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In-line Package)

    dapat dilihat pada Gambar 2.3. Dari gambar 2.3 dapat dijelaskan fungsi dari

    masing-masing pin ATMega16 pada Tabel 2.3.

    Tabel 2.3 Fungsi Pin ATMega 16

    No. PIN Fungsi

    1 VCC Marupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu

    daya.

    2. GND Merupakn pin Ground

    3. Port A (PA07) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan

    ADC.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    15/70

    15

    Tabel 2.3 (sambungan) Fungsi Pin ATMega 16

    No. PIN Fungsi

    4. Port B (PB07) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan

    fungsi khusus seperti SPI, MISO, MOSI, SS, AIN1/OC0,

    AIN0/INT2, T1, T0 T1/XCK

    5. Port C (PC07) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan

    fungsi khusus, seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS,

    TCK, SDA, SCL

    6. Port D (PD07) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan

    fungsi khusus, seperti RXD, TXD, INT0, INT1, OC1B,

    OC1A, ICP1

    7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset

    mikrokontroler

    8. XTAL1 dan

    XTAL2

    merupakan pin masukan clock eksternal

    9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC

    10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC

    2.3.2 Perangkat Lunak

    Bejo (2007,pp.121-126) menjelaskan bahwa CodeVision AVR merupakan salah

    satu software compiler yang khusus digunakan untuk mikrokontroler keluarga

    AVR. CodeVisionAVR sebagai media penghubung antara program yang akan

    diisikan ke mikrokontroler ATMega16 yang menggunakan bahasa C.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    16/70

    16

    Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language

    (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung

    compiler yang digunakan. Bahasa Assembler pada mikrokontroler AVR memiliki

    kesamaan instruksi, sehingga jika telah menguasai pemrograman satu jenis

    mikrokontroler AVR, maka akan dengan mudah untuk memprogram

    mikrokontroler AVR jenis lain, tetapi bahasa assembler relatif lebih sulit

    dipelajari daripada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan

    memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan

    bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan bahasa assembly yaitu penyusunan

    program akan lebih sederhana dan mudah pada proyek yang lebih besar. Bahasa C

    hampir bisa melakukan semua operasi yang dapat dikerjakan oleh bahasa mesin.

    CodeVisionAVR pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman

    mikrokontroler keluarga AVR berbasis bahasa C. Ada tiga komponen penting

    yang telah diintegrasikan dalam perangkat lunak ini: Compiler C, IDE dan

    programgenerator.

    Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan pengembangnya,

    Compiler C yang digunakan hampir mengimplementasikan semua komponen

    standar yang ada pada bahasa C standar ANSI (seperti struktur program, jenis tipe

    data, jenis operator, dan library fungsi standar berikut penamaannya). Tetapi

    walaupun demikian, dibandingkan bahasa C untuk aplikasi komputer, compiler C

    untuk mikrokontroler ini memiliki sedikit perbedaan yang disesuaikan dengan

    arsitektur AVR tempat program C tersebut ditanamkan (embedded).

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    17/70

    17

    Khusus untuk library fungsi, disamping library standar (seperti fungsi-fungsi

    matematik, manipulasi string, pengaksesan memori dan sebagainya),

    CodeVisionAVR juga menyediakan fungsi-fungsi tambahan yang sangat

    bermanfaat dalam pemrograman antarmuka AVR dengan perangkat luar yang

    umum digunakan dalam aplikasi kontrol. Beberapa fungsi library yang penting

    diantaranya adalah fungsi-fungsi untuk pengaksesan LCD, komunikasi I2C, IC

    RTC (Real time Clock), sensor suhu, SPI (Serial Peripheral Interface) dan lain

    sebagainya.

    Untuk memudahkan pengembangan program aplikasi, CodeVisionAVR juga

    dilengkapi IDE yang sangat user friendly. Selain menu-menu pilihan yang umum

    dijumpai pada setiap perangkat lunak berbasis Windows, CodeVisionAVR ini

    telah mengintegrasikan perangkat lunak downloader yang bersifat In System

    Programmer yang dapat digunakan untuk mentransfer kode mesin hasil kompilasi

    ke dalam sistem memori mikrokontroler AVR yang sedang diprogram.

    Selain itu, CodeVisionAVR juga menyediakan sebuah fitur yang dinamakan

    dengan Code Generator atau CodeWizardAVR. Secara praktis, fitur ini sangat

    bermanfaat membentuk sebuah kerangka program (template), dan juga memberi

    kemudahan bagi programmer dalam peng-inisialisasian register-register yang

    terdapat pada mikrokontroler AVR yang sedang diprogram. Dinamakan Code

    Generator, karena perangkat lunak CodeVision ini akan membangkitkan kode-

    kode program secara otomatis setelah fase inisialisasi pada jendela

    CodeWizardAVR selesai dilakukan. Penggunaan fitur ini pada dasarnya hampir

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    18/70

    18

    sama dengan application wizard pada bahasa-bahasa pemrograman visual untuk

    komputer. (Andrianto,Heri. 2008, pp 5-27)

    2.3.3 USART

    Universal Synchrobous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter

    (USART) merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh

    ATMega 16. Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih

    peranti, baik yang berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara

    dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri

    dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan

    komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima

    ditabuh (clocked) oleh penabuh (clock) yang sama, satu sumber penabuh; data

    dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima

    ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data

    dikirim disertai informasi sinkronisasi. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat

    yang terhubung harus memiliki baudrate yang sama. Beberapa fasilitas yang

    disediakan USART AVR adalah sebagai berikut:

    - Operasifull duplex (mempunyai register receive dan transmit yang

    terpisah)

    - Mendukung kecepatan multiprosesor

    - Mode kecepatan berode Mbps

    - Operasi asinkron atau sinkron

    - Operasi master atauslave clock sinkron

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    19/70

    19

    - Dapat menghasilkan baud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi

    - Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron

    2.4 Display LCD Character2x16

    Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan

    elektromagnetik yang terukur oleh alat, dapat terlihat pada Gambar 2.4 . LCD

    yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau

    biasa disebut sebagai LCD Character 2x16 dengan 16 pin konektor yang

    fungsinya dapat kita lihat pada Tabel 2. 4.

    Tabel 2.4 Fungsi pin LCD character 2x16

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    20/70

    20

    Gambar 2.4LCD character2x16

    Modul LCD terdiri dari sejumlah memoryyang digunakan untuk display. Semua

    teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan

    modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke

    modul LCD itu sendiri.

    Gambar 2.5 Peta memory LCD character2x16

    Pada Gambar 2.5, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah

    display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris.

    Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi

    dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada

    posisi baris pertama menempati alamat 00h. dan karakter kedua yang berada pada

    posisi baris kedua menempati alamat 40h Agar dapat menampilkan karakter pada

    display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor

    adalah 80h. dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat

    pada memory harus ditambahkan dengan 80h.Sebagai contoh, jika kita ingin

    menampilkan huruf B pada baris kedua pada posisi kolom kesepuluh.maka

    sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    21/70

    21

    mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf B pada

    LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi

    ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah =0Cah. Sehingga dengan

    mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan

    kolom ke 11.

    2.5 Alarm 220 Volt

    Alarm adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

    getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja alarm hampir

    sama dengan loud speaker, jadi alarm juga terdiri dari kumparan yang terpasang

    pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi

    elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari

    arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma

    maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik

    sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Alarm biasa

    digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu

    kesalahan pada sebuah alat (alarm). (http://elektronika-elektronika.blogspot.com,

    viewed : 23 Mei 2011) . Salah satu dari jenis alarm terdapat pada Gambar 2.6

    berikut ini:

    Gambar 2.6Alarm

    http://elektronika-elektronika.blogspot.com/http://elektronika-elektronika.blogspot.com/http://elektronika-elektronika.blogspot.com/http://elektronika-elektronika.blogspot.com/
  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    22/70

    22

    Jadi dapat disimpulkan bahwa buzzer ialah sebuah komponen elektronika yang

    berfungsi untuk merubah gelombang listrik menjadi gelombang suara atau bunyi,

    di dalam buzzer terdapat suatu magnet yang berfungsi menangkap sinyal-sinyal

    yang masuk berupa gelombang listrik. Sinyal gelombang listrik inilah yang

    membuat fibra buzzerbergetar dan menghasilkan suara bunyi.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    23/70

    23

    BAB III

    PERANCANGAN DAN DESIAN

    Bab ini akan menjelaskan perancangan sistem pendeteksi kebocoran LPG

    menggunakan sensor HS 133 berbasis mikrokontroler. Tahapan-tahapan dan

    desain tugas akhir ini disusun berdasarkan teori-teori penunjang yang telah

    dibahas pada bab sebelumnya.

    3. 1 Usulan Desain Sistem Secara Umum

    Adapun usulan desain sistem pendeteksi kebocoran LPG secara umum

    diperlihatkan pada pada blok diagram pada Gambar III.1

    Gambar 3.1 Blok Diagram Desain Secara Umum

    RelayMikrokontroller

    Catu

    Daya

    LCD

    Alarm

    LED

    Sensor HS 133

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    24/70

    24

    Sistem ini terdiri atas sensor HS 133 yang mendeteksi bila terjadi kebocoran LPG,

    catu daya, sistem mikrokontroller, relay, LCD, Alarm, dan LED. Seluruh

    peralatan ini akan terintegrasi untuk melakukan fungsi mendeteksi kebocoran

    LPG dan memberikan peringatan bila terjadi kebocoran LPG.

    Mikrokontroller sistem pada tugas akhir digunakan tipe AVR, ATMega16L.

    Fungsi blok ini adalah menerima data dari blok sensor HS 133 yang mendeteksi

    bila terjadi kebocoran LPG dan kemudian menggerakkan mikrokontroller untuk

    mengaktifkan indikator. Indikator ini yang akan memberikan isyarat atau tanda

    bahwa terjadi kebocoran LPG.

    Indikator yang digunakan pada sistem ini adalah LED, LCD, dan alarm.

    Berdasarkan desain, terdapat keadaan yang berbeda pada masing- masing LED

    yang diikuti dengan tampilan pada LCD serta bunyi pada alarm. Untuk lebih

    jelasnya dapat diperlihatkan pada Tabel 3.1

    Tabel 3.1 Indikator yang digunakan pada sistem

    LED LCD Alarm

    Hijau Tegangan 01,22 Kondisi LPG

    Normal

    Tidak berbunyi

    Kuning Tegangan keluaran

    dari sensor 1,23V-

    2,35V

    Kondisi LPG

    Waspada

    Berbunyi panjang

    selama 2 detik

    Merah Tegangan keluaran

    dari sensor 2,36V-

    5V

    Kondisi LPG

    Bahaya

    Terjadi

    Kebocoran

    Berbunyi panjang

    selama 2 detik

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    25/70

    25

    3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

    Perancangan perangkat keras (hardware) ini meliputi perancangan boxrangkaian

    dan perancangan elektronika.

    3.2.1 Perancangan Box Rangkaian

    Perancangan mekanik pada sistem ini hanya meliputi pembuatan box rangakaian

    yang tidak telalu rumit. Desain pembuatan box rangkaian ini menggunakan

    softwaredesigngraphicAutoCAD2010. Ukuran box yang akan dibuat adalah 23

    cm x 15 cm x 8 cm. Gambar 3.2 di bawah ini, memperlihatkan ilustrasi desain box

    rangkaian.

    Gambar 3.2 DesainBoxRangkaian

    3.2.2 Perancangan Elektronika

    Perancangan elektronika pada sistem ini terdiri dari beberapa blok rangkaian,

    yaitu :

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    26/70

    26

    1. Rangkaian catu daya

    2. Rangkaian pengendali (Atmega16L)

    3. Rangkaian sensor (HS 133)

    4. Rangkaian Alarm

    5. Rangkaian LED indikator

    6. Rangkaian penampil (LCD 2X16)

    Perancangan rangkaian elektronika pada sistem ini menggunakan software untuk

    menghasilkan layout board PCB. Pada Gambar 3.3 diperlihatkan skema perancangan

    elektronika.

    Gambar 3.3 Skema Perancangan Elektronika

    Berikut ini dijelaskan mengenai blok-blok rangkaian elektronika penyusun sistem

    ini.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    27/70

    27

    1. Rangkaian Catu DayaRangkaian ini menggunakan suplay tegangan yang diperoleh dari trafo, dimana

    trafo yang digunakan yaitu trafo 1 Ampere. Keluaran suplay tegangan melewati

    dioda bridge selanjutnya masuk pada regulator (AN 7812 dan AN7805) yang

    berfungsi menghasilkan tegangan 5 Volt. Serta pada rangakaianpower suplay ini

    mengunakan kapasitor elko. Pada Gambar III.4 diperlihatkan skematik rangkaian

    catu daya yang digunakan pada perancanganprototypeini.

    Gambar 3.4 Perancangan Rangkaian Catu Daya

    Rangkaian ini memiliki 2 jenis keluaran tegangan yakni 5 V dan 12 V. dimana

    tegangan 5 V digunakan sebagai sumber tegangan catu daya Mikrokontroller

    ATmega16L. Sedangkan tegangan 12 V digunakan sebagai tegangan catu daya

    relay.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    28/70

    28

    2. Rangkaian PengendaliPada rangkaian pengendali menggunakan mikrokontroller ATmega16L yang

    dirangkai sesuai sistem minimum. Skema lengkap rangkaian pengendali

    perancangan sistem pendeteksi kebocoran gas berbasis mikrokontroller dapat

    dilihat pada Gambar 3.5

    Gambar 3.5 Rangkaian Pengendali

    ATmega16L merupakan pengendali utama pada rangkaian pengendali sistem ini.

    Dikarenakan oleh sistem yang dimiliki oleh ATmega ini sudah terintegrasi dengan

    RAM, ROM, memory flashsehingga dapat menjadi sebuah sistem yang komplit

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    29/70

    29

    untuk sebuah prosesor pengontrol. Sistem pengenadali juga mendapatsuplly daya

    5 volt.

    Pada sistem pengendali juga terdapat beberapa komponen pendukung agar

    ATmega16L yang merupakan pengendali utama dapat bekerja secara optimal

    diantaranya, terlihat pada Tabel 3.2

    Tabel 3.2 Kompenen-komponen pada rangkaian pengandali

    3. Rangkaian Sensor (HS 133)Pada sistem pendeteksi kebocoran LPG menggunakan sensor HS 133, di mana

    merupakan komponen utama yang mendeteksi apabila terjadi kebocoran LPG.

    Rangkaian ini dicatu dengan level tegangan sebesar 5 volt. Gambar 3.6

    diperlihatkan perancangan rangkaian sensor HS 133.

    Nama Komponen Fungsi

    Crystal 8

    Rangkaian clockKapsitor keramik 22pf

    Kapasitor keramik 100nf

    Resistor 0,7 k

    Rangkaian reset

    Push button

    LED

    Indikatorpower supply

    Resistor 1 K

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    30/70

    30

    Gambar 3.6 Perancangan Rangkaian Sensor HS 133

    Sebagaimana yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, sensor HS 133

    memiliki 6 pin, diantaranya 4 pin digunakan untuk menangkap sinyal dan 2 pin

    lainnya digunakan untuk pemanas.

    4. Rangkaian AlarmAlarm yang digunakan adalah jenis alarm 220 volt. Rangkaian alarm ini terdiri

    dari relay 12 volt (normaly open), resistor 1 k, dan tip 122. Alarm sendiri

    mendapat suplay tegangan langsung dari trafo sebesar 220 VAC, sedangkan relay

    12 Volt.Rangkaian alarm ini dihubungkan pada PORT.D7 pada rangkaian

    pengandali. Gambar 3.7 perancangan rangkaian sensor yang akan digunakan pada

    sistem pendeteksi kebocoran gas berbasis mikrokontroller.

    Gambar 3.7 Perancangan Rangkaian Alarm

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    31/70

    31

    5. Rangkaian LED IndikatorRangakaian LED indikator terdiri dari 3 buah LED yang berbeda warna, yakni

    hijau, kuning, dan merah. Dimana masing-masing warna LED memiliki fungsi

    indikator yang berbeda. Warna hijau menandakan sistem dalam keadaan normal,

    warna kuning dan merah menandakan sistem telah mendeteksi terjadinya

    kebocoran gas, sebagaimana telah dipaparkan pada Tabel 3.1. Rangkaian LED

    Indikator ini juga menggunakan 3 buah resistor 1 k. Berikut ini diperlihatkan

    Gambar 3.8 perancangan rangkaian LED indikator yang digunakan pada sistem

    Gambar 3.8 Perancangan Rangkaian LED Indikator

    6. Rangkaian Penampil ( LCD 2x16)Rangkaian penampil yang digunakan dalam sistem pendeteksi kebocoran gas ini

    adalah LCD 216. LCD berfungsi untuk menampilkan kadar dari kebocoran gas

    yang terjadi dalam bentuk persentase. Penghubungan pin LCD dan alokasinya

    pada mikrokontroler ATmega16 diilustrasikan pada Gambar 3.9.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    32/70

    32

    Gambar 3.9 Rangkaian SchematicPenampil LCD 16x2

    3.3 Perancangan Programming

    Untuk mempermudah dalam perancangan software maka, digunakan pendekan

    flowchart perancangan flochart sistem pendeteksi kebocoran LPG berbasis

    mikrikontroller ini dapat dilihat pada Gambar 3.10.

    Gambar 3.10 PerancanganflowchartSistem Pendeteksi Kebocoran LPG Berbasis

    Mikrokontroller

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    33/70

    33

    Secara garis besar program padaprototipeini terbagi atas 3 kondisi yakni kondisi

    Standby, kondisi tidak terjadi kebocoran, dan kondisi terjadi kebocoran yang akan

    dijelaskan sebagai berikut :

    3.3.1 Kondisi Standby

    Pada kondisi ini merupakan kondisi pengaktifan sistem dari kondisi offke kondisi

    on. Setelah sistem di-on-kan, Flowchartdari kondisi Standby diperlihatkan pada

    gambar 3.11.

    Gambar 3.11Flowchart Kondisi Standby

    3.3.2 Kondisi Sistem Tidak Terjadi Kebocoran LPG

    Pada kondisi ini sistem tidak mendeteksi adanya LPG yang bocor. Kondisi ini

    juga ditandai dengan menyalanya LED indikator hijau. Alarm tidak berbunyi

    dalam hal ini logika alarm pada PORTC.3 berlogika 0 (low), sedangkan LCD

    tetap menampilkan pembacaan berupa keadaan LPG yang normal. Gambar III.12

    memperlihatkanflowchartpada kondisi ini.

    START

    LED Hijau,Kuning,Merah

    ON

    SISTEM PENDETEKSI

    KEBOCORAN LPG

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    34/70

    34

    Gambar 3.12Flowchart Kondisi Tidak Terjadi Kebocoran LPG

    3.3.3 Kondisi Sistem mendeteksi Kebocoran LPG

    Terdeteksinya kebocoran LPG oleh sensor HS 133 pada sistem ini membuat

    rangkaian alarm pada PORTC.3 yang awalnya berlogika 0 (low) berubah menjadi

    logika 1 (high). LED indikator kuning dan merah yang nantinya akan menyala

    pada kondisi ini. LED indikator kuning menyala ketika level tegangan pada ADC

    berkisar antara 1,23 Volt 2,35 Volt. Sedangkan Led indikator merah menyala

    pada level tegangang diatas 2,35 volt. Sedangkan tampilan pada LCD tetap

    menampilkan status kebocoran LPG.Flowchartpada sistem ini dapat dilihat pada

    gambar 3.13

    Start

    Cek

    Gas

    LED Hijau ON

    KONDISI LPG

    NORMAL

    End

    Tidak ada

    Ada

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    35/70

    35

    Gambar 3.13Flowchart Kondisi Terjadi Kebocoran LPG

    3.4 Pabrikasi Alat

    Pabrikasi alata terbagi atas pabrikasi box rangkaian dan pabrikasi rangkaian

    elektronika

    3.4.1 Pabrikasi Box Rangkaian

    Pembuatan box rangkaian sebagaimana telah dijelaskan pada perancangan

    mekanik. Pada pembuatan boxrangkaian menggunakanfyberglass(acrylic). Hasil

    pabrikasi dapat dilihat pada Gambar 3.14.

    Start

    Cek

    Gas

    Alarm bunyi 2 detik

    KONDISI LPG

    WASPADA

    Alarm bunyi 2 detik

    KONDISI LPG

    TERJADI

    KEBOCORAN

    LED kuning ON LED merah ON

    Vout 1,23-2,35 volt Vout >2,36 volt

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    36/70

    36

    Gambar 3.14 Hasil PabrikasiBoxRangkaian

    3.4.2 Pabrikasi Rangkaian Eletronika

    Pembuatan rangkaian elektronika dicetak pada sebuah PCB polos. Untuk

    memperoleh hasil cetakan yang presisi, digunakan teknik sablon manual.

    Selanjutnya melakukan proses perendaman PCB pada larutan Ferrite Chloride

    (FeCl3). PCB yang selesai direndam kemudian dibersihkan untuk melangkah ke

    proses melubangi titik-titik peletakan komponen dengan menggunakan mini-drill

    PCB.

    Tembaga pada PCB dibersihkan dari minyak, sidik jari, ataupun oksidasi udara

    dengan cara diamplas atau dengan dibersihkan menggunakan cairan

    36 lcohol/tinner. Langkah selanjutnya dengan memasang dan menyolder

    komponen pada tempatnya masing-masing. Proses penyolderan perlu ketelitian

    agar tidak terjadi kesalahan (short circuit) pada jalur yang telah tercetak. Hasil

    pabrikasi rangkaian elektronika diperlihatkan pada Gambar 3.15.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    37/70

    37

    Gambar 3.15 Hasil Pabrikasi Rangkaian Elektronika

    Penggabungan pabrikasi box rangkaian dan pabrikasi rangkaian dapat

    diperlihatkan pada Gambar 3.16 (a) dan (b).

    Gambar 3.16 (a) Hasil Penggabungan PabrikasiBoxDan Rangkaian Elektronika

    Tampak Atas.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    38/70

    38

    Gambar 3.16 (b) Hasil Penggabungan PabrikasiBoxdan Rangkaian Elektronika

    Tampak Samping

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    39/70

    39

    BAB IV

    PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM

    4.1 Pengukuran Rangkaian

    Pada bagian ini yang akan diukur adalah besaran-besaran lisrtik pada blok-blok

    rangkaian elektronika dalam kondisi standby. Blok-blok rangkaian elektronika

    terdiri atas rangkaian power supply, rangkaian sensor, rangkaian LED indikator,

    rangkaian alarm, dan blok rangkaianprocessing unit.

    4.1.1 Pengukuran Rangkaian Power Supply

    Pengukuran rangkaian power supply ini terdiri atas tiga buah titik pengukuran

    yaitu pengukuran inputdan outputpada trafo, AN 7812, dan AN 7805. Gambar

    4.1 memperlihatkan letak titik pengukuran (TP) dan Tabel 4.1 memperlihathatkan

    hasil pengukuran rangkaianpower supply.

    Gambar 4.1 Titik Pengukuran RangkaianPower Supply

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    40/70

    40

    Tabel 4.1 Hasil Pengukuran RangkaianPower Supply

    TitikPengukuran

    JenisKomponen

    InputTerukur

    OutputTerukur

    TP 1 Trafo 220 Vac 12, 2 Vac

    TP 2 AN 7812 12,56 Vdc 11,55 Vdc

    TP 3 AN 7805 12,31 Vdc 4,9 Vdc

    Dari tabel hasil pengukuran di atas dapat dilihat bahwa input terukur dan output

    terukur berada pada kondisi normal

    4.1.2 Pengukuran Rangkaian Sensor

    Pengukuran dilakukan pada input dan output dari rangakian sensor HS 133,

    sebagaiman diperlihatkan pada Gambar 4.2 dan hasil dari pengukuran

    diperlihatkan pada Tabel 4.2

    Gambar 4.2 Pengukuran Sensor

    Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Sensor

    Titik Pengukuran

    (TP)Keterangan

    RatingDatasheet

    (VDC)

    TeganganTerukur

    (VDC)

    TP 1 Input 5 - 5,2 4,9

    TP 2 Output 0 - 5 0,1

    Dari tabel hasil pengukuran dapat dilihat bahwa tegangan sensor berada pada

    ratingtegangan sesuai dengan datasheet.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    41/70

    41

    4.1.3 Pengukuran Rangkaian LED Indikator

    Pengukuran besaran-besaran listrik pada rangkaian ini dilakukan pada prototipe

    dalam kondisi standby. Titik pengukuran pada rangkaian LED indikator

    diperlihatkan pada Gambar 4.3 dan hasil pengukuran pada Tabel 4.3

    Gambar 4.3 Pengukuran Rangkaian LED Indikator

    Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Rangkaian LED Indikator

    4.1.4 Pengukuran Rangkaian Alarm

    Pada rangkaian alarm terdapat sebuah relayyang berperan aktif, dimana pada saat

    input dari rangkaian pengendali diberi logika 0 (low) maka relaydalam keadaan

    normally open dan sebaliknya apabila diberi input logika 1 (high) maka relay

    Keterangan Titik Pengukuran Tegangan (Volt)

    LED Hijau TP 1 4,8

    LED Kuning TP 2 4,8

    LED Merah TP3 4,8

    TP 1

    TP 2

    TP 3

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    42/70

    42

    berubah keadaan menjadi normally close. Berikut ini Gambar IV.4

    memperlihatkan titik pengukuran rangkaian alarm dan Tabel 4.4 hasil pengukuran

    rangkain alarm.

    Gambar 4.4 Pengukuran Rangkaian Alarm

    Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Rangkaian Alarm

    Kondisi RelayKondisi

    PORTC.6

    Tegangan

    (Volt)

    Normally Open 0 0

    Normally Close 1 12,5

    4.1.5 Pengukuran processing uni t.

    Berikut ini hasil pengukuran tegangan dari pin-pin pada processing unit.

    Tabel 4.5 Hasil Pengukuran RangkaianProcessing Unit

    No. KeteranganTegangan

    (Volt)No. Keterangan

    Tegangan

    (Volt)

    1. PB.0 1,7 21. PD.7 1,8

    2. PB.1 1,7 22. PC.0 0

    3. PB.2 1,7 23. PC.1 4,8

    4. PB.3 1,7 24. PC.2 0

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    43/70

    43

    Tabel 4.5 (Sambungan) Hasil Pengukuran RangkaianProcessing Unit

    No. Keterangan Tegangan

    (Volt)

    No. Keterangan Tegangan

    (Volt)5. PB.4 1,8 25. PC.3 0

    6. PB.5 1,8 26. PC.4 0

    7. PB.6 1,8 27. PC.5 0

    8. PB.7 1,8 28. PC.6 0

    9. RESET 4,9 29. PC.7 0

    10. VCC 4,9 30. AVCC 4,9

    11. GND 0 31. GND 0

    12. XTAL 2 2,3 32. AREF 4,8

    13. XTAL 1 2,2 33. PA.7 1,5

    14. PD.0 2,2 34. PA.6 1,515. PD.1 2,3 35. PA.5 1,5

    16. PD.2 3,1 36. PA.4 1,6

    17. PD.3 1,9 37. PA.3 1,6

    18. PD. 4 1,6 38. PA.2 1,3

    19. PD.5 2,2 39. PA.1 0

    20. PD.6 2,3 40. PA.0 1,3

    4.2 Pengujian Sistem Kerja

    Pada bagian ini akan dibahas mengenai pengujian pengukuran prototipe dalam

    keadaan sedang bekerja. Pengujian dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja dan

    sensitifitas sensor dalam mendeteksi kebocoran LPG. Pengujian dilakukan dengan

    menggunakan tiga buah sumber gas yang berbeda yaitu korek gas, tabung gas

    LPG 3 Kg, dan tabung gas LPG 15 Kg. Pengukuran juga dilakukan pada tiga

    keadaan yang berbeda untuk setiap sumber LPG yakni keadaan ruang tertutup,

    ruang semi tertutup, dan ruang terbuka. Pengujiannya dilakukan dengan cara

    membuat kebocoran pada selang gas kemudian mengukur tegangan keluaran dari

    sensor selama 3 detik. Pengukuran dilakukan pada pinout sensor gas untuk

    mengetahui sensitifitas sensor. Kadar kebocoran gas LPG di klasifikasikan

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    44/70

    44

    kedalam tiga tingkatan berdasarkan jumlah indikator yang menyala dengan

    konfigurasi seperti pada Tabel 4.6 dan gambar letak titik pengukuran seperti pada

    Gambar 4.5.

    Tabel 4.6.KonfigurasiTingkatan Kebocoran

    Indikator Interval Tegangan (V) Keterangan

    Hijau 0 - 1,22 Normal

    Kuning 1,23 - 2,35 Low

    Merah 2,36 - 5 High

    Gambar 4.5 Titik Pengukuran Kebocoran LPG

    4.2.1 Pengujian Alat Dengan Menggunakan Korek Gas

    Sebagaimana telah dipaparkan sebelumnya bahwa pengujian dilakukan dilakukan

    terhadap tiga kondisi ruang yakni ruang tertutup, ruang semi terbuka, dan ruang

    tertutup.

    4.2.1.1 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Tertutup

    Pengujian dilakukan pada ruang yang dibuat sedekap mungkin dari udara. Cara

    pengujian dilakukan dengan membandingkan kadar gas yang terdeteksi pada 20

    jarak yang berbeda. Titik pengukuran dilakukan pada pin output dari sensor.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    45/70

    45

    Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.7, dan gambar pengujian pada

    Gambar 4.6

    Gambar 4.6 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang tertutup

    Tabel 4.7 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Tertutup

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout(selama 5 detik)

    Kondisi Kebocoran

    1. 3 3,8 High2. 6 1,8 Low

    3. 9 1,023 -

    4. 12 1,01 -

    5. 15 0,9 -

    6. 18 0,8 -

    7. 21 0,183 -

    8. 24 0,172 -

    9. 27 0,161 -

    10. 30 0,160 -

    11. 33 0,156 -

    12. 36 0,148 -

    13. 39 0,145 -

    14. 42 0,144 -

    15. 45 0,139 -

    16. 48 0,139 -

    17. 51 0,139 -

    18. 54 0,139 -

    19. 57 0,139 -

    20. 60 0,139 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    46/70

    46

    Dari tabel 4.7 di atas maka dapat diperoleh grafik seperti Gambar IV.7.

    Gambar 4.7 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan Korek Api Pada Ruang

    Tertutup

    Dari grafik hasil pengujian dapat diamati bahwa tegangan terbesar terdapat pada

    jarak 3 cm yaitu 3,8 Volt, hal ini dipengaruhi oleh jarak dari sumber gas dengan

    sensor yang masih dekat sehinggan intensitas gas yang terbaca oleh sensor masih

    maksimal dengan kontaminasi dengan oksigen yang masih kecil. Kemudian pada

    jarak 6 cm tegangan turun menjadi 1,8 Volt. Seiring bertambahnya jarak antara

    sensor dengan sumber gas maka tegangan yang terbaca pada pin out sensor

    semakin menurun, misalnya pada jarak cm tengangan turun menjadi 0,144 Volt.

    Dan pada jarak 45 cm sampai 60 cm tegangan yang terukur konstan 0,139 Volt.

    4.2.1.2 Pengujian Mengunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka

    Metode pengujian kali ini dilakukan dengan kondisi ruang yang semi terbuka

    yakni dilakukan pada ruangan yang jendela dan pintunya dibuka. Pengukuran

    tegangan pada pinout dilakukan 20 kali dengan jarak yang berbeda. Hasil

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    47/70

    47

    pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.8 dan Gambar 4.8 pengujian pada ruang

    semi terbuka.

    Gambar 4.8 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka

    Tabel 4.8 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka

    NO. Jarak(cm)

    Vout(selama 5 detik)

    Kondisi Kebocoran

    1. 3 3,6 High

    2. 6 1,32 Low

    3. 9 0,69 -

    4. 12 0,47 -

    5. 15 0,39 -

    6. 18 0,26 -

    7. 21 0,207 -

    8. 24 0,166 -

    9. 27 0,159 -10. 30 0,152 -

    11. 33 0,143 -

    12. 36 0,125 -

    13. 39 0,122 -

    14. 42 0,127 -

    15. 45 0,117 -

    16. 48 0,109 -

    17. 51 0,108 -

    18. 54 0,106 -

    19. 57 0,105 -

    20. 60 0,104 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    48/70

    48

    Grafik hasil pengujian sensor pada ruang semi terbuka terlihat pada Gambar 4.9

    Gambar 4.9 Grafik Hasil Pengujian Mengunakan Korek Gas Pada Ruang Semi

    Terbuka

    Dari grafik dapat terlihat bahwa pengujian pada ruang semi terbuka tegangan yang

    terbaca pada jarak 3 cm adalah 3,6 Volt. Pada jarak 9 cm tegangan turun menjadi

    0,69 Volt kondisi ini indikator berada pada keadaan normal, meski tetap terjadi

    pembacaan pada sensor. Sebagaimana telah dijelaskan pada bab sebelumnya

    bahwa indikator Alarm akan bekerja jika tegangan padapin outsensor diatas 1,23

    volt. Penurunan pembacaa tegangan pada pin out sensor disebabkan oleh jarak

    dan kadar oksigen yang besar sehingga mengkontaminasi kadar gas.

    4.2.1.3 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka

    Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dan sensitifitas sensor jika

    berada pada ruang terbuka. Pengujian dilakukan pada 20 jarak yang berbeda.

    Berikut ini hasil dan gambar pengujian sensor diperlihatkan pada Gambar IV.10

    dan Tabel 4.9.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    49/70

    49

    Gambar 4.10 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka

    Tabel 4.9 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    (selama 5 detik)

    Kondisi Kebocoran

    1. 3 2,09 High

    2. 6 0,8 -

    3. 9 0,29 -

    4. 12 0,27 -

    5. 15 0,27 -

    6. 18 0,20 -

    7. 21 0,144 -

    8. 24 0,143 -

    9. 27 0,14 -

    10. 30 0,125 -

    11. 33 0,121 -

    12. 36 0,119 -

    13. 39 0,117 -

    14. 42 0,117 -15. 45 0,115 -

    16. 48 0,114 -

    17. 51 0,114 -

    18. 54 0,113 -

    19. 57 0,113 -

    20. 60 0,113 -

    Berdasarkan data hasil pengujian yang dilakukan pada ruang terbuka maka dapat

    diperoleh grafik seperti pada Gambar 4.11.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    50/70

    50

    Gambar 4.11 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang

    Terbuka

    Dari grafik hasil pengujian dapat dilihat bahwa pada jarak 3 cm besarnya

    tegangan yang terukur adalah 2,09 volt, terjadi penurunan yang signifikan pada

    jarak 6 cm yaitu 0,8 Volt. Hal ini disebabkan oleh kontaminasi gas dengan

    oksigen yang besar mengingat pengambilan data dilakukan pada ruang yang

    terbuka. Penurunan tegangan terus menurun seiring bertambah jauhnya jarak

    sumber kebocoran dengan sensor. Terlihat pada jarak 60 cm tegangan yang

    terbaca padapinoutsensor sebesar 0,113 Volt.

    4.2.2 Pengujian Alat Menggunakan Gas LPG 3 Kg

    Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kesensitifan pembacaan sensor dengan

    menggunakan gas LPG 3 KG dalam tiga kondisi berbeda yakni tertutup, Semi

    terbuka dan Terbuka. Pengujian dilakuakan pada pinout yang sama seperti

    pengujian-pengujian sebelumnya yakni padapinoutsensor

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    51/70

    51

    4.2.2.1 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup

    Pengukuran ini dilakukan di sebuah ruangan yang dibuat sekedap mungkin

    dengan udara. Cara pengukuran dilakukan dengan membandingkan kadar gas

    yang terbaca dalam 20 jarak yang berbeda menggunakan gas LPG. Titik

    pengukuran dilakukan pada pinout sensor. Hasil pengukuran dapat dilihat pada

    Tabel 4.10, gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.12, dan Grafik hasil

    pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.13.

    Gambar 4.12 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup

    Tabel 4.10 Hasil Pengujian Menggunakan Gas LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    (selama 5 detik)

    Kondisi Kebocoran

    1. 3 4,56 High2. 6 2,46 High

    3. 9 2,20 Low

    4. 12 1,70 Low

    5. 15 1,50 Low

    6. 18 1,43 Low

    7. 21 1,37 Low

    8. 24 1,22 -

    9. 27 1,18 -

    10. 30 1,17 -

    11. 33 1,12 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    52/70

    52

    Tabel 4.10 (Sambungan) Hasil Pengujian Menggunakan Gas LPG 3 Kg Pada

    Ruang Tertutup

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    (selama 5 detik)

    Kondisi Kebocoran

    12. 36 1,10 -

    13. 39 0,97 -

    14. 42 0,95 -

    15. 45 0,81 -

    16. 48 0,76 -

    17. 51 0,66 -18. 54 0,35 -

    19. 57 0,32 -

    20. 60 0,22 -

    Gambar 4.13 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG Pada Ruang Tertutup

    Pada grafik kali ini dapat kita lihat beberapa perbedaan yakni semakin banyak

    titik pembacaan yang dihasilkan dan juga penuruanan yang kurang signifikan.

    4.2.2.2 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

    Pengujian kali ini dilakukan di ruangan yang jendela dan pintunya terbuka (semi

    terbuka) dengan cara melakukan pengukuran pada pinoutsensor. Hasil pengujian

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    53/70

    53

    dapat dilihat pada Tabel 4.11, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.14

    dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.15.

    Gambar 4.14. Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

    Tabel 4.11 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

    No. Jarak(cm)

    Vout(selama 5 detik)

    KondisiKebocoran

    1. 3 4,9 High

    2. 6 2,71 High

    3. 9 2,30 Low

    4. 12 1,04 -

    5. 15 0,98 -

    6. 18 0,84 -

    7. 21 0,71 -

    8. 24 0,62 -

    9. 27 0,60 -

    10. 30 0,59 -

    11. 33 0,57 -

    12. 36 0,56 -

    13. 39 0,48 -

    14. 42 0,42 -

    15. 45 0,28 -

    16. 48 0,22 -

    17. 51 0,173 -

    18. 54 0,171 -

    19. 57 0,164 -

    20. 60 0,162 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    54/70

    54

    Gambar 4.15 Grafik Hasil Pengujian LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

    Dari grafik hasil pengujian terlihat penurunan jumlah titik pembacaan

    dibandingkan grafik sebelumnya. Hal ini diakibatkan pengaruh udara dalam

    ruangan yang mengkontaminasi kandungan propane dan isobutene yang terdapat

    dalam gas LPG sehingga mempengaruhi daya kesensitifan sensor untuk

    mengidentifikasi gas.

    4.2.2.3 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Ruang Terbuka

    Pengujian kali ini dilakukan di ruangan terbuka dengan cara yakni mengukur

    tegagan keluaran sensor dengan cara memasang alat ukur pada pinout sensor.

    Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.12, Gambar pengujian dapat dilihat

    pada Gambar 4.16 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.17

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    55/70

    55

    Gambar 4.16 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Terbuka

    Tabel 4.12 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Terbuka

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    ( selama 5 detik )

    Kondisi kebocoran

    1. 3 3,5 High

    2. 6 1,24 Low

    3. 9 1,09 -

    4. 12 1,08 -

    5. 15 0,93 -

    6. 18 0,84 -

    7. 21 0,73 -

    8. 24 0,68 -

    9. 27 0,60 -

    10. 30 0,58 -

    11. 33 0,49 -

    12. 36 0,34 -

    13. 39 0,30 -

    14. 42 0,29 -

    15. 45 0,21 -16. 48 0,2 -

    17. 51 0,17 -

    18. 54 0,15 -

    19. 57 0,14 -

    20. 60 0,13 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    56/70

    56

    Gambar 4.17 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang

    Terbuka

    4.2.3 Pengujian Alat Dengan Menggunakan LPG 15 Kg

    Seperti yang telah dilakukan sebelumnya, pengujian ini bertujuan untuk

    mengetahui kesensitifan pembacaan sensor dengan menggunakan gas LPG 15 KG

    dalam tiga kondisi berbeda yakni tertutup, Semi terbuka dan Terbuka. Pengujian

    dilakuakan padapinoutyang sama seperti pengujian-pengujian sebelumnya yakni

    padapinoutsensor.

    4.2.3.1 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup

    Pengukuran ini juga dilakukan di sebuah ruangan yang dibuat sekedap mungkin

    dengan udara. Cara pengukuran dilakukan dengan membandingkan kadar gas

    yang terbaca dalam 20 jarak yang berbeda menggunakan gas LPG 15 KG. Titik

    pengukuran dilakukan pada pinout sensor. Hasil pengukuran dapat dilihat pada

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    57/70

    57

    Tabel 4.13, gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.18, dan grafik hasil

    pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.18.

    Gambar 4.18. Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup

    Tabel 4.13 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    (selama 5 detik)

    Kondisi kebocoran

    1. 3 4,9 High2. 6 3,2 High

    3. 9 2,6 High

    4. 12 2,3 Low

    5. 15 1,5 Low

    6. 18 1,2 -

    7. 21 1,05 -

    8. 24 0,96 -

    9. 27 0,88 -

    10. 30 0,76 -

    11. 33 0,65 -

    12. 36 0,56 -13. 39 0,42 -

    14. 42 0,40 -

    15. 45 0,29 -

    16. 48 0,23 -

    17. 51 0,19 -

    18. 54 0,19 -

    19. 57 0,17 -

    20. 60 0,16 -

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    58/70

    58

    Gambar 4.19 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang

    Tertutup

    Tidak jauh berbeda dengan grafik pada sumber gas LPG 3 Kg pada grafik kali ini

    juga tidak terjadi penurunan yang begitu signifikan untuk tiap titik

    pengukurannya. Hal ini dikarenakan kandungan gas yang ada dalam gas LPG

    dapat dikatakan sama karena berasal dari satu pabrikan yang sama. Namun, tetap

    terdapat perbedaan meskipun kecil seperti yang terlihat pada titik pengukuran

    dengan jarak 3 cm, tegangan yang terukur pada jarak 3 cm yakni sebesar 4,9 V.

    Apabila dibandingkan dengan hasil pengukuran pada tabung gas LPG 3 KG, akan

    dapat dilihat bahwa pada gas LPG 15 KG pembacaan tegangan maksimum untuk

    pengukuran sedikit lebih besar. Hal ini bisa saja diakibatkan oleh beberapa faktor

    yakni kadar oksigen, intensitas gas yang keluar dan juga pembacaan alat ukur.

    Pada grafik dapat dilihat terjadi penurunan tegangan berada pada kondisi normal

    sesuai dengan karakteristik dari sensor. Pada pengujian ini tidak terjadi penurunan

    yang signifikan dapat terlihat pada pinoutsensor dari jarak terdekat 3 cm sampai

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    59/70

    59

    jarak terjauh 60 cm tegangan yang dihasilkan penurunan yang stabil. Pada

    keadaaan ini dapat dikatakan sensor bekerja secara maksimal, karena pada jarak

    terjauh 60 cm masih dapat mendeteksi adanya gas dengan terukurnya tegangan

    sebesar 0,16 V.

    4.2.3.2 Pengujian Menggunakan LPG Pada Ruang Semi Terbuka

    Pengujian kali ini dilakukan di ruangan yang jendela dan pintunya terbuka (semi

    tertutup) dengan cara melakukan pengukuran pada pinoutsensor. Hasil pengujian

    dapat dilihat pada Tabel 4.14, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.20

    dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.21

    Gambar 4.20 Pengujian Menggunakan Lpg 15 Kg Pada ruang Semi Terbuka

    Tabel 4.14 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    60/70

    60

    NO. Jarak

    (cm)

    Vout

    (selama 5 detik)

    Kondisi kebocoran

    1. 3 4,7 High2. 6 3,2 High

    3. 9 2,3 Low

    4. 12 2,0 Low

    5. 15 1,23 Low

    6. 18 1,01 -

    7. 21 0,97 -

    8. 24 0,87 -

    9. 27 0,72 -

    10. 30 0,61 -

    11. 33 0,58 -12. 36 0,28 -

    13. 39 0,23 -

    14. 42 0,22 -

    15. 45 0,20 -

    16. 48 0,18 -

    17. 51 0,17 -

    18. 54 0,15 -

    19. 57 0,14 -

    20. 60 0,14 -

    Gambar 4.21 Grafik Hasil Pengujian LPG 15 Kg Pada Ruang Semi Terbuka

    Dari grafik dapat terlihat bahwa pengukuran tegangan tertinggi berada pada jarak

    terdekat antara sumber gas dan sensor. Pada jarak 3 cm pembacaan tegangan yang

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    61/70

    61

    teridentifikasi oleh sensor sebesar 4,7 V. Apabila kita mengklasifikasikan kadar

    kebocoran berdasar pada konfigurasi indikator maka kadar gas yang teridentifikasi

    digolongkan kedalam level high karena berada pada interval 3-5 V . Namun,

    tegangan berangsur- angsur turun seiring bertambahnya jarak antara sumber gas

    dengan sensor. Gas kemudian terus berangsur turun hingga pada titik pembacaan

    jarak 57 cm yakni sebesar 0, 14 V dan kemudian tegangan tersebut bertahan dan

    tetap konstan meski jarak terus ditambah.

    4.2.3.3 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka

    Pengujian kali ini dilakukan di luar ruangan (ruangan terbuka) dengan cara yakni

    mengukur tegagan keluaran sensor dengan cara memasang alat ukur pada pinout

    sensor. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.15, Gambar pengujian dapat

    dilihat pada Gambar 4.22 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar

    4.23.

    Gambar 4.22 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka

    Tabel 4.15 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka

    NO. Jarak Vout Kondisi kebocoran

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    62/70

    62

    (cm) selama 5 detik

    1. 3 3,7 High

    2. 6 1,9 Low3. 9 1,6 Low

    4. 12 1,13 -

    5. 15 1,07 -

    6. 18 0,93 -

    7. 21 0,85 -

    8. 24 0,71 -

    9. 27 0,89 -

    10. 30 0,66 -

    11. 33 0,69 -

    12. 36 0,59 -13. 39 0,43 -

    14. 42 0,40 -

    15. 45 0,33 -

    16. 48 0,27 -

    17. 51 0,18 -

    18. 54 0,15 -

    19. 57 0,14 -

    20. 60 0,14 -

    Gambar 4.23 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Diruang Terbuka

    Dari grafik 4.23 dapat dilihat bahwa pembacaan tegangan maksimal pada jarak 3

    cm masih belum cukup banyak terkontaminasi oleh gas terbukti dengan

    pembacaan tegangan yang teridentifikasi oleh sensor yaitu 3,7 V.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    63/70

    63

    Pada grafik terlihat pembacaan tegangan maksimal berada pada jarak 3 cm dan

    terus menurun secara eksponensial hingga pada titik pengukuran 15 cm tegangan

    turun hingga menjadi 1,07 V. Dari pengamatan untuk tiap jarak bahwa penurunan

    pada grafik ini lebih signifikan dibandingkan dengan grafik sebelumnya hal ini

    dipegaruhi oleh kondisi tekanan udara luar yang kurang stabil sehingga

    menghasilkan pembacaan tegangan yang teridentifikasi kecil dan sejenak naik

    pada jarak 27 dan 33. Lalu pada jarak 36 cm tegangan turun hingga 0, 59 V dan

    kemudian tegangan terus turun seiring bertambahnya jarak ukur.

    4.2.4 Pengujian Alat Dengan Kondisi Kompor Menyala

    Pada pengujian kali ini prototipe akan dicoba dengan skenario kompor dalam

    keadaan menyala. Metodologi yang digunakan pada pengujian ini adalah dengan

    cara menyalakan kompor lalu mengukur tegangan pada pin out sensor apakah

    terdapat tegangan atau tidak. Pola pengujian seperti yang terlihat pada Gambar

    4.24.

    Gambar 4.24 Pengujian Dengan Kondisi Kompor Menyala

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    64/70

    64

    Setelah dilakukan pengujian terhadap kompor yang sedang menyala dengan jarak

    terdekat antara sensor dan nyala api pada kompor yakni sejauh 5 cm hasil yang

    didapatkan adalah detektor tidak mendeteksi adanya kebocoran gas LPG. Hal ini

    disebabkan kadar propane dan isobuatane yang terkandung dalam gas LPG telah

    berubah unsur dan bercampur dengan oksigen(menjadi api) sehingga detektor

    tidak lagi mendeteksi adanya kebocoran. Pengujian ini berfungsi untuk

    mendeteksi adanya kemungkinan kesalahan pembacaan kebocoran gas LPG

    ketika proses memasak berlangsung.

    4.3 Analisa Grafik

    Bertujuan untuk membandingkan pengaruh dari jenis sumber kebocoran gas serta

    pengaruh dari jenis ruang terjadinya kebocoran terhadap pendeteksian kebocoran

    LPG dari sensor. Berikut analisa dengan membandingkan tiga jenis sumber LPG

    dan ruang terjadinya kebocoran.

    4.3.1 Analisa Grafik Pada Ruang Tertutup

    Analisa dilakukan dengan membandingkan sumber LPG yaitu korek gas, LPG 3

    Kg, dan 15 Kg yang dilakukan pada ruang tertutup. Grafik dari ketiganya dapat

    dilihat pada Gambar 4.25.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    65/70

    65

    Gambar 4.25 Grafik Pada Ruang Tertutup

    Grafik yang ditunjukkan oleh Gambar 4.25 merupakan grafik perbandingan antara

    tiga buah kondisi sumber gas yang berbeda dengan 20 jarak yang berbeda. Dapat

    kita lihat perbandingan penurunan pembacaan gas pada masing-masing sumber

    gas. Pada sumber korek gas penurunan terjadi secara sangat signifikan dan juga

    titik pembacaan yang dapat sensor identifikasi hanya sedikit yakni sebanyak 5

    titik jarak pengukuran yakni 3 18 cm dengan tegangan maksimum 3,8 V dan

    tegangan minimum 0,8 V. Berbeda dengan sumber gas LPG terjadi penurunan

    yang tidak signifikan untuk tiap titik pengukurannya. Hal ini disebabkan

    kandungan isobutene dan propane pada gas LPG memiliki presentase yang lebih

    besar dibandingkan dengan sumber korek gas sehingga sulit bagi oksigen untuk

    dapat bersenyawa dan mengkontaminasi kandungan tersebut.

    Hal lain yang perlu diperhatikan adalah penurunan yang terjadi pada grafik gas

    LPG 3 KG dan juga gas LPG 15 KG yang hampir sama hal ini diakibatkan

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    66/70

    66

    kandungan senyawa isobutana dan propana yang relatiif sama karena berasal dari

    campuran dan jenis yang sama.

    4.3.2 Analisa Grafik Pada Ruang Semi Terbuka

    Pada analisa kali ini akan dibandingkan tiga jenis sumber gas berdasarkan grafik

    pada pembacaan sensor di ruang semi terbuka seperti yang diperlihatkan pada

    Gambar 4.26.

    Gambar 4.26 Grafik Pada Ruang Semi Terbuka

    Pada grafik 4.26 terlihat perbandingan tiga buah grafik pembacaan sensor

    terhadap tiga buah gas dengan 20 jarak yang berbeda dalam ruangan semi terbuka.

    Seperti yang terlihat bahwa pembacaan maksimal pad grafik in adalah identifikasi

    sensor terhadapa sumber gas LPG 15 KG pada jarak 3 cm. Hal ini disebabkan

    kandungan isobutene dan propane yang besar pada gas LPG 15 KG. berbeda

    dengan sumber korek gas yang hanya mengidentifikasi adanya gas pada 2 jarak

    yang berbeda yakni pada jarak 3 cm dengan tegangan sebesar 3,6 V dan 6 cm

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    67/70

    67

    dengan tegangan sebesar 1,32 V. hal ini dikarenakan kandungan isobutene dan

    propane pada korek gas lebih sedikit dibanding sumber gas LPG 15 KG da LPG

    3 KG sehingga mudah untuk terkontaminasi dengan oksigen disekitar ruangan.

    Hal ini pulalah yang menyebabkan jarak titik pengukuran hana terdeteksi pada 2

    titik.

    4.3.3 Analisa Grafik Pada Ruang Terbuka

    Pada analisa kali ini akan dibandingkan tiga jenis sumber gas berdasarkan grafik

    pada pembacaan sensor di ruang semi terbuka seperti yang diperlihatkan pada

    Gambar 4.27.

    Gambar 4.27 Grafik Pada Ruang Terbuka

    Gambar 4.27 menunjukkan antara hubungan tegangan, jarak antara sumber gas

    dan juga sensor di ruang terbuka. Dapat dilihat pada grafik diatas bahwa

    pembacaan sensor paling tinggi berada gas LPG 15 KG dengan penurunan

    tegangan secara eksponensial namun belum berada pada level signifikan. Berbeda

    dengan sumber korek gas yang hanya dapat mendeteksi hingga jarak 9 cm.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    68/70

    68

    Pada sumber gas 15 KG dan 3 KG hanya terdapat sedikit perbedaan hal ini

    dikarenakan sumber gas dan juga campuran dari senyawa propane dan isobutene

    yang dikandungnya hampir sama. Hal inilah yang menyebabkan kedua grafik dari

    sumber gas tersebut memiliki kesamaan diantaranya jumlah titik pembacaan dan

    juga jarak pembacaan.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    69/70

    69

    BAB V

    KESIMPULAN DAN SARAN

    5.1 Kesimpulan

    Dari hasil perancangan alat dan pengujian sistem kerja alat dapat ditarik

    kesimpulan sebagai berikut :

    1. Sistem yang dibuat pada prototypeini mampu mengidentifikasi kebocoran

    dengan tegangan maksimum sebesar 4,9 V dan tegangan minimum sebesar

    1,24 V.

    2. Prototypebekerja secara maksimal pada jarak 3 cm dari sumber kebocoran

    untuk semua data yang telah diambil, semakin dekat jarak maka semakin

    maksimalprototype mendeteteksi kebocoran LPG .

    5.2 Saran

    Dengan memperhatikan kelemahan dan kekurangan dariprototypeini maka perlu

    adanya beberapa saran sebagai berikut:

    1. Prototype ini dibuat dengan sistem mikrokontroller yang dapat

    dikembangkan lebih luas dan variatif sesuai dengan kebutuhan dan

    dipatenkan agar dapat dipabrikasi secara massal.

    2. Kondisi pengukuran agar dibuat lebih variatif untuk lebih meningkatkan

    kehandalan pembacaan sensor.

  • 5/25/2018 Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler

    70/70

    70

    3. Perlunya untuk membandingkan beberapa jenis sensor gas untuk dapat

    mengetahui sensor yang paling handal.

    4. Perlu memperhatikan jarak peletakan sensor dengan sumber gas, karena

    sensor akan mendeteksi tingkat kepekatan kadar gas. Semakin dekat jarak,

    maka akan semakin pekat gas akan terdeteksi karena sensor akan mencium

    kadar gas yang ada di udara.