PROTOTIPE PENDETEKSI PROSENTASE KADAR ALKOHOL DALAM MINUMAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DENGAN OUTPUT LCD

1

PROTOTIPE PENDETEKSI PROSENTASE KADAR ALKOHOL

DALAM MINUMAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

ATMEGA 8535 DENGAN OUTPUT LCD

NASKAH PUBLIKASI

disusun oleh

Anto Cuswanto

10.21.0520

kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AMIKOM YOGYAKARTA

2012

2

3

Prototype Detector Alcohol Levels In Precentage Based Drinks Atmega 8535

Microcontroller With Output LCD

Prototipe Pendeteksi Prosentase Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis

Mikrokontroller Atmega 8535 Dengan Output LCD

Anto Cuswanto

Jurusan Teknik Informatika

STMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

Health is a very important thing in human survival. To be able to live a healthy life than with exercise and lifestyle, of course, our bodies need nutrition from healthy foods and beverages as well. One of the factors that lead to food and drink becomes unhealthy is when foods and beverages contain substances that are not useful or even harmful to the body. Among the substances - substances that are preservatives, food coloring, alcohol, and much more. The issue that I will raise in this case is about beverages that contain high levels of alcohol allegedly circulating in the community.

Alcohol can harm health if consumed in large quantities and continuously. Besides beverages containing alcohol in the drinks is unlawful and prohibited by religion. For tackling the problems and controversy, we need a tool that can detect exactly how the alcohol content in drinks. Until now, the tools used to detect the presence of alcohol in the solution is still very scarce and the price is still too expensive to reach by the public, therefore the alcohol detection system design is expected to be able to solve the problem - the problem.

Based on the background of the research problem and after testing tool, it can be concluded that we can determine if there is and what percentage of alcohol content in drinks that have been tested. The work process tools which starts from 3 MQ sensor that takes data from a sample of beverage alcohol content to be measured, then the data is passed to the microcontroller which then will be read and processed in accordance with a program that has been injected. The results of the data processing was shown to LCD in the form of percentage points. Keywords: Prototype, Detection percentage, Alcohol, Beverages, Microcontroller Sensor

MQ 3.

4

1. Pendahuluan

Kesehatan merupakan suatu hal yang sangat penting dalam kelangsungan hidup

manusia. Apabila tubuh sehat maka segala aktifitas tidak akan terhambat sehingga kita

bisa melakukan apapun yang kita mau. Untuk bisa sehat selain dengan berolah raga dan

pola hidup tentunya tubuh kita memerlukan asupan gizi baik dari makanan maupun

minuman.

Makanan dan minuman yang kita butuhkan tentunya juga hendaknya sehat dan

mengandung berbagai zat – zat yang berguna untuk tubuh. Apabila makanan dan

minuman tersebut tidak sehat maka tentunya akan mengganggu tubuh kita. Salah satu

Faktor yang menyebabkan Makanan dan minuman menjadi tidak sehat yaitu kandungan

zat yang ada didalamnya yang tidak bermanfaat dan bahkan membahayakan bila

dikonsumsi.

Diantara zat – zat itu adalah bahan pengawet, pewarna,alkohol , dan masih

banyak lagi. Beberapajenis minuman yang disinyalir mengandung kadar alkohol yang

banyak beredar di Masyarakat. Karena selain merugikan kesehatan bila dikonsumsi

dalam jumlah yang banyak dan terus menerus minuman yang mengandung alkohol juga

masuk dalam minuman yang haram dan dilarang oleh agama.

2. Landasan Teori

2.1 Alkohol

Alkohol sering dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebut grain alcohol

dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena

memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan

metanol, atau grup alkohol lainnya. Begitu juga dengan alkohol yang digunakan dalam

dunia famasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah etanol. Sebenarnya alkohol dalam ilmu

kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi.

Alkohol atau alkanol adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun

yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat

pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain.

Alkohol dapat digunakan sebagai bahan bakar otomotif. Etanol dan metanol

dapat dibuat untuk membakar lebih bersih dibanding bensin atau diesel. Alkohol dapat

digunakan sebagai antibeku pada radiator. Untuk menambah penampilan mesin

pembakaran dalam, metanol dapat disuntikan kedalam mesin Turbocharger dan

Supercharger. Ini akan mendinginkan masuknya udara kedalam pipa masuk,

menyediakan masuknya udara yang lebih padat.

5

2.2 Mikrokontroller

Atmel adalah sebuah perusahaan yang sangat terkenal dengan produk

mikrokontroller. Mikrokontroler digunakan sebagai pusat pengontrol peralatan – peralatan

elektronik tersebut.Karena itu sangat dibutuhkan suatu mikrokontroler yang beruku ran

cukup kecil dan berdaya rendah sehingga memungkinkan didayai dengan menggunakan

baterai1.. Misalnya mikrokontroler ATtinyxx, AT90Sxx, AT86RFxx, ATmega merupakan

keluarga dari MegaAVR.

Hal dasar yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral,

dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan

hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu

ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki

fasilitas yang lengkap.

2.3 Sensor MQ – 3

Sensor adalah suatu alat yang dapat mengubah besaran fisik seperti temperatur,

gaya, kecepatan putaran, dan cahaya menjadi besaran listrik yang sebanding. Agar

sensor dapat bekerja lebih baik dan tepat haruslah memiliki persyaratan sebagai berikut:

a. Kepekaan, yaitu sensor harus dipilih sedemikian rupa pada nilai – nilai

masukan yang ada dapat diperoleh keluaran yang cukup besar.

b. Stabilitas waktu, yaitu untuk menentukan masukan tertentu, sensor harus

dapat memberikan keluaran yang tetap nilainya dalam waktu yang lama.

Rangkaian sensor pada Skripsi yang dibuat ini menggunakan sensor MQ3.

Spesifikasi Sensor Ini:

1. Sensitifitas terhadap kadar alkohol tinggi dan rendah pada bensin

2. Respon yang cepat dan sensitifitas tinggi

3. Stabil dan tahan lama

4. Tegangan sumber 5 VDC atau AC

5. Suhu operasi -10 sampai 70 derajat C

6. Konsumsi arus kurang dari 750mW

1 MOh.Ibnu Malik,Belajar Mikrokontroler PIC16F84,2003 hal 1

6

Sensor MQ-3 merupakan sensor alcohol yang cocok untuk mendeteksi kadar

alcohol secara langsung, missal pada nafas kita. Sensor alcohol MQ-3 memiliki

sensitifitas tinggi dan waktu respon yang cepat.

2.4 Analog to Digital Converter

ADC adalah proses pengubahan sinyal analog menjadi sinyal digital.

Penggunaan ADC sangat banyak, terutama dalam bidang pengukuran. Banyak keluaran

sensor yang masih berupa analog yang harus dikonversi ke digital agar dapat diolah oleh

mikrokontroler.

Fungsi dasar dari pengubah analog ke digital adalah mengubah tegangan analog

ke dalam bentuk biner, sehingga dapat diolah oleh mikrokontroler. data analog yang

merupakan masukan ADC dapat berasal dari sensor ping, dan akan diubah kebentuk

digital yang akan ditampilkan pada layar LCD.

2.5 Baskom AVR

Bascom AVR adalah salah satu tool untuk pengembangan / pembuatan program

untuk kemudian ditanamkan dan dijalankan pada mikrokontroler terutama mikrokontroler

keluarga AVR2. Bascom AVR juga bisa disebut sebagai IDE (Integrated Development

Environment) yaitu lingkungan kerja yang terintegrasi, karena disamping tugas utamanya

(meng-compile kode program menjadi file HEX / bahasa mesin), BASCOM-AVR juga

memiliki kemampuan / fitur lain yang berguna sekali, contoh :

Terminal (monitoring komunikasi serial).

Programmer (untuk menanamkan program yang sudah di-compile ke

mikrokontroler).

2.6 Downloader

Downloader berfungsi untuk memasukkan bahasa pemrograman yang telah

dibuat kedalam mikrokontroler. Downloader mempunyai beberapa macam merk, namun

spesifikasi kegunaannya secara umum adalah sama. Kami menggunakan downloader

dengan merk K-125i.K-125i merupakan USB Atmel AVR ISP Programmer / downloader

untuk semua Tipe AVR.

3 Analisis Dan Perancangan Sistem

3.1 Analisis Sistem

2 Didin Wahyudi,Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa Basic Menggunakan

Baskom-8051,2007 hal 27

7

Sistem ini berfungsi sebagai pendeteksi ada dan tidaknya zat alkohol yang

terkandung dalam minuman yang telah diukur. Alat ini bekerja dengan otomatis dimana

ketika digunakan untuk mengukur suatu cairan yang disinyalir mengandung kadar alkohol

sesuai dengan hasil input dari sensor MQ-3 dan diolah oleh mikrokontroler dengan

program yang telah dimasukkan kedalamnya dan hasilnya akan ditampilkan ke layar

LCD.

Secara keseluruhan proses perancangan “Prototipe Pendekteksi Prosentase

Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis mikrokontroller Atmega 8535Dengan Output

LCD “ ini, meliputi dua bagian utama yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan

perangkat lunak (software).

3.2 Perancangan Perangkat Keras

Prototipe Pendekteksi Prosentase Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis

mikrokontroller Atmega 8535 Dengan Output LCD dibagi manjadi tiga blok, yaitu blok

masukan, blok proses, dan blok keluaran masing – masing blok mempunyai beberapa

komponen:

3.3 Perancangan Mekanik

Pembuatan perangkat mekanik terdiri dari perencanaan desain mekanis yang

mendukung kinerja alat dan berkarakter sesuai pada kondisi sesungguhnya.

Perencanaan ini terdiri dari pengaturan peletakan posisi sensor MQ-3 sebagai input data

dan penampung alkohol dalam hal ini menggunakan gelas berukuran +- 200ml.

3.4 Perancangan Program

Berikut adalah skema perancangan program dari Prototipe Pendeteksi

Prosentase Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535

Dengan Output LCD. Dimana program akan dibuat menggunakan Bascom AVR.

YA

END

Start

Ukur alkohol

Baca data di

eeprom

Apakah sesuai

dengan data

yang sudah

disimpan??

Tampilkan Hasil

TIDAK

8

4 Implementasi Dan Perancangan

Implementasi sistem pada penelitian ini berupa pengujian alat secara

keseluruhan, dan pengujian tiap – tiap komponen dari sistem. Pembahasan dalam bab ini

meliputi dua bagian utama yaitu :

1. Bagian Perakat keras (Hardware)

2. Bagian perangkat lunak (software)

4.1 Implementasi Rancangan Perangkat Keras

Perangkat keras merupakan komponen nyata dari rancangan sistem. Berbeda

dengan perangkat lunak, kesalahan dalam merancang perangkat keras akan

berpengaruh besar pada kinerja sistem. Selain itu, kesalahan dalam pemilihan maupun

perakitan perangkat keras juga akan berpengaruh terhadap besar kecilnya biaya yang

dibutuhkan untuk membangun sistem ini.

4.2 Implementasi Pengujian Perangkat Lunak ( Software )

Prototipe Pendeteksi Prosentase Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis

Mikrokontroller Atmega 8535 Dengan Output LCD ini telah diprogram untuk

membunyikan buzzer setiap selesai memasukkan program kedalam mikrokontroler.

Selanjutnya mikrokntroler akan menampilan hasil dari respon sensor gas alcohol MQ – 3

ke LCD.

4.3 Pembahasan Alat

Pembahasan pada bagian ini akan menjelaskan bagaimana proses

implementasi alat secara keseluruhan.

9

Gambar Prototipe Pendeteksi Prosentase Kadar Alkohol

Cara untuk menjalankan sistem yaitu dengan menyambungkan kabel power

dengan aliran listrik sehingga akan mengalirkan arus listrik yang dari arus AC diubah

menjadi tegangan 7 Volt dengan arus DC. Dengan tegangan tersebut akan mengaktifkan

program yang ada pada mikrokontroler dan mengaktifkan semua komponen yang ada.

Setelah semua komponen aktif maka alat ini siap digunakan untuk mengukur kadar

alkohol. Prosesnya yaitu sampel minuman didekatkan ke sensor MQ – 3, kemudian hasil

pembacaan sensor akan diteruskan ke Mikrokontroler dan data hasil proses

Mikrokontroler akan ditampilakan ke layar LCD.

4.4 Hasil Percobaan Alat

Percobaan alat dilakukan dengan cara mengukur beberapa sampel cairan

alcohol. Besarnya kadar dari sampel tersebut berbeda – beda, mulai dari batas minimal

10 % sampai dengan batas maksimal 100 % ( absolute alcohol ) disesuaikan dengan

alkohol yang banyak beredar dimasyarakat. Setelah dilakukan pengujian maka alat ini

bisa dikatakan berhasil karena dapat mengukur besarnya kadar alkohol ditiap – tiap

sampel.

Hasil dari pembacaannya pun bisa dikatakan akurat karena bisa tepat membaca

prosentasenya. Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan alat ini antara lain :

10

1. Alat dalam kondisi siap digunakan.

2. Semua komponen bekerja sebagaimana dengan fungsinya.

3. Sampel alkohol sesuai dengan yang sudah direkomendasikan.

4. Cara pengukuran sesuai dengan prosedur.

5. Udara dalam ruangan saat melakukan pengujian hendaknya bersih.

Berikut merupakan tabel hasil percobaan pengujian Prototipe Pendeteksi

Prosentase Kadar Alkohol Dalam Minuman Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535

Dengan Output LCD :

Tabel Hasil Percobaan Alat Dalam keadaan Normal

NO. Sampel Cairan

Alkohol Dalam

Persen (%)

Pembacaan Nilai

ADC Sensor

MQ – 3

Banyaknya

Pengujian

Dalam 24 Jam

Keterangan Hasil

Pengujian

1. 10 % 420 6 kali Berhasil ( 10 % )

2. 20 % 500 6 kali Berhasil ( 20 % )

3. 30 % 600 6 kali Berhasil ( 30 % )

4. 50 % 660 6 kali Berhasil ( 50 % )

5. 70 % 710 6 kali Berhasil ( 70 % )

6. 100 % ( absolute ) 750 6 kali Berhasil ( 100 % )

Percobaan alat pada penelitian ini tidak hanya dilakukan dalam kondisi normal

saja, tetapi juga dalam kondisi yang tidak normal. Kondisi Tidak normal dalam hal ini

dimaksudkan ketika suatu saat alat digunakan untuk mengukur kadar alkohol selama

lebih dari 5 jam terus – menerus dalam posisi on dan tidak pernah dimatikan. Hal ini

mengakibatkan panas berlebih pada rangkaian khususnya pada sensor MQ – 3 sehingga

tingkat sensitifitas sensor menjadi berkurang dan tidak valid.

11

Tabel Hasil Percobaan Alat Dalam Keadaan Tidak Normal ( Ekstrim )

NO. Sampel Cairan

Alkohol Dalam

Persen (%)

Pembacaan Nilai

ADC Sensor

MQ – 3

Banyaknya

Pengujian

Dalam 24 Jam

Keterangan Hasil

Pengujian

1. 10 % Error 2 kali Gagal

2. 20 % Error 2 kali Gagal

3. 30 % Error 2 kali Gagal

4. 50 % Error 2 kali Gagal

5. 70 % Error 2 kali Gagal

6. 100 % ( absolute ) Error 2 kali Gagal

5 Penutup

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan pada latar belakang, perumusan masalah dan hasil pengujian alat

pada penelitian ini, maka penulis dapat menarik beberapa kesimpulan, antara lain:

1. Perancangan prototipe ini berhasil sesuai dengan perencanaan.

2. Alat dapat berfungsi dengan baik sebagaimana yang diinginkan. Dibuktikan

dengan hasil percobaan pengujian terhadap beberapa sampel alkohol dan

hasilnya sudah dimasukkan dalam tabel hasil percobaan alat.

3. Untuk alkohol yang telah diuji Tingkat keakuratannya bisa dipertanggung-

jawabkan.

4. Berdasarkan proses uji coba alat dapat diketahui bahwa Kadar alkohol 10 %

berada diantara nilai ADC 420 – 445. Kadar alkohol 20 % berada diantara nilai

ADC 500 – 535. Kadar alkohol 30 % berada diantara nilai ADC 600 – 626. Kadar

alkohol 50 % berada diantara nilai ADC 660 – 680. Kadar alkohol 70 % berada

diantara nilai ADC 710 – 721. Kadar alkohol absolut % berada diantara nilai ADC

750 – 770.

12

5.2 Saran

Dari hasil uji coba ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan

untuk pengembangan lebih lanjut, diantaranya adalah:

1. Alat ini diharapkan dapat digunakan oleh semua kalangan masyarakat. Selain itu

untuk pihak – pihak tertentu alat ini tentunya akan sangat membantu, dalam hal

ini contohnya seperti Polisi, BPOM, MUI dan lain – lain.

2. Membutuhkan lebih banyak lagi sampel alkohol terutama untuk alkohol yang

kadarnya belum banyak beredar dimasyarakat.

3. Untuk pengembangan lebih lanjut sistem ini masih bisa ditambahkan baterai

sebagai sumber arus listrik menggantikan adaptor agar bisa lebih mobile, dan

praktis sehingga bisa dibawa kapan saja dan kemana saja.

Daftar Pustaka

Ahmad Taufik Akbar.2011. Prototipe Sistem Pengukur Dan Penyimpanan Data

Konsentrasi Alkohol ( C2H5OH ) Pada Minuman Menggunakan Sensor TGS

2620 Dan SD Card.Yogyakarta : Skripsi program S1 jurusan teknik elektro

Universitas Gadjah Mada.

Heryanto M. ary & Adi wisnu.2008. Pemrograman Bahasa C untuk mikrokontroler

ATMega8535. Yogyakarta : Andi Offset.

Lisya Mega Fortuna.2012. Pengukur Kadar Alkohol Di Udara Memanfaatkan Sensor Gas

Mq-3 Berbasis Arduino.Yogyakarta : Skripsi program S1 jurusan teknik

informatika STMIK Amikom Yogyakarta

Malik Moh.ibnu.2003. Belajar Mikrokontroler PIC16F84.Yogyakarta: Gava Media.

Wahyudi didin.2007. Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa Basic

Menggunakan Baskom-8051. Yogyakarta: Andi Offset.