CARI SESUATU ?

Rabu, 01 Februari 2017

PERINGATAN KEBOCORAN GAS LPG

PERINGATAN KEBOCORAN GAS LPG

Mukhammad Ali Khoironi1, Panca Setyarini2, Samuel BETA3.
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl.Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : : 1khoi.roni@gmail.com, 2pancasetyarini@gmail.com,


Abstrak – Untuk mengetahui adanya kebocoran gas LPG pada suatu ruangan dibutuhkan pemberitahuan peringatankebocoran gas LPG. Dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Mikrokontroler ARM NUC120 menggunakan masukan sensor gas  dengan luaran Dot Matrix  display P10 dan buzzer. Sensor gas yang digunkan adalah sensor MQ2. Luaran yang dihasilkan berupa tampilan kadar gas lpg di ruang tertutup pada Dot Matrix  P10 dan suara buzzer yang berfungsi sebagai peringatan bahwa terjadi kebocoran gas lpg di ruangan itu. Serta ditampilkan pula tulisan “AMAN” jika tidak terjadi kebocoran dan tulisan “BAHAYA” jika terjadi kebocoran. Buzzer akan berhenti berbunyi setelah kadar gas lpg di ruangan itu kembali normal.

Kata Kunci : ARM NUC 120, Sensor MQ2, Buzzer, Dot Matrix  Display P10

Abstract - To determine the leakage of LPG gas in a room takes notice peringatankebocoran LPG gas. In this study NUC120 ARM Microcontroller applications made using the gas sensor inputs with outputs Dot Matrix display P10 and buzzer. Digunkan gas sensor is a sensor MQ2. Outcomes that produced a display lpg gas levels in a confined space on a Dot Matrix P10 and a buzzer sound that serves as a warning that lpg gas leak in the room. As well as also displayed the words "AMAN" if it does not leak and the words "BAHAYA" in case of leakage. Buzzer will stop sounding after lpg gas levels in the room was back to normal.

Keywords: ARM NUC 120, MQ2 Sensor, Buzzer, Dot Matrix Display P10


 I .  PENDAHULUAN

Dalam berbagai kasus kebakaran yang terjadi di masyarakat seringkali kebakaran tersebut diakibatkan oleh kebocoran LPG. Kurang waspadanya masyarakat terhadap kebocoran LPG dapat berakibat fatal. Bocornya LPG dapat terjadi karena tabung penyimpanan LPG mengalami kerusakan akibat kesalahan dalam pemakaian atau umur tabung yang menyebabkan penurunan kualitas penyimpanan LPG.
Detektor LPG dapat mengatasi kasus kebocoran LPG yang ada di masyarakat. Penggunaan detektor LPG akan mempermudah pengawasan terhadapat kebocoran LPG, sehingga bahaya lain seperti kebakaran dapat dihindari.
Alat ini menggunakan mikrokontroler ARM NUC 120 dengan masukan sensor MQ2 dan keluaran tampilan pada module Dot Matrix P10. Hasil pembacaan sensor berupa nilai PPM dan status keadaan LPG yang ditampilkan pada tampilan dot Matrix , dan buzzer untuk memberi peringatan kepada pengguna.


II. TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino. 

1.                  Sensor MQ2

Sensor MQ2 merupakan sensor yang dapat mendeteksi beberapa jenis gas yang mudah terbakar seperti butana, metana, LPG, propana, alkohol, hidrogen dan dapat mendeteksi PPM asap karbon. Karakteristik hambatan sensor MQ2 terhadap perubahan berbagai kadar gas di udara dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.  Sensor MQ2


Spesifikasi
Tingkat sensitivitas sensor MQ2 bervariasi untuk masing-masing tipe gas hidrokarbon yang dapat dideteksi sesuai daftar dibawah ini :

·         LPG & propana : 200 – 500 ppm
·         I-butana              : 300 – 5.000 ppm
·         Metana               : 5.000 – 20.000 ppm (untuk sensor yang lebih sensitif terhadap methane, gunakan                                      gas sensor MQ-4)
·         Hidrogen            : 300 – 5.000 ppm
·        Etanol / Alkohol : 100 – 2.000 ppm (bila diperlukan sensor yang spesifik untuk alkohol, gunakan                                          MQ-3 Alcohol Detector Sensor)
  

Gambar2. Grafik spesifikasi sensor gas MQ2

Keluaran sensor ini berupa resistansi analog yang dengan mudah dapat dikonversi menjadi tegangan dengan menambahkan satu resistor biasa (bisa juga menggunakan potensiometer sehingga ambang batas sensitivitas deteksi dapat disetel sesuai kebutuhan). Dengan mengkonversi impedansi ini menjadi tegangan, hasil bacaan sensor dapat dibaca oleh pin ADC (analog to digital converter) pada mikrokontroller.
Berdasarkan karakteristik sensor MQ2, kadar PPM LPG dapat dilihat pada persa-maan berikut.
PPM LPG = 102.77 (Rs/Ro)1.5
Dimana RS adalah resistansi sensor terha-dap berbagai konsentrasi kandungan gas di udara dan RO merupakan resistansi sensor yang bernilai 1000 ppm pada H2 di udara yang bersih.

2.                  ARM NUC 120

DT-ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler 32 bit NUC120RD2BN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.
Gambar 3. ARM NUC 120

Spesifikasi :
  • Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
  • Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
  • Terintegrasi dengan osilator 32.768 kHz sebagai sumber clock RTC.
  • Memiliki 1x port USB.
  • Memiliki 1 port RS-485.
  • Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3.3VDC / 5VDC.
  • Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkanprogrammer eksternal.
  • Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.
  • Memiliki 45 jalur GPIO.
  • Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
  • Memiliki port input 8 kanal ADC 10-bit.
  • Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
  • Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.

3.                  Dot Matrix  Display P10

Matrix  titik  atau DMD (Dot Matrix Display)  adalah susunan titik-titik dua dimensi yang digunakan untuk menampilkan karakter-karakter, simbol atau gambar. DMD pada dasarnya adalah susunan beberapa LED yang disusun membentuk Matrix  baris dengan baris dan kolom yang bervariasi sesuai dengan tipenya. Seperti pada seven segment, DMD terdiri dari dua common yaitu common anode dan common cathode. Dalam tugas akhir ini DMD yang digunakan adalah DMD common anode dengan ukuran 16 x 32 pixel.
DMD ini terdiri dari LED yang tersusun secara Matrix  berbentuk segi empat sehingga dengan menyalakan atau mematikan LED yang diinginkan, teks atau grafik dapat ditampilkan. Pengendali DMD mengkonversi instruksi dari decoder ke dalam logik yang dapat menyalakan atau mematikan LED sehingga tampilan yang diinginkan dapat ditampilkan.

Gambar 4.  Module Dot Matrix  P10 

Module atau panel display running text dengan spesifikasi sebagai berikut:
Spesifikasi Teknis:
·         Tipe                    : LED matrix P10 OUTDOOR
  Grade A+
·         Tegangan input  : DC 5V
·          Daya                 : 5A per module (Pada kondisi
                             SEMUA LED nyala)
·         Ukuran module  : 16cm (T) x 32cm (L)
·          Resolusi            : 16 LEDs (T) x 32 LEDs (L) per
                             module atau 10,000dots/m2
·          pitch                  : 10mm
·          Jumlah LED     : 512 LEDs per module
·          Usia LED         : >100,000jam
·          Pilihan warna    : Red

4.                  Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Gambar 5. Buzzer

III.     PERANCANGAN ALAT


A.Perangkat Keras

 Adapun sistem yang digunakan yaitu 
    1. Sensor MQ2
    2. ARM NUC120
    3. Dotmatrix Display P10
    4. Buzzer

B.Bentuk Fisik Modul

Gambar 6. Bentuk Fisik Modul Tampak Depan
Gambar 7.Bentuk Fisik Modul Tampak Belakang

C.  Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Blok diagram hubungan komponen utama pada alat ini adalah ARM NUC 120 terhubung dengan masukan Bluetooth dengan  keluaran berupa Sensor MQ2, Dot Matrix Display P10, Buzzer seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 8. Blok Diagram Komponen Utama

Gambar 9.  Rangkaian Alat


D.Perangkat Keras

      Perancangan perangkat keras ini Mikrokontroller ARM NUC 120 mendapatkan supply tegangan 5 Volt DC, Sensor MQ2,Dot Matrix  Display P10 dan Buzzer mendapatkan supply tegangan 5 Volt.
Gambar 10. Pengawatan Luar Dalam 

E.Diagram Alir

Diagram alir pada program Peringatan Kebocoran Gas LPG adalah sebagai berikut:

Gambar 11. Diagram Alir

D.    Pengujian Alat

Pada dotmatrix display P10 baris pertama menampilkan kadar gas pada ruangan dan baris kedua menampilkan kondisi ruangan.

             

Gambar 12. Keadaan Awal  DotmatriX Display P10 
Jika gas lpg pada ruangan terdeteksi > 30ppm maka pada dotmatrix display p10 akan menampilkan tulisan “AMAN” yang menyatakan kondisi ruangan masih aman
Gambar13. Kondisi ruangan "AMAN"

Gambar 14. Kondisi ruangan “AMAN”

Gambar 15. Kondisi ruangan “AMAN” 

Gambar 16. Kondisi ruangan “AMAN”

Gambar 17. Kondisi ruangan “AMAN”


Jika gas lpg pada ruangan terdeteksi ≤ 30ppm maka buzzer berbunyi dan pada dotmatrix display p10 akan menampilkan tulisan “BAHAYA” yang menyatakan terdapat kebocoran gas lpg pada ruangan tersebut.

Gambar 18. Kondisi ruangan “BAHAYA”

Gambar 19. Kondisi ruangan “BAHAYA”

Gambar 20. Kondisi ruangan “BAHAYA”

Gambar 21.  Kondisi ruangan “BAHAYA”

Setelah ruangan kembali terdeteksi gas lpg > 30ppm buzzer berhenti dan dotmatrix display p10 kembali menampilkan tulisan “AMAN”
Gambar 22.  Kondisi ruangan “AMAN”

Gambar 23.  Kondisi ruangan “AMAN”

Gambar 24. Kondisi ruangan “AMAN”


E.     KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

  • ARM mempermudah kita dalam pengaplikasian mikrokontroler
  • Penggunaan sensor MQ2 sebagai input analog pada mikrokontroler
  • Sensor MQ2 berfungsi untuk mendeteksi gas LPG di ruangan tertutup
  • Penggunaan Dotmatrix Display P10 sebagai penampil kondisi ruangan 

REFERENSI
  1. https://tifanigaluh.wordpress.com/2016/12/26/early-warning-system-kebarkaran/ 
  2. https://www.scribd.com/doc/58146231/Skripsi-Sistem-Deteksi-Kebocoran-gas-elpiji
  3. https://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/alat-deteksi-kebocoran-gas/


         Nama penulis Muhammad Ali Khoironi dilahirkan di kota Jepara, 6 Juli 1995. Penulis telah menempuh pendidikan di TK Nurul Ulul Jepara, SD Liyanatul Mu’tadiin Jepara, MTs Hasyim Asyari Jepara, dan MA Hasyim Asyari. Penulis menyelesaikan pendidikan SMA pada tahun 2014. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.0.15 Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email Khoir.roni@gmail.com


Nama penulis Panca Setyarini. Penulis dilahirkan di Semarang 17 Februari 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK, SD NEGERI TLOGOSARI WETAN 1, SMP NEGERI 9 SEMARANG, dan SMA NEGERI 2 SEMARANG. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang  (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.0.18. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 085747933020 atau melalui via email pancasetyarini@gmail.com.



LAMPIRAN
DOWNLOAD JURNAL ARM PDF
DOWNLOAD POWER POINT
DOWNLOAD PROGRAM
DOWNLOAD GAMBAR PENGAWATAN
DOWNLOAD GAMBAR DIAGRAM ALIR 
DOWNLOAD LAPORAN ARM
Diposting oleh di
Label:

1 komentar:

Silahkan Berikan Kritik dan Saran Anda. Karena Kritik dan Saran Anda Akan Sangat Membantu Kami dalam Memperbaiki Diri

Langganan: Posting Komentar (Atom)