KAMAR BEBAS ASAP ROKOK

KAMAR BEBAS ASAP ROKOK

Richi Ilham Hadiputra¹, Yogi Adnan Jaya², Samuel Beta³.

Mahasiswa dan Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia

E-mail :  Richiilham21@gmail.com¹, adnanjayayogi@gmail.com²,  sambetak2@gmail.com ³,

Abstrak – Kamar Bebas Asap Rokok merupakan suatu sistem yang dirancang untuk mengatasi permasalahan terjadinya kebakaran yang sering terjadi pada bangunan yang disebabkan oleh rokok. Sistem ini dapat mendeteksi terjadinya tanda-tanda kebakaran menggunakan sensor gas MQ-2 yang mendeteksi adanya asap penyebab kebakaran, sensor suhu LM-35 yang mendeteksi suhu ruangan, sensor api KY-026. Keluaran dari sistem ini berupa LCD dan Buzzer yang berfungsi untuk  memberikan informasi kepada satpam berupa informasi tentang kondisi ruangan. Kamar Bebas Asap Rokok ini ARM NUC120 sebagai mikrokontrolernya. Ketika ada kondisi salah satu sensor MQ-2, LM-35, dan KY-026, maka buzzer menggirimkan informasi kepada satpam informasi berupa LCD dan Buzzer .

Kata kunci: ARM NUC120, Sensor MQ-2, Sensor KY-026, Sensor LM-35, LCD dan Buzzer

Abstract - The Non-Smoking Room is a system designed to overcome the problems that occur in buildings caused by smoking. This system can convert signal signals using MQ-2 gas sensor which proves the presence of smoke, LM-35 temperature sensor which promotes room temperature, KY-026 fire sensor. The output of this system consists of LCD and Buzzer which serves to provide information to the security guard containing information about the condition of the room. This Non-Smoking Room ARM NUC120 as the microcontroller. When there are sensors one sensor MQ-2, LM-35, and KY-026, the buzzer sends information to the security guard in the form of LCD and Buzzer.

Keywords: ARM NUC120, MQ-2 Sensor, KY-026 Sensor, LM-35 Sensor, LCD and Buzzer

I.       PENDAHULUAN

        1.1       Latar Belakang

Kebakaran merupakan bencana yang sering terjadi di perkotaan. Menurut Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) mendefinisikan kebakaran sebagai situasi dimana bangunan pada suatu tempat seperti rumah/pemukiman, pabrik, pasar, dan  lain-lain  dilanda api yang menimbulkan korban dan kerugian (BNPB, 2016). Bencana kebakaran yang tidak diatasi dengan cepet akan  menyebabkan  kerugian materi  yang  besar bahkan  juga  dapat membahayakan  jiwa  manusia. Contohnya adalah ketika lupa mematikan rokok, oleh karena  itu, untuk  menghindari  kebakaran  yang  terjadi  pada  suatu  ruangan  dibutuhkan  alat  deteksi  dini  dan  pemadam  kebakaran. Sehingga ketika tidak ada orang di rumah misalnya, kebakaran dapat dideteksi dan dipadamkan secara otomatis.

Berdasarkan permasalahan diatas dirancanglah suatu sistem pemadam kebakaran yang berbasis ARM NUC 120 menggunakan sensor asap (MQ-2) sebagai detektor asap, sensor suhu LM-35, dan sensor api KY-026 mengirimkan informasi berupa bunyi bel dan menampilkan informasi pada LCD mengenai salah satu kondisi yang terdeteksi oleh sensor kepada pengguna ruangan dan satpam.

        1.2       Tujuan

  Tujuan pembuatan alat ini adalah :

 1.Membuat suatu sistem pemadam api yang dapat memberitahukan informasi kebakaran  kepada pengguna menggunakan LCD dan Bel.

  2.  Mengetahui cara kerja dari sistem Kamar Bebas Asap Rokok.

  3.  Meminimalkan terjadinya kebakaran.

        1.3       Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :

    1. Bagaimana merancang suatu sistem Kamar Bebas Asap Rokok dengan pemberitahuan berupa bel   dan LCD?

    2.  Bagaimana cara kerja sistem Kamar Bebas Asap Rokok dengan ARM NUC 120?

    3.  Bagaimana cara mendeteksi adanya indikator dari sensor?

 

         1.4       Pembatasan Masalah

Dalam pembuatan alat ini penulis akan membuat batasan permasalahan agar tidak menyimpang dari spesifikasi dan kemampuan alat yang akan buat. Pembatasan masalah tersebut adalah : 

    1.      Sensor asap menggunakan MQ-2.

    2.      Sensor api menggunakan KY-026.

    3.      Sensor suhu menggunakan LM-35.

    4.      Bel dan buzzer akan bekerja bila ada pendeteksian salah satu sensor..

II.    TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

2.1   Sensor MQ-2

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluaran membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor MQ-2 berfungsi mendeteksi adanya asap yang diakibatkan karena kebakaran.

Gambar 2.1 Sensor MQ-2

2.2   ARM NUC120

ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0. 

ARM NUC 120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan perangkat programmer terpisah. NUC120 dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48MHz. Telah dilengkapi dengan Full Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB.

Gambar 2.2 ARM NUC120

2.3   Penampil  16x2

Penampil adalah salah satu jenis cara penataan elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. Penampil berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik. Penampil dalam sistem ini berfungsi menampilkan informasi kondisi ruangan dan level air dalam tandon.

Gambar 2.3 LCD 16x2

2.4  Bel

Bel adalah sebuah komponen elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau getaran. Energi getaran ini akan mengahasilkan suara. Bel digunakan sebagai indikator jika terjadi kebakaran.

Gambar 2.4 Bel

2.5  Flame Sensor KY-026

Sensor api digunakan untuk mendeteksi api atau radiasi. Sensor ini juga dapat mendeteksi sumber cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 760 nm hingga 1100 nm. Sensor ini bisa mendeteksi cahaya tampak, sinyal infra merah dan sinar ultraviolet. Sensor ini dapat mendeteksi gelombang infra merah yang di pancarkan oleh api, sehingga sensor tersebut dapat digunakan sebagai pendeteksi kebakaran.

Gambar 2.5 Flame Sensor KY-026

2.6  LED

LED (light emitting diode) adalah  semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberika arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED.

Gambar 2.6 LED

2.7     Modul Joystick

Modul Joystick adalah komponen yang berbentuk seperti tuas atau tongkat yang dapat digerakan ke berbagai arah untuk mendapatkan posisi yang diinginkan. Pada umumnya modul ini memiliki 2 axis yaitu axis X dan axis Y dan 1 push button. Pengaplikasian modul ini banyak dijumpai pada joystick game PlayStasiun, X-Box, pengendali servo motor, kursi motor, dan lain – lain. Modul ini yang banyak dipakai yaitu tipe bi-axial. Tipe joystick ini merupakan tipe yang sama dengan yang digunakan pada gagang kendali analog pada konsol Sony Playstation, X-box.

Gambar 2.7 Joystick

2.8  Sensor Suhu LM35

Sensor Suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Gambar 2.8 Sensor Suhu LM-35

III. PERANCANGAN ALAT

         3.1       Alat

1.      Bor PCB

2.      Solder

3.      Tang Potong

4.      Gergaji

5.      Kabel USB

6.      Kotak/papan (tepat meletakkan alat)

7.      Setrika

 3      3.2       Bahan

1.      ARM NUC 120 

2.      Sensor MQ-2 

3.      Penampil 16x2 

4.      Bel                                   

5.      Flame Sensor KY-026

6.      LED

7.      Modul Joystick

8.      Sensor Suhu LM-35        

9.      Kaca                    

10.  Kabel penghubung

11.  Triplek       

             3.3       Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Kamar Bebas Asap Rokok

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas:

      1.      Sensor MQ-2 untuk mendeteksi adanya asap.

      2.      Sensor KY-026 untuk mendeteksi adanya api.

      3.      Sensor LM-35 untuk mendeteksi suhu.

      4.      ARM NUC 12O berfungsi sebagai pemroses.

      5.      Penampil berupa LCD untuk menampilkan informasi berupa huruf, angka dan tulisan.

      6.      Bel untuk memberikan tanda/sbagai indikator.

      7.      Joystick untuk memantau ruang yang lain.

      8.      LED sebagai indikator ruangan yang terdeteksi oleh sensor.

 

              3.4       Gambar Rangkaian

3.2    Gambar Rangkaian

             3.5       Diagram Alir

Gambar 3.3 Diagram Alir

                 3.6       Diagram Pengawatan

Gambar 3.4 Diagram Pengawatan Luar

Gambar 3.5 Diagram Pengawatan Dalam 

                3.7       Gambar Alat

Gambar 3.7 Gambar Alat 1

Gambar 3.8 Gambar Alat 2

                3.8       Pembuatan Alat

       Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:

            1.      Membuat perencanaan bagan alat

            2.      Membuat skema pengawatan

            3.      Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan

            4.      Membuat program untuk Arduino

            5.      Pembuatan kerangka alat

            6.      Pemasangan rangkaian pada kerangka alat

IV. CARA KERJA ALAT

Cara kerja dari sistem ini yaitu pada kondisi awal penampil  menampilkan informasi “Proyek ARDUINO” selama 1 s pada kolom pertama, lalu dikolom kedua “ Muncul Nama Anggota Kelompok ” selama 1s . Sensor LM-35 mendeteksi kondisi suhu ruangan, Sensor Api KY-026 Apakah terdeteksi api atau tidak. Yang kemudian akan ditampilkan statusnya di penampil, apabila ketiga kondisi diatas tidak terdeteksi, maka LCD menampilkan keadaan “AMAN”. Namun apabila ketiga kondisi diatas  terdeteksi maka akan mengirimkan pemberitahuan berupa Bel pada tiap ruangan Kemudian sensor MQ-2 akan mendeteksi apakah ada asap dalam ruangan, dan menampilkan informasi “RUANGAN TERDETEKSI ASAP” yang terdeteksi dan akan menampilkan kondisi pada LCD kepada satpam bahwa terdeteksi indikasi kebakaran. . Bel berbunyi.

V.    PENGUJIAN ALAT

Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :

        1. Mengunggah program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan  yang diinginkan atau   belum.

         2.  Menguji alat sesuai cara kerja

VI. KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yaitu     sebagai berikut:

       1.     Penampil 16x2 berfungsi untuk menampilkan informasi berupa teks sesuai kondisi dalam ruangan.

          2.     Sensor MQ-2 sebagai detektor asap.

          3.     Diperlukannya kalibrasi pada sensor agar lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

            [1]    H. S. Wiweko, “Sistem peringatan dini akan bahaya kebakaran,” Telsa, vol. Vol 10, pp. 75–78, 2008.

           [2]    N. S. Rahayu, “Rancang Bangun Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis dan Dinamis Berbasis Mikrokontroler,” Fis. Unand, vol. 6, no. 3, pp. 290–295, 2017.

             [3]    N. Mega Apriyaningsih, Abdul Muid, “Prototipe Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis,” Prism. Fis., vol. V, no. 3, pp. 106–110, 2017.

             [4]   D. Sasmoko and A. Mahendra, “Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Kebakaran Berbasis IoT Dan Sms Gateway Menggunakan Arduino,” Simetris, vol. 8, no. 2, pp. 469–476, 2017.

BIODATA PENULIS

1.      Richi Ilham Hadiputra

Richi Ilham Hadiputra. Penulis dilahirkan di Semarang, 13 Oktober 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Tawang Mas 01 Semarang,  SMP N 19 Semarang dan SMKN 8 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.19. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail: Richiilham21@gmail.com.

2.      Yogi Adnan Jaya

Yogi Adnan Jaya. Penulis dilahirkan di Sukoharjo, 18 Februari 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Bulusan Semarang, SMPN 27 Semarang, dan SMKN 8 Semarang. Tahun 2017 penulis mengikuti seleksi Mahasiswa baru Diploma (D3) dan di terima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.3.23. Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail: Adnanjayayogi@gmail.com