Proposal Proyek Akhir

PROPOSAL PROYEK AKHIR

PERANCANGAN  ALAT  PENDETEKSI GAS CO2  SEBAGAI INFORMASI PENCEMARAN  UDARA

LAMBANG

DIUSULKAN OLEH

SARINA WATI  LEMBENG   NIM : 1501017

 

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER

POLITEKNIK ACEH SELATAN

TAPAKTUAN

2018

 

 

 

ABSTRAK

 Penelitian ini dilakukan untuk mendeteksi keberadaan gas diudara pada lingkungan industri  menggunakan sensor MG-811 dengan metode pengiriman data menggunakan jaringan Internet Of Things (IoT)  alat pendeteksi ini sangat penting mengingat CO2  merupakan salah satu jenis gas yang sangat berbahaya bagi manusia. Pengukuran kadar CO2 dengan menggunakan sensor MG-811 dapat diinformasikan melalui jaringan IoT yang dapat diakses menggunakan pemrograman komputer dan menampilkan secara real-time data konsentrasi gas CO2 dan disajikan dalam bentuk angka.

 Kata kunci : CO2, Sensor MG-811, IoT

 

BAB I
PENDAHULUAN
 

1.1  Latar Belakang

Udara merupakan komponen penting dalam kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya sehingga perlu dijaga kualitasnya agar dapat berfungsi maksimal untuk mendukung kehidupan yang sehat bagi makhluk hidup.Polusi memiliki dampak buruk bagi kesehatan dan lingkungan. Dengan  berkembangnya  industri  maka  semakin  banyak  gas-gas berbahaya yang dihasilkan sehingga dapat mengancam kebersihan  udara  terlebih  bagi  kesehatan  tubuh manusia.[1] Gas-gas tersebut  akan  mencemari  udara  yang  ada  di  lingkungan sehingga tanpa sadar akan terhirup dan masuk kedalam tubuh, kemudian  secara  bertahap  tubuh  akan  merasakan  dampaknya. Gas CO dan CO2 tidak berbau dan tidak dapat dilihat, oleh karena itu manusia tidak akan mengetahui akan adanya gas-gas tersebut  disekitarnya,  manusia  baru  bisa  tahu  bila  sudah  merasakan  dampaknya,  maka  penulis membuat “Alat Pendeteksi  Gas  CO2 Sebagai Informasi Pencemaran Udara” dalam  lingkungan  industri maupun diluar lingkungan industri.  Alat  ini diharapkan  agar dapat  mengatasi     masalah  gas berbahaya yang dihasilkan oleh industri-industri yang ada.

1.2 Rumusan masalah

Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah :

  1. Sulitnya masyarakat mendapatkan informasi gas CO2 maka dibutuhkan alat pendeteksi keberadaan gas CO2 .
  2. Tingginya kadar gas CO2 disuatu daerah industri sangat berbahaya.

1.3 Batasan Masalah

Dalam perancangan dan pembuatan alat ini, penulis dapat membatasi beberapa masalah sebagai berikut :

  1. Sensor mendeteksi keberadaan gas CO2 adalah 100 m untuk diluar ruangan, dan 50 m untuk didalam ruangan secara Radius.
  2. Hasil data sensor berupa data ADC (Analog to digital converter)
  3. Gas yang digunakan untuk menguji sensor adalah gas karbondioksida (MG-811)
  4. Pengujian alat dilakukan menggunakan gas di dalam tabung tertutup
  5. pembuatan sistem kontrol yang  menggunakan  microcontroller dan  pengiriman  data  menggunakan jaringan  internet ofting yang akan ditampilkan dan disimpan pada komputer.

 

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian

  1. Dapat mendeteksi keberadaan asap pabrik (gas CO2) diudara.
  2. Mengirim informasi kelapangan melalui jaringan internet ofting, agar memudahkan masyarakat untuk mengetahui informasi bahaya gas CO2.
  3. Membuat alat pendeteksi gas CO2 sebagai media informasi pencemaran udara.
  4. Menghindari masyarakat dari gangguan pencemaran udara.
  5. Untuk memberi informasi kepada masyarakat tinggi atau rendahnya kadar gas CO2 di suatu wilayah.

BAB II

LANDASAN TEORI

 2.1 Karbon dioksida

Karbon dioksida (CO2) adalah senyawa kimia anorganik yang memiliki berbagai penggunaan komersial, dari produksi laser hingga karbonasi minuman ringan. Senyawa ini ada secara alami di lingkungan bumi dan diproduksi dalam berbagai cara, Senyawa ini terdiri dari dua molekul oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah molekul karbon. Gas ini dihasilkan melalui dekomposisi bahan organik serta melalui respirasi dan pembakaran. Jumlah karbon dioksida di lingkungan sebelum awal abad ke-20 terjaga tetap stabil oleh tanaman, yang mampu menyerap gas ini saat melakukan proses fotosintesis. Gas ini juga bisa direkayasa menjadi bentuk padat, dan dalam hal ini dikenal sebagai es kering. Pada konsentrasi tinggi, karbon dioksida bersifat racun pada hewan dan manusia. Orang yang menghirup terlalu banyak karbon dioksida akan tercekik dan susah bernapas, hingga akhirnya jatuh tak sadarkan diri akibat tingkat oksigen yang menurun [2]. Gas ini biasa digunakan untuk menciptakan lingkungan lembab untuk pengelasan, pencegah kebakaran, dan karbonasi minuman. Karbon dioksida merupakan bagian penting dari siklus karbon, siklus kompleks yang mendasari banyak mekanisme kehidupan di bumi. Sementara gas ini terjadi secara alami, jumlahnya yang meningkat di atmosfer mulai memicu banyak kekhawatiran menjelang akhir abad ke-20. Jumlah karbon dioksida yang meningkat akibat berbagai proses pembakaran industri dan kendaraan bermotor dikhawatirkan memicu pemanasan global yang akan mengganggu keseimbangan ekosistem dan memicu cairnya es di kutub.

2.2 Sensor MG-811

Sensor MG-811 adalah sensor yang dapat mendeteksi gas karbon dioksida (CO2) [1]. Sensor MG-811 memiliki 6 kaki pin yang terdiri dari 2 pin A, 2 pin B, dan 2 pin pemanas. Seperti pada gambar [2.3]. Didalam sensor terdapat komponen lilitan pemanas yang berada dalam pipa keramik Al2O3. Struktur sensor terdiri dari bagian elektrolit padat dan pemanas. Bagian elektrolit terbuat dari katin (Na + ) yang berada diantara dua  elektroda yang disusun diatas pemanas. Elemen tersebut berfungsi sebagai pendeteksi gas CO2, dengan reaksi sebagai berikut :

Reaksi katoda : 2Li+  + CO2 + ½O2 + 2e → Li2CO3

                Reaksi anoda   : 2Na+ + ½ O2 +2e → Na2O

Reaksi total     : Li2CO3 + 2 Na+ → Na2O + 2 Li+ + CO2

Reaksi elektrokimia yang terjadi menghasilkan emf (elektromotive force) diantara dua elektroda.

MG811

Gambar 2.1 bentuk fisik sensor MG-811

 

DIAGRAM

gambar 2.2 Karakteristik sensitifitas sensor MG-811

PIN-PIN

gambar 2.3 pin-pin MG-811

BAGIAN DALAM SENSOR

gambar 2.4 bagian dalam  sensor MG-811

2.3 Mikrokontroler Atmega 328

ATMega 328  adalah  mikrokontroller  keluaran  dari  atmel  yang  mempunyai  arsitektur  RISC  (Reduce  Instruction  Set Computer)  yang dimana setiap proses  eksekusi  data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroller  ATmega328  memiliki  arsitektur  Harvard, yaitu  memisahkan  memori  untuk  kode  program  dan  memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja. Instruksi  –  instruksi  dalam  memori  program  dieksekusi dalam  satu  alur  tunggal,  dimana  pada  saat  satu  instruksi  dikerjakan  instruksi  berikutnya  sudah  diambil  dari  memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi  -instruksi dapat  dieksekusi  dalam  setiap  satu  siklus  clock.[5]

2.4 LCD Monitor

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang.[6]

LCD

Gambar  2.4  LCD monitor 16×2 karakter

2.5 Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 adalah board sistem minimum berbasis mikrokontroller ATmega328 jenis AVR [3]. Arduino Uno R3 memiliki 14 digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan untuk PWM output), 6 analog input, 16 MHz osilator kristal, USB connection, power jack, ICSP header dan tombol reset. Skema dari Arduino Uno R3 tampak dari atas dapat dilihat pada Gambar 2.5 dengan karekteristik sebagai berikut :

  • Operating voltage 5 VDC.
  • Rekomendasi input voltage 7-12 VDC
  • Batas input voltage 6-20 VDC.
  • Memiliki 14 buah input/output digital.
  • Memiliki 6 buah input analog.
  • DC Current setiap I/O Pin sebesar 40mA.
  • DC Current untuk 3.3V Pin sebesar 50mA.
  • Flash memory 32 KB.
  • SRAM sebesar 2 KB.
  • EEPROM sebesar 1 KB.
  • 11 Clock Speed 16 MHz.

ARDUINOGambar  2.5 Arduino Uno

2.6 Power supplay (Catu daya)

Catu  Daya  (Power  Supply)  merupakan  rangkaian  yang menyediakan  catu  daya  untuk  setiap  komponen  pada  rangkaian. Alat mendeteksi asap pabrik sebagai informasi pencemaran udara,  yang membutuhkan  catu  daya  yang  stabil.     Rangkaian  catu  daya  yang  akan dibuat mengacu pada rangkaian catu daya teregulasi bersumber dari buku “Elektronika II” karangan Sunomo.

SKEMA

Gambar 2.6 skema Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

2.7 Internet of things (IoT)

Internet untuk Segala atau dalam bahasa inggris Internet of Things, atau dikenal juga dengan singkatan IoT) merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus. Adapun kemampuan seperti berbagi data, remote control, dan sebagainya, termasuk juga pada benda di dunia nyata.

Cara Kerja Internet of Things yaitu dengan memanfaatkan sebuah argumentasi pemrograman yang dimana tiap-tiap perintah argumennya itu menghasilkan sebuah interaksi antara sesama mesin yang terhubung secara otomatis tanpa campur tangan manusia dan dalam jarak berapa pun.Internetlah yang menjadi penghubung di antara kedua interaksi mesin tersebut, sementara manusia hanya bertugas sebagai pengatur dan pengawas bekerjanya alat tersebut secara langsung.

Metode yang digunakan oleh Internet of Things adalah nirkabel atau pengendalian secara otomatis tanpa mengenal jarak. Pengimplementasian Internet of Things sendiri biasanya selalu mengikuti keinginan si developer dalam mengembangkan sebuah aplikasi yang ia ciptakan, apabila aplikasinya itu diciptakan guna membantu monitoring sebuah ruangan maka pengimplementasian Internet of Things itu sendiri harus mengikuti alur diagram pemrograman mengenai sensor dalam sebuah rumah, berapa jauh jarak agar ruangan dapat dikontrol, dan kecepatan jaringan internet yang digunakan. Banyak manfaat yang didapatkan dari internet of things. Pekerjaan yang kita lakukan menjadi cepat, mudah, dan efisien.

BAB III

HIPOTESIS AKHIR

 Hipotesis atau dugaan sementara penulis dalam penelitian alat pendeteksi  gas karbondioksida  (CO2) sebagai informasi pencemaran udara yaitu sebagai berikut :

  1. Sensor yang terpasang pada alat dapat secara otomatis mendeteksi kadar gas CO2
  2. Penggunaan media IoT untuk menginformasikan data hasil deteksi sensor MG-811 memudahkan server membagikan data kepada masyarakat disekitar lingkungan yang dideteksi oleh sensor MG-811
  3. Penggunaan internet of things ini sangat memudahkan menginformasikan data kepada masyarakat.

 BAB IV

METODE DAN JADWAL PENELITIAN

4.1   Metode Penelitian

  1. Alat dan bahan penelitian

Perancangan ini dibuat untuk memudahkan proses pembuatan alat pendeteksi karbondioksida (CO2) sebagai informasi pencemaran udara, disini penulis akan merancang sebuah alat yg mana nantinya memudahkan masyarakat mengetahui kadar gas yang ada di sekitarnya. Adapun bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

  • Sensor MG-811
  • Arduino uno R3
  • Mikrokontroler Atmega 328
  • Power supply (catu daya)
  • LCD Monitor
  • PC / Laptop
  1. Alur penelitian
  • Alur program mikrokontroler

DIAGRAM ALUR

Gambar 4.1 diagram alur  mikrokontroler

Dari  diagram  alir  Gambar  4.1 merupakan  langkah-langkah  alur  program pertama  yang  dijalankan  adalah  inisilisasi  dari  array  sensor  dan    delay  atau  jeda selama 10 detik  untuk memanaskan  heater  dari  masing-  masing sensor yang ditampilkan pada LCD .

  • Flowchart program

FLOWCHART

gambar 4.2 flowchart program

4.2 Rencana Kegiatan Penelitian

Tabel 4.1 Rencana Jadwal Penelitian

rencana kegiatan

 

BAB V

KELUARAN YANG DIHARAPKAN 

Sistem yang akan dibangun dalam alat pendeteksi gas karbondioksida sebagai informasi pencemaran udara ini  menggunakan sensor MG-811 yang dihubungkan ke Arduino uno R3 yang telah dibuat program, selain sensor alat pendukung lainnya ialah mikrokontroler sebagai memori penyimpan,dan modul IoT sebagai media pengirim informasi ke masyarakat.

 

DAFTAR PUSTAKA

 [1]  “Gas Berbahaya CO dan CO2 di Lingkungan Industri”  dari

“E-J       ournal Teknik Elektro dan Komputer (2014), ISSN : 2301-8402”

[2] ” Apa itu Karbon dioksida “ , di akses dari website dengan alamat : https://www.amazine.co/26554/apa-itu-karbondioksida-sifat-kegunaan-efek-lingkungannya/

[3]     “Arduino uno R3” di  akses dari website dengan alamat “http://jurnal.umrah.ac.id/wp-content/uploads/2013/07/Heri-susanto-080120201017-Teknik-Elektro-2013.pdf

[4]       IoT “bahasa Inggris

[5]       “Tentang mikrokontroler”  ,di akses dari

“elektronika-dasar.web.id/pengertian-dan-kelebihan mikrokontroler/

[6]          “LCD” di akses dari

https://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/04/10/aplikasi-lcd-dengan-mikrokontroller-atmega8535/

 

 

 

 

 

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s