Sistem Pendeteksi Suhu Dan Asap Pada Ruangan Tertutup Memanfaatkan Sensor LM35 Dan Sensor AF30

MAKALAH 

SISTEM PENDETEKSI SUHU DAN ASAP PADA RUANGAN TERTUTUP MEMANFAATKAN SENSOR LM35 DAN SENSOR AF30

DOSEN PENGAMPU :

Endang Kurniawan S.Kom, M.M, M.Kom., CEH., CHFI., CIPM.

DISUSUN OLEH :

Anton Prasetya (4117066)

FAKULTAS SAINTEK

UNIVERSITAS PESANTREN TINGGI DARUL ULUM

JOMBANG

2019

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami haturkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas pembuatan makalah ini. Dalam pembuatan makalah ini, banyak kesulitan yang kami alami terutama disebabkan oleh kurangnya pengetahuan. Namun berkat bimbingan dan bantuan dari semua pihak akhirnya makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya.

Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Tak ada gading yang tak retak. Begitu pula dengan makalah yang kami buat ini yang masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran agar makalah ini menjadi lebih baik serta berdaya guna dimasa yang akan datang

Jombang, 06 Juli 2019

( Anton Prasetya )

Daftar Isi

Kata Pengantar i

Daftar Isi ii

BAB I PENDAHULUAN 3

• Latar Belakang 3

BAB II PEMBAHASAN 4

• Metodelogi Penelitian 4
• Hasil Pembahasan 8
• Pengujian Sensor Asap 9

BAB III PENUTUP 13

• Kesimpulan 13
• Daftar Pustaka 13

BAB I

PENDAHULUAN

• Latar Belakang 

Kebakaran bisa terjadi sewaktu- waktu tanpa disadari dan dapat mengancam keselamatan sekitarnya. Penyebab kebakaran bervariasi, mulai dari faktor alam, sampai dengan karena unsur kesengajaan. Dengan latar belakang tersebut sangat diharapkan adanya suatu usaha yang mampu mendeteksi lebih dini terjadinya kebakaran. Terjadinya kebakaran berdasarkan deteksi keadaan suhu harus dapat mengakomodir sifat dari api. Yang pertama harus mampu mendeteksi adanya kenaikan suhu yang disebabkan oleh keberadaaan api tersebut. Selain itu, sistem juga harus mampu membaca adanya asap yang dihasilkan oleh api. Untuk mewujudkan sistem tersebut, diperlukan sensor yang mampu membaca suhu dan asap. Sistem alarm juga harus mampu memberikan peringatan kepada pengguna dan orang- orang disekitar serta diperlukan juga suatu cara mengatasinya terlebih dahulu.

BAB II

PEMBAHASAN

• METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan disini terdiri atas dua bagian yaitu perancangan perangkat keras dan pembuatan algoritma untuk deteksi asap dan suhu. Pada gambar 1 menjelaskan perangkat keras yang digunakan pada sistem ini

Gambar 1. Diagram perangkat keras sistem utama

Sensor suhu yang dipakai adalah sensor LM35. Sensor ini memiliki prinsip kerja merubah suhu menjadi tegangan output,

dengan nilai tegangan output berbanding lurus dengan suhu. Gambar 2 menyajikan konfigurasi sensor suhu LM35.

Gambar 2. Konfigurasi LM35

Sedangkan sensor asap yang digunakan adalah sensor AF30. Sensor ini terbuat dari bahan semikonduktor oksida yang peka terhadap asap. Ketika terdapat asap yang masuk ke permukaan

sensor maka hambatan sensor akan berubah.

Gambar 3. Konfigurasi sensor asap.

Cara kerja rangkaian sensor asap seperti pada Gambar 3 adalah dengan memberikan pemanasan pada sensor, sehingga bahan pembuatnya akan bereaksi dengan asap. Hambatan dari titik 2 dan 4 pada Gambar 3 akan turun jika terkena asap, sehingga tegangan akan naik. Jika dalam kondisi udara bersih hambatan akan turun kembali. ADC digunakan untuk mengkonversi data analog yang berasal dari sensor suhu dan sensor asap menjadi data digital sebesar 8 bit. Gambar 4 adalah rangkaian ADC0809

Gambar 4. Rangkaian ADC0809

Kedelapan jalur masukan ini tidak mampu dikonversi kedalam nilai output hexadesimal secara bersamaan, untuk itu disediakan fasilitas multiplexing yaitu A0,A1, dan A2. Masukan IN0 akan dihubungkan dengan keluaran sensor suhu, sementara itu masukan IN1 akan dihubungkan dengan sensor asap. Pada Gambar 5 ditunjukkan rangkaian sistem minimum mikrokontroler AT89S51.

Gambar 5. Sistem minimum mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 dirancang untuk mengendalikan seluruh sistem. Pirnati masukan dan keluaran diatur sesuai dengan Gambar 5 diatas. P1 digunakan sebagai jalur data ke LCD, jalur ini merupakan jalur keluaran mikrokontroler. P2 digunakan sebagai masukan yang berasal dari data ADC. Jalur komunikasi dengan HP menggunakan jalur khusus yaitu P3.0 dan P3.1 atau jalur Tx dan Rx. Jalur kendali ADC menggunakan P3, empat bit yang diambil adalah P3.2-P3.5. Pemilihan jalur akses ADC atau alamat ADC menggunakan P0.2-P0.4. Sementara itu untuk jalur P0.0 dan P0.1

digunakan untuk kontrol ADC dan P0.6 digunakan untuk kontrol alarm. Untuk dapat mengendalikan piranti lain yang memiliki tegangan kerja yang berbeda seperti relai, mikrokontroler membutuhkan driver. Gambar 6. adalah rangkaian driver dengan relay.

Gambar 6. Rangkaian driver

Kabel data difungsikan sebagai konverter atau penyesuai logika mikrokontroler dan logika pada HP. Pada Gambar 7 ditunjukkan konfigurasi IC Max 232 dengan beberapa komponen tambahan. IC Max 232 perlu dipasang beberapa komponen tambahan antara lain, kapasitor senilai 22uF/16V. Dengan menghubungkan P3.0 dan P3.1 dari mikrokontroler dengan IC ini, maka komunikasi serial yang berlevel TTL sudah mampu diubah ke level RS232.

Gambar 7. Konfigurasi Max 232

Untuk perancangan perangkat lunak pada proses deteksi suhu dan asap digambarkan dengan diagram alir pada gambar 8.

Gambar 8. Flow chart proses deteksi suhu dan asap

• HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian Sensor Suhu

Pengujian terhadap sensor suhu dilakukan dengan mengukur nilai tegangan output dari sensor. Sesuai dengan datasheet diharapkan sensor suhu memiliki nilai tegangan output 10 mV tiap derajat celcius. Untuk menaikkan suhu digunakan alat pemanas yang didekatkan dengan sensor suhu. Gambar 9 adalah rencana pengujian terhadap sensor suhu.

LM35 Titik Uji

2

  Vout

C1 10uF

1

3

VS+ VOUT

Untuk mengetahui karakteristik dari sensor suhu maka dilakukan pengujian terhadap sensor suhu LM35. Pengujian sensor suhu dilakukan dengan memberikan perubahan pada suhu sekitar. Pengujian sensor dilakukan dengan mengukur tegangan output dengan menggunakan voltmeter. Dari data pengamatan dapat diketahui bahwa sensor suhu akan mengalamai perubahan output tegangan jika keadaan suhu sekitar berubah.

Gambar 10. Grafik hubungan suhu terhadap Vout

Berdasarkan grafik yang disajikan pada Gambar 10 dapat diketahui bahwa suhu semakin naik maka tegangan keluaran akan semakin naik. Kenaikan tegangan keluaran sekitar 10mV untuk 1 derajat celcius.

2.3 Pengujian Sensor Asap

Pengujian sensor asap dilakukan untuk mengetahui kinerja sensor asap. Pengujian dilakukan dengan mengukur nilai tegangan output pada sisi output sensor. Gambar 11 adalah rencana

Titik Uji

1 KΏ

Gambar 11. Rencana pengujian sensor asap

Pengujian dilakukan dengan memberikan asap rokok dan asap hasil pembakaran kertas disekitar permukaan sensor, kemudian mengukur nilai output sensor. Tabel 1 dan 2 berikut adalah hasil data pengamatan.

Tabel 1. Pengamatan sensor asap terhadap asap rokok

Kondisi	Vout(Volt)	Tampilan dengan LCD
Ada asap tebal	≥1,20	≥120
Asap rokok biasa	0,35 - 1,20	35 - 120
Tidak Ada	0,15 - 0,30	15 - 30

Tabel 2. Pengamatan sensor asap terhadap asap pembakaran kertas

Kondisi

Vout(Volt)

Tampilan dengan

LCD

Ada asap tebal

≥1,20

≥120

Asap

pembakaran biasa

0,35 - 1,20

35 - 120

Tidak Ada

0,15 – 0,30

15 - 30

Tabel 3. Hasil Pengujian Cepat Tanggap Sensor

Waktu (detik)	Vout Sensor Suhu LM 35	Vout Sensor Asap AF30 (Volt)	Jarak Sumber Panas Dan Asap Ke Sensor(cm)
1	35	0,45	5
2	38	0,70	5
3	50	0,95	5
4	60	1,25	5

Berdasarkan data pengamatan, sensor AF30 bekerja mengamati keberadaan asap yang ada disekitarnya dan sensor ini menganggap semua jenis asap adalah sama. Pada pengujian sensor AF30, RL diberi hambatan 1 kΏ karena semakin kecil hambatan maka cepat tanggap sensor semakin tinggi. Selanjutnya dapat diketahui bahwa jika terdapat asap maka nilai tegangan output sensor akan naik mendekati nilai Vcc. Namun jika tidak ada asap maka akan mendekati dengan Ground.

Pengujian secara keseluruhan dilakukan dengan memberikan pemanasan pada sisi sensor suhu sampai dengan suhu 60°celcius tanpa memberikan asap. Kinerja yang diberikan adalah sistem belum mendeteksi bahaya sehingga alarm belum aktif dan belum ada SMS terkirim. sistem diuji dengan memberikan pemanasan pada sisi sensor suhu sampai dengan suhu

55°celcius, dengan memberikan asap tebal (asap rokok dan asap pembakaran kertas yang terkumpul), kinerja yang diberikan adalah sistem mampu mendeteksi bahaya sehingga relay aktif dan ada SMS terkirim, alarm akan non- aktif ketika pesan terkirim. Pesan sms yang terkirim ke user adalah ‘alarm ruangan aktif segera tindak lanjuti!’. Dipilihnya suhu 55 derajat celcius dalam ruangan sebagai tanda awalnya bahaya, dengan mempertimbangkan bahwa angka 55 derajat celcius adalah keadaan yang masih mungkin dengan cepat dikendalikan. Jika ruangan dalam keadaan normal tidak ada bahaya maka sms akan dikirimkan ke user bahwa ruangan dalam keadaan aman.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari hasil pengamatan diperoleh kesimpulan bahwa sensor suhu yang digunakan yaitu LM35 memiliki respon yang sangat linier terhadap suhu dengan nilai tegangan output berkisar 10mV/C sedangkan untuk sensor asap yang yaitu AF30 disini dapat mendeteksi keberadaan asap baik itu asap rokok maupun asap hasil pembakaran kertas serta dapat diketahui bila ada asap maka nilai tegangan output sensor akan mendekati nilai Vcc. Pada sistem ini menggunakan kotak yang menyerupai sebuah ruangan sehingga pompa air mampu menjalankan tugasnya hingga hampir keseluruhan kotak tersebut. Hasil pengujian sensor suhu bekerja dari suhu 25 sampai 60 derajat celcius dan sensor asap bekerja dari 15 mv sampai

150 mv. Dari hasil pengujian sistem mengirim sms kepada user setiap terjadi bahaya kebakaran dan mengirim sms setiap empat menit jika ruangan aman. Peringatan dini bekerja menyalakan buzzer kipas, pompa air dan sms jika suhu mencapai 55 derajat dan sensor asap mencapai 120 mv dan lebih.

3.2 Daftar Pustaka

[1]. Atmel, 1997. “AT89 Series Hardware Descreption”.Atmel Inc. (http://www.atmel.com),USA.ht tp://www.delta- electronic.com\design\datasheet. htm.

[2]. Khairuddin, M. 2005. ”Rancang bangun Pengendalian Perangkat Elektronik Bebasis SMS (Layanan Pesan Pendek)”, Skripsi Jurusan teknik Elektro STTNas, Yogyakarta.

[3]. Nalwan. P.A. 2003. ”Panduan praktis teknik Antarmuka dan Pemrograman mikrokontroler AT89C51”, Elex Media komputindo, Jakarta.

[4]. Putra. A. E. 2002. ”Tehnik antar muka komputer: konsep dan Aplikasi”, Gava Ilmu, Yogyakarta.

[5]. https://smallpdf-production-files.s3.eu-west-1.amazonaws.com