Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
PERANCANGAN PENDETEKSI KEBOCORAN TABUNG
GAS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52
Budi Tjahjono1, Khairul Saleh1
Fakultas Ilmu Komputer Universitas Esa Unggul Jakarta
Jln. Arjuna Utara Tol Tomang-Kebon Jeruk Jakarta 11510
budi.tjahjono@esaunggul.ac.id
1
Abstract
In the application of government policy on fuel switching to gas cylinders, there
are still many weaknesses in the policy. The number of gas cylinders exploding in
the midst of society, become very disturbing and there needs to be anticipated that
such unrest could disappear from the minds of the people using gas cylinders. The
design of the detection in gas cylinders, are expected to reduce people's fears in
using oil instead of gas cylinders. The main components of the tool consists of a
sensor that is sensitive to tgs2610 gas content. AT89S52 microcontroller which
functions to send commands to the components of the LED, buzzer, LCD and even
as a communication tool to users. High levels of gas in a chamber will be detected
by sensors, and sensors will send a voltage which has strengthened the op-amp to
the microcontroller. And the microcontroller will send commands to the white
LED to light and buzzer will sound, and LCD screen will display a notification
danger of gas leaks. After the anticipation has been done the user can reset the
reset tool that works like the early returns, or simply wait for the sensor sends data
to the microcontroller that the gas is safe. If the sensor does not detect the
presence of gas sensors transmit data to a microcontroller for processing, and
microcontroller sends commands to the red LED remains lit and the LCD screen
displays a notification that the gas is safe.
Keywords: sensor, mikrokontroler, AT89S52
adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan
menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Salah satu
Pendahuluan
Pemerintah Indonesia saat ini telah
mencanangkan kepada masyarakat agar
mengganti bahan bakar minyak beralih
menggunakan bahan bakar gas untuk keperluan sehari-hari, seperti untuk memasak.
Maka dari itu pemerintah berusaha untuk
mencari alternatif lain yang bisa menggantikan minyak bumi dalam keperluan sehari-hari masyarakat, sehingga ditemukanlah gas alam yang setelah di uji didalam laboratorium bisa mengganti minyak bumi
yang sering disebut dengan Elpiji. Elpiji,
dari pelafalan singkatan bahasa Inggris;
LPG (liquified petroleum gas, atau disebut
juga: "gas minyak bumi yang dicairkan"),
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
risiko penggunaan elpiji adalah terjadinya
kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan
kebakaran.
Pada awalnya, gas elpiji tidak
berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung
gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan
menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran
tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar tekanan uap sekitar 120 psig (PSIG, merupa1
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
4. Merancang sensor yang akan mengirim
data ke mikrokontroller untuk memberi
perintah ke rangkaian keluaran.
5. Alat pendeteksi yang dibuat hanya
digunakan untuk gas dalam rumah
tangga.
kan tekanan gauge. Tekanan ini mengukur
tekanan statis suatu sistem. Besarnya merupakan besaran ukuran. Umum alat ukurnya
adalah pressure gauge. Angka yang ditunjukkan pressure gauge merupakan PSIG),
sehingga kebocoran elpiji akan membentuk
gas secara cepat dan merubah volumenya
menjadi lebih besar.
Tidak selesai begitu saja, ternyata
masih banyak pemberitaan di media yang
memberitakan tentang kebocoran tabung
gas yang berakibat kebakaran dan jatuhnya
korban jiwa. Sudah ada orang yang menciptakan pendeteksi tabung gas hanya dengan
lampu led sebagai tanda. Maka dari itu
penulis ingin memberikan solusi atas kekurangan ini, dan membuat inovasi baru sehingga para pemakai tabung gas menjadi
lebih nyaman pada saat memakainya. Solusi
yang penulis berikan ialah Perancangan
Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Dengan
Menggunakan Sensor Gas Figarro TGS
2610 Berbasis Mikrokontroler AT89S52.
Mikrokontroler itu sendiri adalah versi mini
dan untuk aplikasi khusus dari mikrokomputer atau komputer.
Alat pendeteksi yang dibuat hanya sebagai
pemberitahuan bahwa gas dalam keadaan
bocor ataupun tidak bocor.
Metode Penelitian
Metode penulisan skripsi ini adalah
sebagai berikut:
1. Studi literature
Studi literature ini dilakukan dengan
cara mencari data-data yang berhubungan dengan alat-alat yang ingin dibuat
dan membaca serta mempelajari sejumlah referensi dan literature yang berhubungan dengan alat mikrokontroler.
2. Pengumpulan data
Dilakukan dengan cara pengumpulaan
data sebanyak-banyaknya, kemudian
mengolah data tersebut sehingga dapat
digunakan sebagai bahan tulisan yang
saya kerjakan.
3. Analisis data
Dilakukan dengan cara menganaliasa
data yang telah saya dapatkan dari berbagai sumber.
4. Perancangan rangkaian alat
Dilakukan dengan merancang atau merakit semua komponen-komponen digabung menjadi suatu alat Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler AT89S52.
5. Pengujian alat
Pengujian alat dilakukan dengan menguji rancangan yang telah dibuat sehingga diketahui apakah alat telah dapat
bekerja dengan baik.
Perumusan Masalah
Berdasarkan Latar Belakang masalah,
dapat dirumuskan masalah yang ada yaitu
sebagai berikut:
- Bagaimana cara mikrokontroler mendeteksi kebocoran yang ditimbulkan pada
sebuah tabung gas.
Batasan Masalah
Untuk menghindari bahasan masalah menjadi lebih jauh maka penulis hanya
membahas, mengenai:
1. Menggunakan mikrokontroler ATMEL
AT89S52.
2. Menggunakan Sensor Gas Figarro TGS
2610 sebagai inputan mikrokontroler.
3. Sensor mendeteksi kebocoran gas ketika ujung regulator dan selang gas
dipasang.
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
Perancangan
Perancangan (Pressman, 2010)
adalah langkah pertama dalam fase pengembangan rekayasa produk atau sistem.
2
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
Perancangan itu adalah proses penerapan
berbagai teknik dan prinsip yang bertujuan
untuk mendefinisikan sebuah peralatan, satu
proses atau satu sistem secara detail yang
membolehkan dilakukan realisasi fisik
(Pressman, 2001). Fase ini adalah inti teknis
dari proses rekayasa perangkat lunak. Pada
fase ini elemen-elemen dari model analisa
dikonversikan. Dengan menggunakan satu
dari sejumlah metode perancangan, fase
perancangan akan menghasilkan perancangan data, perancangan antarmuka, perancangan arsitektur dan perancangan prosedur.
atau definisi tentang komputer itu sendiri,
ada kesamaan-kesamaan antara Mikrokontroler dengan Komputer (atau mikrokomputer), antara lain:
- Sama-sama memiliki unit pengolah
pusat atau lebih dikenal dengan CPU
(Central Processing Unit);
- CPU tersebut sama-sama menjalankan
program dari suatu lokasi atau tempat,
biasanya dari ROM (Read Only Memory) atau RAM (Random Access Memory);
- Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data-data sementara atau yang lebih dikenal dengan
variable-variabel;
Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas/
Sensor Gas
Sama-sama memiliki beberapa luaran dan
masukan (I/O) yang digunakan untuk
melakukan komunikasi timbal-balik dengan
dunia luar, melalui sensor (masukan) dan
actuator (luaran).
TGS2610 adalah jenis semikonduktor yang mengkombinasikan sensor gas
sangat tinggi kepekaan terhadap LP gas dengan konsumsi daya rendah dan umur
panjang. Karena miniaturisasi dari penginderaan chip, TGS2610 memerlukan pemanas hanya arus 56mA dan perangkat ditempatkan di sebuah standar KE-5 paket. Yang
TGS2610 tersedia dalam dua model berbeda yang memiliki eksternal yang berbeda
perumahan tetapi identik kepekaan terhadap
LP gas. Kedua model mampu memenuhi
persyaratan standar kinerja seperti UL1484
dan EN50194. TGS2610-C00 memiliki
ukuran kecil dan cepat respon gas, sehingga
cocok dam kebocoran gas. TGS2610-D00
menggunakan bahan filter dalam perumahan yang menghilangkan pengaruh dari
gangguan gas seperti alkohol, sehingga sangat selektif menanggapi LP gas. Fitur ini
membuat sensor gas ideal untuk perumahan
kebocoran detektor yang membutuhkan
daya tahan dan ketahanan terhadap gangguan gas.
LCD
LCD (Sunarto, 2010) adalah suatu
jenis media yang menggunakan kristal cair
sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya dalam
alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator ataupun layar komputer. Kini LCD
mendominasi jenis tampilan untuk komputer desktop maupun notebook karena membutuhkan daya listrik yang rendah, bentuknya tipis, mengeluarkan sedikit panas, dan
beresoulusi tinggi. Pada tutorial kali ini
saya akan menjelaskan tentang bagaimana
mengkomunikasikan antara mikrokontroller
AT89S52 dengan LCD 2×16.
Speaker
Speaker/loudspeaker atau dalam
bahasa Indonesianya pengeras suara (Dwi ,
2011) adalah sebuah perangkat elektronika
yang berfungsi mengubah sinyal listrik
(elektrik) menjadi sinyal audio sehingga dapat kita dengar sebagai suatu bunyi. Bunyi
pada speaker dihasilkan dari sebuah mag-
Mikrokontroler
Mikrokontroler
(AgfiantoEko
Putra, 2010) adalah versi mini dan untuk
aplikasi khusus dari mikrokomputer atau
computer. Tidak terlepas dari pengertian
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
3
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
sembunyi dalam kasus ini, untuk mencegah sengaja menekan.
Tombol-push (juga dieja tombol tekan) atau hanya tombol adalah sederhana
switch mekanisme untuk mengendalikan
beberapa aspek dari sebuah mesin atau proses. Tombol biasanya terbuat dari bahan
keras, biasanya plastik atau logam. Permukaan biasanya berbentuk datar atau untuk
mengakomodasi jari manusia atau tangan,
sehingga mudah tertekan atau ditekan.
net, kumparan, dan membran (selaput) yang
akan bergetar seiring dengan sinyal elektrik
yang melewati sebuah kumparan didalamnya.
LED
LED (cnt-121, november 2007)
adalah singkatan dari Light Emiting Dioda,
merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya
juga sama dengan dioda, tetapi belakangan
ditemukan bahwa elektron yang menerjang
sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED
dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan
cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya
pada semikonduktor, doping yang pakai
adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis
doping yang berbeda menghasilkan warna
cahaya yang berbeda pula.
Kapasitor
Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan
dengan huruf “C” (cnt-121, 2007) adalah
suatu alat yang dapat menyimpan energi/
muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor
ditemukan oleh Michael Faraday (17911867). Satuan kapasitor disebut Farad (F).
Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas
permukaan kepingan tersebut.
Trafo
Transformator atau trafo (Tofi,
November 2007) adalah alat yang digunakan untuk merubah taraf tegangan listrik
AC ke taraf yang lain. Trafo terbuat dari
dua buah kumparan yang dililitkan pada
sebuah cincin besi lunak. Kumparan yang
dihubungngkan ke sumber tegangnan disebut kumparan primer dan Kumparan tempat
hasil disebut kumparan sekunder
Resistor
Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan di antara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya.
Resistor juga diimplementasikan dalam sirkuit terpadu, analog perangkat khususnya,
dan juga dapat diintegrasikan ke hibrida dan
sirkit tercetak.
Push Button
Tombol reset adalah sebuah tombol
yang dapat mengatur ulang sebuah perangkat. Pada konsol permainan video, restart
tombol reset permainan, kalah itu yang belum disimpan kemajuan pemain. Pada komputer pribadi [NB 1], tombol reset membersihkan memori dan reboot mesin secara
paksa. tombol Reset ditemukan pada pemutus sirkuit untuk me-reset sirkuit. Tombol
ini dapat menyebabkan korupsi data sehingga tombol ini sering tidak ada di
banyak mesin. Biasanya, di komputer, itu
hadir sebagai tombol kecil, mungkin terForum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
dimana I adalah arus listrik yang mengalir
pada suatu penghantar dalam satuan Ampere, V adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt, dan R adalah nilai hambatan
listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu
penghantar dalam satuan ohm.
4
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
statement tersebut (Location Counter
(LC) processing)
Assembly
Assembly atau yang sering disebut
bahasa rakitan (Wikipedia, juli 2010) adalah
bahasa pemrograman komputer tingkat rendah. Bahasa rakitan merupakan notasi untuk
bahasa mesin yang dapat dibaca oleh manusia dan berbeda-beda tergantung dari arsitektur komputer yang digunakan. Bahasa
mesin adalah pola bit-bit (serangkaian nomor-nomor biner) tertentu yang merupakan
kode operasi mesin. Bahasa mesin dibuat
lebih mudah dibaca dan ditulis dengan cara
mengganti pola bit-bit menjadi julukanjulukan yang disebut mnemonics. Berbeda
dengan bahasa pemrograman tingkat tinggi,
bahasa rakitan biasanya memiliki hubungan
1-1 dengan instruksi bahasa mesin. Misalnya, tiap julukan (mnemonic) yang ditulis di
program dengan bahasa rakitan akan diterjemahkan menjadi tepat satu kode operasi
yang dapat dimengerti langsung oleh komputer. Pada bahasa tingkat tinggi, satu perintah dapat diterjemahkan menjadi beberapa kode operasi dalam bahasa mesin. Proses pengubahan bahasa rakitan ke bahasa
mesin dilakukan oleh assembler, dan proses
balikannya dilakukan oleh disassembler.
Fase Syntesis
- Menghasilkan machine operation code
yang berkorespondensi dengan mnemonic operation code yang telah dicari
pada mnemonic table.
- Menghasilkan alamat operand dari Symbol table
- Melakukan sintesa instruksi machine.
Rumus Ruang Bangun
- Rumus Kubus
Volume: Sisi pertama dikali sisi kedua
dikali sisi ketiga (S pangkat 3)
- Rumus Balok
Volume: Panjang dikali lebar dikali tinggi
(p x l x t)
- Rumus Tabung
Volume : phi dikali jari-jari dikali jari-jari
dikali
tinggi
(π
x
r2
x
t)
- Luas : (π x r x 2) x (t x r)
- Bangun ruang biasa
Volume: luas alas x tinggi
Dari rumus tersebut kita bisa mengkontruksi rumus untuk kubus, balok,
prisma,
dan
tabung.
Suatu bangun ruang dalam kategori 1 ini
selalu memiliki bidang alas = bidang atas
(tutup)
Skema Sederhana Assembly
Fase Analysis
- Mengisolasikan/ memisahkan label,
mnemonic operation code dan operand
field yang ada pada statement.
- Memasukkan simbol yang ditemukan
pada label field dan alamat yang akan
dituju machine word ke dalam Symbol
table.
- Melakukan validasi menmonic operation code dengan melihat pada Mnemonic table.
- Menentukan alamat yang dibutuhkan
statement berdasar pada mnemonic operation code dan operand field pada statement. Proses penghitungan alamat
awal machine word mengikuti target
code
yang
dibangkitkan
untuk
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
Perancangan
Perancangan Sistem
Pada proses perancangan alat ini
menggunakan sebuah tabung gas berukuran
3kg sebagai masukan untuk dapat diproses
oleh sebuah alat sensor gas yaitu dengan
menggunakan jenis sensor gas Figaro. Dan
alat untuk pemrosesannya yaitu dengan
menggunakan
jenis
mikrokontroler
AT89S52. Pada alat ini pun memiliki keluaran sebagai sebuah komunikasi antara alat
dengan pengguna, keluaran dalam alat ini
menggunakan tiga buah perangkat keras
yaitu seperti lcd, indicator led, dan bazzer.
5
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
dimana Feedback negatif pada op-amp
memegang peranan penting. Umpan balik
positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan
penguatan yang dapat terukur.
Sistem pada alat ini menggunakan cara masukan, proses, dan keluaran. Dalam sistem
yang digunakan tidak lepas dari peran
perangkat lunak sebagai perintah yang akan
dijalankan pada masing-masing rangkaian.
Perangkat keras
Blok sistem
Gambar 1
Skema blok system dengan AT89S52
Blok Sensor Gas
Sumber: Google,gambar blok Op-Amp
Gambar 2
Blok Op-Amp
Pada skema rangkaian blok sistem
diatas terdapat sensor gas figaro. Penulis
memilih sensor gas Figaro TGS 2610
dibanding dengan sensor yang lain karena
sensor ini sangat tinggi kepekaan terhadap
LP gas dengan konsumsi daya rendah dan
umur panjang seperti yang sudah dijelaskan
sebelumnya terutama sesuai untuk aplikasi
dalam mendeteksi kebocoran gas untuk jenis gas beracun dan gas yang mudah meledak yang berfungsi sebagai inputan yang
bekerja untuk menangkap kesimpulan
apakah gas dalam keadaan bocor atau tidak
sehingga bisa diproses oleh mikrokontroler.
Jenis pada blok ini menggunakan sensor
TGS 2610 yaitu suatu jenis semikonduktor
oksida logam film tebal, daya tahan yang
lama, sensitifitas yang bagus terhadap gas
(target) yang disensor dengan menggunakan
rangkaian elektronik yang sederhana.
Tegangan output (Vout) adalah Vout =
A(v1-v2) dengan A adalah penguatan dari
penguat diferensial ini. Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab
tegangan vout satu phase dengan v1. Sedangkan sebaliknya titik v2 dikatakan input
inverting sebab berlawanan phasa dengan
tengangan vout.
Blok Mikrokontroler At89s52
Setelah semua data telah diperkuat
oleh blok Op-Amp dan diterima kembali
pada blok mikrokontroler AT89S52 maka
mikrokontroler yang telah diprogram langsung memproses informasi perintah yang
dikirim oleh sensor gas figaro dan langsung
mengirim kembali intruksi pada blok-blok
keluaran yang telah tersedia.
Blok Penguat Op-Amp
Operasional Amplifier atau di
singkat Op-Amp, pada Op-Amp memiliki 2
rangkaian feedback (umpan balik) yaitu
feedback negatif dan feedback positif
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
6
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
Blok Indikator LED
Pada blok keluaran rangkaian indicator led ini menggunakan sebuah doping/kandungan yang pakai adalah galium,
arsenic dan phosporus. Jenis doping yang
berbeda menghasilkan warna cahaya yang
berbeda pula. Pada indicator led ini juga pada dasarnya interface yang dibuat yaitu sebuah komunikasi antara led dengan mikrokontroler.
Blok Buzzer
Blok Buzer atau speaker pada sistem ini hampir berfungsi sama seperti blok
keluaran lainnya yaitu suatu komponen
yang membawa sinyal elektronik, dan dikomunikasikan oleh mikrokontroler lalu
speaker menerjemahkannya dalam bentuk
suara aktual yang bisa kita dengar. Blokblok yang berfungsi sebagai keluaran atau
output dari informasi yang telah diproses
oleh mikrokontroler. Dibantu juga oleh regulator yang berfungsi untuk mengatur
besarnya arus listrik yang masuk ke dalam
rotor coil sehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator tetap constant (sama).
Gambar 3
Rangkaian Reset pada Mikrokontroler
Mikrokontroler AT89s52 juga
membutuhkan catuan arus searah (DC)
sebesar 4.0 Volt sampai 5.5 Volt. Maka
rangkaian catu daya yang di hubungkan
pada mikrokontroler harus dapat memenuhi
kriteria tersebut.
Blok Keluaran
Didalam blok sistem terdapat pula
blok keluaran dimana terdapat tiga buah
blok output atau tiga rangkaian yang akan
menjadi suatu komunikasi antara pengguna
terhadap alat. Adapun tiga blok tersebut
yaitu :
Perangkat Lunak
Pada alat ini memiliki perangkat
lunak dengan menggunakan pemrograman
assembly atau yang sering disebut dengan
bahasa rakitan. Bahasa rakitan merupakan
notasi untuk bahasa mesin yang dapat dibaca oleh manusia dan berbeda-beda tergantung dari arsitektur komputer yang digunakan. Maka dari itu penulis ingin membuat
alat ini dengan menggunakan bahasa
rakitan.
Assembly atau bahasa rakitan adalah pola bit-bit (serangkaian nomor-nomor
biner) tertentu yang merupakan kode operasi mesin. Bahasa mesin dibuat lebih mudah dibaca dan ditulis dengan cara mengganti pola bit-bit menjadi julukan-julukan
yang disebut mnemonics. Proses pengubahan bahasa rakitan ke bahasa mesin dilakukan oleh assembler, dan proses balikannya
Blok LCD
Dalam rangkaian pada blok lcd ini
menggunakan lcd berukuran 2x16 yang
didalamnya terdapat 16 pin yang sudah
dijelaskan pada BAB II. Pada blok sistem
ini sendiri terdapat display dan chipset. Dan
chipset ini adalah sebuah mikrokontroler,
yang berfungsi untuk mengatur tampilan
informasi yang akan dikeluarkan oleh lcd.
Sehingga pada dasarnya interface yang
dibuat adalah sebuah komunikasi antara
mikrokontroler dengan lcd.
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
7
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
Langkah-langkah program dari flowchart /
diagram alir di atas yaitu :
1. Yang pertama kali dilakukan adalah
memberi tegangan listrik dengan
menggunakan adaptor dan dihubungkan
muatan arus tegangan dengan menggunakan trafo, agar alat atau mesin dapat digunakan.
2. Setelah mesin dinyalakan, maka alat
langsung mengkomunikasikan kepada
pengguna agar memasukan tabung gas
kedalam kotak dengan lampu led berwarna merah menyala.
3. Dengan mesin dinyalakan dan lampu
led merah menyala, maka secara otomatis sensor gas Figaro akan bekerja
mendeteksi apakah ada kebocoran pada
tabung gas.
4. Apabila sensor gas Figaro mendeteksi
bahwa adanya kebocoran yang terjadi
pada gas maka data akan dipastikan
oleh penguat Op-Amp dan perintah
langsung dikirim ke mikrokontroler.
5. Mikrokontroler yang menerima perintah akan memeriksa kembali data, apakah data dikenal atau tidak.
6. Apabila data tak dikenal maka mikrokontroler meminta kembali perintah
kepada penguat Op-Amp.
7. Apabila data atau perintah sudah dipastikan bahwa tabung gas dalam keadaan bocor, maka mikrokontroler langsung memproses program yang telah
dibuat agar dapat menghasilkan output/
keluaran dengan mengkomunikasikan 3
rangkaian alat yaitu seperti lampu led
putih menyala, buzzer berbunyi dan lcd
menampilkan tulisan ‘bahwa bahaya
gas dalam keadaan bocor’.
8. Apabila perintah yang didapat pada
mikrokontroler bahwa gas dalam keadaan aman, maka mikrokontroler juga
memproses program yang dibuat sehingga menghasilkan output atau keluaran dengan mengkomunikasikan 2 rangkaian alat yaitu dengan led merah tetap
akan menyala dan lcd akan menam-
dilakukan oleh disassembler. Program yang
akan dibuat dalam bahasa assembly akan di
kompilasi menjadi bahasa mesin oleh assembler. Untuk kemudian dimasukan kedalam mikrokontroler melalui sebuah AVR
downloader.
sumber : google,gambar avr downloader
Gambar 4
AVR downloader
Flowchart
Seperti yang telah dijelaskan pada
blok sistem rangkaian diatas, maka dibuatlah sebuah flowchart yang berfungsi sebagai sebuah panduan untuk membuat program. Berikut adalah contah flowchart/
diagram alir untuk program yang dibuat :
Gambar 5
Alur/ Flowchart program indicator
kebocoran gas
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
8
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
pilkan tulisan ‘bahwa gas dalam keadaan aman’.
Pembuatan Rangkaian Sensor
Pada komponen sensor terdapat
kaki atau socket yang pada masing masing
kaki mempunyai fungsinya masing-masing,
berikut fungsi dari kaki pada komponen
sensor :
- Pada kaki no.1 berfungsi sebagai
ground yaitu volt – yang berguna
sebagai pembuangan tegangan.
- Pada kaki no.2 berfungsi sebagai output
atau keluaran data.
- Pada kaki no.3 dan no.4 ialah sebagai
volt + atau pemberi tegangan.
Pembuatan dan Implementasi
Setelah dilakukannya tahap perancangan, maka tahap selanjutnya adalah
pembuatan dan pengujian sistem pada tiaptiap rangkaian yang mendukung alat sebelum dilakukannya pengujian terhadap
sistem yang telah dibuat secara keseluruhan. Berikut ini yang akan diuraikan
hasil-hasil pengujian dan pembahasan yang
telah dilakukan tiap blok yang akan
membangun sistem.
Adapun yang akan diuji meliputi:
1. Komunikasi antara sensor dan
mikrokontroler.
2. Pengendali mikro AT89S52.
3. Rangkaian keluaran yang berupa lcd,
led dan buzzer.
4. Keseluruhan bagian rangkaian sistem.
Pembuatan Trafo
Gambar 7
Komponen Sensor Gas Dengan Kakinya
Trafo merupakan sumber tegangan
alur dari power supply yang terhubung ke
semua komponen rangkaian input proses
output, trafo sendiri mengontrol berapa tegangan volt yang masuk, tergantung dari
kita memasukkan berapa volt ke dalam
mikro. Biasanya untuk sebuah alat yang
ringan, tegangan yang baik diberikan trafo
yaitu dari 0 volt sampai 7.5 volt. Jadi alat
yang penulis buat hanya membutuhkan 0
sampai 7.5 volt.
Pada rangkaian sensor ini merupakan rangkaian alat yang berfungsi sebagai
pendeteksi akan adanya kebocoran pada tabung gas. Ketika kadar gas didalam suatu
ruangan tercium atau masuk dalam ruang
sensor maka sensor gas dapat mendeteksi
akan kebocoran gas,karena sensor tgs 2619
ini adalah sensor sensitivitas terhadap gas
yang mudah terbakar. dan sensor akan
mengirimkan data pada mikrokontroler untuk diproses dan diberikan perintah pada
keluaran. Untuk tegangan yang diberikan
pada sensor tersebut hanya berkisar 5 volt.
Pada rangkaian sensor hanya diberikan 5
volt, dalam rangkaian terdapat tegangan +
dan tegangan -. Fungsi atau maksud dari tegangan + adalah pemberi tegangan yang
akan dibutuhkan pada rangkaian berikutnya,
sedangkan tegangan – adalah sebagai pembuangan apabila rangkaian sensor mendapat
tegangan lebih dari 5 volt. Rangkaian
Gambar 6
Trafo yang telah tersambung dengan sensor
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
9
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
sensor yang digunakan pada rancangan alat
ini ditunjukan pada Gambar 8
Pembuatan Sistem Minimum Mikro
Dan Pemasukan Bahasa Assembly Ke
Mikrokontroler At89s52
Pada rangkaian ini berfungsi sebagai pusat pengolahan data dan pusat pengendali alat. Hasil dari data yang dikeluarkan oleh sensor dan telah diperkuat oleh
Op-Amp maka akan diterima oleh mikrokontroler sehingga mikrokontroler dapat
langsung memproses data. Setelah diproses,
maka mikrokontroler langsung menerjemahkan data dan mengirim langsung pada
rangkaian-rangkaian keluaran untuk menjalankan blok keluaran tersebut. Pada
perancangan ini, Port yang diperlukan
adalah Port.0 (P0), Port.1 (P1), Port.2 (P2)
dan Port.3 (P3). Semua aplikasi yang menggunakan Port ini adalah aktif. IC Mikrokontroller AT89S52 ini adalah komponen
inti pada blok kendali yang dihubungkan
dengan komponen seperti kapasitor, resistor dan saklar push-button sebagai reset,
serta X-Tal 11.0592 MHz dan dua kapasitor
non polar 33 pF sebagai osilator.
Gambar 8
Input rangkaian sensor gas yg telah
diperkuat Op-Amp
Berikut gambar rangkaian sensor
gas yang telah dibuat dan telah terhubung
dengan rangkaian Op-Amp agar tegangan
yang diberi sensor dapat diperkuat.
Gambar 10
rangkaian sistem minimun mikrokontroler
Pembuatan Regulator
Regulator mempunyai fungsi sebagai tegangan kerja rangkaian output. Apabila rangkaian menerima tegangan lebih
dari 5 volt maka kapasitor yang berfungsi
Gambar 9
Sensor gas yang terhubung dengan Op-Amp
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
10
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
sebagai menyimpan tegangan/muatan listrik
akan membuang sisa tegangan ditempat
pembuangan. Apabila suatu rangkaian alat
menerima tegangan lebih dari 5 volt dan
tidak memiliki sebuah kapasitor, maka alat
tersebut akan cepat rusak. Karena tegangan
tidak stabil.
Gambar 12
Rangkaian LCD
Pembuatan Led
Gambar 11
Skema Regulator/rangkaian output
Led disini merupakan rangkaian
output yang hanya menerima perintah yang
telah diprogram dan diproses oleh mikrokontroler. Di dalam alat ini memiliki 3buah
rangkaian led, dan masing-masing led memiliki fungsinya masing-masing. D5 pada
rangkaian berfungsi sebagai tanda awal alat
dinyalahkan,D6 sebagai petanda bahwa gas
dalam keadaan bocor. Masing-masing dioda
dihubungkan ke mikrokontroler pada port2.
Port ini berguna mengirim byte alamat
pengaksesan led dillakukan.
Pembuatan LCD
Lcd hanya menerima perintah yang
telah diproses oleh mikrokontroler karena
lcd ini hanya sebuah keluaran. Lcd pada
alat ini dibantu oleh satu buah resistor
sebagai penguat tegangan,sebesar 1k. Pada
lcd memiliki 16 buah socket atau kaki yang
masing-masing kaki memiliki fungsinya
masing-masing. Fungsi dari masing-masing
kaki yaitu sebagai berikut :
- No 1 berfungsi sebagai pembuangan
tegangan
- No 2 berfungsi menerima tegangan
tegangan positif sebesar 5 volt
- No 3 berhubung dengan trimpot yang
berfungsi sebagai penguat tegangan
- No 4,5,dan 6 terhubung langsung dengan
mikrokontroler pada port 1 yang berguna
untuk berbagai keperluan (general
purpose)
- No 7 sampai no 14 terhubung langsung
pada mikrokontroler port 0 sebagai
mengakses program dan data memori
eksternal
- No 15 berhubung langsung pada
mikrokontroler pin 31 sebagai EA
(External Accesss) untuk memilih
memori yang akan digunakan
- No 16 sebagai kaki cadangan
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
Gambar 13
Rangkaian LED
Pembuatan Buzzer
Pembuatan pada rangkaian buzzer
hampir sama seperti rangkaian led. Buzzer
terhubung dengan mikrokontroler pada port
2, karena buzzer hanya merupakan rangkaian output. Pada rengkaian buzzer terdapat resistor yang berguna sebagai penguat
tegangan sebesar 1kilo. Dalam rangkaian
ini juga terdapat transistor yang berfungsi
11
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
sebagai switch. Rangkaian dapat dilihat
pada gambar 14 .
Keseluruhan rangkaian yang telah
terpasang dan tehubung pada pcb track,
terdapat pula regulator/rangkaian pendukung yang berguna sebagai pengatur tegangan rangkaian output. Keseluruhan rangkaian dapat dilihat pada gambar 16 dibawah
ini.
Gambar 14
Rangkaian bazzer
Penggabungan Keseluruhan Bagian
Sistem
Penggabungan keseluruhan bagian
sistem diawali pada pembuatan power supply yang terhubung dengan trafo sebagai
pengatur tegangan sistem. Setelah itu kabel
trafo dihubungkan langsung ke pcb track
untuk mengirim tegangan.
Pada pcb track hanya terdapat bagian alat yang berguna pada input proses
output dalam pembuatan rangkaian pendeteksi kebocoran gas ini. Penggabungan
keseluruhan rangkaian input proses output
dapat dilihat pada rangkaian gambar 15
dibawah ini.
Gambar 16
Penggabungan seluruh rangkaian sistem
Kesimpulan
Dari keseluruhan sistem mulai dari
perancangan serta pembuatan alat yang telah dilakukan, penulis memiliki beberapa
ke-simpulan berdasarkan realisasi yang
telah dilakukan. Antara lain: (1). Sensor
akan mendeteksi adanya kebocoran pada tabung gas, apabila didalam ruang benar-benar terdapat kadar kandungan gas yang
tinggi; (2). Alat ini dapat mengetahui adanya kebocoran pada tabung gas; (3). Memudahkan pengguna dalam mengetahui terjadinya kebocoran pada tabung gas; (4). Sebagai salah satu sarana mencegah terjadinya
kebakaran atau ledakan yang diakibatkan
karena kebocoran pada tabung gas.
Daftar Pustaka
Anonim.Aplikasi-Antar-Muka-DenganLcd.
http://sunarto66.wordpress.com.
(Diakses. 25 April 2011 )
Gambar 15
Keseluruhan rangkaian sistem
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
12
Perancangan Pendeteksi Kebocoran Tabung Gas Berbasis Mikrokontroler At89s52
_____Teknologi Mikrokontroler Saat Ini
http://www.tokoelektronika.com/tutorial/uc2.html
(Diakses. 28 April 2011)
_____Assembly.karmila.staff.gunadarma.ac
.id/Downloads/files/1475/Assembler
-1.pdf (Diakses. 28 Mei 2011)
_____ Dioda. http://cnt121.com. ( Diakses.
25 April 2011 )
_____Jenis
sensor
gas
http://abdulazizqurays.wordpress.co
m/2010/05/26/ sensor-gas/ ( Diakses.
15 September 2011 )
_____Teori
tentang
gas
LPG
http://repository.usu.ac.id/bitstream/1
23456789/30874/4/Chapter%20II.pdf
_____Trafo.
www.tofi.or.id/download_file/Induk
si%20Magnetik_4.ppt (Diakses. 26
Juni 2011 )
_____Menampilkan Karakter Pada Lcd 2 x
16. http://elco-pac.com. ( Diakses.
25 April 2011 ).
_____
Budiharto.
Widodo.
Aneka
Proyek
Mikrokontroler.Graha Ilmu. 2011.
Pengertian-Speaker.
http://www.sisilain.net. (Diakses. 25
April 2011)
Pudyastowo. Memori Program dan Data
Mikrokontroler
AT98S52
http://www.scribd.com/doc/2764374
0/Reklame-BerbasisMikrokontroler-AT89s52 (Diakses.
24 April 2011)
_____Perancangan
Sistem.
http://edukasi.kompasiana.com.
(Diakses. 28 April 2011).
_____Rangkaian
Catu
Daya
http://www.alldatasheet.com/datashe
etpdf/pdf/255822/ATMEL/AT89S52.h
tml (Diakses. 24 April 2011)
Forum Ilmiah Volume 10 Nomor 1, Januari 2013
Putra. AgfiantoEko. Tip dan Trik
Mikrokontroler AT89 dan AVR.
Gava Media. 2010.
13