BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. digunakan dalam seluruh unit perancangan alat ini

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi teori – teori yang berkaitan dengan komponen yang digunakan dalam seluruh unit perancangan alat ini. 2.1. Gas LPG (Butana) 2.1.1. Gas Butana Butana adalah gas dengan rumus C4H10 yang merupakan alkana dengan empat atom karbon (CH3CH2CH2CH3) dikelilingi oleh atom hidrogen sepuluh untuk membentuk garis lurus. Istilah ini bisa merujuk ke salah satu dari dua isomer struktural atau campuran dari mereka dalam nomenklatur IUPAC, bagaimanapun butana hanya merujuk pada isomer n-butana bercabang yang satu lainnya disebut "metilpropana" atau isobutana. Butana sangat mudah terbakar, tidak berwarna, dan merupakan gas yang mudah dicairkan. Nama butana diturunkan dari nama asam butirat. Gas butana adalah komponen gas dari gas alam, butana juga dapat diproduksi dari minyak mentah, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Hal ini sering ditambahkan ke bensin biasa untuk meningkatkan kinerjanya tanpa menciptakan produk yang sangat volatile. Butana lebih ringan, menunjukkan reservoir butana cair. Penggunaan paling umum dari butana adalah bahan bakar yang lebih ringan.

Gambar 2.1. Bentuk diagram kerangka (1) bentuk struktur (2) dan bentuk molekul (3) 6 Universitas Sumatera Utara

7

Identitas dan sifat dari butana yaitu sebagai berikut :  Nomor CAS : 106-97-8  Massa molar : 58.12 g mol−1  Penampilan

: Gas tidak berwarna

 Densitas

: 2.48 kg/m3, gas (15 °C, 1 atm)

 600 kg/m3, cairan (0 °C, 1 atm)  Titik lebur : −138.4 °C (135.4 K)  Titik didih : −0.5 °C (272.6 K)  Kelarutan dalam air : 6.1 mg/100 ml (20 °C) Gas butana juga dijual sebagai bahan bakar untuk keperluan memasak dan berkemah bertenaga gas. Propana dapat memberikan lebih banyak energi, tapi butana memiliki properti tertentu yang membuatnya ideal untuk penyimpanan: ketika dikompresi, menjadi cairan sangat cepat. Setelah dilepaskan ke udara, namun, bereaksi dengan sumber pengapian menjadi gas yang sangat mudah terbakar. Tidak seperti beberapa turunan gas alam lainnya, gas hanya melepaskan karbon dioksida sebagai produk limbah, bukan karbon monoksida. Hal ini disebut sebagai LPG ketika menyatu dengan hidrokarbon lainnya dan propana.

Gambar 2.2. Gas butana dalam kaleng

Universitas Sumatera Utara

8

Butana sangat berguna untuk industri otomotif sebagai fasilitator mesin pembakaran internal. Selama proses cracking uap, butana digunakan sebagai bahan baku untuk basis manufaktur petrokimia. Gas ini juga digunakan dalam pendinginan dan pemanasan sistem dan sebagai bahan bakar untuk pemantik rokok dan selanjutnya sebagai propelan dalam semprotan aerosol, deodoran adalah contoh dari sebuah semprot aerosol. Bentuk yang sangat murni dari butana terutama isobutana, dapat digunakan sebagai pendingin dan sebagian besar telah menggantikan lapisan ozon depleting halomethanes, misalnya dalam lemari pendingin dan freezer rumah tangga. Hal ini terutama karena konsentrasi butana tidak cukup tinggi untuk menciptakan kombinasi yang mudah terbakar dengan udara di dalam ruangan. Sistem operasi tekanan lebih rendah dari butana untuk halomethanes seperti R-12, sehingga R-12 sistem seperti dalam sistem pengkondisian udara otomotif, bila dikonversi ke butana tidak akan berfungsi secara optimal. Menghirup langsung dari butana dapat menyebabkan sesak napas jika konsentrasi melebihi ambang batas keselamatan. Terlepas dari ini, dapat menyebabkan narkosis ditandai dengan pusing dan rasa mabuk. Hal ini juga dapat hadir dengan gejala euforia dan kantuk. Hal ini jarang terjadi, tetapi orang yang menghirup butana ditemukan untuk publik mengungkapkan kebahagiaan tidak berdasar dengan gerak tubuh lengan dan kaki. Butana juga dapat menyebabkan aritmia dan jantung. Butana

adalah

zat

yang

mudah

menguap

yang

paling

sering

disalahgunakan di Inggris, dan merupakan penyebab 52% dari "pelarut terkait" kematian pada tahun 2000. Jika butana sengaja disemprotkan ke dalam


9

tenggorokan,

dapat

menyebabkan

laryngospasm

dengan

mendinginkan

tenggorokan segera untuk di bawah 20 derajat celcius, yang mengancam jiwa. Kertas "Emisi nitrogen dioksida dari pemanas gas butana dan ruangan kompor" dari American Journal of Applied Sciences, menunjukkan bahwa nitrogen dioksida gas beracun, hasil dari pembakaran gas butana dan merupakan bahaya kesehatan manusia dari pemanas rumah dan kompor.

2.1.2. Gas LPG LPG singkatan bahasa Inggris; LPG (liquified petroleum gas) atau secara harafiah adalah gas minyak bumi yang dicairkan pada tekanan dan suhu rendah. LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Unsur - unsur hidrokarbon yang digunakan diantaranya adalah propana (C3H8), butana (C4H10) atau campuran butana da propana yang perbandingan campurannya adalah propana 30 % dan butana 70 %. LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG yang dipasarkan Pertamina adalah LPG campuran yang sekarang tersebar luas di masyrakat untuk kepentingan dapur, industri dan transportasi. Gas LPG mempunyai sifat yang sangat berbahaya karena mudah terbakar dan mudah meledak. Untuk menanggulangi bahaya tersebut, biasanya LPG yang diedarkan dipasaran dilengkapi oleh zat odor berupa ethyl mercaptanei yang berbau menyengat, tidak beracun tapi jika terhirup lebih dari 1.000 ppm atau 0.1% (100%=1.000.000 ppm) akan menyebabkan mengantuk, mimpi kemudian


10

meninggal. Meskipun sudah dilengkapi oleh zat odor yang berbau menyengat, pengguna seringkali tidak berhati-hati dan kurang waspada dalam menggunakan bahan bakar LPG sebagai bahan bakar rumah tangga. Hai ini mengakibatkan sering terjadinya kebakaran yang diakibatkan oleh kebocoran LPG yang digunakan untuk bahan bakar kompor gas. LPG agar terbakar atau meledak harus terdapat/memenuhi 3 unsur yaitu: 1. Hydrocarbon (BBM atau BBG) 2. Oxigen (Terdapat dalam udara yang kita hirup untuk bernafas) 3. Panas (Korek api, pematik, loncatan bunga api, elektrik statis dll.) Ketiga unsur ini yang disebut: Segitiga Api.

Gambar 2.3. Segitiga Api Jika ketiga unsur dari segitiga ledak terpenuhi maka akan terjadi ledakan, namun ledakan Tabung 3kg tidak seperti bom atau granat karena disamping isi (volume) sedikit juga tabung yang dikonstruksi bentuk silinder sangat kuat karena gaya dorongnya saling menghilangkan. Harus diingat bahwa tabung akan meledak pada saat kosong artinya tabung pernah bertekanan dibawah tekanan 1 atm sehingga volume campuran yang meledak sangat sedikit. Menurut Undang Undang Uap (Stoom Ordonnantie) 1930 yang masih berlaku sampai sekarang dan belum pernah direvisi, pasal 1 ayat 1, bahwa: Bejana atau tabung yang bertekanan > 1 Atmosfir (atm) harus mendapat izin dan pengawasan oleh Negara / Pemerintah. Dalam kondisi atmosfer, LPG akan


11

berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya % dan juga tidak boleh kosong sama sekali karena secara teoritis dapat meledak sendiri, Walaupun peristiwa ledakan yang sesuai teori ini kemungkinannya satu kali diantara sejuta, tapi pemakainya puluhan juta. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana LPG berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F). Konsentrasi Gas LPG akan sangat berbahaya utamanya jika tidak ada angin yang menghembusnya ke udara luar. Gas LPG ini akan merambat dilantai karena lebih berat dari udara, sehingga kadang kala tidak terhembus oleh angin atau exhaust fan atau tidak terhisap oleh cerobong di atas tungku dapur. Kebocoran gas LPG yang merambat di lantai kadang kala belum tercium orang yang sedang berdiri sehingga, setelah tercium berarti gas yang ada sudah setinggi hidung orang yang menciumnya.Volume Gas bisa aja tanpa diduga telah terakumulasi dan berada pada campuran yang dapat meledak. Campuran gas LPG terhadap udara sampai dengan 1.8% walaupun tersulut atau dibakar dengan pematik api tidak akan terjadi ledakan atau menyala. Tetapi pada kandungan gas


12

diantara 1.8% — 10% akan meledak sangat dahsyat jika ada sumber api atau dari elektrik statis. Pada kandungan LPG > 10% hanya akan menyala saja. Ledakan LPG pada kandungan 1.8% —- 10% termasuk kategori sempurna sehingga

sangat

dahsyat

daya hancurnya berlangsung secara berantai,

kekuatannya tergantung dari jumlah campuran yang meledak. Pada saat meledak seluruh oksigen yang ada didaerah itu akan terpakai habis dan menjadi hampa udara, sehingga jika ada orang didaerah sekitarnya disamping mendapat luka bakar juga akan kesulitan bernafas. Bangunan sekitarnya akan porak poranda dilanda oleh udara yang bolak balik. LPG yang meledak pada kandungan 1.8% s/d 10% ini hakekatnya tidak diikuti oleh kebakaran. Kalau disusul oleh kebakaran berarti kandungan gas sudah > 10 % menyala saja (flammable) bukan ledakan. Bejana atau tabung seperti kapal-kapal tanker atau mobil-mobil tangki sampai dengan tabung-tabung yang ukuran kecil dapat meledak sendiri, karena sesuai dengan teori segitiga ledak. Teori ini berlaku bagi bejana atau tabung yang dalam keadaan kosong karena dapat mengandung unsur-unsur yang dapat mengakibatkan ledakan yaitu ada campuran gas (hidrokarbon) dan udara (oksigin) serta ada pemicunya (elektrik statis).

2.2. Mikrokontroler ATmega328 ATMega328 adalah mikrokontroler 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). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:  130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.


13

 32 x 8-bit register serba guna.  Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.  32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.  Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.  Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.  Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.  Master / Slave SPI Serial interface. Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism. 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. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X (gabungan R26 dan R27), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z (


14

gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh. 2.2.1. Konfigurasi Pin ATmega328

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega328 ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya. 1. Port B Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output. Selain itu Port B juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.


15

a. ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin. b. OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation). c. MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI. d. Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP). e. TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk timer. f. XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.

2. Port C Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut. a. ADC6 channel (PC0, PC1, PC2, PC3, PC4, PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital b. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.

3. Port D Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.


16

a. USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial. b. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi. c. XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan external clock. d. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0. e. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator. 2.3. Arduino Uno Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan computer menggunakan kabel USB.


17

Gambar 2.5. Board Arduino ATmega328 Arduino adalah merupakan sebuah board minimum system mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATmega328 yang merupakan produk dari Atmel. Arduino memiliki kelebihan tersendiri disbanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial. Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi


18

keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16. Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller. Berikut ini adalah konfigurasi dari arduino duemilanove 328: 

Mikronkontroler ATmega328



Beroperasi pada tegangan 5V



Tegangan input (rekomendasi) 7 - 12V



Batas tegangan input 6 - 20V



Pin digital input/output 14 (6 mendukung output PWM)



Pin analog input 6



Arus pin per input/output 40 mA



Arus untuk pin 3.3V adalah 50 mA



Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang mana 2 KB digunakan oleh bootloader



SRAM 2 KB (ATmega328)



EEPROM 1KB (ATmega328)



Kecepatan clock 16 MHz


19

 Power Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :  Memori ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.  Input dan Output Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output,

menggunakan

fungsi

pinMode(),

digitalWrite(),

dan

digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50 KOhms. Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut : 

Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB FTDI ke TTL chip serial.


20



Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai. 

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analog Write ().



SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino.



LED: 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

2.4. Sensor MQ-6 Sensor

MQ-6

merupakan

modul

sensor

yang

cukup

mudah

penggunaannya. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi kadar gas LPG, isobutana, propana dan LNG dalam udara dan cocok digunakan untuk aplikasi pendeteksian serta penanggulangan kebocoran gas pada lingkungan rumah tangga maupun industri dengan jangkauan pendeteksianya mulai dari 10 ppm sampai 10.000 ppm (part per million). Sensor gas MQ-6 ini mempunyai sensitivitas yang kecil terhadap zat alcohol dan asap rokok. Sensor gas MQ-6 yang digunakan merupakan sensor dengan lapisan semikonduktor logam oksida yang terbentuk diatas sebuah substrat alumina pada sebuah sensing chip bersama dengan sebuah pemanas yang terintegrasi. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan resistansinya terhadap gas-gas tertentu termasuk LPG. Sensor MQ-6 juga peka terhadap perubahan suhu maupun humiditas


21

sehingga perlu dilakukan kompensasi dengan menggunakan sensor suhu dan kelembaban.

Gambar 2.6. Sensor MQ-6 Sensor ini memiliki sensitivitas yang tinggi dan waktu respon yang cepat. Output sensor berupa resistansi analog. Rangkaian driver pun sangat sederhana, yang dibutuhkan hanya suplai daya 5V untuk heater coil, dan menghubungkan output ke ADC. Material sensor gas MQ-6 adalah yaitu tin dioxide (SnO2). MQ-6 memiliki 6 pin, 4 pin yang digunakan untuk mengambil sinyal dan 2 pin digunakan untuk memberikan pemanasan material sensor.

2.4.1. Spesifikasi MQ-6

Gambar 2.7. MQ-6 LPG Sensor Konfigurasi A dan B A. Kondisi Standar Bekerja 1.

Tegangan Sirkuit(Vc) : 5V ± 0.1 AC atau DC

2.

Tegangan Pemanasan(Vh) : 5V ± 0.1 AC atau DC

3.

Resistansi Load(PL) : 20kΩ

4.

Konsumsi Pemanasan(Ph) : kurang dari 750mw


22

B. Kondisi Lingkungan 1.

Suhu Penggunaan : -10

hingga 50

2.

Suhu Penyimpanan : -20

3.

Kelembapan Terkait : Kurang dari 95% Rh

4.

Konsentrasi Oksigen : 21%(Kondisi Standar) konsentrasi oksigen dapat

hingga 70

mempengaruhi sensitivitas

2.4.2. Karakteristik Sensitivitas MQ-6 1.

Resistansi Pengindraan(Rs) : 10KΩ - 60KΩ (1000 ppm LPG )

2.

Kondisi Standar Deteksi : Temp: 20 ±2 Vc:5V ± 0.1 Humidity: 65 % ± 5 % Vh: 5V ± 0.1

3.

Jangkauan Deteksi : 200-10000ppm LPG , iso-butane,propane,LNG. Nilai resistansi MQ-6 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai

konsentrasi gas. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. Disarankan untuk mengkalibrasi detektor untuk 1000ppm konsentrasi LPG di udara dan menggunakan nilai resistansi beban (RL) sekitar 20KΩ (10KΩ sampai 47KΩ). Ketika akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.

2.4.3. Prinsip Kerja MQ-6 Sensor terdiri dari tabung keramik mikro berbahan AL2O3, lapisan sensitif SnO2 (Tin Dioxide), elektroda pengukur dan kawat pemanas yang dibungkus dalam jaris besi dan plastik. Ketika molekul gas menyentuh permukaan lapisan sensitif SnO2, maka satuan resistansi dari kawat pemanas (heater) akan mengecil


23

sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun akan menyebabkan semakin tingginya resistansi kawat pemanas (heater) sehingga tegangan keluarannya akan menurun. Dengan demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai resistansi sensor dan juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya juga, hal inilah yang dijadikan acuan bagi pendeteksian gas LPG.

2.5. Bluetooth Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Teknologi ini memungkinkan komunikasi antara komputer satu dengan computer lainnya tanpa menggunakan kabel (wireless) sehingga memungkinkan komputer kita dapat saling berkomunikasi dimananapun kita berada selama masih berada dalam range/ jarak dari pemancar frekuensi tersebut. Bluetooth sendiri dapat berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan untuk wireless local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11, hanya saja pada bluetooth mempunyai jangkauan jarak layanan yang lebih pendek dan kemampuan transfer data yang lebih rendah. Bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang


24

rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam. Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice codec. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter. Bluetooth merupakan chip radio yang dimasukkan ke dalam komputer, printer, handphone dan peralatan lainnya. Chip bluetooth ini dirancang untuk menggantikan kabel. Informasi yang biasanya dibawa oleh kabel dengan bluetooth ditransmisikan pada frekuensi tertentu kemudian diterima oleh chip Bluetooth kemudian informasi tersebut diterima oleh komputer, handphone dan peralatan lainnya. 2.6. Android Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux. Sejauh ini Android termasuk sistem operasi yang cepat sekali memperbarui software mereka. Biasanya android meng-update pada perbaikan bug serta penambahan fitur baru.Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang buat menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh macam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc.,pendatang


25

baru

yang

membuat

peranti

lunak

untuk

ponsel.

Kemudian

untuk

mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. Android didesain sebagai platform yang open source untuk perangkat mobile. Android sendiri mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi. Android sendiri menyediakan tools dan framework untuk membuat dan mengembangkan aplikasi. Salah satu contoh tools untuk membuat aplikasi Android adalah Android SDK (Software Development Kit) yang memungkinkan pengembang aplikasi ber-platform android membuat aplikasi menggunakan bahasa pemrograman Java. Selain itu ada Cocos2D yang memungkinkan pengembang aplikasi membuat aplikasi menggunakan bahasa pemrograman C++. Pada saat perilisan perdana Android tanggal 5 November 2007 Android bersama Open Handset Aliiance mengatakan mendukunga pengembangan standar terbula pada perangkat aeluler. Dilain pihak, Goole merilis kode-kode Android di bawah Lisensi Apache, sebuah peangkat lunak dan standar terbuka perngkat seluler. Didunia ini terdapat dua jenis distributor sistem operasi Android. Pertama yang mendukung penuh dari Google atau Google Mail Services (GMS) dan kedua adalah yang benar0benar bebas distribusi =nya tanpa dukungan langsung Google atau dikenal Open Handset Distribution (OHD). Sistem operasi Android memiliki 4 lapisan (layer) yang merupakan komponen sistem Android. Gambar berikut merupakan lapisan arsitektur sistem operasi Android:


26

Gambar 2.8. Arsitektur Android 2.7. LCD LCD tidak hanya mampu untuk menampilkan angka-angka, tetapi juga huruf-huruf, kata-kata dan semua sarana symbol, lebih bagus dan serbaguna daripada penampilan-penampilan yang menggunakan 7-segmen LED (Light Emiting Diode) yang sudah umum. Bentuk dan ukuran modul-modul berbasis karakter banyak ragamnya. Salah satu variasi bentuk dan ukuran yang tersedia dan dipergunakan pada peralatan ini adalah 16 x 2 karakter (panjang 16, baris 2, karakter 32) dan 16 pin. Akses pin yang tersedia mempunyai delapan jalur data, tiga jalur hubungan kotrol, tiga jalur catu daya dan pada modul LCD dengan fasilitas back lighting terdapat dua jalur catu untuk back lighting sehingga mereka dapat ditampilkan dalam


27

kondisi cahaya yang kecil. Ketika power dinyatakan, display menmpilkan sederet persegi gelap, mungkin hanya pada sebagian display. Sel-sel karakter ini sebenarnya merupakan bagian yang mati. Modul display mereser sendiri pada bagian awal ketika power dinyalakan, yang mana layar jadi kosong sehingga karekter-karekter tidak dapat terlihat. Dengan demikian perlu untuk member perintah pada poin ini untuk mendispaly. Pada pengujian modul LCD dilakukan dengan menjalankan program yang di-upload ke dalam chip mikrokontroller. Pada pengujian Modul LCD ini menggunakan chip mikrokontroler ATmega 328. 2.7.1. Fungsi Pin-Pin Modul LCD Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas back lighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur control dan jalur-jalur catu daya.

Gambar 2.9. LCD 16 x 2 Keterangan pin LCD 16 x 2 yaitu : a. Pin 1 dan 2 Merupakan sambungan catu daya , Vss, dan Vdd. Pin Vdd dihubungkan dengan tegangan positif catu daya, dan Vss pada 0 volt atau ground. Meskipun data menentukan catu 5 Vdc (hanya beberapa mA),


28

menyediakan 6 V dan 4,5 V yang keduanya bekerja dengan baik, bahkan 3 V cukup untuk beberapa modul. b. Pin 3 Merupakan pin control Vcc yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang bias diubah untuk mmungkinkan pengaturan dengan tegangan yang bias diubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontrak display sesuai dengan kebutuhan. c. Pin 4 Merupakan register select (RS), merupakan yang pertama dari tiga commond control input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat ditransfer dari dan menuju modulnya. d. Pin 5 Read/Write (R/W), untuk memfungsikannya sebagi perintah write makan R/W low atau menulis karakter ke modul. R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari registernya. e. Pin 6 Enable (E), input ini dugunakan untuk transfer actual dari perintahperintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga low lagi. f. Pin 7 sampai 14 adalah depalapn jalur data (D0-D7) di mana data dapat ditransfer kedalam dari display. g. Pin 15 dan 16 Pin 15 atau A (+) mmpunyai level DC +5 V berfungsi sbagai LED backlight + sedangkan pin 16 yaitu K (-) memiliki level 0 V dan berfungsi sebagai LED backlight.


29

2.8. Catu Daya atau adaptor Catu daya atau Adaptor adalah Adaptor adalah sebuah rangkaian elektronika yang dapat mengubah tegangan AC menjadi DC. Rangkaian ini adalah alternatif pengganti dari sumber tegangan DC, misalnya batu baterai dan accumulator. Keuntungan dari adaptor dibanding dengan batu baterai atau accumulator adalah sangat praktis berhubungan dengan ketersediaan tegangan karena adaptor dapat di ambil dari sumber tegangan AC yang ada di rumah, di mana pada jaman sekarang ini setiap rumah sudah menggunakan listrik. Selain itu, adaptor mempunyai jangka waktu yang tidak terbatas asal ada tegangan AC, tegangan AC ini sudah merupakan kebutuhan primer dalam kehidupan manusiasumber tegangan DC yang digunakan untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar dapat beroperasi. Rangkaian pokok dari catu daya tidak lain adalah suatu penyearah yakni suatu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC).

Sumber daya diperoleh dari baterai, solar sel, generator

AC/DC, dan jala-jala listrik PLN. Berbagai sumber daya tersebut akan kita bahas salah satunya type catu daya yang terjadi melalui suatu proses pengubahan dari tegangan AC (bolakbalik) ke DC (searah ). Proses pengubahan dimulai dari penyearahan oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Sistem ini menggunakan sumber catuan DC dengan tegangan 5V DC.Untuk memperoleh nilai tegangan yang di butuhkan maka tegangan dari PLN sebesar 220 V AC diturunkan oleh trafo step down ke tegangan 9 VAC. Setelah


30

diturunkan besar tegangannya maka gelombang AC harus dirubah menjadi gelombang DC. Dioda bridge akan merubah bentuk sinyal sinusoida dengan nilai positif dan negatif menjadi sinyal sinusoida dengan nilai positif. Ripple / gelombang riak masih terdapat pada rangkaian, kapasitor digunakan untuk mengurangi ripple dari keluaran dioda bridge sebesar 9V DC. Tegangan stabil 5V DC diperoleh dari keluaran regulator IC LM7805. Berikut gambar dari rangkaian catu tegangan :

Gambar 2.10. Rangkaian Catu Tegangan 2.9. Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi mngubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerjaa buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi electromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indicator bahwa proses telah selesai atau terjadi sutu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Oleh karena itu buzzer banyak digunakan sebagai peringatan karena suara yang dikeluarkannya sangatlah mengganggu di telinga.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. digunakan dalam seluruh unit perancangan alat ini

Recommend Documents