Perancangan dan Realisasi Pengendali Power Window berdasarkan Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan yang Tertutup berbasiskan Mikrokontroler
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industri, kualitas udara telah mengalami perubahan. Perubahan lingkungan udara pada umumnya disebabkan pencemaran udara, yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas-gas dan partikel kecil/aerosol) ke dalam udara. Masuknya zat pencemar ke dalam udara dapat terjadi secara alamiah. Proses tersebut dapat terjadi di dalam dan di permukaan bumi, misalnya di dalam ruangan yang tertutup. Pada ruangan tertutup udara tidak dapat bersirkulasi sehingga ketika terjadi proses alamiah udara tidak dapat keluar dari dalam ruangan dan gas ini tetap berada di dalam ruangan tersebut, pada saat itulah seseorang kemungkinan terjadi keracunan gas-gas berbahaya ini. Gas-gas berbahaya dan partikel debu halus yang tak tertapis oleh hidung memberikan efek negatif pada sistem saraf manusia yaitu dapat menghilangkan kandungan Oksigen (O2) dalam darah, sehingga manusia akan merasa lemas, sesak nafas, keracunan, dan bahkan mengakibatkan kematian. Proses ini terjadi dalam kurun waktu yang tidak terlalu lama, sehingga jika orang yang menghirup terlalu banyak gas berbahaya dia akan merasakan sesak nafas, lemas, pingsan, bahkan dapat mengalami kematian. Untuk menghindari hal tersebut maka manusia yang menghirup gas berbahaya dalam jumlah yang banyak, dia harus cepat-cepat dibawa ke tempat yang lebih aman, yaitu lingkungan dengan udara segar yang banyak mengandung gas Oksigen, atau jika perlu langsung diberi bantuan Oksigen dari tabung. Hal ini tidak bisa dilakukan jika manusia itu masih berada di dalam ruangan tertutup, contohnya dalam kabin mobil.
1
Perancangan dan Realisasi Pengendali Power Window berdasarkan Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan yang Tertutup berbasiskan Mikrokontroler
Banyak kasus keracunan gas-gas berbahaya di dalam kabin mobil, misalnya karena freon mobil yang bocor sehingga mengeluarkan gas CO yang sangat berlebihan, kebocoran dari tangki bahan bakar bensin dan solar yang tercium hingga ke kabin mobil, emisi gas buang bensin sendiri mengeluarka gas NO2 sedangakan emisi gas buang solar mengeluarkan gas H2, CO dan EtOH.Selain kasus-kasus diatas, yang paling sering terjadi adalah jika di dalam kendaraan yang tertutup terdapat asap rokok dapat mengganggu pernafasan karena mengandung senyawa-senyawa toxic (racun) yang membahayakan seperti tar, nikotin, karbon monoksida (CO), amonia, dan sebagainya. Oleh karena itu, dalam proyek akhir ini akan dibuat Power Window yang otomatis akan terbuka bila terdeteksi kualitas udara yang kurang baik maupun tidak baik yang disebabkan karena gas-gas berbahaya. Disini akan digunakan sensor General air Quality TGS 2600 yang peka terhadap gas-gas Hidrogen, Carbon Monoxide (CO), Metana dan Ethanol. Sehingga jika terdeteksi gas-gas tersebut ,maka secara otomatis prototype power window akan terbuka. Dan Mikrokontroller ATMega 8535 akan bekerja sebagai unit pengolah masukan, serta LCD sebagai interface penampil hasil deteksi sensor.
1.2 Tujuan Penelitian Tujuan yang dapat diambil dari skripsi penelitian ini antara lain: a) Mendeteksi kualitas udara dengan memanfaatkan sensor General Air Quality (TGS 2600) b) Dihasilkan power window yang dapat bekerja secara otomatis jika terdeteksi udara dalam kualitas yang buruk atau kurang baik c) Mengimplementasikan sistem mikrokontroler ATMega 8535
BAB I - Pendahuluan
Page 2
Perancangan dan Realisasi Pengendali Power Window berdasarkan Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan yang Tertutup berbasiskan Mikrokontroler
1.3 Perumusan Masalah Proyek akhir ini membahas beberapa rumusan masalah antara lain adalah sebagai berikut: a)
Bagaimana sensor kontaminasi udara dengan komponen utama TGS 2600 mampu mendeteksi kontaminasi udara dalam ruang tertutup (kabin mobil)
b) Bagaimana membuat suatu power window yang dapat bekerja secara otomatis jika terdeteksi kualitas udara kurang baik atau buruk c)
Bagaimana algoritma pemrograman yang dilakukan untuk merancang sistem mikrokontroler ATMega 8535 sehingga mikrokontroler tersebut dapat menjadi pengendali tunggal sistem kerja.
1.4 Batasan Masalah Pembatasan masalah pada proyek akhir ini adalah sebagai berikut. a)
Mikrokontroler yang digunakan berjenis ATMega 8535 sebagai pengendali tunggal kinerja seluruh blok sistem rangkaian.
b) Alat yang digunakan sebagai pendeteksi Kualitas Udara adalah sensor General Air Quality (TGS 2600) c)
Sensor General Air Quality (TGS 2600) hanya mendeteksi besarnya udara yang telah terkontaminasi.
d) Tidak membahas bagaimana udara secara kimia atau ilmiah dapat terkontaminasi. e)
Power window yang akan dibuat hanya berupa prototype yang disesuaikan dengan bentuk asli.
f)
Realisasi perangkat secara keseluruhan sampai dengan tingkat prototype.
BAB I - Pendahuluan
Page 3
Perancangan dan Realisasi Pengendali Power Window berdasarkan Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan yang Tertutup berbasiskan Mikrokontroler
1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut: a) Studi literatur Penelitian dimulai dengan melakukan studi terhadap materi-materi yang terkait dengan topik penelitian melalui referensi yang berhubungan dengan kualitas udara dalam ruang tertutup dan rangkaian mikrokontroler ATMega 8535. Pada proyek akhir ini, penulis mempelajari bagaimana cara kerja sensor TGS 2600, blok sistem minimum untuk mikrokontroler ATMega 8535 dan susunan perangkat untuk power window yang terdiri dari motor DC dan relay. b) Konsultasi dan diskusi Selain studi literatur, penulis juga berkonsultasi dan berdiskusi dengan pembimbing
serta
orang
yang
ahli
dalam
bidang
elektronika
dan
mikrokontroler. Dalam hal ini, pembimbing mengarahkan penulis tentang apa saja yang harus dilakukan untuk menyelesaikan proyek akhir. c) Pembuatan desain sistem, pengujian, dan pengukuran. a.
Desain Sistem Dilakukan pembuatan desain power window otomatis secara hardware maupun software berdasarkan spesifikasi yang telah dirancang.
b.
Pengujian Pengujian
dilakukan
terhadap
integrasi
antara
sensor
dengan
mikrokontroler, apakah mikrokontroler mampu mengatur integrasi antara sensor, indicator LCD, dan relay. c.
Pengukuran Pengukuran dilakukan terhadap kepekaan sensor dalam mendeteksi berbagai gas yang diamati berdasarkan besarnya tegangan keluaran yang terukur di mikrokontroler beserta nilai ADC-nya, daya yang dibutuhkan oleh sistem, dan keotomatisan power window untuk membuka.
BAB I - Pendahuluan
Page 4
Perancangan dan Realisasi Pengendali Power Window berdasarkan Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan yang Tertutup berbasiskan Mikrokontroler
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika yang digunakan dalam penyusunan proyek akhir ini adalah sebagai
berikut: BAB 1 PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, dan metode pembuatan dan sistematika penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI Bab ini mengemukakan dasar-dasar teori yang akan melandasi permasalahan yang akan dibahas, serta penjelasan tentang cara kerja sistem dan masingmasing komponen yang akan digunakan. BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI Berisi pembahasan tentang langkah-langkah perancangan power window otomatis udara beserta langkah kerja realisasi hardware seluruh bagian penyususn filter udara dan pemrograman mikrokontroler-nya. BAB 4 ANALISA HASIL PENGUJIAN Berisi pembahasan tentang hasil pengujian dan analisa dari desain dan implementasi prototype power window. BAB 5 PENUTUP Berisi kesimpulan dari uraian pada bab-bab yang telah dibahas sebelumnya dan saran yang diharapkan dapat membantu dalam hal perbaikan proyek akhir ini.
BAB I - Pendahuluan
Page 5
