Modul 4

Project Demo

[MENUJU AKHIR]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Daftar Komponen

3. Landasan Teori

Percobaan

4. Listing Program

5. Foto dan Video

6. Link Download

Perancangan Sistem Pengendalian Kebakaran pada SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar) Menggunakan Sensor Asap MQ2 dan Sensor Api (Flame Sensor) Berbasis Arduino

1. Tujuan [Kembali]

Mampu merancang Prototype sistem pengendalian kebakaran berbasis Arduino
Mengimplementasikan pemahaman teori yang terdapat pada praktikum Microcontroller dan Microprosessor
Membantu perusahaan PERTAMINA dalam memberikan alternatif rancangan sederhana untuk mengatasi kebakaran yang terjadi di SPBU di masa yang akan datang
Sebagai sasaran kerjasama dalam melaksanakan proyek masa depan bersama perusahaan PERTAMINA

2. Daftar Komponen [Kembali]

Arduino Uno
Breadboard
Motor Driver L298N
Sensor MQ2
Sensor Api (Flame Sensor)
Pump Water 5V
LCD 16x2
LED Red
Buzzer
Potensiometer 10K
Batterai 9V
Jumper (Male to Male, Male to Female, Female to Female)

3. Landasan Teori [Kembali]

Arduino Uno

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.

Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :

Microcontroller ATmega328P

Operating Voltage 5 V

Input Voltage (recommended) 7 – 12 V

Input Voltage (limit) 6 – 20 V

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)

PWM Digital I/O Pins 6

Analog Input Pins 6

DC Current per I/O Pin 20 mA

DC Current for 3.3V Pin 50 mA

Flash Memory 32 KB of which 0.5 KB used by bootloader

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Clock Speed 16 MHz

BreadBoard

BreadBoard atau disebut juga dengan project board adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik yang merupakan bagian prototipe dari suatu rangkaian elektronik yang belum disolder sehingga masih dapat dirubah skema atau pengantian komponen. Deretan lubang yang ditandai garis merah menunjukkan jalur positif untuk catudaya, sedangkan yang ditandai garis biru merupakan jalur negatif untuk catudaya. Lubang-lubang di bagian tengah terbagi dalam dua kelompok, yaitu kelompok atas dan kelompok bawah. Hubungan antar-lubangnya adalah berderet kebawah.

Motor Driver L298N

Driver motor L298N merupakan module driver motor DC yang difungsikan untuk mengontrol kecepatan serta arah perputaran motor DC.

Modul Driver Motor L298N ini, menggunakan IC L298 yang merupakan sebuah IC tipe H-bridge yang mampu mengendalikan beban-beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC, dan motor stepper. Kelebihan modul driver motor L298N ini yaitu dalam hal kepresisian mengontrol motor sehingga motor lebih mudah untuk dikontrol.
Spesifikasi Motor Driver L298N :

     -   Menggunakan IC L298N (Double H Bridge Drive Chip)
     -   Tegangan minimal untuk masukan power antara 5 V - 35 V
     -   Tegangan Operasional 5 V
     -   Arus untuk masukan antara 0 - 36 mA
     -   Arus maksimal untuk keluaran per output A maupun B yaitu 2 A
     -   Daya maksimal yaitu 25 W
     -   Dimensi modul yaitu 43x43x26 mm
     -   Berat 26 g

Sensor Asap MQ-2

Sensor Asasp MQ2 merupakan sensor yang materialnya tersusun atas senyawa SnO₂ (Timah IV Oksida), digunakan untuk mendeteksi gas LPG, i-butana, propana, metana, alkohol, hidrogen dan asap. Karakteristik sensor MQ-2 :

-     Dapat mendeteksi gas LPG, i-butana, propana, metana, alkohol, hidrogen dan asap

-     Memiliki dual signal output (analog output, and TTL level output)

-     Range tegangan analog keluaran antara 0~5Vdc

-     Mempunyai kestabilan pembacaan yang bagus dan stabil

-     Respon cepat dan sensitivitas tinggi

-     Output dari sensor berupa Analog dan Digital

-     Trigger Level configuration

-     Terdapat Potentiometer

-     Dimensi module 32 x 20 mm

Pada Modul Sensor Asap MQ2 terdapat 3 buah pin, yaitu : Vcc, A0,GND. Output dari modul ini adalah sinyal analog dan dapat dibaca dengan input analog (ADC) Arduino dan Data out yang memiliki keluaran logika 1 dan 0.

Sensor Api (Flame Sensor)

Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api dan mengubahnya menjadi besaran analog, dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Perbedaannya dengan sensor panas adalah parameter yang dideteksinya. Sensor api untuk mendeteksi nyala api, sedangkan sensor panas digunakan untuk mendeteksi temperatur. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api. Suhu normal pembacaan normal sensor ini yaitu pada 25 – 85°C dengan besar sudut pembacaan pada 60°. Pada modul sensor api terdapat 4 kaki pin, yaitu : Vcc,GND,AO,DO.

Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.

Spesifikasi dari sensor api

     -   Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
     -   Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
     -   Sudah terpackage dalam bentuk modul
     -   Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing

Pump Water 5V

Pompa air 5V merupakan komponen output yang bekerja saat motor DC di dalamnya berputar pada kondisi logic HIGH dari arduino. Perputaran motor DC ini mengakibatkan terjadinya perpindahan air dimana berlaku prinsip perbedaan tekanan dan teori mekanika fluida. Pompa ini memiliki tegangan kerja 3 V - 6 V dan memiliki waterproof yang baik.

LCD 16x2

LCD menggunakan kristal cair sebagai bahan untuk menampilkan data yang berupa tulisan maupun gambar.

Spesifikasi LCD 16x2 :

Terdiri dari 16 kolom dan 2 baris
Dilengkapi dengan back light
Mempunyai 192 karakter tersimpan
Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
Terdapat karakter generator terprogram

Keterangan :

GND : Catu daya 0 Vdc
VCC : Catu daya positif
Constrate : Kontras tulisan pada LCD
RS atau Register Select :

High : Mengirim data
Low : Mengirim instruksi

5. R/W atau Read/Write

High : Mengirim data
Low : Mengirim instruksi

6. E (Enable) : Mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses

7. D0 - D7 : Data Bus 0 - 7

8. Backlight + : Tersambung ke Vcc, untuk menyalakan lampu latar

9. Backlight - : Tersambung ke GND, untuk menyalakan lampu latar

LED Red

LED (Light Emitting Diode) merupakan komponen elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya

Logika LED :
Kondisi Active High adalah kondisi LED akan menyala jika pada output arduino diberikan logika HIGH. Sedangkan Active Low adalah kondisi LED akan menyala jika diberikan logika LOW.

Buzzer

Buzzer merupakan komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Jenis yang sering ditemukan di pasaran adalah Piezoelectric.

Cara Kerja Buzzer :

Pada saat tegangan listrik mengalir ke rangkaian yang menggunakan Piezoelectric, maka akan terjadi pergerakan mekanis pada Piezoelectric tersebut. Piezoelectric menghasilkan frekuensi sekitar 1 - 5 kHz hingga 100 kHz. Tegangan operasionalnya antara 3V - 12Vdc.

Terdapat 2 jenis Buzzer, yaitu :

- Passive Buzzer

- Active Buzzer

Potensiometer 10K

Potensiometer didefinisikan sebagai resistor variabel 3 terminal dimana hambatan secara manual bervariasi untuk mengontrol aliran arus listrik. Semakin besar nilai resistor, maka arus yang mengalir semakin kecil.

Cara menggunakan Potensiometer :
Potensiometer bekerja dengan emvariasikan posisi rotasi pada resistansi seragam. Dalam potensiometer, seluruh tegangan input diterapkan disepanjang resistor, dan tegangan output adalah penurunan tegangan antara kontak tetap dan rotasi . Potensiometer memiliki 2 terminal sumber input tetap ke ujung resistor. Kontak rotasi dipindahkan di sepanjang resistor di sisi output, untuk menyesuaikan tegangan output.

Batterai 9V

Merupakan komponen input supplay tegangan tambahan pada Motor Driver L298N

Jumper (Male to Male, Male to Female, Female to Female)

Berfungsi untuk menghubungkan antar komponen (Arduino,Breadboard, dll).

Kabel ini terdiri dari 3 jenis, yaitu :

- Male to Male

- Male to Female

- Female to Female

4. Listing Program [Kembali]

Master

#define Asap A0
#define Api A1
#define LEDas 4
#define LEDap 7
int SPEED=0;
int as=0;
int ap=0;

void setup()
{
pinMode(LEDas,OUTPUT);
pinMode(LEDap,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
as = analogRead(Asap);
ap = analogRead(Api);

if (as >=200 && ap<=1000)
{
    Serial.println("3");
    digitalWrite(LEDas,HIGH);
    digitalWrite(LEDap,HIGH);

}
else if(as <200 && ap<=1000)
    {
      Serial.println("1");
      digitalWrite(LEDas,LOW);
    digitalWrite(LEDap,HIGH);
    }

else if(as >=200 && ap>1000)
    {
      Serial.println("2");
       digitalWrite(LEDap,LOW);
    digitalWrite(LEDas,HIGH);
    }

else if(as <200 && ap>1000)
    {
      Serial.println("0");
      digitalWrite(LEDas,LOW);
    digitalWrite(LEDap,LOW);
    }
}

SLAVE

#include<LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(8,9,10,11,12,13);
#define In1 7
#define In2 6
#define ENA 5
#define Buz 2
int SPEED=0;

void setup()
{
pinMode(In1,OUTPUT);
pinMode(In2,OUTPUT);
pinMode(ENA,OUTPUT);
pinMode(Buz,OUTPUT);
lcd.begin(16,2);
lcd.clear();
Serial.begin(9600);
}

void loop() {

lcd.setCursor(5,0);
lcd.print("Status");

{
if(Serial.available()>0)
{
int data=Serial.read();
Serial.println(data);
if(data=='1')
{
    lcd.setCursor(3,1);
    lcd.print("(BE AWARE)");

}
else if(data=='2')
{
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(3,1);
    lcd.print("(BE AWARE)");


}
else if(data=='3')
{
    SPEED=255;
    analogWrite(ENA,SPEED);
    digitalWrite(In1,HIGH);
    digitalWrite(In2,LOW);
    digitalWrite(Buz,HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(In1,LOW);
    digitalWrite(In2,LOW);
    tone(Buz,1000,200);

    lcd.setCursor(3,1);
    lcd.print("(DANGER!!!)");

}

else if(data=='0')
{
    digitalWrite(Buz,LOW);

    lcd.setCursor(4,1);
    lcd.print("(SAFETY)");
}
}
}
}

5. Foto dan Video[Kembali]

Simulasi Rangkaian Proteus 8.0

Penampakan alat 50% siap (atas) dan 100% siap (bawah)

Video Simulasi alat (atas), video percobaan alat (bawah)

6. Link Download [Kembali]

Video Simulasi Alat (Download)
Video Percobaan Alat (Download)
File Rangkaian (Download)
Flowchart (Download)
Listing Program (Download)