Laporan Akhir Modul 4
Pendeteksi Kebakaran Laboraturium Otomatis
1. Untuk
mendeteksi kebocoran gas di dapur
2.
Untuk mendeteksi kebakaran di dapur
3.
Untuk mendeteksi korban yang masih di dalam ruangan ketika terjadi kebakaran
1. Arduino
2. Sensor MQ-2
3. Flame Sensor
11. Buzzer
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
1. Tegangan operasi 4-8V
DC
2. Arus <30mA
3. Frekuensi Resonansi
2300Hz
12. Potensiometer
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit seria. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal. Jarak komunikasi yg digunakan tidak lebih dari 15 meter dengan kecepatan 20 kb/s.
Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino
yang menggunakan mikrokontroler ATMEGA328”. (Kadir, 2013:16). Memiliki 14 pin
input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai
output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack
power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat
digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan
menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai
untuk menjalankannya.
Bagian-bagian Arduino
Uno:
a. Soket USB
Soket
USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop.
Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi
serial.
b. Digital Pin I/O
Digital
Pin I/O adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau
rangkaian digital. Pada Arduino
Uno terdapat 14 digital pin yang berfungsi memberikan nilai logika (0 atau 1).
Pin berlabel “~” adalah pin PWM (Pulse Width Modulation).
c. Analog Pin
Analog
pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau
rangkaian analog, seperti dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan
lainya lalu mengubahnya menjadi nilai digital. Pada arduino Uno terdapat 6
analog pin dari A0 sampai A5.
d. LED Power Indicator
LED
yang akan menyala dan menandakan Arduino telah mendapatkan supply listrik yang
sesuai.
e. Tombol RESET
Digunakan
untuk mereset atau mengulang program Arduino dari awal
f. Power Jack
Soket
baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari
baterai/adaptor 5V-12V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer.
Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB. Arduino mendapatkan
suplai tegangan dari USB. Sehingga tidak perlu memasang baterai/adaptor saat
memprogram Arduino.
|
Microcontroller |
Atmega328P |
|
Operating Voltage |
5V |
|
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 |
20mA |
|
DC Current for 3.3V Pin |
50mA |
|
Flash Memory |
32KB of which 0.5KB used by
bootloader |
|
SRAM |
2 KB |
|
EEPROM |
1 KB |
|
Clock Speed |
16 Hz |
Sensor
MQ-2 adalah salah satu sensor yang sensitif terhadap asap rokok. Bahan utama
sensor ini adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika
terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap
kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik.
Bahan utama
sensor ini adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika
terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap
kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik. Sensor MQ-2
sensitif terhadap gas LPG, Propana, Hidrogen, Karbon Monoksida, Metana dan
Alkohol serta gas mudah terbakar diudara lainnya.
Konfigurasi
Sensor MQ-2:
Sensor
MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan
pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki
keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi
dari sensor MQ-2:
1. Pin
1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
2. Pin
2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
3. Pin
3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH =
5VDC.4.
4. Pin
4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
Prinsip Kerja MQ-2:
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.
Sensor
api digunakan untuk mendeteksi api atau radiasi. Sensor ini juga dapat
mendeteksi sumber cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 760 nm hingga
1100 nm. Infa merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan panjang gelombang
700 nm sampai 1 mm.
Sedangkan
cahaya ultraviolet memancarkan cahaya dengan panjang gelombang sekitar 300 nm –
400 nm. Sensor ini bisa mendeteksi cahaya tampak, sinar infra merah dan sinar
ultraviolet. Prinsip kerja sensor api adalah dimulai dari bahwa api akan bisa
dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet, dan
dari situ semacam sensor dalam flame sensor akan bekerja untuk membedakan
spektrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut.(Irkam,
2014:76)
Sensor
ini memiliki karakteristik tegangan keluaran saat tidak ada api dan keluaran
rendah saat ada api dengan panjang gelombang rendah . Sensor ini dapat
mendeteksi gelombang infra merah yang dipancarkan oleh api, sehingga sensor
tersebut dapat digunakan sebagai pendeteksi kebakaran.
Sensor
ini juga bisa dikemas dalam bentuk modul. Sensor ini memiliki jarak pembacaan
(kurang lebih) 100 Cm dengan pembacaan secara garis lurus dari titik api ke
sensor. Lampu indikator LED mati atau logika Low (0) jika tidak medeteksi api,
sedangkan lampu indikator LED menyala atau logika High (1). Modul ini mempunyai
empat pin dan beberapa komponen yang melengkapinya, dengan fungsi masing-masing
seperti berikut:
1. VCC: pin ini dihubungkan
ke sumber tegangan antara 3,3V hingga 5V.
2. GND: pin ini dihubungkan
ke ground.
3. D0: pin ini dihubungkan
ke pin digital, dan memberikan keluaran berbentuk digital ( LOW atau HIGH)
4. A0: pin yang dihubungkan
ke pin analog input, dan memberikan nilai integer antar 0 dan 1023. 4
5. LM393: IC pendamping
atau biasa disebut IC komparator memiliki fungsi untuk membandingkan dua jenis
tegangan yang terdapat pada kedua input pada IC tersebut.
6. Photo NPN / Photo
Transistor: Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan
memiliki penguat (gain) Internal.
Prinsip Kerja Sensor Api:
Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared.
- Transmitter memancarkan gelombang ultasonik
- Gelombang ultrasonik yang dipancarkan mengenai objek dan terpantul kembali
- Gelombang pantulan kemudian dideteksi oleh receiver
- Menghitung waktu yang diperlukan gelombang untuk kembali ke receiver
Pemberi
logika pada simulasi sensor. Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal
biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki
dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner
ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya
ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan
sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis
sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt.
Tingkat
tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan. Karena hanya dua
status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan, teknik aljabar Boolean
dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian digital yang melibatkan sinyal
biner. Istilah logika positif diterapkan ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan
ke level tegangan yang lebih tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1
ditunjukkan dengan level tegangan yang lebih rendah. Lihat juga logika
multinilai.
LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 adalah jenis media
tampilan atau Display dari bahan cairan kristal sebagai penampil
utama.LCD 16x2 dapat menampilkan sebanyak 32 karakter yang terdiri dari 2 baris
dengan tiap baris menampilkan 16 karakter.Pada Arduino untuk mengendalikan LCD
Karakter 16x2 untuk librarynya secara default sudah ada librarynya yaitu LiquidCrystal.h. LCD
ada bermacam-macam ukuran 8x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x4. Untuk mengendalikan atau
mengontrol macam-macam LCD Karakter di atas dapat menggunakan Tutorial ini,
perbedaannya hanya pada inisialisasi jumlah kolom dan baris.
1. Pin out diagram LCD
16X2:
2. Pin1 (Ground / Source
Pin): Ini adalah pin tampilan GND, digunakan untuk menghubungkan terminal GND
unit mikrokontroler atau sumber daya.
3. Pin2 (VCC /
Source Pin): Ini adalah pin catu tegangan pada layar, digunakan untuk
menghubungkan pin catu daya dari sumber listrik.
4. Pin3 (V0 / VEE
/ Control Pin): Pin ini mengatur perbedaan tampilan, yang digunakan untuk
menghubungkan POT yang dapat diubah yang dapat memasok 0 hingga 5V.
5. Pin4 (Register
Select / Control Pin): Pin ini berganti-ganti antara perintah atau data
register, digunakan untuk menghubungkan pin unit mikrokontroler dan mendapatkan
0 atau 1 (0 = mode data, dan 1 = mode perintah).
6. Pin5 (Pin Baca
/ Tulis / Kontrol): Pin ini mengaktifkan tampilan di antara operasi baca atau
tulis, dan terhubung ke pin unit mikrokontroler untuk mendapatkan 0 atau 1 (0 =
Operasi Tulis, dan 1 = Operasi Baca).
7. Pin 6
(Mengaktifkan / Mengontrol Pin): Pin ini harus dipegang tinggi untuk
menjalankan proses Baca / Tulis, dan terhubung ke unit mikrokontroler &
terus-menerus dipegang tinggi.
8. Pin 7-14 (Pin
Data): Pin ini digunakan untuk mengirim data ke layar. Pin ini terhubung dalam
mode dua-kawat seperti mode 4-kawat dan mode 8-kawat. Dalam mode 4-kawat, hanya
empat pin yang terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 3, sedangkan
dalam mode 8-kawat, 8-pin terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 7.
9. Pin15 (+ve pin
LED): Pin ini terhubung ke +5V
10. Pin 16 (-ve pin
LED): Pin ini terhubung ke GND.
LED (Light
Emitting Diode) atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika
yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED
merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna
Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang
dipergunakannya. Pada praktikum ini digunakan LED berwarna hijau yang terbuat
dari bahan semikonduktor Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) dengan wavelength
550-570 nm dan LED merah dengan panjang gelombang 620-740 nm. Bentuk LED mirip
dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah
ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak
memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam
menghasilkan cahaya.
Cara kerja dari LED, seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Resistor
merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian
Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau
hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik
dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering
disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”.
Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω).
Cara menghitung nilai
resistor:
a. Nilai Resistor yang
berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body)
Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh
Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
b. Gelang warna Emas
dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda
gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada
nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini
adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:
Perhitungan:
Relay
adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan
komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama
yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).
Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar
sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan
listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang
menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang
berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Fungsi Relay:
Seperti yang telah di
jelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika
di aplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi
yang cukup unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah
rangkaian elektronika.
1. Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi
dengan menggunakan bantuan signal tegangan rendah.
2. Menjalankan logic function atau fungsi
logika.
3. Memberikan
time delay function atau fungsi penundaan waktu.
4. Melindungi
motor atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan.
Prinsip Kerja Relay:
Setelah mengetahui
pengertian serta fungsi dari relay, anda juga harus mengetahui cara kerja atau
prinsip kerja dari relay. Namun sebelumnya anda perlu mengetahui bahwa pada
sebuah relay terdapat 4 bagian penting yaitu electromagnet (coil), Armature,
Switch Contact Point (saklar) dan spring. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat
gambar di bawah ini
Kontak point
relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
1. Normally
Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi
close (tertutup).
2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
Buzzer
adalah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara dalam bentuk
gelombang bunyi. Buzzer lebih sering digunakan karena ukuran penggunaan dayanya
yang minim.
Cara Kerja Buzzer
Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.
Pada
dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:
1. Penyapu
atau disebut juga dengan Wiper
2. Element
Resistif
3. Terminal
Prinsip
Kerja Potensiometer
Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah
elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya.
Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper)
yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif
(Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang
mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. Elemen Resistif
pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan
Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen
resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu
Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik
(Logarithmic Potentiometer).
Fungsi
Potensiometer:
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi
atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan
Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
1. Sebagai
pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape
Mobil, DVD Player.
2. Sebagai
Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
3. Sebagai
Pembagi Tegangan
4. Aplikasi
Switch TRIAC
5. Digunakan
sebagai Joystick pada Tranduser
6. Sebagai
Pengendali Level Sinyal
Untuk
membuat rangkaian pendeteksi kebakaran otomatis, langkah-langkah yang dilakukan
adalah:
1. Cari
semua komponen yang dibutuhkan
2. Menyusun
semua komponen yang di butuhkan pada proteus
3. Setelah
semua rangkaian tersusun, sambungkan rangkaian
4. Setelah
semua rangkaian tersusun, jalankan rangkaian.
5. Setelah
semua rangkaian di proteus berjalan, buat prototipe nya
6. Susun
semua komponen sesuai dengan rangkaian yang dibuat pada proteus
Prinsip
Kerja:
Rangkaian pendeteksi kebakaran pada laboratorium menggunakan mikrokontroller sebagai inti atau pengendali utama dari rangkaian, mikrokontroller yang dipilih adalah tipe arduino karena harganya yang murah, serta referensinya yang berlimpah. Rangkaian ini memiliki 3 buat input dan 5 buah output. Input dari rangkaian ini adalah sensor api Ky 0-26 untuk mendeteksi api, sensor gas MQ2 untuk mendeteksi gas, serta sensor ultrasonic untuk mendeteksi apakah adanya korban di area ruangan. Sementara output yang digunakan pada rangakain ini adalah LCD display 16x2, buzzer, servo motor, 3 buah LED dengan warna yang berbeda, dan Relay ke lampu utama. Rangkaian ini menggunakan tipe komunikasi UART (Universal Synchronous Receiver Transmitter) yang memungkinkan terjadinya pertukaran data antara kedua buah arduino.
Prinsip kerja dari aplikasi ini didasarkan dari hasil pendeteksian dari sensor – sensor yang digunakan, terdapat 3 input sensor yang digunakan yakni sensor flame, sensor gas MQ2, dan sensor ultrasonic. Dan kerja rangkaian didasarkan pada pendeteksian yang dilakukan oleh sensor-sensor tersebut. Pada rangkaian bagian sensor/input dihubungkan ke arduino master karena bagian master inilah yang akan mengirimkan data sehingga bisa mengaktifkan output dari arduino slavenya. Data dikirim ke slave dengan menggunakan komunikasi UART, berikut merupakan kondisi dari sensor beserta data yang dikirimnya
Note: threshold gas = 100, dan threshold ultrasonic = 50
Sensor gas < 100, flame tidak aktif, ultrasonic (kondisi don’t care), master akan mengirimkan data satu byte karakter ‘1’.
Sensor gas > 100, flame tidak aktif, ultrasonic (kondisi don’t care), master akan mengirimkan data satu byte karkater ‘2’.
Sensor gas < 100, aktif, ultrasonic (kondisi don’t care), master akan mengirimkan data satu byte karkater ‘3’.
Sensor gas > 100, flame aktif, ultrasonic > 50, master akan mengirimkan data satu byte karkater ‘4’.
Sensor gas > 100, flame aktif, ultrasonic < 50 master akan mengirimkan data satu byte karkater ‘5’.
Sementara rangkaian slave akan menerima data – data yang dikirmkan oleh master dan mengambil keputusan sesuai dengan yang telah deprogram. Arduino slave sendiri dihubungkan ke output – output rangkaian seperti LED, servo, buzzer, dan relay. Dengan kondisi berdasarkan data yang diterimanya adalah sebagai berikut:
Ketika byte yang diterima adalah ‘1’, maka LED hijau aktif dan semua output tidak aktif
Ketika byte yang diterima adalah ‘2’, maka LED kuning aktif, dan semua output tidak aktif
Ketika byte yang diterima adalah ‘3’ maka LED merah aktif, relay aktif, servo aktif untuk membukakan pintu.
Ketika byte yang diterma adalah ‘4’ , maka LED merah dan kuning aktif, servo aktif untuk membuka pintu, dan relay aktif untuk memutuskan saklar
Ketika byte yang diterima adalah ‘5’. Maka LED merah dan kuning aktif, servo aktif untuk membukakan pintu, relay aktif untuk memutuskan saklar, dan buzzer aktif mengindikasikan adanya korban pada tempat kejadian.
Rangkaian pemadam kebakaran di laboraturium otomatis ini munggunakan dua buah arduino, flame sensor, gas sensor, ultrasonic sensor. Rangkaian ini menggunakan komunikasi UART yang mana pin Tx pada master dihubungkan pada pin Rx pada slave begitupun sebaliknya.Arduini di master terhubung ke tiga sensor yaitu Flame, Gas, dan Ultrasonic. LCD juga terhubung pada Master, sedangkan arduino yang bertindak sebagai slave terhubung kepada Led, Relay, Buzzer, Servo. Output Dari Sensor gas, Flame dan Ultrasonic akan tampil pada LCD, LED, Servo, dan relay yang mana terhubung pada lampu Sensor gas yang mana akan mendeteksi gas yang bocor akan menunjukan led yang berwarna kuning yang menandakan hati-hati dan nanti pada lcd akan menampilkan kebocoran pada gas Sensor api( Flame sensor) akan mendeteksi api untuk mencegah terjadinya kebakaran yang ditandai dengaan lampu led berwarna merah servo akan bergerak yang dimana fungsi servo tersebut sebagai pintu otomatis, dan pada lcd akan menunjukan awas kebakaran. sedangkan sensor ultrasonic digunakan untuk mendeteksi korban' jika ada korban maka buzzer akan berbunyi dan pada lcd akan menunjukan ada korban segera evakuasi. Relay pada rangkaian ini digunakan sebagai pemutus sumber listrik pada ruangan tersebut, yang mana relay akan memutuskan otomatis jika gas sensor mendeteksi adanya gas dan flame sensor mendeteksi adanya api.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka didapatkan kesimpulan bahwa dengan menggunakan Flame Sensor, Ultrasonik Sensor, dan sensor mq2 serta Arduino dan komponen pendukung lainnya melalui komunikasi UART yang merupakan komunikasi serial dimana sudah dapat didesain prototype untuk kontrol kebakaran laboratorium yang sangat berguna dan mempermudah mendeteksi kebakaran pada laboratorium.
//Master
/*
Program master dari aplikasi kelompok dengan judul "kontrol kebakaran laboratorium" 3 dengan anggota:
Muhammad Rizieq Rizaldi
Muhammad Habib Hidayat
Salasbila Putri Tarigan
*/
#include <NewPing.h> //library sensor ultrasonic
#include <LiquidCrystal.h> //library LCD
#define T1 9
#define E1 10
#define Flame 8
#define gas A1
const int jarak_maksimum = 300;
const int d_panjang = 1000;
const int d_singkat = 50;
const int d_spasi = 100;
LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7); //dengan urutannya adalah pin rs, e, d4, d5, d6, d7
NewPing sonar(T1, E1, jarak_maksimum);
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(Flame, INPUT);
pinMode(gas, INPUT);
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16,2);
lcd.clear();
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
int flame_reading = digitalRead(Flame);
int gas_reading = analogRead(gas);
float jarak = sonar.ping_cm();
//pembacaan sebagai berikut:
//Serial.println(" ");
//Serial.print("Jarak yang dideteksi adalah sebagai berikut ");
//Serial.println(jarak);
//Serial.print("pembacaan kadar gas yang didapat adalah sebagai berikut: ");
//Serial.println(gas_reading);
//Serial.print("Pembacaan flame sensor adalah sebagai berikut ");
//Serial.println(flame_reading);
if (gas_reading <=100) //kondisi apabila tidak ada gas yang terdeteksi
{
if (flame_reading==1)// tidak ada api yang terdeteksi
{
Serial.write('1');
lcd.print("Deteksi gas:");
lcd.setCursor(13, 0);
lcd.print("No ");
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print(" aman ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("Selamat bekerja ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_singkat);
}
else if(flame_reading==0) // ada api yang terdeteksi
{
Serial.write('3');
lcd.print("Deteksi gas:");
lcd.setCursor(13, 0);
lcd.print("No ");
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print(" Kebakaran ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("Segera evakuasi ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_singkat);
}
}
else { //terdapat terdeteksi gas
if (flame_reading==1) // ada gas tapi tidak ada api
{
Serial.write('2');
lcd.print("Deteksi gas:");
lcd.setCursor(13, 0);
lcd.print("Yes");
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print("kebocoran gas");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("Segera keluar");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_singkat);
}
else if(flame_reading==0) // ada gas dan api yang terdeteksi
{
Serial.write('4');
lcd.print("Deteksi gas:");
lcd.setCursor(13, 0);
lcd.print("Yes");
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print("Warning!!");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("Potensi ledakan ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_singkat);
if (jarak <=50) //terdeteksi korban 30cm dari tempat kebakaran
{
Serial.write('5');
lcd.print("Deteksi gas:");
lcd.setCursor(13, 0);
lcd.print("Yes");
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print("Warning!!");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("Potensi ledakan ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_spasi);
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("terdapat kobran ");
delay(d_panjang);
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(" ");
delay(d_singkat);
}
}
}
delay(1000);
}
//Slave
/*
Program slave dari aplikasi kelompok dengan judul "kontrol kebakaran laboratorium" 3 dengan anggota:
Muhammad Rizieq Rizaldi
Muhammad Habib Hidayat
Salasbila Putri Tarigan
*/
#include <Servo.h>
#define buzzer 7
#define relay 8
#define servo 9
#define green_led 10
#define yellow_led 11
#define red_led 12
Servo myservo;
void putar_servo();
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(relay, OUTPUT);
pinMode(servo, OUTPUT);
pinMode(green_led, OUTPUT);
pinMode(yellow_led, OUTPUT);
pinMode(red_led, OUTPUT);
myservo.attach(9);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
if (Serial.available())//memeriksa apakah terdapat data pada buffer
{
char bacaan = Serial.read();
if (bacaan == '1') //tidak ada gas dan api
{
digitalWrite(green_led, HIGH);
digitalWrite(yellow_led, LOW);
digitalWrite(red_led, LOW);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(relay, LOW);
}
else if(bacaan== '2') //ada gas tetapi tidak ada api
{
digitalWrite(green_led, LOW);
digitalWrite(yellow_led, HIGH);
digitalWrite(red_led, LOW);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(relay, LOW);
}
else if(bacaan== '3') //tidak ada gas tetapi ada api
{
digitalWrite(green_led, LOW);
digitalWrite(yellow_led, LOW);
digitalWrite(red_led, HIGH);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(relay, HIGH);
putar_servo();
}
else if(bacaan== '4') //ada gas dan ada api tidak ada korban
{
digitalWrite(green_led, LOW);
digitalWrite(yellow_led, HIGH);
//blinking menandakan keadaan darurat
digitalWrite(red_led, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(red_led, LOW);
delay(500);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(relay, HIGH);
putar_servo();
}
else if(bacaan== '5') //ada gas ada api dan ada korban
{
digitalWrite(green_led, LOW);
digitalWrite(yellow_led, LOW);
//blinking menandakan keadaan darura
digitalWrite(red_led, HIGH);
delay(500);
delay(500);
digitalWrite(buzzer, HIGH);
digitalWrite(relay, HIGH;
putar_servo();
}
Serial.println(bacaan);
delay(250);
}
}
void putar_servo()
{
int pos;
for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
// in steps of 1 degree
myservo.write(pos);
delay(15);
}
}
Download program arduino master klik disini
Download program arduino slave klik disini
Download library arduino klik disini
Download library sensor MQ-2 klik disini
Download library flame sensor klik disini
Download library sensor Ultrasonic klik disini
Download datasheet arduino klik disini
Download datasheet sensor MQ-2 klik disini
Download datasheet flame sensor klik disini
Download datasheet sensor ultrasonic klik disini
Download datasheet relay klik disini
Download datasheet resistor klik disini
Download datasheet buzzer klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar