Buku Full

RANCANG BANGUN ALAT PEMBERSIH UDARA DENGAN

PENGURANGAN KADAR KARBON MONOKSIDA BERBASIS

FILTER HEPA DAN AKTIF KARBON

DESIGN OF AN AIR PURIFIER WITH A REDUCTION IN

CARBON MONOXIDE LEVELS BASED HEPA FILTER AND

ACTIVATED CARBON

Oleh:

Alrizka Dika SoetantoNRP. 1103121039

Pembimbing :Legowo Sulistijono, S.ST, M.Sc.

NIP. 19651122.199103.1.005

Ir. Ratna Adil, M.TNIP. 19510323.198711.2.001

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKADEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA2015

i

PROYEK AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT PEMBERSIH UDARA DENGAN PENGURANGAN KADAR KARBON MONOKSIDA BERBASIS FILTER HEPA DAN AKTIF KARBON

DESIGN OF AN AIR PURIFIER WITH A REDUCTION IN CARBON MONOXIDE LEVELS BASED HEPA FILTER AND

ACTIVATED CARBON

Oleh:

Alrizka Dika SoetantoNRP. 1103121039

Pembimbing :Legowo Sulistijono S.ST, M.Sc.

NIP. 19651122.199103.1.005

Ir. Ratna Adil, M.TNIP. 19510323.198711.2.001

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKADEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA2015

i

PROYEK AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT PEMBERSIH UDARA DENGAN PENGURANGAN KADAR KARBON MONOKSIDA BERBASIS FILTER HEPA DAN AKTIF KARBON

Oleh :

Alrizka Dika SoetantoNRP. 1103121039

Proyek Akhir ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya,

Disetujui dan disahkan pada tanggal __ Juli 2014Disetujui Oleh:

Mengetahui:Ketua Program Studi D3 Teknik Elektronika

Ir. Moch. Rochmad, M.TNIP. 19620304.199103.1.002

ABSTRAK

ii

Dosen Penguji Proyek Akhir :

1.

Ali Husein Alasiry, S.T., M.Eng.NIP. 19731027.200003.1.001

2.

Taufiqurrahman, S. ST, MTNIP. 19830920.200812.1.001

3.

Madyono, S.ST., MTNIP. 19690425.199203.1.001

Dosen Pembimbing :

1.

Legowo Sulistijono, S.ST, M.Sc.NIP. 19651122.199103.1.005

2.

Ir. Ratna Adil, M.TNIP. 19510323.198711.2.001

Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Dari pencemaran udara tersebut dapat menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Berdasarkan masalah ini, maka dibuat Proyek Akhir ini dengan tujuan untuk membuat penetralisir kadar debu dan karbon monoksida dengan mendeteksi kadar kandungan karbon monoksida dalam ruangan yang kemudian udara dalam ruangan tersebut disaring melalui filter Hepa dan karbon aktif. Prinsip kerja rancang bangun pengurangan kadar karbon monoksida dalam ruangan berbasis filter Hepa dan karbon aktif ini adalah ketika sensor Gas MQ-7 mendeteksi adanya gas karbon monoksida di dalam ruangan, maka sensor akan memberikan data ADC kepada mikrokontroler. Kemudian data ADC dikonversi menjadi satuan ppm dan ditampilkan melalui LCD 16 x 2. Lalu pada tampilan LCD dapat diketahui jumlah kadar gas CO pada ruangan (ppm) dengan adanya keterangan bahwa udara dalam ruangan masih baik pada kadar <25 ppm. Ketika keadaan udara dalam ruangan menjadi tidak baik, mikrokontroler akan mengaktifkan kipas yang akan menghisap udara untuk masuk ke ruangan ionizer berupa filter hepa dan karbon aktif. Filter hepa dan karbon aktif inilah yang bertindak sebagai ioniser dan berfungsi mengurangi kadar CO dalam ruangan tersebut. Dari hasil pengujian sensor gas MQ-7, diperoleh hubungan antara ppm dengan tegangan pada sensor yaitu: ppm= (28,264 x Vout) + 103,25. Untuk hasil perbandingan kalibrasi sensor gas MQ-7 dengan alat pendeteksi CO yang ada di UPTK3, diperoleh nilai keberhasilan (akurasi) pada sensor sebesar 97,26%. Serta dari pengujian integrasi keseluruhan sistem, didapatkan waktu pada ionizer untuk mengembalikan kondisi udara pada keadaan normal (<25 ppm) dari nilai maksimal ppm sebesar 326 ppm adalah sekitar ±15 menit.

Kata kunci : MQ – 7, filter Hepa, karbon aktif, kipas.

ABSTRACT

iii

Air pollution today is increasingly revealing very poor condition. Of air pollution can cause a decrease in air quality, which have a negative impact on human health. Based on these issues, then made this final project with the aim to make neutralizing levels of dust and carbon monoxide by detecting the levels of carbon monoxide in the room then the indoor air is filtered through a Hepa filter and activated carbon. The working principle of design reduced levels of carbon monoxide in the room based Hepa filter and activated carbon is when the MQ-7 gas sensor detects the presence of carbon monoxide gas in the room, then the sensors will provide data to the microcontroller ADC. Then the ADC data is converted into units of ppm and displayed via the LCD 16 x 2. Then on the LCD display can be seen the amount of CO gas levels in the room (ppm) with the statement that the air in the room is still good at a level <25 ppm. When the state of the air in the room becomes not good, the microcontroller will activate the fan will suck air to enter the room ionizer form a HEPA filter and activated carbon. HEPA filter and activated carbon is what acts as an ioniser and serves to reduce the levels of CO in the room. From the test results MQ-7 gas sensors, obtained the relationship between the voltage on the sensor ppm namely: ppm = (28.264 x Vout) + 103.25. For the comparison of calibration gas sensor MQ-7 with a CO detector in UPTK3, the value of success (accuracy) on the sensor by 97.26%. As well as of the overall system integration testing, found time on the air ionizer to restore conditions to normal (<25 ppm) of a maximum value of 326 ppm ppm is approximately ± 15 minutes.

Keywords: MQ – 7, hepa filter, active carbon, exhaust fan

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan proyek akhir yang berjudul :

“RANCANG BANGUN ALAT PEMBERSIH UDARA DENGAN PENGURANGAN KADAR KARBON MONOKSIDA

BERBASIS FILTER HEPA DAN AKTIF KARBON”

Pembuatan dan penyusunan proyek akhir ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi Diploma-3 (D3) dan memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) di program studi D3 Teknik Elektronika Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.

Penulis berusaha semaksimal mungkin dengan segala pengetahuan dan informasi yang didapatkan untuk menyelesaikan laporan proyek akhir ini. Namun, penulis sadar bahwa apa yang disampaikan dalam laporan ini masih kurang. Jadi penulis mengharapkan adanya kritik dan saran agar laporan ini semakin baik nantinya.

Penulis berharap dengan adanya laporan ini maka pembaca akan bertambah wawasannya mengenai bahaya gas karbon monoksida dan cara membersihkannya dengan filter hepa dan karbon aktif.

Surabaya, Juli 2015

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan penuh rasa syukur kepada Allah S.W.T atas karunia yang diberikan oleh – Nya, saya selaku penyusun dan penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis untuk menyelesaikan proyek akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Papa dan Mama yang telah mendidik, merawat dan membimbing saya hingga dapat meyelesaikan kuliah D3 saya ini.

2. Bapak Dr. Zainal Arif, S.T, M.Eng selaku Direktur PENS.3. Bapak Ir. Mochamad Rochmad, MT selaku Ketua Program

Studi D3 Teknik Elektronika.4. Bapak Legowo Sulistijono S.T., M.T dan Ibu Ir. Ratna Adil,

MT pembimbing yang telah membimbing saya hingga selesainya proyek akhir.

5. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah membimbing dan membekali ilmu kepada penulis selama penulis menempuh pendidikan di kampus Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.

6. Teman - teman D3 Elka B ’12 yang selalu membantu menyelesaikan pendidikan dan proyek akhir ini.

7. Adik-adik saya Ocha dan Vierra, serta kakak-kakak saya, Revi Mangkulla, Andy Mangkulla, Ellok Mangkulla, Vina Amalia, Aldilla Pagliani dan semua kerabat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

8. Sahabat-sahabat saya, Rizky, Mega, Nita, Septi dan Wulan. Serta kakak – kakak kelas, adik – adik kelas, dan teman – teman dari prodi lain yang telah membantu penulis selama kuliah.

9. Toko Berkat, Isee, Digiware, Pasar Genteng dan seluruh toko – toko yang memberikan dukungan agar tugas akhir ini selesai.

vi

DAFTAR ISI

Halaman Awal............................................................................ILembar Pengesahan...................................................................IiAbstrak........................................................................................IiiAbstract........................................................................................IvKata Pengantar..........................................................................VUcapan Terima Kasih................................................................ViDaftar Isi.....................................................................................ViiDaftar Gambar...........................................................................IxDaftar Tabel ..............................................................................X

Bab I – Pendahuluan1.1 Latar belakang ...................................................................11.2 Tujuan.................................................................................21.3 Manfaat...............................................................................21.4 Rumusan masalah ..............................................................21.5 Batasan masalah.................................................................31.6 Metodologi.........................................................................31.7 Sistematika penulisan ........................................................4

Bab II – Tinjauan Pustaka2.1 Udara..................................................................................72.2 Karbon monoksida.............................................................82.3 Sensor MQ-7 .....................................................................92.4 Mikrokontroler AVR..........................................................112.5 Relay ..................................................................................152.6 LCD ...................................................................................172.7 Filter hepa. .........................................................................182.8 Karbon Aktif .....................................................................192.9 Perangkat lunak .................................................................20

Bab III – Perancangan dan Implementasi Sistem3.1 Mekanisme kerja sistem .................................................213.2 Perencanaan perangkat keras ..........................................223.3 Perancangan Mekanik .....................................................263.4 Perencanaan Perangkat Lunak.........................................27

vii

Bab IV – Pengujian dan Analisa4.1 Pengujian sensor MQ-7 ...................................................294.2 Pengujian kalibrasi sensor MQ-7 ....................................324.3 Pengujian kipas relay ......................................................354.4 Pengujian kipas DC 12 volt .............................................374.5 Pengujian integrasi keseluruhan sistem. ..........................39

Bab V – Penutup5.1 Kesimpulan ......................................................................435.2 Saran ................................................................................43

Daftar Pustaka...........................................................................45

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sensor MQ-7 ........................................................9Gambar 2.2. Kurva sensitifitas sensor MQ-7 ............................10Gambar 2.3. Konfigurasi pin ATmega16 ..................................11Gambar 2.4. Posisi normally close dan normally open relay ....16Gambar 2.5. Pin LCD 16x2. ......................................................17Gambar 2.6. Serat filter hepa. ....................................................18Gambar 2.7. Fisik keseluruhan filter hepa. ...............................18Gambar 2.8. Karbon aktif. .........................................................19Gambar 2.9. Software code vision AVR. ..................................20Gambar 2.10. Software khazama. .............................................20Gambar 3.1. Blok diagram kerja sistem. ...................................21Gambar 3.2. Modul relay 5V. ....................................................22Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller yang digunakan. ........23Gambar 3.4. Rangkaian sensor MQ-7. ......................................25Gambar 3.5. Rangkaian power supply switching 12v. ..............26Gambar 3.6. Flowchart program. ..............................................28Gambar 4.1. Perbandingan ppm dan Vout. ...............................31Gambar 4.2. Relay dalam keadaan low. ....................................36Gambar 4.3. Relay dalam keadaan high. ...................................36Gambar 4.4. Kondisi kipas mati. ...............................................38Gambar 4.5. Kondisi kipas menyala. ........................................39

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Penggunaan port pada ATmega16. ...........................24Tabel 4.1. Hasil pengujian sensor. .............................................31Tabel 4.2. Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7 (sensor 1). ...33Tabel 4.3. Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7 (sensor 2). ...34Tabel 4.4. Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7 (sensor 3). ...34Tabel 4.5. Hasil pengujian integrasi keseluruhan sistem. ..........41

x

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat membuat setiap orang melakukan inovasi yang bertujuan memudahkan pekerjaan yang dilakukan serta menghemat pengeluaran biaya. Oleh karena itu, pada perencanaan proyaek akhir ini dibuat sistem pembersih udara dengan pengurangan kadar karbon monoksida berbasis filter HEPA dan aktif karbon.

Udara merujuk kepada campuran gas yang terdapat pada permukaan bumi. Udara bumi yang kering mengandungi 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbon dioksida, dan gas-gas lain. Kandungan elemen senyawa gas dan partikel dalam udara akan berubah-ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. Demikian juga massanya, akan berkurang seiring dengan ketinggian. Semakin dekat dengan lapisan troposfer, maka udara semakin tipis, sehingga melewati batas gravitasi bumi, maka udara akan hampa sama sekali.[1] Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Sumber pencemaran udara dapat berasal dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran, dan perumahan. Berbagai kegiatan tersebut merupakan kontribusi terbesar dari pencemar udara yang dibuang ke udara bebas. Sumber pencemaran udara juga dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran hutan, gunung meletus, gas alam beracun, dan lain – lain. Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia.[2]

Kualitas udara dalam ruangan (indoor air quality) juga merupakan masalah yang perlu mendapat perhatian karena akan berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Timbulnya kualitas udara dalam ruangan umumnya disebabkan oleh beberapa hal, yaitu kurangnya ventilasi udara (52%) adanya sumber kontaminasi di

1

dalam ruangan (16%) kontaminasi dari luar ruangan (10%), mikroba (5%), bahan material bangunan (4%) , lain-lain (13%).[2]

Dan jika merujuk pada persoalan di atas, betapa pentingnya peranan udara untuk kehidupan manusia. Udara yang kita hirup diisi dengan jutaan partikel, molekul, ion, dan bahkan hidup organisme. Tapi karena kelalaian manusia, udara sekarang juga mendapatkan diisi dengan racun dan partikel-partikel yang membuat sehat pernapasan jauh lebih sulit. Produk sekarang sedang dikembangkan untuk mengembalikan udara ke keadaan bersih. Salah satu contoh dari hal ini adalah udara ionizer.[4] Oleh karena itu, sangat diperlukan adanya alat yang mampu mengkonversi dari udara tercemar menjadi udara yang dapat dihirup, yakni dengan mengurangi kadar karbon monoksida.

1.2 Tujuan

Tujuan dari proyek akhir ini adalah:

1. Membuat rancang bangun alat yang berguna untuk menyegarkan udara untuk dihirup oleh manusia.

2. Membuat alat sederhana yang berguna untuk menjelaskan kepada masyarakat akan sentralnya fungsi udara yang segar untuk pernafasan manusia .

1.3 Manfaat

Adapun manfaat dari proyek ini adalah:

1. Mengembangkan aplikasi yang berguna bagi pendidikan khalayak dalam bidang medika atau kesehatan yang di dalamnya terdapat instrumentasi elektronika.

2. Memudahkan masyarakat untuk kebutuhan udara yang segar untuk bernafas

1.4 Rumusan Masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas adalah sebagai berikut :

2

1. Mendesain sensor yang dapat mendeteksi kadar karbon monoksida

2. Mendesain ionizer yang dapat membersihkan udara tercemar menjadi udara yang dapat dihirup.

3. Mendesain mikrokontroler yang dapat bekerja mengaktifkan exhaust fan dan ionizer.

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan-batasan masalah yang dibuat agar dalam pengerjaan proyek akhir ini dapat berjalan dengan baik adalah sebagai berikut :

1. Ruang yang diukur adalah ruangan berbentuk kamar kos (0.9m x 0.9m x 2m).

2. Ruangan tanpa kipas angin dan AC.3. Parameter yang diukur adalah kadar karbon monoksida dalam

ruangan.

1.6 Metodologi

Metode dalam pengerjaan kegiatan penelitian ini terbagi dalam beberapa tahap, yakni sebagai berikut :

1. Pemahaman materiPada tahap ini, dilakukan upaya yaitu memahami prinsip dan karakteristik sensor karbon monoksida, asap rokok, filter hepa dan karbon aktif sebagai ionizer dan kipas.

2. Perancangan systemPada tahap ini dilakukan perancangan sistem yang sesuai dengan studi literatur dan kondisi nyata di lapangan. Perancangan sistem ini terbagi menjadi 2, yaitu:

Pembuatan Perangkat KerasPembuatan perangkat keras ini meliputi perancangan dan integrasi keseluruhan hardware.

Pembuatan Perangkat Lunak

3

Pembuatan perangkat lunak dalam hal ini meliputi pembuatan program dari pembacaan data dari sensor, program tampilan LCD, dan pengaktifan kipas.

3. Pengujian sistemPada tahap ini, dilakukan pengujian dari sistem yakni pengujian sensor karbon monoksida, filter hepa dan aktif karbon sebagai ionizer, dan kipas. Setelah itu, dilakukan pengujiann sistem secara keseluruhan

4. Pengumpulan dan analisis dataSetelah menguji sistem yang telah dibuat, maka dapat diambil data – data terkait yang dapat digunakan untuk menganalisis berbagai hal seperti keakuratan pembacaan data oleh sensor dan proses ionisasi.

5. Evaluasi hasil pengujian sistemDari hasil pengujian, pengumpulan data dan analisis dari sistem dapat dibuat suatu evaluasi keseluruhan dari sistem, sehingga dapat dilakukan perbaikan maupun pengembangan pada sistem yang bertujuan untuk meningkatkan kinerja dari sistem.

6. Pembuatan laporanPembuatan laporan dalam hal ini dimaksudkan untuk mendokumentasikan keseluruhan pembuatan tugas akhir ini mulai dari perancangan sampai pengujian sistem. Pada laporan juga disertakan data – data yang dapat menunjukkan kemampuan dari sistem yang dibuat.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada buku proyek akhir ini adalah:

Bab I : PendahuluanPada bab ini diuraikan tentang latar belakang, tujuan, batasan masalah, metodologi serta sistematika penulisan yang digunakan dalam buku proyek akhir ini.

4

Bab II : Teori PenunjangPada bab ini diuraikan tentang teori – teori yang akan digunakan dalam proyek akhir ini. Baik tentang sensor karbon monoksida, ATmega 16, kipas, dan filter hepa dan karbon aktif sebagai ionizer.

Bab III : Perencanaan dan PerancanganPada bab ini akan diuraikan tentang perencanaan dan perancangan dari sistem yang akan dibuat, baik dari perangkat lunak maupun perangkat keras.

Bab IV : Pengujian dan AnalisisPada bab ini akan diuraikan tentang hasil uji coba dari sistem dan juga analisis dari hasil pengujian tersebut.

Bab V : PenutupPada bab ini akan diuraikan kesimpulan dari pengerjaan sistem, pembahasan serta saran – saran dari penulis agar terdapat perkembangan pada sistem yang telah ada tersebut.

5

Halaman ini sengaja dikosongkan

6

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1

2.1 Udara

Di Bumi, udara memiliki beberapa unsur yang sangat dibutuhkan oleh kehidupan semua makhluk hidup. Manusia adalah salah satu makhluk hidup yang membutuhkan udara untuk bernafas. Udara tidak berbentuk, tidak mempunyai bau, dan tidak dapat dirasakan. Udara yang berada di bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, 1% uap air, karbondioksia, dan gas – gas yang lain. [2]

Pencemaran udara adalah adanya benda asing di dalam udara tersebut yang menyebabkan perubahan komposisi udara., Udara yang tercemar dapat diakibatkan dari aktifitas manusia atau gejala alam. Zat pencemar atau polutan dapat terikat dalam udara secara alami seperti kebakaran hutan akibat gunung meletus, debu meteorit, dan lainnya. Namun aktifitas manusia pun juga dapat menyumbang polutan seperti aktifitas transportasi, industri, pembuangan sampah maupun pembakaran sampah rumah tangga. [2]

Polutan dapat digolongkan dalam dua jenis besar berdasarkan kontaminasinya, yaitu :

a. Polutan primerMerupakan zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut berasal dari komponen alamiah seperti karbondioksida yang meningkat di atas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya ditemukan di udara, misalnya timbal.

b. Polutan sekunderMerupakan zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen udara.

7

Sumber polutan primer dapat dikelompokan lagi menjadi dua, yaitu :

a. Sumber alamiahMerupakan kegiatan alam yang dapat menyebabkan pencemaran uadara, seperti aktifitas vulkanik, kebakaran hutan, kegiatan mikroorganisme dan lainnya. Bahan pencemar yang dihasilkan antara lain asap, gas, dan debu.

b. Sumber buatan manusiaMerupakan polutan yang dihasilkan dari hasil samping kegiatan manusia seperti pembakaran sampah, proses peleburan, pembuangan limbah, dan sejenisnya. Polutan yang dihasilkan antara lain radioaktif, gas (CO, CO2, dan H2S), debu, dan asap.

Beberapa polutan yang sering ditemukan di kota – kota besar dan dalam ruangan antara lain berupa partikel (debu, aerosol, dan timah hitam), gas karbon monoksida (CO), suhu, dan kebisingan. [2]

2.2 Karbon Monoksida

Karbon Monoksida adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, dan sedikit kurang padat daripada udara. Karbon monoksida adalah racun bagi manusia dan hewan ketika ditemui dalam konsentrasi yang lebih tinggi, meskipun juga diproduksi dalam metabolisme hewan normal dalam jumlah rendah, dan diperkirakan memiliki beberapa fungsi biologis normal. Di bumi, sumber terbesar dari karbon monoksida alam berasal dari reaksi fotokimia di troposfer yang menghasilkan sekitar 5 x 10 12 kilogram per tahun. Sumber-sumber alam lainnya yang menghasilkan karbon monoksida adalah gunung berapi, kebakaran hutan, dan bentuk lain dari pembakaran termasuk rokok. [3]

Karbonmonoksida atau CO adalah suatu gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan juga tidak berasa. Gas CO dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah -129OC. Gas CO sebagian

8

besar berasal dari pembakaran bahan fosil dengan udara, berupa gas buangan. Di kota besar yang padat lalu lintasnya akan banyak menghasilkan gas CO sehingga kadar CO dalam udara relatif tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan. [3]

Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang akan dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolisme dan ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. [3]

2.3 Sensor MQ - 7

Sensor MQ-7 merupakan sensor gas yang dapat digunakan untuk mendeteksi karbon monoksida dalam udara.Sensor ini menggunakan daya yang relatif kecil dan mempunyai sensifitas yang tinggi pada karbon monoksida. Elemen sensor terdiri dari keramik Al203, lapisan tipis SnO2 , Elektrode serta heater yang digabungkan dalam suatu lapisan kerak yang terbuat dari plastic dan stainless.[5]

Gambar 2.1. Sensor MQ – 7[6]

Pada gambar 2.2, disajikan tipikal karakteristik sensivitas, semua data yang diperoleh diuji pada kondisi standar tes. Pada sumbu Y diindikasikan sebagai rasio sensor ( Rs/Ro) yang mana didefinisikan sebagai pada Gambar 2.2.

9

Gambar 2.2. Kurva Sensitivitas Sensor MQ-7[6]

Keterangan :Rs : resistansi dari sensor pada berbagai konsentrasiRo : resistansi sensor pada 100 ppm karbon monoksida

Berikut merupakan persamaan untuk menghitung resistansi sensor yang digunakan pada sensor MQ - 7 :

Rs = Vc−Vrl

Vrl x Rl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.1)

Keterangan :Vc = Tegangan Input (V)Vrl = Tegangan Beban (V)Rs = Resistansi Sensor (Ω)Rl = Resistansi Beban (Ω)

Karakteristik output sensor bila mendeteksi keberadaan CO, yaitu output tegangan semakin besar sesuai dengan besarnya kadar ppm.Pengukuran kadar ppm asap rokok diperoleh dari perbandingan antara resistansi sensor pada saat

10

Rs/Ro

ppm

terdapat gas (Rs) dengan resistansi sensor pada udara bersih atau tidak mengandung asap rokok (Ro). Sensor ini mampu mendeteksi kadar CO dengan range 20 – 2000 ppm.[7]

2.4 Mikrokontroler AVR

AVR merupakan seri semikonduktor CMOS 8-bit buatan atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Intruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general – purpose, timer/counter fleksible dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In – system programmable Flash on – chip yang mengijinkan memori diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI, dan AVR yang digunakan adalah ATmega16.[8]

ATmega16 AVR didukung dengan program yang lengkap dan tools pengembangan sistem, seperti compiler C, macro assembler, program debugger / simulator, emulator dalam rangkaian, dan kit evaluasi. ATmega 16 adalah mikrokontroller CMOS 8 – bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock. ATmega 16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per Mhz yang membuat sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya melawan kecepatan proses.[8]

Pin-pin ATmega16 dikemas dengan kemasan 40-pin DIP (dual in – line package ) ditunjukkan oleh Gambar 2.3.

11

Gambar 2.3. Konfigurasi pin ATMega16[6]

Dari Gambar 2.3, dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMega16 sebagai berikut :

1. Vcc merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.2. GND merupakan pin Ground.3. Port A (PA0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin

masukan ADC (Analog to Digital Converter).4. Port B (PB0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin

dengan fungsi khusus seperti SPI, MISO, MOSI, SS, AIN1/OC0, AIN0/INT2, T1, T0,T1/XCK.

5. Port C (PC0…7) merupakan pin masukan atau keluaran dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS, TCK, SDA, SCL.

6. Port D (PD0…7) merupakan pin masukan atau keluaran dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti RXD, TXD, INT0, INT1, OC1B, OC1A, ICP1.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mengondisikan mikrokontroler seperti awal.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.[8]

Untuk penggunaan mikrokontroller Atmega16 pada proyek akhir ini sendiri adalah didasari pertimbangan utama sebagai berikut [8]

:1. ADC (Analog Digital Converter) yang digunakan untuk

memproses data analog dari sensor.2. Jumlah flash memory 16Kbit sebagai jaga-jaga apabila

membutuhkan space memori mikrokontroller yang cukup besar terutama pada program.

2.4.1 Port sebagai input/outputAtmega16 mempunyai 4 buah port yaitu Port A, Port B, Port C,

dan Port D. Keempat port tersebut merupakan jalur bi – directional dengan pilihan internal pull – up.

12

Setiap port mempunyai 3 buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf ‘x’ mewakili nama huruf dari port, sedangkan huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada alamat I / O DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan PINxn terdapat pada alamat I / O PINx.[8]

Bit DDxn dalm register DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. Bila DDxn diset 1, maka Px berfungsi sebagai pin keluaran. Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull – up akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor pull – up, PORTxn harus diset 0 atu pin terkonfigurasi sebagai pin keluaran. Pin port adalah tri – state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset 1 saat pin terkonfigurasi sebagai pin output, maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output, maka pin port belogika 0.[8]

Saat mengubah kondisi Port dari kondisi tri – state (DDxn = 0, PORTxn = 0) ke kondisi output high (DDxn = 1, PORTxn) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull – up enable (DDxn = 0, PORTxn = 1) atau kondisi output low (DDxn = 1, PORTxn = 0). Biasanya, kondisi pull – up enable dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan sebuah pull – up. Jika ini bukan suatu masalah, maka nit PUD pada register SFIOR dapat diset 1 untuk mematikan semua pull - up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan pull - up ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus menggunakan kondisi tri - state atau kondisi output high sebagai kondisi transisi. Lebih detail mengenai port ini bisa dilihat di datasheet IC ATmega16. [8]

2.4.2 ADC (Analog Digital Converter)Mikrokontroler AVR ATMega16 mempunyai ADC dengan

resolusi 10 – bit. Di dalam mikrokontroler ATMega16, input ADC dihubungkan ke sebuah 8 chanel Analog multiplekser yang digunakan untuk single ended input channel artinya input ADC diukur dengan referensi pada ground. Untuk lebih jelasnya berikut fitur – fitur yang di miliki oleh ADC internal pada AVR ATmega16 [8] :

13

Resolusi 8 / 10 bit Waktu konversi 65 – 260 us 8 kanal input termultiplek (single ended) 7 kanal input (differential) 2 kanal input dengan penguatan 10x dan 200x (differential) V input : 0 – Vcc V reff internal 2,56V (alternative) Mode konversi free running, single conversion atau auto

trigger.

ADC akan mengkonversi sinyal analog input ke 10 bit digital. Nilai minimal (0) mempresentasikan ground dan nilai maksimal (1024) mempresentasikan tegangan referensi (Areff) – 1 LSB untuk 10 bit. 8 channel analog input dapat dipilih dengan mengatur register ADMUX. ADC diaktifkan dengan memberi nilai ‘1’ ke bit ADEN pada register ADSCRA. Hasil konversi akan ditampung dalam register ADCH dan ADCL. [8]

ADC juga memiliki 3 mode operasi yang dapat digunakan sebagai kebutuhan. Ketiganya adalah :

1. Single ConversionPada mode ’single conversion’ dimulai dengan menulis logika ‘1’ ke bit ADSC, dan bit ini akan tetap pada kondisi ‘1’ selama konversi dan akan menjadi logika ‘0’ ketika konversi telah selesai.

2. Auto TriggerStart konversi dapat dipicu secara otomatis oleh beberapa sumber picu, tentunya ‘auto triggering’ di – enable dulu dengan mengatur nilai ADATE pada ASCSRA. Sumber picu dapat dipilih dengan men-set ADTS (ADC Trigger Select) dalam register SFIOR. Ketika sisi positif sinyal picu datang, proses konversi ADC akan dimulai.

3. Mode Free RunningPada mode ini, ADC bekerja secara konstan dan kontinyu akan meng-update nilai ADC. Dalam mode ini konversi pertama

14

harus diawali dengan men-set ‘1’ bit ADCSC. Pada mode ini, ADC tidak tergantung interupsi ADIF apakah ‘1’ atau ‘0’.

2.5 Relay

Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik (elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor relay. [11]

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supply. Secara fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah sebagai berikut [11] :

3. Kumparan elektromagnet 4. Saklar atau kontaktor 5. Swing Armatur 6. Spring (Pegas)

Relay elektro mekanik memiliki kondisi saklar atau kontaktor dalam 3 posisi. Ketiga posisi saklar atau kontaktor relay ini akan berubah pada saat relay mendapat tegangan sumber pada elektromagnetnya. Ketiga posisi saklar relay tersbut adalah [11] :

Posisi Normally Open (NO), yaitu posisi saklar relay yang terhubung ke terminal NO (Normally Open). Kondisi ini akan terjadi pada saat relay mendapat tegangan sumber pada elektromagnetnya.

Posisi Normally Colse (NC), yaitu posisi saklaar relay yang terhubung ke terminal NC (Normally Close). Kondisi ini terjadi pada saat relay tidak mendapat tegangan sumber pada elektromagnetnya.

15

Posisi Change Over (CO), yaitu kondisi perubahan armatur sakalr relay yang berubah dari posisi NC ke NO atau sebaliknya dari NO ke NC. Kondisi ini terjadi saat sumber tegangan diberikan ke elektromagnet atau saat sumber tegangan diputus dari elektromagnet relay.

Gambar 2.4. Posisi Normally Close dan Normally Open [6]

Berikut adalah beberapa desain relay yang banyak diproduksi [11] :

Single Pole Single Throw (SPST), relay ini memiliki 4 terminal yaitu 2 terminal untuk input kumaparan elektromagnet dan 2 terminal saklar. Relay ini hanya memiliki posisi NO (Normally Open) saja.

Single Pole Double Throw (SPDT), relay ini memiliki 5 terminal yaitu terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 3 terminal saklar. relay jenis ini memiliki 2 kondisi NO dan NC.

Double Pole Single Throw (DPST), relay jenis ini memiliki 6 terminal yaitu terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 4 terminal saklar untuk 2 saklar yang masing-masing saklar hanya memilki kondisi NO saja.

Double Pole Double Throw (DPDT), relay jenis ini memiliki 8 terminal yang terdiri dari 2 terminal untuk kumparan elektromagnetik dan 6 terminal untuk 2 saklar dengan 2 kondisi NC dan NO untuk masing-masing saklarnya.

16

2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Dipasaran tampilan LCD sudah tersedia dalam bentuk modul. LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya, dan pengatur kontras tampilan. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah [13] :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.c. Terdapat karakter generator terprogram.d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.e. Dilengkapi dengan back light.

Sebuah LCD standard 16x2 memiliki diagram seperti Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Pin LCD 16x2[6]

Berikut penjelasan tentang fungsi kaki LCD :

VSS, merupakan pin power supply GND. VDD, adalah VCC +5V. VEE, untuk merubah brightness LCD. Tegangan supply antara

+3.5-5V. Pin ini sering dihubungkan dengan potensiometer agar kecerahan LCD dapat diatur sewaktu-waktu.

RS (Register Select) diatur untuk mengirimkan command (0) atau data (1). Command merupakan perintah tertentu yang akan dijalankan LCD, seperti menampilkan cursor, membuat cursor berkedip, membersihkan tampilan LCD. Dll.

17

RW, pin control untuk membaca atau menuliskan data ke LCD. 0 untuk Write dan 1 untuk Read.

E, pin control untuk enable / disable LCD. D0-D7, merupakan pin data untuk mengirimkan data ke LCD.

2.7. Filter HepaFilter – teknik penyaring udara berdasarkan ukuran partikel.

Udara akan dipaksa melewati alat filter (dengan bantuan kipas) dan ditangkap secara fisik oleh filter. Filter HEPA dapat memfilter hampir 99.97% partikel berukuran 0.3-mikrometer, dan lebih efektif untuk partikel yang lebih besar. Namun tidak efektif terhapap partikel yang lebih kecil dari 0.3 mikrometer. Dalam lingkungan berdebu, filter HEPA biasanya digunakan bersama dengan filter konvensional (prefilter) yang menghilangkan kotoran kasar sehingga filter HEPA tidak perlu sering di bersihkan atau diganti. HEPA filter tidak menghasilkan ozon atau produk samping yang berbahaya.

Gambar 2.6. Serat Filter HEPA[7]

18

Gambar 2.7. Fisik keseluruhan Filter HEPA[7]

2.8. Karbon Aktif.

Merupakan bahan berpori yang dapat menyerap bahan kimia dengan ukuran molekul yang mudah menguap, tetapi tidak menghilangkan partikel lebih besar. Proses adsorpsi menggunakan karbon aktif dapat mencapai tingkat jenuh dimana aktif karbon tidak dapat lagi menghilangkan kontaminan. Karbon aktif hanyalah proses mengubah kontaminan dari fasa gas ke fasa padat.Karbon aktif dapat digunakan pada suhu kamar. Aktif karbon biasanya digunakan bersama dengan teknologi filter lain, terutama dengan HEPA. Aktif karbon merupakan teknik filterisasi udara dari bahan kimia dengan harga terjangkau, teknik lain membutuhkan biaya yang juah lebih tinggi.

Gambar 2.8. Karbon Aktif[8]

19

2.9 Perangkat Lunak

Untuk memproses seluruh kontrol dan mekanisme kerja pada hardware proyek akhir ini diperlukan program untuk mengkontrol mikrokontroller mulai dari akuisisi data dari sensor dan pemrosesan serta output dengan modem dengan menggunakan bahasa C pada CodeVisionAVR. Berikut Gambar 2.6 merupakan tampilan software CodeVision AVR.

Gambar 2.9. Software CodeVision AVR[6]

Gambar 2.10. Software Khazama[6]

CodeVision AVR merupakan C Compiler untuk mikrokontroler AVR. Pada CodeVision telah disediakan editor yang berfungsi untuk membuat program dalam bahasa C. Setelah melakukan proses kompilasi, program yang telah dibuat dapat diisikan ke dalam memori pada mikrokontroler menggunakan programmer yang telah disediakan oleh CodeVision AVR. Akan tetapi pada proyek akhir ini digunakan downloader serial ISP dengan menggunakan software Khazama.

20

21

BAB IIIPERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

3.Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perencanaan dan

pembuatan rancang bangun pengurangan kadar karbon monoksida dalam ruangan berbasis filter hepa dan karbon aktif yang meliputi perencanaan perangkat keras dan perangkat lunak.

3.1 Mekanisme Kerja Sistem

Gambar 3.1.. Blok diagram kerja rancang bangun pengurangan kadar karbon monoksida dalam ruangan berbasis filter hepa dan aktif

karbon.

22

Prinsip kerja rancang bangun pengurangan kadar karbon monoksida dalam ruangan berbasis filter hepa dan aktif karbon ini adalah ketika sensor Gas MQ-7 mendeteksi adanya gas karbon monoksida di dalam ruangan, maka sensor akan memberikan data berupa tegangan kepada mikrokontroler. Oleh mikrokontroler, data berupa tegangan dikonversi ke data ADC, kemudian data ADC dikonversi menjadi satuan ppm dan ditampilkan melalui LCD 16 x 2. Lalu pada tampilan LCD dapat diketahui jumlah kadar gas CO pada ruangan ( ppm) dengan adanya keterangan level kadar gas CO (0 < ppm < 25) keadaan udara dalam ruangan masih baik. Apabila kandungan gas CO yang terdeteksi melebihi ambang ( > 25 ppm) maka keadaan udara dalam ruangan tidak baik berdasarkan status yang ditampilkan pada LCD. Ketika keadaan udara dalam ruangan menjadi tidak baik, mikrokontroler akan mengaktifkan kipas yang akan menghisap udara untuk masuk ke ruangan ionizer berupa filter hepa dan karbon aktif.. Filter hepa dan karbon aktif inilah yang bertindak sebagai ioniser dan berfungsi mengurangi kadar CO dalam ruangan tersebut.

3.2 Perencanaan Perangkat Keras

3.2.1 RelayRelay berfungsi sebagai driver untuk memudahkan

kipas agar dapat hidup dan mati sendiri dengan setting timer tertentu. Relay yang digunakan adalah jenis modul SPDT dengan koil 5 V.

Gambar 3.2. Modul Relay 5 volt

23

3.2.2 MikrokontrolerSistem mikrokontroler adalah sistem elektronika yang

terdiri dari komponen-komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu mikrokontroler untuk dapat berfungsi dengan baik. Pada umumnya, suatu mikrokontoler membutuhkan dua elemen (selain power supply) untuk berfungsi: Kristal Oscillator (XTAL), dan Rangkaian RESET. Analogi fungsi Kristal Oscillator adalah jantung pada tubuh manusia. Perbedaannya, jantung memompa darah dan seluruh kandungannya, sedangkan XTAL memompa data. Dan fungsi rangkaian RESET adalah untuk membuat mikrokontroler memulai kembali pembacaan program, hal tersebut dibutuhkan pada saat mikrokontroler mengalami gangguan dalam meng-eksekusi program. Pada Gambar 3.3 ditunjukkan rangkaian mikrokontroler yang digunakan :

Gambar 3.3.. Rangkaian Mikrokontroler yang akan digunakan.

24

Pada proyek akhir ini, digunakan ATmega 16 pada mikrokontroler pada Rancang Bangun Alat Pembersih Udara Dengan Pengurangan Kadar Karbon Monoksida Berbasis Filter Hepa dan Aktif Karbon.

Pada Tabel 3.1 ditunjukkan port port dari ATmega16 yang digunakan:

Tabel 3.1. Penggunaan port pada ATmega 16

Letak PORT Fungsi Keterangan

A0-A2 Pembacaan sensor ADC 8 Bit

D7 Kontrol relay Memberikan logika high atau low untuk mengaktifkan atau mematikan kipas.

B0-B7 Menampilkan LCD Menampilkan data dari sensor.

3.2.3 Konversi ADC ke Satuan Konsentrasi Gas Karbon Monoksida (ppm)

Sensor MQ-7 mengirim data dalam bentuk ADC ke mikrokontroler. Hal ini dapat diketahui ketika ditampilkan ke LCD 16 x 2. Untuk mengonversi ADC menjadi satuan gas (ppm), yang pertama dilakukan adalah mencari tegangan beban (Vrl) melalui ADC. Maka digunakan rumus :

Vrl = ADC1024

x Vref . . . . . . . . . .(3.1)[10]

Vref didapatkan dari tegangan mikrokontroler. Setelah mendapatkan Vrl, maka dicari resistor sensor (Rs). Resistor

25

sensor (Rs) adalah tegangan yang terjadi ketika sensor mendeteksi adanya kandungan CO di udara.

Rs = Vc−Vrl

Vrl x Rl . . . . . . . . . .(3.2)

Rumus di atas didapatkan dari datasheet sensor MQ – 7. Nilai Rl sendiri adalah 3K3Ω. Setelah didapatkan nilai Rs, maka dicari nilai Ro. Nilai Ro adalah nilai resistansi sensor saat udara bersih. Maka saat udara bersih atau sekitar 20 ppm, nilai perbandingan Rs dan Ro sebesar 3,1. Konstanta 3,1 didapatkan dari datasheet. Persamaan untuk 20 ppm atau saat udara bersih :

RsRo = 3,1 . . . . . . . . . . . . . . . .(3.3)

Karena nilai Rs dan koefisien sudah dapat diketahui, maka nilai Ro dapat dicari. Nilai Ro adalah nilai yang konstan. Selanjutnya, dicari perbandingan Rs dan Ro untuk menemukan nilai ppm karbon monoksida melalui Gambar 2.2.

Berdasarkan Gambar 2.2, semakin kecil nilai Rs yang didapatkan melalui pengasapan, maka nilai Rs/Ro akan semakin kecil pula. Sehingga nilai ppm gas karbon monoksida yang terdekteksi akan semakin besar.

3.2.4 Sensor MQ-7Sensor MQ-7 merupakan sensor gas yang dapat

digunakan untuk mendeteksi karbon monoksida dalam udara.Sensor ini menggunakan daya yang relatif kecil dan mempunyai sensifitas yang tinggi pada karbon monoksida. Elemen sensor terdiri dari keramik Al203, lapisan tipis SnO2 , Elektrode serta heater yang digabungkan dalam suatu lapisan kerak yang terbuat dari plastic dan stainless.

Pada Gambar 3.4 ditunjukkan rangkaian driver sensor MQ-7 yang digunakan,

26

Gambar 3.4. Rangkaian Sensor MQ-7[6]

3.2.5 Power Supply Switching 12 Volt.

27

Gambar 3.5. Rangkaian Power Supply Switching 12V.

Sistem membutuhkan sumber tegangan 5v dan 12 v dengan arus maksimal yang sebesar 4A. Untuk dapat menjalankan sistem perlu menggunakan power suply switching dengan hasil keluaran 12V dan arus maksimal 4A.

Power suply switching merubah tegangan AC 220V dengan frekuensi 50/60 hz melalui proses penyearah (rectification) langsung dari sumber tegangan AC,kemudian hasil dari penyearah mengalami proses pencacahan (chopped) sehingga menghasilkan deretan pulsa persegi (squere) dengan frequency tinggi berkisar 20kHz sampai 500Khz, setelah itu amplitudo dari pulsa di turunkan dengan transformator yang dapat bekerja dengan frekuensi tinggi, hingga pada akirnya di filter sebgai hasil keluaran akhir. Dengan menggunakan proses switching ini ukuran power suply lebih kecil , daya yang di buang (power disipation) dapat di kurangan eficiensi lebih tinggi di banding power suply linier.

3.3 Perencanaan Mekanik

3.3.1 Perencanaan Ruang IoniserRuang Ionizer adalah tempat filter hepa dan aktif karbon

yang telah didesain dan exhaust fan. Gas karbon monoksida yang terdeteksi pada lcd akan di hisap untuk masuk ke dalam ruangan ionizer dengan kipas dan dilewatkan melalui filter

28

hepa dan aktif karbon yang disusun berhadap – hadapan. Di dalam Ruang Ioniser, proses pengurangan kadar gas karbon monoksida terjadi. Setelah itu didapat udara yang telah berkurang kadar karbon monoksidanya dan dikeluarkan kembali ke ruang uji.

Ukuran Ruang Ioniser adalah 34 cm x 24 cm x 24 cm. Bahan yang dibuat adalah dari kayu sebagai kerangkanya dan triplek. Sedangkan ukuran dua kipas adalah 12 cm x 12 cm dengan tegangan yang dibutuhkan agar kipas dapat aktif adalah sebesar DC 12 V. Fungsi penggunanan dua kipas adalah kipas pertama berfungsi sebagai penyedot gas karbon monoksida. Lalu kipas yang kedua berfungsi mengalirkan gas karbon monoksida yang terionisasi. Sedangkan filter hepa dan aktif karbon yang bertindak sebagai ionizer terletak ditengah-tengah antara kedua kipas tersebut.

3.3.2 Perencanaan Ruang UjiRuang uji dibuat dengan mendekati kondisi real agar

perokok dapat masuk ke dalam ruangan tersebut. Selain itu, ruang uji dibuat tertutup agar kadar karbon monoksida dalam ruangan dapat diukur oleh sensor. Di dalam Ruang Uji juga terdapat Ruang Ioniser, sensor MQ – 7, dan mikokontroler. Penempatan Ruan Ioniser adalah di bagian atas ruangan. Fungsinya agar asap dari pembakaran langsung mengarah ke Ruang Ioniser.

Ukuran Ruang Uji adalah 0.9m x 0.9m x 2 m. Bahan yang akan digunakan untuk mengelilingi ruangan adalah triplek dengan ketebalan 3mm. Sedangkan bahan yang akan digunakan untuk menutupi atap ruangan adalah juga dari triplek dengan ukuran 0.9m x 0.9m. Ruangan tersebut dapat dimasuki karena bagian depan ruangan terdapat pintu yang dibuka dan ditutup sesuai keinginan

3.4 Perencanaan Perangkat Lunak

Perancangan software digunakan untuk menguji rancang bangun pengurangan kadar karbon monoksida dalam ruangan berbasis

29

tegangan tinggi. Dalam perancangan software, diperlukan flowchart agar sistem tersebut dapat melakukan pekerjaanya secara berurutan.

Gambar 3.6. Flowchart Program Rancang Bangun Pengurangan Kadar karbon Monoksida Berbasis Filter Hepa dan Karbon Aktif.

Keterangan :

Saat sistem aktif, maka sensor MQ-7 akan menunggu sampai tampilan LCD menunjukkan status kondisi ruangan “baik” (<25 ppm). Jika sensor MQ – 7 mendeteksi adanya gas Karbon Monoksida yang berlebihan ( >25 ppm), maka kipas akan aktif.. Gas karbon monoksida yang berlebihan akan terhisap oleh kipas dan masuk kedalam ruang ionizer untuk di bersihkan, kemudian dikeluarkan kembali ke ruang uji.

30

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari tiap kerja perangkat keras yang dibuat sesuai dalam bab perancangan sistem. Selain itu, dengan adanya pengujian dapat diketahui kelemahan dan kekurangan dari perangkat keras tersebut.

Urutan pengujian pada Tugas Akhir ini adalah pertama pengujian sistem antara lain:

Pengujian sensor MQ-7 Pengujian relay Pengujian kipas Pengujian integrasi keseluruhan sistem.

Pengujian sistem secara keseluruhan adalah pengujian untuk mengetahui apakah sistem keseluruhan yang dirancang dan dibuat sudah sesuai dengan yang diinginkan agar dapat digunakan pada Tugas Akhir ini.

4.1 Pengujian sensor MQ-7

4.1.1 TujuanUntuk mengetahui kepekaan sensor setelah diberi

pengasapan.

4.1.2 Peralatan AVO-meter Rangkaian sensor Minimum sistem

31

Obat nyamuk Kertas Korek api Tabung

4.1.3 Prosedur4.1.3.1 Pengujian Sensor Menggunakan Pembakaran Obat Nyamuk.

1. Persiapkan semua alat dan bahan yang di butuhkan.2. Setelah semua alat dan bahan sudah siap, nyalakan dan bakar

obat nyamuk bakar sebagai sumber asap yang mengandung kadar karbon monoksida.

3. Setelah obat nyamuk sudah terbakar, nyalakan minimum sistem beserta sensor MQ-7.

4. Setelah satu menit minimum sistem dan sensor aktif, masukan sensor dan ke dalam tabung beserta obat nyamuk yang telah terbakar. (sensor dapat bekerja setelah satu menit untuk memanaskan diri.)

5. Setelah sensor dan obat nyamuk yang telah terbakar masuk ke dalam tabung, amati perubahan data ppm setiap menit pada lcd. Sampai didapat sepuluh data dari setiap satu menit.

6. Maka didapat data seperti pada Tabel 4.1.

4.1.3.2 Pengujian Sensor Menggunakan Pembakaran Kertas.

1. Persiapkan semua alat dan bahan yang di butuhkan.2. Setelah semua alat dan bahan sudah siap, nyalakan dan bakar

kertas bakar sebagai sumber asap yang mengandung kadar karbon monoksida.

3. Setelah kertas sudah terbakar, nyalakan minimum sistem beserta sensor MQ-7.

4. Setelah satu menit minimum sistem dan sensor aktif, masukan sensor dan ke dalam tabung beserta kertas yang telah terbakar. (sensor dapat bekerja setelah satu menit untuk memanaskan diri.)

5. Setelah sensor dan kertas yang telah terbakar masuk ke dalam tabung, amati perubahan data ppm setiap menit pada lcd. Sampai didapat sepuluh data dari setiap satu menit.

32

6. Maka didapat data seperti pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sensor.Waktu pengasapan(menit)

Obat Nyamuk

Kertas

Tegangan(volt)

ppm

Tegangan (volt)

ppm

1 0.14

90 2.80

90

2 0.38

128

2.87

122

3 1.10

148

2.83

158

33

4 1.35

151

2.86

187

5 2.27

166

2.90

242

6 2.78

162

2.91

248

7 2.78

162

2.93

267

8 3.54

196

9 3.81

220

10

3.84

231

4.1.4 AnalisisDari pengujian sensor yang telah dilakukan maka

didapat beberapa data percobaan. Dari beberapa data tersebut menunjukan bahwa semakin lama pengasapan semakin banyak asap dan kadar karbon monoksida yang terdeteksi oleh sensor. Dari data juga dapat diamati adanya hubungan antara tegangan dengan ppm yang dihasilkan. Pada Tabel 4.1 ditunjukkan data hasil perbandingan ppm dengan Vout.

34

Gambar 4.1. Perbandingan ppm dan Vout

Dari grafik pada Gambar 4.1 diperoleh hubungan antara ppm dengan Vout:

y= 28,264x +103,25ppm = (28,264 x Vout) + 103,25

4.2 Pengujian kalibrasi sensor MQ-7.

4.2.1 Tujuan.Pengujian ini dilakukan untuk mengkalibrasi sensor

MQ-7 yang digunakan pada proyek akhir ini, dengan cara membandingkan data dari sensor yang digunakan pada proyek akhir ini, dengan data dari alat pendeteksi karbon monoksida yang telah ada dipasaran yang memiliki nilai akurat dalam pembacaan kadar karbon monoksida.

4.2.2 Peralatan.- Sensor MQ-7 - Minimum sistem- Alat pendeteksi karbon monoksida yang ada di pasaran.- Sepeda motor.

4.2.3 Prosedur.- Siapkan peralatan yang dibutuhkan

35

- Setelah peralatan sudah siap semua, segera lakukan pengujian

- Nyalakan sepeda motor- Nyalakan alat pendeteksi kadar karbon monoksida dengan

jarak 20cm tepat didepan knalpot.- Amati dan catat nilai kadar karbon monoksida yang

terdeteksi oleh alat tersebut per satu menit sampai menit ke sepuluh sampai didapat sepuluh data dari setiap satu menit pertama sampai menit ke sepuluh.

- Setelah didapat sepuluh data, maka lakukan hal yang sama dengan langkah diatas (poin pertama sampai poin ke lima) dengan menggunakan ke tiga sensor MQ-7 yang digunakan pada proyek akhir ini.

- Setelah di dapat sepuluh data dari alat pendeteksi kadar karbon monoksida yang ada di pasaran, dan sepuluh data dari ke tiga sensor MQ-7 yang di gunakan pada proyek akhir ini, bandingkan setiap sepuluh data dari alat pendeteksi kadar karbon monoksida yang ada di pasaran, dengan setiap sepuluh data dari ke tiga sensor MQ-7 yang di gunakan pada proyek akhir ini.

- Setelah dibandingkan data dari alat pendeteksi kadar karbon monoksida yang ada di pasaran dengan data dari ke tiga sensor MQ-7 yang di gunakan pada proyek akhir ini, hitung persen errornya sehingga didapat persen keberhasilan kalibrasi dari ke tiga sensor MQ-7 yang di gunakan pada proyek akhir ini.

- Pada Tabel 4.2, Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 ditunjukkan data hasil pengujian kalibrasi,

Tabel 4.2 Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7.Sensor 1.

Waktu

(menit

PPM (UPTK3

)

PPM (MQ-

7)

%Keberhasilan

36

)1 89,40 97,15 92,252 113,13 110,22 97.093 117,70 111,03 93,334 107,93 105,56 97,635 91,12 96,65 94,526 104,62 106,55 98,077 99,92 101,53 98,398 108,30 107,87 99,579 104,27 102,35 98,07

10 92,63 100,47 92,16

Tabel 4.3 Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7.Sensor 2.

Waktu (menit

)

PPM (UPTK3

)PPM

(MQ-7) %Keberhasilan1 89,40 93,88 95,522 113,13 109,86 96,733 117,70 115,83 98,134 107,93 104,65 96,725 91,12 94,74 96,386 104,62 102,34 97,727 99,92 100,63 99,398 108,30 106,25 97,959 104,27 103,87 99.6010 92,63 95,31 97,32

Tabel 4.4 Hasil pengujian kalibrasi sensor MQ-7.

37

Sensor 3.Waktu (menit

)

PPM (UPTK3

)

PPM (MQ-7)

%Keberhasilan1 89,40 96,24 93,162 113,13 113,01 99,883 117,70 116,09 98,394 107,93 105,22 97,295 91,12 93,05 98,076 104,62 105,23 99,397 99,92 100,12 99,808 108,30 107,87 99,579 104,27 102,05 97,7810 92,63 94,66 97,97

Berdasarkan perbandingan hasil kalibrasi sensor MQ-7 dengan alat pendeteksi CO yang ada di UPTK3, diperoleh nilai keberhasilan (akurasi) pada sensor sebesar 97,26%.

4.3 Pengujian relay.

4.3.1 Tujuan.Untuk mengetahui kinerja relay sebagai driver kipas.

4.3.2 Peralatan.- Modul relay 5 volt- Minimum sistem- Power bank- Sensor MQ-7- Downloader- Kabel penghubung

4.3.3 Prosedur.- Persiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan.

- hubungkan dengan kabel penghubung semua komponen yang digunakan.

38

- Nyalakan powerbank- perhatikan pada tampilan lcd berapa nilai kandungan kadar karbon minoksida yang terdeteksi oleh sensor, jika masih dalam kondisi aman (<25ppm) relay akan masih dalam kondisi logika low, tidak aktif, namun jika kadar karbon monoksida yag terdeteksi oleh sensor tidak aman (<25ppm) LCD akan menampilkan kata “DANGER’” dan akan mengaktifkan relay dalam kondisi logika high.

Relay ini digunakan untuk driver kipas untuk mengaktifkan atau mematikan kipas pada kondisi tertentu kadar ppm karbon monoksida dalam ruangan. Relay akan aktif apabila dalam kondisi logika high, dan kjipas akan menyala. Pengujian relay ini bertujuan untuk menguji apakah relay akan dapat aktif ketika dalam kondisi high.

Pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.3 ditunjukkan dokumentasi pengujian relay,

Gambar 4.2. Relay Dalam Kondisi Low.

Keterangan:Sensor mendeteksi kandungan kadar karbon monoksida

bernilai 30.55 ppm, maka dalam kondisi aman, dan relay akan menyala

39

dan akan berada dalam kondisi logika high apabila kadar karbon monoksida yang terdeteksi oleh sensor melebihi 25ppm atau kondisi tidak aman.

Gambar 4.3. Relay Dalam Kondisi High.

Keterangan:Sensor mendeteksi kadar kandungan karbon

monoksida bernilai diatas ppm, dengan dinyatakan pada LCD dengan kata “DANGER”, dari kondidi itu, maka relay akan berada dalam keadaan high dan akan menyala.

4.4 Pengujian Kipas DC 12 Volt

4.4.1 Tujuan.Mengetahui kinerja kipas dc 12 volt sebagai penghisap udara.

4.4.2 Peralatan.- Kipas DC 12 volt- Modul relay 5 volt- Minsis- Kabel penghubung

40

- Sensor MQ-7- Downloader

4.4.3 Prosedur.- Persiapkan semua alat dan bahan yang

dibutuhkan.- hubungkan dengan kabel penghubung semua komponen yang digunakan.- Nyalakan powerbank- Perhatikan pada tampilan lcd berapa nilai kandungan kadar karbon minoksida yang terdeteksi oleh sensor, jika masih dalam kondisi aman (<25ppm) relay akan masih dalam kondisi logika low, dan kipas tidak akan aktif, namun jika kadar karbon monoksida yag terdeteksi oleh sensor tidak aman (>25ppm) LCD akan menampilkan kata “DANGER” dan akan mengaktifkan relay dalam kondisi logika high serta kipas akan menyala untuk menghisap udara kotor dan dikeluarkan lagi dalam kondisi kadar karbon monoksida berkurang dari keadaan sebelumnya.

Pengujian kipas ini bertujuan untuk mengetahui apakah kipas dapat aktif berputar ketika kadar karbon monoksida yang terdeteksi oleh sensor berada dalam kondisi tidak aman yang mengandung kadar karbon monoksida bernilai >25ppm, dan apakah kipas dapat berhenti ketika kadar karbon monoksida yang terdeteksi oleh sensor berada dalam kondisi aman yang mengandung kadar karbon monoksida bernilai <25ppm.

Pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5 ditunjukkan dokumentasi pengujian kipas,

41

Gambar 4.4. Kondisi kipas mati.

Keterangan:LCD menunjukkan bahwa kaar karbon monoksida

yang terdeteksi oleh sensor menunjukkan nilan 30.01ppm, maka relay masih dalam kondisi logika low dan kipas tidak akan menyala.

Gambar 4.5. Kondisi kipas menyala.

Keterangan:LCD menunjukkan bahwa kaar karbon monoksida

yang terdeteksi oleh sensor menunjukkan nilan keadaan dalam kondisi “DANGER”, maka relay akan aktif dalam kondisi logika high dan kipas akan menyala.ower supply, relay, kip

42

4.5 Pengujian Integrasi Keseluruhan Sistem.

4.5.1 Tujuan.Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja

keseluruhan sistem, apakah setiap bagian mulai dari power supply, relay, kipas, filter hepa dan karbon aktif sebagai ionizer dapat bekerja sesuai harapan yang diinginkan, untuk dapat membersihkan udara dalam ruangan tertutup dengan mengurangi kadar karbon monoksida yang terkandung didalam ruangan tertutup tersebut.

4.5.2 Peralatan. - Minimum sistem- Sensor MQ-7- Relay- Kipas- Power bank- Power supply 12V- Filter hepa dan karbon aktif sebagai ionizer.- Tong sampah- Kertas - Korek api- Ruangan aplikasi sebagai ruang uji alat.

4.5.3 Prosedur. - Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan- Pastikan semua kabel penghubung tidak salah terhubung

agar tidak terjadi hal yang diinginkan.- Aktifkan sensor dengan mengaktifkan tombol on/off pada

power bank.- Setelah sensor aktif, tunggu selama satu menit untuk

sensor dapat membaca dan mendeteksi kadar karbon monoksida dalam ruang uji, karena saat sensor pertama

43

kali di aktifkan, sensor membutuhkan waktu untuk memanaskan diri terlebih dahulu untuk dapat membaca dan mendeteksi kadar karbon monosida.

- Sembari menunggu sensor MQ-7 memanaskan diri selama satu menit, siapkan pembakaran kertas dalam tong sampah yang terbuat dari drum, setelah api habis membakar kertas, maka akan menghasilkan asap yang lumayan banyak, lalu masukkan drum sampah tersebut ke dalam ruang uji.

- Amati perubahan data yang terdeteksi oleh sensor yang ditampilkan pada lcd 16x2.

- Amati perubahan data setiap 30 detik yang terdeteksi oleh ketiga sensor dalam ruang uji.

- Setelah terdeteksi sampai batas maksimal kandungan ppm karbon monoksida dan melewati 25ppm, secara perlahan ionizer akan membersihkan udara dengan menyaringnya melewati filter hepa dan karbon aktif.

- Setelah terjadi filterisasi, maka karbon monoksida yang terkandung dalam ruang uji tersebut akan berkurang sampai batas maksimal kondisi aman kandungan karbon monoksida dalam ruangan, yaitu 25ppm.

Pada Tabel 4.5 ditunjukkan sampel data hasil pengujian integrasi keseluruhan sistem,

Tabel 4.5. Sampel data hasil pengujian integrasi keseluruhan sitem.

No. Sensor 1(output)

ppm

Sensor 2 Sensor 3(input)ppm

Rata-rata.

1. 11 17 11 132. 146 442 370 3263. 164 431 334 3064. 160 370 296 274

44

5. 149 303 239 2276. 136 269 207 2047. 123 233 168 1728. 82 96 88 899. 37 46 34 3810. 30 33 32 3911. 25 27 19 24

Keterangan,Data diatas merupakan sepuluh data sampel dari pengujian

integrasi keseluruhan sistem, dapat dilihat bahwa data pertama sangat kecil, data tersebut menunjukkan keadaan awal sebelum ruang uji dimasukkan asap pembakaran, kemudian data kedua sampai ke sepuluh mengalami perubahan kenaikan dan penurunan data. Terjadi kenaikan data kandungan karbon monoksida dalam ruang uji pada data satu sampai data ke tiga, karena masih awal dan terdapat banyak asap serta kandungan karbon monoksida dalam ruang uji. Namun setelah data ke tiga sampai data ke sepuluh, secara perlahan data relatif menurun, yang menandakan ionizer bekerja dengan baik.

4.5.4. Analisis.Dari pengujian integrasi keseluruhan sistem, dapat di analisa

bahwa sensor MQ-7 tidak dapat mendeteksi kadar kandungan karbon monoksida di bawah 11ppm, setelah dimasukkan asap yang berasal dari pembakaran kertas yang mengandung karbon monoksida. Maka data akan naik yang menandakan kandungan kadar karbon monoksida dalam ruang uji semakin banyak. Namun pada data ke tiga sampai data ke sepuluh data mulai menurun secara perlahan, meandakan ionizer telah bekerja dengan baik untuk mengurangi kadar karbon monoksida dalam ruang uji tersebut. Berdasarkan hasil pengujian pada lampiran A, didapatkan waktu pada ionizer untuk mengembalikan kondisi udara pada keadaan normal (<25 ppm) dari nilai ppm sebesar 326 adalah

45

sekitar ±15 menit. Waktu yang dibutuhkan ionizer untuk dapat mengembalikan kondisi udara pada keadaan normal bergantung pada jumlah ppm yang difilter oleh ionizer. Semakin besar nilai ppmnya, maka waktu yang dibutuhkan juga semakin lama.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

Dari hasil pengujian sensor gas MQ-7, diperoleh hubungan antara ppm dengan tegangan pada sensor yaitu:ppm= (28,264 x Vout) + 103,25

Berdasarkan hasil perbandingan kalibrasi sensor gas MQ-7 dengan alat pendeteksi CO yang ada di UPTK3, diperoleh nilai keberhasilan (akurasi) pada sensor sebesar 97,26%.

Dari pengujian integrasi keseluruhan sistem, didapatkan waktu pada ionizer untuk mengembalikan kondisi udara pada keadaan normal (<25 ppm) dari nilai ppm sebesar 326 adalah sekitar ±15 menit. Waktu yang dibutuhkan ionizer untuk dapat mengembalikan kondisi udara pada keadaan normal bergantung pada jumlah ppm yang difilter oleh ionizer. Semakin besar nilai ppmnya, maka waktu yang dibutuhkan juga semakin lama.

46

5.2 Saran

Dari hasil penelitian tersebut maka dapat disarankan untuk pengembangan lebih lanjut tentang proyek akhir ini agar kekurangan untuk kedepannya dapat diminimalisir kemudian. Saran :

Perlu dikembangkan ioniser ataupun rangkaian yang dapat membuat ioniser menjadi lebih optimal agar waktu yang dibutuhkan untuk mengurangi karbon monoksida lebih cepat.

Halaman ini sengaja dikosongkan

47

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ardika Natanael, Ferry. 2010. Kontrol Pemurnian Udara Menggunakan Ionizer Berbasis Mikrokontroler. ITS

[2] Pengertian Energi Ionisasi Atom_ardra.biz.htm diakses 22 November 2013

[3] Putra, Agfianto Eko. 2006. Belajar Mikrokontroler Teori dan Aplikasi.Yogyakarta. Gava Media

[4] Bakti Ramadhan, Anugerah. 2014. Pengendalian Kecepatan Putaran Kipas Ventilator dan Pemurnian Udara Menggunakan Pure Ionizer pad Smart Smoking Area Berbasis Mikrokontroler. PENS

[5] http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara di akses pada tanggal 16 Nopember 2014

[6] Rizka Adzimatullah, Rizka.2014. Rancang Bangun Pengurangan Kadar Karbon Monoksida dalam Ruangan Berbasis Tegangan Tinggi. Tugas Akhir politeknik Elektronika Negeri Surabaya. Surabaya.

[7] http://filterudara.com/purifier/teknologi-pembersih-udara/ di akses tanggal 18 Nopember 2014.

[8] http://www.articlesphere.com/id/Article/Using-an-Air-Ionizer/136412 diakses pada tanggal 27 Nopember 2014.

LAMPIRAN

A. Data Hasil Pengujian Integrasi Keseluruhan Sistem

No. Sensor 1(output)

ppm

Sensor 2ppm

Sensor 3(input)ppm

Rata-rata.ppm

1. 11 17 11 132. 90 282 275 2393. 129 339 461 3144. 146 442 370 3265. 156 442 352 3186. 168 431 352 3167. 164 431 334 3068. 164 409 319 3009. 160 389 309 38310. 160 370 296 27411. 156 370 282 26612. 153 327 250 23913. 149 303 239 22714. 142 296 233 22015. 139 289 222 21716. 136 269 207 20417. 132 262 202 20018. 129 244 184 18319. 123 233 168 17220. 118 197 136 15521. 90 104 90 9322. 82 96 88 8923. 59 69 62 6324. 53 62 54 5625. 37 46 34 3826. 35 40 32 3427. 33 37 30 3428. 30 33 32 3929. 27 28 21 2630. 25 27 19 24

B. Program yang Digunakan

/*****************************************************

This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.0 Evaluation

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project :

Version :

Date : 22/07/2014

Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only

Company :

Comments:

Chip type : ATmega16

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 12,000000 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 256

*****************************************************/

#include <mega16.h>

#include <stdio.h>

#include <delay.h>

#include <math.h>

#include <stdlib.h>

// Declare your global variables here

float ppmCO,Rs_Ro,vCO, ppmCO1,Rs_Ro1,vCO1, ppmCO2,Rs_Ro2, vCO2,rata;

unsigned char bufCO[10],bufCO1[10],bufCO2[10],bufrata[10];

float nilaiCO,nilaiCO2,nilaiCO1; //jgnlupa ganti float

// Alphanumeric LCD Module functions

#include <alcd.h>

// External Interrupt 0 service routine

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

// Place your code here

// External Interrupt 1 service routine

interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void)

// Place your code here

// Standard Input/Output functions

#include <stdio.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x20

// Read the 8 most significant bits

// of the AD conversion result

unsigned char read_adc(unsigned char adc_input)

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCH;

unsigned int baca_adc(char loop, char adc_ke)

unsigned int hasil=0, tmp;

float rata=0;

unsigned char x;

for (x=0; x<loop; x++)

tmp=read_adc(adc_ke);

hasil = tmp + hasil;

delay_ms(10); // optional tapi recomended..

rata = (float)hasil / (float)loop;

return floor(rata); // pembulatan ke bawah

void baca_CO(void)

nilaiCO=baca_adc(30,0);

vCO = ((nilaiCO/255)*5);

Rs_Ro=((((5-vCO)/vCO)*17000)/24260.86);

ppmCO = (97.79*pow(Rs_Ro,-1.49));

nilaiCO1=baca_adc(30,1);

vCO1 = ((nilaiCO1/255)*5);

Rs_Ro1=((((5-vCO1)/vCO1)*17000)/24260.86);

ppmCO1 = (97.79*pow(Rs_Ro1,-1.49));

nilaiCO2=baca_adc(30,2);

vCO2 = ((nilaiCO2/255)*5);

Rs_Ro2=((((5-vCO2)/vCO2)*17000)/24260.86);

ppmCO2 = (97.79*pow(Rs_Ro2,-1.49));

rata= ((ppmCO+ppmCO1+ppmCO2)/3);

void main(void)

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

PORTC=0x00;

DDRC=0xFF;

PORTD=0x00;

DDRD=0xFF;

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;

TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x00;

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;

ASSR=0x00;

TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

GICR|=0xC0;

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

GIFR=0xC0;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x00;

UCSRA=0x02;

UCSRB=0x18;

UCSRC=0x86;

UBRRH=0x00;

UBRRL=0x26;

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0xA5;

SFIOR&=0x1F;

SPCR=0x00;

TWCR=0x00;

lcd_init(16);

/*lcd judul*/

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_clear();

lcd_putsf("Bismillah");

delay_ms(500);

lcd_clear();

while (1)

baca_CO();

rata= ((ppmCO+ppmCO1+ppmCO2)/3);

sprintf(bufCO,"CO=%.2f",ppmCO);

sprintf(bufCO1,"CO1=%.2f",ppmCO1);

sprintf(bufCO2,"CO2=%.2f",ppmCO2);

sprintf(bufrata,"Ra=%.2f",rata);

//sprintf(bufCO2,"ADC=%.2f",vCO2);

//sprintf(bufCO2,"CO2=%.2f",ppmCO2);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_puts(bufCO);

lcd_gotoxy(8,0);

lcd_puts(bufCO1);

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts(bufCO2);

lcd_gotoxy(8,1);

lcd_puts(bufrata);

delay_ms(100);

if (rata>=25)

PORTD.7=0xFF;

// a=a+1;

delay_ms(100);

// if (a==1)

//

// lcd_clear();

// lcd_puts("DANGER");

// delay_ms(1000);

//

else

PORTD.7=0x00;

C. Dokumentasi Alat.

Gambar 1. Ruang ionizer tampak atas tanpa tutup.

Gambar 2. Ruang ionizer tampak keseluruhan tanpa tutup.

Gambr 3. Ruang ionizer tampak keseluruhan.

Gambar 4. Tampak ruang uji saat tertutup.

Gambar 5. Tampak ruang uji saat pintu terbuka.

BIODATA PENULIS

Nama : Alrizka Dika SoetantoTempat/Tanggal Lahir : Sidoarjo, 24 Juni 1994Alamat : Bluru Permai GB.23 RT.09 RW.10 SidoarjoNomer telepon : 081334225039Email : [email protected]

Riwayat Pendidikan :

SD Negeri Sidoklumpuk I Sidoarjo 2000 – 2006 MTs Negeri Sidoarjo 2006 – 2009 MA Negeri Sidoarjo 2009 – 2012 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya 2012 – 2015

Penulis telah mengikuti seminar Proyek Akhir pada tanggal 29 Juli 2014, sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md).