ALAT PERINGATAN DILARANG MEROKOK

Eko Setya Utami¹ dan Gyan Mimas Agung Nugroho², Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Semarang

Intisari - Untuk mengetahui adanya asap rokok di dalam ruangan bebas merokok, dibutuhkan alat untuk mendeteksi kadar gas CO. Maka dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Arduino Uno menggunakan masukan sensor asap rokok dengan luaran kipas, indicator kadar gas CO dan speaker. Sensor untuk mendeteksi asap rokok ini menggunakan sensor MQ-7. Dan untuk menghilangkan asap rokok yang berada di ruangan menggunakan kipas. Untuk memberi tahu orang yang berada di ruangan menggunakan speaker. Sedangkan Arduino Uno sebagai kontroler dan pemroses sinyal.
 
Kata Kunci : Arduino Uno, Sensor Asap, Kipas, Speaker.

Abstract – to know that there is a cigarette smoke in free-smoke room, needs a tool to detect amount of CO gases. So in this research we make an Arduino UNO application using CO gases censor as input, fan, indicator led and speaker as output. To detect the CO gases, we used MQ-7 censor. To decrease the amount of CO gases we use fan and to give a warn to peoples in the room we use speaker. While Arduino Uno as controller and signal processor.

I. PENDAHULUAN

Di Indonesia masih banyak orang yang belum sadar akan peraturan di tempat umum sebagai contohnya adalah peraturan dilarang merokok di ruangan bebas asap rokok tetapi masih saja banyak masyarakat yang tidak mematuhi aturan ini dan biasanya bila di tegur mereka akan marah jadi dengan adanya sensor asap rokok di ruangan bebas merokok disertai speaker yang memberi peringatan dan juga kipas yang di gunakan untuk membuang asap rokok dari ruangan bisa membuat orang orang yang merokok di ruangan bebas asap rokok menyadari dan mematuhi peraturan di dalam ruangan dan bisa membuat orang yang tidak merokok nyaman berada di ruangan bebas asap rokok serta tidak pula membuat kegaduhan hanya karena di larang merokok.

II. TINJAUAN PUSTAKA

     Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino ini.

A. Sensor Karbon Monoksida (MQ-7)

    Sensor MQ-7 merupakan sensor gas karbon monoksida (CO) yang berfungsi untuk mengetahui konsentrasi gas karbon monoksida (CO). Dimana sensor ini salah satunya dipakai dalam memantau gas karbon monoksida (CO). Sensor ini memiliki sensitivitas tinggi dan waktu respon yang cepat. Keluaran yang dihasilkan oleh sensor ini adalah berupa sinyal analog. Sensor ini juga membutuhkan tegangan direct current (DC) sebesar 5V. Pada sensor ini terdapat nilai resistansi sensor (Rs) yang dapat berubah bila terkena gas dan juga sebuah pemanas yang digunakan sebagai pembersihan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar. Sensor ini memerlukan rangkaian sederhana serta memerlukan tegangan pemanas (power heater) sebesar 5V, resistansi beban (load resistance), dan output sensor dihubungkan ke analog to digital converter (ADC), sehingga keluaran dapat ditampilkan dalam bentuk sinyal digital.

Gambar. Sensor MQ-7

B. Isd 1760

ISD 1760 adalah sebuah modul yang dapat digunakan untuk merekam dan memainkan suara dengan penggunaan yang sangat mudah dan dengan kemampuan penyimpanan suara dari 60 – 75 detik. Modul ini sudah berisi komponen-komponen yang diperlukan untuk dapat mengoperasikan IC ISD 1760 dan tombol, sehingga siap untuk digunakan sebagai piranti perekam atau pemain suara dengan hanya penambahan loudspeaker dan supply tegangan saja. Modul ini dapat dioperasikan langgsung melalui tombol-tombol yang sudah tersedia pada modul dan juga dapat menggunakan interface SPI. Tegangan supply dari modul ini adalah 5volt DC.

Gambar ISD 1760

C. Kipas DC 12 volt

     Pengertian Motor DC Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

D. Speaker

      Speaker adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk membran untuk menggetarkan udara sehingga terjadilah gelombang suara sampai di kendang telinga kita dan dapat kita dengar sebagai suara.

      Dalam setiap sistem penghasil suara (loud speaker), pengeras suara merupakan juga menentukan kualitas suara di samping juga peralatan pengolah suara sebelumnya yang masih berbentuk listrik dalam rangkaian penguat amplifier.

Gambar. Speaker

E. Arduino UNO

     Arduino merupakan modul atau kit mikrokontroler yang bersifat sumber terbuka baik piranti keras maupun piranti lunaknya. Pengertian awam, Arduino merupakan komputer kecil yang dapat di program untuk memproses masukan dan luaran antara modul itu sendiri dengan komponen eksternal yang dihubungkan dengannya. Arduino memiliki kompilator program tersendiri menggunakan bahasa C++ yang dilengkapi dengan program pustaka yang memudahkan para pengguna untuk merancang suatu program. Perangkat kerasnya terdiri dari pengendali yang memiliki desain sederhana dengan Atmel AVR sebagai pengolah utama dan pintu masukan serta luaran yang langsung terpasang pada papan utamanya.

     Beberapa macam jenis Arduino dijual dipasaran, salah satunya Arduino Uno dengan tipe terbaru yaitu Arduino Uno R3. Modul ini memiliki 14 pin masukan/luaran (yang mana 6 dapat digunakan sebagai PWM output), 6 analog input, keramik resonator 16MHz, koneksi USB, power jack, header ICSP, dan tombol reset, memuat semua yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler. Arduino R3 dapat dihubungkan langsung ke komputer dengan kabel USB atau dengan mencatu dengan catu daya.

Gambar. Arduino Uno

      Fitur-fitur yang dimiliki oleh Arduino Uno R3 ditunjukkan dibawah ini.
      • Mikrokontroler : ATmega328
      • Kaki I/O digital : 14 (6 diantaranya adalah PWM)
      • Kaki I/O analog : 6
      • Flash Memory : 32 KB (8 KB digunakan untuk bootloader)
      • SRAM : 2 KB
      • EEPROM : 1 KB
      • Tegangan kerja : 5 volt
      • Tegangan masukan : 7 – 12 volt
      • Arus DC pada kaki I/O : 40 mA

     Arduino Uno R3 dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Daya eksternal (non-USB) dapat menggunakan adaptor AC-DC atau baterai. Arduino ini dapat beroperasi pada catu tegangan eksternal dari 6 Volt sampai 20 Volt. Rentang tegangan yang dianjurkan adalah 7 sampai 12 Volt.

     Masing-masing dari 14 kaki digital pada Arduino Uno R3 dapat digunakan sebagai masukan atau luaran, menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead(). Mereka beroperasi pada tegangan 5 Volt. Setiap kaki dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara alami) sebesar 20-50 KOhms.

III. PERANCANGAN ALAT

A. Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun sistem yang digunakan yaitu:
     1. Sensor gas karbon monoksida (MQ-7)
     2. Modul ISD 1760
     3. Speaker
     4. Kipas
     5. LED

B. Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Blok diagram aplikasi Arduino Uno menggunakan masukan sensor api, asap, dan karbon monoksida dengan luaran XBee dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar. Blok Diagram Komponen Utama

C. Perangkat Lunak

Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino UNO menggunakan masukan sensor asap rokok (gas CO) dan keluaran kipas, led indicator, dan speaker.

IV. PENGUJIAN ALAT

A. Pengujian Sensor Gas Karbon Monoksida

     Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kepekaan sensor gas CO dalam mendeteksi kadar gas CO serta bertujuan untuk menentukan nilai ambang yang akan menjadi set point pada program.

Tabel. Pengujian Sensor Gas Karbon Monoksida (MQ7)

V. KESIMPULAN

    Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Sensor Gas Karbon Monoksida (MQ7) berfungsi untuk mendeteksi adanya kadar gas karbon monoksida yang ada di dalam ruangan. Sensor ini dapat mengukur kadar gas karbon monoksida pada konsentrasi gas karbon monoksida di rentang nilai 20 – 2000 ppm.
2. Penggunaan sensor gas CO sebagai inputan menggunakan analog output dari modul sensor gas CO agar set point kepekaan bisa diatur.
3. Suara yang dihasilkan oleh speaker merupakan suara yang direkam oleh modul ISD 1760, dimana ISD 1760 mampu merekam suara selama 60-75 detik.
4. Standart speaker yang digunakan adalah speaker 8 ohm 0,5 watt.

REFERENSI

[1] Agung, Fajri Septia, et. al. Sistem Deteksi Asap Rokok Pada Ruangan Bebas Asap Rokok Dengan Keluaran Suara. AMIN GI MDP.

[2] Putro, Irvan Adhi Eko. RANCANG BANGUN ALAT UKUR EMISI GAS BUANG, STUDI KASUS: PENGUKURAN GAS KARBON MONOKSIDA (CO). Surabaya: ITS Surabaya.

[3] https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biometric/MQ-7.pdf‎ diakses pada 3 Juni 2014

[4] http://www.nuvoton.com/hq/enu/ProductAndSales/ProductLines/AudioApplicationIC/ISDVoiceIC/ISDChipCorder/Documents/ISD1700.pdf diakses pada 23 juni 2014

Nama penulis Eko Setya Utami. Penulis dilahirkan di kabupaten Batang tanggal 27 Januari 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Lestari, SDN Kedaleman 4, SMP Mardiyuana Cilegon, dan SMKN 7 Semarang. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.12.3.12. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 085740777407 atau melalui via email: ekosetyautami@gmail.com.

Nama penulis Gyan Mimas Agung Nugroho. Penulis dilahirkan di Salatiga tanggal 15 Maret 1993. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kartika, SDN Jatingaleh 05, SMPN 11 Semarang, dan SMKN 7 Semarang. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.12.3.16. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 081901064895.