PENDETEKSI ASAP ROKOK
· Menciptakan kawasan tanpa asap rokok yang benar-benar bebas dari asap rokok
· Memberikan peringatan dalam bentuk alarm pada oknum yang masih merokok di kawasan tanpa asap rokok
· Memberikan solusi untuk membersihkan asap rokok yang ada diruangan bebas asap rokok
· Sensor MQ-2
· Sensor Api (Flame sensor)
Gambar 2 Flame sensor
· Arduino uno
Gambar 3 Arduino
· LCD
Gambar 5 Buzzer
· Motor Driver (L293D)
· Transistor NPN
1. Sensor MQ-2
Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
a) Catu daya pemanas : 5V AC/DC
b) Catu daya rangkaian : 5VDC
c) Range pengukuran :
200 - 5000ppm untuk LPG, propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm untuk Hidrogen
d) Luaran : analog (perubahan tegangan)
Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
2. Flame Sensor
Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.
 |
Gambar 9 Panjang Gelombang Cahaya |
Dalam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius. Adapun unit flame detector dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
|
 Gambar 10 Flame detector |
Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala api yang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.
Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.
Adapun spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:
Output= Digital (D0)
Working voltage: 3.3V to 5V
Output format: Digital output (HIGH/LOW)\
Wavelength detection range: 760nm to 1100nm
Using LM393 comparator
Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum
Lighter flame detect distance 80cm
3. Arduino Uno
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Gambar 11 Arduino Uno
Microcontroller ATmega328P |
Operating Voltage 5 V |
Input Voltage (recommended) 7 – 12 V |
Input Voltage (limit) 6 – 20 V |
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) |
PWM Digital I/O Pins 6 |
Analog Input Pins 6 |
DC Current per I/O Pin 20 mA |
DC Current for 3.3V Pin 50 mA |
Flash Memory 32 KB of which 0.5 KB used by bootloader |
SRAM 2 KB |
EEPROM 1 KB |
Clock Speed 16 MHz |
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Analog Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
4. LCD
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).
Gambar 12 Penampang komponen penyusun LCD
Keterangan:
1. Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
2. Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
3. Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4. Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).
5. Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.
Sebuah citra dibentuk dengan mengombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel yang menyusun layar sebuah LCD. Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pemakai dapat mengontrol tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia
#define flame A1
int nilai;
int output;
void setup() {
pinMode(sensorMQ2,INPUT);
pinMode(flame,INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
if (analogRead(sensorMQ2)>0){
nilai= analogRead(sensorMQ2);
output = map(nilai,0,1023,0,255);
Serial.write(output);
delay(100) ;
}
else if (analogRead(flame)>0 )
{
Serial.write(1);
delay(100) ;
}
else {
Serial.write(0);
delay(100);
}
}
byte in1 = 10;
byte in2 = 9;
byte buz = 12;
LiquidCrystal lcd (2,3,4,5,6,7);
void setup() {
pinMode(in1,OUTPUT);
pinMode(in2,OUTPUT);
pinMode(12,OUTPUT);
lcd.begin(16,2);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
if ( Serial.available() > 0 ){
int data = Serial.read();
if (data == 1){
analogWrite(in1,0);
analogWrite(in2,0);
digitalWrite(12,HIGH);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("DILARANG MEROKOK");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("API TERDEKTEKSI");
}
else if (data == 0){
analogWrite(in1,data);
analogWrite(in2,0);
digitalWrite(12,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("DILARANG MEROKOK");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("TIDAK ADA ASAP");
}
else {
analogWrite(in1,data);
analogWrite(in2,0);
digitalWrite(12,HIGH);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("ASAP TERDETEKSI");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("MATIKAN ROKOK");
}
}
}
Rangkaian yang dibuat yaitu rangkaian untuk mendeteksi adanya asap rokok pada suatu ruangan dilarang merokok. Rangkaian ini bertujuan untuk meniupkan dan menghisap asap rokok pada ruangan tersebut sehingga asap rokok tersebut dapat keluar.
Rangkaian ini menggunakan 2 sensor yaitu sensor MQ2 sebagai pendeteksi asap dan flame sensor untuk mendeteksi adanya api. Output dari rangkaian ini berupa 2 buah Motor DC, Buzzer, dan LED. Pembacaan sensor pada rangkaian ini digantikan dengan potensiometer. Hal ini disebabkan karena sensor pada simulasi hanya mengeluarkan output berupa sinyal digital. Sensor MQ-2 akan mengirimkan sinyal ke pin A0 arduino master dan flame sensor akan mengirim sinyal ke A1 arduino sensor. Lalu pada arduino akan mengolah sinyal masukan tersebut sesuai dengan program pada arduino master. Lalu arduino master akan berkomunikasi secara UART dengan arduino slave. Saat data diterima oleh arduino slave maka arduino slave akan segera mengolah data. Lalu arduino akan mengeluarkan output sesuai dengan program kepada LED, transistor yang menghidupkan buzzer, lalu motor driver yang nantinya akan menghidupkan motor DC. Terdapat 3 kondisi pada rangkaian ini, yaitu saat kedua sensor tidak mendeteksi apapun, sensor api mendeteksi api namun sensor gas tidak mendeteksi asap, dan saat sensor asap mendeteksi asap.
Saat sensor tidak mendeteksi apapun makan LCD akan menampilkan tulisan “DILARANG MEROKOK” dan “TIDAK ADA ASAP”. Arduino akan mengirim sinyal LOW atau bernilai 0 ke transistor dan motor driver sehingga buzzer dan motor DC tidak menyala.
Saat sensor api mendeteksi api namun MQ-2 tidak mendeteksi asap maka pada LCD akan menampilkan “DILARANG MEROKOK” dan “API TERDETEKSI”. Lalu arduino akan mengirimkan sinyal high ke transistor sehingga transistor ON dan buzzer pun dapat berbunyi. Namun Motor driver tetap bernilai LOW sehingga motor DC tidak dapat menyala.
Saat sensor api mendeteksi asap maka LCD akan menampilkan “ASAP TERDETEKI” dan “MATIKAN ROKOK”. lalu arduino slave akan mengirimkan sinyal high ke transistor sehingga buzzer menyala. Selain itu juga arduino akan mengirimkan nilai high pada pin 10 yang terhubung dengan IN1, IN4, EN1, dan EN2 pada motor driver. Pin ini akan mengirimkan data sesuai dengan data yang telah diolah oleh arduino. Pin ini dipasang dengan pin EN pada motor driver bertujuan untuk mengatur kecepatan motor driver sesuai dengan asap yang dideteksi. Pin 9 akan terhubung dengan IN 2 dan IN 3. Output yang diberikan motor driver ke motor DC nantinya adalah perputaran motor DC yang akan berlawanan arah. Motor DC diputar berlawanan arah bertujuan untuk 1 motor DC (Kipas) mendorong asap dan motor DC yang satu lagi menghisap asap tersebut sehingga asap tersebut keluar.
Tujuan untuk alat ini yaitu meniupkan dan menghisap asap rokok pada ruangan tersebut sehingga asap rokok tersebut dapat keluar. Dari alat ini diharapkan bahwa orang dalam ruangan dilarang merokok tersebut mematuhi peraturan dengan melihat tulisan yang ditunjukan oleh LCD. selain itu jika ada yang melanggar maka akan diingat kan oleh buzzer, bunyi buzzer ini selain untuk peringatan digunakan juga untuk menimbulkan rasa malu pada pelaku. Buzzer ini menyala sejak api dinyalakan. Lalu pada simulasi dapat dilihat bahwa motor DC berputar sesuai dengan arah yang diinginkan sehingga asap dapat dihisap. Pada simulasi terlihat bawa alat dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. sehingga dapat dikatakan bahwa alat ini berhasil.
2. HTML Download Di sini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar