ARTIKEL MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN PERINTAH BAHASA C PADA ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK

1.         LATAR BELAKANG

Merokok setelah makan sudah menjadi tradisi di negara kita dari yang tua sampai yang muda sehingga banyak kita temui perokok aktif di sekeliling kita. Selain merugikan kesehatan perokok pasif, asap rokok juga merugikan perokok pasif, saat terpapar asap rokok orang yang tidak merokok (perokok pasif) akan menghirup dua kalilipat racun yang terkandung dalam asap rokok. Sebatang rokok mengandung zat-zat berbahaya, seperti Nikotin, Tar, arsenik, kadmium, bahkan sianida, nitrosamina, serta banyak lagi senyawa lain yang berbahaya bagi tubuh manusia, kurang lebih 4000 senyawa dan 250 diantaranya yang paling berbahaya dan mematikan. (Anonim, 2016).

Pemerintah telah menetapkan peraturan dilarang merokok di tempat umum, salah satu cara yang dilakukan pemerintah untuk membatasi prilaku perokok adalah dengan melakukan program Kawasan Bebas Rokok. Kawasan bebas rokok diperlakukan di sekolah, rumah sakit, kampus, perkantoran, ruang ber AC perlakuan ini bertujuan agar asap rokok yg di timbulkan oleh perokok aktif tidak mengganggu orang lain. Menggunakan sensor MQ 2 alat ini diharapkan mampu mendeteksi keberadaan asap rokok dan memperingatkan perokok dengan suara yang dihasilkan oleh buzzer agar perokok aktif tidak merokok di tempat umum.

2.         METODOLOGI PENELITIAN

            2.1 Study Literatur

            Melakukan studi literatur serta pengumpulan data tentang beberapa materi yang berkaitan dengan pembuatan sistem ini, seperti jenis sensor asap yang menggunakan jenis sensor MQ 2 , mikrokontroler ARDUINO UNO , cara kerja sensor, bahasa C, dan visual basic.

            2.2 Penelitian Project Alat Pendeteksi Asap Rokok

            Sistem alat pendeteksi asap rokok dan  nyala api  terdiri dari  dua perangkat,  perangkat keras (hardware) dan  perangkat lunak (software). Sistem perangkat keras terdiri dari input berupa sensor, pengontrol berupa Arduino Uno dan GSM SIM900A dan output berupa LCD, kipas, buzzer, Led dan handphone untuk mengirim data ke pengguna.

            Sensor yang digunakan  ada dua,  yaitu sensor  MQ-2 yang  berfungsi untuk  mendeteksi keberadaan asap  rokok dan sensor DFR0076 yang berfungsi untuk mendeteksi sumber nyala  api.  Arduino  Uno  berfungsi  sebagai  sistem  pengontrol  dari  semua  rangkaian termasuk berkomunikasi dengan GSM  SIM 900A.  GSM SIM  900A berfungsi  sebagai modul yang digunakan untuk melakukan pengiriman SMS kepada pengguna.

Handphone digunakan oleh pengguna sebagai alat komunikasi untuk menerima SMS dari modul  GSM  SIM900A  bila terdeteksi  adanya  asap  rokok  dan  api  yang  menyala  di sekitar sensor. LCD digunakan untuk menampilkan kadar asap rokok dan nyala api yang terdeteksi. Kipas (fan) berfungsi untuk menguraikan asap rokok yang terdeteksi dengan kontrol SMS. Buzzer berfungsi sebagai output untuk indikator bunyi pada saat terdeteksi asap  rokok  dan  nyala  api.  LED  (merah  dan  hijau)  digunakan  sebagai  output  untuk indikator peringatan pada saat terdeteksi asap rokok dan nyala api.

Sistem  alat  pendeteksi  asap  rokok  dan  nyala  api  dimulai  dengan  menginisialisasi keseluruhan pin yang dibutuhkan. Alat akan menunggu apakah sensor mendeteksi asap rokok  dan  nyala  api. Jika  sensor  mendeteksi,  maka  alat  akan  membaca  data sensor, kemudian akan mengecek kondisi.

            2.3 Kelebihan

            Alat pendeteksi asap rokok ini bekerja sangat simple dan spesifik, tidak diperlukan volume tertentu dalam mengukur asap rokok. Perbandingannya hanya dari standar udara bersih atau buruk yang ada dilingkungannya, sehingga alat ini bisa dibilang sangat peka terhadap pengaruh lingkungan. Selain itu, alat pendeteksi asap bisa digunakan dengan menghubungkan dengan panel alarm atau independent, maka akan sangat mudah penggunaannya. Alat pendeteksi ini juga memiliki beberapa aksesoris pendukung yang dapat memudahkan kita dalam hal identifikasi terjadinya asap rokok dilingkungan terlarang merokok, seperti adanya lampu kedip, alarm yang keras dan aksesoris pendukung lainnya

            2.4 Kelemahan

             Untuk ruangan yang berukuran besar dapat menggunakan sensor asap lebih dari satu agar mendapatkan hasil yang lebih efektif.

3.         METODE Dan PERANCANGAN

3.1 Konsep Mikrokontroler

Mikrokontroler  adalah sebuah sistem microprosesor di mana di dalamnya sudah berisi CPU, ROM, RAM, I/O, Clock, dan peralatan internal lainya yang saling terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap dipakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya. Cara mudah mengoperasikan peralatan internal mikrokontroler adalah dengan mempelajari register-register pengendali peralatan tersebut.

Dalam menulis script program kita harus menggunakan bahasa pemprograman tersendiri agar script yang kita buat dapat dimengerti oleh CPU. Bahasa pemprograman yang sering digunakan adalah bahasa Assembler dan Bahasa C. Dibandingkan bahasa Assembler, Bahasa C adalah bahasa HLL (High Level Language) atau bahasa menengah yang mudah untuk dibaca dan dibuat.

3.2 Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras ini meliputi semua pengerjaan bagian-bagian dari komponen. Komponen ini merupakan integrasi dari beberapa rangkaian yang saling berkaitan satu dengan yang lainnya yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Secara garis besar konsep dari alat ini adalah seperti gambar 1, dimana mikrokontroler akan memberikan signal kepada buzzer dan LCD apabila ada signal yang masuk dari sensor MQ 2.

3.2.1 Sensor MQ 2

Sensor MQ 2 merupakan sensor gas monoksida yang berfungsi untuk mengetahui keberadaan gas karbon monoksida, dimana sensor ini yang di pakai untuk memantau keberadaan asap rokok dalam peneletian ini. Sensor ini memiliki sensitivitas tinggi dan waktu responyang cepat. Keluaran yang dihasilkan sensor ini adalah sinyal analog, MQ 2 memerlukan tegangan 5 V DC, resistnsi sensor ini akan berubah bila ada gas, out put dari sensor ini dihubungkan ke pin Analog pada mikrokonntroler Arduino yang akan menampilkan dalam bentuk sinyaql digital (Anonim, 2016).

3.2.2 Mikrokontroler Arduino Uno

Mikrokontroler Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open sorce yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel (Efendi Ilham, 2014). Mikrokontroler Arduino memiliki banyak tipe dan salah satu mikrokontroler arduino yang ada di pasaran dan dipakai pada penelitian ini adalah arduino uno. Arduino Uno adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open source, yang di turunkan dari wiring platform, yang di rancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwere memiliki prosesor atmel AVR dan sofware memiliki bahasa pemrograman sendiri. Secara sofware Open source IDE yang digunakan untuk mendevelop aplikasi mikrokontroller yang berbasis arduino platform. Secara hardware single board mikrokontroller yang bersifat open source hardware yang dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM 32 bit. arduino ini merupakan sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada Atmega328. Arduino uno memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, untuk menghubungkan ke komputer menggunakan kabel USB (Firmansyah Safitri, 2015).

3.2.3 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubahn getaran listrik menjadi suara. Prinsip kerja dari buzzer sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparang yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet. Kumparan akan tertarik kedalam atau keluar tergantung arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakan diafragma secara bolak balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menhasilkan suara (Sulistyowati, dkk, 2012).

3.2.4 LCD

LCD ( Liquid Crystal Display ) adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan sebuah data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Di pasaran tampilan LCD sudah tersedia dalam bentuk modul yaitu tampilan LCD besrta rangkaian pendukung termasuk ROM dll. LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya, dan pengaturan kontras tampilan. LCD juga merupakan perangkat tampilan yang paling umum dipasangkan di mikrokontroler.

3.3 Perangkat Lunak

Arduino uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, arduino lain, atau mikrokontroler lain. Arduino uno menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial yang tersedia pada pin digital 0(RX)dan 1 (TX), komunikasi serialmelalui USB dan mkuncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer (Artanto, 2012).

Arduino uno menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemrogramannya, setiap pemrograman arduino mempunyai dua buah fungsi yang harus ada yaitu (1) void setup (){} semua kode yang ada didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program arduino dijalankan untuk pertama kalinya, (2) void loop (){} fungsi ini akan dijalankan setelah setup (void setup)selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi sampai catu daya dilepaskan.

Berikut adalah pemrograaman bahasa C untuk alat pendeteksi asap rokok

int redLed = 5;
int greenLed = 6;
int buzzer = 7;
int smokeA0 = A0;
// Nilai Treshold
int sensorThres = 200;

//#include <LiquidCrystal.h>
//LiquidCrystal lcd(8, 9, 10, 11, 12, 13);

void setup() {
 pinMode(redLed, OUTPUT);
 pinMode(greenLed, OUTPUT);
 pinMode(buzzer, OUTPUT);
 pinMode(smokeA0, INPUT);
 Serial.begin(9600);

// lcd.begin(16, 2);
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print("NO SMOKING");
}

void loop() {

 int analogSensor = analogRead(smokeA0);

 Serial.print("Pin A0: ");
 Serial.println(analogSensor);
 // Mengecek Kalo sensor sudah mencapai nilai Treshold
 if (analogSensor > sensorThres)

 {

 digitalWrite(redLed, HIGH);
 digitalWrite(greenLed, LOW);
 tone(buzzer, 1000, 200);
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print("MATIKAN ROKOK");

}
else
{
digitalWrite(redLed, LOW);
digitalWrite(greenLed, HIGH);
noTone(buzzer);
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print("NO SMOKING");

 }
 delay(100);
}

4.         HASIL DAN PEMBAHASAN

Gmbar 2 menjelaskan tahapan dalam merangkai komponen-komponen dalam pembuatan alat pendeteksi asap rokok, dimana komponen inputan dari alat pendeteksi asap rokok adalah sensor MQ2 dan komponen output nya adalah buzzer dan LCD. Pin Mode atau penetapan mode dari pin dalam alat pendeteksi asap ini adalah pin 7,8,9,10, 11 sebagai digital Write. A0 dalam alat pendeteksi asap ini berfungsi sebagai digital Read atau pin input. Pengujian dari alat pendeteksi asap rokok dilakukan dibeberapa bagian dengan tujuan untuk mengetahui kinerja dari alat ini, titik uji yang dilakukan adalah pada rangkaian sensor, rangkaian mikrokontroler, rangkaian buzzer, dan rangkaian LCD. Hasil dari pengujian alat pendeteksi asap rokok adalah sebagai berikut : 1. Sensor MQ2 akan mengirimkan signal kepada mikrokontroler arduino uno jika mendeteksi adanya asap rokok. 2. Ketika mikrokontroler arduino uno mendapatkan signal ia akan mengirimkan signal ke buzzer dan LCD. 3. Buzzerakan akan mengeluarkan suara apabila mendapatkan signal dari mikrokontroler. 4. LCD menampilkan tulisan matikan rokok jika dapat signal darimikrokontroler arduino uno.

Gambar 2. Rangkaian Komponen Alat Pendeteksi Asap Rokok

5.         KESIMPULAN

Setelah alat pendeteksi asap rokok terealisasi dan di uji dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Pada saat sensor MQ2 tidak mendeteksi asap rokok maka tegangan yang ke luar dari sensor pada posisi tinggi (lampu led menyala warna hijau). Pada saat sensor MQ2 mendeteksi adanya asap rokok maka tegangan keluaransensor pada posisi tinggi (lampu led menyala warna merah). 2. Rangkaian mikrokontroler Arduini uno bekerja sesuai dengan rancangan program yang di buat. 3. Pada saat terdeteksi asap rokok buzzer akan mengeluarkan suara dan LCD menampilkan tulisan matikan rokok.

Mikrokontroler memiliki unit memory sendiri (meskipun sangat terbatas), unit I/O (Input/Output) yang bisa dikoneksikan langsung dengan sensor atau aktuator. Program disimpan dalam memori yang tidak hilang bila catu daya padam, biasanya dalam bentuk ROM, PROM atau EPROM diluar mikrokontroler, atau beberapa seri atau varian memiliki ROM didalam mikrokontroler itu sendiri. Cara mengisi program dengan suatu alat pemrogram, yang biasanya berhubungan dengan PC.

REFERANSI :

http://bennyadiwijaya.blogspot.com/2013/05/belajar-mikrokontroler-dengan-bahasa-c.html
http://christianto.tjahyadi.com/belajar-mikrokontroler/pemrograman-mikrokontroler-c-atau-assembly.html
https://blablaiqbal.wordpress.com/2010/10/18/bahasa-c-untuk-mikrokontroller/
http://fun-elektro.blogspot.com/2016/08/pengertian-fungsi-pengenalan-bahasa-c-cvavr.html
file:///C:/Users/USER/Downloads/1545-3168-1-SM.pdf
https://www.researchgate.net/publication/335983368_Rancang_Bangun_Alat_Pendeteksi_Asap_Rokok_Dan_Nyala_Api_Untuk_Penanggulangan_Kesehatan_Dan_Kebakaran_Berbasis_Arduino_Uno_Dan_GSM_SIM900A
https://patigeni.com/alat-pendeteksi-asap-rokok/
http://ikhsanfahrielectrical.blogspot.com/2017/05/perancangan-alat-pendeteksi-asap-rokok_23.html