Modul 4





Modul 4

Perancangan Sistem Pengendalian Kebakaran pada SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar) Menggunakan Sensor Asap MQ2 dan Sensor Api (Flame Sensor) Berbasis Arduino

 

 

1. Tujuan [Kembali] 

  • Mampu merancang Prototype sistem pengendalian kebakaran berbasis Arduino
  • Mengimplementasikan pemahaman teori yang terdapat pada praktikum Microcontroller dan Microprosessor 
  • Membantu perusahaan PERTAMINA dalam memberikan alternatif rancangan sederhana untuk mengatasi kebakaran yang terjadi di SPBU di masa yang akan datang
  • Sebagai sasaran kerjasama dalam melaksanakan proyek masa depan bersama perusahaan PERTAMINA  

2. Daftar Komponen [Kembali]

  • Arduino Uno
  • Breadboard
  • Motor Driver L298N
  • Sensor MQ2
  • Sensor Api (Flame Sensor)
  • Pump Water 5V 
  • LCD 16x2
  • LED Red
  • Buzzer
  • Potensiometer 10K 
  • Batterai 9V
  • Jumper (Male to Male, Male to Female, Female to Female) 
      


3. Landasan Teori [Kembali]

  •  Arduino Uno
       Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya 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 : 
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



  • BreadBoard

  
          BreadBoard atau disebut juga dengan project board adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik yang merupakan bagian prototipe dari suatu rangkaian elektronik yang belum disolder sehingga masih dapat dirubah skema atau pengantian komponen. Deretan lubang yang ditandai garis merah menunjukkan jalur positif untuk catudaya, sedangkan yang ditandai garis biru merupakan jalur negatif untuk catudaya. Lubang-lubang di bagian tengah terbagi dalam dua kelompok, yaitu kelompok atas dan kelompok bawah. Hubungan antar-lubangnya adalah berderet kebawah.



  • Motor Driver L298N

            Driver motor L298N merupakan module driver motor DC yang difungsikan untuk mengontrol kecepatan serta arah perputaran motor DC.

              Modul Driver Motor L298N ini, menggunakan IC L298 yang merupakan sebuah IC tipe H-bridge yang mampu mengendalikan beban-beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC, dan motor stepper. Kelebihan modul driver motor L298N ini yaitu dalam hal kepresisian mengontrol motor sehingga motor lebih mudah untuk dikontrol.
Spesifikasi Motor Driver L298N :
         -   Menggunakan IC L298N (Double H Bridge Drive Chip)
         -   Tegangan minimal untuk masukan power antara 5 V - 35 V
         -   Tegangan Operasional 5 V
         -   Arus untuk masukan antara 0 - 36 mA
         -   Arus maksimal untuk keluaran per output A maupun B yaitu 2 A
         -   Daya maksimal yaitu 25 W
         -   Dimensi modul yaitu 43x43x26 mm
         -   Berat 26 g



    •  Sensor Asap MQ-2
               Sensor Asasp MQ2 merupakan sensor yang materialnya tersusun atas senyawa SnO2 (Timah IV Oksida), digunakan untuk mendeteksi gas LPG, i-butana, propana, metana, alkohol, hidrogen dan asap.  Karakteristik sensor MQ-2 :

    -     Dapat mendeteksi gas LPG, i-butana, propana, metana, alkohol, hidrogen dan asap
    -     Memiliki dual signal output (analog output, and TTL level output)
    -     Range tegangan analog keluaran antara 0~5Vdc
    -     Mempunyai kestabilan pembacaan yang bagus dan stabil
    -     Respon cepat dan sensitivitas tinggi
    -     Output dari sensor berupa Analog dan Digital
    -     Trigger Level configuration
    -     Terdapat Potentiometer 
    -     Dimensi module 32 x 20 mm


             Pada Modul Sensor Asap MQ2 terdapat 3 buah pin, yaitu : Vcc, A0,GND. Output dari modul ini adalah sinyal analog dan dapat dibaca dengan input analog (ADC) Arduino dan Data out yang memiliki keluaran logika 1 dan 0.

      

    • Sensor Api (Flame Sensor)


    Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api dan mengubahnya menjadi besaran analog, dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Perbedaannya dengan sensor panas adalah parameter yang dideteksinya. Sensor api untuk mendeteksi nyala api, sedangkan sensor panas digunakan untuk mendeteksi temperatur. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api. Suhu normal pembacaan normal sensor ini yaitu pada 25 – 85°C dengan besar sudut pembacaan pada 60°. Pada modul sensor api terdapat 4 kaki pin, yaitu : Vcc,GND,AO,DO.
              Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi  nyala api dengan menggunakan metode optik. 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.
    Spesifikasi dari sensor api

         -   Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
         -   Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
         -   Sudah terpackage dalam bentuk modul
         -   Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing


    • Pump Water 5V
             Pompa air 5V merupakan komponen output yang bekerja saat motor DC di dalamnya berputar pada kondisi logic HIGH dari arduino. Perputaran motor DC ini mengakibatkan terjadinya perpindahan air dimana berlaku prinsip perbedaan tekanan dan teori mekanika fluida. Pompa ini memiliki tegangan kerja 3 V - 6 V dan memiliki waterproof yang baik.

    •  LCD 16x2
             LCD menggunakan kristal cair sebagai bahan untuk menampilkan data yang berupa tulisan maupun gambar.
    Spesifikasi LCD 16x2 :
      • Terdiri dari 16 kolom dan 2 baris
      • Dilengkapi dengan back light
      • Mempunyai 192 karakter tersimpan
      • Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
      • Terdapat karakter generator terprogram
    Keterangan :
      1. GND : Catu daya 0 Vdc
      2. VCC : Catu daya positif
      3. Constrate : Kontras tulisan pada LCD
      4. RS atau Register Select :
      • High : Mengirim data 
      • Low : Mengirim instruksi 
                    5. R/W atau Read/Write
      • High : Mengirim data 
      • Low : Mengirim instruksi 
                    6. E (Enable) : Mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses
                    7. D0 - D7 : Data Bus 0 - 7
                    8. Backlight + : Tersambung ke Vcc, untuk menyalakan lampu latar
                    9. Backlight -  : Tersambung ke GND, untuk menyalakan lampu latar


    •  LED Red
             LED (Light Emitting Diode) merupakan komponen elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya


    Logika LED :
             Kondisi Active High adalah kondisi LED akan menyala jika pada output arduino diberikan logika HIGH. Sedangkan Active Low adalah kondisi LED akan menyala jika diberikan logika LOW.
      

    •  Buzzer
             Buzzer merupakan komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Jenis yang sering ditemukan di pasaran adalah Piezoelectric.
    Cara Kerja Buzzer :
             Pada saat tegangan listrik mengalir ke rangkaian yang menggunakan Piezoelectric, maka akan terjadi pergerakan mekanis pada Piezoelectric tersebut. Piezoelectric menghasilkan frekuensi sekitar 1 - 5 kHz hingga 100 kHz. Tegangan operasionalnya antara 3V - 12Vdc.
    Terdapat 2 jenis Buzzer, yaitu :
         -   Passive Buzzer
         -   Active Buzzer 



    • Potensiometer 10K
             
             Potensiometer didefinisikan sebagai resistor variabel 3 terminal dimana hambatan secara manual bervariasi untuk mengontrol aliran arus listrik. Semakin besar nilai resistor, maka arus yang mengalir semakin kecil.

     Cara menggunakan Potensiometer :
             Potensiometer bekerja dengan emvariasikan posisi rotasi pada resistansi seragam. Dalam potensiometer, seluruh tegangan input diterapkan disepanjang resistor, dan tegangan output adalah penurunan tegangan antara kontak tetap dan rotasi . Potensiometer memiliki 2 terminal sumber input tetap ke ujung resistor. Kontak rotasi dipindahkan di sepanjang resistor di sisi output, untuk menyesuaikan tegangan output.
    • Batterai 9V
             Merupakan komponen input supplay tegangan tambahan pada Motor Driver L298N



    • Jumper (Male to Male, Male to Female, Female to Female)

              Berfungsi untuk menghubungkan antar komponen (Arduino,Breadboard, dll).
    Kabel ini terdiri dari 3 jenis, yaitu :
         -   Male to Male
         -   Male to Female
         -   Female to Female

    Tidak ada komentar:

    Posting Komentar

    Langganan: Postingan (Atom)