Laporan Proyek Akhir [PDF]

Citation preview

BAB II DASAR TEORI A. Sensor HCHO HCHO Sensor adalah sensor gas VOC semikonduktor. Desainnya didasarkan pada WSP2110 yang konduktivitasnya berubah dengan konsentrasi gas VOC di udara. Melalui rangkaian tersebut, konduktivitas dapat diubah menjadi sinyal keluaran yang sesuai dengan konsentrasi gas. Sensor ini dapat mendeteksi gas yang konsentrasinya mencapai 1ppm. Cocok untuk mendeteksi formaldehida, benzena, toluena, dan komponen mudah menguap lainnya. Produk ini dapat digunakan untuk mendeteksi gas berbahaya di lingkungan rumah. Tabel 1 Spesifikasi HCHO Operating Voltage



5.0V ± 0.3V



Target Gases



HCHO, Benzene,Toluene,Alcohol



Concentration Range



1~50 ppm



Sensor Resistance Value(Rs)



10KΩ-100KΩ(in 10ppm HCHO)



Sensitivity



Rs(in air)/Rs(10ppm HCHO)≥5



Gambar 2. 1 Sensor HCHO



B. Arduino Uno Arduino Uno R3 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Arduino Uno memiliki 14 digital pin input / output (atau biasa ditulis I/O, dimana 14 pin diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM antara



1



2



lain pin 0 sampai 13), 6 pin input analog, menggunakan crystal 16 MHz antara lain pin A0 sampai A5, koneksi USB, jack listrik, header ICSP dan tombol reset. Hal tersebut adalah semua yang diperlukan untuk mendukung sebuah rangkaian mikrokontroler.Spesifikasi arduino uno R3 dapat dilihat pada tabel 1.2 dan arduino uno R3 dapat dilihat pada gambar 2. Tabel 2 pesifikasi Arduino Mikrokontroler



ATmega328



Operasi Tegangan



5 Volt



Input Tegangan



7-12 Volt



Pin I/O Digital



14



Pin Analog



6



Arus DC tiap pin I/O



50 mA



Arus DC ketika 3.3V



50 mA



Memori flash



32 KB



SRAM



2 KB



Gambar 2. 2 Arduino Uno R3 C. LCD (Liquid Crystal Display) Layar LCD merupakan suatu media penampilan data yang sangat efektif dan efisien dalam penggunaannya. Untuk menampilkan sebuah karakter pada layar LCD diperlukan beberapa rangakaian tambahan. Adapun bentuk fisik LCD 16x2 seperti pada dibawah ini. Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas backlighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka lcd 16 x 2 dapat



3



digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler.



Gambar 2. 3 Modul LCD 2 x 16



D. LED (Light Emitting Diode) Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.



Gambar 2. 4 . Lampu LED E. Push Button Push Button merupakan saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.



4



Gambar 2. 5 Push Button F. Baterai kotak 9 volt (Baterai Alkaline) Baterai Alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan Baterai Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya adalah Potassium hydroxide yang merupakan Zat Alkali (Alkaline) sehingga namanya juga disebut dengan Baterai Alkaline. Saat ini, banyak Baterai yang menggunakan Alkalline sebagai Elektrolit, tetapi mereka menggunakan bahan aktif lainnya sebagai Elektrodanya.



Gambar 2. 6 baterai 9 volt



BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT A. Perancangan Skematik Alat dan Diagram Blok 1. Skematik a. Skema Sensor HCHO



Gambar 3. 1 Skema Rangkaian Sensor HCHO Skema tersebut menjelaskan rangkaian dari modul sensor HCHO. Terdapat beberapa komponen yang terpasang pada modul sesnor diantaranya VOC Gas Sensor model WSP2110, potensio 10k, capasitor, dan resistor. Pada modul tersebut terpasang potensio 10k yang berfungsi untuk mengatur kalibrasi dari sesnsor tersebut. b. Skema Alat



Gambar 3. 2 Skema Alat Pendeteksi Formalin



5



6



Pada skematik memperlihatkan mengenai susunan rangkaian beserta hubungan antar pin sensor dengan arduino. Dalam gambar skematik juga memperlihatkan tegangan input yang digunakan oleh sistem. Untuk memperjalas penjelas hubungan antar pin dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 3 Hubungan Pin Sensor HCHO dengan Arduino Uno Pin Sensor HCHO VCC GND NC SIG



Pin Arduino Uno 5V GND A0



Tabel 4 Hubungan Pin LCD 2x16 dengan Arduino Uno Pin LCD 16x2 VSS VDD V0 RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A K



Pin Arduino Uno GND 5V 13 GND 12 11 10 9 8 5V GND



2. Diagram Blok Sistem yang akan dirancang memiliki digram blok seperti berikut :



Gambar 3. 3 Diagram Blok Sistem



7



Dalam diagram blok tersebut memiliki 3 komponen penting yaitu Input, Proses, dan Output. Pada bagian input hanya terdapat satu sensor yaitu sensor HCHO yang akan mengambil data kemudian akan dilanjutkan pada bagian proses, bagian ini yang berperan penting ialah Arduino Uno karena dia akan memproses data sedemikian rupa sesuai program yang dibuat, kemudian selanjutnya akan di tampilkan pada LCD untuk bagian output. B. Perancangan Perangkat Keras 1. Desain Alat Dalam desain alat ini merupakan tahap perancanagn sistem dari bentuk alat, peletakkan komponen, serta dimensi alat. Berikut merupakan rancangan desain dari alat pendeteksi formalin



Gambar 3. 4 desain Alat tampak atas dan samping



Gambar 3. 5 desain alat tampak depan



8



Gambar 3. 6 desain alat tampak belakang



2. Implementasi Sistem Implementasi perangkat keras ini mengacu pada desain perangkat keras yang sudah dijelaskan sebelumnya. Dimana pada implementasi perangkat keras ini akan menjelaskan tata letak sensor yang dipakai, input output yang dipakai, dan bentuk dari perangkat keras. bentuk perangkat keras berupa kotak memanjang. Peletakan sensor ditelatakkan pada bagian bawah serta LCD diletakkan pada bagian atas agar dapat memaksimalkan akurasi dan kemudahan dalam pembacaan. Posisi. Peletakan mikrokontroler Arduino Uno diletakkan diantara LCD dan Sensor di dalam box. Untuk push button diletakkan pada bagian pojok untuk memudahkan dalam pengecekan.



Gambar 3. 7 alat tampak atas Gambar menunjukkan tampilan alat dari atas. Di bagian atas alat terdapat LCD dan dua lampu LED biru dan merah



9



Gambar 3. 8 alat tampak bawah Gambar menunjukkan tampilan alat dari tampak bawah. Pada bagian bawah alat hanya terletak sensor serta trimpot untuk mengkalibrasi. Dibagian sensor dipasang semacam corong untuk meminimalisir pembacaan gangguan gas lain atau data agar bisa terbaca akurat.



Gambar 3. 9 alat tampak depan Gambar menunjukkan tampilan alat dari tampak depan. Pada bagan depan alat hanya terletak lubang untuk mengakses downloader arduino.



10



Gambar 3. 10 alat tampak belakang



Gambar menunjukkan tampilan alat dari belakang, pada bagian belakang hanya terdapat kotak untuk peletakkan baterai dan pada bagian pojok samping kiri terdapat tombol push button untuk scanning data.



Gambar 3. 11 alat tampak samping Gambar tersebut menunjukkan alat dari tampak samping. Pada tampak samping alat ini hanya terdapat saklar power untuk menghidupkan alat. C. Perancangan Perangkat Lunak (Software) 1. Perancangan Program IDE Arduino Pada perancangan program Arduino ini terdapat pemrogaman algoritma dan pemrogaman dalam mengakses input output diantaranya program mengakses tombol input, program mengakses menghidupkan LED, program mengakses LCD display, dan program mengakses sensor HCHO. Dalam mengakses sensor HCHO hanya menggunakan data ADC kemudian data tersebut diolah dengan perhitungan secara matematika untuk dikonversi ke data ppm.



11



Gambar 3. 12 Program Bagian 1



Gambar 3. 13 Program Bagian 2



12



Gambar 3. 14 Program Bagian 3



Gambar 3. 15 Program Bagian 4 2. Perancangan Flowchart Diagram alir atau flowchart adalah sebuah jenis diagram yang mewakili algoritme, alir kerja atau proses, yang menampilkan langkah-langkah dalam bentuk simbol-simbol grafis, dan urutannya dihubungkan dengan panah. Diagram ini mewakili ilustrasi atau penggambaran penyelesaian masalah. Berikut merupakan flowchart dari Alat Pendeteksi Formalin :



13



Gambar 3. 16 Flowchart Kerja Sistem



14



BAB IV PENGUJIAN A. Pengujian Alat Pengujian pada alat ini yang pertama yaitu dengan menghidupkan saklar power terlebih dahulu maka pada tampilan LCD 16x2 akan tertampil sesuai. Berikut merupakan tampilan awal LCD pada alat :



Gambar 4. 1 Tampilan Awal



Pada 4.1 gambar tersebut merupakan tampilan awal dari sistem setelah saklar dihidupkan. Tampilan tersebut hanya tertampil selama 3 detik setelah saklar dihidupkan.



Gambar 4. 2 Tampilan Kalibrasi



15



Gambar 4.2 tersebut menunjukkan tampilan kalibrasi. Pengaturan kalibrasi dapat diatur pada trimpot yang terletak di dekat sensor menggunakan obeng kecil. Selama tombol Scan belum ditekan maka aalat akan tertampil seperti ini.



Gambar 4. 3 Tampilan Scanning Gambar 4.3 menunjukkan tampilan LCD pada bagian tampilan scanning. Tampilan ini akan tertampil ketika tombol Scan ditekan kemudian dilepas maka akan tertampil seperti ini. Tampilan ini dapat disebut tampilan untuk siap proses uji formalin.



Gambar 4. 4 Proses pengujian bahan tanpa formalin



16



Gambar 4.4 Menunjukkan kondisi alat saat pengetesan kadar dibawah 3 ppn atau kadar yang masih aman dikonsumsi. Nilai dibawah 3 ppm merupakan kadar pengetesan yang belum tentu menggunakan formalin.



Gambar 4. 5 Tampilan pengujian bahan kadar formalin rendah



Gambar 4.5 menunjukkan hasil pengetesan kadar formlain yang masih rendah yaitu antara 4-9 ppm. Pada kondisi ini atau sesnsor ketika mendeteksi kadar tersebut maka lampu indikator warna biru akan menyala.



Gambar 4. 6 Tampilan pengujian bahan kadar formalin tinggi



17



Gambar 4.6 menunjukkan tampilan alat saat untuk pengetesan kadar formalin yang sangat tinggi. Ketika alat ini mendeteksi kadar formalin lebih dari 10 ppm maka lampu led merah menyala. B.



Hasil Pengujian Tabel 5 Pengujian Kadar Formalin pada Tempe No 1 2 3 4 5



Jumlah Tetesan Formalin 1 2 3 4



Hasil 1,75 5,79 16,57 28,62 43,27



Lampu Indikator (yang hidup) Biru Merah Merah Merah



Dilihat dari tabel pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin banyak tetesan formalin yang diteteskan pada bahan makanan maka kadar formlain akan semakain tinggi. Dari beberapa percobaan berdasarkan data tersebut bahwa kandungan formalin yang dapat dikatakan masih sedang hanya ketika diteteskan satu tetes, ketika lebih dari satu tetes maka kadar formalin sangat berbahaya



BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Setelah melakukan penelitian dan pengujian pada alat yang dibuat untuk tugas akhir ini, maka dapat diambil beberapa kesimpulan dari hasil pengujian dan penelitan tersebut, diantaranya sebagai berikut : 1. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam pengujian butuh tempat atau ruangan yang kadar gasnya tidak mudah untuk berubah-ubah. 2. Dalam alat ini pengujian membutuhkan waktu yang singkat hanya saja untuk mendapat uap gasnya agak lama karena harus dipanasi terlebih dahulu. B. Saran Alat yang dibuat dalam tugas akhir ini masih terdapat kekurangannya, untuk itu penulis memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini. Adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut : 1. Alat ini perlu di tambahkan pemanas dan ruangan sehingga pengujian makanan tidak memerlukan alat bantu 2. Perlu dikembangkan dengan menambah fitur lain, seperti berbasis android.



3.



Dapat ditambahkan dengan pendeteksi kadar kandungan pada makanan.



18



DAFTAR PUSTAKA Kuswandi, Bambang. 2008. Sensor Kimia. Jawa Timur:PS Farmasi Universitas Jember. Anonymous. (2015). Grove-HCHO Sensor https://wiki.seeedstudio.com/GroveHCHO_Sensor/ (diakses pada tanggal 16 Januari 2021). Anonymous. (2015). Pengertian Formalin. http://www.mystupidtheory.com/2014/14/ 10/memahami-pengertian-formalinkegunaan.html (diakses pada tanggal 16 Januari 2021). Kho, Dickson. (2016). Pengertian LED dan Cara kerjanya. https://teknikelektronika.com/pengertian-led-light-emitting-diode-cara-kerja/ (diakses pada tanggal 16 Januari 2021). Anonymous. (2018). Push Button. https://www.sensorhaus.id/article. (diakses pada tanggal 16 Januari 2021). Mochamadri. (2015). Arduino. http://digilib.polban.ac.id/files/disk1/96/jb ptpolban.gdlmochamadri-4787-3-bab2-8.pdf (diakses pada tanggal 16 Januari 2021). Anonymous. (2020). LCD (Liquid Crystal Display). https://elektronika-dasar.web.id/lcdliquid-cristal-display/ (diakses pada tanggal 16 januari 2021). Bil, A, M., Sri, S., & Teguh, P, Negara. 2017. Rancang Bangun Alat Pendeteksi Formalin Pada Daging Ayam Berbasis Arduino. pp. 4-9



19



LAMPIRAN



Tabel RAB pembelian bahan No



Bahan



Jumlah



Harga



1



LCD 2 x 16



1



Rp. 18.000



2



Sensor HCHO



1



Rp. 282.500



3



Tombol Push Button



1



Rp. 5000



4



Saklar Geser



1



Rp. 1500



5



Arduino Uno



1



Rp. 100.000



6



Downloader Arduino



1



Rp. 10.000



7



Baterai 9 Volt



1



Rp 16.000



8



Socket Baterai 9 Volt



1



Rp. 2000



9



Lampu LED merah



1



Rp. 1000



10



Lampu Led Biru



1



Rp. 1000



11



Resistor ½ watt



5



Rp. 1000



12



Ribbon kabel isi 8



30 cm



Rp. 10.000



13



Pin sisir male



1



Rp. 2000



14



Pin sisir fimale



1



Rp. 4000



15



Conector socket 2 pin



1



Rp. 2000



16



Conector socket 4 pin



1



Rp. 4000



Formalin



1 liter



Rp. 20.000



17



Cutting Akrilik



Rp. 50.000



Total



Rp.



Proses pembuatan