JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) h t t p : / / e j o u r n a l . u n p . a c . i d / i n d e x . p h p / j t e v Vol. 7 No. 1 (2021) E-ISSN: 2302-3309 P-ISSN: 2746-6086

## Perancangan Sistem Pendeteksi Kebakaran Berbasis Mikrokontroller dan Aplikasi Map dengan Menggunakan IoT
M.Hafiz 1 , Oriza Candra 2 1,2 Universitas Negeri Padang hm5116498@gmail.com, orizacandra@ft.unp.ac.id

## Abstrak
Kebakaran  adalah  timbulnya  api  yang  tidak  dikehendaki  dan  sangat  sulit  di  kendalikan,yang  mengakibatkan  kerugian berupa  material  maupun  moril,yaitu  harta  benda,  dan  korban  jiwa  manusia.  Maka  dalam  penelitian  ini  dibuat  sistem deteksi kebakaran pada kendaraan berbasis mikrokontroler dan aplikasi map menggunakan IoT yang akan bekerja saat sensor  mendeteksi  adanya  kebakaran  sehingga  dapat  menemukan  lokasi  kebakaran  melalui  aplikasi.  Sistem  dibangun dengan menggunakan tipe arduino NodeMCU ESP8266 sebagai pusat kendali, sensor api sebagai pendeteksi kebakaran, aplikasi telegram sebagai pengirim pesan kebakaran dan modul GPS NEO-6 sebagai pelacak lokasi kebakaran. Sistem ini dibangun dengan menghubungkan sensor api dengan pin input NodeMCU ESP8266. Output dari sistem ini berupa pesan informasi  api  pada  nomor  pemilik  sistem.  Muncul  pesan  teks  seperti  Sensor  1  terdeteksi  High  fire  segera  hubungi pemadam kebakaran, dengan nomor 113 atau 1131. Pesan ini diterima saat terdeteksi adanya kebakaran besar di dalam kendaraan.  Aplikasi  map akan langsung  menampilkan peta lokasi kebakaran  sesuai dengan lokasi  kebakaran di pesan teks.  Setelah  dilakukan  pengujian,  sensor  api  yang  digunakan  dapat  mencapai  jarak  kurang  lebih  300  cm.  NodeMCU ESP8266 dapat mengirimkan perintah pesan api ke Aplikasi Telegram dan pesan teks dapat diterima oleh pemilik sistem dalam  waktu  kurang  dari  30  detik,  dengan  kesalahan  yang  terjadi  pada  Modul  GPS  NEO-6  sebesar  0,0047%  sebagai pembacaan koordinat lokasi.
Keywords: nodemcu esp8266, sensor flame, modul gps  neo-6, lcd

## Abstract
Fire is the emergence of fire that is unwanted and very difficult to control, resulting in material and moral loss, namely property and human casualties. So in this study a fire detection system was created on a microcontroller based vehicle and a map application using IoT which will work when the sensor detects a fire so that it can find the location of the fire through the application. The system was built using the Arduino NodeMCU ESP8266 type as a control center, fire sensor as a fire detector, telegram application as a fire message sender and the GPS module NEO-6 as a fire location tracker. This system is built by connecting the fire sensor with the NodeMCU ESP8266 input pin. The output of this system is a fire  information  message  on  the  system  owner  number.  Text  messages  appear  such  as  "Sensor  1  detected  High  fire, immediately contact the fire department, with number 113 or 1131" This message is received when a large fire is detected in the vehicle. The map application will instantly display the fire location map according to the location of the fire in a text message. After testing, the fire sensor used can reach a distance of approximately 300 cm. NodeMCU ESP8266 can send api message commands to the Telegram Application and text messages can be received by the system owner in less than 30 seconds, with errors that occur in the NEO-6 GPS Module of 0.0047% as a reading of location coordinates.
Keywords: nodemcu esp8266, sensor flame, modul gps  neo-6, lcd

## PENDAHULUAN
Kebakaran adalah suatu bencana, disebabkan oleh api atau pembakaran yang tidak diawasi sehingga dapat membahayakan  nyawa  manusia,  merusak  bangunan,  kendaraan  maupun  ekologi  sekitar.  Kebakaran  dapat terjadi secara sengaja maupun tidak. Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI), kebakaran terjadi ketika suatu bahan mencapai temperatur kritis dan bereaksi secara kimia dengan oksigen, sebagai contoh penghasil panas, nyala api, cahaya, asap, uap air, karbon monoksida, karbondioksida, atau produk dan efek lain. Kebakaran mengandung berbagai potensi berbahaya baik bagi manusia, untuk itu diperlukan suatu peralatan cerdas yang dapat memberitahukan kepada kita bahwa telah terjadi kebakaran disuatu kendaraan transportasi umum atau

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2

## JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 7 No 1 (2021) page 53-63
pribadi[1]. Perkembangan  teknologi  sekarang  ini  pada  bidang  telekomunikasi  sangat  memberikan  dampak yang  sangat  besar  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Hal  tersebut  dibuktikan  dengan  semakin  bertambahnya penemuan-penemuan  canggih  dan  modern  yang  sangat  membantu  manusia  dalam  beraktivitas.  Sehingga tingkat kebutuhan terhadap teknologi terus mengalami peningkatan. Oleh karena itu diperlukan sistem yang dapat menginformasikan secara langsung melalui internet dengan menggunakan teknologi IoT [2].
Berbagai  upaya  terus  dilakukan  untuk  meningkatkan  keamanan,  baik  kendaraan  transportasi  umum maupun kendaraan pribadi agar terhindar dari kebakaran. Perancangan alat pendeteksi kebakaran ini juga akan memberi tahu ke sistem yang diprogram oleh arduino jenis NodeMCU ESP8266, apabila sensor mendeteksi adanya  api,maka  alarm  otomatis  berbunyi  dan  pada  saat  itulah  aplikasi  telegram  mengirimkan  peta  berupa lokasi  bahwa  terdeteksinya  titik  api.  Sistem  pendeteksi  kebakaran  ini  berfungsi  untuk  mengetahui  dimana lokasi kendaraan apabila terjadinya kebakaran. Pada waktu pemilik kendaraan akan menggunakan kendaraan, sistem pendeteksi kebakaran ini harus dalam kondisi hidup ( ON ) [3].

## METODE
Maka untuk mengatasi beberapa permasalahan tersebut dilakukan pengembangan dan percobaan melalui sebuah teknologi sehingga bisa memberikan solusi dari beberapa permasalahan yang terjadi. Adapun beberapa penelitian  terdahulu  diharapkan  dapat  memberikan  gambaran  mengenai  perancangan  sistem  pendeteksi kebakaran  berbasis  mikrokontroller  dan  aplikasi  map  dengan  menggunakan  IoT  yang  pernah  dilakukan sebelumnya.

## Blok Diagram
Blok diagram menjelaskan bagaimana alat bekerja sesuai dengan sebab dan akibat antara masukan dan keluaran.

## Gambar 1. Blok Diagram
Berikut penjelasan dari blok diagram di atas :
1. Power Supply
Pada perancangan power supply atau catu daya sebagai sumber utama dari semua rangkaian pada sistem. Rangkaian ini berasal dari tegangan PLN 220 VAC di turunkan menjadi 5 V DC.
2. NodeMCU ESP8266
Wifi NodeMCU ESP8266 berfungsi sebagai pusat pengontrolan sistem yang menerima masukan dari sensor serta mengkomunikasikan atau mentransfer data ke android.
3. Sensor Flame
Sumber PLN 220 VAC Catu Daya 5 VDC NodeMCU ESP8266 Sensor flame Modul GPS LCD Buzzer
Handphone
Aplikasi
telegram pada hp

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2

## JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 7 No 1 (2021) page 53-63
Sensor  Api (Flame  Sensor) merupakan  piranti  yang  digunakan  sebagai  pendeteksi  api menggunakan IR reciever . Pada tugas akhir ini sensor api digunakan sebagai pendeteksi api pada kendaraan yang terbakar. Sensor akan mengirim signal pada mikrokontroler.
4. Mengirimkan koordinat yang terdapat pada sistem kebakaran yang dipasang pada  kendaraan.
5. Android
Android  digunakan  sebagai  media  penampil  informasi  dari  sistem.  Lebih  jelasnya  peta  lokasi kebakaran akan di tampilkan pada aplikasi yang ada pada Android.
6. Buzzer
Buzzer digunakan  untuk  mengeluarkan  bunyi  sirine  sebagai  indikator  pemberitahu  adanya kebakaran di sekitar kendaraan yang terbakar.
7. Aplikasi Telegram Aplikasi Telegram digunakan untuk menerima sebuah pesan berupa map yang akan di kirimkan oleh NodeMCU ESP8266 selaku media transfer data dengan menggunakan internet.
8. LCD
LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal  cair  ( liquid  crystal )  untuk  menghasilkan  gambar.  Pada  penelitian  ini,  LCD  berfungsi sebagai penampil suatu informasi data yang telah di program oleh NodeMCU ESP8266.

## Perancangan Mekanik Alat
Gambar 2. Mekanik Alat Box Panel LCD Tombol ON OFF Tombol reset Sensor Flame
Flowchart Sistem
\
Gambar 3. Flowchart sistem
Mulai Inisialisasi I/O Sensor Membaca Api Cek Kondisi sensor 1 dan sensor 2 Cek Kondisi  NodeMCU Jika (f1||f2||f3||f4||f5) == high?? Buzzer bunyi Kirim pesan Koordinat GPS Mulai GMAP Cari Lokasi STOP Ya Tidak

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2

## NodeMCU ESP8266
NodeMCU merupakan platform IoT yang bersifat opensource . Terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip ESP8266 yang menggunakan bahasa pemograman s cripting . Pada penelitian ini NodeMCU ESP8266 berfungsi sebagai client dan pengontrol. Dengan menggunakan NodeMCU ESP8266 ini lebih banyak pin dan lebih memiliki ruang dalam hal perancangan.

## Gambar 4. NodeMCU ESP8266

## Sensor Flame
Sensor flame merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760 nm – 1100 nm. Sensor flame menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api. Dengan memperhatikan jarak sensing antara objek yang akan disensing dengan sensor tidak boleh terlalu dekat, yang berakibat lifetime sensor yang cepat rusak.
Gambar 5. Sensor Flame

## Modul GPS NEO-6
Modul GPS secara umum memiliki fungsi untuk mengontrol dan memonitor satelit serta mengatur orbit seluruh GPS. Modul GPS merupakan modul yang digunakan sebagai receiver GPS. Modul ini memiliki 4 pin yang terdiri dari RX sebagai pin untuk penerima sinyal,TX, sebagai pin pengirim sinyal, GND sebagai pin ground,  dan  VCC  sebagai  pin  penyuplai  tegangan  modul.  Cara  kerja  modul  GPS  membaca  titik  koordinat longitude dan latitude yaitu dengan posisi dari GPS itu sendiri. Modul ini mendapatkan sinyal ditandai dengan berkedipnya lampu led indikator pada modul GPS. Selanjutnya data diproses oleh modul NodeMCU ESP8266. Dengan  modul  GPS  kita  dapat  mengetahui  lokasi  suatu  tempat  /  koordinat  dimana  modul  GPS  itu berada,sehingga dengan modul tersebut kita dapat membuat berbagai macam alat yang memerlukan lokasi / titik koordinat [4].

## Gambar 6. Modul GPS NEO-6

## LCD
Lcd  adalah  sebuah Display  Dot  Matrix yang  difungsikan  sebagai  penampil  tulisan  berupa  huruf  atau angka sesuai dengan program yang  digunakan untuk mengontrolnya. Huruf dan angka yang akan ditampilkan ke dalam LCD berbentuk kode ASCII, kode ASCII ini diterima dan diolah oleh arduino di dalam LCD menjadi titik-titik LCD yang terbaca sebagai huruf dan angka [5]. LCD ini digunakan untuk mengirim informasi kepada pengguna, bahwa alat telah bekerja sesuai program yang di buat.
Gambar 7. LCD

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian dilakukan untuk memperoleh data-data setiap bagian alat bekerja dengan baik.

## Pengujian Sensor Flame
Sensor Flame ini digunakan untuk mengetahui apakah sensor ini telah siap digunakan untuk membaca api dalam penggunaan sistem penginformasian kebakaran. Berikut hasilnya :
Tabel 1. Pengujian Sensor Flame
No Jarak Api Nilai tegangan pada NodeMCU 1 10 cm 137,1 Mv 2 20 cm 176,0 Mv 3 30 cm 185,6 Mv 4 40 cm 2,70 V 5 50 cm 2,93 V 6 60 cm 3,11 V

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2
Dalam pengujian sistem pendeteksi kebakaran,pengukuran dilakukan dengan pemograman yang sudah diatur oleh NodeMCU ESP8266. Sedangkan untuk mengukur jarak pengujian sensor flame adalah dengan cara melakukan  pengukuran  manual  yaitu  dengan  bantuan  lilin  dan  juga  bisa  secara  digital  dengan  melakukan program terhadap sensor,tujuan dari pengujian tersebut adalah untuk mengetahui tingkat keakuratan sensor membaca api, Pembacaan sensor terhadap api dapat mencapai≤300cm [6]. Pengujian dengan menggunakan lilin sebagai sumber api dapat dideteksi sejauh 60 cm. pengujian dapat dilihat pada gambar 8.

## Gambar 8. Pengujian pengukuran sensor flame
Pada  pengujian  sensor flame dan  alat  ukur  multimeter  menunjukkan  nilai  pengukuran,  jika  api  dekat dengan sensor maka teganganya kecil dan apabila api jauh dari sensor maka tegangannya semakin besar.

## Pengujian NodeMCU ESP8266
NodeMCU ESP8266 pada alat ini diukur menggunakan voltmeter dengan cara menghubungkan rangkaian dengan  sumber.  Pengukuran  dilakukan  terhadap  pin  Vcc  yang  terdapat  pin  NodeMcu  ESP8266.  Pada penelitian ini NodeMCU ESP8266 berfungsi sebagai client dan pengontrol. Dengan menggunakan NodeMCU ESP8266 ini lebih banyak pin dan lebih memiliki ruang dalam hal perancangan nantinya [7].

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2
Dari hasil di atas dapat dikatakan NodeMCU ESP8266 bekerja dengan baik, karena tegangan yang terukur 3.29 VDC, dari pengukuran berarti NodeMcu ESP8266 masih dalam kondisi ideal, karena NodeMcu ESP8266 memiliki rentang tegangan 0 VDC – 3.30 VDC [8].

## Pengujian LCD
Pengujian LCD untuk menghasilkan suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair ( liquid  crystal ).  Berfungsi  sebagai  penampil  suatu  informasi  data  yang  telah  di  program  oleh  NodeMCU ESP8266 [9].

## Gambar 10. Tampilan LCD
Dari data di atas LCD diprogram mengunakan NodeMCU ESP8266 untuk menampilkan judul, nama dan LCD dapat bekerja dengan baik.

## Pengujian Modul GPS NEO-6
Pengujian tegangan pada GPS bertujuan untuk mengetahui apakah tegangan yang diberikan sebesar 3.3 volt dari NodeMCU akan sama dengan yang diterima GPS agar dapat bekerja dengan baik sesuai dengan data sheet. Pengukuran dilakukan dengan menghubungkan VCC GPS dengan positif sumber dan menghubungkan ground GPS dengan negatif sumber [10].

## M. Hafiz 1, Oriza Candra 2
JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 7 No 1 (2021) page 53-63

## Gambar 11. Pengujian Modul GPS NEO-6
Modul GPS NEO-6 dapat melacak lokasi terjadi kebakaran tergantung dengan kondisi cuaca tempat alat dipasang. Keakuratan koordinat yang diberikan GPS terdapat eror 0.0047%. Eror terjadi karena melencengnya koordinat lokasi yang diberikan GPS dengan lokasi sebenarnya kira-kira 30 meter sampai dengan 1000 meter.
Pengujian Catu Daya.
Pengujian catu daya dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian catu daya dapat bekerja dengan baik. Sehingga  dapat  menyuplai  NodeMCU  ESP8266,  modul  GPS  dan  sensor  flame.  Pengukuran  catu  daya dilakukan dengan tegangan keluaran 5 VDC.
Gambar 12. Rangkaian Catu daya 5 VDC

## Tabel 2. Pengukuran Catu Daya
No Parameter yang di ukur Hasil pengukuruan Bentuk gelombang 1 Tegangan primer trafo 220 VAC 2 Tegangan sekunder trafo 9,13 VAC 3 Tegangan keluaran diode 10,3 VDC 4 Tegangan keluaran IC 7805 4,95 VDC
Berdasarkan  hasil  pengukuran  dan  pengujian  di  atas,  rangkaian  catu  daya  bekerja  dengan  baik  untuk mensuplay  NodeMCU,  sensor flame dan  Modul  GPS.  Meski  masih  terdapat  penyimpangan  tegangan  yang nilainya tidak begitu besar.
.

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisa hardware dan software pada  perancangan  sistem  pendeteksi kebakaran berbasis mikrokontroller dan aplikasi map dengan menggunakan IoT maka diperoleh kesimpulan sebagai  berikut  :  Alat  pendeteksi  kebakaran  berbasis  mikrokontroller  dan  menggunakan  IoT  dirancang menggunakan  sensor flame sebagai  pendeteksi  api.  Aplikasi  telegram  sebagai  pengirim  pesan  singkat kebakaran dan modul GPS NEO-6 sebagai pengirim titik koordinat lokasi kecelakaan yang berasal dari satelit bumi. Alat pendeteksi kebakaran diuji dengan diberi sumber api. Sensor flame dapat mendeteksi api sepanjang ≤ 300cm. Setelah sensor mendeteksi api, aplikasi telegram akan mengirim pesan singkat kebakaran. Pesan singkat berisi informasi kebakaran disertai dengan koordinat lokasi kebakaran. Titik koordinat dapat dilacak menggunakan  aplikasi  map.  Koordinat  lokasi  yang  dikirim  GPS  dengan  koordinat  lokasi  sebenarnya melenceng sepanjang 30 meter.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Arrazy, E. Sunarsih, and A. Rahmiwati, “Penerapan Sistem Manajemen Keselamatan Kebakaran di Rumah Sakit Dr. Sobirin Kabupaten Musi Rawas Tahun 2013,” J. Ilmu Kesehat. Masy. , vol. 5, no. 2, 2014.
[2] D. Sasmoko and A. Mahendra, “Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Kebakaran Berbasis IOT dan SMS Gateway Menggunakan Arduino,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro Dan Ilmu Komput. , vol. 8, no. 2, pp. 469–476, 2017.
[3] S. Apryandi, “Rancang Bangun Sistem Detektor Kebakaran Via Handphone Berbasis Mikrokontroler,” vol. 1, no. 1, 2013.
[4] H. H. I. Ramadhan, “Rancang Bangun Alat Pengaman Sepeda Motor Menggunakan Gps Berbasis Iot,” J. Intake J. Penelit. Ilmu Tek. dan Terap. , vol. 1, no. 2, pp. 64–69, 2020.
[5] V.  T.  Bawotong,  D.  J.  Mamahit,  and  S.  R.  U.  A.  Sompie,  “Rancang  bangun  uninterruptible  power  supply menggunakan tampilan LCD berbasis mikrokontroler,” J. Tek. Elektro dan Komput. , vol. 4, no. 2, pp. 1–7, 2015.
[6] H.  Saman,  M.  Jamil,  and  H.  Saifudin,  “Rancang  Bangun  Sistem  Peringatan  Dini  Kebakaran  Menggunakan Infrared Flame Detector Pararel Dengan Arduino GSM/GPRS Shield,” J. PROtek Vol , vol. 4, no. 1, 2017.
[7] M.  F.  Wicaksono,  “Implementasi  Modul  Wifi  Nodemcu  Esp8266  Untuk  Smart  Home,” Komputika  J.  Sist. Komput. , vol. 6, no. 1, 2017.
[8] R.  Devitasari  and  K.  P.  Kartika,  “Rancang  Bangun  Alat  Pemberi  Pakan  Kucing  Otomatis  Menggunakan Mikrokontroler Nodemcu Berbasis Internet Of Thing (IoT),” Antivirus J. Ilm. Tek. Inform. , vol. 14, no. 2, pp. 152–164, 2020.
[9] R.  H.  Zain,  “Sistem  Keamanan  Ruangan  Menggunakan  Sensor  Passive  Infra  Red  (Pir)  Dilengkapi  Kontrol Penerangan Pada Ruangan Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Dan Real Time Clock Ds1307,” J. Teknol. Inf. Pendidik. , vol. 6, no. 1, pp. 146–162, 2013.
[10] Y. Irawan, A. S. Rahajeng, and R. Wahyuni, “Pemanfaatan Modul Gsm Dan Modul Gps Pada Sistem Keamanan Sepeda Motor Menggunakan Smartphone Berbasis Arduino Uno,” J. Teknol. Dan Open Source , vol. 3, no. 1, pp. 90–100, 2020.

## Biodata Penulis
M. Hafiz, dilahirkan di Tanjung Jati, 20 Januari 1997,, menyelesaikan Program Study DIV Teknik Elektro Industri pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
Oriza  Candra,S.T,M.T .,  dilahirkan  di  Padang,  11  November  1972  ,    menyelesaikan  S1  di  Universitas .A.Yani, S2 di Universitas Gadjah Mada dan S3 di Universitas Negeri Padang. Staf pengajar tetap di jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang sampai sekarang.