Terbit online pada laman: https://ejournal.seminar-id.com/index.php/bees | 10.47065/bees.v5i1.5005

## BEES: Bulletin of Electrical and Electronics Engineering
ISSN 2722-6522 (Media Online), Vol 5, No 1, July 2024, pp 1−9

## Perancangan  Alat  Monitoring  Kadar  Gas  CO2  Di  Udara  Berbasis NodeMCU ESP 8266

## Hanggoro Aji Al Kautsar
Fakultas Teknik & Informatika,Ilmu Komputer, Universitas Bina Sarana Informatika, Jakarta, Indonesia Email: hanggoro.hgr@bsi.ac.id
I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A K
Histori Artikel: Submited : Mar 08, 2024 Acepted : Jul 06, 2024 Published  : Jul 31, 2024 Udara adalah salah satu komponen penting bagi kelangsungan makhluk hidup, udara adalah    suatu  campuran  gas  yang  terdapat  pada  lapisan  yang  mengelilingi  bumi. Belakangan,  kita  dikejutkan  dengan  kabar  pencemaran  udara  yang  terjadi  di Indonesia,  khususnya  di  Jakarta  dan  beberaqpa  kota  besar  lainnya  di  Indonesia. Tanpa adanya udara yang baik pasti akan berakibat fatal bagi sistem pernapasan baik manusia maupun makhluk hidup lainnya  yang ada di muka bumi ini. Karbon (CO dan CO2) merupakan salah satu bahan yang terdapat di udara dan di tanah sebagai bebatuan  Karbonat,  Gas  tersebut  mempunyai  dampak  yang  sangat  tidak  baik  bagi manusia  maupun  makhluk  hidup  lainnya.  Jika  suatu  makhluk  hidup  terpapar  gas tersebut  dalam  waktu  yang  cukup  lama  dapat  mengakibatkan  kematian  yang disebabkan  kurangnya  pemasukan  oksigen.  Untuk  itu,  penulis  melakukan perancangan  dan  pembuatan  alat  monitoring  kadar  Gas  Karbon.    Dimana  Alat  ini bekerja  dengan cara memonitoring kadar gas CO dan CO2 yang dapat memberikan informasi  mengenai  kadar  gas  CO  dan  CO2  yang  kemudian  data  dari  kadar  gas tersebut akan dikirim kan menuju aplikasi whatsapp dan juga melalui Display LCD dan juga akan ada alarm peringartan dari Buzzer. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan  alat  ini berfungsi  secara  maksimal  mampu  memonitoring  kadar  gas  CO dan CO2 yang dikirimkan menuju Aplikasi Whatsapp dan juga mampu memberikan informasi lewat LCD dan alarm peringatan lewat Buzzer apabila kadar Gas CO dan CO2  melewati  ambang  batas  lalu  apabila  kadar  gas  sudah  kembali  normal  maka alarm akan berhenti berbunyi dan menjadi normal.
Kata Kunci: Pencemaran; NodeMCU; Karbon; WA; LCD
K ORESPONDENSI
Email: hanggoro.hgr@bsi.ac.id

## A B S T R A C T
Air  is  one  of  the  essential  components  for  the  survival  of  living  things,  air  is  a mixture of gases found in layers that surround the earth.Later, We were surprised by the  rumors  of  air  pollution  happening  in  Indonesia,  Especially  in  jakarta  and beberaqpa other major cities in Indonesia.Without good air will surely be fatal to the respiratory system of humans and other living things on the face of the earth.Carbon (CO and CO2) is one of the materials found in the air and on the ground as carbonate rock, The gas has had a terrible impact on humans and other living things.If a living thing is exposed to that gas in a long time can result in death caused by a lack of oxygen intake. For that, The author performs the design and manufacture of carbon gas levels  monitoring tools (CO and CO2) based on NodeMCU ESP 8266.Where the tool works by monitoring CO and CO2 levels that can provide information about CO  and  CO2  levels  that  then data  from  the  gas  levels  will  be  sent  directly  to  the whatsapp app  and  also  through the  LCD  display  and  there will  also be  a  warning alarm from the buzzer.Based on the tests that have been performed, the tool works to maximize the ability to monitor the levels of co and co2 gas sent to the whatsapp app and also be able to provide information via lcd and alarms through the buzzer when  the  levels  of  co  and  co2  exceed  the  previous  threshold  when  the  gas  levels have returned to normal then the alarm will cease to sound and become normal
Keywords: Pollution; NodeMCU; Carbon; WA; LCD

## 1. PENDAHULUAN
Udara adalah salah satu komponen penting bagi kelangsungan makhluk hidup, udara adalah suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan yang mengelilingi bumi”[1] . Pencemaran udara yang terjadi di lingkungan tempat yang kita tinggali sangat tidak terkontrol, hal tersebut menyebabkan buruknya kualitas udara yang memberikan dampak kurang baik bagi kesehatan. Tanpa adanya udara yang baik pasti akan berakibat fatal bagi sistem pernapasan baik manusia maupun makhluk hidup lainnya yang ada di muka bumi ini.   Karbon merupakan salah satu bahan yang terdapat di
udara sebagai karbon dioksida (CO2), di air sebagai CO2 terlarut, dan di tanah sebagai bebatuan karbonat” [2]. Gas tersebut mempunyai dampak yang sangat tidak baik bagi manusia maupun makhluk hidup lainnya. Jika suatu makhluk hidup terpapar gas tersebut dalam waktu yang cukup lama dapat mengakibatkan kematian yang disebabkan kurangnya pemasukan oksigen. Dengan banyaknya permasalahan yang ada pada kualitas udara, penulis ingin membuat suatu alat berbasis  mikrokontroler  untuk  memoniroting  kualitas  udara.  Mikrokontroler  merupakan  Digital  electronic  device yang  mempunyai  sebuah  input  dan  output  serta  dapat  dikendalikan  dengan  program  yang  dapat  diubah  sesuai keinginan [3]. Alat ini bekerja dengan cara memonitoring kadar gas CO2 yang dapat memberikan informasi mengenai kadar  gas  CO2  yang  kemudian  data  dari  kadar  gas  tersebut  akan  dikirim  kan  menuju  aplikasi  whatsapp  pengguna manfaat  alat  ini.  Dengan  terpantaunya  kadar  gas  CO2  pada  suatu  rungan  ataupun  lingkungan  hal  tersebut  dapat mempermudah kita dalam memantau maupun untuk memperbaiki kualitas udara karna dengan diketahuinya kadar gas CO2 pengguna dapat lebih waspada dan juga meminimalisir pencemaran udara. Dari permasalahan yang ada penulis mempunyai  gagasan  untuk  membuat  sebuah  alat  berbasis  mikrokontroler  NodeMcu  esp8266  yang  mampu memonitoring  kadar  gas  CO2  melalui  aplikasi  whatsapp  yang  memudahkan  pengguna  dalam  memantau  kualitas udara.
Pada penelitian yang dilakukan oleh [4] yang berjudul Rancang bangun Prototype Monitoring Kadar Gas  CO, CO2, CH4 Berbasis Mikrokontroler Atmega328P di ruangan Laboratorium Kimia menjelaskan bahwa tingkat udara berperan sangat  penting dalam menunjang aktivitas diruangan, otomatisasi blower diperlukan untuk mengefektifkan fungsi  udara  yang  standar  diruangan.  Sehingga,  setiap  pekerjaan  yang  memerlukan  ketelitian  yang  tinggi  dapat dikerjakan dengan hasil yang maksimal. Setelah melakukan penelitian di salah satu ruangan yang ada di kampus jati, yaitu ruangan laboratorium Fakultas MPA Universitas Garut, yang digunakan untuk melakukan suatu pekerjaan dan memerlukan ketelitian yang tinggi. Ruangan tersebut tidak memenuhi standar pengatur udara ruangan SNI 03-6197- 2000, tetapi hasil penelitian menunjukan nilai tingkat udara ruangan tersebut tidak memenuhi standar. Penelitian ini bertujuan  untuk  merancang  dan  membangun  perbaikan  sirkulasi  udara  di  ruangan  laboratorium  agar  sistem  udara ruangan bisa lebih stabil dengan sistem On/Off secara otomatis. Metode yang digunakan untuk mengendalikan tingkat udara, dengan umpan balik sistem yaitu dari tiga sensor Gas digunakan sebagai pendeteksi keberadaan kadar ruangan dengan sistem kerja counter jumlah kadar gas yang ada diruangan.
Berikutnya pada penelitian kedua yang dilakukan oleh  [5] yang berjudul Perancangan Alat pendeteksi CO2 Menggunakan Sensor MQ-2 Berbasis Internet of Thing menjelaskan bahwa  Kandungan udara yang kita hirup setiap hari merupakan unsur yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya, kebutuhan udara yang bersih dan bebas dari polusi dan racun sangat perlu dijaga kualitas agar tidak tercemar karena pencemaran udara juga akan  merusak  kesehatan  manusia,  polusi  udara  yang  buruk  dapat  merusak  kesehatan  dan  berdampak  buruk  pada lingkungan sekitarnya. Dampak buruk dari tercemarnya udara akan meningkatkan lever kadar karbon dioksida (CO2), didalam  udara  yang  mengandung  karbon dioksida tersebut  berasal dari hasil pembakaran bahan bakar fosil seperti bahanbakar  minyak,  batu  bara,  dan  kegiatan  industry  kimia  lainnya.  Gas-gas  tersebut  akan  mencemari  kandungan udara yang berada dilingkungan disekitarnya. Dalam penelitian ini Pendeteksis CO2 Menggunakan Media Informasi Berbasis  IOT  (InternetOf  Thing)  yang  bertujuan  untuk  mendeteksi  gas  karbon  dioksida  melalui  media  internet berbasis telegram, agar informasi bahaya gas CO2 secepat mungkin dapat diketahui kadar karbon dioksida di udara yang terdeteksi oleh sensor MQ-2.
Berikutnya pada penelitian ketiga yang dilakukan oleh [6] yang berjudul Web Monitoring CO, CO2 dan Suhu secara Real Time menjelaskan bahwa pencemaran udara merupakan kondisi dimana kualitas udara menjadi rusak dan terkontaminasi oleh zat-zat  yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Pencemaran udara terjadi akibat pembakaran yang tidak sempurna dari mesin kendaraan maupun proses industri yang menghasilkan gas-gas yang mengandung zat yang tidak baik bagi kesehatan akibat dari pembakaran. Sumber pencemaran udara dapat disebabkan dari kegiatan yang bersifat alami dan bersifat buatan manusia (antropogenik). Pencemaran udara dari sumber alami adalah abu yang dikeluarkan akibat letusan gunung berapi, gas-gas vulkanik, debu yang beterbangan di udara akibat tiupan angin, dan bau yang diakibatkan dari proses pembusukan sampah organik. Pencemaran udara akibat dari aktivitas manusia secara kuantitatif  lebih  besar,  diantaranya  hasil  pembakaran  bahanbahan  fosil  dari  kendaraan  bermotor,  bahan-bahan buangan dari kegiatan pabrik industri yang memakai zat kimia organik dan anorganik, pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara, pembakaran sampah rumah tangga, pembakaran hutan dan lain sebagainya. Pada penelitian ini dirancang suatu website yang dapat menampilkan data pengukuran CO, CO2 dan suhu secara realtime. Pembuatan web  menggunakan  bahasa  pemrograman  HTML  dan  PHP  melalui  software  Adobe  Dreamweaver  CS6  Web  akan mengakses data hasil monitoring yang sebelumnya telah diolah dan disimpan dalam database MySQL. Data tersebut akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik secara real time. Website yang dibuat bersifat terbuka sehingga dapat diakses oleh masyarakat luas.
Berikutnya  pada  penelitian  keempat  yang  dilakukan  oleh  [7]  yang  berjudul  Pengembangan  Perangkat  IOT Monitoring  Kualitas  Udara  dalam  Ruangan  menggunakan  Mikrokontroler  Berbasis  Android  menjelaskan  bahwa Dalam  kehidupan  sehari-hari  banyak  aktivitas  yang  dilakukan  didalam  suatu  ruangan  tertentu  agar  memberikan kenyamanan  untuk  diri  sendiri.  Dimana  faktor  yang  mempengaruhi  kenyamanan  pada  ruangan  adalah  suhu  dan kelembaban  udara.  Udara  mengandung  oksigen  yang  dibutuhkan  untuk  keberlangsungan  hidup.  Namun  selain oksigen,terdapat beberapa zat lainnya yang terdapat diudara seperti karbon monoksida, karbon dioksida, formal dehid, jamur, virus, bakteri, debu dan sebagainya .Oksigen didalam maupun diluar ruangan dapat terkontaminasi dengan zat- zat  yang  berbahaya  bagi  kesehatan.Dalam  kasus  tertentu  kadar  zat  tersebut  masih  dapat  dinetralisir  namun  jika melampaui  batas  normal  maka  dapat  mengganggu  kesehatan  tubuh.  dalam  penelitian  ini  diantaranya  monitoring kebocoran  gas  menggunakan  mikrokontroller  Arduino  dan  esp8266  berbasi  IoT  dimana  alat  yang  dibangun  dapat
mendeteksi kebocoran gas secara efektif penerapan IoT pada monitoring infus dengan tindak kesalahan yang kecil (2,46%) dalam mendeteksi volume infus pada penggujiannya.
Berikutnya  pada  penelitian  kelima  yang  dilakukan  oleh  [8]  yang  berjudul  Aplikasi  Sensor  Polusi  Udara menjelaskan bahwa Saat ini secara global polusi udara sudah sangat memprihatinkan terutama untuk kelangsungan hidup manusia.Untuk mengetahui bahwa udara sudah mengandung unsur unsur polutan maka perlu untuk membuat suatu aplikasi.Tujuan penelitian ini adalah membuat suatu kode sumber  aplikasi sensor polusi udara menggunakan bahasa  C++.  Kodesumber  ini  akan  menghasilkan  aplikasi  sensor  polusi  udara  keperangkat  Android  sebagai  untuk mengetahui kualitas udara yang ada di sekitar. Kode sumber ini menghasilkan aplikasi sensor polusi udara. Dalam penelitian ini diambil sumber  polusi berupa karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO). Aplikasi ini bisa diterapkan pada perangkat Arduino Uno serta sensor udara. Zainal Iqbal dan lingga Hermanto melakukan penelitian dengan  membuat  sistem  monitoring  tingkat  pencemaran  udara  berbasis  gas  polutan  karbon  monoksida  (CO)  dan karbon dioksida (CO2). penelitian ini menggunakan sensor gas MQ-7, mikrokontroler ATMega328 dan menggunakan bahasa C melalui media interface Delphi.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Tahapan  penelitian  memaparkan  langkah  membangun  sistem  pemilah  dan  pemantauan  ketinggian  sampah  logam, anorganik dan organik berbasis website. Tahapan bermula dari melakukan studi literatur kemudian dilanjutkan tahap pengumpulan data. Setelah melakukan pengumpulan data dilanjutkan dengan menganalisis kebutuhan perangkat yang akan digunakan. Tahap selanjutnya yaitu perancangan sistem, implementasi system dan pengujian sistem yang telah dibuat. Pada pengujian sistem terdapat proses untuk melihat apakah system bekerja sesuai yang diharapkan, jika sesuai maka  dilanjutkan  tahap  menarik  kesimpulan,  jika  tidak  sesuai  maka  mengulang  proses  pada  implementasi  sistem. Adapun Gambar 1 yang memperlihatkan diagram tahap penelitian.

## Gambar 1. Diagram Tahap Penelitian

## 2.2 Studi Literatur
Studi  literatur  yaitu  tahap  dalam  mengumpulkan  data  pustaka,  mencari,  mencatat,  dan  mengolah  bahan  untuk penelitian seperti jurnal ilmiah penelitian, buku maupun artikel yang memiliki  hubungan dan menunjang penelitian yang akan dilaksanakan. Pada tahap ini, diperoleh beberapa jurnal penelitian terkait, buku, dan artikel yang membahas pengelolaan sampah, jenis-jenis sampah, dan penggunaan sensor pada alat pemilah sampah otomatis.

## 2.3 Pengumpulan Data
Pengumpulan data yaitu melakukan pengamatan tempat sampah dan perilaku dalam membuang sampah pada tempat sampah  yang  diberi  label  jenis.  Data  ditinjau  untuk  mengamati  masalah  dan  memberikan  solusi  sehingga  menjadi acuan pada penelitian ini. Pada tahap ini, diperoleh data perilaku masyarakat dalam membuang sampah pada tempat sampah  yang  sudah  diberi  label  jenisnya.  Pengamatan  menunjukkan  bahwa  masyarakat  masih  membuang  sampah tidak  sesuai  dengan  label  jenis  sampah,  sehingga  sampah  tidak  terkumpul  sesuai  jenisnya.  Untuk  itu  dilakukan penelitian dengan membangun sistem pemilah menggunakan conveyor dan pemantauan ketinggian sampah logam, anorganik, dan organik berbasis website.

## 2.4 Analisis Kebutuhan
Tahapan ini melakukan pemeriksaan keperluan untuk membangun sistem. Pada tahap ini diperoleh detail kebutuhan sistem  perangkat  keras  yang  terdiri  dari  NodeMCU  ESP32,  sensor  proximity  induktif,  kapasitif,  optik,  sensor ultrasonik HC-SR04, conveyor, motor servo, LCD, LED dan buzzer. Sementara kebutuhan system perangkat lunak untuk membangun website dan program NodeMCU ESP32 terdiri dari Arduino IDE, MySQL dan framework laravel.

## 2.5 Perangkat Keras
“Perangkat  keras  merupakan  komponen  dalam  sistem  komputer  yang  secara  fisik  dapat  dilihat  dan  diraba keberadaannya, Apabila tidak ada tidak terdapat  perangkat keras dalam sistem komputer, maka tidak akan ada yang dioperasikan.” [9] “Rizki Dhanta mengemukakan bahwa “hardware” adalah sebuah komponen komputer yang pada fisiknya terdiri dari beberapa komponen elektronika dalam  bentuk nyata (berupa benda).” [10]

## 2.6 IC (Intergrated Circuit)
“IC  (intergrated  Circuit)  merupakan  gabungan  komponen-komponen    elektronika  yang  dikemas  dalam  sebuah komponen  tunggal.  IC  juga  merupakan  bentuk  miniatur  dari  gabungan  komponen-komponen  aktif  (misalnya: transistor  dan  diode),  maupun  komponen-komponen  pasif  (misalnya:    kapasitor  dan  resistor)  yang  koneksi rangkaiannya disebut pada sebuah subrat tipis dari bahan semi konduktor(umumnya silikon).” [11].
Gambar 2. IC ( Integrated Circuit) [12]

## 2.7 Sumber Tegangan
Sumber tegangan biasa disebut dengan power supply adalah suatu alat yang dapat digunakan sebagai sumber tenaga bagi alat lain. Sumber tenaga listrik pada dasarnya bukanlah suatu alat yang hanya menghasilkan energi listrik, tetapi ada beberapa jenis sumber tenaga yang menghasilkan energi mekanik dan energi lainnya. Tenaga untuk menjalankan peralatan elektronik dapat diperoleh dari berbagai sumber. Baterai dapat menghasilkan gaya gerak listrik arus searah melalui reaksi kimia. Pada dasarnya semua power supply memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai penyearah dari AC ke DC. [13]

## Gambar 3. Adaptor 5V  [14]

## 2.8 Sensor
Sensor gas MQ-135 merupakan sensor udara untuk mendeteksi karbon dioksida (CO2), benzena (C6H6), alkohol atau ethanol,  natrium  dioksida,  gas  amonia,  sulfur  hidroksida,  atau  gas  belerang  serta  gas-gas  lainnya  berada  dalam atmosfer. MQ-135 mengirimkan hasil pembacaan kualitas udara dalam bentuk perubahan nilai resistansi analog pada pin outputnya. MQ-135 beroperasi dengan tegangan 5 Volt dan mengeluarkan sinyal output analog. Ukuran fisik MQ- 135 tidak terlalu besar, namun MQ-135 memiliki performa yang paling baik di kelasnya. [15]

## 2.9 Node MCU ESP8266
“Node  MCU  adalah  sebuah  board  elektronika  yang  berbasis  chip  ESP8266  yang  mempunyai  kemampuan menjalankan fungsi mikrokontroler dan juga mampu koneksi internet (Wifi).” [17].
Gambar 5. Node MCU ESP8266 [18]
ESP  8266  memiliki  kemampuan  on-board  prosesing  dan  storage  yang  memungkinkan  chip  tersebut  untuk diintegrasikan  dengan  sensor  sensor-sensor  dengan  aplikasi  alat  tertentu  melalu  pin  input  output  hanya  dengan pemrograman singkat dengan level yang tinggi berupa on-chip yang terintegrasi memungkinkan external sirkuit yang ramping  dan  semua  solusi,  termasuk  modul  sisi  depan,  didesain  untuk  menempati  area  PCB  yang  sempit.  Modul ESP8266 bekerja dengan tegangan maksimal 3,6V.

## Gambar 6. Konfigurasi Pin Node MCU ESP8266 [19]

## 2.10 Blok Diagram
Berikut ini adalah gambaran dari blok diagram dari alat yang di buat. Diagram blok adalah diagram sistem di mana bagian  utama  atau  fungsi  yang  diwakili  oleh  kotak-kotak  dihubungkan  dengan  sebuah  garis,  dan  diagram  tersebut menunjukkan hubungan kotak-kotak tersebut [20]. Fungsi utama dari blok diagram adalah sebagai acuan dalam proses penempatan komponen rangkaian elektronika sehingga saling terhubung satu sama lain [21]
Gambar 7. Blok Diagram Alat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Tinjauan Umum Alat
Cara kerja dari alat monitoring kadar gas CO 2 ini adalah dengan memonitoring kadar gas CO 2 yang dapat memberikan informasi  mengenai  kadar  gas  CO 2 yang  kemudian  data  dari  kadar  gas  tersebut  akan  dikirmkan  menuju  aplikasi Whatsapp. Alat ini terdiri dari komponen input dan output. Komponen input  yaitu sensor MQ-135 yang berfungsi untuk membaca kualitas udara dan komponen output yaitu LCD dan Buzzer. LCD ini berfungsi untuk menampilkan data kadar gas CO 2 apabila kadar gas CO 2 sampai dengan 500 PPM atau melewati ambang batas. Sedangkan fungsi Buzzer dia akan berbunyi ketika kadar gas CO 2 melewati 500 PPM atau melewati ambang batas dan selanjutnya akan memberikan pesan atau notifikasi pada aplikasi Whatsapp yang isinya “Peringatan !!! Kualitas Udara Tidak Baik!”. dan selanjutnya Buzzer akan berhenti berbunyi apabila kadar gas CO 2 sudah kembali normal
Input Catu Daya Proses Node MCU ESP826 6 Input Sensor Gas Output Buzzer Output LCD
Output Pesan WA

## 3.2 Skema Alat
Pada rangkaian ini menggunakan sistem mikrokontroler NodeMCU ESP8266 sebagai pusat pengoperasian alat dan yang mengatur komponen-komponen lainnya dan di dalamnya terdapat IOT yang fungsinya menerima data kadar gas dan dipantau melalui aplikasi android melalui internet. Sensor MQ-135 sebagai komponen yang memonitoring kadar gas C02, Buzzer sebagai alarm peringatan apabila kadar gas CO2  melebihi ambang batas. Cara untuk mengaktifkan alat ini, aktifkan dengan cara memberi tegangan 5 Volt dengan menggunakan Adaptor. Jika LCD pada sistem menyala maka alat siap digunakan, jika tidak diperiksa tegangan dari catu daya.
Kemudian pada saat kadar gas CO2 sudah terbaca oleh Sensor MQ-135 maka data tersebut akan di proses dan ditampilkan    pada  LCD.  Jika  Kadar  gas  CO2  Melewati  500  PPM  atau  dibawah  500  PPM  LCD  akan  memberikan informasi  kadar gas CO2 melalui display. Lalu ketika sensor MQ-135 membaca kualitas kadar gas sudah melewati ambang batas makan buzzer akan memberi peringatan berupa bunyi alarm dan selanjutnya akan memberikan  pesan atau notifikasi melalu aplikasi Whatsapp yang berisi “Warning Kualitas Udara Tidak Baik” dan apabila kadar gas kembali normal maka buzzer akan berhenti berbunyi.

## Gambar 8. Skema Rangkaian

## 3.3 Implementasi
Proses  penerapan  dari  bagian-bagian  yang  telah  dirancang  pada  sistem  khususnya  pada  bagian  perangkat  keras merupakan  tahap  implementasi  perangkat  keras.  Proses  penerapan  perangkat  keras  dari  rancangan  yang  dilakukan yaitu implementasi sistem pembacaan deteksi jenis gas, LCD, Buzzer dan Aplikasi Whatsapp.
Secara  keseluruhan  alat  monitoring  pembuatan  alat  kadar  gas  CO2  ini  dapat  berfungsi  dengan  baik  sesuai sistem dan program yang dijalankan. Ketika kadar gas telah mencapai batas-batas yang telah ditentukan dan dibaca oleh  sensor  lalu  sensor  mengirimkan  data  menuju  modul  Node  MCU  ESP8266.  Kemudian  menggunakan mikrokontroler Node MCU ESP8266 memproses data  dan meneruskannya menjadi sebuah output pada komponen buzzer, lcd, dan juga penerimaan pesan Whatsapp peringatan di perangkat mobile.

## 3.4 Pengujian Sistem
Pengujian  sistem  merupakan  pengujian  terhadap  perangkat  yang  telah  diimplementasikan  sebelumnya.  Pengujian dilakukan untuk melihat performa dari sistem yang telah dibuat.

## 3.4.1 Catu Daya
Catu daya alat di suplai dengan adaptor breadboard yang menghasilkan output tegangan 5V. Dalam pembuatan alat ini  penulis  menggunakan  Adaptor  5V  yang  tersedia  banyak  di  pasaran.  Adaptor  5V  ini  digunakan  untuk menghidupkan rangkaian. Pada rangkaian ini menggunakan LCM1602 yang mempunyai fungsi untuk menurunkan tegangan DC menjadi lebih kecil/rendah dari tegangan masukan yang diberikan.
Arduino dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau melalui power supply eksternal. Jika arduino dihubungkan di kedua sumber daya tersebut secara bersamaan maka arduino akan memilih salah satu sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supply eksternal (yang bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor  AC  ke  DC  atau  battery.  Adaptor  dapat  dihubungkan  ke  soket  power  pada  arduino.   Adaptor  yang  dipakai berupa  tegangan  12  V  sebagai  power  tambahan  ketika  arduino  kurang  memberikan  tegangan  ke  sistem  dan  dari adaptor ditambahkan regulator 7812 untuk menyetabilkan tegangan ke tegangan yang membutuhkan daya yang besar dan di stabilkan lagi menggunakan regulator 7805 untuk mengubah 12 Volt menjadi 5 Volt  dan dihubungkan lagi ke rangkaian elektronik lainnya.
Pengujian terhadap rangkaian catu daya dimaksudkan untuk mengetahui dan memeastikan tegangan keluaran catu daya yang akan digunakan untuk memacu alat pendeteksi kebocoran gas, sistem minimum mikrokontroler, dan sistem output. Hasil pengukuran terhadap rangkaian catu daya adalah sebagai berikut:
1) Tegangan sumber dari PLN : 220 V (ac)
2) Tegangan sekunder trafo : 11,5 V (ac) 3) Tegangan keluaran penyearah : 9,5 V (ac)
Hal tersebut telah sesuai / memenuhi kriteria catu daya yang diperlukan untuk alat ini. Berikut ini adalah skema dari rangkaian catu daya yang dibuat.

## Gambar 9. Skema catudaya

## 3.4.2 Mikrokontroler NodeMCU
Mikrokontroler  NodeMCU  yang  menjadi  pusat  pengoperasian  keseluruhan  alat  dan  mengatur  komponen  lainnya (input  dan  output).  NodeMCU  di  program  menggunakan  software  Arduino  IDE  yang  berisikan  codingan  perintah pendeteksian  kebocoran  gas  maupun  code  untuk  menyambungkan  alat  menuju  aplikasi  Whatsapp.  NodeMCU ESP8266 pada alat monitoring kadar gas CO2 ini berfungsi untuk  memproses data masuk yang di dapat dari Sensor MQ-135. Kemudian data tersebut  akan ditampilkan dengan display melalui LCD. Input dari data yang didapatkan dari  Sensor MQ-135 dan telah di proses oleh NodeMCU ESP8266 memberikan informasi tentang keadaan kualitas udara yang ada di lingkungan tersebut.

## 3.5 Hasil Percobaan

## 3.5.1 Hasil Input
Dari percobaan pada sensor MQ-135 berikut ini maka dapat di katakan sensor MQ-135 dapat bekerja dengan baik sesuai dengan sistem yang telah dibuat. Hal tersebut dapat dilihat dari display LCD yang menunjukan status kadar gas CO 2 pada  lingkungan    sekitar.  Alat  mendeteksi  kadar  CO 2 dengan  menggunakan  berbagai  macam  komponen elektronika seperti sensor yang berkerja dengan baik dengan sensivitas yang masih sama seperti yang sudah diatur, tombol  reset  pada  arduino  masih  bisa  di  tekan  dan  berfungsi,  sinyal  yang  masih  menangkap  jaringan,  bahkan komponen elektronika seperti regulator, relay,adaptor,kipas masih berkerja sesuai sistem yang dibuat. Pada pengujian rangkian sensor diperlukan gas yg memiliki kandungan  CO 2 dengan berbagai konsentrasi. Pada pengujian kali ini, kami menggunakan 3 sampel, yaitu rokok, sepeda motor dan juga korek api gas. Pengujian yang dilakukan adalah dengan  membandingkan  tegangan  keluaran  pada  sensor  gas  ketika  tidak  ada  gas  dan  ketika  terdapat  gas  di  udara. Pengujian dilakukan dari jarak dekat agar pengujian menjadi lebih akurat.
Tabel 1. Hasil Percobaan Input No Asal Gas LCD 1 Asap Rokok 0,05 PPM 2 Knalpot Motor 707,92 PPM 3 Gas Korek Api 0,29 PPM

## 3.5.2 Hasil Output
Pada hasil tabel percobaan berikut dapat disimpulkan bahwa ketika sensor MQ-135 membaca kualitas udara gas CO 2 pada keadaan normal buzzer tidak dan tidak mengirim pesan atau notifikasi whatsapp. Sedangkan pada saat kadar Gas CO 2 melewati  500  PPM  atau  melewati  ambang  batas  maka  Buzzer  aktif  diikuti  dengan  pesan  menuju  aplikasi Whatsapp. Hal ini menunjukan bahwa alat ini dapat bekerja sesuai sistem yang diharapkan penulis.
Tabel 2. Hasil Percobaan Output
No Kadar Gas Buzzer WA 1 <150 PPM Mati - 2 151 – 300 PPM Mati - 3 301 – 499 PPM Mati - 4 >500 PPM Hidup Peringatan!!! Kualitas Udara Tidak Baik!

## 3.5.3 Hasil Keseluruhan
Secara keseluruhan alat monitoring pembuatan alat kadar gas CO 2 ini dapat berfungsi dengan baik sesuai sistem dan program yang dijalankan. Ketika kadar gas telah mencapai batas-batas yang telah ditentukan dan dibaca oleh sensor lalu sensor mengirimkan data menuju modul Node MCU ESP8266. Kemudian menggunakan mikrokontroler Node
MCU ESP8266 memproses data dan meneruskannya  menjadi sebuah output pada komponen buzzer, lcd, dan juga penerimaan pesan Whatsapp peringatan di perangkat mobile.
Tabel 3. Hasil Percobaan Keseluruhan
No Asal Gas Buzzer LCD WA 1 Asap Rokok Mati 0,05 PPM - 2 Knalpot Motor Hidup 707,92 PPM  Peringatan!!! Kualitas Udara Tidak Baik! 4 Gas Korek Api Mati 0,29 PPM -

## 4. KESIMPULAN
Penelitian  telah  berhasil  dilakukan  dan  memperoleh  beberapa  kesimpulan  berdasarkan  penelitian  yaitu  Rancangan alat monitoring kadar gas Karbon ini menggunakan NodeMCU ESP8266 yang di dalamnya terdapat IoT (Internet of Things) yang merupakan Pusat proses dari keseluruhan sistem pada alat ini, dengan adanya IOT (internet of things) alat ini dapat memberikan informasi kualitas udara dan data kadar gas melalui aplikasi Whatsapp dan Sensor MQ- 135,LCD, dan Buzzer bekerja dengan baik dan benar sesuai. Pada percobaan kali ini penulis menggunakan tiga benda yang ada di sekitar penulis. Benda pertama adalah rokok. Kemudian penulis melakukan uji coba, maka di dapatkan hasil kadar karbon dalam asap rokok tersebut sebesar 0,05 PPM. Sehingga buzzer tidak aktif dan WA pun juga tidak ada  pesan.  Pada  percobaan  ke  dua  penulis  menggunakan  Knalpot  motor.  Pada  saat  menguji  asap  yang  keluar  dari knalpot motor ini, penulis memperoleh hasil 707,91 PPM. Motor yang penulis uji adalah motor dalam ke adaan panas. Bukan motor yang baru saja dinyalakan. Dan terakhir penulis menggunakan gas dari korek api. Dari ketiga percobaan tersebut,  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  alat  ini  dapat  bekerja  sebagaimana  yang  penulis  harapan.  Dengan menggunakan  semur  MQ-135  sebagai  sensor  gas  CO2  dapat  terdeteksi  dengan  baik.  Selain  itu  penulis  juga menggunakan  LCD,  buzzer  dan  aplikasi  WA  sebagai  outputan.  Yang  nantinya  hasil  dari  deteksi  sensor  akan  di tampilkan kepada ketiga outputan setelah memalu pemrosesan di Node MCU ESP8266.

## REFERENCES
[1] U. F. R. D et al., “ANALISIS DAMPAK DITERAPKANNYA KEBIJAKAN WORKING FROM HOME SAAT PANDEMI COVID-19 TERHADAP KONDISI KUALITAS UDARA DI JAKARTA,” J. Meteorol. Klimatologi dan Geofis., no. Vol 6 No  3  (2019):  Jurnal  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika,  pp.  6–14,  2019,  [Online].  Available: https://jurnal.stmkg.ac.id/index.php/jmkg/article/view/141/115
[2] J. P. Wilayah, D. Kota, A. M. Tingginehe, J. O. Waani, and C. E. V Wuisang, “PERENCANAAN PARIWISATA HIJAU DI DISTRIK ROON KABUPATEN TELUK WONDAMA, PAPUA BARAT,” SPASIAL, vol. 6, no. 2, pp. 511–520, Oct. 2019, doi: 10.35793/SP.V6I2.25333.
[3] B.  Basori,  S.  Subagsono,  and  H.  Bugis,  “PEMANFAATAN  MIKROKONTROLER  AT89S51  DALAM  RANCANG BANGUN SISTEM WATER INJECTION BERBASIS MIKROKONTROLER PADA SEPEDA MOTOR,” JIPTEK J. Ilm. Pendidik. Tek. dan Kejuru., vol. 7, no. 2, Jul. 2014, doi: 10.20961/JIPTEK.V7I2.12688.
[4] H. Susilawati, A. Rukmana, and J. Apip, “RANCANG BANGUN PROTOTYPE MONITORING KADAR GAS CO, CO2, CH4  BERBASIS  MIKROKONTROLER  ATMEGA328P  DI  RUANGAN  LABORATORIUM  KIMIA,”  J.  Penelit.  dan Pengemb.  Tek.  Elektro  Telekomun.  Indones.,  vol.  11,  no.  1,  Aug.  2020,  Accessed:  Mar.  08,  2024.  [Online].  Available: https://journal.uniga.ac.id/index.php/JPPB/article/view/967
[5] A. Amsar, K. Khairuman, and M. Marlina, “PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI CO2 MENGGUNAKAN SENSOR MQ-2 BERBASIS INTERNET OF THING,” METHOMIKA J. Manaj. Inform. Komputerisasi Akunt., vol. 4, no. 1, pp. 73– 79, Apr. 2020, doi: 10.46880/JMIKA.VOL4NO1.PP73-79.
[6] A. Zainuri, G. A. Pauzi, J. Junaidi, and W. Warsito, “Web Monitoring CO, CO2 dan Suhu secara Real Time,” J. Energy, Mater. Instrum. Technol., vol. 1, no. 1, pp. 1–6, Mar. 2020, doi: 10.23960/JEMIT.V1I1.4.
[7] N.  Silitonga,  Y.  Telaumbanua,  and  H.  G.  Simanullang,  “PENGEMBANGAN  PERANGKAT  IoT  MONITORING KUALITAS  UDARA  DALAM  RUANGAN  MENGGUNAKAN  MIKROKONTROLLER  BERBASIS  ANDROID,” METHOMIKA  J.  Manaj.  Inform.  Komputerisasi  Akunt.,  vol.  5,  no.  1,  pp.  81–85,  Apr.  2021,  doi: 10.46880/JMIKA.VOL5NO1.PP81-85.
[8] B. A. Sugiarso, A. S. M. Lumenta, B. S. Narasiang, and A. M. Rumagit, “Aplikasi Sensor Polusi Udara,” J. Tek. Elektro dan Komput., vol. 8, no. 3, pp. 193–200, Dec. 2019, doi: 10.35793/JTEK.V8I3.27706.
[9] M. P. Indra Wijaya, S.Pd., M.Pd.T. , Rini Sefriani, M.Pd. , Menrisal, PEMELIHARAAN PERANGKAT KOMPUTER, 1st ed. Surabaya: Scopindo Media Pustaka, 2020.
[10]  M. Rahmayu and S. Nusa Mandiri Jakarta, “Media Pembelajaran Mengenal Perangkat Keras Komputer Untuk Siswa Kelas IV SDN Tugu Utara 07 Pagi,” Simnasiptek 2017, vol. 1, no. 1, pp. 76–83, Sep. 2017, Accessed: Mar. 08, 2024. [Online]. Available: https://seminar.bsi.ac.id/simnasiptek/index.php/simnasiptek-2017/article/view/122
[11]  Y. Dasatrio, Pengantar ilmu elektronika, 1st ed. Yogyakarta: Zahara pustaka, 2017.
[12]  “Mengenal  IC  (Integrated  Circuit)  Serta  Jenis  dan  Fungsinya.”  Accessed:  Mar.  20,  2024.  [Online].  Available: https://rakhman.net/ilmu-pengetahuan/ic/#google_vignette
[13]  N. I. F.-A. B. Purwokerto and A. A.-A. B. Purwokerto, “PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI GEMPA MENGGUNAKAN ACCELEROMETER  BERBASIS  ARDUINO,”  EVOLUSI    J.  Sains  dan  Manaj.,  vol.  6,  no.  1,  Mar.  2018,  doi: 10.31294/EVOLUSI.V6I1.3582.
[14]  “Fungsi  dan  Jenis  Adaptor  -  Authorized  Distributor  Kabel  Prysmian.”  Accessed:  Mar.  20,  2024.  [Online].  Available: https://www.abba.co.id/fungsi-dan-jenis-adaptor/#
[15]  K. Aroma et al., “Klasifikasi Aroma Teh Dengan Menggunakan Sensor Gas Berbasis Arduino Uno,”  JASEE J. Appl. Sci. Electr. Eng. , vol. 2, no. 02, pp. 115–127, Sep. 2021, doi: 10.31328/JASEE.V2I02.198.
[16]  “18  Jenis  Sensor  Gas  seri  MQ  -  frans  -  anakteknik.co.id.”  Accessed:  Mar.  20,  2024.  [Online].  Available: https://www.anakteknik.co.id/rahasia1/articles/18-jenis-sensor-gas-seri-mq
[17]  A.  M.  Ibrahim  and  D.  Setiyadi,  “PROTOTYPE    PENGENDALIAN  LAMPU  DAN  AC  JARAK  JAUH  DENGAN JARINGAN INTERNET  MENGGUNAKAN APLIKASI TELEGRAM  BERBASIS  NODEMCU ESP8266,” Infotech J. Technol. Inf., vol. 7, no. 1, pp. 27–34, Jun. 2021, doi: 10.37365/JTI.V7I1.103.
[18]  “NodeMCU  ESP8266  Pinout,  Specifications,  Features  &  Datasheet.”  Accessed:  Mar.  20,  2024.  [Online].  Available: https://components101.com/development-boards/nodemcu-esp8266-pinout-features-and-datasheet
[19]  P. Ivan et al., “Sistem Monitoring Penetasan Telur Penyu Menggunakan Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 dan Protokol MQTT dengan Notifikasi Berbasis Telegram Messenger,” J. Comput. Sci. Informatics Eng., vol. 2, no. 2, pp. 80–89, Dec. 2018, doi: 10.29303/JCOSINE.V2I2.135.
[20]  H. Hayatunnufus and D. Alita, “SISTEM CERDAS PEMBERI PAKAN IKAN SECARA OTOMATIS,” J. Teknol. dan Sist. Tertanam, vol. 1, no. 1, pp. 11–16, Aug. 2020, doi: 10.33365/JTST.V1I1.799.
[21]  A. Surahman, B. Aditama, M. Bakri, and R. Rasna, “Sistem Pakan Ayam Otomatis Berbasis Internet Of Things,” J. Teknol. dan Sist. Tertanam, vol. 2, no. 1, pp. 13–20, Feb. 2021, doi: 10.33365/JTST.V2I1.1025.