## PENGARUH PEMBACAAN SENSOR GAS MQ136 TERHADAP PERSEBARAN DAN PERUBAHAN KECEPATAN UDARA
1) Fellian Helmi Pristianto, 2) Muhammad Arifin Ardi, 3) Muhammad Nurkahfi, 4) Ratna Mustika Yasi
1) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi
2) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi
3) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi
4) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi e-mail : hfellian@gmail.com

## Abstrak
Sensor gas MQ-136 merupakan sensor yang dapat mendeteksi fenomena fisis konsentrasi gas belerang dengan rentang pembacaan antara 1 sampai dengan 100 PPM (Parts Per Million). Terjadinya perubahan kecepatan udara pada gas menyebabkan konsentrasi gas juga ikut berubah, hasil estimasi perubahan  kecepatan udara yang mengenai gas dan diduga akan mempengaruhi kemmapuan pembacaan data oleh sensor. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan analisis  perubahan  kecepatan  udara  terhadap  pembacaan  sensor  gas  MQ136.  Sensor  ditempatkan  pada  beberapa  titik dengan  pola  aliran  udara  yang  dikondisikan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  terdapat  pengaruh  perubahan  nilai konsentrasi  gas  SO2  terhadap  laju  perubahan  kecepatan  alir  udara.  Performa  pembacaan  sensor  gas  MQ136  dengan selisih pembacaan sebesar 0,3 Ppm.
Kata kunci: Sensor gas MQ136, ESP8266, Node MCU.

## Abstract
The MQ-136 gas sensors can detect physical phenomena of sulfur gas concentration with a reading range between 1 to 100 Ppm (Parts Per Million). The change in air velocity in the gas causes the concentration of gas to also change, the estimation of changes  in air  velocity regarding gas and  is expected to affect the ability to read data by the sensor. The purpose of this study was to obtain an analysis of changes in air velocity on the reading of the MQ136 gas sensors. The sensor is placed at several points with the conditioned airflow pattern. The results showed that there was an effect of changes in the concentration value of SO2 gas on the rate of change in air flow velocity. The reading performance of the MQ136 gas sensor with a reading difference of 0.3 Ppm.
Keywords : MQ136 sensors, ATmega2560.

## PENDAHULUAN
Udara merupakan faktor penting dalam kehidupan,  namun  dewasa  ini  udara  segar  sudah  sangat sulit  untuk  ditemukan  karena  semakin  banyaknya pemcemaran  udara [1] .  Salah  satu  bentuk  pencemaran udara adalah paparan gas sulfur dioksida yang merupakan bagian dari gas sulfur oksida yang mudah larut dalam uap air,  memiliki  bau  namun  tidak  berwarna,  sulfur  oksida terbentuk  dari  hasil  pembakaran  bahan  bakar  fosil  yang mengandung sulfur [2] .
Hal-hal yang dapat mempengaruhi konsentrasi gas diudara adalah kecepatan alir udara [3] . Pencemaran udara dapat  mempengaruhi  kesehatan  manusia  dalam  jangka waktu  yang  lama,  manusia  yang  sering  terpapar  gas sulfur  oksida  memalui  saluran  pernafasan  secara  terus menerus  dapat  mengakibatkan  perubahan  fungsi  paru- paru, dan pada paparan yang berkelanjutan menjadi salah satu  penyebab  penyakit  bronkhitis  kronis  dan  kanker paru-paru primer [4] .
Pada  tahun  2012  badan  kesehatan  dunia  WHO merilis data yang menyebutkan lebih dari 3 juta manusia meninggal  dikarenakan  paparan  polusi  udara  luar ruangan.  Data  tersebut  menjelaskan  bahwa  sekitar  92% manusia tinggal dikawasan yang kualitas udaranya buruk, 87%  diantaranya  tinggak  dinegara  yang  terpapar  polusi udara dalam tingkat yang membahayakan, terutama pada daerah pasifik barat dan asia tenggara [5] .

## KAJIAN PUSTAKA

## Sensor MQ136
Material  yang  digunakan  sensor  MQ136  berupa inkoporsi  oksida  timah,  yang  tingkat  konduktivitasnya rendah  pada  udara  bersih  dan  akan  semakin  meningkat saat  terpapar  oleh  gas  sulfur,  nilai  konduktivitas  sensor berbanding  terbalik  dengan  konsentrasi  gas  yang dideteksi [6] .
ESP8266  adalah chip terintegrasi  yang  dirancang untuk  menghubungkan  mikrokontroler  dengan  internet melalui WiFi ,  menawarkan  solusi  jaringan WiFi yang lengkap dan mandiri, memungkinkan untuk menjadi host ataupun  sebagai client .  ESP8266  memiliki  kemampuan pengolahan  dan  penyimpanan on - board yang  kuat  dan memungkinkan  untuk  diintegrasikan  dengan  sensor  dan aplikasi  perangkat  lainnya  melalui  bit  GPIO  (General Purpose Input Output) [7] .

## Node MCU
Node  MCU  adalah firmware untuk  ESP8266 WiFi SoC dari  Espressif  yang  bersifat open source , menggunakan  bahasa  pemrograman  Lua,  Node  MCU berdasar  dari  proyek  eLua  dan  dibuat  pada  Espressif Non-OS  untuk  ESP8266. Chip yang  dipakai  pada  Node MCU adalah ESP-12 [8] .

## METODE

## Metode Penelitian
Gambar 1. Diagram alir metode penelitian

## Alat dan Bahan
Tabel 1. Alat dan Bahan Penelitian No Alat dan Bahan Jumlah 1 ESP8266 Node MCU 1 2 Sensor Gas MQ136 1
3 IC Regulator 1 4 Kabel - 5 Konektor - 6 Personal Computer 1 7 Software Arduino IDE 1
8 Tabung Gas 1 9 Pompa Air 1 10 Dan lain-lain -

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  pada  bulan  April  2019 sampai  dengan  bulan  Juni  2019  di  laboratorium  Teknik Elektro Universitas PGRI Banyuwangi.

## Perancangan Perangkat Keras
Perancangan  perangkat  keras  sistem  pada  penelitia ini  menggunakan  (1)  sensor  gas  MQ136  sebagai  indera pencium  terhadap  konsentrasi  gas  sulfur  oksida,  (2) ESP8266  Node  MCU  berfungsi  sebagai  pemroses  dan komponen aktif untuk mengirimkan hasil data pembacaan  sensor  gas  MQ136  ke  server  firebase,  (3) IC (Integrated Circuit) LM7805 berfungsi untuk menurunkan  tegangan  dari  adaptor  12  volt  ke  5  volt untuk  memberikan  supplay  tegangan  ke  sensor  gas MQ136,  (4)  IC  LM317  berfungi  untuk  menurunkan tegangan 5 volt ke 3.3 volt untuk memberikan supplay ke ESP8266  Node  MCU.  Dibawah  adalah  skema  rangkaian perancangan perangkat keras.
Gambar 2. Rancangan perangkat keras

## Perancangan Perangkat Lunak
Pada  tahap  perancangan  perangkat  lunak  sistem, penulis membuat diagram alir algoritma sistem, algoritma tersebut  menjelaskan  secara  garis  besar  langkah-langkah berkerjanya  sistem  pada  penelitian  ini.  Berikut  adalah diagram alir algoritma sistem.
Mulai
Inisialisasi Program Kalibrasi Sensor gas Baca Sensor gas Selesai LCD Persiapan alat dan bahan Perancangan perangkat keras Perancangan perangkat lunak Analisis sistem Hasil penelitian

## Gambar 3. Algoritma pada program

## Teknk Analisis Data
Adapun  beberapa  parameter  uji  penambilan  data adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan gas dari pompa air sebesar 11, 2Kmph.
2. Konsentrasi gas yang dihembuskan +/- 35 Ppm.
3. Jarak sensor dengan sumber udara 45 cm.
4. Jarak sensor dengan sumber gas 23 cm.
Selanjutanya  data  dikalibrasi  dengan  nilai  rasio resistansi  sensor  terhadap  konsentrasi  gas  SO2  dengan persamaan berikut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 2. Hasil Pengambilan Data
No Udara (Kmph) Rata-Rata Nilai (Ppn) 1 4,5 11,7 2 5 11 3 5,5 10,6 4 6 10,2 5 6,5 10 6 7 9 7 7,5 8,3 8 8 7,8
9 8,5 6,4
Gambar 4. Grafik perubahan konsentrasi gas SO2 terhadap perubahan udara
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terdapat perbedaan  signifikan  terhadap  gas  SO2  dengan perubahan laju udara, kondisi ini ditunjukkan sebagaimana  pada  tabel  2.  Dimana  kondisi  kecepatan
udara berada pada rentang 4,5 sampai dengan  8,5 Kmph, dari  table  tersebut  dapat  diamati  bahwa  konsentrasi  gas terendah  berada  pada  kecepatan  8,5  Kmph  dan konsentrasi  tertinggi  berada  pada  kecepatan  4,  5  Kmph. Perubahan  kecapatan  alir  udara  memicu  terjadinya perubahan terhadap konsentrasi gas SO2.
Performa  desain  sistem  pengukuran  menggunakan sensor  gas  MQ136  pada  kondisi  rentang  kecepatan  alir udara  antara  4,5  sampai  dengan  8,5  Kmph,  kecepatan pembacaan  sensor  masih  cukup  akurat  dengan  selisih rata-rata  pembacaan  sensor  sebesar  0,3  Ppm.  ESP8266 Node  MCU  menunjukan  kemampuan  pengolahan  data dan penyimpanan on-board yang kuat dan memungkinkan  untuk  digunakan  sebagai board MCU mandiri.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil  dari  penelitian  ini  dapat  diambil  kesimpulan sebagai berikut:
1. Terdapat  pengaruh  perubahan  nilai  konsentrasi  gas SO2 terhadap laju perubahan kecepatan udara.
2. Perubahan  laju  dan  kecepatan  udara  memberikan pengaruh  terhadap  pembacaan  sensor  gas  MQ136 dengan selisih pembacaan sebesar 0,3 Ppm.
3. Kecepatan  pembacaan  data  menggunakan  ESP8266 memiliki keakurasian dan kecepatan yang baik.
Saran yang dapat diberikan pada hasil penelitian ini dalah sebagai berikut:
1. Penelitian  dapat  dilakukan  pada  kondisi  lingkungan dan jenis gas yang berbeda.
2. Selanjutnya  penelitian  dapat  dilakukan  dengan memodifikasi kecepatan alir udara yang berbeda.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  berterima  kasih  kepada  Tuhan  Y.M.E,. kepada  kedua  orang tua,  kepada  seluruh  civitas  akademi Universitas  PGRI  Banyuwangi  pada  umunya,  dan hususnya  para  dosen  dan  mahasiswa  program  studi  S1 teknik  elektro  yang  telah  mendukung  penulis  dalam menyelesaikan penelitian ini.
Dibiayai oleh Direktorat Kemahasiswaan,
Direktorat  Jenderal  Pembelajaran  dan  Kemahasiswaan. Kementrian  Riset,  Teknologi  dan  Pendidikan  Tinggi. Program  Kreativitas  Mahasiswa  (PKM)  5  Bidang  Tahun 2019. Nomor 754/SPK/KM.02.01/2019 Tanggal 22 April 2019.

## NOMENKLATUR
Vc
= Tegangan uji sensor
VRL = Tegangan keluaran Rs = Resistansi sensor Ro = Resistansi sensor pada saat 50 ppm KGs = Konsentrasi gas (ppm) RL
= Beban resistansi

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Faroqi.  A.,  Hadisantoso.  E.  P.,  Halim.  D.  K., Sanjaya.  M.  WS.,  2016.,  Perancangan  Alat
Pendeteksi  Kadar  Polusi  Udara  Menggunakan Sensor  Gas  MQ7  Dengan  Teknologi  Wireless HC05., Jurnal Sunan Gunung Djati Vol. 1 No. 1 .
[2] Wahyuddin.  P.  P.,  Susilawaty.  A.,  Azriful.,  Basri. S.,  2016.,  Risiko  Paparan  Sulfur  Dioksida  Pada Masyarakat  Yang  Bermukim  Disekitar  PT.  PLN (Persero)  Sektor  Tello  Tahun  2014., Jurnal  UIN
Alauddin Vol. 2 No. 1 .
[3] Instantinova. D. B., Hadiwidodo. M., Handayani D. S.,  2016.,  Pengaruh  Kecepatan  Angin,  Kelembaban Dan  Suhu  Udara  Terhadap  Konsentrasi  Gas Pencemar  Sulfur  Dioksida  (SO 2 )  Dalam  Udara Ambien  Di  Sekitar  PT.  Inti  General  Yaja  Steel Semarang., Jurnal  Repositori Ilmiah  Indonesia  Vol.
1 No. 1 .
[4] Rahmadani.,  Tualeka.  A.  R.,  2016.,  Karakteristik Risiko  Kesehatan  Akibat  Paparan  Polutan  Udara
Pada  Pekerja  Sol  Sepatu  (Disekitar  Jalan  Raya Bubutan  Kota  Surabaya)., Jurnal  Kesehatan Lingkungan Vol. 8 No. 2 .
[5] Rahajoeningroem.  T.,  Treska.  F.,  2017.,  Rancang Bangun  Warning  System  Dan  Monitoring  Gas
Sulfur  Dioksida  (SO 2 )  Gunung  Tangkuban  Perahu Via SMS Gteway Berbasis
Mikrokontroler
Menggunakan  Sensor  MQ136., Jurnal  Telekontran Vol. 5 No. 1 .
[6] F. Treska, “Rancang  Bangun  Warning System Dan Monitoring  Gas  Sulfur  Dioksida  (SO2)  Gunung Tangkuban  Perahu  Via  SMS  Gateway  Berbasis Mikrokontroler  Menggunakan  Sensor  MQ-136,”
Jur nal Telekontran, 2nd, Vol. 1 , 2013, pp. 63.
[7] A.  Skraba,  A.  Kolozvari,  D.  Kofjac,  et-al, “Prototype  Of  Group  Heart  Rate  Monitoring  With NODEMCU  ESP8266,”  IEEE,  6th,  Vol.  1,  2017, pp. -.
[8] R. Permana, M. Rumani, U. Sunarya, “Perancangan Sistem  Keamanan  Dan  Kontrol  Smart  Home
Berbasis  Internet  Things,” e-Proceeding of Engineering, 3th, Vol. 4 , 2017, pp. 4015.
[9] K.T.  Marshall,  R.M.  Morris,  “Isolated  Of  An Aerobic Sulfur Oxidizer From The SUP05/Artic96BD-19  Clade,” The  ISME  Journal,
7th, Vol. 1 , 2012, pp. 452-455.
[10] W.  Lu,  Y.  Sun,  C.  Tang,  et-al,  Sulfur  Dioxide Derivatives  Improve  The  Vasorelaxtion  In  The Spontaneously Hypertensive Rat By Enhancing The
Vasorelaxant Response To Nitric Oxide,”
Experimental  Biology  And  Medicine,  1st,  Vol.  1 , 2012, pp. -.