doi:10.14710/teknik.v38n2.15073                 Copyright © 2017, TEKNIK, p-ISSN 0852-1697, e-ISSN: 2460-9919

## Perancangan Sistem Pemantauan Gas dan Peringatan pada Ruangan melalui Jaringan Nirkabel
Gunawan Kunto Bhasworo 1* , Faqih Rofii 2 , Fachrudin Hunaini 2
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Universitas Widyagama Malang
2 Pengajar Jurusan Teknik Elektro, Universitas Widyagama Malang Kampus III, Jl. Taman Borobudur Indah No. 3 Malang, Indonesia 65142

## Abstrak
Udara  adalah  suatu  campuran  gas  yang  terdapat  pada    lapisan  yang  mengelilingi  bumi.  Gas  CO merupakan salah satu gas yang mengandung  zat yang tidak baik yang  tidak dapat ditangkap oleh panca indera, gas tersebut bersifat membunuh makhluk hidup termasuk manusia. Hidrogen sulfida  (H 2 S) adalah gas  yang  tidak  berwarna,  beracun,  mudah  terbakar  dan  berbau  seperti  telur  busuk.  .  Konsentrasi  H 2 S dalam  jumlah  yang  rendah,  dapat  membahayakan  keselamatan  manusia.  Dalam  konsentrasi  100  PPM dapat menyebabkan kematian dalam waktu 2-5 menit. Tidak kalah berbahayanya adalah hydrocarbon gas exploison  atau  ledakan  yang  diakibatkan  kebocoran  LPG  (metana)  pada  ruang  tertutup.  Penelitian  ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sebuah sistem pemantau gas dan peringatan pada ruangan melalui jaringan nirkabel. Dengan menggabungkan PC (Personal Computer), Arduino, Arduino Wifi  shield,  Router,  LCD  (Liquid  Crystal  Display),  Buzzer  serta  sensor  gas  TGS  2620  dan  2602  serta 2442 yang merupakan sensor-sensor dengan sensitivitas yang tinggi terhadap gas LPG (metana) dan H 2 S serta CO dengan konsumsi daya rendah. Di peroleh sistem pemantau gas dan peringatan pada ruangan melalui  jaringan  nirkabel  yang  dapat  mendeteksi  dan  memberikan  peringatan  apabila  ada  gas-gas berbahaya CO, H 2 S dan LPG (metana).
Kata  kunci: Gas:  CO;  H 2 S;  Metana,  Arduino  uno;  Wifi;  TGS  2620;  TGS  2602;  TGS  244;  Sistem Pemantau Gas; Peringatan pada Ruangan; Jaringan Nirkabel

## Abstract
[Title:  Perancangan  Sistem  Pemantauan  Gas  dan  Peringatan  pada  Ruangan  melalui  Jaringan Nirkabel] Air is a gas mixture found in the layer that surrounds the earth. CO gas is one of the gases that contain  substances  that  are  not  good  that  can  not  be  caught  by  the  five  senses,  the  gas  is  killing  living things  including  humans.  Hydrogen  sulphide  (H 2 S)  is  a  gas  that  is  colorless,  toxic,  and  flammable  and smells like rotten eggs. Low concentrations of H 2 S can harm human safety. In a concentration of 100 PPM can  cause  death  within  2-5  minutes.  No  less  dangerous  is  the  hydrocarbon  gas  exploison  or  explosion caused by leakage of LPG (methane) in a closed space. This research aimed to design gas monitoring and warning system in a closed space. By combining PC (Personal Computer), Arduino, Arduino Wifi shield, Router, LCD (Liquid Crystal Display), Buzzer and gas sensors TGS 2620 and 2602 and 2442, which have high  sensitivity  to  LPG  gas  (methane)  and  H 2 S  as  well  CO  with  low  power  consumption.  Gains  of  gas monitoring systems and warnings in the room via wireless networks that can detect and warn if there are harmful  gases  CO,  H 2 S  and  LPG  (methane).  Gas  monitoring  and  warning  systems  are  the  objectives  of this thesis.
Keywords: Gas; CO; H 2 S; Metana; Arduino uno; Wifi; TGS 2620; TGS 2602; TGS 2442; Gas Monitoring Systems; Room Warning; Wireless Networking

## 1. Pendahuluan
Pencemaran  udara  adalah  suatu  kondisi  di  mana kualitas udara menjadi  rusak dan terkontaminasi oleh zat- zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan  kesehatan  tubuh  manusia.  Pencemaran udara biasanya terjadi di  kota-kota besar dan juga daerah padat  industri yang menghasilkan  gas-gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran (Yusad, 2003). Jika  udara  yang  dihirup  tercemar  dengan  gas  CO (Carbon Monoksida) maka udara tersebut dapat meracuni tubuh.  Gas  CO  merupakan  salah  satu  gas  yang
------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi.
E-mail: gunawankb@gmail.com
Copyright © 2017, TEKNIK, p-ISSN 0852-1697, e-ISSN: 2460-9919
mengandung    zat  yang  tidak  baik  yang  tidak  dapat ditangkap  oleh  panca  indera.  Gas  tersebut  bersifat membunuh  makhluk  hidup  termasuk  manusia.    Gas  CO akan mengganggu pengikatan  oksigen pada darah karena gas  ini  lebih  mudah  terikat  oleh  darah  dibandingkan dengan oksigen dan gas-gas lainnya. Bahaya yang muncul dari darah yang  tercemar karbon  monoksida dalam  kadar 70%  hingga  80%  adalah  kematian(Maryanto,  Mulasari, Suryani, 2009).
Gas lain yang berbahaya adalah Hidrogen sulfida (H 2 S).  Ini  merupakan  gas  yang  tidak  berwarna,  beracun, mudah  terbakar  dan  berbau  seperti  telur  busuk.  Gas  ini terbentuk  dari  proses-proses  industri  maupun  proses biologi  seperti  penguraian  bahan-bahan  organis  oleh bakteri.  Gas  yang  terdapat  dalam  minyak  dan  gas  bumi, selokan,  ataupun  air  yang  tergenang  ini  pada  konsentrasi 100 PPM dapat menyebabkan kematian dalam waktu 2-5 menit (Rahma, Prasetya, 2016).
Tidak  hanya  karena  kandungan  yang  ada  di dalamnya,  gas  juga  berbahaya  karena  daya  ledak  yang bisa  ditimbulkan.  Banyaknya  kasus  kematian  yang diakibatkan oleh hydrocarbon gas exploison atau ledakan yang  diakibatkan  kebocoran  LPG  (metana,  butana)  pada ruang tertutup (Sartika K., 2012).
Berbagai  penelitian  telah  dilakukan  terkait antisipasi  bahaya  gas.  Penelitian  itu  diantaranya pendeteksi  kadar  gas  CO  (Anwari,  2011),  yang memungkinkan pengiriman informasi mengenai kadar gas karbon  monoksida  kepada  pengguna  SMS.  Sistem  ini memiliki  kekurangan  dari  segi  efektivitas,  dimana informasi  hanya  diterima  oleh  pengguna  itu  saja. Penelitian  lain  dilakukan  Mulyono,  Misbah,  Ariwinarno (2015),  di  mana  pada  penelitian  tersebut  kadar  gas  H 2 S yang  terdeteksi  di  informasikan  ke Personal  Computer (PC)  melalui  serial  kabel.  Kekurangan  dari  sistem  ini adalah gas yang dideteksi hanya untuk gas buang industry (NH 3 dan  H 2 S).  Selain  itu  kelemahan  dari  sistem  ini adalah  pada  sisi  efektivitas,  di  mana  komunikasi  dengan Personal  Computer (PC)  hanya  menggunakan  serial kabel.  Penelitian  terkait  pendeteksi  kadar  gas  LPG (Metana)    juga  dilakukan  Bony  (2011)    yang menggunakan  sensor  gas  TGS  2620.  Penggunaan  sensor ini  adalah  karena  sensitivitas  yang  tinggi  terhadap  gas LPG (propana, metana dan butana), selain konsumsi daya rendah dan tahan lama.
Hingga  saat  ini  belum  ada  alat  yang  dapat mendeteksi  dua  jenis  gas  sekaligus,  misalnya  LPG  dan metana serta H 2 S. Ini menjadi peluang untuk mengembangkan  alat  dengan  fungsi  tersebut  yang sekaligus  menggunakan  teknologi  terbaru,  termasuk teknologi  nirkabel  dalam  sistem  monitoring  (Muchsin, Rofii, Jaenuri, 2014).
Pertimbangan-pertimbangan  tersebut  mendasari penelitian  akan  sistem  dapat  dimanfaatkan  untuk pemantauan  gas  dan  peringatan  pada  ruangan  melalui jaringan  nirkabel.  Sistem  tersebut  terdiri  dari Personal
Computer (PC), Arduino , Arduino Wifi shield , Router , Liquid  Crystal  Display (LCD), Buzzer serta  sensor  gas Karbon  Monoksida  (CO), Hydrogen  Sulfide (H 2 S)  dan Gas LPG (Metana).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  merancang  dan mengimplementasikan  sebuah  sistem  pemantau  gas  dan peringatan pada ruangan melalui jaringan nirkabel. Sistem ini  bekerja  dengan  cara  memantau  kadar    gas  CO,  H 2 S dan  metana  pada  udara  dalam  sebuah  ruangan  kemudian ditampilkan dalam Liquid Crystal Display (LCD) dan PC ( Personal  Computer ),  sehingga  pada  saat  kandungan  gas berbahaya melebihi batas kadar, maka dapat memberikan peringatan  dalam  bentuk  suara.  Suara  yang  ditimbulkan berasal  dari Buzzer yang  dipasang  pada  ruangan  yang  di pantau serta device monitoring ( Personal Computer ).

## 2. Bahan dan Metode
a. Arduino Uno.
Arduino  Uno  adalah  board  mikrokontroler  berbasis ATmega328  (datasheet).  Uno  berbeda  dari  semua  papan sebelumnya  karena tidak  menggunakan FTDI chip driver USB  to  serial.  Fitur  Atmega16U2  (ATmega8U2  hingga versi  R2)  diprogram  sebagai  konverter  USB  to  serial (Saputri, 2014). b. Sensor Gas
Sensor  gas  terdiri  dari  elemen  sensor,  dasar  sensor dan  tudung  sensor.  Elemen  sensor  terdiri  dari  bahan sensor  dan    bahan  pemanas  untuk  memanaskan  elemen. Elemen  sensor  menggunakan  bahan-bahan  seperti  timah (IV)  Oksida  SnO 2 ,  Wolfram  (VI)  Oksida  WO 3 ,  dan  lain- lain  tergantung  pada  gas  yang  hendak  dideteksi.  Gambar 1 menunjukkan susunan (struktur) dasar sensor gas.
Gambar 1. Susunan dasar sensor gas
c. Router
Router adalah  perangkat    yang    akan  melewatkan paket    IP  ( Internet  Protocol )  dari    suatu    jaringan    ke jaringan  yang lain, menggunakan metode addressing dan protocol  tertentu  untuk  melewatkan  paket  data  tersebut (Handriyanto, 2009).
d. Liquid Crystal Display (LCD) LCD    ( Liquid  Crystal  Display )    adalah  salah  satu jenis  display  elektronik  yang  dibuat  dengan  teknologi CMOS  logic  yang  bekerja  dengan  tidak  menghasilkan cahaya,  tetapi  memantulkan  cahaya  yang  ada  di
sekelilingnya  terhadap  front-lit  atau  mentransmisikan cahaya dari back-lit (Tiffani, 2015). e. EMS Wifi Shield EMS Wifi Shield merupakan  modul add-on / shield yang  berfungsi  sebagai  modul Wifi untuk  modul mikrokontroler Arduino . Dengan menggunakan modul ini maka  modul Arduino dapat  dengan  mudah  terhubung  ke jaringan Wifi dengan  hanya  menggunakan  antarmuka UART  TTL.  Modul  ini  bekerja  pada  frekuensi  2,4GHz dengan  power  output  sebesar  +18dBm.  Jarak  jangkauan dari  modul  ini  sangat  bergantung  juga  dari  kekuatan sinyal  dari  modul Wifi yang  terhubung  seperti Wifi Router , Personal  Computer (sebagai access  point ) ataupun smartphone Android  OS  ( tethering )(Vidy, 2014).
f. Software Arduino
Software Arduino yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah driver dan IDE,  walaupun  masih ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan Arduino . g. Borland Delphi 10
Borland Delphi 10 adalah paket bahasa pemrograman  yang  bekerja  dalam  sistem  operasi Windows. Delphi merupakan bahasa pemrograman yang mempunyai  cakupan  kemampuan  yang  luas  dan  sangat canggih. Berbagai jenis aplikasi dapat anda buat dengan Delphi , termasuk aplikasi untuk mengelolah teks, grafik, angka, database dan  aplikasi  web  (Hendrayudi,  2008). Delphi menggunakan  struktur  bahasa  pemrograman Object  Pascal  yang  sudah  dikenal  di  kalangan pemrograman  professional.  Gabungan  dari  object  dan bahasa  pemrograman  ini  sering  disebut  sebagai  bahasa pemrograman  berorientasi  objek  atau Object  Oriented Programing (OOP)  (Ichwan,  2010).  Selain  itu Delphi juga  dapat  menangani  data  dalam  berbagai  format database .  Format database yang  dianggap  asli  dari Delphi adalah Paradox dan Dbase (Alam, Agus, 2003)

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Blok Diagram Secara Umum Sistem
Sistem  pemantau,  pendeteksi  dan  peringatan  gas beracun  CO,  H 2 S  dan  metana/butana  berbasis Arduino dapat  diilustrasikan  dengan  Gambar  2.  Sistem  kerja dimulai  ketika  sensor  gas  mendeteksi  adanya  gas  yang berbahaya  di  daerah  sekitar  sensor  atau  di  ruangan tertentu,  kemudian  sinyal  tersebut  dikondisikan  oleh rangkaian  pengkondisi  sinyal  dan  diterima  oleh mikrokontroler.  Rangkaian  pengkondisi  sinyal  yang berfungsi untuk mengkonversi resistansi menjadi tegangan. Mikrokontroler mengolah data dengan mengkonversi data analog  yang diterima kedalam bentuk data  digital  dan  menampilkannya  melalui  LCD  ( Liquid Crystal  Display )  serta  di logging melalui  PC  untuk ditampilakan datanya.
Rangkaian Pengkondisi Sinyal LCD Arduino Uno R3 Wifi Shield Router Komputer Sensor Gas Buzzer
Gambar 2. Diagram blok sistem pemantau gas dan peringatan pada ruangan melalui jaringan nirkabel

## 3.2 Perencanaan Perangkat Keras
Rangkaian  Mikrokontroller  dengan  ouput  yang merupakan  perencanaan  perangkat  keras  terdiri  dari Arduino Uno , LCD dan Buzzer (Gambar3).
LCD Arduino Uno R3 Buzzer LCD Arduino Uno
Buzzer
Gambar 3. Rangkaian mikrokontroler dengan output

## 3.2.1 Perangkat input dan Output
Rangkaian  perangkat  input  (Gambar  4)  terdiri  dari sensor gas dan rangkaian pengkondisi sinyal. Perancangan  dan  pembuatan  rangkaian  pengkondisi sinyal  terbagi  menjadi  dua  yaitu,  rangkaian  pengkondisi sinyal  sensor  gas  CO  serta  rangkaian  pengkondisi  sinyal sensor gas H 2 S dan sensor gas metana.
Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Gas CO
Gambar 4. Rangkaian perangkat input
Rangkaian  perangkat  output  (Gambar  5)  terdiri  dari LCD dan buzzer. Buzzer berfungsi sebagai indikator/alarm  saat  kandungan  gas  berbahaya  yang terdeteksi oleh sensor melebihi kadar 50%. Selain melalui PC  ( Personal  Computer ),  nilai  kadar  gas  dalam  udara juga  dapat  dilihat  melalui  LCD  ( Liquid  Crystal  Display ) sesuai dengan satuanya masing-masing.
LCD Arduino Uno R3 Buzzer LCD Arduino Uno Buzzer
Gambar 5. Rangkaian perangkat output
3.2.2 Komunikasi  serial  antara  mikrokontroler dengan Wifi Shield Perangkat keras komunikasi serial antara mikrokontroler  dengan Wifi shield ditunjukkan  pada Gambar 6.
Arduino Uno R3 Arduino Uno Wifi Shield Wifi Shield
Gambar  6. Komunikasi  antara  mikrokontroler  dengan Wifi Shield
3.2.3 Komunikasi antara Wifi Shield dengan PC
Wifi  shield mengirim  data  digital  ke  PC  ( Personal Computer ) melalui jaringan
wireless dengan menggunakan perangkat keras Router yang menjembatani komunikasi  diantara  keduanya.  Gambar  7  menunjukkan komunikasi  antara Wifi  shield dengan  PC  ( Personal Computer ).

## 3.2.4    Box rangkaian
Box  adalah  sebuah  kotak  yang  memiliki  bentuk tiga dimensi yang digunakan untuk meletakkan perangkat keras  sistem  pemantau  gas,  sehingga  lebih  simpel  dan mudah dibawa-bawa.  Adapun perangkat  keras  yang akan diletakkan ke dalam box  seperti pada Gambar 8  meliputi sensor  dan  rangkaian  pengkondisi  sinyal,  rangkaian
mikrokontroler Arduino Uno , buzzer ,  LCD  ( Liquid Crystal Display ) dan Wifi Shield . Wifi Shield Poersonal Computer Router Wifi Shield Router Komputer Gambar 7. Komunikasi antara Wifi Shield dengan PC
12 CM 8 C M 5 CM 7 CM 2. 5C M
Gambar 8. Dimensi box rangkaian

## 3.3 Perencanaan Perangkat Lunak
Perancangan  dan  pembuatan  perangkat  lunak terdiri  dari  perancangan  dan  pembuatan  perangkat  lunak mikrokontroler Arduino dan database MySQL . Gambar 9 menunjukkan  diagram  alir  sistem  kerja  pemantau  dan pendeteksi gas berbahaya.
Sistem  kerja  pada  perangkat  lunak  dimulai  dari inisialisasi Wifi ,  inisialisasi  ADC  sensor  dan  inisialisasi SPI  ( Serial  Peripheral  Interface ),    kemudian  dilanjutkan dengan  proses  baca  sensor  dan logging data  sensor, selanjutnya apakah Personal Computer (PC) logging . Jika ‘tidak’ maka proses selesai dan jika ‘ya’ maka data sensor dikirim  ke  PC  ( Personal  Computer ),  dan  selanjutnya kembali lagi proses baca sensor dan begitu seterusnya.
3.3.1 Aplikasi Logger dan Database Perangkat  lunak  aplikasi data  logger sistem pemantau  dan  pendeteksi  gas  memiliki  alur  kerja  seperti yang  ditunjukkan  dalam  Gambar  10.  Hasil  perancangan aplikasi  dioperasikan  melalui  PC  ( Personal  Computer ) dengan  sistem  kerja  dimulai  dari  inisialisasi Wifi , inisialisasi database MySQL,    kemudian  dilanjutkan dengan  pemilihan  data  sensor  yang  akan  dibaca  dan diproses, selanjutnya hasil pembacaan akan disimpan dan ditampilkan dalam bentuk laporan atau report. Sistem kerja pada PC ( Personal Computer ) dimulai dari  inisialisasi Wifi ,  inisialisasi database MySql, kemudian dilanjutkan dengan pemilihan data sensor yang akan  di  proses  dan logging data  sensor,  selanjutnya  hasil akan ditampilkan dalam bentuk laporan atau report.
Mulai Inisialisasi wifi Inisialisasi ADC sensor Inisialisasi SPI Baca sensor Login data sensor Selesai Kirim data sensor ke PC via wifi PC login? Ya Tidak
Gambar 9. Flowchart sistem kerja pemantau dan  pendeteksi gas berbahaya
Gambar 10. Flowchart aplikasi logger dan database
3.3.2 Arduino Uno menggunakan  mikrokontroler ATMega328
Gambar  11  menunjukkan flowchart program mikrokontroler.  Sistem  kerja  pada Arduino dimulai  dari inisialisasi Wifi ,  inisialisasi  ADC  sensor  dan  inisialisasi SPI  ( Serial  Peripheral  Interface ),    kemudian  dilanjutkan dengan  proses  baca  sensor  dan  loging  data  sensor, selanjutnya apakah Personal Computer (PC) loging? Jika ‘tidak’ maka proses selesai dan jika ‘ya’ maka data sensor dikirm  ke  PC  ( Personal  Computer ),  dan  selanjutnya kembali lagi proses baca sensor dan begitu seterusnya.

## Mulai
Inisialisasi wifi Inisialisasi ADC sensor Inisialisasi SPI Baca sensor Login data sensor Selesai Kirim data sensor ke PC via wifi PC login? Ya Tidak Gambar 11. Flowchart program Arduino

## 3.4 Pembuatan Sistem

## 3.4.1 Pembuatan perangkat keras
Pada tahap pembuatan perangkat keras ini terdiri dari  semua  pembuatan  perangkat-perangkat  keras  yang direalisasikan  sesuai  dengan  rancangan.  Pada  proses pembuatan perangkat keras ini meliputi bagian elektronik dan  bagian  mekanik.  Gambar  12  menunjukkan  tampilan rangkaian pada kotak rangkaian.
Gambar 12. Tampilan rangkaian pada kotak rangkaian

## 3.4.2 Pembuatan perangkat lunak
3.4.2.1 Pembuatan program arduino uno menggunakan mikrokontroler ATMega328
Pada  Gambar  13  menunjukkan  tampilan  menu upload pada Software Arduino Uno ,  di  mana  dari  menu tersebut  dapat  melakukan  upload software pada Arduino Uno .
Gambar 13. Tampilan menu upload pada Software Arduino Uno
3.4.2.2 Pembuatan Aplikasi Logger dan Database
Adapun  bentuk  perancangan  aplikasi  data  logger sistem  pemantau  dan  pendeteksi  gas  berbahaya  adalah seperti  dalam  Gambar  14  tampilan  depan  aplikasi  dan Gambar 15 tampilan aplikasi logger .
Gambar 14. Tampilan depan aplikasi
Gambar 15. Tampilan aplikasi logger
3.1 Pengujian Perangkat Keras
3.1.1  Pengujian  Rangkaian  Mikrokontroler Arduino UNO
Pengujian  modul  mikrokontroler Arduino UNO dilakukan  dengan  cara  mengisi  program  terlebih  dahulu menggunakan Arduino IDE  ( Integrated  Development Environment ), dengan meng- compile program ke mikrokontroler  dapat  diketahui    adanya    error.  Program dijalankan dengan cara menghubungkan komputer dengan perangkat  modul  mikrokontroler Arduino Uno .  Gambar 16  menunjukkan  blok  diagram  pengujian Arduino Uno . Pengujian  Arduino  berhasil  dilakukan,  terlihat  dari indikasi LED pada board Arduino Uno .
PC + IDE

## Arduino UNO
Gambar 16. Pengujian Arduino Uno

## a. Pengujian  Sensor  dan  Rangkaian  Pengkondisi Sinyal
Pengujian  ini  meliputi  pengujian  sensor  gas  CO, H2S  dan  Metana.  Tujuan  pengujian  ini  dilakukan  untuk mengetahui  nilai  resistansi  yang  dihasilkan  oleh  sensor- sensor  tersebut  ketika  sedang  mendeteksi  gas.  Data  nilai resistansi  tersebut  tidak  dapat  dibaca  langsung  oleh rangkaian  mikrokontroler Arduino .  Dengan  demikian dibutuhkan  rangkaian  pengkondisi  sinyal  yang  berfungsi untuk mengkonversi resistansi menjadi tegangan. Adapun hasil  pengujian  sensor  terhadap  rangkaian  pengkondisi sinyal dapat dilihat dalam Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3.
Berdasarkan  hasil  percobaan  sensor  pada  Tabel  1 saat  mendeteksi  gas  CO,  maka  diperoleh  nilai  rasio resistansi: Rs = 40.9KΩ Ro = 13.3KΩ
Tabel 1. Hasil pengukuran sensor gas CO
Resistansi Sendor CO (Ohm) Hasil Perhitungan (Volt) Hasil Pengukuran (Volt) Deviasi (error) 40916.45 0.982 0.980 0.002 40150.45 0.997 1.000 0.003 39652.43 1.007 1.010 0.003 38030.74 1.041 1.040 0.001 35085.66 1.109 1.110 0.001 33516.1 1.149 1.150 0.001 32087.54 1.188 1.190 0.002 30916.53 1.222 1.220 0.002 30128.41 1.246 1.250 0.004 28610.04 1.295 1.300 0.005 28022.81 1.315 1.320 0.005 Average Deviasi (Error) 0.003
Berdasarkan hasil percobaan sensor pada Tabel 2 saat  mendeteksi  gas  H 2 S,  maka  diperoleh  nilai  rasio resistansi:
Rs = 8.06KΩ
Ro = 10KΩ
Tabel 2. Hasil pengukuran sensor gas H 2 S
Resistansi
Sendor H 2 S (Ohm) Hasil Perhitungan (Volt) Hasil Pengukuran (Volt) Deviasi (error) 8057.97 0.552 0.55 0.002 7591.07 0.582 0.58 0.002 7319.47 0.601 0.6 0.001 6936.51 0.63 0.63 0.000 6256.89 0.689 0.69 0.001 5684.49 0.748 0.75 0.002 5518.9 0.767 0.77 0.003 5203.47 0.806 0.81 0.004 4882.35 0.85 0.85 0.000 4561.74 0.899 0.9 0.001 4165.29 0.968 0.97 0.002 Average Deviasi (Error) 0.002
Berdasarkan hasil percobaan sensor pada Tabel 3 saat  mendeteksi  gas  metana,  maka  diperoleh  nilai  rasio resistansi:
Rs = 18KΩ Ro = 1KΩ
Tabel 3. Hasil pengukuran gas metana
Resistansi Sendor Metana (Ohm) Hasil Perhitungan (Volt) Hasil Pengukuran (Volt) Deviasi (error) 18001.04 0.254 0.25 0.002 14479.88 0.323 0.32 0.002 11787.72 0.391 0.39 0.001 9989.01 0.455 0.46 0.005 8560.23 0.523 0.52 0.003 7183.31 0.611 0.61 0.001 6102.27 0.704 0.7 0.004 4681.82 0.880 0.88 0.000 4265.29 0.968 0.97 0.002 3826.25 1.036 1.04 0.004 3448.4 1.124 1.12 0.004 Average Deviasi (Error) 0.003 b. Pengujian LCD ( Liquid Crystal Display ) Pengujian  pada  LCD  ( Liquid  Crystal  Display ) dilakukan  dengan  cara  menulis listing program  pada fungsi  main().  Pengujian  LCD  berhasil  dilakukan, ditunjukkan dengan munculnya tulisan pada LCD.
c. Pengujian Buzzer
Buzzer biasa digunakan  sebagai  indikator bahwa proses  telah  selesai  atau  terjadi  suatu  kesalahan  pada sebuah  alat  (Tiffani,  2015).  Hasil  pengujian Buzzer saat mendeteksi gas beracun terlihat pada Tabel 4, Tabel 5 dan Tabel  6.  Hasil  pengujian Buzzer saat  mendeteksi  gas  CO terlihat  pada  Tabel  4,  hasil  pengujian Buzzer saat mendeteksi  gas  H 2 S  terlihat  pada  Tabel  5  dan  hasil pengujian Buzzer saat  mendeteksi  gas  Metana  terlihat pada tabel 6.
Tabel 4. Hasil pengujian buzzer saat mendeteksi gas CO
Batas Ambang Gas CO Tegangan pada Port 13 Buzzer <100PPM 0 Volt Mati ≥100 PPM 5 Volt Nyala
Tabel 5. Hasil pengujian buzzer saat mendeteksi gas H 2 S
Batas Ambang Gas
H 2 S Tegangan pada Port 13 Buzzer <10PPM 0 Volt Mati ≥10 PPM 5 Volt Nyala
Tabel 6. Hasil pengujian buzzer saat mendeteksi gas metana
Batas Ambang Gas Metana Tegangan pada Port 13 Buzzer <300 PPM 0 Volt Mati ≥300 PPM 5 Volt Nyala

## d. Pengujian Koneksi Wifi Shield
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  fungsi komunikasi Wifi  shield . Hasil pengujian  komunikasi Wifi shield menunjukkan Wifi telah terkoneksi.

## 4.2 Pengujian Secara keseluruhan
Pengujian  secara  keseluruhan  (Gambar  17)  dapat dilakukan  dengan  cara  mengukur  dan  menghitung beberapa parameter pada setiap pengujian masing-masing gas (CO, H 2 S dan metana).
Pengukuran Resistansi Sensor (RS) Pengukuran Tegangan Keluaran Rangkaian Pengkondisi Sinyal (Volt) Pengukuran Nilai ADC pada Port Mikrokontroler
Penentuan Resistansi
Konstan Sensor (RO)
Perhitungan Nilai Ratio Sensor (Ratio) Perhitungan Nilai PPM Sensor Pengukuran Nilai PPM Sensor
Gambar 17. Langkah langkah pengujian secara keseluruhan
Berikut  hasil  perangkat  yang  digunakan  untuk melakukan pengujian sistem secara keseluruhan seperti di tunjukkan dalam Gambar 18.
Tahap awal pengujian  secara keseluruhan dilakukan dengan  cara  menguji  masing-masing  modul  pendeteksi sensor,  sehingga  nilai  PPM  gas  yang  dideteksi  dapat ditampilkan  dalam  LCD  dan  aplikasi  pemantau  gas. Berikut hasil pengujian sistem sensor saat mendeteksi gas, seperti di tunjukkan dalam Gambar 19 dan Gambar 20.
Gambar 18. hasil perancangan perangkat sistem pendeteksi gas
Gambar 19. Pengujian sistem saat sensor mendeteksi Gas CO
Gambar  20. Pengujian  sistem  saat  sensor  mendeteksi  Gas  H 2 S dan Metana
Dapat dilihat bahwa nilai PPM yang ditampilkan pada LCD sama dengan nilai PPM yang ditampilkan pada aplikasi  pemantau  gas.  Hasil  pengujian  masing-masing sensor  gas  (CO,  H 2 S  dan  Metana)  yang  diambil  dengan nilai PPM yang bervariasi: a. Gas CO
Berdasarkan  hasil  percobaan  sensor  pada  Tabel  7  saat mendeteksi gas CO, maka diperoleh nilai rasio resistansi:
Rs = 40.9KΩ Ro = 13.3KΩ Rasio   = 40.9/13.3 = 3.08 (x-x1)/(x2-x1) =  (y-y1)/(y2-y1) x1 =  12PPM x2 = 1000PPM
y1 = 4
y2 = 0.8 CO = (988y-3999.04)/(-3.92) CO = (988(3.08)-3999.04)/(-3.92)
CO = (3043.04-3999.04)/(-3.92)

## CO = 244.78PPM

## Tabel 7. Hasil Pengujian Gas CO
RS (Ohm) RO 100 PPM (Ohm) Ratio (RS/R O) PPM Terhitung PPM Terukur Deviasi (Error) 40916.50 13300.00 3.08 244.78 244.67 0.11 40916.50 13300.00 3.08 245.78 245.21 0.57 40150.45 13300.00 3.02 259.29 259.21 0.08 39652.43 13300.00 2.98 268.73 268.59 0.14 38030.74 13300.00 2.86 299.46 299.35 0.11 35085.66 13300.00 2.64 355.27 355.19 0.08 33516.10 13300.00 2.52 385.02 384.95 0.07 32087.54 13300.00 2.41 412.09 412.03 0.06 30916.53 13300.00 2.32 434.28 434.19 0.09 30128.41 13300.00 2.27 449.22 449.12 0.10 28610.04 13300.00 2.15 477.99 477.81 0.18 Average Deviasi (Error) 0.14
b. Gas H 2 S
Berdasarkan  hasil  percobaan  sensor  pada  Tabel  8  saat mendeteksi gas H 2 S, maka diperoleh nilai rasio resistansi:
Rs = 8.06KΩ Ro = 10KΩ Rasio   = 8.06/10 = 0.81 x1 =  0.1PPM x2 = 2PPM y1 = 0.8 y2 = 0.25 (x-0.1)/(2-0.1) = (y-0.8)/(0.25-0.8)
(x-0.1)/1.9 = (y-0.8)/(-0.55) x = (1.9y-1.58)/(-0.55)
H2S = (1.9y-1.58)/(-0.55) H2S = (1.9(0.81)-1.58)/(-0.55) H2S = (1.54-1.58)/(-0.55) H2S = 0.08PPM
Tabel 8. Hasil Pengujian Gas H 2 S
RS (Ohm) RO in Air (Ohm) Ratio (RS/RO) PPM Terhitun g PPM Teruku r Deviasi (Error) PPM 8057.97 10000 0.81 0.08 0.05 0.03 7594.07 10000 0.76 0.24 0.19 0.05 7319.47 10000 0.73 0.34 0.29 0.05 6936.51 10000 0.69 0.47 0.45 0.02 6256.89 10000 0.63 0.7 0.68 0.02 5684.49 10000 0.57 0.9 0.85 0.05 5518.9 10000 0.55 0.96 0.95 0.01 5203.47 10000 0.52 1.07 1.05 0.02 4882.35 10000 0.49 1.18 1.15 0.03 4561.74 10000 0.46 1.29 1.27 0.02 4165.29 10000 0.42 1.47 1.44 0.03 Average Deviasi (Error) 0.03
c. Gas Metana
Berdasarkan hasil percobaan sensor pada Tabel 9 saat  mendeteksi  gas  metana,  maka  diperoleh  nilai  rasio resistansi:
Rs = 18KΩ Ro = 1KΩ Rasio   = 18/1 = 18 (x-40)/(5000-40) = (y-18)/(2.7-18)
(x-40)/4960 = (y-18)/(-15.3) x = (4960y-89892)/(-15.3) Metana = (4960y-89892)/(-15.3) Metana = (4960(18)-89892)/(-15.3) Metana = (89280-89892)/(-15.3) Metana = 39.66PPM
Tabel 9. Hasil Pengujian Gas Metana
RS (Ohm) RO 300 ppm (Ohm) Ratio (RS/RO ) PPM Terhitun g PPM Terukur Deviasi (Error) PPM 14479.9 1000 14.48 1191.16 1180.9 0.26 11787.7 1000 11.79 2053.91 2053.63 0.28 9989.01 1000 9.99 2637 2636.89 0.11 8560.23 1000 8.56 3100.21 3100.02 0.19 7183.31 1000 7.18 3546.59 3546.46 0.13 6102.27 1000 6.1 3897.04 3896.93 0.11 4681.82 1000 4.68 4357.53 4357.47 0.06 4165.29 1000 4.17 4524.98 4524.56 0.42 3826.25 1000 3.8 4634.89 4634.69 0.20 3448.4 1000 3.45 4757.38 4757.26 0.12 2762.23 1000 2.76 4979.98 4979.9 0.08 Average Deviasi (Error) 0.18
Berdasarkan  tabel  hasil  pengujian  sistem  pada saat  masing-masing  sensor  (CO,  H 2 S  dan  Metana) mendeteksi gas menunjukkan bahwa:
a. Hasil  pengujian  gas  CO  menunjukkan  bahwa selisih  atau  error  terbesar  PPM  terukur  dengan PPM terhitung adalah 0,14 PPM.
b. Hasil  pengujian  gas  H 2 S  menunjukkan  bahwa selisih  atau  error  terbesar  PPM  terukur  dengan PPM terhitung adalah 0,03 PPM.
c. Hasil  pengujian  gas  CO  menunjukkan  bahwa selisih  atau  error  terbesar  PPM  terukur  dengan PPM terhitung adalah 0,17 PPM.
Untuk  mengetahui  kecepatan  response  sensor saat  mendeteksi  gas,  maka  di  lakukan  percobaan  untuk mengetahui  response  waktu  masing-masing  sensor.  Hasil pengujian  dapat  dilihat  pada  Tabel  10  untuk  hasil pengujian  sensor  Gas  Metana,  Tabel  11  untuk  hasil pengujian  sensor  Gas  H 2 S  dan  Tabel  12  untuk  hasil pengujian sensor Gas CO.
Tabel 10. Hasil pengujian sensor gas Metana
Jarak antara source gas dengan alat (Cm) PPM Terukur Waktu Untuk Mendeteksi (Detik) Waktu Reset ke 0 PPM (Detik) 30 0 - - 20 2944 12 24.3 10 4988 2.8 33.4
Tabel 11. Hasil pengujian sensor gas H 2 S
Jarak antara source gas dengan alat (Cm) PPM Terukur Waktu Untuk Mendeteksi (Detik) Waktu Reset ke 0 PPM (Detik) 30 0 - - 20 0 - - 10 0 - - 5 1.44 2.8 3.1
Tabel 12. Hasil pengujian sensor gas CO Jarak antara source gas dengan alat (Cm) PPM Terukur Waktu Untuk Mendeteksi (Detik) Waktu Reset ke 0 PPM (Detik) 30 123.56 3.1 33 20 244.78 2.3 56 10 355.27 1.2 73
Berdasarkan  tabel  hasil  pengujian  kecepatan sensor  saat  mendeteksi  gas  (Metana,  H 2 S,  dan  CO) diketahui  bahwa  semakin  dekat  jarak  antara  sumber  gas dan  alat  (sensor)  maka  semakin  cepat  response  alat (sensor)  untuk  mendeteksi  dan  semakin  besar  juga  PPM terukur  dan  semakin  besar  PPM  terukur  maka  semakin lama waktu yang di butuhkan alat (sensor) untuk kembali ke posisi pengukuran 0 PPM.
Secara  keseluruhan  sistem  telah  diuji,  sehingga dapat  diketahui  bahwa  jarak  koneksi  antara Wifi dengan komputer  (aplikasi  pemantau  gas)  pada  saat  sistem
pemantau  gas  beroperasi  atau  diaktifkan  dapat  dilihat seperti  dalam  Tabel  13  Hasil  pengujian  koneksi Wifi dengan penghalang dan Tabel 14 Hasil pengujian koneksi Wifi tanpa penghalang.
Berdasarkan  Tabel  13  dan  Tabel  14  hasil pengujian  koneksi Wifi menunjukkan  bahwa  koneksi antara Wifi dengan  komputer  dengan  menggunakan penghalang  dapat  dilakukan  dengan  maksimal  jarak  10 samapi  12  meter,  sedangkan  tanpa  menggunakan penghalang  dapat  dilakukan  dengan  maksimal  jarak  16 sampai 18 meter.
Tabel  13. Hasil  pengujian  koneksi Wifi dengan penghalang
Pengukuran Jarak Koneksi Wifi Jarak dengan penghalang (meter) CO CH H 2 S 2 OK OK OK 4 OK OK OK 6 OK OK OK 8 OK OK OK 10 OK OK OK 12 OK - - 14 - - - 16 - - - 18 - - - 20 - - -
Tabel 14. Hasil pengujian koneksi Wifi tanpa penghalang Pengukuran Jarak Koneksi Wifi Jarak tanpa penghalang (meter) CO CH H 2 S 2 OK OK OK 4 OK OK OK 6 OK OK OK 8 OK OK OK 10 OK OK OK 12 OK OK OK 14 OK OK OK 16 OK OK OK 18 - OK OK 20 - - -

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengujian  sistem  pemantau gas  yang  dirancang  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem pemantau  gas  dan  peringatan  pada  ruangan  melalui jaringan  nirkabel  dapat  dikontrol  dengan  menggunakan mikrokontroler Arduino Uno .  Mikrokontroler  mengolah data  dengan  cara    data  analog  yang  diterima dikonversikan  kedalam bentuk data digital dan  kemudian nilai  PPM  ditampilkan  ke  dalam  LCD  ( Liquid  Crystal Display )  serta  disimpan  ke  MMC shield .  Data  yang
disimpan  ke  MMC shield akan  di  loging  melalui  PC untuk ditampilakan datanya.
Aplikasi  sistem  pemantau  gas  dapat  berfungsi sebagai media interface data logging , nilai kandungan gas berbahaya  pada  udara  dapat  diketahui  melalui  aplikasi tersebut  dalam  bentuk  satuan  PPM.  Sedangkan Router berfungsi  untuk  menjembatani  komunikasi  antara Wifi shield dengan  PC  ( Personal  Computer )  dengan  cara mengunakan jaringan LAN melalui wireless.
Hasil pengujian sensor gas CO,  H 2 S dan metana menunjukkan  bahwa  besar  nilai  resistansi  yang  dideteksi oleh  sensor  berbanding  terbalik  dengan  nilai  tegangan yang  dihasilkan.  Semakin  besar  nilai  resistansi  yang diperoleh  maka  semakin  kecil  nilai  tegangannya  dan sebaliknya  semakin  kecil  nilai  resistansi  yang  diperoleh maka semakin besar nilai tegangannya.
Berdasarkan  hasil  pengujian  sistem  pada  saat masing-masing sensor (CO, H 2 S dan Metana) mendeteksi gas  menunjukkan bahwa: rata-rata selisih hasil pengujian nilai  PPM  terukur  dengan  nilai  PPM  terhitung  adalah kurang  dari  0,2  PPM,  selisih  PPM  disebabkan  oleh beberapa faktor, salah satunya adalah faktor nilai toleransi resistor yang digunakan pada perangkat hardware.
Hasil pengujian kecepatan sensor dalam mendeteksi  gas  menunjukkan  bahwa  adanya  hubungan jarak dengan kecepatan sensor dalam mendeteksi gas dan besar  nya  PPM  yang  di  tampilkan.  Semakin  besar  PPM yang di tampilkan maka semakin lama juga waktu yang di butuhkan  untuk  alat  (sensor)  untuk  kembali  ke pengukuran 0 PPM.
Hasil pengujian koneksi Wifi menunjukkan, data logging  tidak  akan  bekerja  jika  perangkat  PC  ( Personal Computer )  berada  diluar  jarak  jangkauan  LAN  yang tersedia.  Dimana  dengan  menggunakan  penghalang  jarak koneksi  anatar  ,  perangkat  modul  dengan  perangkat  PC maksimal  10-12  meter,  sedangkan  tanpa  penghalang maksimal 16-18 meter.
Penelitian lanjutan dapat dilakukan dengan pengembangkan  tampilan  aplikasi  sistem  yang  lebih menarik  dan  inovatif.  Pengembangan  sistem  yang bekerja  secara  aktif  juga  bisa  dilakukan,  dimana  sistem ini  tidak  menunggu  gas  mendekat,  tetapi  secara  aktif memasukkan  gas  ke  sistem  melalui fan atau  metode vacuum dan  juga  akses  untuk  data logging sistem pemantau  gas  tidak  hanya  dalam  ruang  lingkup  LAN, tetapi juga dalam ruang lingkup WAN via internet.

## Daftar Pustaka
Alam,  M.  A.  J.  (2003). Mengelola  Database  dengan Borland Delphi 7 . Jakarta: Elex Media
Komputindo. Anwari,  M.Z.  (2011),  Informasi  Kadar  CO  dan  NOX Berbasis
SMS.
Tersedia
di http://repository.amikom.ac.id/index.php/add_dow
nloader/Naskah_Publikasi%2007.11.1700.pdf/308 6/2012
Handriyanto,  D.  F.  (2009).  Kajian  Penggunaan  Mikrotik Router  OS™  Sebagai  Router  pada  Jaringan Komputer. Jurnal Teknik Informatika .
Hendrayudi  (2008). Pemrograman  Delphi  8.0 .  Bandung: Yrama Widya.
Ichwan, M. (2010). Pemrograman Basis Data dan Delphi 7 dan MySQL . Bandung: Informatika.
Maryanto,  D,  Mulasari,  S.A,    Suryani,  D.  (2009) Penurunan  Kadar  Emisi  Gas  Buang  Karbon Monoksida (CO) Dengan Penambahan Arang Aktif Pada  Kendaraan  Bermotor  Di  Yoyakarta. Kesmas, 3(3), 198-205.
Muchsin,  M.,  Rofii,  F.,  Jaenuri,  I.  (2014).  Rancang Bangun  Prototype  Monitoring  Kemanan  Rumah Berbasis  Closed  Circuit ℡ Evision  (Cctv)  Dengan Detektor Gerak,” Widya Teknika, 22(1), 7-13.
Mulyono,  Misbah,  Ariwinarno,  H.  (2015).  Pembuatan Alat Deteksi Pencemaran Udara Untuk Gas Buang Industri  (H 2 S  dan  NH 3 )  Berbasis  Mikrokontroller. Tersedia di http://digilib.umg.ac.id/files/disk1/18/jipptumg-- mulyonomis-1783-1-27-44pe-r.pdf
Rahma,  R.A.A,  Prasetya,  T.A.E.  (2016).  Pengaruh Paparan  CH 4 Dan  H 2 S  Terhadap  Keluhan Gangguan  Pernapasan  Pemulung  Di  TPA  Mrican Kabupaten  Ponorogo,  Universitas  Darussalam Gontor,  Ponorogo. Journal  of  Industrial  Hygiene and Occupational Health , 1(1), 1-14.
Saputri, Z. N. (2014). Aplikasi Pengenalan Suara Sebagai Pengendali  Peralatan  Listrik  Berbasis  Arduino Uno. Skripsi . Malang: Universitas Brawijaya.
Sartika  K,  Dian  (2012).  Analisis  Konsekuensi  Dispersi Gas,  Kebakaran,  Dan  Ledakan  Akibat  Kebocoran Tabung  gas  LPG  12  Kg  Di  Kelurahan  Manggarai Selatan Tahun 2012 Dengan Menggunakan Breeze Incident  Analyst  Software. Skripsi. Fakultas Kesehatan  Masyarakat  Dan  Kesehatan  Kerja. Universitas Indonesia.
Tiffani,  B.  V.  (2015).  Rancang  Bangun  Uninterruptible Power  Supply  Menggunakan  Tampilan  LCD Berbasis  Mikrokontroler. Jurnal  Teknik  Elektro dan Komputer , 4(2), 1-7.
Vidy,  M.  (2014).  Pengendali  Saklar  Listrik  Melalui Ponsel  Pintar  Android. Jurnal  Teknik  Elektro  dan
Komputer , 3(1), 1-9. Yusad,  Y.  (2003).  Polusi  Udara  di  kota-kota  besar  di dunia. Tersedia di http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/3736