## COMPLETE
Journal of Computer, Electronic, and Telecommunication
ISSN 2723-4371, E-ISSN 2723-5912 doi.org/10.52435/complete.v1i1.101

## Rancang Bangun Alat Penanganan Kebakaran Otomatis pada Rumah Menggunakan Arduino Atmega 2560
Fithry Tahel 1* , Muhammad Hafis 2 , Siti Aliyah 3 1 Sistem Informasi, Universitas Potensi Utama Medan; fithrytahel01@gmail.com 2 Informatika, Universitas Potensi Utama Medan; muhammadhafis212@gmail.com 3 Sistem Informasi, Universitas Potensi Utama Medan; aliyahsiti478@gmail.com
Abstrak: Kebakaran merupakan salah satu peristiwa yang pada umumnya disebabkan oleh kelalain manusia. Peristiwa kebakaran menjadi salah satu bencana yang umumnya masih sulit diprediksi terlebih  dahulu  terkait  penyebab,  indikator  maupun  asal  sumber  api  yang  muncul.  Masyarakat umumnya  akan  mengetahui  telah  terjadi  peristiwa  kebakaran  ketika  api  sudah  membesar  dan mengeluarkan kepulan asap dari rumah atau bangunan. Hal ini menjadi kesulitan tersendiri bagi masyarakat,  khususnya  yang  tinggal  di  daerah  pemukiman  pada  penduduk  untuk  mendeteksi secara  dini  apakah  kebakaran  dimungkinkan  terjadi  atau  darimana  sumber  api  dapat  memicu kebakaran,  serta  penanganan  dini  terhadap  kemungkinan  terjadinya  kebakaran.  Penelitian  ini bertujuan untuk merancang dan membuat model alat penanganan kebakaran otomatis pada rumah. Perancangan  model  alat  diharapkan  dapat  mempermudah  penghuni  rumah  atau  pengguna  alat untuk  menangani  kebakaran  pada  rumah  sekaligus  meminimalisir  kerusakan  yang  diakibatkan oleh kebakaran. Alat yang dirancang memiliki komponen utama yakni Arduino Atmega 2560 yang berfungsi mengontrol, dan menggerakkan komponen utama lain, seperti sensor api, alarm, relay, dan pompa air. Hasil pengujian alat menunjukkan bahwa alat yang dirancang mampu memberikan peringatan  kebakaran  pada  pengguna  atau  penghuni  rumah,  melakukan  pendekteksian  dini terhadap peristiwa kebakaran, serta memadamkan kebakaran pada rumah.
Kata Kunci: Arduino Mega 2560, Otomatis, Penanganan Kebakaran, Sensor Api, Water Plump

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  dan  kemajuan  pembangunan  yang  semakin  pesat  memberikan  peningkatan terkait  resiko  terjadinya  kebakaran,  khususnya  pada  daerah  pembangunan  pemukiman  padat penduduk.  Jumlah  penduduk  yang  semakin  padat,  pembangunan  gedung-gedung  (baik perkantoran, kawasan perumahan, maupun industri) semakin berkembang sehingga menimbulkan kerawanan  dan  kekhawatiran  terhadap  bencana  yang  disebabkan  kelalain  manusia  maupun kesalahan  sistem.  Bencana  yang  paling  umum  terjadi  pada  kondisi  tersebut  adalah  peristiwa kebakaran.  Peristiwa  kebakaran  merupakan  salah  satu  bencana  yang  membutuhkan  penanganan yang khusus dan cukup panjang. Peristiwa kebakaran memberikan dampak kerugian yang cukup besar, baik secara materil maupun moril. BNPB memberikan laporan bahwa kebakaran tidak jarang menimbulkan korban dan kerugian finansial yang besar [1]. IPD menjabarkan tiga faktor penyebab munculnya  api  dalam  peristiwa  kebakaran,  diantaranya  (1)  terdapat  bahan  atau  zat  yang  mudah terbakar,  baik  dalam  bentuk  padat,  cair  maupun  gas;  (2)  adanya  temperatur  yang  tinggi  yang diakibatkan oleh sumber panas baik sumber panas alami (matahari), maupun sumber panas buatan (listrik hubungan singkat), serta sumber reaksi kimia lainnya; (3) adanya oksigen (O 2 ) yang memiliki
Complete 2021, Vol. 1, No. 1, doi.org/10.52435/complete.v1i1.101
kandungan  yang  cukup  untuk  menyebabkan  terjadinya  reaksi  api  [2].  Reaksi  api  yang  muncul mengakibatkan terjadinya bencana kebakaran, dan jika api yang muncul semakin membesar, maka petugas kebakaran akan mengalami kesulitan dalam melakukan proses pemadaman. Terlebih jika kondisi rumah berada di dalam lingkungan yang sulit untuk diakses ataupun sumber air yang jauh dari  jangkauan  petugas  pemadam  kebakaran,  maka  kebakaran  akan  semakin  meluas,  hingga mengakibatkan  kerugian  yang  diterima  semakin  besar  [3].  Kondisi  ini  dapat  diatasi  dengan  cara melakukan  penanganan  dan  pendeteksian  bencana  kebakaran  sejak  dini.  Penanganan  dan pendeteksian  munculnya  sumber  api  sebagai  sumber  kebakaran  dapat  dilakukan  dengan memanfaatkan teknologi [4] – [6].
Beberapa riset terdahulu telah melakukan pemanfaatan teknologi dalam penanganan bencana kebakaran.  Kharisma  &  Setiansyah  [7]  menggunakan  sensor,  microcontroleer  dan  SMS Gateway dalam melakukan pendeteksian dini pada kebakaran yang berdampak pada pengurangan potensi dan resiko akibat kebakaran dapat dioptimalkan. Bouabdellah, et al. [8] juga menggunakan wireless sensor network dalam mendeketsi kebakaran hutan. Dana, et al. [9] melakukan perancangan sistem pendeteksi  kebakaran  dengan  mengirimkan  informasi  melalui  telepon  seluler.  Bachri  [10] memanfaatkan radio frekuensi sebaga alat untuk melakukan pendeteksian kebakaran suatu gedung. Berdasarkan pada perkembangan riset terdahulu terkait pemanfaatan teknologi dalam penanganan bencana  kebakaran,  diperoleh  bahwa  penggunaan  sistem  sensor,  frekuensi  radio,  telepon  seluler, SMS Gateway merupakan beberapa teknologi yang telah diterapkan. Namun, penelitian yang telah dilakukan  hanya  mengacu  pada  sistem  pedeteksi  awal  untuk  menentukan  dimana  letak  titik  api, atau  memberikan  informasi  aktual  apakah  titik  api  yang  ditemukan  berpotensi  menimbulkan kebakaran.  Penelitian  lanjutan  yang  memanfaatkan  teknologi  dalam  memberikan  bantuan penanganan  dini  pada  kebakaran  khususnya  dalam  hal  memadamkan  sumber  api  penyebab kebakaran belum dilakukan dengan optimal. Merujuk pada hal tersebut, maka peneliti melakukan perancangan  alat  otomatis  penanganan  kebakaran  dini  yang  dapat  memberikan  bantuan pemadaman sumber api menggunakan Arduino Atmega 2560.
Arduino  Atmega  2560  adalah  sebuah  papan  mikrokontroler  berdasarkan  ATmega  2560 ( datasheet ) yang diprogram menggunakan software Arduino dan dapat berjalan dengan baik secara online maupun offline . Arduino Atmega 2560 terdiri dari 54 pin digital I/O, 16 input analog , 4 Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART), koneksi Universal Serial Bus (USB), Header in Circuit Serial Programming (ICSP), tombol reset dan ruang sketa yang lebih besa, sehingga sesuai untuk proyek- proyek yang membutuhkan banyak input/output dan memori [11]. Salah satu keunggulan Arduino Atmega 2560 adalah tersedianya banyak pin analog, sehingga cocok untuk pengembangan desain selanjutnya. Hal ini bermakna bahwa di masa yang akan datang, penggunaan sensor analog akan lebih digunakan dan dilengkapi serta didesain untuk mendeteksi kebakaran ataupun pendeteksian sistem lainnya. Selain itu, dengan adanya Arduino Atmega 2560, konfigurasi pin tidak akan terlalu banyak dilakukan. Kelebihan lainnya adalah papan mikrokontroler ini menyediakan banyak pin lain untuk  pengembangan  sistem  seperti  tersedianya  tambahan  tiga  pasang  port  komunikasi  serial (Tx/Rx)  [12].  Perbedaan  perancangan  alat  penanganan  kebakaran  otomatis  pada  riset  ini memfokuskan  pada  penggunaan modulei Arduino  Armega  2560  sebagai  piranti  utama  untuk mengontrol dan mengolah data input dan output dari komponen gerakan seperti sensor api, water pump , buzzer,  relay .  Arduino  Mega  berfungsi  sebagai  prosesor  utama  dalam  sistem  untuk menjalankan tugas memproses data dari sensor dan menampilkan informasi pada LCD. Selain dari menjadi prosesor, Arduino Mega dapat digunakan untuk mengontrol sensor, motor, dan berbagai jenis  aktuator  lainnya  [13].  Berdasarkan  fungsi  tersebut,  beberapa  penelitian  telah  menggunakan Arduino sebagai data sistem akuisisi dan kontrol. Namun, pada penelitian ini hanya terfokus pada pengontrolan terkait sensor api dan alaram untuk menggerakkan water plump. Penggunaan module relay dilakukan untuk mengubah tegangan motor water pump . Selain itu penggunaan sensor api KY- 026  digunakan  sebagai  pendeteksi  adanya  api  sedangkan water  pump digunakan  untuk memadamkan api. Infra merah yang dihasilkan dari sensor api KY-026 sebagai pendeteksi adanya api  dalam  suatu  bangunan  akan  mengirimkan  sinyal  sebagai input ke  Aduino  dan  memberikan informasi  bahwa  ada  atau  tidak  adanya  api  dalam  suatu  bangunan.  Jika  sensor  api  memberikan
Complete 2021, Vol. 1, No. 1, doi.org/10.52435/complete.v1i1.101
isyarat  adanya  api  dalam  suatu  bangunan,  maka  sensor  api  akan  mengirimkan input ke  Arduino Atmega 2560 dan akan mengeluarkan output yaitu memadamkan api serta mengaktifkan alarm dan water  pump .  Berdasarkan  pada  penjabaran  di  atas,  maka  peneliti  melakukan  perancangan  alat penanagan  kebakaran  otomatis  pada  rumah  atau  bangunan  dengan  mengimplementasikan teknologi, yakni Arduino Atmega 2560.

## 2. Metode
Secara  garis  besar,  rancang  bangun  alat  penanganan  kebakaran  otomatis  pada  rumah menggunakan  Arduino  Atmega  2560, relay,  water  pump ,  dan buzzer .  Diagram  blok  sistem  dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini:
ARDUINO MEGA BUZZER POWER SUPPLY RELAY SENSOR API KY-026 WATER PUMP
Gambar 1. Diagram blok sistem
Penjelasan dan fungsi dari masing-masing blok adalah sebagai berikut:
1) Mikrokontroler Arduino Atmega berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem kerja rangkaian.
2) Sensor API KY-260 berfungsi sebagai sensor pendeteksi adanya api
3) Buzzer berfungsi sebagai alarm menandakan ada nya kebakaran.
4) Water pump 12-volt berfungsi sebagai pompa air yang akan memadamkan api.
5) Relay 12-volt berfungsi sebagai pengontrol data keluaran dan tegangan untuk water pump 12-volt.
6) Power supply 12-volt berfungsi sebagai sumber energi atau tegangan.
Peracangan I/O sistem minium Arduino Atmega 2560 dan perancangan rangkaian sensor API KY-026 dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3 di bawah ini:
Gambar 2. Skema rangkaian sistem minimum Arduino
Pemasangan  rangkaian  sistem  minimum  Arduino  dilakukan  dengan  menggunakan  54  pin input/output digital (dimana  14  dapat  digunakan  sebagai output dan  16  digunakan  sebagai input analog ). Pin tersebut dapat digunakan sebagai masukan dari sensor API KY-026, keluaran menuju rangkaian relay 12-volt , rangkaian water pump , serta buzzer .
Gambar 3. Skema rangkaian sensor API KY-026
Modul sensor API KY-026 yang digunakan berfungsi untuk membaca dan medeteksi adanya api, yang  selanjutnya  mengirim  data  tersebut  kepada  mikrokontroller  Arduino  Atmega  2560.  Pada Gambar 3 terlihat bahwa sensor api memiliki empat pin yang terhubung ke Arduino Atmega 2560. Sensor tersebut bekerja dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini, transducer yang berupa infrared digunakan sebagai sensor. Flowchart sistem yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 4. Pada Gambar 4 terlihat suatu proses dimana ketika alat pertama sekali dinyatalan, maka Arduino akan melakukan inisialisasi terhadap sistem. Sensor  akan  melakukan  pembacaan  area  secara  menyeluruh.  Ketika  sensor  api  telah  aktif,  maka Arduino akan melakukan pembacaan nilai Analog Digital Input (ADC) dan melakukan looping data . Jika Analog Digital Input (ADC) bernilai hight , maka buzzer dan water pump akan aktif, Sistem ini akan melakukan tahap looping data kembali dan melihat apakah masih terdeteksi api atau tidak. Jika sistem mendeteksi tidak terdapat api, maka sistem akan kembali normal.
Gambar 4. Flowchart sistem yang dikembangkan

## 3. Hasil

## 3.1. Perancangan Rangkaian
Hasil perancangan alat penanganan  kebakaran otomatis pada rumah menggunakan Arduino Atmega 2560 dimulai dengan melakukan perancangan sensor api. Perancangan rangkaian sensor api dilakukan dengan menyusun dan merakit jalur pin digital dan mengubungkannya pada analog input 1 yang terdapat pada rangkaian Arduino. Tahap berikutnya pin vcc dan pin ground yang terdapat pada  rangkaian  sensor  api  dihubungkan  pada  pin vcc dan  pin ground pada  rangkaian  Arduino. Perancangan  alarm  ( buzzer )  yang  digunakan  sebagai  media  pemberitahuan  adanya  situasi  gawat darurat  akan  bekerja  ketika  sensor  api  berhasil  mendeteksi  adanya  api.  Rangkaian  alarm  ( buzzer ) yang dirancang terdiri dari 3 pin disusun dan dirakit dengan jalur pin digital yang dihubungkan pada pin analog 2  yang  terdapat  pada  rangkaian  Arduino.  Selanjutnya,  pin vcc dan  pin ground yang terdapat pada rangkaian alarm ( buzzer ) dihubungkan pada pin vcc dan pin ground pada rangkaian Arduino. Perancangan selanjutnya dilakukan pada relay dan water pump . Rangkaian relay memiliki 6 pin,  yakni  pin digital, pin vcc dan pin  ground, serta  3  pin  lainnya  berfungsi  sebagai  saklar  untuk rangkaian water  pump .  Rangkaian relay disusun  dan  dirakit  dengan  jalur  pin digital yang dihubungkan pada pin analog 3 yang terdapat pada rangkaian Arduino. Selanjutnya, pin vcc dan pin ground yang terdapat pada rangkaian relay dihubungkan pada pin vcc dan pin ground pada rangkaian Arduino. Hasil perancangan rangkaian sensor api, alarm, relay serta water pump dapat dilihat pada Gambar 5.
(a.) (b)
(c.)
Gambar 5. (a) Rangkaian sensor api; (b) Alarm; c) Relay dan water pump
Hasil  perancangan  alat  penanganan  kebakaran  otomatis  pada  rumah  menggunakan Arduino Atmega 2560 secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hasil rancang bangun alat penanganan kebakaran otomatis pada rumah
Setelah alat penanganan kebakaran otomatis pada rumah menggunakan Arduino Atmega 2560 telah  selesai  dirancang,  tahap  berikutnya  adalah  melakukan  pemrosesan  akhir  menggunakan perangkat  lunak  berupa program  electrical  simulator.  Program  electrical  simulator ditulis  dengan menggunakan bahasa C melalui Arduino IDE. Proses pemrosesan dilakukan dengan pengisian pada IC mikrokontroler melalui Arduino IDE menggunakan Arduino Atmega 2560 dengan bantuan kabel USB.  Program  yang  telah  dibuat  pada  Arduino  IDE  Sebelumnya  dilakukan  tahap compile untuk mengetahui  apakah  pada  program  masih  terdapat error atau  tidak.  Tampilan  proses transferring program keseluruhan pada mikrokontroler Arduino Atmega 2560 dapat dilihat pada listing program tampilan awal pada Gambar 7.
Gambar 7. Listing program tampilan awal

## 3.2. Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan dalam beberapa tahap. Tahap pertama adalah pengujian sensor api menggunakan pemantik api. Blok diagram pengujian sensor api dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Blok diagram pengujian sensor api
Pada  pengujian  tersebut,  sensor  akan  mendeteksi  dengan infrared  optic pada  sensor  api.  Jika sensor api bekerja dengan baik maka akan ditandai dengan hidupnya led notifikasi pada sensor api berwarna  hijau.  Tampilan  dapat  dilihat  pada  Gambar  9.  Pengujian  alat  secara  keseluruhan  dapat dilihat pada tampilan blok diagram Gambar 11. Pengujian alarm yang diiringi dengan water pump yang dapat dilihat pada tampilan blok diagram Gambar 10.
Gambar 9. Pengujian sensor api
Gambar 10. Diagram blok rangkaian pengujian alarm diiringi water pump
Gambar 11. Diagram blok rangkaian pengujian secara keseluruhan

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  uji  coba  perancangan  alat  penanganan  kebakaran  otomatis  berbasis  Arduino Atmega 2560 yang dilakukan peneliti, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Perancangan alat penanganan kebakaran otomatis yang dikembangkan menggunakan Arduino Atmega  2560  terbukti  berhasil  dalam  uji  coba  alat  dalam  memberikan  informasi  terkait kebakaran melalui sensor api.
2. Perancangan alat penanganan kebakaran otomatis yang dikembangkan menggunakan Arduino Atmega 2560 terbukti berhasil dalam uji coba alat memberikan membantu memadamkan api melalui alarm yang terhubung dengan water plump (pompa air).
3. Keberhasilan pada uji coba alat yang dikembangkan dikarenakan Arduino Atmega 2560 dalam alat ini berfungsi sebagai mikrokontroler yang dapat menggerakan seluruh komponen pada alat yang  di  buat  sehingga  tujuan  dari  rancang  bangun  alat  penanganan  kebakaran  ini  tercapai. Penelitian ini hanya hanya memfokuskan pada rancang bangun alat yang dimaksudkan untuk mengetahui  apakah  alat  yang  dikembangkan  dengan  menggunakan  Arduino  Atmega  2560 berhasil memberikan informasi terkait kebakaran melalui sensor api dan berhasil memberikan bantuan awal ketika bencana kebakaran terjadi melalui alaram yang terhubung dengan water plum (pompa air) atau tidak.
4. Rancang bangun alat penanganan kebakaran otomatis pada rumah yang dikembangkan dengan menggunakan  Arduino  Atmega  2560  dapat  dilanjutkan  pada  konsep  pengembangan  dan implementasi  secara  lebih  luas  agar  dapat  membantu  masyarakat  ataupun  pengguna  dalam mengantisipasi ancaman kebakaran sejak dini.
5. Penelitian  lanjutan  diharapkan  dapat  menerapkan  konsep  dan  model  rancang  bangun  alat penanganan kebakaran otomatis pada rumah berbasis Arduino Atmega 2560 sehingga nantinya alat tersebut dapat efektif digunakan untuk meminimalisir kebakaran yang luas pada rumah.

## Referensi
1. BNPB, “Potensi Ancaman Bencana,” https://bnpb.go.id/potensi -ancaman-bencana, 2021.
2. N. S. Rahayu and Wildian, “Rancang Bangun Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis dan Dinamis Berbasis Mikrokontroler,” J. Fis. Unand , vol. 6, no. 3, pp. 290 – 295, 2017.
3. Kusnandar,  N.  K.  H.  Dharmi,  and  D.  A.  Pratika,  “Rancang  Bangun  Prototipe  Pendeteksi  Kebakaran Menggunakan Konsep Internet-of- Things,” J. Tek. Media Pengemb. Ilmu dan Apl. Tek., vol. 18, no. 01, pp.
17 – 26, 2019.
4. A. Kumar et al., “Fire Sensing Technologies: A Review,” IEEE Sens. J., vol. 19, no. 9, pp. 3191– 3202, May 2019, doi: 10.1109/JSEN.2019.2894665.
5. S. Sharma, K. Chand, D. Sharma, and P. Guha, “Development of an early detection system for fire using Wireless Sens or Networks and Arduino,” Apr. 2019, doi: 10.1109/SEEMS.2018.8687333.
6. L. Kamelia, N. Ismail, and A. A. Firmansyah, “Fire disaster early detection system in residential areas,” J.
Phys. Conf. Ser., vol. 1402, p. 44001, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1402/4/044001.
7. R.  S.  Kharisma  and  A.  Setiyansah,  “Fire  Early  Warning  Using  Fire  Sensors,  Microcontroller  and  SMS Gateway,” J. Robot. Control, vol. 2, no. 3, pp. 165– 169, May 2021, doi: 10.18196/jrc.2372.
8. K.  Bouabdellaha,  H.  Noureddine,  and  S.  Larbi,  “Using  wireless sensor  networks  for  reliable  forest  fires detection,” in Procedia Computer Science, Jan. 2013, vol. 19, pp. 794– 801, doi: 10.1016/j.procs.2013.06.104.
9. M. M. M. Dana, W. Kurniawan, and H. Fitriyah, “Rancang Bangun Sistem Deteksi Titik Kebakaran Dengan Meto de Naive Bayes Menggunakan Sensor Suhu dan Sensor Api Berbasis Arduino,” J. Pengemb. Teknol.
Inf.  dan  Ilmu  Komput.,  vol.  2,  no.  9,  pp.  3384 – 3390,  2018,  [Online].  Available:  https://j- ptiik.ub.ac.id/index.php/j-ptiik/article/view/2289.
10. A. Bachri, “Rancang B angun Sistem Deteksi Kebakaran Gedung di Universitas Islam Lamongan Berbasis Mikrokontroller  Menggunakan  Radio  Frekuensi,”  J.  Elektro,  vol.  4,  no.  1,  p.  228,  Apr.  2019,  doi: 10.30736/je.v4i1.305.
11. Siswanto,  M.  Anif,  D.  N.  Hayati,  and  Yuhefizar,  “Pengamanan Pintu  Ruangan  Menggunakan  Arduino Mega2560, MQ-2, DHT- 11 Berbasis Android,” J. RESTI (Rekayasa Sist. dan Teknol., vol. 3, no. 1, pp. 66– 72, 2019, [Online]. Available: http://jurnal.iaii.or.id.
12. T. Juwariyah, S. Prayitno, L. Krisnawati, and S. Sulasminingsih , “Design of IoT -Based Home Fire Detection System Equipped with a Data Logger,” in IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1125, 2021,
p. 12079, doi: 10.1088/1757-899X/1125/1/012079.
13. S.  W.  Suciyati,  M.  S.  Hidayatullah,  and  G.  A.  Pauzi,  “An  Anal ysis  of  Data  Acquisition  System  of Temperature, Oxygen, and    Carbon Dioxide in Refrigerator with Arduino Mega 2560,” J. Ilm. Pendidik.
Fis.  Al-Biruni,  vol.  10,  no.  1,  pp.  119 – 127,  Apr.  2021,  Accessed:  Jul.  13,  2021.  [Online].  Available: http://ejournal.radenintan.ac.id/index.php/al-biruni/article/view/7452.
© 2019 by the authors. Submitted for possible open access publication under the terms and  conditions  of  the  Creative  Commons  Attribution  (CC  BY)  license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).