## RANCANG BANGUN PENDETEKSI POLUSI UDARA BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA8
1) Wardatun Ni’mah
S1Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi wardatul@gmail.com
2) Charis Fathul Hadi Progam Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi chariselektro@gmail.com

## Abstrak
Rancang  bangun  untuk  pendeteksi  polusi  udara  berbasis  mikrokontroler  ATmega8  menggunakan  sensor  MQ-9. System  terdiri  atas  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Perangkat  keras  terdiri  dari  mikrokontroler  ATmega  8, rangkaian  sensor  MQ-9  dan  di  tampilkan  dengan  LCD  16  x  2  karakter.  Perangkat  lunak  mikrokontroler  dalam system ini di buat dengan menggunakan bahasa Bascom-AVR. System ini bekerja ketika sensor MQ-9 mendeteksi gas  karbon  monoksida  yang  melewati  sensor.  Kemudian  keluarannya  berupa  tegangan  yang  dip  roses  oleh  mikro kontroler  dan  di  tampilkan  ke  LCD  agar  dapat  mempermudah  pembacaan  gas  yang  telah  di  deteksi  oleh  sensor. System ini telah terealisasi dan dapat menampilkan angka indeks pada LCD agar kadar polutan di suatu tempatdapat di ketahui.
Kata Kunci: ATmega 8, MQ-9,CO,LCD

## PENDAHULUAN
Perkembangan industri kearah penggunaan mesin- mesin dan alat-alat transportasi berat. Alat-alat trasnsportasi  bermesin  baik  udara,  laut,  maupun  darat digunakan  untuk  membantu  mobilitas  manusia  dalam melaksanakan  tugasnya.pemanfaatan  teknologi  untuk memenuhi  kebutuhan  manusia  yang  semakin  kompleks, ternyata  menimbulkan  berbagai  masalah  lingkungan.  Di kota-kota  besar  pencemaran  udara  lebih  banyak disebabkan  pembuangan  limbah  industri  dan  limbah kendaraan bermotor. Kedua  faktor tersebut adalah faktor utama  pencemaran  udara  di  kota-kota  besar  .  Salah  satu masalah yang di timbulkan adalah polusi akibat emisi gas buang kendaraan bermotor. Kendaraan bermotor memiliki  pengaruh  terbesar  atas  memburuknya  polusi udara  yang  terjadi.  Polusi  semacam  ini  biasanya mempengaruhi  kualitas  udara  di  luar  ruangan  secara umum.  Baik  kendaraan  yang  modern  maupun  kendaraan yang  tidak  layak  pakai.  Senyawa  pencemar  yang  berupa emisi  gas  buang  kendaraan  bermotor  antara  lain  gas karbonmonoksida  (CO),  berbagai  senyawa  hidro  karbon, berbagai  oksida  nitrogen  (NOx)  dan  sulfur  (SOx),  dan partikulat  debu  termasuk  timbel  (Pb).  Serta  banyak  gas lain  selain  yang  berasal  dari  asap  kendaraan  juga berbahaya bagi kesehatan manusia (setiyawan nurbiantara,  2010).  Udara  mempunyai  arti  yang  sangat penting  di  dalam  kehidupan  mahluk  hidup  dan keberadaan  benda-benda  lainnya.  Sehingga  udara merupakan  sumberdaya  alam  yang  harus  dilindungi untuk  hidup  dan  kehidapan  manusia  dan  mahluk  hidup lainnya  .  hal  ini  berarti  bahwa  pemanfaatnya  harus dilakukan  secara  bijaksana  dengan  memperhitungkan kepentingan  generasi  sekarang  dan  yang  akan  dating.
Untuk mendapatkan udara sesuai dengan tingkat kualitas yang  diinginkan  maka  pengendalian  pencemaran  udara menjadi  sangat  penting  dilakukan.  Beberapa  modifikasi yang dapat di lakukan adalah dengan memberikan output berupa  suara  ketika  emisi  gas  CO  berada  dalam  kondisi yang berbahaya.sehingga memudahkan untuk mengetahui menegtahui  langkah  selanjutnya  untuk  mengamankan lingkungan  dari  emisi  gas  CO  yang  berbahaya.  Pada tugas ahir ini dilakukan perancangan dan pembuatan alat monitoring  polusi  udara  dengan  sensor  MQ-9  yang  di tampilkan  pada  LCD  yang  sebelumnya  di  proses  oleh mikrokontrol menggunakan IC ATMEGA8. System ini di harapkan  mampu  memberikan  solusi  terhadap  masalah pencemaran  udara  hususnya  pada  pengindikatoran  emisi gas  buang  Karbon  monoksida  (  CO  ).  Adapun  rumusan masalah  yang  dirumuskan  berdasarkan  judul  yang  di ambil  ialah  :  Seberapa  besar  keefektifitasan  sensor mampu  mendeteksi  tingkat  kadar  emisi  gas  buang  CO  ( carbon monoksida ) di daerah sekitar sensor ?

## KAJIAN PUSTAKA

## Mikrokontroler
Mikrokontroler  merupakan  system  computer  yang seluruh  atau  sebagian  besar  elemennya  di  kemas  dalam chip  IC  ( intergrated  Circuit )  sehingga  sering  juga  di sebut single  chip  microcomputer ,yang  masuk  dalam kategori embedded computer.  Suatu  kontroler digunakan untuk  mengontrol  suatu  proses  atau  aspek-aspek  dari lingkungan.  (  Ganef  saputro,2011)  ATMEGA8  adalah mikrokontrol CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC  yang  ditinggal.  Kebanyakan  instruksi  dikerjakan pada  satu  siklus clock ,  ATMEGA  8  mempunyai
throughtput mendekati 1 MPS per MHz  membuat disain dari  sistem  untuk  mengoptimasi  konsumsi  daya  versus kecepatan  proses.  Susunan  pin  –  pin  dari  IC mikrokontroler  ATMEGA  8  diperlihatkan  pada  gambar dibawah  ini.  IC  ini  tersusun  dari  28  pin  yang  memiliki beberapa fungsi tertentu.

## Sensor MQ-9
Sensor MQ-9 adalah sensor yang digunakan untuk memdeteksi  Karbon  Monoksida  (CO)  ,CH4,gas  LPG dan  gas  pembuangan  limbah  industry  maupun  limbah kendaraan bermotor.

## Buzzer
Buzzer  adalah  sebuah  komponen  elektronika  yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer terdiri dari kumparan  yang terpasang pada diafragma  dan  kemudian  kumparan  tersebut  dialiri  arus sehingga  menjadi  elektromagnet,  kumparan  tadi  akan tertarik  ke  dalam  atau  keluar,  tergantung  dari  arah  arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma  maka  setiap  gerakan  kumparan  akan menggerakkan  diafragma  secara  bolak-balik  sehingga membuat  udara  bergetar  yang  akan  menghasilkan  suara. Buzzer  biasa  digunakan  sebagai  indikator  bahwa  proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

## METODE

## Blok Diagram
Pada  perancangan  alat  pendeteksi  udara  ini,system terbagi menjadi bagian yaitu pra proses,proses dan proses akhir . pada pra proses atau proses awal akan di  jelaskan bagaimana  pendeteksian  sensor  TGS  2442  pada  karbon monoksida  (  CO  ).  Sedangkan  pada  tahap  proses  dari listing program yang dirancang jika sensor mendetksi gas CO akan mengeluarkan logika dan hasil tersebut akan di kirimkan ke mikrokontrol kemudian pemrosesan tersebut aka  mengaktifkan  outout  LCD.  Jika  kondisi  sensor  TGS 2442  mendeteksi  gas  ,maka  hasilnya  akan  di  tampilkan pada  LCD.jika  kondisi  masih  di  bawah  ambang  batas maka alarm tidak akan di aktifkan oleh mikrokontrol dan jika  kondisi  pendeteksian  sensor  telah  mencapai  ambang batas  maka  secara  otomatis  mikrokontroler  akan mengaktifkan alarm.Dan pada tahapan proses ahir adalah pengujian alat.

## Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu yang di butuhkan untuk pembuatan alat miniature atau prototype kurang  lebih  sekitar  2  bulan  .  Tempat
penelitian di lakukan di laboratorium kampus Universitas PGRI Banyuwangi.

## Tahap Perencanaan

## Rancangan Pengujian Alat
Gas  karbon  monoksida  (CO)  adalah  gas  yang  dihasilkan dari  proses  oksidasi  bahan  bakar  yang  tidak  sempurna. Gas  ini  bersifat  tidak  berwarna,  tidak  berbau,  tidak menyebabkan iritasi. Apabila gas ini sudah terlalu banyak diudara  maka  dapat  menyebabkan  dampak  negatif  baik bagi manusia maupun bagi kebersihan lingkungan hidup. Gas CO ini  masuk ke tubuh  manusia  melalui pernafasan dan diabsorpsi di dalam peredaran darah. Gas CO ini juga mempunyai  kemampuan  berikatan  dengan  haemoglobin sebesar  240  kali  lipat  dari  kemampuan  O2.  Dengan demikian  kompetisi  ini  akan  menyebabkan  pasokan  O2 ke  seluruh  tubuh  menurun  tajam,  sehingga  melemahkan kontraksi  jantung  dan  menurunkan  volume  darah  yang didistribusikan.  Konsentrasi  CO  kurang  dari  400  ppm menyebabkan  pusing-pusing  dan  keletihan,  sedangkan konsentrasi  tinggi  lebih  dari  2000  ppm  dapat menyebabkan  kematian.  Dimana  PPM  atau  “  Part  Per Million”  adalah  satuan  konsentrasi  yang  sering dipergunakan  dalam  cabang  kimia  analisa.Satuan  ini sering  di  gunakan  untuk  menunjukkan  kandungan  suatu senyawa  dalam  suatu  larutan.  Seperti  halnya  ppm  ,maka konsentrasinya merupakan perbandingan antara  beberapa bagian  senyawa  dalam  satu  juta  bagian  suatu  system.
Sama  halnya  dengan  prosentase  yang  menunjukkan bagian per seratus.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Secara  umum  rangkain  Pendeteksi  Polusi  Udara Berbasis Mikrokontrol ATmega8 terdiri dari tiga bagian yakni: bagian input ,pengolahan data dan bagian output . Dimana input terdiri  dari  sensor  MQ-9  yang  berfungsi untuk  memasukkan  data input an  ka  bagian pengolahan data  (pemroses).  Pengolahan  data  merupakan  inti  dari sebuah  rangkaian  dimana  pada  rangkaian  pendeteksi polusi CO menggunakan IC Mikrokontroller ATmega8,yang  bekerja  pada  mode  aktif- low dan melacak  sumber inputan melalui  program  yang  telah ada pada IC ATmega8. Mikrokontroller akan melakukan  tugas  sebagaimana  kondidsi  yang  diterima dari inputan ,jika  sakelar  di  tekan  maka  maka  program akan mengaktifkan interupsi, menghitung data, membandingkan dan menyimpan data dalam memori IC mikrokontrol tersebut. Data yang tersimpan ditempatkan  dalam  memori  register  yang  telah dipersiapkan  oleh  mikrokontroler  yang  nantinyan  akan di  tampilkan.  Penghitungan  dilakukan  dengan  cara membaca  nilai  digital  pada input an  IC  Mikrokontrol ATmega8.  Apabila  ada input an  pada  sensor  maupun saklar  maka  akan  diperoleh  data,  kemudian  program pengolah  data  akan  memberikan output untuk mengaktifkan driver dan sebaliknya jika tidak ada input sensor  maupun  saklah  maka  program  pengolah  data tidak  mengeluarkan output sehingga driver kembali tidak aktif.

## PENUTUP

## Simpulan
Dari  hasil  perancangan  system  penggunaan  sensor MQ-9  pada  Karbon  Monoksida  (  CO  )  berbasis mikrokontroler  ATMega8  secara  umum  di  dapat kesimpulan sebagai berikut: (1) Mikrokontroler ATmega8 dapat di gunakan sebagai kendali utama dalam pengendalian  sensor  MQ-9  untuk  mendeteksi  kadar Karbon  Monoksida  (  CO  ).  (2)  ATmega8  dan  di tampilkan pada LCD dan menghidupkan indicator sesuai kondisi  yang  di  terima  oleh  sensor.  (3)  Hasil  dari pengujian  Rancang  Bangun  Pendeteksi  Polusi  Udara Berbasis ATmega8 didapatkan error sebesar 33%,dengan
hasil  tersebut  alat  dapat  di  kategorikan  bekerja  dengan baik.

## Saran
Pada  Rancang  Bangun  Pendeteksi  Polusi  Udara Berbasis  Mikrokontrol  ATmega8  yang  menggunakan sensor MQ-9 untuk mendeteksi kadar Karbon Monoksida masih  terdapat  beberapa  fungsi  lainnya  perlu  di tambahkan pada rancang bangun ini. Untuk pengembangan  lebih  lanjut  di  sarankan  beberapa  hal berikut: (1) Bisa menggunakan sensor pendeteksi Karbon Monoksida  yang  lain  seperti  sensor  TGS2440.  (2) Penambahan  perintah  pada  program  seperti  kondisi sedang  dan  sangat  bahaya.  (3)  Penggunaan  LCD  yang lebih  besar  sehingga  mudah  dilihat  jika  di  letakkan  di tempat  umum.  (4)  Dapat  menampilkan  spesifikasi  kadar CO yang terukur oleh sensor.

## DAFTAR PUSTAKA
Atmel,2013, 8-  bit  Atmel  with  8KBytes  In-System
Programmable Flash, hal 2-331 atmel corporation.
Ganef  Saputro,2011, Perancangan  Sistem  Pendeteksi Asap Rokok Dan Gas Lpg Bebasis Mikrokontroler AVR ATMega16, Skripsi Sekolah  Tinggi  Manajemen  Informatika  Dan Komputer AMIKOM Yogyakarta.
Hafiizh Ashshiddiqi Prabowo Jati dan Danang Lelono,2013, Deteksi  dan  Monitoring  Polusi Berbasis Array Sensor  Gas, IJEIS  volume 3,No.2;hal 1-10
Keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan  Hidup  No.  45 Tahun  1997  Tentang  :  Indeks  Standar  Pencemar Udara,1997
Nasrullah  E  dan  Raharjo  Y,  2009, Rancang  Bangun Alat  Pemantau  Kualitas  Udara  Sekitar
Berbasis  Mikrokontroler  AVR  ATMega  8 Dengan Penampil Dot Matrix , ELECTRICIAN Jurnal Rekayasa dan
Teknologi Elektro  Volume: 3, No.1; hal. 1-9
Rr.Wulan  Apriliyanti  P,2012,  SNI,2005, Nilai  Ambang Batas  (NAB)  zat  kimia  di  udara tempat  kerja,
Skripsi  Fakultas  Tehnik  Departemen  Teknik Elktro Universitas Indonesia Depok Setiyawan Nurbiantara,2010, Pengaruh Polusi UdaraTerhadap Fungsi Paru Pada Polusi Lalu Lintas Di Surabaya ,Perpustakaan.uns.ac,id
,No.1;hal.i-70
SNI,2005, Nilai  Ambang  Batas  (NAB)  zat  kimia  di udara tempat kerja, hal 1- 31 Badan Standardisasi Nasional Tossin Alamsyah,Asti Dwitya,Ahmad Sarifuddin dan Endang Saepuddin,2012, Wirelless
Measurement
Gas,Karbon
Monoksida (CO),Nitrogen Dioksida (NO2) Dan Ozon (O3), Politeknologi  Volume  10,No.2;hal  1-7  Hanwei corporation, MQ-9 , http://www.hwsensor.com di akses jam 3.44 9 Juni 2015
Kho  D,  2014, Teknik  Elektronika ,  Komponen Elektronika http://teknikelektronika.com/category/elektronika (Diakses pukul 9:15, 12 April 2015)