Prototipe Pemutar Sirkulasi Udara Otomatis Melalui Deteksi Kadar Karbon Dioksida Berlebih Dalam Ruangan

 

Pernahkah anda kuliah pada siang hari bolong di dalam ruang kelas yang AC nya mati, padahal banyak orang di dalam kelas?.. Beuh..panas bukan main kan. Pasti enak kalau pas AC nya mati tapi ada kipas angin otomatis yang siap berputar. Nahh itulah tujuan dari penelitian ini. Jika dideteksi kadar karbon dioksida di ruangan berlebih atau melebihi ambang batas, akan menyalakan otomatis pemutar sirkulasi udara di ruangan. MMm….lalu bagaimana cara kerjanya ? Ayo kita cari tau..

Untuk membantu mengatasi kadar CO2 berlebih diperlukan suatu sistem ventilasi sebagai sirkulasi udara dalam suatu ruangan. Penelitian ini merupakan prototipe dari sistem ventilasi otomatis tersebut, yang mengaplikasikan sensor gas TGS4161 sebagai pendeteksi CO2. Sistem pendeteksi ini terintegrasi dengan LCD sebagai tampilan kadar ppm CO2 dan kipas sebagai ventilasi udara.
Ada tiga kelompok kadar CO2 yang diolah pada penelitian ini, yaitu kadar 350 hingga <600 ppm untuk udara normal, kadar 600 ppm hingga <800 ppm untuk udara agak kotor, dan kadar ?800 ppm untuk udara kotor. LCD akan menampilkan kadar ppm CO2 beserta keterangan kualitas udara dalam ruangan. Jika kualitas udara termasuk kotor, maka kipas akan berputar untuk mensirkulasikan udara agar kembali normal.
Langkah-langkah yang ditempuh dalam menyelesaikan penelitian ini, antara lain membuat perangkat keras sistem, membuat perangkat lunak sebagai program pada mikrokontroler, mengkalibrasi sensor TGS4161, dan mengintegrasikan semua sistem secara keseluruhan, kemudian hasil kerja alat dipantau dengan memberikan kadar CO2 yang berbeda-beda melalui pernafasan pada kotak ujicoba. Perangkat keras terdiri dari mikrokontroler AVR ATMega8535 (4) sebagai pengendali kerja alat, sensor TGS4161 (3) sebagai pendeteksi gas CO2, operational amplifier TLC2272 (2) sebagai penguat sinyal dari keluaran sensor TGS4161, LCD sebagai penampil, serta kipas yang berfungsi sebagai pensirkulasi udara. Perangkat lunak merupakan program pada mikrokontroler untuk mengolah input dari sensor serta output ke LCD dan kipas. Sedangkan kalibrasi dilakukan berdasarkan grafik hubungan antara tegangan output sensor (EMF) dengan kadar ppm CO2.
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Kerja Alat

Mikrokontroler berfungsi sebagai pusat pengolahan data berupa sinyal tegangan analog yang akan diubah menjadi data digital dengan ADC  (Analog to Digital Converter), dimana pada AVR ATMega8535 sudah terdapat ADC internal pada Port A, dan juga sebagai pengolah untuk tampilan tulisan pada LCD.
LCD akan menampilkan tulisan indikator udara, yaitu udara normal, agak kotor, atau udara kotor. LCD juga akan menampilkan besarnya ppm CO₂ pada udara. Jika udara kotor, maka mikrokontroler akan memberikan input 1 (high) pada relay yang akan berfungsi sebagai saklar tertutup, dan meneruskan tegangan DC 12 volt ke kipas, sehingga kipas akan berputar untuk mensirkulasikan udara.
Gambar 2. Tampilan LCD pada Udara Normal

Dilakukan lagi pernapasan pada ruang ujicoba selama beberapa detik, pada LCD ditampilkan tulisan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Tampilan LCD pada Udara Agak Kotor

Kemudian, dilakukan lagi pernapasan pada ruang ujicoba dengan waktu yang lebih lama dari yang sebelumnya, pada LCD ditampilkan tulisan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Tampilan LCD pada Udara Kotor

Gambar 5. Grafik Hubungan EMF Op-Amp TLC2272 dengan Kadar PPM C02

Gambar 6. Tampilan Prototipe Pemutar Sirkulasi Udara Otomatis Melalui Deteksi CO2 Berlebih