PERANCANGAN ALAT PEMANTAU KUALITAS LINGKUNGAN

SECARA PORTABEL BERBASIS ARDUINO

DENGAN TAMPILAN VISUAL

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Oleh :

VIKI YUSDIANTO

D400 150 162

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

i

ii

iii

1

PERANCANGAN ALAT PEMANTAU KUALITAS LINGKUNGAN

SECARA PORTABEL BERBASIS ARDUINO

DENGAN TAMPILAN VISUAL

Abstrak

Keterbatasan panca indra manusia untuk merasakan suatu lingkungan sangat terbatas untuk

mengetahui suatu lingkungan. Kondisi lingkungan yang baik adalah kondisi dimana bisa

sebagai perkembangan dan pertumbuhan suatu makhluk hidup dengan baik. Kondisi

lingkungan yang baik dapat dipengaruhi banyak faktor, untuk kondisi lingkungan udara.

Antara, lain banyak pepohonan yang menghasilkan O2, sedikitnya kadar CO2 atau zat-zat

polutan yang berbahaya. Terlalu banyak polutan atau zat-zat berbahaya dapat mengganggu

kehidupan mahkluk hidup, seperti batuk-batuk, gangguan pernapasan, iritasi dan lain-lain.

Maka dari itu perlu adanya alat untuk mengetahui baik, atau kurang baiknya suatu

lingkungan sekitar mahkluk bertempat tinggal. Alat ini dapat mengukur suhu, kelembapan

udara serta koordinat dari tempat yang diukur menggunakan alat ukur tersebut. Alat ini

dapat mengukur keadaan lingkungan dengan algoritma pintar yang di tanamkan dalam

Arduino mini, sensor bmp280 ketinggian dan tekanan, DHT11 sebagai sensor suhu dan

kelembapan. Serta sensor MQ135 sebagai sensor kualitas udara dan GPS sebagai sensor

koordinatnya. Kemudian alat ini bida di ujikan dibawah, pada tanah datar bisa juga

diterbangankan menggunakan balon , perangkat drone multikopter atau lain sebagainya

dengan membandingkan hasil pegukuran didua lokasi yang berbeda dan dua waktu yang

berbeda. Disisi lain alat ini dapat menampilkan data pengukuran pada suatu aplikasi yang

telah dibuat yang biasa disebut Graphical User Interface (GUI) serta report hasil

pengukuran tersebut sesuai priodik tertentu dengan teknologi nirkabel. Hasil dari penelitian

ini menetahui tingat kualitas udara dilokasi berbeda-beda semakin banyaknya aktifitas

manusia akan mempengaruhi kualitas udara dilingkungan sekitar.

Kata Kunci: BMP280, DHT11, MQ135, GPS, GUI, Telemetry, Teknologi nirkabel

Abstract

The limitations of the human senses to an environment are very limited for information of an

environment. A good environmental condition is a condition where it can be as the

development and growth of a living being well. Good environmental conditions can be

caused many factors, for air environment conditions. Among other things are trees that

produce O2, CO2 levels or harmful pollutants. Too many pollutants or harmful substances

can live the life of living things, such as coughs, respiratory problems, irritation and others.

Therefore there is a need for a tool to know either, or less simply around the creature resides.

This tool can measure the temperature, humidity and coordinates of the place measured

using the gauge. This tool can measure the state of the environment with smart algorithms

embedded in the Arduino mini, bmp280 height and pressure sensors, DHT11 as a

temperature and humidity sensor. As well as the MQ135 sensor as an air quality sensor and

GPS as the coordinate sensor. Then this tool can be tested below, on flat ground can also be

flown using balloon, multicopter drone device or other by comparing the measurement result

in two different location and two different time. On the other hand this tool can display the

measurement data on an application that has been made commonly called Graphical User

Interface (GUI) and report the measurement results in accordance with the specifications.

The result of this research is to know the quality of air in different location, the more human

activity will fight the air quality in the environment.

Keywords: BMP280, DHT11, MQ135, GPS, GUI, Telemetry, Teknologi nirkabel

2

1. PENDAHULUAN

Di era modern ini teknologi komunikasi menunjukan perkembangan yang sangat pesat mulai

dari komunikasi melalui media kertas lalu berkembang ke teknologi komunikasi melalui

kabel hingga saat ini teknologi komunikasi mengunakan nirkabel atau radio frekuensi (RF).

Berkembangnya teknologi RF memudahkan manusia untuk melakukan komunikasi jarak jauh

tanpa mengunakan kertas maupun kabel yang digunakan sebagai media penghubung. Radio

frekuensi diterapkan dalam telekomunikasi untuk pertukaran informasi berupa suara, video,

dan data yang digunakan untuk tujaan tertentu.

Rekayasa dalam teknologi radio frekuensi mencakup bidang kesehatan, komunikasi,

lingkungan dan masih banyak. Di dalam bidang lingkungan digunakan untuk memantu atau

mengawasi suatu lingkungan dari perubahan data-data lingkungan disekitarnya. Data-data

tersebut berupa suhu, kelembapan, tekanan udara, serta mendeteksi gas tententu pada

ketinggian tertentu. Oleh sebab itu untuk mengatasi masalah tersebut dibutuhkan alat yang

bersifat portabel.

Sebelumnya alat yang pernah dibuat dan diteliti untuk memonitoring lingkungan,

antara lain oleh Yudhaniristo (2014). Prototipe alat monitoring radioaktivitas lingkungan,

cuaca dan kualitas udara secara online dan periodic berbasis Arduino. Alat ini di rancang

untuk merekayasa masukan dari sensor-sensor menjadi data cuaca, kaualitas udara dan

radioaktivitaas lingkungan secara langsung secara online.

Dan untuk penelitian selanjutnya dibuat oleh Maulana Ubaidillah(2015). Tentang alat

ukur kualitas udara mengunakan sensor gas MQ135 berbasis Microkontroller ATMega16A.

didalam penelitian ini sensor gas MQ135 mendekteksi kadar gas polutan dan akan

ditampilkan dalam LCD (Liquid Crystal Display).

Dari jabaran diatas, penulis memiliki gagasan untuk membuat sistem perangkat atau alat

pemantau kualitas lingkungan secara periodik pada penelitian ini. Maka penulis memutuskan

untuk meneliti dan membuat dengan judul “ Perancangan Alat Pemantau Kualitas

Lingkungan Secara Portabel Berbasis Arduino Dengan Tampilan Visual”. Alat ini bekerja

membaca sensor sesuai parameter yang ada di lingkungan sekitar berupa suhu, kelembapan,

gas, tekanan udara, ketinggian , foto dan video lingkungan sekitar, serta koordinat lokasi

yang dipantau. Hasih baca parameter tersebut akan dikirim ke GS(ground station) melalui

modul RF 433Mhz sedangankan untuk video lingkingan dikirim melalui modul RF 5.8Ghz.

dan selanjut nya akan ditampilkan pada layar computer melalui tampilan visual secara priodik

dan parameter yang diterima oleh GS akan disimpan di data logger.

3

2. METODE

Berisi tentang alat dan bahan yang akan digunakan, perancanagan berangakat keras

(Hardware) serta berancangan perangkat lunak (Software) untuk pembuatan dan perancangan

perangkat pemantau kualitas lingkungan antara lain.

2.1 Alat dan Bahan

Pada pembuatan dan perancangan perangkat ini peralatan dan komponen elektronika yang

digunakan antara lain Arduino mini, modul kamera OV7670, modul GPS (Global Positioning

Sistem ), sensor BMP280, sensor DHT11, sensor gas MQ135, sensor pembagi tegangan,

stabil tegangan, DC(Direct-Current) step up, RF (Radio Frekuensi) 433Mhz(Megahertz), RF

5.8Ghz(Gigahertz), Baterry LIPO, USB (Universal Serial Bus) Extended, dan Quad Copter.

2.2 Perancangan

Didalam perancangan perangkat pemantau kualitas lingkungan dibagai menjadi 2 (dua)

bagian perancangan sebagai berikut perancangan perangkat keras (Hardware), antara lain.

2.2.1 Perancangan Hardware

Dalam perangkat pemantau kualitas lingkungan ini terdapat sensor MQ135 yang

menghasilkan tegangan analog yang selanjutnya akan dihubungkan ke Arduino mini sebagai

masukan analog input yang akan diolah Arduino agar nilai kualitas udara. Dalam pemantauan

kualiatas lingkungan ini membutuhan sensor yang dapat membaca suhu, tekanan udara dan

ketinggian sehingga sensor yang digunakan BMP280. Sensor DHT11 yang digunakan untuk

memantau suhu dan kelembapan di sekitar area perangakat ini. Dan dalam pemantauan ini

diperlukan sensor untuk mendedeksi lokasi pemantauan kualitas lingkungan sehingga dapat

mengetahui lokasi tepatnya dimana lokasi sebenarnya maka mengunakan Global Positioning

System (GPS). Serta dilengkapi pemantau tegangan Battery pada perangkat ini. Camera

sebagai pengambilan gambar dan video. Untuk mengirim sinyal video dari perangkat

pemantau lingkungan ke Komputer atau Leptop (Ground station) mengunakan modul

transmitter TS832 frekuensi 5.8Ghz(Gigahertz) serta untuk mengirim hasil baca sensor-

sensor ke ground station mengunakan modul RF 433Mhz(Megahertz).

Perancangan Hardware yang akan digunakan untuk membuat perangkat pemantau

Kualitas lingkungan ditunjukan dengan diagram blok yang diperlihatkan pada gambar 1

berikut ini.

4

Gambar 1. Diagram Blok Sistem perangkat pemantau kualitas udara

Didalam perancangan perangkat pemantau lingkungan ini modul atau komponen yang

dibutuhkan sebagai berikut Arduino mini, modul Kamera, modul GPS, Sensor BMP280,

Sensor gas MQ135, DHT11, sensor Battery, modul RF 433Mhz, Modul RF transmitter

5.8Ghz dan power supply.

Didalam diagaram blok sistem perangkat pemantau juga membuntuhkan blok

diagram ground station untuk mengetahui hasil baca sensor-sensor yang dibaca oleh

perangakat pemantau lingkungan yang dikirim lewat RF 433Mhz dan 5.8Mhz dan dan

diterima oleh ground station selanjut nya diolah oleh aplikasi Visual studio 2013 agar user

dan operator paham. Diagram blok yang diperlihatkan pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2. Diagram Blok Sistem ground station

5

Didalam perancangan sistem ground station ini modul atau komponen yang

dibutuhkan sebagai berikut modul RF 433Mhz, Modul RF Receiver 5.8Ghz, power supply,

dan komputer.

Arduino mini di dalam perancangan ini digunakan untuk kendali sistem sebeb berat

yang ringan serta bentuknya yang kecil dengan performa yang cukup untuk perangkat

pemantau kualitas lingkungan. Arduino mini disini bertugas untuk mengolah inputan dari

sensor-sensor dan akan dikirim ke RF 433Mhz berupa Ketinggian, Suhu, Kelembapan,

Tekanan udara, latitude, longitude, satelit GPS, akurasi lokasi, Jarak antara perangkat

pemantau dengan ground station, Kualitas udara, kadar CO2, Tegangan Battery, dan status

video sender. Serta mengendalikan RF 5.8Ghz kapan mengirimkan video dan mematikan

video sesuai keinginan operator melalui Software visual studio 2013.

Sensor GPS merupakan sensor untuk mengetahui posisi atau letak perangkat ini di

permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan sinyal satelit. Didalam perangakat ini data

yang diambil dari GPS antara lain data latitude, longitude, nomer satelit yang digunakan,

akurasi posisi yang di tetapkan, dan jarak ground station dengan perangkat pemantau kualitas

lingkungan.

Sensor BMP280 yaitu sensor tekanan yang popular digunakan untuk membaca

tekanan udara di tempat tentu sensor ini juga dapat digunakan untuk membaca ketinggian

diatas permukaan laut serta suhu disekitarnya. Sensor ini merupakan pengembangan terbaru

dari sensor BMP 180 dan sensor BMP085 yang dibuat sebelumnya dimana sensor ini

membunyai akurasi yang tinggi dalam pembacaan variable tertentu (tekanan udara). Untuk

komunikasi sensor ini mengunakan interface i2c yang mudah dalam intregasi dengan

microcontroller.

Sensor DHT11 merupakan sensor yang digunakan untuk membaca suhu dan

kelembapan disekitarnya, sensor ini komunikasi dengan serial interface (single-wire two-

way) komunikasi 2 arah hanya mengunakan 1 port (kaki) yang memudahkan dalam

interface dengan microcontroller serta segi harga yang murah.

Sensor MQ135 dipakai dalam perangkat pemantau kualitas lingkungan berfungsi

untuk mendeteksi tingkat gas NH3(Amonia), NOx (Nitrogen Monoksida dan Nitrogen

Dioksida), Alcohol, Benzene, Smoke, CO2(Carbon Dioksida) dan dapat dikembangkan untuk

menganalisa kualitas udara disekitarnya. Sensor gas MQ135 akan memberi sinyal inputkan

ke microcontroller berupa sinyal analog dan akan olah oleh microcontroller. Hasil

pengelohan akan dikirim ke ground station.

6

Sensor Battery ini memakai prinsip pembagi tegangan dimana tegangan Battery akan

dibuat tegangan referensi dari tegangan sumber yang lebih besar (tegangan Battery), dengan

mengunakan 2 buah resistor yang diseri dan titik tengah sebagai teganagan referensi dan ke

dua titik input ke teganagan Battery serta ground tegangan referensi akan dikirim ke

Arduino(sinyal analog) yang akan diolah menjadi nilai digital yang menunjukan tegangan

Battery.

Selain itu komponen paling utama dalam komunikasi antara perangkat pemantau

kualitas udara dengan ground station adalah RF 443Mhz dan RF 5.8Ghz. RF 443Mhz

melakukan pengiriman hasil baca sensor-sensor yang telah diolah oleh microcontroller.

Sedangkan untuk RF 5.8Ghz hanya mengirim sinyal video dari perangkat pemantau kualitas

lingkungan ke ground station.

2.2.2 Perancangan Software

Perancangan Software terdiri dari 2 bagaian yaitu perancangan Software untuk

microcontroller dan perancangan Software untuk tampilan ground station. Untuk lebih

jelasnya bias dilihat dibawah ini.

2.2.2.1 Perancangan Software untuk Microcontroller (Arduino)

Didalam perancangan Software untuk microcontroller dimana Software yang diperlukan

untuk memprogram dengan mengunakan Software Arduino IDE. Dimana alur pembuatan

program dapat diamati dengan flow chat sesuai dengan gambar 3 berikut ini.

Gambar 3. Flow chart sistem kerja perangkat pemantau kualitas lingkungan

7

Pada flowchart proses inisialisasi variable dan port yang diguanakan adalah

membuat variable dan port yang digunakan untuk membuat program microcontroller.

Variable-variabel ini digunakan untuk tempat menampung data-data hasil sensor dan variable

untuk melakukan proses perhitungan sehingga nilai yang didapatkan meminimalkan selisih

nilai dengan alat ukuran yang tersedia. Variable yang diguanakan antara lain variable GPS,

variable, BMP280, variable DHT11, variable MQ135, variable Battery, dan variable Video

Sender.

Didalam flowchart baca BMP280 (kal_0m) akan melakukan satu kali proses kalibrasi

yaitu membaca sensor 10 kali lalu menetapkan nilai kalibrasi (kal_0m) yang digunakan untuk

pengurangan hasil baca sensor BMP280 (ketinggian=baca ketinggian dari permukaan laut -

kal_0m) untuk membuat 0(nol) meter dari permukaan tanah saat perangakat pemantau

kualitas udara dihidupkan dan baca suhu BMP280 (temp) serta baca tekanan udara BMP280

(pascal).

Di dalam flowchart ini hasil dari pembacaan suhu BMP280 sudah dikalibrasi dengan alat

Krisbow KW06-767 agar hasilnya menjadi akurat lalu bacaan suhu BMP280 ini akan di

gabungkan dengan nilai bacaan suhu dari DHT11. Ditunjukan pada gambar 4 sebagai berikut.

Gambar 4. Program pembacaan sensor BMP280 pada program Arduino

Pada flowchart baca GPS akan membaca data GPS yang berupa latitude, longitude,

nomer satelit yang digunakan, akurasi posisi yang di tetapkan, dan jarak ground station

dengan perangkat pemantau kualitas lingkungan. Hasil baca sensor GPS ini akan dipakai

8

untuk memberikan kordinat maps pada saat membuka kembali report pemantauan kualitas

lingkungan.

Pada flowchat baca DHT11 yang yang dibaca berupa suhu dan kelembapan untuk

nilai suhu sendiri rata-rata dari baca suhu BMP280 dan baca suhu DHT11 dibagi 2.

Sedangkan untuk kelembapan hasil baca nilai kelembapan dari DHT11.

Didalam flowchat baca MQ135 yang dibaca berupa tegangan analog dan selanjut nya

diubah menjadi data kualitas udara dan data CO2. Didalam program pembacaan sensor

MQ135 akan membaca 20 kali bacaan sensor selanjutnya baru akan melakuakan perhitungan

kualitas udara dan kadar CO2. Ditunjukan gambar 5 yaitu.

Gambar 5. Program pembacaan sensor MQ135 pada program Arduino

Dalam flowchart pembacaan sensor tegangan Battery menguanakan inputan tegangan

analog yang didapatkan dari pembagai tegangan dari Battery tersebut selanjutnya akan diolah

oleh microcontroller sehingga menjadi data tegangan Battery. Ditunjukan gambar 6 sebagai

berikut.

Gambar 6. Program Pembacaan sensor Battery

9

Untuk kalibrasi hasil bacaan sensor battery dapat mengunakan rumus sebagai berikut.

Dimana, X = Nilai kalibrasi

Vref = Voltase output dari sensor pembagi tegangan battery

Resolution = 0.0049, nilai dari 5volt/ nilai variable karna mengunakan int

maka nilainya 1024.

VB = Nilai voltase battery yang di ukur

Dalam flowchart video sender mengamati berubahan data yang dikirim dari ground

station untuk ON atau OFF modul RF 5.8Ghz dan akan memberikan data kembali ke ground

station tentang status RF 5.8Ghz dalam keadaan ON atau OFF.

Dalam flowchart kirim data mengunakan 4 tahapan pengiriman data dengan setiap

pengiriman data mengunakan kode khusus agar bias mengetahui data apa saya yang dikirim

agar di ground station mudah dalam pemilahan data-data yang di diterima dengan tanda

koma “,” sebagai pemisah data. Untuk data apa saja yang dikirim masing-masing kode buka

dapat dilihat pada gamabar 7 program pengirim data sebagai berikut.

Gambar 7. Format data yang dikirim dari perangkat pemantau kualitas air

2.2.2.2 Perancangan Software visual studio 2013

Dalam perancangan Software Microsoft Visual Studio 2013 dengan nama “Muatan”

merupakan Software yang digunakan untuk menampilkan data-data yang dikirim dari

perangkat pemantau kualitas udara ke ground station yang akan divisual kan dalam tampilan

layar computer sehingga operatar dapat memahami dengan mudah data-data yang diterima.

Didalam Software muatan terdiri dari 2 tab yaitu tab “ HOME” dan Tab “SERIAL

TERMINAL”. Dalam tab HOME berisi gauge ketinggian, gauge tekanan udara, gauge

Battery, Maps posisi terbaru dari perangkat pemantau kualitas udara, gauge suhu, gauge

kelembapan, gauge kualitas udara dan indexnya, gauge CO2, serta control dan status

10

pengiriman data video. Sedangkan untuk tab “SERIAL TERMINAL” terdiri dari teks box

yang berisi data masukan dari perangkat pemantau kualitas lingkungan yang belum diolah

oleh program “MUATAN” Untuk lebih jelas nya dapat dilihat digambar 8 dan 9 berikut ini.

Gambar 8. Tampilan tab HOME Software “MUATAN”

Gambar 9. Tampilan tab SERIAL TERMINAL Software “MUATAN”

Dan Software ini juga dilengkapi oleh data logger yang berfungsi menyimpan data-

data dari perangkat ini dalam format “ums.txt”. Ditunjukan gambar 10 sebagai berikut.

11

Gambar 10. Data logger yang tersimpan dalam Software “Muatan”

Sedangan untuk videonya mengunakan apliksi “Bandicam” aplikasi ini dapat diperoleh

dengan mudah di google bandicam juga dapat digunakan untuk merekam video dan

mengambil foto dengan waktu tertentu. Dengan format video “.AVI” dan format foto “.JPG”.

2.2.3 Perancangan Desain Perangkat

Diperancangan skematik elektronika dibuat menguanakan Software EAGLE yang dapat

langsung dibuat bordnya atau gambar pcb. Skematik elektronika berfungsi untuk memberikan

gambaran, penentuan port yang diguanakan, penentuan komponen yang dibutuhkan.

Skematik elektronika diperlihatan pada gambar 11 sebagai berikut.

Gambar 11. Gamabar skematik pemantau kualitas lingkungan

Untuk desain perangkatnya sendiri terbuat dari acrylic berbentuk tabung dengan

tinggi 15 CM (CentiMeter), diameter tabung 10 CM belum termasuk 2 buah antenna dan

berat 330 Gram untuk desain sendiri bisa dilihat pada gambar 12.

12

Gambar 12. (a). Gambar tampak depan, (b). Gambar tampak belakang,

(c). Gambar tampak atas , (d). Gambar tampak bawah.

Gambar 13. Quad Copter dan Perangkat Pemantau Kualitas Lingkungan

2.2.5 Perancangan Pengujian

Pengujian pemanatau lingkungan akan dilakauakan pada 2 tempat dan dengan waktu yang

berbeda yaitu pagi, siang, serta sore hari dimana perangkat akan dipasang dibawah Quad

Copter. Pengunaan Quad Copter untuk menerbangkan perangkat ini sangant cocok karna

mempunyai tingkat terbang tinggi, stabil, serta mudah dalam pengunaan, dan murah dalam

pengoperasiannya sebagai media untuk menerbangan perangkat pemantau kualitas udara.

Untuk sensor MQ135 akan di uji mengunakan bakaran kertas sedangkan DHT11 dikalibrasi

dengan alat ukur Krisbow KW06-797.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Penelitian

Dalam hasil dan penelitian ini akan menentukan kualitas lingkungan dengan

membangdingkan kualitas udara pada lokasi tertentu dengan hasil bacaan sensor-sensor

dengan index kualitas udara dan dibandingkan alat ukur tertentu untuk mengetahui apakah

13

sistem sudah bekerja dengan baik. Untuk pengujian secara nyata dilakuakan dengan

menerbangkan dengan mengunakan Quad Copter diketinggian tertentu, serta dilakukan

ditempat terbuka untuk mengurangi ganguan antara RF pemancar dan RF penerima.

3.2 Pengujian Sistem dan Analisa

Pengujian perangkat ini variable suhu, kelembapan, ketinggian serta voltase battery.. Pada

table dibawah ini uji coba dilakuakan 3 kali untuk membandingkan tingkat eror alat yang

dibuat dengan alat ukur yang dibuat oleh pabrikan. Pada kolom Alat merupakan hasil baca

alat pemantau kualitas udara, sedangkan untuk kolom alat ukur merupakan hasil baca alat

ukur yang dibuat pembanding dengan alaat yang dibuat. Untuk suhu dan kelembapan

mengunakan alat ukur Krisbow KW06-787, untuk ketinggian mengunakan alat ukur meteran

sedangkan untuk voltase battery mengunakan multimeter Sanwa YX360TRF. Pada kolom

eror merupakan persentase eror pembacaan nilai alat dengan pembacaan nilai alat ukur

dengan rumus sebagai berikut.

Dimana, Eror : Hasil persentase eror alat dengan alat ukur

VA : Nilai Alat

VAU : Nilai Alat Ukur

Pengunaan rumus di atas untuk mencari persentase nilai untuk table dibawah ini.

Semakin kecil prentase eror maka semakin presisi hasil baca sensor pada alat pemantau

kualitas udara, sedangankan semakin besar prentase eror nya maka hasil baca sensor tersebut

kurang akurat. Diperlihatkan pada table 1 sebagai berikut.

Uji

Coba

Suhu

(oC)

Kelembapan

(%RH)

Ketinggian

(Meter)

Battery

(Volt)

Alat Alat

ukur

Eror

(%) Alat

Alat

ukur

Eror

(%) Alat

Alat

ukur eror Alat

Alat

ukur

Eror

1 27.2 27.3 0.4 67 64 4.6 0.6 1 40 8.2 8.2 0

2 27.0 26.9 0.4 69 63 9.5 1.4 2 30 7.8 7.8 0

3 27.5 28.1 2.1 67 60 11.7 1.5 2.2 32 7.5 7.4 1.4

Rata-

rata 27.2 27.4 0.7 67.7 63.3 6.9 1.1 1.7 35 7.8 7.8 0

Tabel 1. Hasil uji coba perangkat dengan alat ukur

14

Untuk suhu, kelembapan, dan Battery mempunyai tingkat eror yang cukup kecil sedangan

untuk ketinggian mempunyai tingkat eror yang besar dan semakin tinggi alatnya semakin

kecil tingkat erornya. Untuk pengujian komunikasi RF 433Mhz dan RF 5.8Ghz dilakuan

ditempat terbuka. Ditunjukan pada tabel 2 sebagai berikut

RF Jarak (Meter)

100 200 300 400 500

433Mhz ada ada ada ada ada

5.8Ghz ada ada ada ada ada

Tabel 2. Hasil uji coba komunikasi Ground station dengan Perangkat

Untuk pencobaan selanjutnya perangkat akan di terbangkan mengunakan Quad Copter

dengan 2 lokasi dan 2 keadanan pagi dan siang. Untuk rincian dapat dilihat di bawah ini.

Lokasi 1 dengan rincian uji coba alat di sebagai berikut.

Tanggal : Senin, 31 Juli 2017

Alamat : Lapangan Sepak Bola Jalan Pabelan 1 Rt 01 Rw 02 Kelurahan

Pabelan Kecamatan Kartasura Kabupaten, Surakarta, Pabelan,

Kartasura, Kota Surakarta, Jawa Tengah

Waktu : 08.00 dan 13.00

NO Waktu

Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas

udara

Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH

1 08:22:27 -7.559288 110.764999 0.76 99968 29.33 74 2.21

2 08:22:32 -7.559317 110.764999 8.08 99881 29.38 74 1.99

3 08:22:47 -7.559322 110.764953 11.71 99838 29.33 73 1.84

4 08:23:12 -7.559311 110.764984 14.06 99887 29.36 72 1.91

5 08:23:17 -7.559325 110.764968 20.89 99729 29.86 71 1.9

Tabel 3. Hasil Pengukuran pada lokasi 1 waktu pagi hari

NO Waktu

Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas

udara

Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH

1 13:17:57 -7.559282 110.765007 0 99957 32.83 50 3.31

2 13:18:02 -7.559281 110.765014 2.11 99919 32.85 52 3.01

3 13:18:07 -7.559322 110.764999 6.91 99862 32.86 50 2.94

4 13:18:12 -7.559358 110.764999 14.32 99774 33.39 50 2.95

5 13:18:22 -7.559395 110.765037 22.42 99678 32.81 50 2.86

Tabel 4. Hasil Pengukuran pada lokasi 1 waktu siang hari

15

Dalam tabel di atas menunjukan data-data yang dikirim dari perangkat pemantau

lingkungan dengan data diatas saat siang hari kualitas udara semakin meningkat.

Dibangdingkan pada bagi hari.

Tanggal : Senin, 31 Juli 2017

Alamat : Lapangan Sepak Bola Edupark UMS Jl. Garuda Mas, Gonilan,

Kartasura, Kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah

Waktu : 07.00 dan 12.30

NO Waktu

Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas

udara

Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH

1 07:14:33 -7.546560 110.771179 0 100040 25.43 72 2.93

2 07:14:38 -7.546585 110.771202 5.55 99972 25.42 72 2.58

3 07:14:43 -7.546585 110.771202 13.97 99872 25.42 72 2.46

4 07:14:43 -7.546625 110.771240 22.40 99772 25.54 72 2.46

5 07:14:53 -7.546625 110.771240 25.27 99738 25.44 72 2.2

Tabel 3. Hasil Pengukuran pada lokasi 2 waktu pagi hari

NO Waktu

Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas

udara

Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH

1 12:55:09 -7.546126 110.771400 0 100072 32.01 64 4.45

2 12:55:19 -7.546196 110.771385 5.64 99937 32.03 62 3.06

3 12:55:24 -7.546224 110.771362 13.30 99846 32.08 61 2.88

4 12:55:29 -7.546268 110.771354 16.42 99809 32.09 61 2.76

5 12:55:54 -7.546359 110.771293 19.71 99770 32.15 57 2.71

Tabel 4. Hasil Pengukuran pada lokasi 2 waktu siang hari

Dalam tabel di atas menunjukan data-data yang dikirim dari perangkat pemantau

lingkungan dengan data diatas saat siang hari dan lokasi yang berbeda menunjukan kualitas

udarayang berbeda . hal ini disebab kan jumlah atifitas manusia yang berbeda tiap-tiap lokasi

dan waktu akan mempengaruhi kualitas lingkungan sekitar.

4. PENUTUP

Pada hasil penelitian Alat Pemantau Kualitas Lingkungan ini dapat ditarik kesimpulan:

1. Alat Pemantau Lingkungan ini telah selesai dibuat dan dapat mengukur dengan

mengunakan sensor BMP280 sebagai sensor tekanan (ketinggian dan suhu), sensor DHT11

sebagai sensor suhu dan kelembapan, sensor MQ135 sebagai sensor kualitas udara, kamera

sebagai pemgambilan foto lingkungan dan GPS sebagai penentuan lokasi pemantauan

kualitas lingkungan.

16

2. Dari hasil penelitian yang dilakukan alat Pemantau Kualitas Lingkungan Portable

mempunyai rata-rata eror pembacaan antara lain suhu mempunyai nilai eror 0.7%,

kelembapan mempunyai eror 6.9%, battery mempunyai eror 0%, dan ketinggian mempunyai

eror 35%.

3. Sistem komunikasi RF 433Mhz dan RF 5.8Ghz dapat bekerja dengan baik dengan jarak

hingga 500 meter secara horizontal dengan kualitaas pengiriman yang baik di luar ruangan

tanpa adanya halangan.

4. Dibagian ground station dapat menampilkan tampilan visual dengan baik sesuai data

parameter yang dikim dari alat pemantau lingkungan.

5. Kualitas lingkungan dipengarui oleh aktifitas manusia sesuai dengan waktu dan lokasi uji

coba alat pemantau lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

BMP280. (2017, july 4). Retrieved from Bosch Sensortec: https://ae-

bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BMP280-DS001-18.pdf

DHT11. (2017, july 04). Retrieved from Micropik: www.micropik.com/PDF/dht11.pdf

Hart, M. (2017, july 05). TinyGPS++. Retrieved from Arduiniana:

http://arduiniana.org/libraries/tinygpsplus/

Nastangin, & Ningsih, M. R. (2013). Sistem Pengendali Lampu Rumah Mengunakan

Wireless RF 433Mhz. 1-11.

olimex. (2017, juli 13). Retrieved from

https://www.olimex.com/Products/Components/Sensors/SNS-MQ135/resources/SNS-

MQ135.pdf

Ubaidillah, M. (2015). Alat Ukur Kualitas Udara Menggunakan Sensor Gas MQ135

Berbasis Mikrokontroller Atmega16a. Medan: Jurusan Metrologi Dan Instrumentasi

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

wiring. (2017, july 2). Retrieved from

http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html

Yudhaniristo. (2014). Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca, dan

Kualitas Udara Secara Online dan Perodik Berbasis Arduino. Jakarta: Teknik

Informatika Falkutas Sains dan Teknologi UIN.

Zulni, A. (2015). Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium

Pendidikan Kimia UIN Jakarta. Jakarta: Jurusan Teknik Informatika Fakultas Sains

dan Teknologi UIN.