Bab III menjelaskan metodologi penelitian yang terdiri dari pengumpulan data, analisis data, desain sistem, coding, implementasi, dan dokumentasi. Pengumpulan data dilakukan melalui studi literatur dan observasi menggunakan sensor asap AF30. Proses kerja sensor mendeteksi konsentrasi gas hidrogen dan etanol untuk mengetahui konsentrasi asap rokok. Penelitian dilakukan dengan membuang asap rokok di ruangan dan mengukur tegangan keluaran sensor

1. BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metodologi Penelitian
1. Pengumpulan Data.
Mendefinisikan masalah, mengumpulkan bahan dan data-data yang
di perlukan. Memecah masalah dan mengelompokkan permasalahan untuk
mempermudah dalam proses analisis.
Data diperoleh dari penelitian sensor asap AF30, penulis
menggunakan media uji yaitu ruangan dengan ukuran 3 x 4 x 3 meter.
Kemudian dari ruangan tersebut penulis melakukan aktivitas merokok
dengan jumlah perokok adalah 1 orang sebagai simulasi keadaan ada
asap rokok. Kemudian didapat data sebagai berikut :
Tabel 3.1 Tabel Data Pengujian
Konsentrasi Keterangan
No Volume Durasi Asap
Gas H2O : CO2
1 Asap tipis 5-10 detik 20% 80 : 20
2 Asap sedang 10 – 20 detik 25 – 50% 60 : 40
3 Asap Tebal > 20 detik > 50% CO2 > 55%
2. Analisa
Menganalisa masing-masing subpermasalahan yang sudah
didefinisikan dalam tahap awal. Tahap ini juga dianalisa kebutuhan
sistem secara keseluruhan dan rinci.

2. 3. Desain
Dalam tahap ini hasil analisis dibuat pemodelan sistem, struktur
program, struktur data, rancangan antar muka untuk masing-masing
modul sistem dan juga rancangan secara keseluruhan dan rinci.
LCD 2 X 16 BUZZER
Sensor Asap Micro Controler AT89S52 KIPAS
AF30
ALARM LED
Gambar 3.1 Desain Sistem Mikrokontroler Pendeteksi asap Rokok
Sensor Asap AF30 mengubah besaran fisik mengubah asap rokok
menjadi besaran elektrik berupa tegangan, yang menjadi masukan untuk
sistem mikrokontroler AT89S52. Sedangkan keluaran dari mikrokontroler,
yang tidak lain sebagai penanganan dini yaitu buzzer, kipas, lampu LED
dan LCD.
4. Coding
Tahap selanjutnya adalah tahap pengkodean ke dalam bahasa
pemrograman C++ dan Small Device C Compiler (SDCC), sebagai
program penyunting teks (notepad++) berdasarkan kepada hasil
rancangan secara keseluruhan dalam tahap desain.

3. 5. Implementasi
Setelah Prototype dinyatakan bebas dari kesalahan penulis
mencoba memperlakukan program sesuai dengan sistem yang terjadi di
dunia nyata.
6. Dokumentasi
Dalam tahap ini penyusun melakukan dokumentasi atau
pengumpulan dokumen untuk semua bahan, data-data, modul-modul
yang telah selesai dikerjakan dari tahap awal sampai dengan tahap akhir
pengerjaan yang berhubungan dengan sistem yang dikerjakan.

4. Diagram penelitian :
Latar Belakang
Permasalahan Studi Literatur
Merumuskan Masalah
dan Judul Penelitan
ANALISIS DATA
DESAIN SISTEM
CODING
IMPLEMENTASI
DOKUMENTASI
Gambar 3.2 Metode Kerja Penelitian
Sumber : Suharsimi Arikunto, 1996: 4
3.2 Metode Pengumpulan Data
3.2.1 Objek Penelitian
Dalam penelitian ini data diperoleh dari penelitian penulis
langsung menggunakan sensor asap AF30 dan asap Rokok.
3.2.2 Metode pengumpulan data
1. Metode studi kepustakaan
Pengambilan data yang diperoleh dari literatur buku adalah data-
data yang menunjang tugas akhir, diantaranya:
a. Indikator adanya asap rokok
b. Proses deteksi sensor pada asap rokok
c. Sistem kerja alat
d. Pemprograman alat

5. 2. Metode observasi
Pengambilan data dengan cara melakukan pengamatan terhadap
objek penelitian. Peneliti melakukan observasi untuk mendapatkan
sampel penelitian yaitu asap rokok dan sensor AF-30.
3. Perangkat yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
1. Rokok
2. Perangkat Robotika dan Sensor
3. Perangkat elektronika :
a. AVO Meter
b. Solder
c. Tenol
d. dll
4. Perangkat lain :
a. Selotip
b. Penghapus
c. Cutter
d. Alat tulis / Kapur sebagai penanda
e. Papan Uji
5. Komputer :
a. Intel E2140 Processor
b. DDR3 2 GB
c. HDD Seagate 500 GB
d. VGA ATI Radeon HD 6230
e. Sound Altec Lansing
f. Case 450 Watt
6. Software :
a. Small Device C Compiler (SDCC)
b. SPI Flash Programmer V 3.7
c. Microsoft windows XP Professional SP3

6. 3.2 Proses Penelitian Objek
3.2.1 Penelitian Gas Asap Rokok
Gas Karbon monoksida (CO) adalah sejenis gas yang tidak
memiliki bau. Unsur ini dihasilkan oleh pembakaran yang tidak
sempurna dari unsur zat arang atau karbon. Gas CO yang
dihasilkan sebatang rokok dapat mencapai 3 – 6%, gas ini dapat di
hisap oleh siapa saja. Oleh orang yang merokok atau orang yang
terdekat dengan si perokok, atau orang yang berada dalam satu
ruangan. Seorang yang merokok hanya akan menghisap 1/3 bagian
saja, yaitu arus yang tengah atau mid-stream, sedangkan arus
pinggir (side – stream) akan tetap berada diluar. Sesudah itu
perokok tidak akan menelan semua asap tetapi ia semburkan lagi
keluar. Gas CO mempunyai kemampuan mengikat hemoglobin
(Hb) yang terdapat dalam sel darah merah (eritrosit) lebih kuat
dibanding oksigen, sehingga setiap ada asap rokok disamping
kadar oksigen udara yang sudah berkurang, ditambah lagi sel darah
merah akan semakin kekurangan oksigen, oleh karena yang
diangkut adalah CO dan bukan O2 (oksigen). Sel tubuh yang
menderita kekurangan oksigen akan berusaha meningkatkan yaitu
melalui kompensasi pembuluh darah dengan jalan menciut atau
spasme. Bila proses spasme berlangsung lama dan terus menerus
maka pembuluh darah akan mudah rusak dengan terjadinya proses
aterosklerosis (penyempitan). Penyempitan pembuluh darah akan
terjadi dimana-mana. Di otak, di jantung, di paru, di ginjal, di kaki,
di saluran peranakan, di ari-ari pada wanita hamil.

7. 3.2.2 Metode Pendeteksian Sensor AF-30
Rangkaian internal sensor AF-30
Gambar 3.3 Rangkaian Internal Sensor AF-30
Rangkaian gambar 3.3 adalah rangkaian internal Sensor AF 30. Pada
dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi
keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas
Hydrogen dan Ethanol. Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas
yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut.
3.2.3 Proses Kerja Sensor
Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut di udara
(Hydrogen dan Ethanol) dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka
sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara. Ketika sensor
mendeteksi keberadaan gas-gas tersbut maka resistansi elektrik sensor
akan turun seperti yang telah dibahas pada artikel lalu. Dengan
memanfaatkan prinsip kerja dari sensor AF-30 ini, kandungan gas-gas
tersebut dapat diukur. Gambar 3.4 adalah grafik tingkat sensitifitas
sensor AF-30 terhadap kedua gas tersebut.

8. Gambar 3.4 Konsentrasi Senosr AF-30
Dari grafik pada gambar 3.4 dapat dilihat bahwa dengan mengukur
perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan
resistansi sensor pada udara bersih atau tidak mengandung gas
tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar gas tersebut. Sebagai
contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen
adalah 1 KΩ dan resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah
10 KΩ maka :
Rumus 3.1 Perbandingan Rgas dan Rair
Dari perhitungan rumus 3.1 serta menurut grafik pada gambar 3.4,
jika Rgas/Rair=0.1 maka konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah
sekitar 100ppm. Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS)
saat udara bersih dapat dihitung menggunakan rumus:
Rumus 3.2 Resistansi Saat Udara Bersih
Sebagai contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL
yang digunakan adalah 10 KΩ maka dengan rumus diatas diperoleh

9. RS saat udara bersih (Rair) adalah 7857,14 Ω atau 7857 Ω. Dari hasil
perhitungan diatas diperoleh RL=10 KΩ, RS saat udara bersih
(Rair)=7857Ω, dengan Vout saat udara bersih = 2,8V. Dengan melihat
grafik gambar 3.2 dan hasil perhitungan rumus 3.2, maka nilai Vout
untuk tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga
tingkat konsentrasi dari gas tersebut juga diketahui pula. Misalnya
untuk gas Hydrogen dengan tingkat konsentrasi 10 ppm, dari grafik
gambar 3.4 Rgas/Rair ≈ 0,29 maka :
Rgas/Rair ≈ 0,29
Rair = 7857O
Rgas = Rair x (Rgas/Rair)
= 7857Ω x 0,29
= 2279Ω
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai Rgas pada saat
konsentrasi gas Hydrogen 10ppm. Karena Rgas adalah sama dengan
resistansi sensor (RS), maka berdasarkan nilai Rgas yang diperoleh
tersebut, maka dari rumus mencari nilai RS, nilai Vout pada saat
konsentrasi Hydrogen 10 ppm dapat diperoleh.
Rgas = 2279 Ω
Vc = 5V
RL = 10K Ω
= 5-Vout
= 10K Ω
= 2279Ω = Vout
Vout = 4,072V
Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi
Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V. Dengan cara yang sama
dapat diperoleh nilai-nilai Vout untuk tiap-tiap tingkat konsentrasi gas
Hydrogen dan Ethanol sesuai dengan grafik gambar 3.4. Dari nilai-
nilai Vout tersebut didapatkan tabel perubahan nilai Vout. Jika Vout

10. kita umpankan kemodul ADC0809 maka diperoleh nilai digital dari
Vout. Nilai keluaran dari ADC ini kemudian diolah menggunakan IC
AT89S52 untuk ditampilkan hasilnya pada modul LCD.
Pada saat kondisi udara bersih Vout telah menghasilkan
tegangan sebesar 2,8V, maka jika Vout ini kita umpankan langsung ke
modul ADC, maka keluaran hasil konversi kebentuk digital oleh
modul ADC tidak bernilai 00H. Agar keluaran dari modul ADC0809
bernilai 00H, maka sebelum Vout diumpankan kemodul ADC0809,
nilai Vout dikurangi dahulu sebesar 2,8V.
3.2.4 Proses Penelitian
Penelitian dilakukan dengan mencoba membuang asap rokok di
dalam ruangan semi tertutup ukuran 3x4x3, kemudian meletakkan
sensor AF30 di atas ruangan. Kemudian dilakukan pengukuran pada
kaki-kaki sensor AF 30 dengan AVO Meter tentang tegangan yang
keluar dari kaki-kaki sensor AF 30 sesuai dengan konsentrasi dari
gas yang ada pada ruangan tersebut. Dapat dilihat pada gambar 3.5
Ruangan 3x4x3 Sensor Avometer
Gambar 3.5 Proses Penelitian Sensor Asap Rokok
1. Konsentrasi Asap Rokok Rendah = 0.5 – 1.5 Volt
2. Konsentrasi Asap Rokok Sedang = 1.6 – 3 Volt
3. Konsentrasi Asap Rokok Tinggi = 3.1 – 5 Volt

11. 3.2.5 Jadwal Penelitian
Penelitian ini penulis lakukan mulai bulan September minggu pertama
hingga Oktober minggu kedua, dengan rincian seperti pada tabel 3.1
Tabel 3.2 Jadwal Penelitian
September Oktober
NO Nama Kegiatan
1 2 3 4 1 2
1 Penentuan Judul
2 Pencarian Referensi
3 Pencarian Alat
4 Proses Penelitian
5 Proses Perancangan
6 Uji Coba
3.2.6 Bentuk Alat dan Cara Kerja
Alat berada dalam kotak rangkaian, dimana rangkaian berisi dengan
IC Mikrokontroller AT89S52 kemudian terdapat sensor yang
ditempatkan pada sudut ruangan atau tengah ruangan, alat disertai
dengan LCD sebagai indikator dan informasi, selain itu alat juga
dilengkapi dengan alarm, dan dihubungkan dengan kipas buang,
yang berfungsi akan membuang konsentrasi asap rokok dalam
ruangan
3.3 Penentuan Proses Kerja
Proses kerja adalah memfungsikan alat dalam mendeteksi asap
rokok kemudian alat akan mengaktifkan alarm dan kipas buang, tergantung
dari besarnya konsentrasi asap rokok dalam ruangan tersebut.

12. 3.4 Penentuan Output
Output yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah mengetahui ciri
dan kandungan asap rokok, mencoba melakukan penelitian sensor terhadap
asap rokok, mencoba pemasangan sensor kepada AVO Meter supaya dapat
terukur besarnya tegangan yang dikeluarkan dengan perbandingan
konsentrasi asap rokok dalam ruangan.