Perancangan Sistem Kendali Kualitas Udara Toilet Sekolah Berbasis ESP32 Menggunakan Sensor MQ-2, MQ-135, dan Kontrol PID

Abstract

Penurunan kualitas udara pada toilet sekolah akibat asap rokok dan akumulasi gas amonia dapat mengganggu kesehatan serta kenyamanan pengguna. Sistem ventilasi konvensional berbasis kendali manual atau on-off memiliki keterbatasan dalam merespons perubahan konsentrasi polutan secara efektif. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan sistem kendali kualitas udara toilet sekolah berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan algoritma Proportional-Integral-Derivative (PID). Sistem dikembangkan menggunakan ESP32 yang terintegrasi dengan sensor MQ-2 untuk deteksi asap rokok, sensor MQ-135 untuk deteksi gas amonia, sensor PIR untuk deteksi keberadaan pengguna, serta exhaust fan yang dikendalikan melalui MOSFET IRLZ44N. Data kualitas udara dipantau secara real-time melalui platform Blynk. Hasil pengujian menunjukkan bahwa saat konsentrasi asap mencapai 1.471–1.509 ppm, sistem menghasilkan keluaran PWM sebesar 254 sehingga exhaust fan bekerja pada kapasitas maksimum. Pada fase pembersihan udara, nilai PWM menurun secara bertahap dari 227 menjadi 198 seiring penurunan konsentrasi polutan dari 938 ppm menjadi 853 ppm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa algoritma PID mampu menghasilkan respons yang stabil, proporsional, dan lebih halus dibandingkan kendali on-off konvensional. Sistem juga berhasil mengaktifkan alarm secara otomatis pada kondisi polutan tinggi. Dengan demikian, sistem yang dikembangkan efektif dalam mengendalikan kualitas udara dan mendukung pemantauan lingkungan secara real-time.