TEMPAT SAMPAH DENGAN PEMILAH LOGAM DAN BUKAN LOGAM DILENGKAPI DENGAN PENAMPIL DAN INFORMASI STATUS VIA SMS 

Dony Setiawan¹ ; Heksa Tiara Sasti² ; Muhammad Khanif Faisol³ ; Puput Nining Aulia Dewi⁴
Dr. Samuel Beta, Ing-Tech.,M.T⁵.
Email: donysetiawan1@gmail.com¹; heksatiara10@gmail.com² ; khanif006.official@gmail.com³ ; puputaulia221@gmail.com⁴ ; sambetak2@gmail.com⁵
Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id

Abstrak

Tempat Sampah dengan pemilah logam dan bukan logam dilengkapi penampil dan informasi via SMS berbasis Arduino Uno merupakan tempat sampah yang dilengkapi oleh Sensor PIR yang mendeteksi ketika ada orang yang akan membuang sampah. Ketika Sensor Proximity mendeteksi sampah berbahan logam maupun bukan logam, Motor Servo akan berputar sesuai sudut yang telah ditentukan. Lalu apabila tidak ada orang LCD akan menampilkan kondisi sampah. apabila tempat sampah penuh, secara otomatis akan mengirim pemberitahuan berupa SMS oleh Modul GSM kepada nomor pemilik.

Kata Kunci : Arduino Uno, Sensor Ultrasonik, Sensor Proximity, Motor Servo, LCD, Modul GSM.

Abstract - Metal and non-metal sorting bins with display and information via SMS based on Arduino Uno are trash bins equipped with a PIR sensor which detects when someone is going to throw garbage. When the Proximity Sensor detects metal and non-metallic waste, the Servo Motor will rotate according to the predetermined angle. Then if there is no person the LCD will display the trash condition. if the trash is full, the GSM Module will automatically send an SMS notification to the owner's number.

Keywords : Arduino Uno, Sensor Ultrasonik, Sensor Proximity, Motor Servo, LCD, Modul GSM 

I . PENDAHULUAN 

1.1         Latar Belakang

Pada zaman seperti sekarang ini, manusia disibukkan dengan berbagai kegiatan yang menyebabkan mereka terkadang malas untuk memisahkan sampah-sampah yang akan dibuang. Hal tersebut akan berdampak menumpuk dan tercampurnya sampah logam dan bukan logam disatu wadah tempat sampah,yang berdampak kepada menurunnya kualitas lingkungan dan menjadikan lingkungan tidak indah untuk dipandang mata. , dengan memisahkan penempatan jenis sampah ini akan memudahkan pengelolaan sampah selanjutnya.

Dengan perkembangan teknologi mikrokontroler dan sensor melahirkan alat bantu untuk meningkatkan kesadaran pentingnya menjaga kebersihan lingkungan. Di zaman era globalisasi dan teknologi dibidang mikrokontroler dan sensor berdampak kepada kehidupan manusia. Dengan perkembangan teknologi mikrokontroler dan sensor melahirkan alat bantu untuk meningkatkan kesadaran pentingnya menjaga kebersihan lingkungan.

Untuk itulah kami membangun tempat sampah pemilah secara otomatis untuk memilah dan mendeteksi sampah logam (tembaga dari kabel,baut besi, kaleng minuman) dan bukan logam (contohnya kertas, botol plastik dan karet), dengan sensor kapasitif proximity, kapasitif induktif dan arduino uno R3 sebagai mikrokontroler.

 

1.2    Perumusan Masalah

Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah, yaitu :

1.        Bagaimana cara membuat tempat sampah pendeteksi logam dan bukan logam?

2.        Bagaimana cara kerja dari tempat sampah pendeteksi logam dan bukan logam?

3.        Bagaimana kegunaan dari tempat sampah pendeteksi logam dan bukan logam ?

 

1.3    Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan proyek Arduino ini adalah sebagai berikut :

1.        Dapat menjelaskan fungsi dari setiap komponen yang di gunakan.

2.        Dapat merangkai rangkaian & menyambungkan rangkaian ke mikrokontroler.

3.        Dapat membuat program untuk menjalankan alat yang sudah dibuat.

4.        Dapat menggunakan alat yang dibuat secara baik dan benar.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian meupun dasar – dasar perencanaan alat.

2. 1.    Arduino UNO

Gambar 2.1 Board Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama, yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca masukan, memproses masukan tersebut dan kemudian menghasilkan keluaran sesuai yang diinginkan. jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan masukan, proses dan keluaran sebuah rangkaian elektronik.

Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1)        Hardware papan PCB keluaran (input)/masukan (output) (I/ O) yang open source.

2)       Software Arduino yang juga open source, meliputi software Arduino IDE untuk menulis    program dan driver untuk koneksi dengan komputer.

Spesifikasi  Arduino Uno:

Tegangan Operasi	5V
Tegangan Masukan	(disarankan) 7—12V
Batas Tegangan Masukan	6—2OV
Pin Digital I/O	14 (di mana 6 pin output PWM)
Pin Analog Masukan	6
Arus DC per I/O Pin	40 Ma
Arus DC untuk pin	3.3V 50 Ma
Flash Memory	32 KB (ATmega328) , di mana 0,5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM	2 KB (Atmega328)
EEPROM	1 KB (Atmega328)
Clock	16  Hz

2.2   Modul GSM SIM800L

Gambar 2.2 Modul GSM

Module SIM800L merupakan jenis modul GSM/GPRS Serial yang terpopuler digunakan oleh para penghobis elektronika, maupun profesional elektronika yang diaplikasikan dalam berbagai aplikasi pengendalian jarak jauh via Handphone dengan kartu sim jenis Mikro sim.

Spesifikasi modul SIM800L :

-         Menggunakan IC Chip : SIM800

-     Tegangan ke VCC : antara 3.7 – 4.2Vdc (tetapi pada datasheet = 3.4 – 4.4V), dan disarankan    menggunakan 3.7 Vdc agar tidak terdapat notifikasi “Over Voltage“

-        Bekerja pada frekuensi jaringan GSM yaitu QuadBand (850/900/1800/1900Mhz)

-      Konektifitas kelas 1 (1W) pada DCS 1800 dan PCS 1900GPRS, sedangkan pada kelas 4 (2W)      pada GSM 850 dan EGSM 900

-        GPRS multi-slot kelas 1~12 (option) tetapi tampilan pada kelas 12

-        Suhu pengoperasian normal : 40°C ~ +85°C

2.3   Sensor Proximity

Gambar 2.3 Sensor Proximity

Sensor proximity adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu objek. Karakterisitik dari sensor ini adalah mendeteksi objek benda dengan jarak yang cukup dekat yaitu 1 mm sampai beberapa cm saja tergantung jenisnya. Sensor ini mempunyai tegangan kerja antara 10 – 30 Vdc dan ada pula yang menggunakan tegangan 100 – 200 VAC.

2.4   Sensor Ultrasonik (HC-SR04)

 

Gambar 2.4 Sensor Ultrasonik (HC-SR04)

Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip kerja sesnsor ini pirip dengan radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan kemudian di terima balik oleh penerima (receiver) ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah representasi dari jarak objek. Sensor HC-SR04 mempunyai kisaran jangkauan maksimal 400-500cm. 

Spesifikasi Sensor Ultrasonik :

-       Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm 

-       Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat

-       Tegangan kerja 5V DC

-       Resolusi 1cm

-       Frekuensi Ultrasonik 40 kHz

-       Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler

2.5   Sensor PIR

Gambar 2.5 Sensor PIR

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan inframerah. Akan tetapi, tidak seperti sensor inframerah kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. 

 

Spesifikasi Sensor PIR:

-       Tegangan: 5V - 20V

-       Konsumsi daya: 65mA

-       Keluaran TTL: 3.3V, 0V

-       Waktu tunda: dapat disesuaikan (.3-> 5 menit)

-       Waktu penguncian: 0,2 detik

-       Trigger Methode: L - tidak mengaktifkan pemicu berulang, H - aktifkan pemicu berulang

-        jangkauan deteksi hingga 20 kaki (6 meter) 110 ° x 70 °

-       Suhu: -15 ~ +70

 

2.6 Sensor Infrared E18-D80NK

Gambar 2.6 Sensor Infrared E18-D80NK

Infrared E18-D80NK atau Infrared Proximity Sensor Switch adalah sensor fotolistrik tipe refleksi yang mengintegrasikan fungsi transmisi dan penerimaan sinar infamerah. Sakelar kedekatan inframerah bekerja dengan mengirimkan berkas cahaya inframerah tak terlihat.

Photodetektor pada sakelar proximity mendeteksi pantulan cahaya ini.

Refleksi ini memungkinkan Infrared Proximity Sensor Switch untuk menentukan apakah ada objek di dekatnya.

Koneksi Kabel :

-       Coklat : +5V

-       Biru : 0V

-       Hitam : Output Signal

Spesifikasi :

-       Catu Daya : 5 VDC

-       Suplai Arus : DC 25mA

-      Arus Beban Maksimal 200mA

-       NPN efektif from 3-80CM Adjustable

-       Deteksi Obyek : transparan atau buram

-       Suhu Lingkungan : -25+55

2.7   LCD

Gambar 2.6 LCD 20x4

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD 20 x 4 LCD ini memiliki 20 kolom/karakter dan 4 baris. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

2.8 Motor Servo

 Gambar 2.7 Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem tertutup di mana posisi rotor-nya akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gigi (gear), potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo. Pada dasarnya dibuat menggunakan motor DC yang dilengkapi dengan kontroler dan sensor posisi sehingga dapat memiliki gerakan 0 derajat, 90 derajat dan 180 derajat.

2.9   LM2596     

Gambar 2.8 LM2596

Modul LM2596 dapat digunakan untuk menurunkan tegangan DC maksimal hingga 3A dengan jarak DC 3.2V-46V dengan selisih minimal masukan - keluaran 1.5V DC. 
Keunggulan modul step down LM2596 adalah besar tegangan keluaran tidak berubah (stabil) walaupun tegangan masukan naik turun. Masukan bisa di atur dengan memutar potensiometer.

Spesifikasi LM2596:

-       Model/name: LM2596S DC-DC Step-Down module

-       Tegangan Masukan : 3.2-46V DC

-       Tegangan Keluaran : 1.25-35V DC

-       Selisih masukan Keluaran : Minimal 1.5V DC

-       Arus: Maksimal 3A, Untuk penggunaan jangka waktu lama disarankan untuk menggunakan arus kurang dari 2.5A atau menggunakan tambahan heatsink (diatas 10W)

-       Efisiensi step down: 92%

-       Keluaran ripple: 30mV

-       Frekuensi Switching : 65KHz

-       Suhu Oprasional : -45 - 85 C

-    Dimensi: 43 x 21 x 14 mm 

III. PERANCANGAN ALAT

3.1  Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika 

Komponen yang digunakan dalam pembuatan Tempat Sampah Logam Dengan Pemberitahuan Sms Berbasis Arduino Uno ini diantaranya :
a.    Modul GSM SIM800L                        
b.    Mikrokontroller Arduino Uno
c.    Sensor Proximity
d.    Sensor PIR                                                         
e.    Sensor Ultrasonik
f.    Sensor Inframerah
g.    Motor Servo 
h.    LCD 20x4                                 
i.    Rangkaian catu daya 12 volt                                    

3.2 Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok

Keterangan :

1.    Sensor ultrasonik, pada alat ini, berfungsi untuk mendeteksi penuh atau tidaknya tempat sampah.

2.    Sensor proximity dan inframerah pada alat ini berfungsi untuk mendeteksi benda logam atau bukan logam.

3.    Sensor PIR pada alat ini berfungsi untuk mendeteksi adanya orang.

4.    Modul GSM berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroller Arduino dengan Smartphone.

5.    Hasil pembacaan sensor, akan ditampilkan ke LCD.

6.    Motor Servo befungsi sebagai keluaran.

3.3 Diagram Alir  

Gambar 3.2 Diagram Alir Program Utama

3.4 Gambar Rangkaian

 

Gambar 3.3 Gambar Rangkaian

3.5 Gambar Pengawatan

Gambar 3.4 Pengawatan 

 3.6 Cara Kerja Alat

Ketika Sensor PIR mendeteksi orang yang akan membuang sampah, LCD akan menampilkan “Silahkan Buang Sampah”. Ketika Sensor Proximity mendeteksi sampah berbahan logam maupun bukan logam, Motor Servo akan berputar sesuai sudut yang telah ditentukan. Lalu apabila tidak ada orang LCD akan menampilkan kondisi sampah. Apabila tempat sampah penuh, secara otomatis akan mengirim pemberitahuan berupa SMS oleh Modul GSM kepada nomor pemilik.

3.7 Pembuatan Alat

Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:

1.      Membuat perencanaan Bagan dari alat tersebut.

2.      Membuat diagram pengawatan.

3.      Menyusun rangkaian sesuai diagram pengawatan.

4.      Membuat program untuk Arduino.

5.      Pembuatan kerangka alat.

6.      Pemasangan rangkaian pada kerangka alat.

7.      Pengujian akhir pada kerangka alat

3.7 Pengujian Alat
Dalam proyek yang telah dibuat, perlu diuji untuk menentukan keakuratan alat sebagai alat ukur, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :

1.    Mengkalibrasi alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan program yang dibuat atau belum.

2.    Mencoba alat dengan memberikan penghalang di depan sensor HC-SR04 dan melihat hasil pembacaannya di LCD, apakah sama dengan kenyataan dan respon Motor Servo, Sensor Proximity dan Modul GSM.

IV. CARA KERJA 

Ketika Sensor PIR mendeteksi orang yang akan membuang sampah, LCD akan menampilkan “Silahkan Buang Sampah”. Ketika Sensor Proximity mendeteksi sampah berbahan logam maupun bukan logam, Motor Servo akan berputar sesuai sudut yang telah ditentukan. Lalu apabila tidak ada orang LCD akan menampilkan kondisi sampah. Apabila tempat sampah penuh, secara otomatis akan mengirim pemberitahuan berupa SMS oleh Modul GSM kepada nomor pemilik.

V. PERANCANGAN MEKANIK

Gambar 5.1 Tempat sampah  tampak depan 

Gambar 5.2 Tempat sampah dilihat dari Atas

Gambar 5.3 Tempat Sampah tampak  samping

Gambar 5.4 tempat sampah tampak belakang

VI. PENGUJIAN ALAT

Dalam proyek yang kami buat, perlu adanya pengujian untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya. Adapun langkah-langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah sebagai berikut:

1.      Mengunggah program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan apa belum.

2.      Menguji alat sesuai cara kerja.

VII. KESIMPULAN 

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1.    Logam dapat terdeteksi oleh sensor proximity dengan jarak maksimal 5 mm.

2.  Sensor Ultrasonik mendeteksi kapasitas apabila sampah logam non logam penuh, dan modul GSM akan mengirim pesan melalui SMS pada smartphone.

3.  Tempat sampah logam dan bukan logam ini berfungsi untuk memilah secara otomatis sampah logam dan bukan logam agar tidak tercampur, sehingga sehingga saat sampah didaur ulang lebih mudah.

DAFTAR PUSTAKA 

Aritonang, P. L. E., Bayu, E. C., K, S. D., & Prasetyo, J. (2017). Rancang Bangun Alat Pemilah Sampah Cerdas Otomatis. Snitt, 375–381. https://doi.org/10.1016/j.contraception.2014.02.009

Baptista, Y., & Adiyanta, S. (2015). Monitoring Prototipmesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan, ii-71. Retrieved from https://repository.usd.ac.id/471/2/125114032_full.pdf

Mukrim, M., Mabrur, A. L., Sains, F., Teknologi, D. A. N., & Makassar, U. I. N. A. (2016). Rancang Bangun Sistem Smart Trash Can Berbasis Android, 87. Retrieved from http://repositori.uin-alauddin.ac.id/6224/1/Muhammad Mukrim Al Mabrur-60200111061

LAMPIRAN

1. Jurnal, monggo lurr

2. PPT, monggo lurr

3. Program, monggo lurr

4. Diagram Pengawatan, monggo lur

5. Diagram Blok, monggo lurr

6. Diagram Alir, monggo lurr

7. Gambar Rangkaian, monggo lurr

8. Video, monggo lurr

Biodata Penulis

 

Nama penulis Dony Setiawan. Penulis dilahirkan di kabupaten Blora pada 26 September 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 5 Cepu, SMP Negeri 3 Cepu, dan SMA

Negeri 1 Cepu. Tahun 2018 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.1.08. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi donysetiawan1@gmail.com

Nama penulis Heksa Tiara Sasti. Penulis dilahirkan di Kabupaten Kendal pada 29 Maret 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Mekarsari Ngareanak, SD Negeri 1 Ngareanak, SMP Negeri 2 Singorojo, dan SMA Negeri 1 Boja. Tahun 2018 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.1.13. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi heksatiara10@gmail.com 

Nama penulis Muhammad Khanif Faisol. Penulis dilahirkan di kabupaten Purworejo pada 06 Juni 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Trisula Kutoarjo, SD Negeri Prajuritan, SMP Negeri 5 Putworejo, dan SMK Negeri 1 Purworejo. Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.1.18. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi khanif006.official@gmail.com

Nama penulis Puput Nining Aulia Dewi. Penulis dilahirkan di Kabupaten Grobogan pada 21 Oktober 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kemala Bhayangkari Gubug, SD Negeri 5 Gubug, SMP Negeri 1 Gubug, dan SMK Texmaco Semarang. Tahun 2018 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.1.21. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi puputaulia221@gmail.com

__-😊 Terimakasih😊-__

1.