3.1.2. Analisis Kebutuhan Requirement Analyst
Analisis kebutuhan sistem sangat dibutuhkan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah sesuai dengan kebutuhan yang diharapkan atau tidak. Analisis kebutuhan
dibagi menjadi dua, yaitu analisis kebutuhan fungsional dan analisis kebutuhan non fungsional.
1. Analisis Fungsional
Analisis kebutuhan fungsional adalah untuk mengetahui proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh sistem. Berikut ini adalah kebutuhan fungsional dari sistem,
yaitu: 1.
Tempat sampah dapat memdeteksi user yang akan membungan sampah berdasarkan logika if else.
2. Tempat sampah dapat mendeteksi kondisi kapasitas tempat sampah sesuai
dengan banyaknya sampah yang ada didalam tempat sampah. yang diberikan berdasarkan logika if else.
2. Analisis Nonfungsional
Untuk mendukung kinerja sistem, sistem juga dapat berfungsi sebagai berikut: 1.
Tempat sampah dapat dipindahkan dengan mudah. 2.
Sumber arus dapat melalui saklar listrik maupun batrai 12v.
3.2. Perancangan Sistem
Pada tahap perancangan sistem akan dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu blok diagram, flowcart, penentuan komponen yang digunakan dan perancangan rangkaian
tempat sampah otomatis.
3.2.1. Blok Diagram
Diagram blok merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan peralatan elektronika, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja keseluruhan dari
rangkaian elektronika yang dibuat. Sehingga keseluruhan blok dari alat yang dibuat
Universitas Sumatera Utara
dapat membentuk suatu sistem yang dapat bekerja sesuai dengan perencanaan. Diagram blok dari tempat sampah otomatis dapat di lihat pada gambar 3.1.
Sensor Ultrasonik
Hcsr041 ARDUINO NANO
Motor Servo
LED Modul voice
ISD1820
Power Supply
Sensor Ultrasonik
Hcsr042
Push button
Gambar 3.1 Blok Diagram
Adapun fungsi-fungsi blok dari diagram blok sebagai berikut: 1.
Blok Supply sebagai sumber tegangan ke mikrokontroler dan sensor 2.
Blok sensor HC-SR041 sebagai pendeteksi user yang akan membuang sampah 3.
Blok sensor HC-SR042 sebagai pentedeksi kapasitas tempat sampah 4.
Blok push buttons sebagai tombol untuk membuka tempat sampah 5.
Blok arduino nano sebagai otak dari system yang memproses data dari sensor 6.
Blok motor servo sebagai penggerak pembuka dan penutup tempat sampah. 7.
Blok ISD1820 sebagai alat untuk mengeluarkan suara 8.
Blok LED sebagai penyampai pesan kapasitas tempat sampah
3.2.2. Penentuan Komponen Tempat Sampah
Penentuan kompenen yang akan dipakai dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komponen fisik dan komponen elektronik. Komponen fisik digunakan untuk membuat kerangka
tempat sampah, body utama, mekanis tempat sampah. Komponen elektronik digunakan
Universitas Sumatera Utara
untuk merancang rangkaian elektronik. Tabel rincian peralatan dan komponen yang dipakai sebagaimana terlihat pada Tabel 3.2, Tabel 3.3, Tabel 3.4.
Tabel 3.1 Peralatan.
Nama Alat Fungsi
Gerinda Untuk memotong acrylic
Bor duduk Untuk melubangi papan PCB, akrilik, dan komponen lainnya
Solder dan timah
Soldering Penggaris
Alat ukur Obeng
Memasang dan membuka baut Tang
Memotong kabel, mengunci mur Multitester
digital Pengukuran satuan listrik tegangan, arus, dan hambatan
Glue gun Pengeleman
Cutter Memotong Styrofoam
Setrika Menggosok gambar rangkaian ke PCB
Larutan fericlorida
Melarutkan kuningan PCB
Tabel 3.2 Komponen Fisik.
Nama Keterangan
Tempat sampah Body tempat sampah
Tabel 3.3 Komponen Elektronik. Nama
Keterangan
Mikrokontroler arduino nano
Processor utama Sensor HC-SR04
Penditeksi benda Motor servo
Membuka dan menutup tempat sampah Kaber pelangi
Konektor motor servo, HCSR, led, ISD1820 Button Switch
Tombol reset Baterai
Sumber arus Resistor
Komponen sirkuit Led
Menampilkan kapasitas tempat sampah ISD1820
Suara tempat sampah DC to DC step
down Penurun arus batre
Universitas Sumatera Utara
3.2.3. Rangkaian HC-SR04
Pada perancangan alat ini menggunakan 2 buah HC-SR04. Yang masing masing dari kedua HC-SR04 berfungsi untuk menditeksi benda yang ada di depannya. Alat ini
memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo
untuk menangkap sinyal pantul dari benda. Pada pin HC-SR04 langsung terhubung dengan mikrokontroler arduino sebesar 5 volt. Rangkaian HC-SR04 dapat dilihat pada
gambar 3.2.
Gambar 3.2 Rangkaian HC-SR04.
3.2.4. Rangkaian Sumber Arus Motor Servo
Untuk mengaktifkan servo dibutuhkan sebuah tegangan input yang stabil pada pin IN2 dari baterai 12 volt, kemudian dengan menggunakan rangkaian DC to DC step down
tegangan output pada pin VCC SERVO diturunkan menjadi tegangan 6 volt yang stabil untuk motor servo. Rangkaian sumber arus motor servo dapat dilihat pada gambar 3.3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Rangkaian Sumber Arus Motor Servo.
3.2.5. Rangkaian LED
Untuk menghidupkan 3 LED membutuhkan tegangan dan perintah output pada pin LED yang langsung terhubung dengan mikrokontroler arduino sebesar 5 volt. Rangkaian
LED dapat dilihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian LED
3.2.6. Rangkaian Recording Modul ISD 1820
Untuk menghidupkan ISD1820 dibutuhkan tegangan output 5 volt dari dari mikrokontroler arduino melalui pin 5V dan perintah output dari mikrokontroler arduino
melalui pin ISD1820 untuk mengaktifkan speaker dari ISD1820. Rangkaian ISD1820 dapat dilihat pada gambar 3.5.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Rangkaian ISD1820
3.2.7. Rangkaian Push Buttons
Untuk menghidupkan Push Buttons membutuhkan tegangan dan perintah output pada pin PushButtons yang langsung terhubung dengan mikrokontroler arduino sebesar 5
volt. Rangkaian PushButtons dapat dilihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rangkaian Push Buttons
3.2.8. Rangkaian Sirkuit Utama
Rangkaian sirkuit uatama adalah gabungan dari beberapa rangkaian, yaitu rangkaian sumber arus motor servo, ragkaian LED, rangkaian isd1820, rangkaian HC-SR04 dan
Universitas Sumatera Utara
beberapa rangkaian pin header untuk menghubungkan mikrokontroler arduino dengan komponen elektronik lainnya. Rangkaian sirkuit utama dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Rangkaian Sirkuit Utama.
3.2.9. Perancangan PCB Printed Circuiet Board
Printed Circuiet Board PCB adalah sebuah papan rangkaian yang terbuat dari bahan ebonit Pertinax atau fiber glass dimana salah satu sisi permukaanya dilapisi dengan
tembaga tipis. Berdasarkan susunan PCB terbagi menjadi tiga jenis, yang pertama PCB Single Layer merupakan PCB polos yang hanya memiliki 1 lapisan tembaga pada salah
satu sisinya, PCB Double Layer merupakan PCB polos yang memiliki 2 lapisan tembaga pada kedua sisinya dan PCB Matrik Strip Board merupakan PCB yang
memiliki 1 sisi tembaga dan memiliki lubang-lubang dengan ukuran normal 0,8 – 1
mm.
Universitas Sumatera Utara
Perancangan PCB pada pembuatan sistem tempat sampah otomatis ini menggunakan software PROTEUS 8.0. Proteus adalah sebuah software berbasis
windows yang dapat digunakan untuk mendesain pcb yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik di cetak pada PCB.
Dengan perancangan yang tepat akan didapatkan layout jalur PCB yang tersusun rapi dan mudah digunakan. Lebar dan jarak antara jalur juga harus diperhitungkan agar
tidak terjadi kesalahan atau hubungan singkat akibat jalur yang terlalu rapat dan sempit. Perancangan tata letak PCB dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Tata Letak Jalur PCB.
Tata letak komponen adalah susunan komponen-komponen elektronika dari gambar diagram skematik yang akan dipasangkan pada permukaan PCB yang
berkebalikan dengan jalur PCB. Susunan komponen elektronika tersebut harus bersesuaian dengan jalur PCB. Setiap komponen yang akan dipasang mempunyai
ukuran harus bersesuaian dengan jalur PCB. Setiap komponen yang akan dipasang mempunyai ukuran yang tepat dan ruang yang cukup pada permukaan PCB.
Perancangan tata letak komponen PCB dapat dilihat pada gambar 3.9.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 Tata Letak Komponen PCB.
3.2.10. Flowchart
Dalam membuat suatu alat ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu bagaimana cara merancang sistem yang akan diimplementasikan pada alat. Dalam perancangan
sistem perlu dibuat flowchart dari sistem tersebut, seperti gambar 3.10.
Start
Baca sensor HCSR042
Kalibari jarak
Jarak 70 cm Gerakan servo 90°
stop ya
tidak Baca sensor
HCSr041
Play ISD1820 Kalibari jarak
Jarak 5 Hidupkan LED
Merah
Jarak 20 6 Hidupkan LED
kuning
Jarak 20 Hidupkan LED hijau
tidak
tidak ya
ya
ya Tekan
tombol button
tidak
Gambar 3.10 Flowchart Program.
Universitas Sumatera Utara
Langkah awal yang dilakukan ialah pembacaan sensor HC-SR041 untuk mengkalibrasi jarak, jika jarak lebih kecil dari 5cm maka Led merah akan dinyalakan
dan disediakan tombol button untuk menggerakan servo sebesar 90˚, Jika jarak Lebih besar dari 5cm dan lebih kecil dari 20 maka Led kuning akan dinyalakan dan jika jarak
lebih besar dari 20 maka led hijau akan dinyalakan, untuk menggerakan servo dapat dilakukan dengan pembacaan sensor HC-SR042. Sensor HC-SR042 akan
mengkalibrasi jarak jika jarak lebih kecil dari 70cm maka servo akan di gerakan sebesar 90˚ dan ISD1820 akan di play kan.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM