Perancangan Sistem ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

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