5 Tugas Besar.pdf
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi dan moderisasi peralatan elektronik telah menyebabkan terjadinya perubahan yang mendasar di dalam kehidupan manusia, dimana manusia membutuhkan segala sesuatunya serba otomatis, praktis dan fleksibel. Salah satu kebutuhan manusia adalah lingkungan hidup yang nyaman. Lingkungan hidup yang nyaman dapat tercipta apabila manusia menjaga kebersihan, sehingga sangat penting menumbuhkan kesadaran menjaga lingkungan dengan membuang sampah pada tempatnya. Tempat sampah adalah barang yang sudah biasa kita temui di sekitar kita, namun keberadaan tempat sampah tidak selalu baik. Tempat sampah yang kotor membuat orang engan untuk membuka dan membuang sampah ke dalamnya.
Salah satu teknologi yang populer adalah mikrokontroler yang sering disematkan di perlatalan canggih sebagai penggendali kerja. Komponen elektronika yang didalamnya terkandung sistem interkoneksi antara Mikroprosesor, RAM, ROM, I/O interface, dan beberapa peripheral. Mikrokontroler disebut juga On-chip-Peripheral. Mikrokontroler biasa diterapkan pada peralatan elektronik agar peralatan bekerja secara otomatis. Pemakaian mikrokontroler saat ini semakin mudah karena banyaknya produk mikrokontroler yang berbentuk modul-modul yang dapat dikombinasikan sesuai dengan Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis mencoba mengembangkan alat yang digunakan sebagai pengendali kebersihan lingkungan berupa sebuah tempat sampah pintar untuk sampah yang mempunyai tutup yang dapat terbuka sendiri ketika sampah sudah dimasukkan dan akan tertutup dengan sendirinya. Dengan adanya alat ini, diharapkan dapat membantu meningkatkan kesadaran menjaga lingkungan. Untuk itu penulis membuat penelitian skripsi dengan judul “Perancangan Sistem Smart Trash Can Menggunakan Arduino dengan Sensor Ultrasonic HC-SR04”.
(2)
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas, penulis telah merumuskan masalah untuk mempermudah dalam penulisan laporan tugas besar ini. Perumusan masalah tersebut adalah : Bagaimana membangun sebuah tempat sampah yang unik dan otomatis berbasis arduino dan sensor ultrasonic ?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan pada penjelasan diatas, maka dalam hal ini untuk membatasi agar ranah penelitian tidak terlalu luas akan diberikan batasan sebagai berikut:
1. Alat menggunakan sensor ultrasonic HC-SR04 sebagai sensor gerak dan menggunakan Arduino sebagai pemroses.
2. Alat masih menggunakan aliran listrik belum menggunakan batrei
3. Membantu mempermudah pengolahan data secara akurat, efisien dan cepat 4. Jarak sensor ultrasonic disetting hanya 30cm.
1.4 Landasan Teori 1.4.1 Pengertian Arduino
Menurut Massimo Banzi, Arduino merupakan sebuah platform dari physicalcomputing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari 2 hardware, bahasa pemograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih, IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler.
1.4.2 Sensor Ultrasonic-HCSR04
Menurut Sumardi, Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik, pada sensor ini gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah benda yang disebut piezoelektrik,
(3)
piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz ketika isolator diterapkan pada benda tersebut.
1.4.3 Motor Servo
Motor servo adalah jenis motor yang digunakan sebagai penggerak pada sistem servo (servo-system) seperti pada penggerak pada kontrol posisi lengan robot. Motor servo secara struktur mesin listrik ada 2 macam yaitu DC servo motor dan AC servo motor.
1.4.4 LCD
LCD merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menampilkan suatu karakter baik itu berupa angka, huruf, simbo atau karakter tertentu sehingga tampilam tersebut dapat dilihat secara visual. LCD terdiri dari beberapa pin yang berfungsi untuk mengontrol pemakainya. LCD yang diguanakan adalah LCD 16x2 atau enam belas karakter dengan dua bari sehingga jumlah maksimum yang ditampilakn enam belas karakter setiap baris.
(4)
BAB 2. PEMBAHASAN
2.1 Perancangan Alat
2.1.1 Program dan Rangkaian
Suatu alat yang berbasis mikrokontroler tidak akan dapat bekerja tanpa bagian software (perangkat lunak). Oleh karena mikrokontroler sendiri termasuk komponen yang harus diprogram agar dapat bekerja, maka kita harus terlebih dahulu untuk memprogam / mengisi mikrokontroler tersebut.
Pada rangkaian alat ini menggunakan mikrokontroler Arduino Uno. Mikrokontroler Arduino ini bebasis pada mikrokontroler AVR buatan Atmel Corp. sebuah perusahaan yang berbasis di Amerika Serikat.
Arduino ini dikembangkan oleh para ahli di Italia. Saat ini kita bisa merasakan hasil kerja keras mereka tanpa perlu membayar lebih. Bahkan gratis karena memang Arduino ini merupakan proyek open source. IDE (Integrated Development Environment) yang dipakai juga dapat didownload secara Cuma-Cuma dari website Arduino.
Untuk memprogram Arduino tidak diperlukan alat programmer mahal. Yang diperlukan hanya sambungan USB dari computer ke Arduino saja. Kabel USB ini selain untuk menyalurkan data (data program ke Arduino) juga dapat memberikan daya listrik 5 Volt seperti yang diperlukan arduino untuk beroperasi.
Namun untuk dapat meprogram mikrokontroler Arduino tersebut maka anda harus sudah mendownload IDE tersebut dan menuliskan program untuk mikrokontroler Arduino.
Adapun cara kerja software pada arduino untuk mengontrol alat Tempat Sampah Pintar adalah sebagai berikut:
1. Pada saat awal dinyalakan, mikrokontroler akan menampilkan tulisan pada LCD berupa “Buanglah sampah!”, “Dekatkan Tangan”.
2. Selanjutnya mikrokontroler akan mendeteksi orang dari sensor jarak HCSR04. Jika jarak terdeteksi minimal 30 cm dari sensor maka akan melakukan perintah kepada motor servo untuk membuka tutup tempat sampah.
(5)
3. Ketika sensor telah selesai mendeteksi dan tutup tempat sampah tertutup maka LCD menampilkan “Terimakasih”
4. Kondisi ini akan berlangsung terus menerus ( looping ).
Untuk dapat menggunakan Arduino ini, maka anda harus bisa memprogram dalam bahasa C. Namun disini sudah banyak sintaks-sintak yang dipermudah sehingga sangat mudah dalam memprogramnya.
Adapun secara umum program dalam Arduino tersebut dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu bagian yang sekali dijalankan dan bagian yang terus-menerus di jalankan (loop). Bagian pertama akan didahului dengan kata tercadang void setup () sedangkan bagian yang dijalankan berulang-ulang didahului dengan kata tercadang void loop ().
Berikut adalah program menggunakan Arduino: #include <LiquidCrystal.h>
#include <NewPing.h> #include <Servo.h> #define trigPin 12 #define echoPin 13
#define MAX_DISTANCE 100
NewPing sonar(trigPin, echoPin, MAX_DISTANCE); Servo myservo;
LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);
void setup() {
Serial.begin (115200); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); myservo.attach(9);
lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600);
(6)
lcd.setCursor(0, 2); }
void loop() {
int duration, jarak,posisi=0,i; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH); jarak = (duration/2) / 29.1;
Serial.print(jarak); Serial.println(" cm");
if(jarak<=30) // {
myservo.write(25); delay(450);
lcd.print("Terimakasih "); lcd.setCursor(0, 1);
}
else {
myservo.write(100); //Posisi servo pada 90 derajat lcd.print("Dekatkan Tangan");
lcd.setCursor(0, 1); }
delay(450); }
(7)
Berikut adalah rangkaian simulasi menggunakan Proteus:
Gambar 2 Rangkaian simulasi
2.1.2 Rancang Bangun Alat
Dari kesemua komponen yang telah dijelaskan diatas, maka semua komponen tadi harus dihubungkan agar membentuk sebuah sistem yang nantinya akan menjadi alat yaitu Tempat Sampah Pintar.
Adapun secara skema, maka alat Tempat Sampah Pintar ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2. Skema Rangkaian Tempat Sampah Pintar Sensor Jarak
(HCSR04)
LCD
(8)
Dari gambar diatas terlihat bahwa alat Tempat Sampah Pintar yang dirancang tersebut menggunakan alat masukan yang berupa sensor jarak dan memiliki beberapa alat keluaran yang berupa tampilan LCD 16x2 dan sebuah motor servo. Cara kerja alat tersebut adalah sebagai berikut. Pada saat pertama kali dinyalakan, sensor jarak akan mendeteksi adanya orang dengan jarak maksimal 30cm. Setelah itu ketika terdeteksi maka servo akan berputar dan LCD akan berubah tampilan. Begitu seterusnya.
(9)
2.2 Analisis Swot
Analisis ini digunakan untuk mengevaluasi kekuatan (strengths), kelemahan (weakness), ancaman (threats) dan peluang (oppurtunities) dalam perancangan Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno, adapun analisisnya sebagai berikut :
2.2.1 Kekuatan (Strenghts)
Yang dimaksud dengan kekuatan disini adalah kelebihan dari alat Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno:
1. Tempat sampah yang unik dibandingkan dengan tempat sampah biasa. 2. Tempat sampah otomatis dan mandiri
2.2.2 Kelemahan (Weakness)
Pada alat Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno ini terdapat beberapa kelemahan diantaranya sebagai berikut :
1. Biaya yang cukup mahal dibandingkan tempat sampah biasa. 2. Masih menggunakan aliran listrik.
3. Alat ini belum dapat mendeteksi jika sampah dalam keadaan full. 2.2.3 Peluang (Opportunities)
Peluang yang dimaksud adalah sesuatu hal yang menguntungkan jika dilakukan namun jika tidak dilakukan bisa merugikan atau sebaliknya. Alat ini dapat dikembangkan bahkan diproduksi jika sudah sesuai dengan standart yang berlaku.
2.2.4 Ancaman (Threats)
Ancaman dalam hal ini bisa diartikan sebagai sesuatu hal yang bisa mengganggu kenyamanan. Ada beberapa ancaman yang dimungkinkan akan terjadi yaitu adanya pengembangan yang lebih baik.
(10)
2.3 Kesimpulan
Dari alat yang dibuat dapat disimpulkan bahwa: 1. Strenght, tempat sampah yang unik.
2. Weakness, biaya yang cukup mahal dibandingkan tempat sampah biasa. Masih menggunakan aliran listrik. Belum dapat mendeteksi jika sampah. 3. Opportunity, alat ini dapat dikembangkan bahkan diproduksi jika sudah
sesuai dengan standart yang berlaku.
(11)
Daftar Pustaka
Banzi, Massimo. (2009). Getting Started with Arduino.London: O'Reilly Media Sumardi. (2013). Belajar AVR Mulai dari Nol, Yogyakarta:Graha Ilmu.
Kenjo, Tak, (1991). Electric Motors and Their Controls : An Introduction, Oxford, Oxford University Press
Sulistyowati , Riny dan Dedi Dwi F. (2002). Perancangan Prototype Sistem Kontrol dan Monitoring Pembatas Daya Listrik Berbasis Mikrokontroler. Universitas Kristen Petra: Jurnal IPTEK Vol.16. Mandagi, Albert dan Stheven Immanuel. (2014). Penggunaan Sensor Gas MQ-2
Sebagai
Pendeteksi Asap Rokok. Universitas Gunadarma : Jurnal Teknik & Ilmu Komputer Vol.3
(1)
lcd.setCursor(0, 2); }
void loop() {
int duration, jarak,posisi=0,i; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH); jarak = (duration/2) / 29.1;
Serial.print(jarak); Serial.println(" cm"); if(jarak<=30) // { myservo.write(25); delay(450);
lcd.print("Terimakasih "); lcd.setCursor(0, 1);
}
else {
myservo.write(100); //Posisi servo pada 90 derajat lcd.print("Dekatkan Tangan");
lcd.setCursor(0, 1); }
delay(450); }
(2)
MIKROKONTROLLER
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER Berikut adalah rangkaian simulasi menggunakan Proteus:
Gambar 2 Rangkaian simulasi
2.1.2 Rancang Bangun Alat
Dari kesemua komponen yang telah dijelaskan diatas, maka semua komponen tadi harus dihubungkan agar membentuk sebuah sistem yang nantinya akan menjadi alat yaitu Tempat Sampah Pintar.
Adapun secara skema, maka alat Tempat Sampah Pintar ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2. Skema Rangkaian Tempat Sampah Pintar Sensor Jarak
(HCSR04)
LCD
(3)
Dari gambar diatas terlihat bahwa alat Tempat Sampah Pintar yang dirancang tersebut menggunakan alat masukan yang berupa sensor jarak dan memiliki beberapa alat keluaran yang berupa tampilan LCD 16x2 dan sebuah motor servo. Cara kerja alat tersebut adalah sebagai berikut. Pada saat pertama kali dinyalakan, sensor jarak akan mendeteksi adanya orang dengan jarak maksimal 30cm. Setelah itu ketika terdeteksi maka servo akan berputar dan LCD akan berubah tampilan. Begitu seterusnya.
(4)
MIKROKONTROLLER
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER 2.2 Analisis Swot
Analisis ini digunakan untuk mengevaluasi kekuatan (strengths), kelemahan (weakness), ancaman (threats) dan peluang (oppurtunities) dalam perancangan Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno, adapun analisisnya sebagai berikut :
2.2.1 Kekuatan (Strenghts)
Yang dimaksud dengan kekuatan disini adalah kelebihan dari alat Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno:
1. Tempat sampah yang unik dibandingkan dengan tempat sampah biasa. 2. Tempat sampah otomatis dan mandiri
2.2.2 Kelemahan (Weakness)
Pada alat Tempat Sampah Pintar Berbasis Arduino Uno ini terdapat beberapa kelemahan diantaranya sebagai berikut :
1. Biaya yang cukup mahal dibandingkan tempat sampah biasa. 2. Masih menggunakan aliran listrik.
3. Alat ini belum dapat mendeteksi jika sampah dalam keadaan full. 2.2.3 Peluang (Opportunities)
Peluang yang dimaksud adalah sesuatu hal yang menguntungkan jika dilakukan namun jika tidak dilakukan bisa merugikan atau sebaliknya. Alat ini dapat dikembangkan bahkan diproduksi jika sudah sesuai dengan standart yang berlaku.
2.2.4 Ancaman (Threats)
Ancaman dalam hal ini bisa diartikan sebagai sesuatu hal yang bisa mengganggu kenyamanan. Ada beberapa ancaman yang dimungkinkan akan terjadi yaitu adanya pengembangan yang lebih baik.
(5)
2.3 Kesimpulan
Dari alat yang dibuat dapat disimpulkan bahwa: 1. Strenght, tempat sampah yang unik.
2. Weakness, biaya yang cukup mahal dibandingkan tempat sampah biasa. Masih menggunakan aliran listrik. Belum dapat mendeteksi jika sampah. 3. Opportunity, alat ini dapat dikembangkan bahkan diproduksi jika sudah
sesuai dengan standart yang berlaku.
(6)
MIKROKONTROLLER
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER Daftar Pustaka
Banzi, Massimo. (2009). Getting Started with Arduino.London: O'Reilly Media Sumardi. (2013). Belajar AVR Mulai dari Nol, Yogyakarta:Graha Ilmu.
Kenjo, Tak, (1991). Electric Motors and Their Controls : An Introduction, Oxford, Oxford University Press
Sulistyowati , Riny dan Dedi Dwi F. (2002). Perancangan Prototype Sistem Kontrol dan Monitoring Pembatas Daya Listrik Berbasis Mikrokontroler. Universitas Kristen Petra: Jurnal IPTEK Vol.16. Mandagi, Albert dan Stheven Immanuel. (2014). Penggunaan Sensor Gas MQ-2
Sebagai
Pendeteksi Asap Rokok. Universitas Gunadarma : Jurnal Teknik & Ilmu Komputer Vol.3