PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MESIN PENGHANCUR BOTOL PLASTIK ELEKTRONIK Perancangan Dan Pembuatan Mesin Penghancur Botol Plastik Elektronik.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MESIN PENGHANCUR
BOTOL PLASTIK ELEKTRONIK

TUGAS AKHIR
Disusun untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Syarat-syarat untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :

BIMA AGUNG PRAKOSO
D400110012

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016

i

Selasa
16 Februari 2016

ii

Kamis
25 februari 2016

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kenikmatan,
hidayah serta taufiq Nya, sehingga sampai saat ini masih diberikan kesempatan
untuk beribadah dan meyembah pada NYA dan telah menjadikan penulis sebagai
manusia yang berakal dan berguna dalam dunia ini. Sholawat serta salam untuk
junjungan kami, Nabi Muhammad S.A.W yang senantiasa memberikan
syafa’atnya kepada kami untuk terus dicapai dan raih dalam hidup dan kehidupan
umat manusia.
Hanya karena Allah SWT, akhirnya penulis bisa melewati kendala dan
tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas
akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan
gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Adapun judul tugas akhir yang penulis ajukan : “ PERANCANGAN
DAN

PEMBUATAN

MESIN

PENGHANCUR

BOTOL

PLASTIK

ELEKTRONIK ”.
Selama penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat dukungan, saran, dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan tulus ikhlas dan kerendahan
hati, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar–besarnya kepada:
1.

Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

iv

2.

Bapak Umar, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

3.

Bapak Ir.Pratomo Budi Santoso, M.T. dan Ibu Umi Fadilah, S.T, MEng.
Selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4.

Bapak .........dan Bapak ……..Selaku penguji Tugas Akhir.

5.

Bapak dan Ibu dosen atas kesedianya membimbing dan memberikan
waktunya kepada penulis selama di Teknik Elektro.

6.

Kedua orang tua tercinta dan seluruh keluarga, terima kasih atas semua kasih
sayang dan do’a yang tiada hentinya dan tidak pernah surut, sehingga penulis
bisa seperti saat ini.

7.

Seluruh staf Tata Usaha, staf Akademik maupun non Akademik, yang telah
banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama
menempuh studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

8.

Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektro 2011, rekan-rekan kerja di KMTE

dan temen-temen Elektro semuanya, semoga kekeluargaan ini tetap terjaga
hingga nanti.

9.

Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.

10. Seluruh elemen kehidupan yang selalu menginspirasi perjalanan ini. Akhir
kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.

v

vi

MOTTO

Ketekatan dan usaha yang akan membawa pada kunci kesuksesan.

Jangan pernah takut untuk mencoba meskipun kegagalan menantimu,
karena kamu tak tahu apa yang kamu peroleh ketika kamu berhasil.

Jangan pernah berubah karena seseorang, karena kamu akan
kehilangan jati diri. Jika kamu di jalan yang benar, maka
berbanggalah.

vii

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih :

 Allah SWT yang senantiasa melimpahkan nikmat, karunia dan
hidayahNya kepada kita semua.

 Bapak dan Ibuku tercinta. Kasih sayang, cinta yang tak bersyarat serta
pengorbanan dan doa sepanjang masa yang telah kalian berikan kepada
anakmu.

 Dosen yang selalu memberikan semangat untuk Bapak Ir. Pratomo Budi
Santoso, MT dan Ibu Umi Fadililah, ST, MEng.

 Kepada kasihku nan jauh di sana, kamu memberiku semangt berjuang,
semangat

memulai

setiap

kegiatan,

dorongan

dan

nasehatmu

memberikan indahnya kebersamaan.

 Teman seperjuangan Jovita, Wendi, Mariska, Rudi, Rehang , Agung ,
Arif atas semangt yang telah kau berikan padaku, Kita pasti sukses.

 Sahabat-sahabatku yang selalu berbagi kisah, tawa, canda, dan
kebahagiaan.

 Segenap Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro ( KMTE )
 Teman-teman seperjuangan Teknik Elektro 2011

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................

iii

KATA PENGANTAR .....................................................................................

iv

MOTTO ...........................................................................................................

vii

PERSEMBAHAN ............................................................................................

viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................

xiii

ABSTRAKSI ...................................................................................................

xiv

DAFTAR KONTRIBUSI.................................................................................

xv

BAB I. PENDAHULUAN ...............................................................................

1

1.1. Latar Belakang .............................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah ......................................................................

3

1.3. Batasan Masalah .........................................................................

3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................

4

1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................

4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................

5

2.1. Telaah Penelitian .........................................................................

5

2.2. Landasan Teori............................................................................

6

ix

2.2.1 Arduino.. ...........................................................................

6

2.2.2 Bahasa Arduino.... ............................................................

9

2.2.3 LCD ( Liquid Crystal Display) 2x16 ................................

9

2.2.4 Sensor Load Cell … .........................................................

10

2.2.4.1 Modul Hx711 ......................................................

13

2.2.5 Motor AC ..........................................................................

14

2.2.6 Catu Daya .........................................................................

15

BAB III. METODE PENELITIAN..................................................................

16

3.1. Waktu dan Tempat ......................................................................

16

3.2. Peralatan dan Bahan ....................................................................

16

3.2.1. Peralatan ............................................................................

16

3.2.2. Bahan................................................................................

17

3.3. Diagram Alur Penelitian .............................................................

17

3.4. Diagram Alir Sistem Alat Penghancur BotoL ...................……..

18

3.5. Perancangan Alat ........................................................................

19

3.5.1. Perangkat Mekanik Alat .................................................

20

3.5.1.1. Mekanik Alat ........................................................

20

3.5.2. Perangkat Keras Arduino .................................................

22

3.5.2.1. Perancangan Program Arduino .............................

22

3.5.2.2. Sensor Load Cell 5kg ............................................

23

3.5.2.3. Motor AC ..............................................................

24

3.5.2.4. Tombol Tekan (Push Botton)................................

25

3.5.2.5. Layar Penampil .....................................................

26

x

3.5.2.6. Catu daya ..............................................................

26

3.5.3. Perangkat Lunak ................................................................

27

3.5.3.1. Verifikasi (Compile) Program................................

28

3.5.3.2. Upload Program .....................................................

29

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...............................

30

4.1. Hasil Kerja Alat........................... .............................................. ..

31

4.1.1. Spesifikasi Pengukuran Hasil Sampah Botol Plastik.. ......

35

4.2. Pengujian Sistem dan Analisis… ................................................

37

4.2.1. Analisis Hasil....................................................... .............

41

BAB V. PENUTUP ...........................................................................................

43

5.1. Kesimpulan .................................................................................

43

5.2. Saran ...........................................................................................

44

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Board Arduino Uno Tampak dari depan...........................................8
Gambar 2.2. Board Arduino Uno Tampak dari belakang.......................................8
Gambar 2.3. Bentuk LCD display 2x16 ................................................................10
Gambar 2.4. Skema Load Cell Strain Gauge.........................................................12
Gambar 2.5. Skema Load Cell Compression.........................................................13
Gambar 2.6. Modul Hx711....................................................................................14
Gambar 2.7. Motor AC............................................................. ............................14
Gambar 2.8. Catu Daya............................................................. ...........................15
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian...................................................................18
Gambar 3.2. Blok Diagram Alir Sistem Alat Penghancur Botol..........................18
Gambar 3.3. Blok Diagram Sistem.......................................................................19
Gambar 3.4. Desain Mekanik Alat Tampak Depan..............................................21
Gambar 3.5. Desain Bagian dalam Mesin.............................................................21
Gambar 3.6. Desain Belakang Mesin....................................................................22
Gambar 3.7. Sekematik Arduino Uno...................................................................23
Gambar 3.8. Skema Rangkaian Modul Hx 711 dan Sensor Load Cell.................24
Gambar 3.9. Sensor Load Cell..............................................................................24
Gambar 3.10. Skema Rangkaian Tombol Pemilih................................................25
Gambar 3.11. Skema rangkaian LCD Lcd 16 x 2................................................26

xii

Gambar 3.12. Skema rangkaian catu daya ..........................................................27
Gambar 3.13. Sketch Program Arduino.................................. .............................28
Gambar 3.14. Verifikasi Program Pada Menu Sketch..........................................29
Gambar 3.15. Verifikasi Program Pada Simbol...................................................29
Gambar 3.16. Upload Program Pada Menu File dan pada simbol.......................29
Gambar 4.1. Bentuk Alat Penghancur Botol Plastik Dari Depan........................30
Gambar 4.2. Box Tampilan .................................................................................31
Gambar 4.3 Tampilan LCD Tombol 1 Mesin Bekerja.........................................31
Gambar 4.4 Mesin Berhenti Hasil Masih Ada …................................................32
Gambar 4.5 Tombol 3 Riset………….................................................................32
Gambar 4.6. Sensor Load Cell.............................................................................33
Gambar 4.7.LCD 2 x 16……..............................................................................34
Gambar 4.8. Motor 3 Fase…...............................................................................34
Gambar 4.9. Pisau Sebagai Penghancur Botol Plastik…………….....................35
Gambar 4.10. Hasil Penghancuran…...................................................................35
Gambar 4.11. Hasil pengukuran sampah botol plastik……………....................35
Gambar 4.12 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.1. ...............................................38
Gambar 4.13 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.2. ...............................................39
Gambar 4.14 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.3. ...............................................40
Gambar 4.15 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.4. ...............................................41

xiii

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil pengukuran dan perbandingan kesalahan dengan alat ukur
konvensional .................................................................................

38

Tabel 4.2 Hasil pengukuran dan perbandingan kesalahan dengan alat yang
diukur ........................................................................................

39

Tabel 4.3 Hasil Pengukur dan Perbandingan pengukuran botol plastik sebelum
penghancuran botol dengan Alat Ukur Konvensional dan Alat yang
dibuat ........................................................................................

39

Tabel 4.4 Hasil Pengukur dan Perbandingan pengukuran botol plastik sesudah
penghancuran botol dengan Alat Ukur Konvensional dan Alat yang
dibuat ........................................................................................

40

Tabel 4.5 Spesifikasi Hasil Pengukuran Sampah Botol Plastik yang terdiri dari
Jumlah boyol plastik, Waktu penghancuran/pencacahan (menit), dan
Kecepatan motor 3 fase (rpm/menit) ........................................

41

DAFTAR RUMUS
Rumus Perhitungan Tabel 4.1, 4.2, 4.3, 4.4..........................................................36

xiv

ABSTRAKSI

Sekarang ini banyak masalah yang ditimbulkan oleh limbah sampah
plastik, karena sifat unsurnya yang sukar diolah oleh mikroorganisme
pengurai yang ada didalam tanah. Namun ada beberapa jenis plastik yang
dapat dikumpulkan untuk dijual kembali ke pabrik melalui pemulung dan
distributor. Salah satunya adalah botol plastik botol. Sampai saat ini,
pemulung masih mengumpulkan botol minuman plastik dalam keadaan utuh
di dalam karung yang kemudian dijual kepada distributor untuk dibawa ke
pabrik dan diolah. Dalam pengolahan dengan cara mencacah botol plastik
hingga menjadi potongan–potongan kecil, yang biasanya dilakukan dengan
menggunakan gunting atau pisau. Berdasarkan pengamatan di lapangan
yang tadinya hanya 3 kg dalam 3 karung, dengan dicacah akan diperoleh
sekitar 3 kg dalam satu karung. Ini berarti menghemat tempat hingga 2 kali
lipat karung.
Penelitian ini tentang penghancur botol plastik yang dihancurkan
dengan pisau dan dilengkapi dengan tampilan data dengan menggunakan
LCD dan dikendalikan dengan Arduino yang digerakkan dengan motor AC 3
fase. Cara kerja alat ini dengan menghidupkan saklar, setelah itu tekan
tombol satu yang berfungsi sebagai start/stop, tombol dua sebagai reset.
Hasil dari sampah botol plastik akan ditampilkan pada LCD dalam bentuk
gram.
Hasil dari penelitian ini dapat disimpulkan dengan perbandingan
berat botol sebelum dihancurkan dan sesudah dihancurkan yaitu dengan
cara menimbang menggunakan alat ukur konvensional dan alat ukur alat
yang dibuat. Hasil pertama rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang
dan sesudah ditimbang dengan alat ukur konvensional 3,6 gram atau 2,58% .
Hasil kedua rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang dan sesudah
ditimbang dengan alat ukur alat yang dibuat 3,794 gram atau 2,76 %. Hasil
ketiga rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang dengan alat ukur
konvensional dan ditimbang dengan alat ukur yang dibuat 0,516 gram atau
0,304 %. Hasil keeempat rata-rata dan persen hasil sesudah ditimbang
dengan alat ukur dan ditimbang dengan alat ukur yang dibuat 0,71 gram
atau 0,384 %. Jadi perbandingan hasil pengukuran dengan alat ukur
konvensional dengan alat ukur yang dibuat selisih tidak jauh berbeda.
Dengan demikian, alat ukur ini bekerja dan berfungsi dengan baik .

Kata kunci : Arduino, Mesin Penghancur Sampah Elektronik, Kecepan Tinggi,

xv

ABSTRACTION
Today many of the problems caused by waste plastic waste , because of
the nature of the elements which are difficult to be processed by decomposing
microorganisms present in the soil . However, there are several types of plastic
that can be collected to be sold back to the manufacturer via the scavenger and
distributors . One is a plastic bottle. Until now , scavengers still collecting plastic
water bottle in one piece in a sack which is then sold to distributors to be brought
to the mill and processed . In the processing of plastic bottles by means chopping
up into small pieces , which are usually carried out by using a pair of scissors or
a knife . Based on observations in the field that had only 3 kg in three sacks , with
enumerated will be gained about 3 kg in a single sack . This means saving up to 2
-fold a sack .
This study of the plastic bottle crusher , crushed with a knife and
equipped with LCD data display and controlled using the Arduino powered by 3 phase AC motors . The way the device works by turning switch , then push the
button one who serves as star / stop , two buttons as research . Results from waste
plastic bottles will be displayed on the LCD in the form of a gram.
The results of this study can be concluded with a ratio of weight of the
bottle before it is destroyed or had been destroyed ie by weighing the measuring
devices of conventional and measuring devices tool made , the first result is
average and percent of results before weighed and after weighed measuring
devices of conventional 3 , 6 grams and 2.58 % , yields for both average and
percent results were weighed before and after the weighed measuring devices tool
created 3,794 grams and 2.76% , for the third result is average and percent
before the results were weighed by the measuring instrument conventional and
weighed with a measuring tool made 0.516 grams and 0.304 % , the result fourth
average and percent after the results were weighed by measuring and weighed
with a measuring instrument made 0.71 grams and 0,384 % . So the results of
measurements with conventional measuring instruments with a measuring
instrument that made the difference was not much different so this measure either
.

Keywords : Arduino , Speed High , Electronic Waste Crusher Machine ,.

xvi

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas Akhir ini berawal dari ketertarikan penulis terhadap dampak
sampah botol yang semakin banyak dan bagaimana caranya untuk mengurangi
volume sampah botol yang semakin banyak di skala rumah tangga. Ide Tugas
Akhir ini berasal dari teman Akip Saputra sebagai teman satu angkatan 2011,
yang menawarkan judul Tugas Akhir mengenai cara mengurangai tingkat volume
sampah botol yang semakin banyak. Setelah berkonsultasi dan diberikan
penjelasan, akhirnya penulis berminat untuk melakukan perancangan dan
penelitian. Kontribusi dalam pembuatan mekanik dikerjakan oleh penulis dan
tukang bubut mesin . Pemrograman dibantu oleh teman Agung Purnomo dan
laporan disusun oleh penulis sendiri.
Perancangan dan pembuatan alat penghancur botol plastik elektronik ini
dilakukan di luar Laboraturium Program Studi Teknik Elektro dan penelitian
tugas akhir ini dilakukan penulis di Laboraturium Jurusan Teknik Elektro. Untuk
pengambilan data dilakukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan seluruh
data yang diperlukan dalam penelitian ini. Hasil pengujian dan analisis disusun
dalam sebuah laporan Tugas Akhir
Demikian daftar konstribusi ini penulis susun dengan sejujur-jujurnya.

Surakarta, 7 Januari 2016

xvii

xviii