TEMPAT SAMPAH LOGAM DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS ARDUINO UNO

Nur Afni Jihan Nabilah¹; Nurul Istiyani²; Rezananta D. Arfiandi³; Rida Maulana⁴

Dr. Samuel Beta, Ing-Tech.,M.T⁵.

Email : afnajihan@gmail.com¹; istiyaninurul@gmail.com²; reza.smkmigas@gmail.com³; ridamaulana001@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 Logam dengan Pemberitahuan SMS berbasis Arduino Uno merupakan tempat sampah yang dilengkapi oleh Motor Servo yang dapat membuka ketika mendeteksi sampah berbahan logam menggunakan Sensor Proximity dengan cara ditempelkan dengan jangkauan maksimal 5 mm oleh Sensor Ultrasonik, sekaligus apabila tempat sampah penuh, secara otomatis akan mengirim pemberitahuan berupa SMS oleh Modul GSM kepada nomor pemilik. Alat ini mempunyai penampil berupa LCD.

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

Abstract - Metal Trash with SMS Notification based on Arduino Uno is a garbage bin equipped with Servo Motor which can open when it detects metal-based waste using a Proximity Sensor by attaching it with a maximum range of 5 mm by the Ultrasonic Sensor, at the same time when the bin is full, automatically will send notifications in the form of SMS by the GSM Module to the owner's number. This tool has a LCD display.

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

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. Padahal, dengan memisahkan penempatan jenis sampah ini akan memudahkan pengelolaan sampah selanjutnya
Salah satu sampah yang sulit di daur ulang adalah sampah logam. Logam-logam tersebut tidak dapat terurai oleh bakteri-bakteri tanah. Sehingga saat pemisahan sampah harus benar-benar diperhatikan agar sampah logam tidak mencemari lingkungan sekitar.
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Salah satu cara untuk mempermudah kehidupan manusia adalah dengan dibuatnya “Tempat Sampah Logam Dengan Pemberitahuan Sms Berbasis Arduino Uno”. Dengan tempat sampah ini, manusia dituntut untuk membuang sampah logam sesuai dengan tempatnya, karena sampah akan membuka otomatis jika mendeteksi logam. Jadi, diharapkan dengan adanya proyek Arduino ini, dapat meningkatkan kesadaran masyarakat untuk membuang sampah pada tempatnya sesuai dengan jenisnya.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

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

1. Bagaimana cara membuat tempat sampah pendeteksi logam?
2. Bagaimana cara kerja dari tempat sampah pendeteksi logam?
3. Bagaimana kegunaan dari tempat sampah pendeteksi 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 input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik.
Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1) Hardware papan PCB input/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 Board Arduino Uno:

Tegangan Operasi	5V
Tegangan Input	(disarankan) 7—12V
Batas Tegangan Input	6—2OV
Pin Digital I/O	14 (di mana 6 pin output PWM)
Pin Analog Input	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 module GSM/GPRS Serial yang terpopuler digunakan oleh para penghobis elektronika, maupun profesional elektronika yang diaplikasikan dalam berbagai aplikasi pengendalian jarak jauh via Handphone dengan simcard jenis Micro 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 frequency jaringan GSM yaitu QuadBand (850/900/1800/1900Mhz)

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

• GPRS multi-slot class 1~12 (option) tetapi default pada class 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 Ultrasonic (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 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 I2C

Gambar 2.5 I2C

I2c merupakan singkatan dari inter integrated circuit merupakan komunikasi serial dan sinkron bus protokol yang memungkinkan kita untuk menghubungkan sejumlah device (slave) dengan device utama (master) dalam satu mode komunikasi.
Sistem komunikasi i2c terdiri dari satu master dan slave (bisa lebih dari satu). Master berfungsi untuk membangkitkan dan mengirim clock pulse serta menentukan kapan dan dengan slave device mana berkomunikasi. Slave device berfungsi untuk menerima data serta mengirim data yang akan dibaca dan digunakan oleh master device untuk diproses.

2.6 LCD

Gambar 2.7 LCD 16x2

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 pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

2.7 Motor Servo

Gambar 2.6 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 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 controler dan sensor posisi sehingga dapat memiliki gerakan 0 derajat, 90 derajat dan 180 derajat.

2.8 LM2596

Gambar 2.8 LM2596

Modul LM2596 dapat digunakan untuk menurunkan tegangan DC maksimal hingga 3A dengan range DC 3.2V-46V dengan selisih minimum input - output 1.5V DC.
Keunggulan modul step down LM2596 adalah besar tegangan output tidak berubah (stabil) walaupun tegangan input naik turun, Output bisa di stel dengan memutar potensiometer.
Spesifikasi LM2596:

Model/name: LM2596S DC-DC Step-Down module
Tegangan input: 3.2-46V DC
Tegangan output: 1.25-35V DC
Selisih input output: 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%
Output ripple: 30mV
Switching frequency: 65KHz
Operating Temperature: -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 Ultrasonik
e.    Motor Servo
f.    LCD 16x2
g.    Rangkaian catu daya 12 volt

3.2 Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok

Keterangan :
1.    Sensor ultrasonik, pada alat ini, berfungsi untuk mendeteksi jarak
2.    Sensor proximity pada alat ini berfungsi untuk mendeteksi benda logam
3.    Modul GSM berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroller Arduino dengan Smartphone
4.    Hasil pembacaan sensor, akan ditampilkan ke LCD
5.    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
Sensor Proximity pada tutup tempat sampah akan mendeteksi benda dengan cara ditempelkan atau berada pada jangkauan 5 mm. Data akan dikirim lalu diproses pada Arduino, kemudian motor servo bekerja dan tempat sampah akan membuka sehingga LCD akan menampilkan kalimat “THANKS FOR SAVE OUR EARTH”
Apabila logam yang berada di dalam tempat sampah telah mencapai jarak 5 cm dari sensor Ultrasonik, maka servo tidak akan membuka serta modul GSM akan mengirimkan pesan berupa SMS pada smartphone.

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 :

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

PENUTUP

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

Logam dapat terdeteksi oleh sensor proximity dengan jarak maksimal 5 mm.
Sensor Ultrasonik mendeteksi kapasitas apabila sampah logam penuh pada jarak 5 cm sehingga tempat sampah tidak dapat membuka, dan modul GSM akan mengirim pesan melalui SMS pada smartphone

REFERENSI

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

Nabil, M. A. M. (2018). KOTAK SAMPAH PINTAR MENGGUNAKAN SENSOR.

Lampiran :
1. JURNAL
2. POWERPOINT
3. DIAGRAM ALIR
4. DIAGRAM PENGAWATAN
5. DIAGRAM BLOK

6. PROGRAM

7. SIMULASI
8. GAMBAR RANGKAIAN

BIODATA PENULIS

Nama penulis Nur Afni Jihan Nabilah. Penulis dilahirkan di kabupaten Boyolali pada 08 Oktober 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Pertiwi Karangggede, SD Negeri 2 Sranten, SMP Negeri 1 Karanggede, dan SMA Negeri 1 Simo.
Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2016 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. 3.32.16.0.17. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi afnajihan@gmail.com

Nama penulis Nurul Istiyani. Penulis dilahirkan di Kabupaten Demak pada 27 Maret 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Pertiwi Demak, SD Negeri 02 Demak, SMP Negeri 1 Demak, dan SMA Negeri 1 Demak.
Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2016 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. 3.32.16.0.18. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi istiyaninurul@gmail.com

Nama penulis Rezananta Diky Arfiandi. Penulis dilahirkan di Kota Pekalongan 27 Mei 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kutilang, SDN Bendan 01 Pekalongan, SMP Negeri 2 Pekalongan, dan SMK Migas Cepu.
Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun yang sama, 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. 3.32.16.0.19. Apabila ada masukan untuk kedepannya supaya bisa lebih baik lagi, anda dapat menghubungi : reza.smkmigas@gmail.com

Nama penulis Rida Maulana. Penulis dilahirkan di kota Tangerang 1 agustus 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK tunas bangsa, SDN 01 Ketanen, SMP Negeri 2 Trangkil, dan SMK Kesuma Margoyoso.
Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2016 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. 3.32.16.0.20. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi ridamaulana001@gmail.com