Project TA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Membuang sampah pada tempatnya mungkin sesuatu yang mudah bagi setiap orang tetapi kenyataanya masih banyak ditemukan sampah yang berserakan di sembarang tempat. Hal itu dikarenakan rasa kurang kepedulian masyarakat terhadap pentingnya menjaga kebersihan dan kesehatan lingkungan sekitar. Sampah merupakan ancaman serius bagi masyarakat, karena membuang sampah sembarangan dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Hal ini terbukti dengan adanya UU nomor 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah.

Tempat sampah merupakan tempat untuk menampung sampah sementara, yang biasanya terbuat dari logam atau plastik. Selama ini banyak orang membuang sampah tidak pada tempatnya, karena hampir kebanyakan orang merasa malas ketika ingin membuang sampah pada tempatnya. Rasa malas muncul karena jika ingin membuang sampah pada tempat sampah harus terlebih dahulu membuka tutup tong sampah, itulah yang membuat malas karena tutup tong sampah sangat kotor dan bau. Dalam meningkatkan kesadaran akan kepedulian terhadap kebersihan lingkungan, kadang memerlukan cara yang unik agar tiap-tiap individu tertarik, sehingga tak segan untuk membuang sampah pada tempatnya.

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 instruksi. Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar dikemas dalam satu chip IC, Sehingga Sering disebut singel chip microcomputer.Microkontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau berapa tugas yang sangat spesifik. Meskipun mikrokontroler tidak secerdas mikroprosesor, tapi jika tingkat kepandaian dimiliki telah cukup untuk menjalankan tugas dari suatu instrumen, maka mikrokontroler menjadi pilihan pertama karena memiliki kelebihan dalam hal harga, kesederhanaan rangkaian, dan dimensi instumen yang lebih kecil. Mikrokontroler biasa diterapkan pada peralatan elektronik agar peralatan bekerja secara otomatis.

1.2. Rumusan Masalah

      Berdasarkan permasalahan diatas, maka penulis mencoba merancang suatu tong  sampah yang dapat meningkatkan antusias masyarakat untuk membuang sampah pada tempatnya.

1.3. Batasan Masalah

Beberapa batasan masalah yang perlu dibuat, yaitu:

1.      Sistem tempat sampah akan dibangun untuk membuka dan menutup secara otomatis.

2.      Sistem tempat sampah akan menditeksi kapasitas tempat sampah pada keadaan tidak penuh,  hampir penuh dan penuh

3.      Sistem hanya memberikan notifikasi keadaan kapasitas tempat sampah kepada petugas yang berada pada lokasi yang telah ditentukan menggunakan LED.

1.4  TujuanPenelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.      Membuat rancangan tempat sampah otomatis menggunakan mickrokontroler Arduino sehingga dapat membuka, menutup tempat sampah secara otomatis.

2.      Membuat rancangan tempat sampah yang dapat mendeteksi kapasitas tempat sampah yang dapat bekerja secaraotomatis.

1.5  Sistematika Penulisan

            Sistematika penulisan proposal proyek akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

            Bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

            Bab ini berisi penjelasan tentang teori dasar perancangan tong sampah otomatis.

BAB III METODE PENELITIAN

            Bab ini berisi tentang pendapat sementara terhadap masalah yang akan diteliti.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Mikrokontroler

            Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single chip microcomputer (Didin Wahyudin, 2006), Secara teknis mikrokontroler terbagi 2 yaitu :

1.      Reducced instruction Set Computer (RISC)  yaitu mikrokontroler yang memiliki intruksi yang terbatas tetapi fasilitas yang banyak.

2.      Complex instruction Set Computer (CISC)  yaitu mikrokontroler yang memiliki intruksi yang terbatas tetapi fasilitas yang terbatas.

Keuntungan pengguna mikrokontroler antara lain :

1.      Rangkaian elektronik menjadi lebih sederhana

2.      Pencari kesalahan lebih mudah

3.      Lebih mudah dalam mempelajari

4.      Biaya untuk membangun sebuah rangkaian elektronik lebih murah

Agar mikrokontroler dapat melakukan tugasnya maka pada mikrokontroler harus ditanamkan program ke dalam memori flashnya. Ada banyak bahasa pemograman yang dapat digunakan untuk membuat program ke mikrokontroler seperti assembly, C, Pacal, Basic, dan lain-lain. Basic Compiler (Bascom-8051) adalah bahasa program yang paling mudah digunakan.

Keunggulan BASCOM-8051 dibanding dengan yang lainnya adalah kemudahan dalam logika program dan banyaknya perintah (statement) serta fasilitas yang dimiliki sehingga kita tidak perlu lagi membuat fungsi-fungsi baru, kelebihan lainnya tersedianya simulator sehingga bisa melihat hasil sebelum di download  ke mikrokontroler (Muhammmad Kifli Hutagalung, 2011).

Ada banyak jenis mikrokontroler yang dijual dipasar salah satunya adalah Mikrokontroler ATMEGA. Mikrokontroler ini telah memiliki memori EEPROM sehingga dapat menyimpan data dan tidak terhapus walaupun aliran listrik ke rangkaian diputus. Adapun fasilitas yang dimiliki ATMEGA328 antara lain:

1)      Sebuah CPU 8 bit

2)      12 KB Flash ROM

3)      256 byte RAM

4)      2 KB EEPROM

5)      Empat buah programmable port I/O yang terdiri dari 8 buah jalur I/O

6)      Range Frekuensi 0Hz-24 Mhz

7)      3 buah timer/counter 16 bit

8)      Interface komunikasi serial

2.2  Sensor PIR (Passive Infra Red)

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah merupakan sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia yang menangkap pancaran sinyar infra merah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infla merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infla dari luar.

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR, karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infla merah dengan suhu tertentu melewati sumber infla merah yang lain dengan suhu yang berbeda, maka sensor akan membandingkan pancaran infla merah yang diterima setiap satuan waktu sehingga jika ada gerakan akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu:

1)      Lensa fresnel

2)      Penyaring infla merah

3)      Sensor pyroelektrik

4)      Penguat amplifier

5)      Komparator

Sensor PIR (Passive Infra Red) dapat merespon perubahan-perubahan pancaran sinyal infla merah yang dipancarkan oleh tubuh manusia. Sensor PIR (Passive Infra Red) tersebut dari bahan kristal yang akan menimbulkan beban listrik ketika terkena panas dan pancaran sinyal infla merah. Perubahan intensitas pancaran dari sinyal infla merah juga menyebabkan perubahan beban listrik pada sensor. Elemen-elemen pada sensor juga sensitif terhadap penyinaran yang melebihi lebar jangkauan sehingga ditambahkan filter pada kemasan TO5 untuk membatasi pancaran tubuh manusia.

2.3  Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor Ultrasonik adalah sensor yang mempunyai frekuensi 40 khz dan banyak digunakan untuk aplikasi atau kontes robot cerdas. Sensor jarak ini digunakan sonar (gelombang ultrasonik) untuk menentukan jarak dari benda yang berada di depannya.

HC-SR04 memiliki kinerja yang baik dalam mendeteksi jarak, dengan tingkat akurasi yang tinggi serta deteksi yang stabil. Hitung waktu antara saat pengiriman signal dengan saat signal pantulan maka jarak yang akan terdeteksi akan segera didapatkan. Sensor Ultrasonik mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik (40 KHz) selama t = 200 us kemudian mendeteksi pantulannya.

2.4  Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup dimana posisi rotornya akan diinformasikan kembali kerangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari motor DC, rangkaian gear,  potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk membaca sudut digital encoder dari putaran servo. Berbeda dengan motor stepper, motor servo beroperasi secara close loop. Poros motor dihubungkan dengan rangkaian kendali, sehingga jika putaran poros belum sampai pada posisi yang diperintakan maka rangkaian kendali akan terus menggoreksi posisi hingga mencapai posisi yang diperintahkan.

Gambar 2.1 Motor DC

2.5  Arduino uno

Arduino uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler Atmega328. Arduino uno berbasis mikrokontroler (berupa Atmel AVR) dan dilengkapi dengan oscillator 20MHz yang memungkinkan operasi berbasis waktu dilaksanakan dengan tepat) dan regulator (pembangkit tegangan) 5 volt.

Gambar 2.2 Arduino Uno  

Dalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri, ATMega328 yang merupakan produk dari ATMEL. Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding dengan board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemograman sendiri yang sama dengan bahsa penograman C, selain itu dalam board arduino sudah terdapat bortloader sehingga mudah ketika kita memprogram arduino.

2.6  Memori Program

ATMega328 memiliki 32KB On-chip In-system Remprogrammable flash memori untuk menyimpan program. Memori flash dibagi kedalam 2 bagian yaitu : bagian program bootloader dan aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori processor.

BAB III

METODE PENELITIAN

Gambar 4.1. Flowchat alur kerja

3.1 Perangkat Yang Digunakan

a.       Perangkat  Keras (Hardware), yang terdiri dari :

1)      Tong sampah

2)      Sensor PIR

3)      Sensor Ultrasonik

4)      Motor servo

5)      Motor stepper

6)      Power suplay (satu daya)

7)      Komponen Elektronik seperti, resistor, condensator, transistor, relay dll.

b.      Perangkat lunak (Software), yang terdiri dari :

1)      Sistem operasi windows

2)      BASCOM-8051

3)      Mikrokontroler Software ISP

3.2 Rancangan Proses Tong Sampah Otomatis

 

3.2 Diagram blok tong sampah otomatis

Delay atau tunda waktu pada output motor servo yang akan disesuaikan dengan alat tong sampah otomatis ini, dikarenakan pemodelan dengan menggunakan tunda waktu lebih mudah dan dapat diatur sesuai kebutuhan lama waktu tong sampah akan terbuka untuk memaksimalkan kinerja komponen yang akan digunakan.

3.3  Perancang sistem

Gambar 3.3 rangkaian tong sampah otomatis

            Seperti telah terlihat pada gambar diatas, mikrokontroler terhubung dengan komponen-komponen utama melalui pin-pin yang tersedia. Sistem dirancang untuk memaksimalkan fungsi mikrokontroler, hal tersebut terlihat dengan pemakaian hampir keseluruhan pin mikrokontroler.