Disusun oleh:
Muhammad Taqiy Ananta Fauzan (25051204166)
Ferdinand Rizky Putra Maulana (25051204217)
Mochammad Hafiz Zamrizad (25051204231)
Auralia Ludmilla Dita (25051204232)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Banyak orang malas membuang sampah di tempat sampah yang memiliki penutup karena harus menyentuh penutupnya untuk bisa membuang sampah ke dalam tempatnya. Dengan memegang penutup tempat sampah, kita dapat terpapar bakteri yang ada pada tempat sampah. Oleh karena itu, beberapa orang lebih memilih membuang sampah di tempat sampah yang tidak ada penutup nya atau membuang sampah dengan di lempar untuk menghindari bakteri.
Tempat sampah yang bersih dan juga memiliki sentuhan teknologi akan membuat orang tertarik untuk membuang sampah dengan mencoba teknologi pada tempah sampah. Oleh karena itu, kami membuat tempat sampah yang memiliki penutup yang bisa terbuka menggunakan sensor. Dengan menggunakan sensor orang bisa membuang sampah di tempatnya secara higienis.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang kami susun, rumusan masalah yang kami ambil yaitu:
1. Apa sajakah alat dan bahan yang dibutuhkan untuk membuat tempat sampah otomatis?
2. Bagaimana langkah langkah membaut tempat sampah otomatis?
3. Bagaimana hasil dari pembuatan tempat sampah otomatis?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah yang diajukan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Memamparkan alat dan bahan dalam pembuatan tempat sampah otomatis.
2. Mengetahui langkah langkah pembuatan tempat sampah otomatis.
3. Mengetahui hasil yang di dapatkan dari pembuatan tempah sampah otomatis.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari praktikum kali ini adalah pembaca dapat mengetahui cara membuat tempat sampah otomatis sesuai dengan langkah langkah yang ditunjukan dalam laporan.
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Alat
Alat merupakan perangkat pendukung yang digunakan selama proses pembuatan namun tidak menjadi bagian permanen dari sistem akhir:
1. Laptop: Digunakan untuk menulis kode program, kompilasi, dan mengunggah program ke mikrokontroler.
2. Breadboard: Digunakan sebagai media perangkaian sementara untuk menguji fungsionalitas sistem dan kestabilan kelistrikan.
3. Kabel USB Micro (Data Cable): Digunakan sebagai media komunikasi data antara laptop dan ESP32.
4. Pistol Lem Tembak: Digunakan untuk melelehkan lem bakar untuk merekatkan komponen pada wadah tempat sampah.
5. Gunting: Digunakan untuk memotong dan membentuk pola kardus sesuai ukuran komponen.
6. Perangkat Lunak (Software): Menggunakan Arduino IDE sebagai lingkungan pengembangan.
7. Platform Simulasi (Wokwi): Digunakan sebagai media prototyping virtual untuk menguji skema rangkaian dan validasi logika kode program sebelum diimplementasikan pada perangkat keras fisik
2.1.2 Bahan
Bahan merupakan komponen elektronika dan mekanik yang dirangkai menjadi satu kesatuan sistem fisik:
1. Mikrokontroler ESP32: Sebagai unit pemroses pusat dan pengendali sistem.
2. Sensor Ultrasonik HC-SR04: Sebagai sensor input untuk mendeteksi jarak objek.
3. Motor Servo: Sebagai aktuator penggerak mekanis tutup tempat sampah.
4. Kabel Jumper: Kabel tipe Male-to-Female dan Female-to-Female untuk koneksi sirkuit tanpa solder.
5. Wadah Tempat Sampah: Tempat sampah plastik biasa yang sudah jadi, digunakan sebagai wadah utama.
6. Sumber Daya Listrik: Menggunakan suplai tegangan 5V DC yang diambil langsung dari port USB Laptop, sehingga sistem dapat beroperasi tanpa baterai eksternal.
2.2 Prosedur Pembuatan Tempat Sampah Otomatis
Proses realisasi sistem tempat sampah otomatis ini dilakukan melalui pendekatan bertahap, dimulai dari perancangan logika secara virtual, pengujian purwarupa sementara, hingga integrasi mekanik pada objek fisik. Adapun rincian prosedur pelaksanaannya adalah sebagai berikut:
2.2.1 Tahap Perancangan dan Simulasi Virtual
Sebelum merakit secara fisik, terlebih dahulu dilakukan validasi logika menggunakan simulasi agar rangkaian tidak mengalami kesalahan saat diimplementasikan:
1. Buka platform simulasi berbasis web seperti Wokwi dan buat proyek baru untuk mikrokontroler ESP32.
2. Susun skema rangkaian elektronik secara virtual dengan menambahkan komponen ESP32, sensor ultrasonik HC-SR04, dan motor servo.
3. Sambungkan pin-pin virtual sesuai perencanaan: pin Trig sensor ke GPIO 5, Echo ke GPIO 18, dan pin data servo ke GPIO 13.
4. Buat program dengan kode yang berisi inisialisasi pin, penghitungan jarak dari durasi gelombang ultrasonik, serta logika if-else untuk menggerakkan sudut servo.
5. Jalankan simulasi dan cobalah dengan menggeser objek mendekati sensor. Tahap ini selesai ketika servo pada simulasi berhasil membuka tutup saat jarak objek kurang dari 20 cm.
2.2.2 Tahap Pengujian Fungsional (Breadboarding)
Setelah validasi virtual berhasil, langkah selanjutnya adalah menguji komponen fisik secara sementara:
1. Siapkan breadboard sebagai papan uji sementara.
2. Pasang komponen asli seperti ESP32, sensor ultrasonik, dan motor servo di breadboard menggunakan kabel jumper.
3. Hubungkan ESP32 ke laptop dengan kabel USB Micro.
4. Buka Arduino IDE untuk memverifikasi dan mengunggah kode ke ESP32.
5. Lakukan pengujian dengan mendekatkan tangan ke sensor. Jika servo bergerak sesuai perintah dan jarak sensor terbaca di Serial Monitor, artinya rangkaian sudah berfungsi dengan baik dan siap dirakit permanen.
2.2.3 Tahap Fabrikasi Mekanik dan Perakitan Akhir
Setelah pengujian berhasil, saatnya memindahkan rangkaian ke tempat sampah asli:
1. Buat dudukan dengan memotong kardus bekas sesuai ukuran yang diperlukan untuk alas sensor dan ESP32. Kardus ini berfungsi sebagai isolator sekaligus memudahkan penggantian jika ada kerusakan nanti.
2. Tempelkan motor servo di bagian dalam penutup tempat sampah dengan lem tembak. Pasang lengan servo pada tutup agar saat servo berputar, tutup dapat terbuka.
3. Pasang sensor dan kontroler pada wadah tempat sampah. Sensor diletakkan di bagian depan agar menghadap area tangan pengguna, dan ESP32 ditempel pada sisi belakang.
4. Rapikan kabel-kabel dan sambungkan koneksi daya (VCC dan GND) sensor serta servo langsung ke pin VIN dan GND ESP32 tanpa breadboard, agar lebih ringkas dan rapi.
2.2.4 Tahap Finalisasi dan Pengoperasian
1. Menghubungkan kembali kabel USB dari ESP32 yang sudah terpasang di tempat sampah ke port USB Laptop.
2. Memastikan Laptop dalam keadaan menyala agar port USB dapat menyuplai arus listrik yang stabil sebagai pengganti baterai.
3. Melakukan uji coba operasional secara menyeluruh untuk memastikan tutup tempat sampah dapat membuka dan menutup secara otomatis tanpa hambatan mekanis.
2.3 Hasil Prosedur Pembuatan Tempat Sampah Otomatis
Setelah melewati rangkaian proses pembuatan, berikut ini adalah hasil dan analisis dari purwarupa tempat sampah pintar yang berhasil dibuat:
2.3.1 Evaluasi Konstruksi Mekanik
Integrasi antara komponen elektronik dan wadah tempat sampah berjalan dengan lancar. Lem tembak yang digunakan memberikan daya rekat yang cukup kuat untuk menahan getaran motor servo saat beroperasi. Penambahan lapisan kardus sebagai dudukan juga sangat efektif, tidak hanya melindungi sensor dari panas lem tetapi juga memudahkan penyesuaian posisi sensor bila diperlukan. Tutup tempat sampah dapat diangkat dengan stabil tanpa memberikan beban berlebih pada motor servo.
2.3.2 Analisis Kinerja Sistem Kelistrikan
Catu daya yang menggunakan port USB dari laptop mampu menyediakan daya yang stabil untuk semua komponen.
1. Mikrokontroler ESP32 menyala dengan normal, ditandai oleh nyala LED indikator daya, dan tidak mengalami reset ketika motor servo menarik arus puncak.
2. Sensor ultrasonik menerima tegangan yang cukup sehingga dapat memancarkan gelombang suara dengan tepat dan presisi.
2.3.3 Uji Responsivitas Logika Otomatisasi
Pengujian terhadap algoritma program menunjukkan hasil yang sesuai dengan desain:
1. Deteksi Objek: Sensor ultrasonik dapat mendeteksi objek seperti tangan yang didekatkan pada jarak kurang dari 20 cm dengan cepat, waktu respons kurang dari 1 detik.
2. Aksi Membuka: Setelah menerima sinyal, motor servo langsung bergerak ke sudut yang sudah diatur (misalnya 90 derajat) sehingga tutup tempat sampah terbuka penuh.
Aksi Menutup: Saat objek menjauh, sistem menjalankan penundaan selama beberapa detik sebelum menutup kembali tutup tempat sampah secara perlahan dan halus.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari pembahasan sebelumnya, dapat kita simpulan penelitian ini sebagai berikut :
1. Tempat sampah akan terbuka secara otomatis ketika sensor mendeteksi pergerakan
2. Tempat sampah akan tertutup ketika waktu terbukanya penutup sampah sudah habis.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar