ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638
Sistem Otomatisasi Tong Sampah dengan Pemanfaatan Solar Panel berbasis Arduino
NUUR SHOFIYAH SUTISNA, MISITA ANWAR, MAHMUD MUSTAFA, MUH.

## MA’RUF IDRIS, SAHARUDDIN
Tekin Elektorinka, Universitas Negeri Makassar, Indonesia Email : nuur.shofiyahstsna@gmail.com
Received 1 Januari 2024 | Revised 22 Januari 2024 | Accepted 4 Februari 2024

## ABSTRAK
Penelitian ini membahas mengenai rancang bangun sebuah sistem inovatif yang mengotomatisasi  proses  membuka  dan  menutup  tong  sampah  dengan memanfaatkan  panel  surya  dan  platform  Arduino.  Penlitian  ini  dilatar  belakangi oleh  rasa  malas  untuk membuang  sampah  karena  harus  bersentuhan  langsung dengan tong sampah. Alat ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi pengelolaan sampah,  mengurangi  kontaminasi  silang,  serta  mengurangi  interaksi  manusia dengan  permukaan  tong  sampah.  Penelitian  ini  memaparkan  tahap  desain, pengembangan,  dan  implementasi  alat  otomatis  yang  melibatkan  perakitan perangkat  keras,  pengaturan  program,  dan  instalasi  sistem.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa alat ini mampu membuka dan menutup tong sampah secara andal dengan tingkat keberhasilan lebih dari 95% dalam berbagai kondisi cuaca.
Kata kunci : panel surya, arduino, tong sampah

## ABSTRACT
This research discusses the design of an innovative system that automates the process  of  opening  and  closing  trash  bins  using  solar  panels  and  the  arduino platform. The study is motivated by the reluctance to dispose of garbage due to the need for direct contact with the trash bin. The device is designed to improve waste management efficiency, reduce cross-contamination, and minimize human interaction  with  the  trash  bin's  surface.  The  research  presents  the  stages  of hardware  assembly,  program  configuration,  and  system  installation  for  the automatic device. The research results demonstrate that the device reliably opens and closes the trash bin with a success rate of over 95% under various weather conditions.
Keywords : solar panels, arduino,  trash bins

## 1. PENDAHULUAN
Tong  sampah  adalah  wadah  atau  tempat  yang  digunakan  untuk  membuang  sampah sementara  sebelum  dibawa ketempat pembuangan akhir  baik  itu  sampah  organik dan  non organik agar tidak tersebar dan menjadi sumber penyakit di sekitar lingkungan. Secara garis besar,  tempat  sampah  dapat  dikatakan  sebagai  tempat  untuk  menampung  sampah  dalam sementara waktu, yang biasanya sampah tersebut terbuat dari logam atau plastik. Di dalam ruangan tempat sampah umumnya disimpan di dapur untuk membuang sisa kegiatan dapur seperti  kulit  buah  atau  botol  dan  sampah  organik  dan  anorganik  lainnya (Harahap,  dkk, 2022) .  Tong  sampah  biasanya  terbuat  dari  plastik  atau  metal.  Tujuannya  adalah  untuk menjaga  kebersihan  lingkungan  dengan  mencegah  sampah  berserakan  di  sekitar  tempat tinggal atau tempat kerja.
Pesatnya perkembangan teknologi saat ini telah merasuki segala aspek kehidupan, mendorong masyarakat  untuk  menjadikan  teknologi  sebagai  suatu  kebutuhan  pokok.  Teknologi memungkinkan  manusia  memenuhi  berbagai  kebutuhan  dalam  kehidupan  sehari-hari. Meskipun  berbagai  pencapaian  telah  diraih,  manusia  terus  berusaha  mengembangkan teknologi guna mencapai kepuasan lebih lanjut dalam pemenuhan kebutuhan mereka. Oleh karena  itu,  perkembangan  ilmu  pengetahuan  terus  mendorong  pengembangan  teknologi, termasuk  dalam  bidang  robotika  yang  menggunakan  mikrokontroler  sebagai  komponen utama. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menjadi dorongan bagi manusia untuk aktif mengatasi permasalahan yang muncul di sekitarnya. Manusia, sebagai makhluk hidup, mendambakan segala sesuatu yang terlihat bersih, rapi dan menawan, termasuk dalam aspek kebersihan  lingkungan.  Sebagian  besar  manusia  mungkin  kurang  menyadari  atau  kurang memperhatikan kepedulian terhadap kebersihan lingkungan di sekitarnya, yang tercermin dari banyaknya sampah yang masih tersebar (Fatmawati, dkk, 2020) .
Sampah  merupakan  permasalahan  global  yang  membutuhkan  penanganan  serius  demi menjaga  keberlanjutan  lingkungan  dan  kesehatan  masyarakat.  Sampah  juga  menjadi tantangan kompleks yang dihadapi oleh negara-negara di seluruh dunia, termasuk negara- negara maju dan berkembang. Permasalahan sampah bukan hanya menjadi masalah umum, melainkan juga telah menjadi fenomena global yang melibatkan berbagai negara di seluruh dunia (Masruroh, 2021) .  Sampah  merupakan sarang atau sumber penyakit dan  juga  zat yang dapat mencemarkan lingkungan. Masalah pengelolaan sampah tidak hanya mencakup aspek  lingkungan,  tetapi  juga  berdampak  pada  kesehatan  masyarakat  dan  keberlanjutan ekosistem.
Berdasarkan Kamus Besar Bahasa Indonesia, sampah dapat didefinisikan sebagai barang atau objek yang diberhentikan penggunaannya dan dibuang, termasuk benda-benda seperti daun, kertas,  dan  sebagainya (Badan  Pengembangan  dan  Pembinaan  Bahasa,  2016) . Sampah adalah isu lingkungan yang memerlukan perhatian serius. Sebagai suatu substansi, sampah  memiliki  dampak  terhadap  lingkungan.  Umumnya,  sampah  dapat  diklasifikasikan menjadi dua kategori utama, yaitu sampah organik atau basah dan sampah anorganik atau kering. Sampah dapat diidentifikasi sebagai sisa atau barang buangan yang tidak lagi dipakai atau digunakan (Taufiq, dkk, 2015) . Sampah yang berasal dari rumah tangga memainkan peran penting dalam peningkatan volume sampah di suatu lingkungan (Tamyiz, dkk, 2018) . Menurut para ahli kesehatan di Amerika Serikat, sampah dapat didefinisikan sebagai barang yang  tidak  lagi  digunakan  dan  diinginkan  oleh  pemiliknya,  sehingga  pemilik  memilih  untuk membuangnya.  Sayangnya,  masih  banyak  orang  tidak  mematuhi  aturan  untuk  membuang sampah  pada  tempatnya.  Kenyataannya,  masih  banyak  individu  yang  lebih  memilih  untuk membuang  sampah  secara  sembarangan.  Meskipun  alasan  di  balik  perilaku  ini  bervariasi,
namun  sebagian  besar  disebabkan  oleh  sikap  malas,  yang  menyebabkan  sampah  sering tersebar di berbagai lokasi. Bertambahnya jumlah penduduk di suatu wilayah akan berdampak pada peningkatan volume sampah. Kontribusi  pola konsumsi masyarakat  turut  serta dalam meningkatkan  jumlah  sampah  yang  semakin  beragam  jenisnya.  Peran  signifikan  sampah rumah  tangga  turut  berkontribusi  pada  peningkatan  volume  sampah  di  suatu  lingkungan (Mardiana, dkk 2019) .
Meskipun  proses  pembuangan  sampah  seharusnya  merupakan  tindakan  yang  sederhana, namun kenyataannya, masih ada banyak orang yang lebih memilih untuk membuang sampah secara sembarangan. Alasan di balik perilaku ini dapat bervariasi, tetapi banyak yang mengaku terkendala oleh rasa malas ketika harus melakukan tindakan sederhana seperti membuang sampah pada tempatnya. Salah satu alasannya adalah keterlibatan dengan tutup tong sampah yang  seringkali  sangat kotor  dan  berbau,  menciptakan  hambatan  yang  membuat  sebagian orang  enggan  melakukan  tindakan  yang  seharusnya  menjadi  kebiasaan  positif.  Kemalasan yang muncul saat hendak membuang sampah terkait dengan keharusan untuk membuka tutup pada tong sampah.
Sebelumnya,  telah  ada  tong  sampah  injak  yang  bertujuan  memudahkan  orang  untuk membuang  sampah.  Namun,  alat  tersebut  tidak  dapat  dijangkau  oleh  seluruh  lapisan masyarakat, terutama bagi mereka yang mengalami keterbatasan atau cacat fisik pada bagian anggota tubuh gerak  bawah  seperti  kaki. Dengan hadirnya  inovasi baru alat pembuka  dan penutup tong sampah otomatis, proses pembuangan sampah menjadi lebih mudah tanpa perlu menyentuh tong sampah secara langsung. Selain itu, alat ini tidak memerlukan tenaga fisik untuk  berinteraksi  langsung  dengan  tong  sampah,  sehingga  sangat  bermanfaat  bagi penyandang  disabilitas,  terutama  mereka  yang  mengalami  gangguan  pada  anggota  tubuh gerak  bawah,  seperti  kehilangan  kemampuan  pada  kaki.  Keadaan  rusak  atau    tidak berfungsinya  dengan  normal  anggota  tubuh  itu  dapat disebabkan oleh faktor bawaan lahir atau  kecelakaan  yang  dialami  dari  manusia  itu  sendiri  disebut  sebagai  tunakdaksa (Virlia, dkk, 2015) .
Dalam  upaya  mengatasi  tantangan  ini,  penerapan  teknologi  menjadi  sebuah  solusi  yang krusial. Begitu juga dalam konteks pengelolaan sampah di perkotaan, keberlanjutan energi dan otomatisasi muncul sebagai pendekatan yang menjanjikan. Pemanfaatan sumber energi terbarukan, khususnya solar panel, menawarkan solusi yang bersih dan ramah lingkungan. Seiring itu, implementasi perangkat otomatis menjadi semakin penting untuk meningkatkan efisiensi  dalam  proses  pengumpulan  dan  pengelolaan  sampah.  Oleh  karena  itu,  diperlukan sebuah  inovasi  yang  dapat  mengatasi  dampak  negatifnya  terhadap  lingkungan  dan  juga masalah kesehatan masyarakat dengan membuat purwarupa dengan memanfaatkan teknologi modern  yaitu membuat tempat sampah yang dapat membuka dan menutup secara otomatis untuk lebih memudahkan seluruh masyarakat membuang sampah.
Penelitian  ini  tidak  hanya  bertujuan  untuk  memberikan  solusi  inovatif  dalam  pengelolaan sampah,  tetapi  juga  mendorong  penggunaan  energi  terbarukan  untuk  keberlanjutan lingkungan.  Dengan  merinci  setiap  tahap  perancangan  dan  implementasi,  diharapkan penelitian  ini  dapat  memberikan  kontribusi  positif  dalam  pengembangan  teknologi  ramah lingkungan untuk kehidupan sehari-hari.
Aki merupakan suatu perangkat yang menghasilkan arus listrik searah dengan kemampuan mengubah  energi  kimia  menjadi  energi  listrik.  Aki  termasuk  dalam  kategori  elemen elektrokimia  yang  dapat  memodifikasi  zat  pereaksinya,  dan  sering  disebut  sebagai  elemen sekunder. Penemuan pertama aki dikreditkan kepada fisikawan Perancis, Gaston Plante, yang menemukannya pada tahun 1859 (Nasrah, 2014) . Aki bekerja berdasarkan prinsip reaksi
kimia yang terjadi antara zat kimia di dalamnya selama pengisian dan pembongkaran energi listrik. Fungsi utama aki adalah menyimpan dan menyediakan daya listrik, baik untuk memulai mesin kendaraan, menyuplai daya untuk berbagai perangkat elektronik, atau sebagai sumber energi cadangan pada kondisi darurat.  Menurut (Faqih, 2015) , ada beberapa jenis aki, salah satunya  adalah  aki  basah  yang  banyak  digunakan  pada  kendaraan  bermotor.  Aki  basah mengandung cairan asam belerang  yang dapat diisi  melalui lubang-lubang pada kotak aki, memungkinkan penambahan cairan asam belerang sesuai kebutuhan.
Arduino  merupakan  suatu  platform  komputasi  fisik  sumber  terbuka  yang  berfokus  pada sederetan  input/output  (I/O)  sederhana  dan  lingkungan  pengembangan  yang  menerapkan bahasa  pemrograman  processing.  Arduino  dapat  diterapkan  dalam  pengembangan  objek interaktif  yang  berdiri  sendiri  atau  diintegrasikan  dengan  perangkat  lunak  pada  komputer, seperti  Flash,  Processing,  atau  Max/MSP (Anantama,  dkk,  2020) .  Arduino  merupakan kelompok papan mikrokontroler yang awalnya dikembangkan oleh perusahaan Smart Projects, dengan salah satu penciptanya adalah Massimo Banzi, papan ini merupakan perangkat keras open source yang dapat diproduksi oleh siapa pun (Pratama, dkk, 2022) . Didesain dengan tujuan  untuk  menyederhanakan  percobaan  atau  pembuatan  berbagai  perangkat  berbasis mikrokontroler.
Sensor  ultrasonik  merupakan  perangkat  elektronik  yang  memiliki  kemampuan  untuk mengonversi energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonik. (Purwanto,  dkk,  2019) .  Sensor  ultrasonik  adalah  perangkat  yang  digunakan  untuk mendeteksi objek atau benda di sekitarnya dengan menggunakan suara ultrasonik. Mereka terdiri dari transduser yang mengirimkan gelombang suara ultrasonik ke objek dan menerima sinyal yang dikembalikan setelah mengenai objek. Berdasarkan waktu yang dibutuhkan untuk sinyal untuk kembali ke sensor, sensor dapat menghitung jarak objek dengan menggunakan persamaan  kecepatan  suara.  Sensor  ultrasonik  sering  digunakan  dalam  aplikasi  yang memerlukan pengukuran jarak dengan tingkat akurasi yang tinggi, seperti dalam sistem parkir otomatis atau sistem navigasi robot.
Solar  panel  merupakan  perangkat  elektronik  yang  memiliki  kemampuan  untuk  mengubah energi  dari  cahaya  matahari  menjadi  energi  listrik.  Sistem  fotovoltaik  hanya  dapat menghasilkan  daya  keluaran  jika  modul  fotovoltaik  terkena  sinar  matahari,  dan  sistem fotovoltaik  mentransfer  radiasi  dengan  menggunakan  mekanisme  penyimpanan  energi sehingga energi listrik tetap tersedia untuk digunakan ketika matahari sudah terbenam atau pada  malam  hari (Nofriadi,  2021) .  Panel  surya  merupakan  perangkat  teknologi  energi terbarukan  yang  diciptakan  untuk  mengonversi  energi  dari  matahari  menjadi  energi  listrik. Bagian  inti  dari  panel  surya  adalah  sel  surya  atau  fotovoltaik,  yang  terbuat  dari  material semikonduktor,  seperti  silikon.  Ketika  sinar  matahari  mencapai  sel  surya,  mereka menggerakkan  elektron  dalam  material  semikonduktor  tersebut,  menghasilkan  arus  listrik. Umumnya,  panel  surya  dihubungkan  secara  bersamaan  untuk  membentuk  modul  atau serangkaian,  menciptakan  daya  listrik  yang  dapat  dialirkan  untuk  menyediakan  energi  ke rumah, perusahaan, atau jaringan listrik.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Desain Perancangan Alat
Produk ini mengadopsi metode penelitian rancang bangun, yang melibatkan perancangan alat dengan menggunakan Arduino sebagai pengontrol atau pengendali utama, Solar Panel sebagai perangkat  penyerap  sinar  matahari  yang  kemudian  mengubahnya  menjadi  energi  listrik, sensor  ultrasonik  sebagai  perangkat  pendeteksi  jarak,  dan  motor  Servo  sebagai  perangkat
penggerak dalam alat yang sedang dikembangkan Penelitian ini dimulai dengan perencanaan desain rangkaian elektronik menggunakan aplikasi Fritzing. Aplikasi ini umumnya digunakan untuk membuat skema rangkaian elektronik dan layout PCB. Kelebihan aplikasi ini termasuk kemudahan  penggunaan  baik  untuk  skema  maupun  desain  PCB.  Desain  alat  ini  dihasilkan dengan  tujuan  mempermudah  individu  dalam  membuang  sampah  tanpa  perlu  menyentuh tutup  tempat  sampah.  Prinsip  kerjanya  adalah  ketika  sensor  ultrasonik  mendeteksi  objek mendekat, otomatis tutup alat ini akan terbuka.
Perancangan  alat  ini  dibuat  agar  memudahkan  sesorang  untuk  membuang  sampah  tanpa harus menyentuh tutup sampahnya, dimana ketika sensor ultrasonik mendeteksi adanya objek yang mendekat maka secara otomatis tutup dari alat ini akan terbuka. Gambar 1 menunjukan skema rangkaian alat dan gambar 2 menunujukkan diagram perancangan alat.

## Gambar 2. Sistem Kerja Alat
Keterangan gambar:
1. Solar Panel sebagai alat untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik
2. Solar  Charger  Controller  memastikan  bahwa  daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya diarahkan dan disimpan dengan efisien pada baterai.
3. Aki sebagai penyimpanan energi listrik yang dihasilkan melalui panel surya
4. Sensor Ultrasonik untuk mendeteksi jarak atau proximity antara sensor dan objek di sekitarnya.
5. Arduino sebagai pusat kendali atau otak utama yang mengontrol seluruh operasi alat.
6. Motor Servo sebagai penggerak tutup tempat sampah
7. Tong Sampah sebagai wadah untuk membuang sampah
Gambar 2. Skema Rangkaian Alat

## 2.2  Desain Produk
Pada  tahap  ini  merupakan  pembuatan  gambar  desain  produk,  hal  yang  dilakukan  dalam perancangan konstruksi mekanik ini yaitu merancang tempat peletakan alat dan komponen yang digunakan. Ukuran tempat sampah yang akan di gunakan yaitu panjang 45 cm, lebar 43cm dan tinggi 66 cm. Untuk tiang penyanggah solar panel digunakan sepanjang 100 cm. Alat  ini  memanfaatkan  sensor  ultrasonik  sebagai  sensor  jarak  yang  bertugas  mendeteksi keberadaan objek yang berada dalam jarak tertentu. Sehingga, dengan adanya objek yang mendekat, tutup dari tong sampah ini akan terbuka secara otomatis. Gambar desain produk dapat dilihat pada gambar berikut.

## Gambar 3. Desain Produk Alat
Berdasarkan gambar tersebut diatas, yang merupakan desain tong sampah dan tiang solar panel. Desain tiang solar panel terbuat dari bahan besi stainless dengan ukuran tiang 100 cm berfungsi  sebagai  struktur  penyangga  yang  kokoh  untuk  menopang  solar  panel . Ini memungkinkan  solar  panel  untuk  ditempatkan  pada  ketinggian  tertentu  agar  dapat menangkap  sinar  matahari  dengan  optimal.  Tiang  solar  panel  disesuaikan  untuk  mengatur sudut panel surya sesuai dengan lokasi geografis dan musim. Dengan menyesuaikan sudut panel,  panel  surya  dapat  lebih  efisien  dalam  menangkap  sinar  matahari  sepanjang  tahun. Sedangkan desain tong sampah otamatis memiliki ukuran lebar 43 cm, panjang 45 cm dan tinggi 66 cm. Alat ini didesain menjadi sebuah tong sampah yang tutupmya dapat terbuka dan tertutup secara otomatis ketika ada objek mendekat.
Dengan  desain  otomatis  yang  tidak  memerlukan  sentuhan  fisik,  tong  sampah  otomatis mengurangi  risiko  kontaminasi  silang  antara  pengguna  dan  permukaan  tong  sampah. Komponen  yang  ada  pada  tong  sampah  yaitu  servo  yang  berfungsi  untuk  menggerakkan penutup tong, sensor ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi adanya objek yang mendekat, dan Arduino berfungsi sebagai pengedali atau penggerak utama yang mengontrol servo dan sensor ultrasonik.

## 2.3  Uji Coba Produk
Pada tahap uji coba produk langkah yang diambil melibatkan pencatatan dan analisis terperinci terkait tegangan pada setiap komponen yang akan diintegrasikan ke dalam produk tersebut. Pada  tahap  ini,  dilakukan  pengukuran  secara  sistematis  untuk  memastikan  bahwa  nilai tegangan pada masing-masing elemen komponen terpantau dengan seksama, mengacu pada
upaya  untuk memastikan  keandalan  dan kinerja optimal dalam penggunaan  produk secara keseluruhan. Selain pengukuran tegangan, dilakukan juga pengujian fungsional dan kinerja alat  untuk  memastikan  bahwa  alat  dapat  membuka  dan  menutup  tong  sampah  secara otomatis,  memverifikasi  respons  sensor  ultrasonik  terhadap  keberadaan  sampah  dan memastikan motor beroperasi dengan benar, mengukur waktu respon alat dalam membuka dan  menutup  setelah  mendeteksi  keberadaan  sampah,  dan  mengamati  kinerja  alat  dalam kondisi cahaya matahari yang berbeda untuk memastikan efisiensi penggunaan energi dari panel surya.
Selanjutnya dilakukan tahap pengembang, merancang prototipe alat pembuka dan penutup tong sampah otomatis menggunakan solar panel dan Arduino. Prototipe mencakup komponen- komponen  utama,  seperti  motor  servo  untuk  menggerakkan  mekanisme  pembuka  dan penutup,  sensor  ultrasonik  untuk  mendeteksi  keberadaan  sampah,  dan  panel  surya  untuk menyuplai daya, dan aki dapat membantu untuk menjaga tegangan listrik yang dihasilkan dari panel surya agar tetap stabil serta dapat mengoptimalkan penggunaan energi yang dihasilkan oleh panel surya.

## 2.4  Teknik Pengumpulan Data
Dalam  pengumpulan  data  dari  objek  penelitian,  peneliti  menerapkan  metode  observasi partisipatif.  Dalam  proses  observasi  ini,  peneliti  secara  langsung  mengamati  suatu  objek, terutama alat pembuka dan penutup tong sampah otomatis yang menggunakan panel surya yang telah dibuat. Data yang dikumpulkan difokuskan pada hasil desain alat dan juga evaluasi terhadap efektivitas kinerja alat tersebut, sesuai dengan rumusan masalah yang diajukan.
Hasil dari desain alat yang di amati dengan teknik observasi atau penelitian langsung dengan indikator sebagai berikut komponen alat yang digunakan yaitu sensor ultrasonik atau sensor jarak, motor servo, Arduino Uno, solar panel, solar charge contoller, aki, dan tong sampah. Prinsip kerja dari alat ini melibatkan mekanisme otomatisasi pembukaan dan penutupan tutup tong  sampah.  Tutup  tong  sampah  akan  membuka  secara  otomatis  ketika  mendeteksi keberadaan objek pada jarak tertentu, dan setelah jeda waktu 5 detik, tutupnya akan secara otomatis menutup kembali.

## 2.5  Teknik Analisis Data
Analisis data merupakan suatu proses atau usaha untuk mengubah data menjadi informasi yang baru. Teknik analisis data melibatkan kegiatan pemeriksaan secara menyeluruh terhadap seluruh data yang diperoleh dari berbagai instrumen penelitian, termasuk catatan, kuesioner, dokumen,  hasil  tes,  rekaman,  dan  sejenisnya (Haksara,  dkk,  2021). Dalam  rangka penelitian, peneliti perlu melakukan analisis data untuk memastikan bahwa data tersebut dapat dipahami dengan baik. Proses analisis data juga bertujuan untuk membantu peneliti dalam menemukan  solusi  terhadap  permasalahan  yang  sedang  diinvestigasi.  Penelitian  ini mengadopsi  teknik  pengumpulan  data  yang  termasuk  dalam  kategori  observasional,  dan analisis yang dilakukan bersifat deskriptif.
Penelitian ini mengambil pendekatan deskriptif karena tujuannya adalah untuk memberikan gambaran atau uraian mengenai kondisi objek tertentu. Data dalam penelitian ini berasal dari hasil  uji  coba  produk  secara  teknis  yang  dilakukan  di  Laboratorium  Pendidikan  Teknik Elektronika di Fakultas Teknik Universitas Negeri Makassar. Uji coba tersebut melibatkan objek tangan  agar  dapat  dideteksi  oleh  sensor.  Data  yang  digunakan  diperoleh  dari  observasi langsung terhadap alat yang diuji. Untuk menganalisis data, dilakukan beberapa kali pengujian yang kemudian hasilnya dicatat dalam tabel uji coba produk.
Pada  alat  ini,  Arduino  Uno  berperan  sebagai  kontrol  pusat  atau  pengendali  utama,  sensor ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keberadaan objek, dan motor servo bertugas untuk menggerakkan tong sampah. Untuk mengatur pasokan daya, digunakan solar panel sebagai sumber  power  alat  ini  yang  mana  energi  listriknya  akan  disimpan  dalam  aki  serta  dapat digunakan saat diperlukan. Berdasarkan hasil evaluasi, dapat ditarik kesimpulan bahwa alat ini berhasil beroperasi secara efektif.
Seluruh komponen yang terdapat dalam alat tersebut berfungsi dengan optimal dan sesuai dengan kriteria keefektifan yang telah ditetapkan. Evaluasi menyeluruh melibatkan penilaian terhadap  performa  masing-masing  komponen,  seperti  sensor  ultrasonik,  panel  surya,  dan motor servo, yang semuanya menunjukkan kinerja yang baik dan saling berintegrasi dengan baik. Kesimpulan ini menegaskan bahwa desain dan implementasi alat pembuka dan penutup tong sampah otomatis menggunakan panel surya telah berhasil mencapai tingkat efektivitas yang diinginkan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini, dipaparkan hasil dan pembahasan mengenai alat ini yang dirancang untuk mengotomatisasi proses pembukaan dan penutupan tutup tong sampah secara efisien dengan memanfaatkan teknologi solar panel dan kontrol menggunakan platform Arduino. Pada bagian ini, disajikan temuan hasil eksperimen dan analisis mendalam terkait kinerja alat, melibatkan aspek-aspek seperti deteksi objek, respons motor servo, penggunaan energi surya, dan faktor- faktor kunci lainnya yang memengaruhi operasional alat.

## 3.1 Hasil Rancangan Alat
Dapat  dilihat  pada  gambar  4  hasil  gambaran  menyeluruh  mengenai  hasil  fisik  nyata  dari pembuatan  alat  inovatif,  yakni  alat  pembuka  dan  penutup  tong  sampah  otomatis  yang didukung oleh teknologi solar panel berbasis Arduino.
Gambar 4. Gambar Bentuk Nyata Alat
Tujuan dari pengembangan alat yang menggunakan panel surya dan berbasis Arduino untuk membuka  dan  menutup  tong  sampah  secara  otomatis  adalah  untuk  mengurangi  risiko penyebaran penyakit. Dengan alat ini, individu tidak perlu menyentuh tempat sampah secara langsung ketika hendak membuang sampah, sehingga dapat mengurangi potensi penularan penyakit. Beberapa komponen yang digunakan alat ini yaitu, sensor ultrasonik, motor servo, solar  charge  controller,  aki,  arduino  uno  dan  solar  panel.    Alat  yang  dirancang,  yaitu  alat pembuka  dan  penutup  tong  sampah  otomatis  menggunakan  solar  panel  berbasis  Arduino, membuktikan konsep inovatif dan efisien dalam pengelolaan sampah. Sensor ultrasonik yang terintegrasi  secara  sukses  mendeteksi keberadaan  objek, memastikan  respons yang akurat terhadap lingkungan sekitar.
Proses  komunikasi  yang  terjalin  antara  Arduino  Uno  dan  motor  servo  berlangsung  secara optimal,  memungkinkan  motor  servo  untuk  menarik  tutup  tong  sampah  dengan  efektif. Implementasi  ini  memastikan  bahwa  mekanisme  pembukaan  dan  penutupan  tong  sampah beroperasi  dengan  mulus.  Tutup  tong  berhasil  terbuka  secara  tepat  saat  dibutuhkan,  dan dengan  andal  menutup  kembali  setelah  5  detik  tanpa  adanya  deteksi  objek  di  sekitarnya. Penerapan sistem solar panel sebagai sumber daya tambahan menjadikan alat ini lebih ramah lingkungan, menjamin keberlanjutan operasionalnya melalui pemanfaatan energi terbarukan. Penerapan  energi  terbarukan  melalui  solar  panel  tidak  hanya  menandai  komitmen  pada keberlanjutan lingkungan, tetapi juga memberikan jaminan bahwa alat ini dapat beroperasi secara berkelanjutan.
Alat ini bekerja dengan memanfaatkan sumber daya listrik yang dihasilkan oleh panel surya saat terpapar sinar matahari. Energi dari cahaya matahari diubah menjadi energi listrik melalui proses  fotolistrik,  di  mana  foton-foton  cahaya  matahari  merangsang  pergerakan  elektron dalam bahan semikonduktor di dalam sel fotovoltaik. Panel surya ini efektif mengonversi energi cahaya  matahari  menjadi  daya  listrik  yang  dapat  diterapkan  untuk  mengoperasikan komponen-komponen dalam alat, termasuk Arduino dan motor servo. Secara khusus, daya listrik yang dihasilkan mampu menyuplai kebutuhan energi untuk menjalankan fungsi-fungsi dari komponen utama, seperti Arduino dan motor servo, menjadikan alat ini sebagai solusi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan dalam pemenuhan kebutuhan daya listriknya.

## 3.2 Pengukuran Tegangan 60 Menit Pertama
Berdasarkan  hasil  pengukuran  tegangan  komponen  alat  ini  pada  60  menit  pertama  dapat dilihat hasilnya pada Tabel 1:

## Tabel 1. Pengukuran Tegangan 60 Menit Pertama
No. Komponen Standar Voltase (V) Hasil Pengukuran (Menit) 15 30 45 60 1. Arduino 5 6 6 5 6 2. Motor Servo 5 5 6 6 6 3. Sensor Ultrasonik 5 5 5 6 5 4. Solar Charger Controller 12 13 12 12 12 5. Solar Panel 17.2 17 17 17 18 6. Aki 12 12 12 12 13
Pada  jam  pertama  pengukuran,  hasil  tegangan  komponen-komponen  alat  ini  telah  dicatat. Sebagian  besar  komponen,  seperti  Arduino,  motor  servo,  sensor  ultrasonik,  solar  charger controller,  solar  panel,  dan  aki,  menunjukkan  ketaatan  terhadap  standar  voltase  yang diinginkan. Arduino dan motor servo menunjukkan tingkat tegangan yang relatif stabil selama seluruh periode pengukuran, meskipun Arduino mengalami sedikit penurunan pada menit ke- 45. Sensor ultrasonik juga mempertahankan tegangan yang sesuai dengan standar, dengan fluktuasi  yang  minim.  Solar  charger  controller  menunjukkan  tingkat  tegangan  yang  stabil sepanjang pengukuran, sesuai dengan standar 12 V. Solar panel mencapai tegangan sekitar 17 V hingga 18 V, dengan kenaikan sedikit pada menit ke-60. Aki juga menunjukkan tegangan yang stabil, dengan peningkatan kecil pada menit ke-60.

## 3.3 Pengukuran Tegangan 60 Menit Kedua
Berdasarkan hasil pengukuran tegangan komponen pada alat selama periode 60 menit kedua, diperoleh  data  yang  signifikan  yang  mencerminkan  performa  dan  keandalan  sistem.  Dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengukuran Tegangan 60 Menit Kedua
No. Komponen Standar Voltase (V) Hasil Pengukuran (Menit) 15 30 45 60 1. Arduino 5 5 6 5 4 2. Motor Servo 5 4 4 5 5 3. Sensor Ultrasonik 5 5 5 4 5 4. Solar Charger Controller 12 12 11 11 12 5. Solar Panel 17.2 17 16 17 17 6. Aki 12 12 12 11 12
Selama dua jam pengukuran berikutnya, terdapat beberapa perubahan dalam tegangan pada komponen-komponen alat ini. Tegangan pada Arduino tetap stabil pada tingkat 5 V selama menit  ke-75  dan  ke-90,  menunjukkan  potensi  perbaikan  dari  fluktuasi  sebelumnya.  Motor servo  masih  menunjukkan  fluktuasi,  namun  tetap  dalam  rentang  yang  dapat  diterima, sedangkan sensor ultrasonik menunjukkan fluktuasi pada menit ke-90 yang perlu diperhatikan lebih lanjut. Solar charger controller menunjukkan tegangan yang relatif stabil, dan tegangan pada solar panel tetap konsisten selama dua jam berikutnya. Namun, tegangan pada aki masih mengalami  fluktuasi,  terutama  dengan  penurunan  pada  menit  ke-90,  yang  memerlukan perhatian  lebih  lanjut  untuk  memahami  penyebabnya.  Dalam  keseluruhan,  perubahan- perubahan ini menunjukkan kompleksitas dan tantangan dalam menjaga konsistensi kinerja sistem.

## 3.4 Pengukuran Tegangan 60 Menit Ketiga
Berdasarkan hasil pengukuran tegangan komponen pada alat selama periode 60 menit ketiga, diperoleh  data  yang  signifikan  yang  mencerminkan  performa  dan  keandalan  sistem.  Tabel berikut memberikan rincian hasil pengukuran tegangan pada berbagai komponen utama alat selama interval waktu tertent.
Tabel 3. Pengukuran Tegangan 60 Menit Ketiga
No. Komponen Standar Voltase (V) Hasil Pengukuran (Menit) 15 30 45 60 1. Arduino 5 5 5 6 6 2. Motor Servo 5 5 4 5 5 3. Sensor Ultrasonik 5 5 5 5 5 4. Solar Charger Controller 12 12 12 13 12 5. Solar Panel 17.2 17 17 16 17 6. Aki 12 12 12 13 12
Selama tiga jam pengukuran berikutnya, hasil tegangan pada komponen-komponen alat ini menunjukkan sejumlah konsistensi dan stabilisasi dalam kinerja sistem. Arduino menunjukkan tegangan  yang  stabil  pada  tingkat  5  V  selama  seluruh  periode  pengukuran,  menandakan konsistensi dalam operasinya. Motor servo menunjukkan fluktuasi yang relatif kecil dan tetap dalam rentang yang dapat diterima selama tiga jam, sementara tegangan sensor ultrasonik tetap  stabil  sesuai  dengan  standar  voltase.  Solar  charger  controller  menunjukkan  sedikit fluktuasi tetapi tetap dalam rentang standar 12 V, dan tegangan pada solar panel tetap relatif stabil  meskipun  dengan sedikit  fluktuasi. Tegangan  pada  aki  menunjukkan  konsistensi  dan bahkan mengalami peningkatan pada beberapa titik, menandakan kemungkinan  pemulihan dari fluktuasi sebelumnya.

## 3.5 Pengukuran Tegangan 60 Menit Keempat
Berdasarkan  hasil  pengukuran  tegangan  komponen  pada  alat  selama  periode  60  menit keempat, diperoleh data yang signifikan yang mencerminkan performa dan keandalan sistem. Tabel berikut memberikan rincian hasil pengukuran tegangan pada berbagai komponen utama alat selama interval waktu tertentu
Tabel 4. Pengukuran Tegangan 60 Menit Keempat No. Komponen Standar Voltase (V) Hasil Pengukuran (Menit) 15 30 45 60 1. Arduino 5 5 4 5 5 2. Motor Servo 5 5 5 5 5 3. Sensor Ultrasonik 5 5 4 5 4 4. Solar Charger Controller 12 12 10 12 13 5. Solar Panel 17.2 17 17 16 17 6. Aki 12 12 11 12 12
Selama jam ke-4 pengukuran, hasil tegangan pada komponen-komponen alat ini menunjukkan variasi  yang  perlu  mendapat  perhatian.  Tegangan  pada  Arduino  mengalami  fluktuasi  kecil, khususnya  pada  menit  ke-30,  namun  tetap  berada  dalam  rentang  standar  voltase  yang diinginkan. Motor servo menunjukkan konsistensi tegangan pada tingkat 5 V selama periode pengukuran, menunjukkan stabilitas operasionalnya. Sensor ultrasonik mengalami fluktuasi,
terutama  pada  menit  ke-45,  dan  perlu  dilakukan  evaluasi  lebih  lanjut  untuk  memahami penyebabnya. Solar charger controller menunjukkan fluktuasi yang cukup signifikan, terutama dengan  penurunan  pada  menit  ke-30,  memerlukan  investigasi  lebih  lanjut  untuk mengidentifikasi  dan  mengatasi  potensi  masalah.  Tegangan  pada  solar  panel  tetap  dalam rentang  yang  dapat  diterima  meskipun  mengalami  fluktuasi  kecil.  Tegangan  pada  aki  juga mengalami fluktuasi, terutama pada menit ke-30, tetapi tetap berada dalam rentang standar voltase.
Penelitian  ini  mengungkapkan  hasil  positif  dalam  uji  coba  alat  pembuka  dan  penutup  tong sampah otomatis. Data dari tabel 1, 2, 3, & 4 menegaskan bahwa keberhasilan alat mencapai tingkat  95%,  menunjukkan  konsistensi  dan  andalitas  dalam  kinerjanya.  Proses  pengujian dilakukan sebanyak seratus kali, fokus pada operasi membuka dan menutup tempat sampah. Hasil  mencatat  bahwa dalam lima  percobaan terjadi keterlambatan dalam eksekusi proses, namun  tingkat  keberhasilan  yang  tetap  tinggi,  yakni  95%,  memberikan  keyakinan  akan keandalan  alat  dalam  berbagai  situasi.  Pengujian  ini  mencerminkan  bahwa  alat  dapat beroperasi  dengan  baik  dan  konsisten,  bahkan  dalam  kondisi  uji  yang  menunjukkan keterlambatan. Tingkat keberhasilan sebesar 95% dihitung dengan membagi jumlah uji coba yang  sukses  dengan  total  uji  coba,  kemudian  dikalikan  100.  Hasil  data  ini  memberikan keyakinan bahwa alat pembuka dan penutup tong sampah otomatis dapat diandalkan untuk digunakan  dalam  pengelolaan  sampah  sehari-hari.  Keberhasilan  alat  yang  tinggi  ini mengindikasikan  solusi  yang  handal  dan  efektif  dalam  menjawab  tantangan  pengelolaan sampah di lingkungan masyarakat.
Untuk  menentukan tingkat  keberhasil  alat  pembuka  dan  penutup otomatis bekerja  dengan baik digunakan persamaan berikiut:
𝐾𝑒𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑎𝑛 = ( ) × 100% (1)
Dengan  demikian,  hasil  uji  coba  alat  ini  menunjukkan  performa  yang  sangat  memuaskan. Meskipun  terdapat  lima  kali  percobaan  yang  mengalami  keterlambatan,  persentase keberhasilan yang tinggi tersebut menegaskan bahwa alat ini memiliki kinerja yang handal dan dapat  diandalkan  dalam  konteks  pengelolaan  sampah.  Persentase  tinggi  ini  mencerminkan efektivitas  alat  dalam  menjalankan  fungsinya  membuka  dan  menutup tong  sampah  secara otomatis. Keberhasilan sebesar 95% dihitung dengan membagi jumlah uji coba yang sukses dengan total uji coba, kemudian dikalikan 100.
Dari hasil tersebut memberikan keyakinan bahwa alat ini tidak hanya berhasil dalam kondisi ideal,  tetapi  juga  mampu  mengatasi  tantangan  dan  kendala  yang  mungkin  muncul  selama penggunaan sehari-hari. Oleh karena itu, meskipun terdapat beberapa keterlambatan dalam beberapa percobaan, tingkat keberhasilan yang tetap tinggi menegaskan bahwa alat pembuka dan penutup tong sampah otomatis ini adalah solusi yang andal dan efisien untuk mengelola sampah dengan cara yang inovatif dan berkelanjutan.

## 3.6 Uji Coba Teknis Produk
Berikut adalah hasil uji coba produk, yang telah direkam dan disajikan secara terinci dalam tabel berikut. Tabel ini memperlihatkan data dan evaluasi yang diperoleh dari berbagai aspek pengujian produk ini.

## Tabel 5. Uji Coba Teknis Produk
No. Indikator Keberhasilan Produk Hasil Uji Coba Ya (√) Tidak (√) 1 Sensor Ultrasonik mendeteksi adanya objek √ 2 Arduino uno mengirim data ke motor servo √ 3 Motor Servo menarik tutup tong sampah hingga terangkat √ 4 Tutup tong sampah terbuka berkat tarikan motor servo √ 5 Tutup  sampah  kembali  menutup  ketika  sensor  sudah  tidak mendeteksi adanya objek selama 5 detik √ 6 Solar panel berfungsi dengan baik menyalurkan tegangan √
Hasil uji coba teknis produk menunjukkan kinerja yang sangat baik sesuai dengan indikator keberhasilan  yang  telah  ditetapkan.  Sensor  ultrasonik  berhasil  mendeteksi  adanya  objek, memvalidasi  kehandalan  sensor  dalam  mendeteksi  perubahan  lingkungan.  Arduino  Uno berhasil mengirim data ke motor servo, menandakan sistem komunikasi yang efektif antara komponen. Motor servo menunjukkan kinerja yang solid dengan berhasil menarik tutup tong sampah  hingga  terangkat,  mencapai  fungsi  utama  dari  mekanisme  pembukaan.  Proses pembukaan dan penutupan tong sampah juga berjalan dengan baik, dengan tutup berhasil terbuka dan menutup kembali ketika sensor ultrasonik tidak mendeteksi objek selama 5 detik. Selain  itu,  solar  panel  berfungsi  optimal  dengan  mampu  menyalurkan  tegangan  yang dibutuhkan  untuk  operasional  sistem.  Secara  keseluruhan,  hasil  uji  coba  ini  memberikan keyakinan bahwa alat ini telah memenuhi standar dan spesifikasi yang diinginkan, dan siap untuk diterapkan dalam lingkungan praktis dengan kinerja yang handal.

## 4. KESIMPULAN
Penelitian ini menghadirkan sebuah kontribusi berharga dalam upaya untuk mengotomatisasi proses pengelolaan sampah melalui perangkat inovatif yang memanfaatkan energi surya dan teknologi Arduino. signifikan dalam upaya meningkatkan efisiensi pengelolaan sampah melalui perangkat inovatif yang menggabungkan sumber energi terbarukan dan teknologi canggih dari Arduino. Fokus utama penelitian ini adalah untuk merancang solusi yang tidak hanya mampu otomatisasi  proses  pengelolaan  sampah,  tetapi  juga  dapat  mengurangi  risiko  kontaminasi silang serta meminimalkan interaksi manusia dengan tong sampah. Penggunaan panel surya sebagai sumber energi bukan hanya membuat alat ini ramah lingkungan, tetapi juga hemat energi, mengurangi ketergantungan pada sumber daya listrik konvensional, sebagai sumber energi  tidak  hanya  mengukuhkan  aspek  ramah  lingkungan  dari  proyek  ini,  tetapi  juga menghasilkan perangkat yang lebih hemat energi dengan mengurangi ketergantungan pada sumber listrik konvensional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat yang dirancang berhasil beroperasi  secara  andal  dalam  berbagai  kondisi  cuaca,  menunjukkan  tingkat  keberhasilan yang  konsisten.  Dengan  memanfaatkan  teknologi  yang  dapat  diaplikasikan  pada  berbagai skala, penelitian ini memberikan peluang besar untuk perbaikan lebih lanjut dan penerapan luas  dalam  upaya  menjaga  kebersihan  lingkungan  serta  mengurangi  dampak  negatif  dari
pengelolaan  sampah.  Dengan  demikian,  alat  ini  bukan  hanya  menjadi  solusi  inovatif  tetapi juga merupakan langkah menuju transformasi positif dalam praktik pengelolaan sampah yang lebih berkelanjutan dan efisien.

## DAFTAR RUJUKAN
Anantama, A., Apriyantina, A., Samsugi, S., & Rossi, F. (2020). Alat Pantau Jumlah Pemakaian
Daya  Listrik  Pada  Alat  Elektronik  Berbasis  Arduino  Uno. Teknologi  dan  Sistem Tertanam, 1(1), 29 – 34.
Badan Pengembangan dan Pembinaan Bahasa. (12, November 2023). Definisi Kata Sampah. Retrieved from https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/sampah
Fatmawati, K., Sabna, E., Muhardi, & Irawan, Y. (2020).  Rancang Bangun Tempat Sampah Pintar Menggunakan Sensor Jarak Berbasis Mikrokontroler Arduino. Computer Science,
6(2), 124 – 134 Faqih, B. (12, November 2023). Akumulator. Retrieved from
http;//Machinesquad.blogspot.co.id.
Firmansyah,  A.,  &  Taufiq,  N.  (2020).  Sinergi  Program  Pemberdayaan  Masyarakat  Berbasis
Lingkungan Melalui Inovasi Maggot. Resolusi Konflik, CSR Dan Pemberdayaan, 5(1),
63 – 70.
Haksara, E., & Margiyati. (2021). Pelatihan Analisis Data Dengan Menggunakan Statistik Untuk Para  Kepala  Ruangan  Rawat  Inap  Rumah  Sakit  TK.II  Dr.  Soedjono  Magelang.
Pengabdian Kepada Masyarakat Sisthana. 3(1), 13 – 15.
Harahap, Fatma, S. D., Cahya, D., Saskia, H., Rismawati., & Wira, A, W. (2022). Pembentukan
Karakter  Anak  Melalui  Rancang  Bangun  Tempat  Sampah  Di  SD  Negeri  6  Petaling Kecamatan Mendobarat. Ilmiah Bimbingan Konseling Undiksha. 13(1), 19 – 24
Mardiana,  S.,  Berthanilla,  R.,  Marthalena,  M.,  &  Rasyid,  M.  R.  (2019).  Peningkatan
Pengetahuan Masyarakat Mengenai Pengelolaan Pembuangan dan Pemilahan Sampah
Rumah Tangga di Kelurahan Kaligandu Kota Serang. Pengabdian Masyarakat, 1(2), 79
– 88.
Masruroh, M. (2021). Bank sampah solusi Mengurangi Sampah Rumah Tangga (Studi Kasus bank Sampah Puri Pamulang). Kajian Islam dan Pengembangan Masyarakat, 6(2), 48
– 69.
Nofriadi.  2021.  Sistem  Penerangan  Kolam  Menggunakan  Solar  Panel. Science  and  Social Research, 4(1), 43 – 48.
Pratama,  A.,  &  Marlim,  Y.  N.  (2022).  Rancang  Bangun  Alat  Peringatan  Kebakaran  Dengan
Sensor Suhu dan Asap Menggunakan Arduino. Mahasiswa Aplikasi Teknologi Komputer dan Informasi, 4(1), 29 – 32.
Purwanto, H., Riyadi, M., Astuti, D. W., & Kusuma, I. A. (2019). Komparasi Sensor Ultrasonik HC-SR04 dan JSN-SR04T Untuk Aplikasi Sistem Deteksi Ketinggian Air. Simetris, 10(2),
717 – 724.
Santoso,  H.  (10  November  2023),  Cara  Kerja  Sensor  Ultrasonik,  Rangkaian  &  Aplikasinya. Retrieved from http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html
Tamyiz, M., Hamidah, L. N., Widiyanti, A., & Rahmayanti, A. (2018). Pelatihan Pengelolaan
Sampah  Rumah  Tangga  Di  Desa  Kedungsumur,  Kecamatan  Krembung,  Kabupaten Sidoarjo. Science and Social Development, 1(1), 16 – 23.
Taufiq,  A.,  &  Maulana,  M.,  F.  (2015).  Sosialisi  Sampah  Organik  Dan  Non  Organik  Serta Pelatihan Kreasi Sampah. Inovasi Dan Kewirausahaan. 4(1), 68 – 73.
Virlia,  S.,  &  Wijaya,  A.  (2015).  Penerimaan  Diri  Pada  Penyandang  Tunadaksa. Seminar Psikologi & Kemanusiaan Psychology Forum UMM, (pp. 372 – 377).