Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno

## PERANCANGAN SMART TRASH PENDETEKSI SAMPAH LOGAM DAN NON LOGAM BERBASIS ARDUINO UNO
1 Dedi Wahyudi, 2 Prahenusa Wahyu Ciptadi, 3 R. Hafid Hardyanto
123 Program Studi Informatika, Universitas PGRI Yogyakarta, Jl. IKIP PGRI I Sonosewu No. 117, Sonosewu, Ngestiharjo, Kec. Kasihan, Kab. Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta 55182 Email: dediw828@gmail.com , nusa@upy.ac.id , hafid@upy.ac.id -

## ABSTRAK
Kemajuan teknologi khususnya di bidang mikrokontroler dan sensor sangat berdampak besar pada kehidupan manusia. Misalnya dalam bidang kebersihan, pemilahan sampah secara otomatis harus  dilakukan,  karena  saat  ini  masyarakat  kurang  mendapat  informasi  tentang  lingkungan terutama  tentang  pembuangan  sampah.  Pemilahan  sampah  bertujuan  untuk  memilah  sampah, dalam  hal  ini  menjadi  logam  dan  non  logam, sehingga  proses  daur  ulang sampah  menjadi  lebih efisien. Namun pada kenyataannya, jenis sampah masih tercampur di tempat pembuangan akhir. Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  dibuatlah  otomatisasi  tempat  sampah,  sebuah  prototipe tempat  sampah  cerdas  berbasis  mikrokontroler  yang  fungsi  utamanya  adalah  untuk  memilah sampah khususnya sampah yang mengandung unsur logam. Secara - keseluruhan perancangan alat ini  berhasil  dilakukan.  Hal  ini  dapat  dibuktikan  dengan  hasil  pengujian  dari  total  36  (tiga  puluh enam)  responden  28(78%)  responden  menjawab  sistem  sangat  menarik,  27(75%)  responden menjawab  sistem sangat mudah  untuk digunakan, 30(83%)  responden  menjawab  kinerja sistem sangat baik, dan 33(92%) responden menjawab sistem sangat bermanfaat.
Kata kunci: Tempat Sampah Pintar, Logam, Arduino, IoT.

## PENDAHULUAN
Sampah adalah sisa bentuk padat organik dan anorganik dari usaha atau kegiatan manusia, baik  yang  bisa  terurai  maupun  tidak,  sudah  tidak  berguna  lagi  dan  oleh  karena  itu  dibuang  ke Iingkungan [1].
Sampah  juga  menjadi  masalah  besar  di  Indonesia.  Rendahnya  kesadaran  masyarakat  akan pentingnya  mengelola  sampah  menjadi  penyebab  utama  dari  permasalahan  yang  belum terselesaikan, bahkan selalu menjadi penyebab terjadinya bencana alam banjir.
Menurut  pemerintah,  salah  satu  cara  untuk  menangani  sampah  adalah  dengan mengelompokkan  dan  mengklasifikasikannya  berdasarkan  jenis,  jumlah  dan/atau  jenis  sampah. Sampah  padat  termasuk  logam  adalah  sampah  yang  tidak  dapat  terurai  secara  alami  maupun biologi (PP Nomor 81 Tahun 2012).
Seiring dengan perkembangan zaman manusia dituntut untuk maju lebih cepat dalam segala hal  karena  teknologi  berkembang  begitu  pesat  dengan  berbagai  inovasi  yang  muncul  dan penerapannya, yang sangat membantu aktivitas sehari-hari masyarakat [2].
Dengan  pesatnya  perkembangan  Teknologi  Informasi,  hampir  semua  bidang  ingin  segala sesuatunya menjadi bersifat menarik, mudah, dan instan [3].
Salah satu implementasi TIK adalah penggunaan teknologi internet yang terintegrasi dengan segala hal sehari-hari dalam kehidupan manusia, yang disebut sebagai Internet of . Things [4]. Internet  of  Things  adalah  konsep  baru  di  mana  semua  layanan  dan  alat  saling  terhubung dengan cara mengumpulkan, berbagi, memproses, serta mengadaptasi data secara dinamis [5].
Teknologi  informasi  saat  ini  berkembang  dengan  sangat  pesat  di  berbagai  bidang.  Salah satunya adalah perkembangan teknologi di bidang jaringan berbasis sensor [6].
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno
Pada bidang _ kebersihan, pemilahan sampah secara otomatis perlu dilakukan, karena saat ini masyarakat  kurang  mendapat  informasi  tentang  lingkungan  terutama  tentang  pembuangan sampah. Pemilahan sampah bertujuan untuk memilah sampah, dalam hal ini menjadi logam dan non logam, sehingga proses daur ulang sampah menjadi lebih efisien. Namun pada kenyataannya, jenis  sampah  masih  tercampur  di  tempat  pembuangan  akhir. Hal  ini  dapat  menurunkankualitas kesehatan lingkungan.
Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  penulis  akhirnya  tertarik  untuk  melakukan  sebuah penelitian dengan mengambil sebuah judul  “Perancangan.Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam dan  Non  Logam  Berbasis  Arduino  Uno”,  sebuah  prototype  tempat  sampah  pintar  berbasis mikrokontroler  dengan  fungsi  utama  yaitu  untuk  memisahkan  sampah  berdasarkan  jenisnya, terutama pada sampah yang mengandung unsur logam.

## TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian ini mengacu pada penelitan sebelumnya sebagai pertimbangan untuk melakukan penelitian  guna  mempermudah  dalam  analisa  data  dan  pengumpulan  data,  maka  penulis mencantumkan penelitian sebelumnya.
Penelitian terdahulu yang membahas mengenai permasahalan sampah yaitu penelitian yang dilakukan oleh Asdi Suyono yang merancang sebuah tempat sampah otomatis dilengkapi dengan sensor infra merah, sensor tersebut berfungsi sebagai pendeteksi objek dalam hal ini orang yang akan membuang sampah, kemudian mikrokontroler akan menerima perintah untuk membuka dan menutup tempat sampah (Asdi, 2016).
Pada  penelitian  selanjutnya  Temmy  Julianul  Ichsan  mengatakan  di  zaman  sekarang,  masih banyak orang yang tidak membuang sampah berdasarkan jenisnya, sehingga sampah tercampur dan susah untuk dipilah. Dari permasalahan tersebut, dibutuhkan alat pemilah sampah otomatis jenis organik dan anorganik. Untuk membuatnya diperlukan Arduino Uno sebagai mikrokontroler yang mengambil data dari sensor setelah mendeteksi sampah yang masuk (Temmy, 2019).
Penelitian  selanjutnya  yang  dijadikan  acuan  adalah  yang  dilakukan  oleh  Iwan  dkk  yang membuat  rancang  bangun  tempat  sampah  otomatis.  Tempat  sampah  cerdas  ini  dibuat menggunakan  sensor  ultrasonik  dan  diproses  oleh  Arduino  sehingga  dapat  membuka  dan menutup secara otomatis (Iwan dkk., 2020).
Berdasarkan  tinjauan  pustaka  di  atas  penulis  memutuskan  untuk  merancang  sebuah  alat  yang serupa namun dengan peralatan dan konsep yang berbeda. Pada alat ini selain menggunakan tiga sensor utama yaitu Sensor Proximity , Sensor Ultrasonik, dan Sensor PIR penulis juga menggunakan Motor Servo  sebagai  penggerak  serta  menambahkan  fitur  berupa LCD untuk  menampilkan  hasil  akhir pemilahan sampah, selanjutnya penulis juga membuat tampilan Antarmuka ( Interface ) berbasis Website untuk monitoring kapasitas  tempat  sampah  secara realtime .  Selain  itu  penulis  juga  menambahkan Buzzer yang berfungsi sebagai alarm peringatan tambahan apabila tempat sampah telah penuh.

## METODE . PENELITIAN
Metode  yang  dipakai  pada  penelitian  ini  terdiri  dari  tinjauan  pustaka,  observasi,  serta pengujian  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Sedangkan  tahapan  penelitiannya  meliputi identifikasi masalah, perencanaan awal, perancangan, serta implementasi dan pengujian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Implementasi
Alat ini dapat memilah sampah secara otomatis menggunakan beberapa sensor seperti sensor logam, sensor PIR, dan sensor ultrasonik. Di samping itu alat ini dilengkapi pula dengan Antarmuka (Interface)  berupa  LCD  dan  Website  untuk  menampilkan  jenis  sampah  yang  masuk  dan  melihat (monitoring)  kapasitas  dari  masing-masing  tempat  sampah.  Apabila  sudah  penuh  maka  akan terdengar suara peringatan dari Buzzer.
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno

## 4.1.1 Implementasi Perangkat Keras (Hardware)

## Skema Rangkaian Komponen
Perancangan  alat  ini  menggunakan  rangkaian  komponen  yang  terdiri  dari  Arduino  Uno, Sensor  Proximity,  Sensor  PIR,  Sensor  Ultrasonik,  ESP8266  (WeMos  D1),  Motor  Servo,  LCD,  dan Buzzer. Berikut gambar skema rangkaiannya:

## Gambar 1 Skema Rangkaian Komponen Skema Rangkaian Hardware
Berikut  ini  merupakan  rangkaian  koneksi  alat  antara  Arduino  Uno  dengan  komponen  yang dibutuhkan:

## Gambar 2 Skema Rangkaian Hardware

## 4.1.2 Implementasi Perangkat Lunak (Software)

## Website Antarmuka (Interface) Monitoring
Halaman  Antarmuka  pada  sistem  ini  terhubung  langsung dengan  alat  melalui  jaringan  WiFi sehingga memungkinkan pengguna untuk memonitor kapasitas tempat sampah secara realtime.
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno

## Gambar 3 Tampilan Website Interface Monitoring

## 4.1.3 Pengujian

## Pengujian Alat
Pengujian dilakukan dengan menggunakan beberapa macam objek seperti kaleng minuman, paku,  botol  plastik,  sterofoam,  dll.  Pengujian  ini  dimaksudkan  untuk  menguji  seberapa  akurat sensor dan komponen lainnya dalam menjalankan fungsinya.
1. Pengujian Sensor Proximity
Berikut adalah tabel hasil uji sensor proximity:

## Tabel 1 Uji Sensor Proximity
No. Objek Sensor Proximity Jenis Sampah 1. Kaleng Minuman 1 Logam 2. Paku 1 Logam 3. Sendok 1 Logam 4. Botol Plastik 0 Non Logam 5. Kertas 0 Non Logam 6. Sterofoam 0 Non Logam
Setelah dilakukan percobaan, 3 benda diatas yang mengandung unsur logam dapat terdeteksi oleh sensor.
2. Pengujian Sensor PIR
Berikut adalah tabel hasil uji sensor PIR:
Tabel 2 Uji Sensor PIR No. Objek LED Keterangan 1. Kaleng Minuman ON Objek Terdeteksi 2. Paku ON Objek Terdeteksi 3. Sendok ON Objek Terdeteksi 4. Botol Plastik ON Objek Terdeteksi 5. Kertas ON Objek Terdeteksi 6. Sterofoam ON Objek Terdeteksi
Sensor PIR pada alat ini berfungsi sebagai pendeteksi objek yang masuk, ketika suatu objek dimasukkan  maka  LED  akan  menyala  sebagai  tanda  objek  terdeteksi.  Jika  objek  tersebut
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno
mengandung  unsur  logam  maka  Sensor  Proximity  akan  mendeteksi  dan  objek  akan  masuk  ke penampungan sampah logam, sedangkan jika objek tidak mengandung unsur logam maka secara otomatis objek akan masuk ke penampungan sampah non logam.
3. Pengujian Sensor Ultrasonik
Berikut adalah tabel hasil uji sensor ultrasonik:
Tabel 3 Uji Sensor Ultrasonik No. Jarak (cm) Kapasitas (%) 1. 2 cm 10% 2. 4 cm 20% 3. 6 cm 30% 4. 8 cm 40% 5. 10 cm 50% 6. 12 cm 60% 7. 14 cm 70% 8. 16 cm 80% 9. 18 cm 90% 10. 20 cm 100%
Kapasitas  tempat  sampah  diukur  oleh  sensor  ini  dalah  satuan  meter.  Pada  kasus  ini  tinggi tempat  sampah  adalah  20  cm  (centi  meter),  kemudian  dibagi  100%  kapasitas,  sehingga  dapat ditentukan persentase (%) kapasitas dari masing-masing tempat sampah secara realtime. 4. Pengujian Motor Servo
Berikut adalah tabel hasil uji motor servo:
Tabel 4 Uji Motor Servo No. Objek Motor Servo 1 Motor Servo 2 Arah Jatuh Sampah 1. Kaleng Minuman ON OFF Kiri 2. Paku ON OFF Kiri 3. Sendok ON OFF Kiri 4. Botol Plastik OFF ON Kanan 5. Kertas OFF ON Kanan 6. Sterofoam OFF ON Kanan
Kesimpulan dari pengujian ini adalah motor servo telah berfungsi dengan baik, menarik tuas penutup sesuai dengan hasil deteksi sensor.
5. Pengujian LCD
Berikut adalah tabel hasil uji LCD:
Tabel 5 Uji LCD No. Objek LCD Output 1. Kaleng Minuman Logam 2. Paku Logam 3. Sendok Logam 4. Botol Plastik Non Logam 5. Kertas Non Logam 6. Sterofoam Non Logam
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno
Secara keseluruhan LCD telah berhasil menjalankan perintah untuk menampilkan jenis sampah yang masuk dan menampilkan kapasitas dari masing masing tempat sampah.
6. Pengujian Buzzer
Berikut adalah tabel hasil uji Buzzer:

## Tabel 6 Uji Buzzer
No. Jarak (cm) Kapasitas (%) Kondisi Buzzer 1. < 19cm 0% - 95% Tidak Berbunyi 2. > 19cm 95% - 100% Berbunyi
Secara keseluruhan kinerja Buzzer pada alat ini telah berfungsi dengan baik. Ketika kapasitas sampah berada dibawah 95% maka Buzzer tidak akan berbunyi, dan ketika kapasitas mencapai 95% maka Buzzer akan secara otomatis berbunyi.

## Pengujian Black Box
Pada tahap ini komponen dan sistem diuji dan diamati untuk memastikan bahwa alat bekerja dengan baik. Pengujian ini diawasi langsung oleh dosen pembimbing.
1) Pengujian Sistem Monitoring
a) Skenario Pengujian Sistem Monitoring
Berikut adalah tabel skenario uji sistem monitoring:

## Tabel 7 Uji Black Box Sistem Monitoring
No. Kasus Pengujian Detail Pengujian Jenis Pengujian 1. Koneksi WiFi Alat dapat terhubung dengan sistem monitoring Black Box 2. Diagram lingkaran (speedometer) sampah logam Indikator speedometer dapat berfungsi Black Box 3. Diagram lingkaran (speedometer) sampah non logam Indikator speedometer dapat berfungsi Black Box
b) Hasil Pengujian Sistem Monitoring
Berikut adalah tabel hasil uji sistem monitoring:

## Tabel 8 Hasil Uji Black Box Sistem Monitoring
No. Deskripsi Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Pengujian Kesimpulan 1. Menyambungkan WiFi Alat terhubung dengan Website Antarmuka (Interface) Sesuai Harapan [ √ ] Diterima [    ] Ditolak 2. Memasukkan sampah logam Indikator pada speedometer dapat bergerak sesuai kapasitas tempat sampah logam Sesuai Harapan [ √ ] Diterima [    ] Ditolak
Wahyudi, Perancangan Smart Trash Pendeteksi Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis Arduino Uno
3. Memasukkan sampah non logam Indikator pada speedometer dapat bergerak sesuai kapasitas tempat sampah non logam Sesuai Harapan [ √ ] Diterima [    ] Ditolak

## Kesimpulan Pengujian Sistem Monitoring
Berdasarkan  hasil  pengujian  pada  sistem  monitoring,  dapat  disimpulkan  bahwa  secara keseluruhan sistem berfungsi dengan baik, namun tidak menutup kemungkinan akan terjadi error atau kesalahan yang mungkin disebabkan oleh beberapa gangguan.

## KESIMPULAN
Secara keseluruhan penelitian ini telah berhasil membuat tempat sampah otomatis berbasis mikrokontroler  Arduino  untuk  memisahkan  sampah  logam  dan  non  logam,  alat  ini  termonitor melalui LCD dan Website secara realtime. Hasil pengujian sistem juga terbilang baik, hal ini dapat dibuktikan dari total 36 (tiga puluh enam) responden 28(78%) responden menjawab sistem sangat menarik, 27(75%) responden menjawab sistem sangat mudah untuk digunakan, 30(83%) responden menjawab  kinerja  sistem  sangat  baik,  dan  33(92%)  responden  menjawab  sistem  sangat bermanfaat.

## REFERENSI
[1] N. W. Yuwono, “Pengelolaan Sampah yang Ramah Lingkungan di Sekolah.” [Daring]. Tersedia pada:  https://nasih.wordpress.com/2011/05/15/pengelolaan-sampah-yang-ramah-lingkungan- di-sekolah-2/.
[2] B. Santoso dan M. W. Sari, “Design of Student Attendance System Using Internet of Things(IoT) Technology,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1254, no. 1, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1254/1/012064.
[3] S. Wardani dan M. W. Sari, “Pemanfaatan Augmented Reality Pada Katalog Geometri,”Univ. PGRI Yogyakarta, hal. 402–406, 2015.
[4]  M.  W.  Sari,  P.  W.  Ciptadi,  dan  R.  H.  Hardyanto,  “Kajian  Pengembangan  Smart  Campus Menggunakan Teknologi Internet of Things,” Univ. PGRI Yogyakarta, vol. 755, no. 1, hal. 0–5, 2017, doi: 10.1088/1742-6596/755/1/011001.
[5]  P.  W.  Ciptadi  dan  R.  H.  Hardyanto,  “Penerapan  Teknologi  IoT  pada  Tanaman  Hidroponik menggunakan Arduino dan Blynk Android,” vol. 7, no. 2, hal. 29–40, 2018.
[6] M. W. Sari dan S. Wardani, “Rancang Bangun Aplikasi Monitoring Detak Jantung Melalui Finger Test Berbasis Wireless Sensor Network.”
[7] A. Suyono dan M. Haryanti, “Perancangan Tempat Sampah Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino dan GSM SIM 900,” J. Tek. Ind., vol. 5, no. 2, hal. 149–159, 2016.
[8] T. J. Ichsan, T. Gunawan, M. Kom, R. Handayani, dan S. St, “Prototipe Pemilah Sampah Organik Dan Non-organik,” eProceedings Appl. Sci., vol. 5, no. 3, hal. 2426–2432, 2019.
[9]  I.  Purnama,  S.  Z.  Harahap,  dan  A.  A.  Ritonga,  “RANCANG  BANGUN  TEMPAT  SAMPAH OTOMATIS PADA UNIVERSITAS LABUHANBATU,” vol. 8, no. 2, hal. 1–5,2020.