## Rancang Bangun Penghapus Papan Tulis Otomatis Berbasis Arduino Uno
Zulkifli Mangguluang 1 , Jamaluddin 2 , Edi Purnomo 3 , Hairul Anwar 4
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar, Jl. Perintis Kemerdekaan km.9 No. 29 Makassar, Indonesia 90245 Email: Edipurnomo.hl03@gmail.com

## ABSTRAK
Perkembangan teknologi otomatisasi pada penghapus papan tulis dapat meningkatkan tingkat kebersihan dan kesehatan, karena  dengan  sistem  otomatisasi  kegiatan  menghapus  papan  tulis  dapat  dijalankan  secara  otomatis  tanpa  menghirup tinta spidol dan tidak mengotori tangan. Tujuan rancang bangun penghapus papan tulis otomatis dan mekanisme kerja penghapus papan tulis otomatis dengan menggunakan arduino uno. Metode rancangan penghapus papan tulis otomatis dibuat dengan menggunakan arduino uno sebagai mikrokontroler yang mengendalikan motor DC untuk menggerakkan penghapus. Perakitan mekanisme alat penghapus papan tulis dilakukan dengan menyiapkan prototype papan tulis yang telah dipasang pada rangka besi. Kemudian, memasang rel atas dan rel bawah. Dilanjutkan dengan memasang roda atas dan bawah pada rel atas dan rel bawah yang telah di rekatkan pada penjepit penghapus. Hasil rancangan  sebuah alat penghapus  papan  tulis  otomatis  berbasis  arduino  uno,  mampu  memudahkan  pengajar  maupun  pelajar  dalam  proses pembelajaran  berlangsung  dimana  dalam  waktu  1,71  detik  dengan    jarak  0,5  m  dengan  kecepatan  0,29  m/s  dapat menghapus tinta spidol pada papan tulis.  Kesimpulan perancangan ini yaitu  alat penghapus papan tulis otomatis dapat bekerja  sesuai  dengan  program  yang  dimasukkan  dalam  arduino  uno  dan  mekanisme  kerja  penghapus  papan  tulis berfungsi dengan baik untuk menghapus tinta spidol yang ada pada papan tulis dengan daya sebesar 26,67 watt.
Kata kunci : Papan Tulis, Arduino Uno,  Motor DC

## ABSTRACT
The development of automatic technology on the blackboard eraser can improve the level of succes and health, because with the autamation system the activity of erasing the blackboard can be carried out automatically without brething in the marker pen and not getting dirty hands. The purpose of designing automatic whiteboard eraser and the mechanism of  automatic  whiteboard  eraser  using  arduino  uno.  The  automatic  whiteboard  eraser  design  method  is  made  using arduino uno as a microcontroller that controls the DC motor to move the eraser. The assembly of the whiteboard eraser mechanism is done by preparing a whiteboard prototype that has been installed on an iron frame. Then, install the top rail  and  the  bottom  rail.  Followed  by  installing  the  upper  and  lower  wheels  on  the  top  rail  and  bottom  rail  that  has been glued to the wiper clamp. The results of the design of an automatic whiteboard eraserbased on arduino uno, able to facilitate teachers and students ini the learning process takes place where ini 1,71 seconds with a speed of 0,29 m/s can  erase  ink  markes  on  the  board.  The  conclusion  of  this  design  is  that  the  autamatic  whiteboard  eraser  can  work according to the program included in arduino uno and the working mechanism of the whiteboard erser works well to eraser ink markers on the board with a power of 26,67 watts.
Keywords: Whiteboard, Arduino Uno, Motor DC

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  otomatisasi  pada penghapus  papan  tulis  dapat  meningkatkan  tingkat kebersihan  dan  kesehatan  pada  sang  pengajar,  karena dengan  sistem  otomatisasi  kegiatan  menghapus  papan tulis dapat dijalankan secara otomatis tanpa menghirup tinta  spidol  dan  tidak  mengotori  tangan.  Salah  satu alternatif untuk mengurangi menghirup tinta spidol dan agar  dalam  menghapus  papan  tulis  tidak  mengotori tangan  adalah  dengan  membuat  sesuatu  yang  dapat menghapus  papan  tulis  yang  telah  digunakan  secara otomatis. (Supardi, 2013)
Papan  tulis  dan  spidol  adalah  benda  yang seringkali  ditemui  di  kawasan  pendidikan.  Pada  saat ini,  para  pekerja  pendidikan  masih  menggunakan  cara tradisional untuk menghapus tinta spidol di papan tulis, yaitu  dengan  menggunakan  tenaga  manusia.  Hal tersebut dapat menghambat berjalannya proses belajar- mengajar  karena  membutuhkan  waktu  dan  tenaga untuk  membuat  papan  tulis  bersih  dan  siap  dipakai kembali. (Dessy.dkk, 2012).
Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut,  maka diperlukan suatu alat mekanik yang dapat bekerja secara otomatis dan terprogram sehingga menggantikan tugas
pengajar  dalam  menghapus  papan  tulis.  Sistem  yang akan  coba  dibuat  ini  merupakan  suatu  prototype  yang memiliki  bentuk  seperti  lengan  pembawa  penghapus untuk  membersihkan  papan  tulis/whiteboard  dan  akan digabungkan  dengan  suatu  alat  mekanik  pendukung lain yang berfungsi sebagai pengontrol gerakan penghapus ke  kiri  dan  ke  kanan  sehingga  untuk  menggerakkan sistem  pembersih  ini,  hanya  dilakukan  dengan menekan tombol arah yang terpasang (Supardi, 2013).
Penelitian rancang bangun penghapus papan tulis sudah  dilakukan  oleh  (Amri, dkk.  2013)  dengan Judul Penghapus  Papan  Tulis  Kaca  Otomatis dan  (Supardi 2013) Penghapus  Papan  Tulis  Otomatis  Berbasis Mikrokontroler Atmega 16 . Dengan penelitian tersebut bisa menjadi basis penelitian selanjutnya.
Tujuan  rancang  bangun  penghapus  papan  tulis otomatis  dan  mekanisme  kerja  penghapus  papan  tulis otomatis dengan menggunakan arduino uno.

## METODOLOGI  PENELITIAN

## Alat
Alat  yang  digunakan  dalam  perancangan  ini adalah Bor listrik, Gerinda, Meteran, Solder dan Kunci pas.

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  perancangan  ini adalah  Penghapus,  Arduino  uno,  Aluminium,  motor DC,  Modul  bluetooth,  Adaptor,  Kabel,  Besi,  Baut  dan Mur.
Metode : Metode  yang  digunakan  dalam  perancangan  ini adalah  rancang  bangun prototype penghapus  papan tulis berbasis arduino uno.

## 1. Perhitungan Power/Daya Motor
Untuk  mengetahui  besarnya  daya  pada  motor listrik  sehingga  dapat  menghapus  di  papan  tulis  dapat dihitung  dengan  menggunakan  persamaan  sebagai berikut:
P = . . . (1) 2. Perhitungan Kecepatan Motor DC

## Menggunakan Gearbox
Perhitungan  kecepatan  (V),  dilakukan  dalam beberapa kali pengujian ,jarak papan tulis yang dilalui penghapus  (s)  dengan  pengujian  waktu  tempuh  proses penghapusan  (t).dari  data  yang  diperoleh,untuk mengetahui  kecepatan  yang  terjadi  pada  saat menghapus dapat menggunakan persamaan:
V = (2)

## 3. Perhitungan  Gaya Yang Dihasilkan Oleh Motor
Jika  daya  (P)  pada  motor  telah  diketahui  dan kecepatan  (V)  telah  didapat,maka  untuk  menentukan gaya (F) pada penghapus menggunakan persamaan:
F = (3)
HASIL DAN PEMBAHASAN :
1. Desain Rancangan
Gambar 2 .  Rancangan Penghapus Papan Tulis Otomatis
Spesifikasi  rangka  penghapus  papan  tulis mempunyai  dimensi  panjang  100  cm  dan  lebar  60  cm sedangkan  prototype  papan  tulis  yang  digunakan mempunyai dimensi panjang 60 cm dan lebar 40 cm.
Tabel 1. Pengujian Kecepatan Penghapus
Perlakuan M s t V 1. 2 Kg  0,5 m 0 s       0 m/s 2. 2,5 Kg  0,5 m 4,75 s  0,11 m/s 3. 3 Kg  0,5 m 3,15 s  0,16 m/s 4. 3.5 Kg  0,5 m 2,10 s  0,24 m/s 5. 4 Kg  0,5 m 1,71 s  0,29 m/s 6. 4,5 Kg  0,5 m 1,25 s  0,40 m/s 7. 5 Kg  0,5 m 0,85 s  0,59 m/s
mulai Cari Koneksi Up/down Tersambung Pilihan Right Left Motor bergerak kekanan Motor bergerak Kekiri Motor  Berhenti T Y T Y Y T T Y
Berdasarkan  tabel  1,  diketahui  kecepatan  (v) yang  dihasilkan  dari  setiap  pengujian  berbeda-beda sesuai  dengan  massa  (m)  yang  diberikan.  Penghapus dapat  berfungsi  dengan  baik  pada  kecepatan  0,29  m/s dengan  massa  4  kg,  sedangkan  pada  kecepatan  0  m/s dengan  massa  2  kg  penghapus  tidak  dapat  bergerak karena  tekanan  penghapus  ke  papan  tulis  terlalu  besar sehingga motor tidak mampu menggerakkan penghapus,  akan  tetapi  pada  kecepatan  0,59  m/s dengan  massa  sebesar  5  kg  penghapus  tidak  lagi berfungsi karena pegas ditarik oleh mur sehingga tidak ada  tekanan  yang  terjadi  pada  penghapus  ke  papan tulis.
Menurut  Himawan  Hidayat  Syam,  dkk  (2018) penghapus papan tulis berbasis mikrokontroler mampu membersihkan tinta spidol pada permukaan whiteboard yang  luas  kerjanya  90  x  60  cm  dengan  waktu  tempuh selama 8 detik.
Menurut Supardi (2013) Penghapus Papan Tulis Otomatis dapat dikembangkan dengan perangkat keras yaitu:  rangkaian  catu  daya  sebagai  sumber  tegangan, rangkaian  limit  switch  sebagai  data  masukkan mikrokontroler,  rangkaian  sistem  mikrokontroller ATMega16  sebagai  pusat  pengendali,  dan  rangkaian komunikasi serial.
Kerja  sistem  secara  keseluruhan  dapat  bekerja dengan  ketepatan  hampir  100%,  dari  data  hasil pengujian dapat dilihat pada tegangan. Hasil pengujian tegangan  dari  pengukuran  yaitu,  Tegangan  catu  daya dimana tegangan masukan dari hasil pengukuran yaitu 210  VAC  dengan  tegangan  keluaran  rata-rata  14,25 VAC.  Tegangan  LM7805  dimana  tegangan  masukan rata-rata dari hasil pengukuran yaitu 12.06Vdc dengan tegangan keluaran rata-rata 5,3Vdc. Pengujian ketepatan  waktu  antara  waktu  sebenarnya  dengan waktu pada alat didapat bahwa ketepatan waktu seperti yang  diharapkan  dengan  selisih  1  detik.  Pengujian kerja motor penghapus papan tulis, seperti pada tabel 2. Menunjukkan  hasil  seperti  yang  diharapkan,  motor dapat menyala (ON) dengan selisih 0 detik dari waktu sesungguhnya dan motor menyala selama 9 detik.

## Tabel 2. Hasil Perhitungan Gaya
Perlakuan m V P F 1. 2 Kg  0 m/s 26,67 0 N 2. 2,5Kg  0,11m/s 26,67 242,45N 3. 3 Kg  0,16m/s 26,67 166,69N 4. 3.5Kg  0,24m/s 26,67 111,13N 5. 4 Kg  0,29m/s 26,67 91,97 N 6. 4,5Kg  0,40m/s 26,67 66,68 N 7. 5 Kg  0,59m/s 26,67 45,29 N
Berdasarkan  tabel  2,  massa  (m)  sebesar  4  kg dengan daya (P) sebesar 26,67 watt dan kecepatan (V) 0,29  m/s  menghasilkan  gaya  (F)  sebesar  91,97  N sehingga dapat menghapus dengan baik di papan tulis.
Menurut  Syam  Rafiuddin,  dkk  (2012)  Rancang bangun  penghapus  papan  tulis,  memiliki  koefisien gesek  antara  penghapus  dan  whiteboard  adalah  0,548. Uji  normalitas  data  pengujian  koefisien  gesek  adalah terdistribusi  normal.  Alat  penghapus  whiteboard  ini memerlukan sabuk sepanjang 1748,97 mm, dalam dua kali siklus menghapus secara teoritis diperlukan waktu 24,512  detik,  sedangkan  secara  aktual  diperlukan waktu  35,04  detik.  Gaya  tekan  rata-rata  penghapus pada whiteboard 23,856 N.

## KESIMPULAN :
Berdasarkan  hasil  rancang  bangun  penghapus papan  tulis  otomatis  berbasis  arduino  uno  maka  dapat disimpulkan bahwa:
1. Alat  dapat  bekerja  sesuai  dengan  program  yang dimasukkan dalam arduino uno.
2. Dari  hasil  pengendalian  motor  DC  dengan menggunakan  sistem  arduino  uno  diperoleh  hasil perhitungan  daya  26,67  watt,  dalam  waktu  1,71 detik dengan jarak 0,5 m, memiliki kecepatan 0,29 m/s,  dan  menghasilkan  gaya  sebesar  91,97  N sehingga  dapat  menghapus  dengan  baik  di  papan tulis.

## DAFTAR PUSTAKA
Dessy  Irmalianti,  M.  Sarwoko,  Unang  Sunarya.  2012 Penghapus Papan Tulis (White Board) Berbasis Mikrokontroler  Atmega8535. Tugas  Akhir Jurusan    telekomunikasi.  Fakulitas  Ilmu Terapan: Universitas Telkom.
F.  Y.  Amri,  M.  Kausar  and  H.  E.  Manurung, Penghapus  Papan  Tulis  Kaca  Otomatis , Cilegon:  Jurusan  Teknik  Elektro,  Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
Harianto Dedy, Muchsin Hay Abdul, Syam Rafiuddin. 2014.  Rancang  Bangun  alat  Penghapus  Papan Tulis. Universitas Hasanuddin: Makassar.
Supardi.  2013. Penghapus  Papan  Tulis  Otomatis Berbasis  Mikrokontroller  ATmega  16 .  Tesis
Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta
Syam Hidayat Himawan, Hadiyoso Sugondo, Nurmantris  Andi  Dwi.  2018. Penghapus  Papan
Tulis  Berbasis  Mikrokontroler .  Prodi  Teknik
Telekomunikasi. Fakultas Ilmu Terapan. Universitas  Telkom:  jurnal  e-proceeding  of applied science. Vol.4, ISSN 2442 – 5826.
Syam  Rafiuddin.  2012. Aplikasi  kendali  Fuzzy  Logic : Penerbit Membumi publishing. Makassar. Buku Serial Robotika. ISBN 978-602-1551-08-0.