Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti

## Tempat sampah pintar berbasis sensor HC- SR04 menggunakan Aduino Uno R3
Ismail Junaed 1 , Fauziah 2 , Rini Nuraini 3 1,2,3 Fakultas Teknologi Komunikasi dan Informatika, Program Studi Informatika, Universitas Nasional, Jakarta, Indonesia
Email: 1 ismailjnd3007@gmail.com, 2 fauziah@civitas.unas.id, 3 rini.nuraini@civitas.unas.ac.id

## Abstract
Humans can  produce  waste  every  day,  both  household  waste  and  industrial  waste  which has various forms  and  types.  Garbage  can  be  a  problem  because it  interferes  with human  health, causes  unpleasant  odors  and  air  pollution.  Awareness  of  disposing  of  waste  in  its  place  is currently considered very lacking. This is because trash cans in general still use a simple way, namely by opening and closing manually. In the design of this smart trash can it will facilitate the  work  of  the  cleaning  agency.  In  this  study,  a  smart  trash  can  with  HC-SR04  sensor  was designed using Arduino Uno R3 With the HC-SR04 sensor, it can detect the distance of humans who want to throw away and detect garbage loads. The maximum and minimum distance from the sensor is 10-60 cm to open the lid of the trash can. Data processing uses Arduino Uno R3 with  Atmega328p  chip  which  functions  as  data  processing  and  sending  data.  The  testing process that is carried out periodically produces data in the form of differences in the original distance and the distance read by  the sensor with a difference of 0-1 cm, while the minimum and maximum sensor distances are 10-60 cm. This system can also detect the garbage load if it is full and will send a notification in the form of SMS. Another benefit is to make people aware of the importance of health by disposing of waste in its place. The method used is the waterfall method  to  detect  this  object  is  the  design  method  which  consists  of  several  stages,  namely Requirements Analysis, Design, Circuit Implementation, Test Tools.
Keywords: ArduinoUno R3, Garbage, Processing, microcontroller,Sensor Ultrasonic

## Abstrak
Sampah  merupakan  masalah  besar  bagi  manusia  karena  menghasilkan  bau  tidak enak.Kesadaran membuang sampah di tempatnya saat ini dinilai sudah  sangat kurang. Hal ini karena tempat sampah pada awalnya masih menggunakan cara lama dengan membuka dan menutup  dengan  sendirinya.Di  disainnya  tempat  sampah  pintar  ini  akan  mempermudah pekerjaan dari intansi kebersihan.Pada penelitian ini dirancang sebuah tempat sampah pintar dengan  sensor  HC-SR04  menggunakan  Arduino  Uno  R3.Dengan  sensor  HC-SR04  dapat mendeteksi jarak manusia yang ingin membuang dan dan mendeteksi muatan sampah. Jarak maksimal dan minimum dari sensor tersebut 10-60 cm untuk membuka tutup tempat sampah . Pemrosesan  data  menggunakan  Arduino  Uno  R3  dengan  chip  Atmega328p  yang  berfungsi sebagai pemrosesan data dan mengirim data. Proses pengujian yang dilakukan secara berkala menghasilkan data berupa perbedaan jarak asli dan jarak yang dibaca sensor dengan selisih 0- 1  cm,  sedangkan  jarak  minimum  dan  maksimum  sensor  adalah  10-60  cm  .  Sistem  ini  juga dapat mendeteksi muatan sampah jika penuh dan akan mengirimkan notifikasi berupa SMS.
Kata kunci :  ArduinoUno R3, Sampah, Pengolahan , mikrokontroller,Sensor Ultrasonik

## 1. PENDAHULUAN
Manusia  memang  pada  dasarnya  ingin  semuanya  terlihat  bersih. Namun  manusia  juga  lupa  masih  banyak  yang  buang  sampah  tidak  pada tempatnya,itu  semua  akan  mengakibatkan  masalah  tersendiri  yang  akan menjadi  kotornya  lingkungan.itu  disebabkan  tingkat  kesadaran  manusia
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
akan  buang  sampah  pada  tempatnya  sudah  mulai  menurun.Pengelolahan sampah  adalah  faktor  yang  menjadikan  lingkungan  nyaman  dan  bersih  , terkadang  ada  sampah  yang  harus  dibuang  segera  mungkin  agar  tidak menumpuk,  bagaimana  tidak  mau  menumpuk  semakin  tahun  populasi manusia pun akan semakin bertambah dan semakin bertambah juga limbah sampah yang dihasilkan[2].Maka dari itu akan dibuat tempat sampah pintar berbasis Sensor HC-SR04 dengan menggunakan Arduino Uno, alat yang akan dibuat  nanti  berfungsi  untuk  mengetahui  kapasitas  yang  ada    dan  akan mengirimkan  informasi  melalui  SMS  apabila  sampah  sudah  penuh.Dengan menggunakan  Sensor  HC-SR04  jika  ada  seseorang  yang  akan  membuang sampah akan terdeteksi dengan gelombang ultrasonik dan jarak yang sudah ditentukan  maka  akan terbuka otomatis dan menutup secara otomatis. hal itu  tidak  lupa  juga  dengan  menggunakan  Arduino  Uno  R3  dengan  chip ATMega328p sebagai alat untuk memproses data dan sebagai mengirim data juga  menggunakan software Arduino  IDE  untuk  membuat  program tersebut[1]. Dan juga menggunakan modul SIM 800l untuk notifikasi melalui SMS.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Pada  desain  aplikasi  ini  yang  dibuat  dengan  penelitian  yaitu menggunakan  Arduino  dengan  mikrokontroler  ATMega328  dengan kombinasi sensor HC-SR04 . Dimana, data yang diolah oleh sensor HC-SR04 akan mengasilkan data berupa kapasitas sampah yang sudah penuh.

## 2.1. Rancangan Aplikasi
Tahapan yang dilakukan menggunakan metode waterfall dalam proses desain aplikasi ini yangmerupakan salah satu proses yang berurutan, dengan beberapa fase [5].

## Gambar 1. Metode Waterfall
Pada  Gambar  1 fase requirement dimulai  dengan    mempersiakan  alat- alat  yang  dibutuhkan.  Setelah  alat  terkumpul  akan  terlihat  spesifikasi  yang dibutuhkan  dalam  proyek  untuk  masuk  kedalam  proses  terbagi  atas  dua buah rancangan yaitu rancangan  perangkat  keras dan rancangan perangkat lunak.  Tahapan  yang  berkaitan  dengan  perakitan  komponen  sesuai  dengan kebutuhan  didalam  proyek  hingga  perangkat  bisa  berjalan.  Sedangkan,
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
rancangan software meliputi  aplikasi  yang  digunakan  untuk  menunjang program  kontrol  dari  proyek  tersebut.  Setelah  seluruh  rancangan  berjalan rancangan  dapat  diimplementasikan.  Kemudian  dilakukan  simulasi  alat untuk mengetahui alat berjalan dengan semestinya.

## 2.2. Analisis Kebutuhan Perangkat
Dalam  tahapan  analisis  ini  kebutuhan  sistem  yang  bertujuan  untuk mencari  kebutuhan  apa  saja  dalam  merancang  sistem  yang  akan  dibuat. Didapatkan  kebutuhan  sistem  perangkat  keras (hardware) seperti  yang ditunjukan  pada  Tabel  1 dan  perangkat  lunak (software) seperti  yang ditunjukan pada Tabel 2.
Tabel 1. Kebutuhan Perangkat Keras
Tabel 2. Kebutuhan Perangkat Lunak
2.3. Desain Sistem dan Blok Diagram
Digaram  blok  untuk  simulasi  rancangan  rangkaian tempat  sampah pintar dengan menggunakan HC-SR04 ditunjukkan pada Gambar 2, berikut :
a) Adaptor Berfungsi sebagai pemasok daya bagi semua komponen
b) Sensor HC-SR04
Sensor  HC-SR04  dimanfaatkan  untuk  mendeteksi  apabila  adanya seseorang yang  mendekat dan kapasitas sampah.
c) Mikrokontroler Arduino
Mikrokontroler  Arduino  ini  berfungsi sebagai  alat  untuk  memproses data yang ada pada system blok
d) Servo
Fungsi dari  Servo adalah sebagai  penggerak otomatis yang  di desain pada aplikasi
e) Sim 800l Sim  800l berfungsi sebagai notifikasi untuk  memberitahukan  bahwa tempat sampah penuh melalui SMS.
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti

## Gambar 2. Diagram Blok Rancangan
Alur  respon  sensor  dimulai  dari  sensor  HC-SR04.  Sensor  HC-SR04(1) akan  menerima  sinyal  masukan  berupa  intesitas  gerakan  yang  akan  diolah menjadi  bentuk  masukan  .Sedangkan  sensor  HC-SR04(2)  akan  menerima sinyal  masukan  berupa  intesitas  ketinggian  muatan  sampah.  Setiap  sinyal yang  diterima  oleh  HC-SR04(1)  dan  HC-SR04(2)  akan  diolah  didalam mikrokontroler  ATMega328  yang  tertanam  pada  Arduino  Uno  R3  untuk dikalkulasikan  setiap  datanya.  Data  yang  telah  selesai  dikalkulasikan selanjutnya  akan  ditampilkan  melalui Output masing-masing,  HC-SR04(1) akan  mengirimkan Output kepada  Motor  Servo  dan  HC-SR04(2)  akan mengirimkan Output kepada SIM 800L sebagai notifikasi kapasitas sampah.

## 2.4. Desain Sistem Kontrol
Diagram alur yang berfungsi untuk menerjemahkan program yang ada dan  menghasilkan  data  keluaran  yang  sesuai,  sistem  ini  mempunyai  dua komponen  masukan  dan  keluaran.  Komponen input dengan  dua  sensor, dengan  sensor  1  difungsikan  untuk  mendeteksi  apabila  ada  orang  yang mendekat  dengan  jarak  yang  sudah  ditentukan  yang  akan  menghasilkan output mengirimkan  sinyal  kepada  motor  servo  agar  memberi  pergerakan untuk membuka dan menutup tempat sampah dan sensor 2 berfungsi untuk mendeteksi  kapasitas  sampah  apabila  sampah  sudah  berada  diketinggian yang  ditentukan  maka output yang  akan  dihasilkan  dengan  sensor  2 mengirimkan  data  kepada  SIM800l  untuk  memberikan  notifikasi  berupa SMS.
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti

## Gambar 3. Diagram Sistem Kontrol Arduino
Desain  sistem  kontrol  Arduino  sangat  dibutuhkan  untuk  mencapai  tujuan dari  pada  sistem  seperti  yang  ditunjukan  pada  Gambar  3  yaitu  diagram sistem kontrol Arduino yang dibangun dalam perancangan prototipe tempat sampah  pintar  dengan  mikrokontroler  ATMega328  berbasis  sensor ultrasonik.

## 2.5. Desain Aplikasi
Desain  ini    sangat  dibutuhkan  untuk  memastikan  alat  yang  akan dipasang dapat berfungsi  dengan baik dan dapat tertata sesuai dengan alur pemasangan.  Penggunaan  aplikasi Fritzing sangat  dibutuhkan  untuk perancangan perangakat ini.
a) Arduino Uno (ATMega328p) Mikrokontroler  ATmega328P  dapat  dikatakan  sebagai central  unit processor .  Dengan  adanya  fasilitas  ini    sangat  memungkinkan  bagi pengguna  mikrokontroler  ATmega328P,  serta  mampu  menciptakan aplikasi  lainnya  dengan  menggunakan  Arduino  Uno  R3  dengan  chip ATmega328P [6].
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
Gambar 4. Arduino Uno dengan Chip ATMega328p
Pada Gambar 4 Arduino Uno R3 dengan Chip ATMega328p adalah suatu alah untuk memproses data dan mengirim data ke alat elektronik lainnya.
b) Sensor HC-SR04 Sensor HC-SR04 atau yang biasa disebut dengan Sensor Ultrasonik mampu memancarkan gelombang ultrasonik dengans frekuensi sekitar 40 000 Hz yang  melalui  udara  dan  jika  ada  suatu  benda  yang  menutupi  pancaran gelombang  ultrasonik,  maka  gelombang  tersebut  akan  langsung dipantulkan kembali ke modul [7].

## Gambar 5. Modul Sensor HC-SR04
Pada Gambar 5  Sensor HC-SR04 adalah sensor yang berkerja dengan prinsip pantulan  dari  gelombang  suara  untuk  mengetahui  atau  mendeteksi keberadaan benda dengan jarak yang tertentu.

## c) Sim 800 L
SIM 800L merupakan modul sim card  yang paling laris digunakan  untuk mengaplikasikan suatu projek jarak jauh yang berfungsi untuk komunikasi dan menghasilkan informasi sesuai dengan data input .Perintah AT Coman akan  diberikan  kepada  modem  GSM/CDMA  untuk  mengirim  dan menerima sebuah pesan [8].
Gambar 6. Modul SIM800l
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
Pada  Gambar  6  adalah  modul  SIM  800l  merupakan  jenis  modul  GSM/GPRS yang  terpopuler  di  seriesnya.  Fungsi  dari  SIM  800l  adalah  untuk mengirimkan pesan ke handphone untuk mengendalikan proyek jarak jauh.

## d) Motor Servo
Motor  Servo  merupakan  alat  elektronik  yang  digunakan  untuk  alat-alat industri pintar yang difungsikan untuk memutar suatu objek dengan tinggi yang  presisi  dalam  hal  sudut,  kecepatan  dan  akselerasi.  Dan  itu  semua akan  diinformasikan  ke  dalam  kabel  rangkaian  yang  ada  pada  motor servo[9].

## Gambar 7 . Motor Servo
Pada Gambar 7 adalah Motor Servo sebuah perangkat aktuator putar untuk membuka atau menutup suatu objek dengan mengirimkan sinyal pulse wide modulation melalui kabel control.
e) Disan Rangkaian Tempat Sampah Pintar Gambar  8  adalah  disain  pola  rancangan  perangkat  prototipe  tempat sampah  pintar  menggunakan  aplikasi  fritzing.  Terdapat  komponen  catu daya dengan menggunakan 9V Battery, Arduino Uno R3 ATMega328p (kiri atas),  Sim800l  (kiri  bawah),  Sensor  HC-SR04(1)(kanan  atas),  Sesnor  HC- SR04(2) (kanan atas), dan Dc Converter . Semua perangkat tersebut dirakit menjadi satu kesatuan agar dapat berfungsi dengan baik.
Gambar 8 . Perancangan Rangkaian
f) Software Aduino IDE
Arduino IDE merupakan sebuah tempat untuk  pembuatan program yang rangkaiannya input atau ouput.Arduino bisa juga dijadikan sebagai tempat
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
pengembangan  suatu  program  objek  interaktif,Untuk  bisa  melakukan pemrograman  dengan benar Arduino IDE harus terkoneksi dengan modul Arduino [10]. Dan dibawah ini adalah contoh dari software Arduino IDE.
Gambar 9 . Software Arduino IDE
Pada Gambar 9 adalah software dari Arduino IDE yang biasa digunakan untuk membuat suatu program dengan menggunakan bahasa C++.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Perakitan Perangkat
Perakitan  komponen-komponen  yang  telat  dipersiapkan  dalam pembuatan  tempat  sampah  pintar  dilakukan  setelah  semua  program  yang dibangun  melewati  proses  verifikasi  dan  tidak  terdapat  masalah  pada program yang sudah di input.
Gambar 10. Hasil Perakitan Perangkat
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
Pada  Gambar  10  merupakan  hasil  dari  perakitan  semua  alat  yang  telah dipersiapkan.

## 3.2 . Pengujian Sensor HC-SR04 (1)
Hasil  yang  dilakukan  pada  tahapan  ini  untuk  mengetahui  tingkat keberhasilan  sensor  ultrasonik  dalam  mendeteksi  keberaadan  seseorang yang  berada  didepan  tempat  sampah  tersebut,  hasil  dari  jarak  sebenarnya akan dibandingkan dengan hasil dari jarak yang menggunakan sensor untuk mengetahui selisih pengukuran.Pengujian dilakukan dengan cara meletakan objek didepan tempat sampah dengan jarak tertentu.

## Tabel 3. Hasil Pengujian
Hasil  pengujian  sensor  HC-SR04(1)  pada  tabel  3  ,  membuktikan  bahwa sensor bekerja dengan baik , dengan selisih jarak 0-1 cm.
3.3. Pengujian Sensor HC-SR04 (2)
Hasil  yang  dilakukan  pada  pengujian  ini  untuk  mengetahui  tingkat keberhasilan  sensor  dalam  membaca  ketinggian  muatan  sampah  yang  ada didalam tempat sampah tersebut , jika sampah sudah berada pada ketinggian tertentu dan nilai output akan dikirim melalui SMS.
Tabel 4. Hasil Pengujian
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti
Hasil  dari  pengujian  Sensor  HC-SR04  (2)  pada  table  4,  dinyatakan  berhasil mengirimkan SMS dengan jarak tertentu yang sudah di sesuaikan.
Gambar 11. Hasil dari Sensor HC-SR04 (2)
Pada Gambar 11 merupakan hasil dari uji coba pertama dengan Sensor HC- SR04 dan hasil mengirimkan data melalui SMS.
Gambar 12. Hasil dari Sensor HC-SR04 (2)
Pada  Gambar  12.  Merupakan  hasil  dari  uji  coba  kedua  dengan  Sensor  HC- SR04 dan hasil mengirimkan data melalui SMS.
Volume 5 Nomor 2, September 2021, pp. 666-676 ISSN: 2548-9771/EISSN: 2549-7200 https://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jsakti

## 4. SIMPULAN
Pada  perancangan,  implementasi,  dan  pengujiuan  prototipe  tempat sampah  menggunakan  mikrokontroler  berbasis  sensor  ultrasonik  dapat disimpulkan  bahwa  prototipe  ini  dapat  mengasilkan  nilai output yang diharapkan.  Pemanfaatan  sensor  ultrasonik  dapat  bekerja  sesuai  dengan perancangan  dan  dapat  bekerja  dengan  sangat  optimal.  Proses  pengujian yang  dilakukan  secara  berkala    menghasilkan  data  berupa  perbedaan  jarak asli  dan  jarak  yang  dibaca  sensor  dengan  selisih  0-1  cm,  sedangkan  jarak minimum dan maksimum sensor adalah 10-60 cm . Dengan demikian tempat sampah pintar berbasis sensor HC-SR04 dengan menggunakan Arduino Uno R3  dapat  digunakan  sebagai  mana  mestinya  Namun,  dapat  dikembangkan untuk  penelitian  selanjutnya  dengan  sensor  dan  jenis  mikrokontroller lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Francisco,  A.  R.  L.  (2013).  IDE  Arduino.  Journal  of  Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689–1699.
[2] Mohamad  Mulyadin,  R.,  Ariawan,  K.,  &  Iqbal,  M.  (2018).  Conflict  of Waste  Management  in  Dki  Jakarta  and  Its  Recomended  Solutions. Jurnal Analisis Kebijakan Kehutanan, 15(2), 179–191.
[3] Sukarjadi,  Setiawan,  D.  T.,  Arifiyanto,  &  Hatta,  M.  (2017). Perancangan Dan Pembuatan Smart Trash Bin Berbasis Arduino Uno Di Universitas Maarif Hasyim Latif. Teknika : Engineering and Sains Journal, 1(2), 101–110.
[4] Solihati, T. I., Nuraida, I., & Hidayanti, N. (2020). Pemanfaatan Kardus Menjadi  Tempat  Sampah  Pintar  Berbasis  Arduino  UNO  R3. ABDIMAS: Jurnal Pengabdian Masyarakat, 3(2), 342–350.
[5] Rifai, B. (2019)." Implementasi Arduino Uno dan ATmega328P Untuk Perancangan Alat Keamanan Sepeda Motor". JSAI (Journal Scientific and Applied Informatics), 2(2), 144–148.
[6] Frima  Yudha,  P.  S.,  &  Sani,  R.  A.  (2019).  “Implementasi  Sensor Ultrasonik  Hc-Sr04  Sebagai  Sensor  Parkir  Mobil  Berbasis  Arduino”. EINSTEIN E-JOURNAL , 5 (3).
[7] Nugraha,  A.  (2017).  Pemanfaatan  Modul  Gsmdan  Modul  Gps  Pada Sistemkeamanan  Sepedamotormenggunakan  Smartphone  Berbasis Arduinouno. Fatmah Riski Dinniah , 2 (1), 1–16.
[8] Hilal,  A.,  &  Manan,  S.  (2015).  Pemanfaatan  Motor  Servo  Sebagai Penggerak Cctv Untuk Melihat Alat-Alat Monitor Dan Kondisi Pasien Di Ruang Icu. Gema Teknologi , 17 (2), 95–99.
[9] Sokop,  S.  J.,  Mamahit,  D.  J.,  &  Sompie,  S.  (2016).  Trainer  Periferal Antarmuka  Berbasis  Mikrokontroler  Arduino  Uno.  Jurnal  Teknik Elektro Dan Komputer, 5(3), 13–23.