## SATIN – Sains dan Teknologi Informasi
journal homepage : http://jurnal.sar.ac.id/index.php/satin

## Prototype Sistem Monitoring Tempat Sampah di Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis Mikrokontroler
Juniarto Politeknik Negeri Bengkalis juniarto325@gmail.com Tengku Musri Politeknik Negeri Bengkalis musri@polbeng.ac.id Fajar Ratnawati Politeknik Negeri Bengkalis fajar@polbeng.ac.id

## Abstract
Garbage  is  the  residue  from  human  activities  and natural  processes.  Waste  generated  from  various Bengkalis  State  Polytechnic  buildings  is  increasingly causing accumulation and odor due to the spoilage of garbage. The prototype of the Trash Monitoring System in  the  Bengkalis  State  Polytechnic  Building  Based  on Microcontroller will be used to overcome this problem. The prototype was designed to send information about the  fullness  of  garbage  in  the  form  of  notifications  to Android janitors at Bengkalis State Polytechnic. Every trash  can  in  the  trash,  the  trash  will  open  and  close automatically. The prototype was made using Arduino Uno,  Ultrasonic  Sensor  as  a  detector  of  fullness  of waste. Servo as controller open and close automatically the trash. Raspberry pi as a server where the database will  be  connected  to  the  cloud  that  will  send notifications to Android janitors. The distance detected by  the  first  ultrasonic  sensor  is  as  small  as  30  cm  to detect garbage dumps if the ultrasonic sensor detects at a small distance equal to 30 cm, then the servo will open the bin automatically, if the bin is full then the ultrasonic sensor  and  the  servo  will  not  work  and  the  trash  can won't  open.  While  the distance  detected by  the  second ultrasonic  sensor  is  as  small  as  4  cm  which  serves  to detect the fullness of garbage and send notifications to android officers.
Keywords: Trashcan, Arduino, Servo Motor, Ultrasonic Sensor, Raspberry pi

## Abstrak
Sampah merupakan sisa pembuangan dari aktivitas manusia maupun proses alam. Sampah yang dihasilkan dari  berbagai  gedung  Politeknik  Negeri  Bengkalis semakin hari semakin mengakibatkan penumpukan dan bau  tidak  sedap  karena  adanya  pembusukan  sampah. Prototype  Sistem  Monitoring  Tempat  Sampah  di Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis Mikrokontroler  akan  dingunakan  untuk  mengatasi permasalahan tersebut. Prototype yang dirancang yaitu bisa  mengirim  informasi  kepenuhan  sampah  berupa notifikasi ke Android petugas kebersihan di Politeknik Negeri  Bengkalis.  Setiap  pembuang  sampah  pada tempat  sampah  tersebut,  maka  tempat  sampah  akan terbuka dan tertutup secara otomatis. Prototype yang di buat  menggunakan  Arduino  Uno,  Sensor  Ultrasonik sebagai  pendeteksi  kepenuhan  sampah.  Servo  sebagai pengendali  buka  tutup  otomatis  tempat  sampah. Raspberry pi sebagai server tempat database yang akan terhubung  ke  cloud  yang  akan  mengirimkan  notifikasi ke  Android    petugas  kebersihan.  Jarak  yang  dideteksi sensor ultrasonik pertama adalah kecil sama dengan 30 cm  untuk  mendeteksi  pembuang  sampah  jika  sensor ultrasonik  mendeteksi  di  jarak  kecil  sama  dengan  30 cm, maka servo akan membuka tempat sampah secara otomatis,  apabila  tempat  sampah  telah  penuh  maka sensor  ultrasonik  dan  servo  tidak  akan  bekerja  dan tempat  sampah  tidak  akan  terbuka.  Sedangkan  jarak yang  dideteksi  sensor  ultrasonik  kedua  adalah  kecil sama  dengan  4  cm  yang  berfungsi  untuk  mendeteksi kepenuhan  sampah  dan    mengirimkan  notifikasi  ke android petugas.
Prototype Sistem Monitoring Tempat Sampah di Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis Mikrokontroler
Kata  Kunci  :  Tempat  Sampah,  Arduino,  Motor  servo, Sensor Ultrasonik, Raspberry pi

## 1. Pendahuluan
Setiap gedung Politeknik Negeri Bengkalis mempunyai tempat sampah dan penampungan sampah. Sampah  yang  dihasilkan  dari  berbagai  gedung Politeknik  Negeri  Bengkalis  semakin  hari  semakin banyak  dan  membuat  sampah    selalu  menumpuk  dan dapat  menyebabkan  bau  tak  sedap  jika  tidak  diatasi dengan baik. Hal tersebut akan menyebabkan terjadinya sumber  penyakit  dan  gangguan  pernapasan  karena adanya  pembusukan  sampah  pada  tempat  sampah. Pembusukan  sampah  akan  menghasilkan  gas metan (CH4)  dan  gas hidrogen  sulfide (H2S)  yang  bersifat beracun bagi tubuh (Candra, Susanto, & Murti, 2015).
Banyak penelitian yang membahas tentang  tempat sampah  dan  penampungan  sampah,  diantaranya dilakukan  oleh  (Almuchlisin,  Jati,  &  Ahmad,  2016), dengan  penelitiannya  yang  berjudul Design  And Implementation  Monitoring  System  For  Reporting Waste  Based  Embedded  Technology penulis membangun sebuah sistem untuk membantu mengetahui keadaan  kepenuhan  sampah.  Sistem  yang dibangun memanfaatkan kemampuan Ultrasonic untuk mendapat data ketinggian sampah dan juga memanfaatkan  jaringan  radio  untuk  berkomunkasi d enga n  data  yang  diperoleh.  Sistem  yang  dipasang dalam sebuah tempat pembuang sampah  diberi nama Smart  Trash  System (STS).  Data  kepenuhan  hasil pemantauan  sampah  akan  dikirim  ke  sebuah  sistem yang  bernama Local  Base  Station (LBS)  untuk kemudian dikirim ke server . Smart Trash System dapat mengidentifikasi  tingkat  kepenuhan  sampah  dari tempat  pembuangan  sampah.  Dimana  telah  kita ketahui  dari  penelitian  tersebut  telah  di  jelaskan bahwa  peneliti  membuat  sebuah  sistem yang dapat membantu mengetahui kepenuhan tempah pembuangan sampah dengan memanfaatkan sensor ultrasonik  untuk  mendapat  data  ketinggian  sampah dan memanfaatkan jaringan radio  untuk  berkomunkasi d enga n  data  yang  diperoleh.    Untuk  berkomukasi dengan  data  yang  diperoleh  menggunakan  konsep Wireless Sensor  Network (WSN)  dengan  mengunakan perangkat nRF agar  dapat  mengirim  data  hasil ketinggian dari tempat pembuangan sampah ke server . Gedung  Politeknik  Negeri  Bengkalis  mempunyai banyak  tempat  sampah,  tempat  sampah  diletakan didepan  masing-masing  ruangan.  Sampah  yang dihasilkan  di  Gedung  Politeknik  Negeri  Bengkalis semakin hari semakin meningkat terutama dihari libur, hal ini menyebabkan tempat sampah cepat penuh serta kurang  tahu  petugas  sampah  bahwa  tempat  sampah sudah penuh.
Berdasarkan permasalahan diatas, maka telah dibuat sebuah Prototype Sistem Monitoring Tempat Sampah di
Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis
Mikrokontroler. Tempat sampah yang dibuat yaitu bisa mengirim  informasi  kepenuhan  sampah  berupa notifikasi ke  Android  petugas kebersihan di Politeknik Negeri    Bengkalis.  Setiap  yang  ingin  membuang sampah  pada  tempat  sampah  tersebut,  maka  tempat sampah  akan  terbuka  dan  tertutup  secara  otomatis. Tempat  sampah  yang  dibuat  menggunakan  Arduino Uno,  Sensor  Ultrasonik  sebagai  pendeteksi  kepenuhan sampah  dan  mendeteksi  setiap  yang  ingin  membuang sampah.  Alat  ini    digunakan  untuk  mengukur  jarak setiap  orang  yang  ingin  membuang  sampah    dan mendeteksi  kepenuhan  tempat  sampah.  Motor  servo sebagai pengendali buka tutup otomatis tempat sampah. Raspberry pi sebagai server tempat database yang akan terhubung  ke  cloud yang  akan  mengirimkan  notifikasi ke  Aplikasi  yang  sudah  diinstal  di  Android    petugas kebersihan.  Jarak  pendeteksi    sensor  ultrasonic    yang ingin  dibuat  pada  tempat  sampah  yaitu    <=30  cm  , apabila sensor mendeteksi di jarak 1-30 cm maka motor servo  akan  membuka  tempat  sampah.  Batas  maximal tempat  sampah  dinyatakan  penuh  yaitu  jika  sensor ultrasonic mendeteksi sampah dijarak 4cm dan apabila terdeteksi maka akan ada notifikasi ke android petugas yang menyatakan bahwa tempat sampat telah penuh.
Perbedaan  dengan  penelitian  sebelumnya  adalah penelitian ini menghasilkan tempat sampah yang secara otomatis  terbuka  dan  tertutup  jika  ada  objek  dengan jarak 1-30 cm dan deteksi kepenuhan sampah jika jarak tinggi sampah dengan sensor <= 4cm serta memberikan notifikasi ke petugas kebersihan bahwa tempat sampah sudah penuh.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1. Kajian Terdahulu
Menurut  (Setiawan,  Syahputra,  &  Iqbal,  2014), dalam  penelitian  yang  berjudul  Rancang  Bangun  Alat Pembuka Dan Penutup Tong Sampah Otomatis Berbasis Mikrokontroler penulis membuat tong sampah otomatis yang  bisa  buka  tutup  otomatis  dengan  mengunakan sensor PIR sebagai pendeteksi objek pada tong sampah maksimal  25  cm.  Apabila  sensor  mendeteksi keberadaan manusia dijarak 25 cm maka tong sampah akan terbuka secara otomatis dan akan tertutup kembali disaat manusia menjauhi tong sampah .
Penelitian (Tholib, 2017), yang berjudul Automatic  Warning  System  Smarttrash (AWASSH) Berbasis Arduino Nano penulis membuat tong sampah otomatis yang dapat mendeteksi manusia pada jarak 25 cm  dan  dapat  mendeteksi  sampah  penuh  dengan mengunakan sensor  HC-SR04 serta  mengirim pemberitashuan  berupa short  message  service (SMS) saat kondisi tempat sampah penuh.
(Almuchlisin,  Jati,  &  Ahmad,  2016),  dalam penelitian  yang  berjudul Design  And  Implementation Monitoring  System  For  Reporting  Waste  Based Embedded  Technology penulis  membangun  sebuah sistem untuk membantu mengetahui keadaan kepenuhan sampah. Sistem yang dibangun memanfaatkan kemampuan Ultrasonic untuk  mendapat data  ketinggian  sampah  dan  juga  memanfaatkan jaringan  radio  untuk  berkomunikasi  data  yang diperoleh.  Sistem  yang  dipasang  dalam  sebuah  TPS diberi  nama Smart  Trash  System (STS).  Data kepenuhan  hasil  pemantauan  sampah akan dikirim ke sebuah sistem yang bernama Local Base Station (LBS) untuk  kemudian  dikirim  ke server .  STS  dapat mengidentifikasi tingkat kepenuhan sampah dari TPS.
Dalam  penelitian  (Candra,  Susanto,  &  Murti, 2015),  yang  berjudul  Desain  Dan  Implementasi  Wsn Pada  Tempat  Sampah  Dalam  Gedung  Berbasis Mikrokontroller  Menggunakan Rf  Modul  Zigbee Dengan Topologi  Cluster  Tree penulis  membangun tempat  sampah  dalam  gedung  yang    dirancang menggunakan RF  Modul  Xbee series 2  dan AVR ATMega 8535  sebagai  mikrokontrollernya  dengan pemrograman bahasa  C  dengan software  CVAVR . Sedangkan pada sensor menggunakan sensor ultrasonik ( HC-SR04 )  untuk  mengetahui  tingkat  kepenuhan sampah  dengan  parameter jarak  dan  sensor  gas  ( MQ- 136 )  untuk  mengetahui  bau  busuk  sampah  melalui kandungan  gas H2S dengan  parameter  tingkat ppm . Data  nantinya akan diolah menggunakan program dari Visual  Studio 2010  dengan  Bahasa  pemrograman Visual  Basic yang  ditampilkan  dalam  bentuk GUI ( Guide User Interface ) pada PC ( Personal Computer ). Menurut  (Sukarjadi,  Arifiyanto,  Setiawan,  & Hatta,  2017),  dalam  penelitiannya  yang  berjudul Perancangan Dan Pembuatan Smart Trash Bin Berbasis Arduino  Uno Di  Universitas  Maarif  Hasyim  Latif. Penelitian ini  dilakukan di  Universitas Maarif  Hasyim Latif,  memberikan  solusi  dengan  membuat  tempat sampah  pintar  ( smart  trash  bin )    berbasis  Arduino Uno,  menggunakan  sensor  HC-SR04, motor  servo , rangkaian  adaptor, buzzer dan LED .  Dalam  Smart Trash Bin menggunakan sensor HC-SR04 berbasis Ar- duino  board sebagai  pendeteksi  jarak,  sedangkan motor  servo digunakan  sebagai  penggerak  buka d a n tutup tempat sampah, dan buzzer beserta LED sebagai notifikasi bahwa sampah sudah penuh.
Berdasarkan  penelitian  (Sarda,  Raval,  Pathan, Patidar,  &  Gurjwar,  2019),  dengan  judul  Smart  trash can using internet of things penelitian ini menghubungkan  tempat  sampah  dengan  internet. T empat  sampah  pintar  ini  memiliki  tiga  sensor  infra merah  yang  digunakan  untuk  menemukan  tingkat sampah  di  tempat  sampah.  Jika  level  mencapai  nilai ambang  batas,  Raspberry  PI  akan  mengirim  pesan  ke aplikasi mobile dan juga ke awan IoT. Selain itu, tempat sampah  akan  memiliki  bagian  terpisah  untuk  limbah
yang  dapat  terdegradasi  dan  tidak  dapat  terdegradasi. Limbah yang dibuang ke tempat sampah akan jatuh di atas  piring.  Kapasitansi  digunakan  untuk  mendeteksi limbah  yang  dapat  terdegradasi  dan  tidak  dapat terdegradasi.  Awalnya  tempat  sampah  untuk  limbah yang  tidak  dapat  terdegradasi  ditempatkan  di  bawah piring. Jika masyarakat meletakkan limbah yang dapat terdegradasi, motor akan memutar tempat sampah untuk limbah  yang  dapat  terdegradasi  di  bawah  piring. Kemudian  limbah  akan  jatuh pada  bagian yang  benar. Proyek ini akan membantu memperbaiki sampah

## 2.2. Landasan Teori
1. Raspberry Pi
Raspberry  Pi adalah  komputer  mikro  berukuran seperti kartu kredit yang dikembangkan oleh Raspberry Pi  Foundation,  Inggris .  Komputer single  board ini dikembangkan  dengan  tujuan  untuk  mengajarkan dasar-  dasar  ilmu  komputer  dan  pemrograman  untuk siswa sekolah di seluruh dunia. Meskipun mikrokontroler  yang  memiliki  fisik  seperti  Arduino dimana lebih dikenal untuk proyek-proyek prototyping , tidak  demikian  dengan Raspberry  Pi yang    sangat berbeda dari mikrokontroler kebanyakan,  dan sebenarnya, lebih seperti komputer daripada Arduino. Raspberry Pi terdiri  dari  banyak  bagian  perangkat keras  yang    penting    dengan    beberapa    fungsi    yang penting.  Bagian  utama  dari Raspberry  Pi adalah processor nya.  Setiap Raspberry  Pi memiliki BCM2835 Chip  Broadcom yang  mewujudkan  suatu CPU  inti  ARM1176JZF-S. Chip ini  memiliki clock speed 700MHz  dan  merupakan  sistem  32-bit. Raspberry Pi memiliki slot  kartu  SD  untuk  kartu  SD yang    bertindak  sebagai  media  penyimpanan  yang semuanya  termasuk  sistem  operasi  dan  file  lainnya disimpan  dalam  kartu  SD. Port  HDMI digunakan sebagai audio dan video output . Sebuah HDMI ke DVI (Digital  Visual  Interface)  converter dapat  digunakan untuk    mengkonversi    sinyal    HDMI    ke    DVI  yang biasanya  digunakan  oleh  monitor.  Raspberry  Pi mebutuhkancatu tegangan 5V DC melalui micro USB. Perangkat  ini  juga  memiliki  konektor  video  komposit RCA untuk output video serta jack stereo 3,5 mm untuk output audio . Raspberry Pi memiliki 26 GPIO pin yang membantu  untuk  terhubung  ke  peripheral  tingkat rendah  dan expansion  boards (Shadiq,  Sudjadi,  & Darjat, 2014).
2. Arduino Uno Arduino  Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input / output pin , dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM (Pulse Width Modulator) , 6 input analog , 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset . Pin-pin  ini  berisi  semua  yang  diperlukan  untuk mendukung mikrokontroler ,  hanya  terhubung  ke
Prototype Sistem Monitoring Tempat Sampah di Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis Mikrokontroler
komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat  dari  adaptor  AC-DC  atau  baterai  untuk menggunakannya (Muklisin, Sholehuddin, & Muklison, 2017).
Arduino  uno  juga  bisa  dihubungkan  dengan perangkat    menggunakan Bluetooth salah  satu contohnya  adalah  pembuatan  perangkat  robot. (Hutagalung & Dahriansah, 2019)
3. Sensor Ultrasonik
Sensor  ini  merupakan  sensor ultrasonic siap pakai,  satu  alat  yang  berfungsi  sebagai  pengirim, penerima,  dan  pengontrol  gelombang  ultrasonic.  Alat ini bisa  digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2 cm – 4 m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger , dan Echo . Pin Vcc untuk listrik positif  dan  Gnd  untuk ground -nya.  Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.
Cara  menggunakan  alat  ini  yaitu:  ketika  kita memberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS,  maka  sensor  akan  mengirimkan  8  step  sinyal ultrasonic dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan  diterima  pada  pin  Echo.  Untuk  mengukur  jarak benda  yang memantulkan  sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk  menentukan  jarak  benda  tersebut  (Muklisin, Sholehuddin, & Muklison, 2017).
Sensor  HC-SR04  adalah  versi  low  cost  dari  sensor ultrasonic PING  buatan  parallax.  Perbedaaannya terletak pada pin yang digunakan. HC-SR04 menggunakan  4  pin  sedangkan  PING  buatan  parallax menggunakan 3 pin. Pada Sensor HC-SR04 pin trigger dan  output  diletakkan  terpisah.  Sedangkan  jika menggunakan PING dari Parallax pin trigger dan output telah  diset  default  menjadi  satu  jalur.  Tidak  ada perbedaaan  signifikan  dalam  pengimplementasiannya. Jangkauan  karak  sensor  lebih  jauh  dari  PING  buatan parallax,  dimana  jika  ping  buatan  parallax  hanya mempunyai  jarak  jangkauan  maksimal  350  cm sedangkan  sensor  HC-SR04  mempunyai  kisaran jangkauan maksimal 400-500 cm (Wahyudi, 2015).
Spesifikasi:
• Jangkauan deteksi: 2 cm sampai kisaran 400 - 500 cm
• Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
• Tegangan kerja 5V DC
• Resolusi 1 cm
• Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
• Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler
4. Motor  servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar  (motor)  yang  dirancang  dengan  sistem  kontrol
umpan  balik loop tertutup  (servo),  sehingga  dapat  di setup atau  di  atur  untuk  menentukan dan memastikan posisi  sudut  dari  poros output motor. Motor  servo merupakan  perangkat  yang  terdiri  dari  motor  DC, serangkaian gear , rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan  memperlambat  putaran  poros  dan  meningkatkan torsi  motor servo ,  sedangkan  potensiometer  dengan perubahan resistansinya  saat  motor  berputar  berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo. Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna  untuk  mengontrol  gerakan  dan  posisi akhir  dari  poros motor  servo . Ada  dua  jenis motor servo ,  yaitu motor  servo AC dan   DC. Motor  servo AC  lebih  dapat  menangani arus yang tinggi atau beban berat,  sehingga  sering diaplikasikan pada  mesin-mesin industri.  Sedangkan motor  servo DC  biasanya  lebih cocok  untuk  digunakan  pada  aplikasi-aplikasi  yang lebih  kecil.  Dan  bila  dibedakan  menurut  rotasinya, umumnya  terdapat  dua  jenis motor  servo ,  yaitu motor servo rotation 180 ⁰ dan servo rotation  continuous (Sukarjadi, Arifiyanto, Setiawan, & Hatta, 2017).
5. Android
Android  adalah  sistem  operasi  untuk  telepon  seluler yang  berbasis  Linux.  Android  menyediakan platform terbuka    bagi    para  pengembang  untuk  menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam piranti  bergerak.  Kelebihan  Android,  switching    dan multitasking    yang  lebih  baik  Android  sangat mendukung multitasking aplikasi,      kini  hal  tersebut kembali  ditingkatkan.  Dalam  Honeycomb    penggguna dapat  dengan  mudah  berpindah  aplikasi  hanya  dengan menyentuh  sebuah icon pada system  bar (Sulihati  & Andriyani, 2016).

## 3. Perancangan
A. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan adalah data yang didapatkan dari  hasil  sensor ultrasonic untuk  kepenuhan  sampah dan  mendeteksi  orang  yang  ingin  membuang  sampah. Data yang dihasilkan tersebut kemudian akan diproses pada mikrokontroler yang dikirim menggunakan kabel usb. Data dari mikrokontroler kemudian akan dikirim ke Raspberry  pi  dengan  menggunakan  kabel  usb,  dan kemudian disimpan pada memory card di Raspberry pi, dan  kemudian  dikirim  ke database ,  dan  mengirim notifikasi  kepenuhan  sampah  ke smartphone  android petugas kebersihan sampah.
2. Alat Penelitian
Alat  yang  dibutuhkan  dalam  penilitian  ini  terdiri dari: Perangkat Keras dan Perangkat Lunak.
a. Perangkat Keras
1. Laptop
Digunakan  untuk  melakukan  konfigurasi  pada mikrokontroler  dan  juga  mengkonfigurasi  komunikasi antara Raspberry pi ke database. 2. Mikrokontroler
Berfungsi  untuk  mengontrol  data  yang  dihasilkan dari sensor . Mikrokontroler yang  digunakan  adalah Arduino UNO.
3. Raspberry pi
Berfungsi  sebagai  media  penyimpanan  data  dari sensor,  dan  juga  alat  yang  digunakan  untuk mengkonfigurasi komunikasi antara sistem ke database. 4. Kabel USB Berfungsi untuk menghubungkan antara mikrokontroler dan Raspberry pi . 5. Kabel Jumper Berfungsi untuk menghubungkan antara sensor dan Arduino. 6. Servo
Berfungsi  untuk  mengendalikan  buka  tutup  tempat sampah.
7. Smartphone Android
Berfungsi  untuk  menerima  notifikasi    dari Raspberry  pi yang  dikirinkan  dari  database  ke smartphone android petugas kebersihan sampah.
b. Perangkat Lunak Perangkat  lunak yang  digunakan  dalam  penelitian ini terdiri dari Arduino  IDE, Android studio, Java dan Netbeans.

## B. Perancangan Sistem dan Aplikasi

## 1. Rancangan Desain Sistem Secara Global
Pada gambar 1 terdapat charger Raspberry pi yang akan menghidupkan Raspberry pi , setelah Raspberry pi hidup maka otomatis Mikrokontroler, sensor ultrasonic , servo  akan  aktif. Sensor  ultrasonik akan  mendeteksi tingkat kepenuhan sampah dan mendeteksi setiap yang ingin  membuang  sampah,  setelah  sensor  mendeteksi maka sensor akan mengirim sinyal dan data ke arduino, setelah  sinyal  diterima Arduino maka Arduino akan mengirim  data  dari sensor ke Raspberry  pi ,  dan kemudian Raspberry pi akan menyimpan data hasil dari sensor ke database , dan kemudian datanya ditampilkan ke smartphone Android.
Gambar 1 Rancangan desain sistem secara global
2. Rancangan Diagram Alir Sistem Secara Umum
Gambar  2  merupakan  diagram  alir  pada  sistem monitoring kepenuhan  tempat  sampah  secara  umum. Dalam  diagram  alir  ini,  menceritakan  proses  sistem yang  terjadi  yang  diawali  dari  proses  menghidupkan Raspberry  pi      yang  berfungsi  untuk  menghidupkan mikrokontroller , setelah mikrokontroller hidup otomatis perangkat  yang  terhubung  pada mikrokontroller akan aktif.  Kemudian  setelah  itu  sensor  ultrasonic  1  dan sensor ultrasonic 2 akan bekerja dan setelah sensor bisa mendeteksi kepenuhan tempat sampah selanjutnya data akan dikirim ke arduino. Kemudian Raspberry pi akan membaca data  yang  telah dikirm  ke  arduino,  data  dari Raspberry  pi kemudian  disimpan  ke  dalam  database yang  diakses  di smartphone Android dan  akan ditampilkan berupa  notifikasi.

## Gambar 2 Rancangan diagram alir sistem secara umum
3. Rancangan Diagram Alir Sistem Sensor Gambar  3  merupakan  diagram  alir  pada  sistem monitoring tempat  sampah  untuk  sensor.  Dalam diagram alir ini, menceritakan proses kerja sensor yang terjadi pada sistem yang diawali dari inisialisasi sensor yang berfungsi untuk mengkonfigurasi sensor agar bisa mendeteksi tingkat kepenuhan sampah dan mendeteksi setiap  orang  yang  ingin  membuang  sampah.  lakukan pengujian  apakah  sensor  bisa  mendeteksi  kepenuhan sampah  dengan  memasukkan  sampah  kedalam  tempat sampah.  Apabila  sensor  bisa mendeteksi,  maka  sensor akan  bisa  mendeteksi  tingkat  kepenuhan  sampah tersebut.  Selanjutnya  data  akan  dikirim  ke  arduino. Akan  tetapi,  jika  sebaliknya  sensor  tidak  bisa mendeteksi  tingkat  kepenuhan  sampah,  maka  sistem akan  kembali  ke  proses inisialisasi sensor  kondisi kepenuhan tempat sampah.
Start Hidupkan Raspberry pi Raspberry pi Hidup?
Sistem tidak akan berjalan Data dari Raspberry pi disimpan ke kedalam database, kemudian ditampilkan di android berupa notifikasi Sensor Ultrasonic 1 mendeteksi jarak setiap yang ingin membuang sampah, Sensor Ultrasonic 2 mendeteksi tingkat kepenuhan sampah Semua sistem yang terhubung dengan mini PC aktif Data Sensor dikirim ke arduino Raspberry pi membaca data dari sensor yang telah dikirim ke arduino Hasil data yaitu kepenuhan tempat sampah yang ditampilkan di android Finish YA TIDAK

## Gambar 3 Rancangan diagram alir sensor
4. Rancangan Diagram Kasus Penggunaan Sistem Diagram kasus penggunaan menggambarkan fungsional sistem beserta actor yang terlibat. Gambar 4 menunjukkan  bahwa  sistem  memiliki  4  aktor  utama yaitu  pengguna,  arduino, Raspberry  pi ,  dan user Interface.
Gambar 4 Rancangana diagram kasus penggunaan sistem
1. Perancangan Hadware
a. Perancangan
Komunikasi
Raspberry pi , Mikrokontroller dan sensor Ultrasonik.
Gambar 5 Perancangan komunikasi raspberyy pi, mikrokontroller, dan  sensor ultrasonik

## Penjelasan :
Mikrokontroller membaca  data  dari  sensor kondisi kepenuhan  tempat  sampah  dengan  kontak  langsung antara  sensor  dengan mikrokontroller. Kemudian setelah mikrokontroller menerima  sensor  selanjutnya data  sensor  dari  arduino  dikirim  ke Raspberyy  pi dan disimpan. b. Perancangan Komunikasi Mini PC dan Android
Gambar  6  menunjukkan  komunikasi  yang  terjadi antara mini pc dan smartphone Android.
Gambar 6 Komunikasi raspberyy pi  dan  android Penjelasan :
Komunikasi  antara Raspberyy  pi dengan  Android berupa  pengiriman  data,  data  disini  dikirim  melalui jaringan wifi ke smartphone Android. Data yang dikirim dari Raspberyy pi adalah data sensor yang diambil dari arduino dan disimpan di database yang terhubung pada Raspberyy pi setelah itu dikirim ke smartphone Android melalui jaringan wifi/internet.

## 4. Hasil dan Pengujian

## A. Hasil
Penelitian  ini  menghasilkan  sistem monitoring kepenuhan  tempat  sampah.  Aplikasi  ini  akan memberikan informasi kepenuhan tempat sampah yang telah  di monitoring. Aplikasi  ini  dibuat  menggunakan teknologi  Android, sensor  ultrasonik, Arduino  dan perangkat IoT pendukung lainnya.
Untuk  dapat  menjalankan  aplikasi  ini  dibutuhkan smartphone Android  yang  sudah  terinstall  aplikasi monitoring tempat sampah dan internet, baik itu koneksi internet  melalui  jaringan wifi ataupun  sejenisnya. Jaringan disini berfungsi untuk menampilkan data dari sensor  ultrasonik    yang  diambil  dari web  server pada raspberry pi 3.

## Gambar 7 Hasil Penelitian
B. Pengujian
1. Pengujian Sensor Dan Motor Servo
Pengujian  perangkat Sensor  dan motor  servo ini melibatkan  beberapa  perangkat  yang  terhubung  yaitu, microcontroller jenis  arduino  uno, mini  pc jenis raspberry pi3..
Start
Inisialisasi sensor kondisi kepenuhan tempat sampah dan yang ingin memebuang sampah pada mikrokontroler untuk bisa mendeteksi kepenuhan tempat sampah
Lakukan pembuangan sampah pada tempat sampah Deteksi? Sistem tidak
akan berjalan
Sensor akan bekerja untuk mendeteksi jarak yang membuang sampah dan tingkat kepenuhan sampah Data sensor akan dikirim ke arduino Finish YA TIDAK Arduino Raspberry pi Penguna Us er Interface (Smartphone Android) Memberikan nilai s ens or kondis i kepenuhan tempat s ampah Menentukan nilai relay Membaca data s ens or dari arduino Menyimpan data kepenuhan tempat s ampah yang di dapat dari s ens or s ebelum dikirim Mengirim data Melihat informas i s is tem Menyimpan nilai mas ukkan yang dikirim Ras berry pi ke databas e Menentukan kondis i kepenuhan tempat s ampah Raspberry pi Mikrokontroller Sensor Ultrasonik
Smartphone Android Raspberyy pi

## Gambar 8 Hasil pengujian sensor ultrasonik
2. Pengujian Prototype Monitoring Tingkat
Kepenuhan Sampah
Setelah  persiapan  pengujian  sudah  selesai,  maka langkah  selanjutnya  adalah  pengujian  pada  sistem prototype  monitoring tingkat  kepenuhan  sampah , pengujian  ini  melibatkan  seluruh  komponen  yang terlibat, baik itu dari segi perangkat keras ( hardware ) dan perangkat lunak ( software ), pengujian ini bertujuan untuk  mengetahui  apakah  seluruh  komponen  bekerja dengan  baik  sesuai  yang  diharapkan atau  sebaliknya.
Adapun  persiapan  dan  langkah    pengujiannya  dapat dilihat  pada  gambar  9.  Buka  tutup  otomatis  tempat sampah, sensor  ultrasonic akan  mendeteksi  di  jarak <=30 cm. Jika terdeteksi dijarak <=30 cm maka tempat sampah akan terbuka  dan tertutup secara otomatis .

## Gambar 9 Sensor mendeteksi dijarak <=30 cm
Deteksi  tingkat  kepenuhan  tempat  sampah, sensor ultrasonic akan mendeteksi di jarak <=4 cm. Jika terdeteksi  dijarak  <=4  cm  maka  tempat  sampah  akan mengirimkan  notifikasi  kepenuhan  tempat  sampah  ke smartphone Android petugas kebersihan
Gambar 9 Deteksi tingkat kepenuhan tempat sampah
Berikut  tampilan  notifikasi  yang  dideteksi  sensor dijarak  <=4  cm    di  smartphone  Android  petugas kebersihan.
Gambar 10 Notifikasi yang masuk ke android petugas kebersihan
Hasil  Pengujian prototype sistem monitoring tempat sampah yang dilakukan pada tanggal 05 Agustus 2018 ini adalah sebagai berikut :
a. Hasil Pengujian Sensor Ultrasonic Dan Motor Servo
Tabel 1 Hasil pengujian sensor ultrasonik dan motor servo No No.sensor pada tempat sampah Jarak (cm) Status (1/0) Kondisi servo pada tempat sampah 1 Sensor Ultrasonik pertama Rentang waktu upload program 1,5 B 0 cm 1–10 cm 10-30 cm >30 cm (0) tidak terdeteksi (1)terdeteksi (1)terdeteksi (0)tidak terdeteksi (1) Servo tidak akan bekerja Servo membuka tempat sampah dan akan menutup kembali secara otomatis Servo membuka tempat sampah dan akan menutup kembali secara otomatis Servo tidak akan bekerja
Dari data pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa sensor hanya mendeteksi object yang berada pada jarak diatas  0  dan  tidak  lebih  dari  30  cm,  motor  servo
Prototype Sistem Monitoring Tempat Sampah di Gedung Politeknik Negeri Bengkalis Berbasis Mikrokontroler
membuka  dan  menutup  tempat  sampah  ketika  sensor membaca object dengan  jarak  yang  telah  di  tentukan. Pengaturan  jarak  baca  sensor  ini  dapat  diatur  sesuai dengan  kebutuhan  sistem  yang  dibangun,  sistem  ini menggunakan  jarak  maksimal  30  (  tiga  puluh  ) centimeter,  waktu upload yang  dibutuhkan  untuk running program  adalah  1,5  detik.  Seluruh  komponen pada  sistem  ini  berjalan  sesuai  dengan  apa  yang  di harapkan,  hal  ini  di  buktikan  setelah  melakukan pengujian  secara  langsung  pada prototye sistem monitoring tempat  sampah pada  tanggal  05  Agustus 2018. b. Hasil  Pengujian  Sensor Ultrasonic Dan Aplikasi Notifikasi Tingkat Kepenuhan Sampah.
Tabel  2 Hasil pengujian sensor ultrasonik dan aplikasi notifikasi android No No.sensor pada tempat sampah Jarak (cm) Status (1/0) Kondisi aplikasi notifikasi kepenuhan sampah 1 Sensor Ultrasonik pertama Rentang waktu upload program 1,5 B 0 cm 1–4 cm >4 cm (0) tidak terdeteksi (1)terdeteksi
(0)terdeteksi (1)
Notifikasi tidak akan terkirim ke android petugas sampah Notifikasi kepenuhan tempat sampah terkirim ke android petugas sampah Notifikasi tidak akan terkirim ke android petugas sampah
Dari  data  pengujian  diatas  dapat  disimpulkan bahwa  sensor  hanya  mendeteksi  object  yang  berada pada jarak diatas 0 dan tidak lebih dari 4 cm, notifikai akan masuk ke Android petugas sampah ketika sensor membaca object dengan  jarak  yang  telah  di  tentukan. Pengaturan  jarak  baca  sensor  ini  dapat  diatur  sesuai dengan  kebutuhan  sistem  yang  dibangun,  sistem  ini menggunakan  jarak  maksimal  4  (  empat  )  centimeter, waktu upload yang dibutuhkan untuk running program adalah  1,5  detik.  Seluruh  komponen  pada  sistem  ini berjalan sesuai dengan apa yang di harapkan, hal ini di buktikan setelah melakukan pengujian secara langsung pada prototye sistem monitoring tempat sampah pada tanggal 05 Agustus 2018.
c. Pengujian  waktu  pembacaan  objek  buka  tutup tempat sampah
Tabel 3 Hasil pengujian waktu pembacaan objek buka tutup tempat sampah No Percobaan (jarak) Waktu terbuka tempat sampah Waktu tertutup tempat sampah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 10 cm 14 cm 19 cm 8 cm 23 cm 25 cm 22 cm 30 cm 21 cm 9 cm 02,24 detik 02,01 detik 02,60 detik 01,73 detik 03,81 detik 02,05 detik 02,52 detik 02,30 detik 01,52 detik 01,90 detik 04,54 detik 04,34 detik 03,85 detik 04,77 detik 03,82 detik 04,61 detik 04,10 detik 03,39 detik 03,94 detik 04,74 detik

## d. Pengujian Tempat Sampah Mengunakan Supply

## Tabel 4 Hasil pengujian tempat sampah menggunakan
supply No Supply Yang Digunakan Capacity Kondisi Tempat Sampah 1. 2. 3. POWER BANK Charger Charger dan POWER BANK 6800 mAh 500 Ma 500 Ma dan 6800 mAh Buka dan tutup tempat sampah stabil akan tetapi tidak maksimal
Buka dan tutup tempat sampah tidak stabil dan tidak maksimal
Buka dan tutup tempat sampah stabil dan maksimal

## 5. Simpulan
Simpulan  dari  penelitian  ini  adalah  sistem monitoring tempat  sampah  mampu  mendeteksi kepenuhan tempat sampah dengan menggunakan sensor ultrasonik yang dilakukan di gedung Politeknik Negeri Bengkalis dengan prototype ini terkoneksi menggunakan  Raspbaryy  pi  dengan Arduino ,  dan prototype ini  juga  akan  mengirimkan  notifikasi kepenuhan  tempat  sampah  ke smartphone Android petugas  kebersihan.  Penggunaan  komponen prototyp e ini  menggunakan  daya  yang  di  ambil  dari charger Raspbaryy pi sebagai power supplay untuk menghidupkan  setiap  komponen  sistem.  Sistem monitoring kepenuhan  tempat  sampah  pada  saat melakukan  pengujian  sensor  ultrasonik  yang  pertama akan  mendeteksi  setiap  orang  yang  ingin  membuang sampah. Sensor ultrasonik kedua mendeteksi kepenuhan sampah,  dimana  data  sensor  ini  akan  di  kirim  ke smartphone Android  petugas  kebersihan  berupa notifikasi.

## 6. Referensi
Setiawan,  D.,  Syahputra,  T.,  &  Iqbal,  M.  (2014). Rancang Bangun  Alat  Pembuka  dan  Penutup  Tong  Sampah
Otomatis Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi, Volume 1, Nomor
1, Desember 2014, hlm 55-62.
Candra, S. K., Susanto, E., & Murti, M. A. (2015). Desain dan Implementasi  Wsn  pada  Tempat  Sampah  dalam Gedung Berbasis Mikrokontroller Menggunakan Rf Modul  Zigbee  dengan  Topologi  Cluster  Tree. e- Proceeding  of  Engineering  :  Vol.2,  No.2  Agustus 2015 , 1917.
Almuchlisin, Jati, A. N., & Ahmad, U. A. (2016). Perancangan dan  Implementasi  Sistem  Monitoring  untuk Pelaporan  Sampah  Berbasis  Teknologi  Embedded. e-Proceeding  of  Engineering  :  Vol.3,  No.1  April 2016 , 666.
Tholib,  R.  (2017).  Automatic  Warning  System  Smarttrash (AWASSH)  Berbasis  Arduino  Nano. Jurnal Elektronik  Pendidikan  Teknik Elektronika, Volume 76, Nomor 7 .
Sukarjadi,  Arifiyanto,  Setiawan,  D.  T.,  &  Hatta,  M.  (2017).
Perancangan  dan  Pembuatan  Smart  Trash  Bin  di Universitas  Maarif  Hasyim  Latif. Teknika  : Engineering and Sains Journal, Volume 1, Nomor 2, Desember 2017, , 101-110.
Sarda, G., Raval, A., Pathan, S., Patidar, R., & Gurjwar, R. K. (2019). Smart Trash Can Using IOT. International
Research Journal of Engineering and Management Studies (IRJEMS), Volume 03, Issues 04 . Shadiq,  H.  M.,  Sudjadi,  &  Darjat.  (2014).  Perancangan Kamera Pemantau Nirkabel Menggunakan
Raspberry Pi Model B. Transient, Volume 3, Nomor 4 .
Muklisin, I., Sholehuddin, A., & Muklison. (2017). Pendeteksi Volume Tandon Air Secara Otomatis Menggunakan sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno R3. Jurnal Qua Teknika, Volume 7, Nomor 2 , 55-56.
Sulihati,  &  Andriyani.  (2016).  Aplikasi  Akademik  Online Berbasis  Mobile  Android. Jurnal  Sains  dan Teknologi Utama, Volume XI, Nomor 1, April 2016 , 15-26.
Wahyudi,  H.  (2015,  April  Minggu).  Retrieved  from https://tempatsantaiku.blogspot.com
Hutagalung,  J.  E.,  &  Dahriansah,  D.  (2019).  Sistem Pengendali  Robot  Pemotong  Rumput  dengan Perintah Suara Berbasis Android. SATIN - Sains dan Teknologi Informasi , 102-109.