i
PERANCANGAN DAN REALISASI
PEMILAH SAMPAH ANORGANIK PERKANTORAN OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
Nama : Suriandi Jayakrista Nrp : 0522075
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.
Email : suriandi_j@yahoo.com
ABSTRAK
Sampah terbagi menjadi dua yaitu sampah organik dan sampah anorganik. Sampah anorganik adalah sampah yang tidak mudah membusuk. Sampah anorganik bisa didaur ulang, dengan mendaur ulang sampah anorganik maka jumlah sampah dapat berkurang. Logam, plastik dan kertas merupakan sampah anorganik yang masih bisa didaur ulang. Untuk memudahkan pendauran ulang, hal pertama yang harus dilakukan adalah memisahkan jenis sampah tersebut.
Pada tugas akhir ini telah direalisasikan dan dirancang alat pemisah sampah anorganik perkantoran otomatis dengan menggunakan mikrokontroler ATmega 16, yang memisahkan 3 jenis sampah yaitu sampah logam, sampah kertas dan sampah plastik. Pemisahan sampah berdasarkan sifat kapasitif dan sifat induktif. Dengan menggunakan sensor proximity kapasitif Autonics CR30-15DN dan sensor proximity induktif Autonics PSN 40-20DN, jenis sampah dapat diketahui.
ii
sampah kertas, dan 94% untuk jenis sampah plastik. Keberhasilan rata-rata sistem adalah 94%.
iii
THE DESIGN AND REALIZATION OF
DIVIDING INORGANIC OFFICE WASTE AUTOMATIC
MICROCONTROLLER BASED
Composed by :
Name : Suriandi Jayakrista Nrp : 0522075
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University,
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.
Email : suriandi_j@yahoo.com
ABSTRACT
Waste is divided into two, organic waste and inorganic waste. Inorganic waste is waste that does not easily decompose. Inorganic waste can be recycled, by recycling inorganic waste then the amount of waste can be reduced. Metal, plastic and paper are inorganic waste can be recycled. To facilitate recycling, The first thing to do is separating types of waste.
In this final project has been realized and designed dividing tool inorganic waste office automatic by using a microcontroller ATmega 16, separating the three types of waste there are metal waste, paper waste and plastic waste. Separation of waste based on characteristic capacitive and inductive. By using the capacitive sensor proximity Autonics CR30-15DN and inductive sensor proximity Autonics PSN 40-20DN, type of waste can be known.
Within experiment realized dividing tool inorganic waste office automatic by using a microcontroller ATmega 16, shows the success rate of the system reaches 96% for type of metal waste, 92% for type of paper waste and 94% for type of plastic waste. The success of the system average is 94%.
v
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1
BAB II LANDASAN TEORI II.1 Sampah ... 4
II.2 Sensor Proximity Kapasitf (Autonics CR30-15DN) ..………. 5
II.3 Sensor Proximity induktif (Autonics PSN40-20DN) ... 8
vi
II.7.5 Port Input/Output Atmega16 ... 23
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 Penggolongan Jenis Sampah ... 25
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA IV.1 Pengujian Sensor ... 45
IV.1.1 Sensor Pendeteksi Benda (Infrared dan Photodioda)... 45
IV.1.2 Sensor Proximity Induktif Autonics PSN 40-20DN ... 46
IV.1.3 Sensor Proximity Kapasitif Autonics CR30-15DN ... 47
IV.2 Data Pengamatan Hasil Percobaan ... 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 51
V.2 Saran ... 51
vii
LAMPIRAN A SKEMATIK RANCANGAN ALAT
LAMPIRAN B PROGRAM PADA PENGONTROL MIKRO ATMEGA16 LAMPIRAN C DATASHEET
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port B ... 5
Tabel 2.2 Spesifikasi sensor proximity induktif Autonics CR30-15DN ... 7
Tabel 2.3 Nilai konstanta permeabilitas ... 9
Tabel 2.4 Spesifikasi sensor proximity induktif Autonics PSN 40-20DN. 11 Tabel 2.5 Fungsi Khusus Port B... 19
Tabel 2.6 Fungsi Khusus Port C... 20
Tabel 2.7 Fungsi Khusus Port D ... 20
Tabel 2.8 Konfigurasi Port ATmega16... 23
Tabel 3.1 konstanta dielektrik dan permeabilitas magnetik masing-masing jenis sampah... 25
Tabel 3.2 Hubungan sensor dengan penggolongan sampah ... 26
Tabel 3.3 Fungsi pin pada LCD2x16 dan letak pin pada mikro ... 35
Tabel 4.1 Pengujian rangkaian photodioda di titik A-B... 45
Tabel 4.2 Pengujian sensor pada logam ... 46
Tabel 4.3 Pengujian jarak sensor proximity induktif PSN 40-20DN ... 47
Tabel 4.4 Pengujian sensor pada benda-benda kertas dan plastik... 47
Tabel 4.5 Pengujian jarak sensor promity kapasitif CR30-15DN ... 48
A-1
LAMPIRAN A
A-3
LAMPIRAN B
PROGRAM PADA PENGONTROL MIKRO
A-4
/***************************************************** This program was produced by the
CodeWizardAVR V2.04.4a Advanced Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2009 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model : Small
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm
#include <lcd.h> int i;
A-5
A-6
// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0xff; DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out
// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0
PORTB=0x00; DDRB=0xFF;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x00; DDRC=0x00;
// Port D initialization
A-7
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTD=0xff; DDRD=0x00;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;
A-8 // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off
// INT1: Off // INT2: Off
MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// LCD module initialization lcd_init(16);
lcd_putsf(" SAMPAH LOGAM"); servo2tengah();
servo1belok();
if(PINA.1==1 && PINA.2==1) {
lcd_clear(); lcd_gotoxy (0,0);
lcd_putsf(" SAMPAH PLASTIK"); servo1tengah();
A-9
lcd_putsf(" SAMPAH KERTAS"); servo1tengah();
A-10
LAMPIRAN C
A-11
A-15
A-20
A-24
A-28
LAMPIRAN D
A-29
X01 X02 X03
A-30
A-31
X10 X11 X12
A-32
X16 X17 X18
A-33
A-34
X25 X26 X27
A-35
LAMPIRAN E
A-36 Tampak depan
A-37 Tampak samping kiri
1
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat dan sistematika penulisan laporan Tugas Akhir.
1.1 Latar Belakang
Sampah adalah material sisa yang dibuang, berasal dari kegiatan manusia dan tidak terbentuk dengan sendirinya. Sampah menjadi masalah yang jarang diperhitungkan oleh masyarakat. Banyak dampak buruk yang ditimbulkan oleh sampah. Sampah anorganik bisa didaur ulang, dengan mendaur ulang sampah anorganik maka jumlah sampah dapat berkurang. Logam, plastik dan kertas merupakan sampah anorganik yang masih bisa didaur ulang. Untuk memudahkan pendauran ulang, hal pertama yang harus dilakukan adalah memisahkan jenis sampah tersebut. Dengan digunakannya pemisah sampah otomatis dapat memudahkan pekerjaan tersebut. Dalam hal ini akan dibuat tempat sampah yang dapat memisahkan sampah anorganik secara otomatis berdasarkan jenisnya.
I. 2 Identifikasi Masalah
Masalah yang akan diidentifikasi pada tugas akhir ini adalah membuat pemilah sampah anorganik otomatis.
I.3 Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada tugas akhir ini adalah :
2
I. 4 Tujuan
Merancang dan merealisasikan alat pemilah objek otomatis untuk memisahkan dan mengumpulkan sampah anorganik.
I. 5 Pembatasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :
1. Objek yang digunakan adalah sampah anorganik.
2. Pembagian golongan sampah anorganik dibagi 3 tipe yaitu plastik, logam, kertas.
3. Objek sampah berukuran volume maksimal 10x12x26 cm3 (sampah diperkantoran) seperti botol minuman plastik dan kaleng.
4. Pemisahan objek hanya berdasarkan sifat induktif dan kapasitif.
I. 6 Spesifikasi Alat
Spesifikasi alat yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. Infrared dan photodioda untuk mendeteksi ada/tidaknya objek (sampah).
2. Sensor proximity induktif PSN 40-20DN digunakan untuk mengetahui jenis sampah yang bersifat induktif pada sistem pemisah sampah. 3. Sensor proximity kapasitif CR30-15DN digunakan untuk mengetahui
jenis sampah yang bersifat kapasitif pada sistem pemisah sampah. 4. 3 buah motor servo sebagai penggerak untuk menggolongkan jenis
sampah dan sebagai penggerak pintu tempat sampah. 5. LCD untuk menampilkan jenis sampah.
3
I. 7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam Tugas Akhir ini dibagi secara garis besar dalam lima bab, yang meliputi :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat, dan sistematika penulisan.
BAB II TEORI PENUNJANG
Bab ini akan membahas mengenai teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan merealisasikan pemisah sampah anorganik secara otomatis, yaitu mengenai sampah, sensor proximity induktif PSN 40-20DN, sensor proximity kapasitif CR30-15DN, led infrared, photodioda, motor servo dan pengontrol ATmega 16.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan realisasi sistem pemisah sampah anorganik, penggolongan jenis sampah, sistem deteksi sensor, sensor proximity induktif PSN 40-20DN, sensor proximity kapasitif CR30-15DN, rangkaian pengontrol mikrokontroler, motor servo, LCD, dimensi alat, dan algoritma pemograman.
BAB IV ANALISIS DAN DATA PENGAMATAN
Pada bab ini akan dibahas hasil pembacaan sensor, pengujian sistem agar dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
51
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.
V.1 Kesimpulan
Dalam merealisasikan perancangan pemilah sampah anorganik perkantoran otomatis , dapat disimpulkan beberapa hal seperti berikut :
1. Realisasi perancangan pemilah sampah anoganik perkantoran otomatis menggunakan pengontrol mikro AVR ATmega16 berhasil, dengan tingkat keberhasilan sistem mencapai 96% untuk menentukan jenis sampah logam, 92% untuk jenis sampah kertas, dan 94% untuk jenis sampah plastik. Keberhasilan rata-rata sistem adalah 94%.
2. Kemungkinan kesalahan pembacaan sensor dapat terjadi karena jarak jangkau sensor dengan objek (sampah) yang terlalu jauh.
V.2 Saran
Saran-saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan Tugas Akhir ini di masa mendatang adalah :
1. Untuk pengembangannya dapat dibuat alat pengelompokkan sampah secara otomatis dengan menggunakan sensor induktif dan kapasitif yang selektif (dapat membaca nilai kapasitansi dan induktansi dari objek) untuk memperakurat pembacaan.
52
DAFTAR PUSTAKA
1. Andrianto, H., Buku Panduan : Pelatihan Mikrokontroler AVR ATmega16, 2008.
2. Budiharto, W., Panduan Praktikum : Mikrokontroler AVR Atmega16, Jakarta : Gramedia, 2008.
3. Paulus, Nalwan, Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroller ATMEGA 8535. Jakarta: PT.Elex Media Komputindo, 2008. 4. Sigit, Riyanto. Robotika, Sensor, Dan Aktuator, Edisi ke-1,
Yogyakarta:Graha Ilmu, 2007.
5. Winoto, Ardi., Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung: Informatika, 2008.
6. Malvino, Albert paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama,Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, 2003.
