[REV] Laporan Praktikum Dispenser Sabun Otomatis

PEMBANGUNAN PROTOTYPE DISPENSER SABUN OTOMATIS DENGAN SISTEM SENSOR INFRA RED DAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO

 

Nur rizqi alfiah¹, taufik hidayat²

¹Universitas Singaperbangsa Karawang, Jl. H.S. Ronggowaluyo, East Karawang 41361 

²Universitas Singaperbangsa Karawang, Jl. H.S. Ronggowaluyo, East Karawang 41361

 

 

Email: 

 

 

Abstrak. Dewasa ini kesadaran akan menjaga kebersihan di masyarakat semakin tinggi. Budaya pola hidup sehat seperti cuci tangan, menutup mulut saat bersin/batuk, dan olahraga secara teratur mulai digalakkan kembali. Hal tersebut karena adanya virus mematikan bernama novel coronavirus. Sebagian kasus Covid-19 menimbulkan gejala dengan sifat ringan dan sedang. Namun, beberapa pasien mengalami komplikasi yang patut diwaspadai. Gangguan pada saluran pernapasan adalah komplikasi utama akibat Covid-19, seperti gagal pernapasan akut (acute respiratory failure), pneumonia (peradangan pada paru-paru), hingga acute respiratory distress syndrome (ARDS). Infeksi virus corona juga menimbulkan komplikasi dan masalah pada organ lain, seperti kerusakan hati, kerusakan jantung, gagal ginjal akut, hingga infeksi sekunder (infeksi susulan oleh mikroorganisme lain, seperti bakteri).Virus ini dapat dicegah dengan melakukan budaya pola hidup sehat dan menjauhkan diri dari keramaian. Selain itu, kita diharuskan meminimalisir kontak dengan barang-barang yang kemungkinan besar dapat menularkan virus. Oleh sebab itu, diadakan kegiatan pembangunan prototype dispenser sabun otomatis dengan sistem sensor infra red untuk membantu penggunanya mencuci tangan tanpa harus kontak langsung dengan pompa sabun cuci tangan. Perancangan pada prototype ini menggunakan Arduino Uno sebagai mikrokontrolernya, sensor IR sebagai pendeteksi keberadaan pengguna, dan Servo M90s sebagai motor atau penggerak pompa sabun. Dengan adanya alat ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi alternatif untuk mencegah virus corona.

Kata kunci: dispenser sabun, sensor infra red, arduino uno, servo MG90s

1. Pendahuluan

Dewasa ini kesadaran akan menjaga kebersihan di masyarakat semakin tinggi. Adanya virus mematikan bernama novel coronavirus atau lebih dikenal dengan covid-19 menjadi salah satu penyebabnya. Sekilas tentang coronavirus, penyakit coronavirus (COVID-19) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus jenis baru yang belum pernah teridentifikasi pada manusia. Virus ini menyebabkan penyakit saluran pernapasan (seperti flu) dengan gejala seperti batuk, demam, dan pada kasus yang lebih serius, pneumonia. Menurut Center for Disease Control and Prevention (CDC) Amerika Serikat, virus corona SARS-CoV-2 bisa menular melalui kontak dekat dengan orang yang terinfeksi. Apabila orang tersebut bersin atau batuk, droplet dari orang tersebut masuk ke tubuh individu di dekatnya dan menularkannya. Skenario penularan lain juga bisa melalui kontak jabat tangan dengan individu positif corona. Orang yang sehat bisa tertular jika ia tak mencuci tangannya dengan bersih, setelah bersalaman tersebut. Ada pula kemungkinan penularan dengan menyentuh permukaan benda yang sudah dihinggapi virus corona. Melalui rilis yang dikeluarkan Rabu (11/3) lalu, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memberikan pernyataan kalau kasus corona yang menyebabkan COVID-19 adalah pandemi. Selama dua minggu terakhir, kasus COVID-19 di luar Tiongkok mengalami peningkatan 13 kali lipat. Bahkan Presiden Joko Widodo (Jokowi) meneken Keputusan Presiden (Keppres) Nomor 12 Tahun 2020. Jokowi menetapkan virus Corona sebagai bencana nasional. "Menyatakan bencana nonalam yang diakibatkan oleh penyebaran Corona Virus Disease 2019 (COVID-19) sebagai bencana nasional," kata Jokowi dalam Keppres Nomor 12/2020 tentang Penetapan Bencana Non-alam. Penyebaran Corona Virus Disease 2019 (COVID-19) sebagai Bencana Nasional, yang dikutip detikcom, Senin (13/4/2020). Beberapa cara pencegahan Covid-19, yaitu:

a.  Berdiam diri di rumah. Apabila Anda memiliki kesempatan untuk bekerja dari rumah, manfaatkanlah kesempatan tersebut. Berdiam diri di rumah juga membantu pembatasan interaksi dengan orang lain yang diharuskan tetap bekerja di luar rumah.

b. Rajin mencuci tangan dengan baik dan benar

c. Menghindari tangan adar tidak memegang wajah

d. Meminimalisir kontak dengan benda yang berpotensi menjadi perantara penyebar virus.

Melalui project ini diharapkan pengguna dapat terbantu meminimalisir kontak dengan benda karena project ini menggunakan sistem sensor jarak. Dimana prinsip kerja sensor jarak (Proximity Sensor) yaitu mengubah informasi tentang gerakan atau keberadaan objek menjadi sinyal listrik. Selain itu penelitian ini menggunakan bahan-bahan yang ekonomis dan mudah ditemukan. Dengan mempertimbangkan semua yang telah dipaparkan sebelumnya, kami memutuskan untuk  melakukan penelitian yang berjudul “Pembangunan Prototype Sistem Dispenser Sabun Otomatis dengan Sistem Sensor Infra Red dan Mikrokontroler Arduino Uno”

 

 

2. Landasan Teori

Alat ini berfungsi untuk mengeluarkan sabun cair secara otomatis, jika sensor mendeteksi keberadaan objek maka servo akan otomatis begerak sehingga pompa pada dispenser tertarik kebawah dan sabun akan terdorong keluar. Sensor yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sensor infra red.

Dengan adanya alat ini, kita dapat mencuci tangan tanpa harus menyentuh botol sabun yang merupakan salah satu perantara penyebar virus. Alat ini terdiri dari beberapa komponen yaitu, sensor infra red, Mikrokontroler Arduino Uno, motor servo MG90s, Kabel Jumper, botol sabun cair, kawat dan lem tembak. Cara kerja alat ini adalah ketika terdeteksi objek, yaitu manusia mendekati sensor maka sensor infra red akan mengirimkan tengangan ke rangkaian arduino, lalu servo akan otomatis begerak sehingga pompa pada dispenser tertarik kebawah dan sabun akan terdorong keluar.

 

2.2 Sensor Infra Red

 

Gambar1. sensor infra red

 

Sensor infra red termasuk dalam kategori sensor biner yaitu sensor yang menghasilkan output 1 atau 0 saja. Infrared Sensor (IR Sensor) dapat digunakan untuk berbagai keperluan misalnya sebagai sensor pada robot line follower. Pembuatan IR sensor dapat menggunakan infrared dan photodioda. Infra Merah / Infra Red merupakan radiasi elektromagnetik yang panjang gelombangnya lebih panjang dari cahaya yang nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga “order” dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Untuk sensor elektronik dengan menggunakan Infra Merah diperlukan pemancar Infra Merah yang dapat menghasilkan gelombang Infra Merah dan pendeteksi Infra Merah yang dapat mendeteksi gelombang Infra Merah. Infra Merah adalah suatu gelombang cahaya yang mempunyai panjang gelombang lebih tinggi dari pada cahaya merah.

Infra Merah dapat dibedakan menjadi tiga daerah, yaitu:

1. Infra merah jarak dekat (Near Infra Red) dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm.

2. Infra merah jarak menengah (Mid Infra Red) dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm.

3. Infra merah jarak jauh (Far Infra Red)  dengan panjang gelombang 10 – 100 µm. 2.2.3 [wikipedia]

 

2.3 Arduino Uno

 

Gambar 2. Arduino Uno

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat sumber terbuka, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

Jenis arduino yang dipakai dalam project kali in adalah Arduino Uno. Komponen Arduino Uno terdiri dari 20 pin yang berfungsi sebagai input maupun output. Dari 20 pin tadi, 14 pin digunakan untuk digital input/output, 6 pin digunakan untuk analog input/output. Selain pin ada juga crystal osilator dan kabel USB. Arduino ini memiliki sistem kerja yang open source dengan seri mikrokontrolernya ATMega 328. Cara kerja Arduino sendiri dengan komputer dapat dilihat dari keberadaan komunikasi serialnya berupa UART TTL dengan pin digital 0 dan 1. Untuk koneksi komputer dilakukan dengan USB.

 

 

 

2.3 Motor Servo MG90s

 

Gambar 3. Motor Servo MG90s

 

MG90s servo termasuk kedalam jenis motor servo. Motor servo adalah komponen elektronika yang berupa motor yang memiliki sistem feedback guna memberikan informasi posisi putaran motor aktual yang diteruskan pada rangkaian kontrol mikrokontroler. Pada dasarnya motor servo banyak digunakan sebagai aktuator yang membutuhkan posisi putaran motor yang presisi. Apabila pada motor DC biasa hanya dapat dikendalikan kecepatannya serta arah putaran, lain halnya pada motor servo yaitu penambahan besaran parameter yang dapat dikendalikan berdasarkan sudut/derajat.

Komponen utama penyusun motor servo antara lain motor DC, gear rasio, potensiometer serta controller servo seperti gambar dibawah ini.

 

 

Gambar 4. Komponen motor servo

Adanya komponen potensiometer difungsikan sebagai feedback nilai yang akan diolah menjadi data posisi aktual. Sedangkan fungsi dari controller servo yaitu memberikan sinyal – sinyal PWM (Pulse Width Modulator) untuk menggerakan motor melalui kabel motor.

 

2.4 Kabel Jumper

 

 

Gambar 5. Kabel jumper

Kabel jumper adalah kabel penghubung yang biasa digunakan untuk membuat rangkaian sistem atau prototype sistem menggunakan arduino dan breadboard. Kabel Jumper adalah komponen yang wajib ada saat belajar rangkaian elektronika dan komponen penghubung rangkaian Arduino dengan breadboard.

3. Metode Penelitian

Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

 

3.1 Algoritma Pemrograman

Berikut adalah langkah-langkah algoritma dari alat pendeteksi asap rokok :

1. Sensor infra red mendeteksi gerakan suatu benda atau tubuh

2. Sensor infra red membaca gerakan tersebut

3. Jika ada suatu benda terbaca oleh sensor infra red maka servo menyala

4. Jika suatu benda tidak terbaca oleh sensor infra red maka servo tidak menyala

5. Selesai.

 

Pada gambar 6 adalah diagram alir dari alat pendeteksi asap rokok

 

Gambar 7. Diagram alir pembuatan dispenser sabun otomatis

 

3.2 Rancangan dispenser sabun otomatis

Perancangan dipenser sabun otomatis ini dibuat sederhana agar mengefisiensikan biaya dan waktu pembuatan. Selain itu alat ini bisa menggunakan tempat sabun bekas sehingga dapat mengurangi sampah plastik.

 

 

Gambar 8. Rancangan dispenser sabun otomatis

 

Gambar 9. Skema rancangan dispenser sabun otomatis

Sensor MQ-2 dihubungkan ke pin arduino Ao, kipas dihubungkan dengan pin 12 arduino, LCD dengan pin 04 dan 05 arduino, komponen-komponen tersebut dihubungkan menggunakan jumper dan  buzzer dihubungkan ke breadboard.

 

3.3 Program Arduino

Bahasa program yang digunakan dalam  projek ini adalah bahasa c. Selain itu juga digunakan beberapa library tambahan yaitu library i2c. Library pada dasarnya adalah kumpulan fungsi-fungsi yang bisa melakukan suatu pekerjaan tertentu, misalnya pada library servo fungsi-fungsi yang tersedia  digunakan untuk mengontrol servo [6].

 

 

Gambar 10. Pemrograman arduino

 

Pada awal pemrograman dilakukan pendeklarasian yaitu pada pin 9 arduino untuk menghubungkan ke sensor, pin 10 arduino untuk menghubungkan ke servo. Lalu, untuk servo diatur agar berputar 120 derajat.  

 

4. Hasil dan Pembahasan

          

Gambar 10 dan 11. hasil akhir dispenser sabun otomatis

Alat ini adalah sebuah alat yang mampu mendeteksi keberadaan objek atau pengguna untuk mengeluarkan sabun secara otomatis. Objek yang terdeteksi pada sensor kemudian di proses oleh mikrokontroler arduino uno yang kemudian akan menghidupkan  servo dengan putaran gerak di bagian jangkar sebesar 120 derajat. Dengan adanya alat ini diharapkan bisa membantu Meminimalisir kontak dengan benda yang berpotensi menjadi perantara penyebar virus.

5. Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan kami menemukan beberapa kesalahan sehingga alat ini tidak berjalan sebagaimana mestinya. Namun setelah berbagai revisi dan proses mengganti beberapa komponen akhitnya alat ini mampu  mengeluarkan sabun dengan sangat efektif, jumlah sabun yang keluar dari alat ini juga cukup untuk mencuci tangan. Selain itu alat ini masih bisa dikembangkan kembali dengan menambahkan berbagai fitur lainya.  

6. Referensi

[1] Anonymous. 2015. “How infrared motion detector components works” http://www.glolab.com/pirparts/infrared.html diakses pada 1 Mei 2020 pukul 12:25

 

[2] Anonymous. 2013. “Master Mikro Arduino”. 2013. E-book dari situs

http://inkubator-teknologi.com/avrsiap-guna/paket-lengkap-belajararduino/

 

[3] Ahmad Hilal, Saiful Manan. 2013. “PEMANFAATAN MOTOR SERVO SEBAGAI PENGGERAK CCTV UNTUK MELIHAT ALAT-ALAT MONITOR DAN KONDISI PASIEN DI RUANG ICU”. Universitas Diponegoro.