i

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MESIN PENGHANCUR

BOTOL PLASTIK ELEKTRONIK

TUGAS AKHIR

Disusun untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Syarat-syarat untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

BIMA AGUNG PRAKOSO

D400110012

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

Selasa

16 Februari 2016

iii

25 februari 2016

Kamis

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kenikmatan,

hidayah serta taufiq Nya, sehingga sampai saat ini masih diberikan kesempatan

untuk beribadah dan meyembah pada NYA dan telah menjadikan penulis sebagai

manusia yang berakal dan berguna dalam dunia ini. Sholawat serta salam untuk

junjungan kami, Nabi Muhammad S.A.W yang senantiasa memberikan

syafa’atnya kepada kami untuk terus dicapai dan raih dalam hidup dan kehidupan

umat manusia.

Hanya karena Allah SWT, akhirnya penulis bisa melewati kendala dan

tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas

akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan

gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Adapun judul tugas akhir yang penulis ajukan : “ PERANCANGAN

DAN PEMBUATAN MESIN PENGHANCUR BOTOL PLASTIK

ELEKTRONIK ”.

Selama penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat dukungan, saran, dan

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan tulus ikhlas dan kerendahan

hati, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar–besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

v

2. Bapak Umar, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir.Pratomo Budi Santoso, M.T. dan Ibu Umi Fadilah, S.T, MEng.

Selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan

kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak .........dan Bapak ……..Selaku penguji Tugas Akhir.

5. Bapak dan Ibu dosen atas kesedianya membimbing dan memberikan

waktunya kepada penulis selama di Teknik Elektro.

6. Kedua orang tua tercinta dan seluruh keluarga, terima kasih atas semua kasih

sayang dan do’a yang tiada hentinya dan tidak pernah surut, sehingga penulis

bisa seperti saat ini.

7. Seluruh staf Tata Usaha, staf Akademik maupun non Akademik, yang telah

banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama

menempuh studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

8. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektro 2011, rekan-rekan kerja di KMTE

dan temen-temen Elektro semuanya, semoga kekeluargaan ini tetap terjaga

hingga nanti.

9. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

10. Seluruh elemen kehidupan yang selalu menginspirasi perjalanan ini. Akhir

kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.

vi

vii

MOTTO

Ketekatan dan usaha yang akan membawa pada kunci kesuksesan.

Jangan pernah takut untuk mencoba meskipun kegagalan menantimu,

karena kamu tak tahu apa yang kamu peroleh ketika kamu berhasil.

Jangan pernah berubah karena seseorang, karena kamu akan

kehilangan jati diri. Jika kamu di jalan yang benar, maka

berbanggalah.

viii

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih :

Allah SWT yang senantiasa melimpahkan nikmat, karunia dan

hidayahNya kepada kita semua.

Bapak dan Ibuku tercinta. Kasih sayang, cinta yang tak bersyarat serta

pengorbanan dan doa sepanjang masa yang telah kalian berikan kepada

anakmu.

Dosen yang selalu memberikan semangat untuk Bapak Ir. Pratomo Budi

Santoso, MT dan Ibu Umi Fadililah, ST, MEng.

Kepada kasihku nan jauh di sana, kamu memberiku semangt berjuang,

semangat memulai setiap kegiatan, dorongan dan nasehatmu

memberikan indahnya kebersamaan.

Teman seperjuangan Jovita, Wendi, Mariska, Rudi, Rehang , Agung ,

Arif atas semangt yang telah kau berikan padaku, Kita pasti sukses.

Sahabat-sahabatku yang selalu berbagi kisah, tawa, canda, dan

kebahagiaan.

Segenap Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro ( KMTE )

Teman-teman seperjuangan Teknik Elektro 2011

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv

MOTTO ........................................................................................................... vii

PERSEMBAHAN ............................................................................................ viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

ABSTRAKSI ................................................................................................... xiv

DAFTAR KONTRIBUSI................................................................................. xv

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ...................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ......................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................ 4

1.5. Manfaat Penelitian ...................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 5

2.1. Telaah Penelitian ......................................................................... 5

2.2. Landasan Teori............................................................................ 6

x

2.2.1 Arduino.. ........................................................................... 6

2.2.2 Bahasa Arduino.... ............................................................ 9

2.2.3 LCD ( Liquid Crystal Display) 2x16 ................................ 9

2.2.4 Sensor Load Cell … ......................................................... 10

2.2.4.1 Modul Hx711 ...................................................... 13

2.2.5 Motor AC .......................................................................... 14

2.2.6 Catu Daya ......................................................................... 15

BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 16

3.1. Waktu dan Tempat ...................................................................... 16

3.2. Peralatan dan Bahan .................................................................... 16

3.2.1. Peralatan ............................................................................ 16

3.2.2. Bahan................................................................................ 17

3.3. Diagram Alur Penelitian ............................................................. 17

3.4. Diagram Alir Sistem Alat Penghancur BotoL ................... …….. 18

3.5. Perancangan Alat ........................................................................ 19

3.5.1. Perangkat Mekanik Alat ................................................. 20

3.5.1.1. Mekanik Alat ........................................................ 20

3.5.2. Perangkat Keras Arduino ................................................. 22

3.5.2.1. Perancangan Program Arduino ............................. 22

3.5.2.2. Sensor Load Cell 5kg ............................................ 23

3.5.2.3. Motor AC .............................................................. 24

3.5.2.4. Tombol Tekan (Push Botton)................................ 25

3.5.2.5. Layar Penampil ..................................................... 26

xi

3.5.2.6. Catu daya .............................................................. 26

3.5.3. Perangkat Lunak ................................................................ 27

3.5.3.1. Verifikasi (Compile) Program................................ 28

3.5.3.2. Upload Program ..................................................... 29

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 30

4.1. Hasil Kerja Alat........................... .............................................. .. 31

4.1.1. Spesifikasi Pengukuran Hasil Sampah Botol Plastik.. ...... 35

4.2. Pengujian Sistem dan Analisis… ................................................ 37

4.2.1. Analisis Hasil....................................................... ............. 41

BAB V. PENUTUP ........................................................................................... 43

5.1. Kesimpulan ................................................................................. 43

5.2. Saran ........................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Board Arduino Uno Tampak dari depan...........................................8

Gambar 2.2. Board Arduino Uno Tampak dari belakang.......................................8

Gambar 2.3. Bentuk LCD display 2x16 ................................................................10

Gambar 2.4. Skema Load Cell Strain Gauge.........................................................12

Gambar 2.5. Skema Load Cell Compression.........................................................13

Gambar 2.6. Modul Hx711....................................................................................14

Gambar 2.7. Motor AC............................................................. ............................14

Gambar 2.8. Catu Daya............................................................. ...........................15

Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian...................................................................18

Gambar 3.2. Blok Diagram Alir Sistem Alat Penghancur Botol..........................18

Gambar 3.3. Blok Diagram Sistem.......................................................................19

Gambar 3.4. Desain Mekanik Alat Tampak Depan..............................................21

Gambar 3.5. Desain Bagian dalam Mesin.............................................................21

Gambar 3.6. Desain Belakang Mesin....................................................................22

Gambar 3.7. Sekematik Arduino Uno...................................................................23

Gambar 3.8. Skema Rangkaian Modul Hx 711 dan Sensor Load Cell.................24

Gambar 3.9. Sensor Load Cell..............................................................................24

Gambar 3.10. Skema Rangkaian Tombol Pemilih................................................25

Gambar 3.11. Skema rangkaian LCD Lcd 16 x 2................................................26

xiii

Gambar 3.12. Skema rangkaian catu daya ..........................................................27

Gambar 3.13. Sketch Program Arduino.................................. .............................28

Gambar 3.14. Verifikasi Program Pada Menu Sketch..........................................29

Gambar 3.15. Verifikasi Program Pada Simbol...................................................29

Gambar 3.16. Upload Program Pada Menu File dan pada simbol.......................29

Gambar 4.1. Bentuk Alat Penghancur Botol Plastik Dari Depan........................30

Gambar 4.2. Box Tampilan .................................................................................31

Gambar 4.3 Tampilan LCD Tombol 1 Mesin Bekerja.........................................31

Gambar 4.4 Mesin Berhenti Hasil Masih Ada …................................................32

Gambar 4.5 Tombol 3 Riset………….................................................................32

Gambar 4.6. Sensor Load Cell.............................................................................33

Gambar 4.7.LCD 2 x 16……..............................................................................34

Gambar 4.8. Motor 3 Fase…...............................................................................34

Gambar 4.9. Pisau Sebagai Penghancur Botol Plastik…………….....................35

Gambar 4.10. Hasil Penghancuran…...................................................................35

Gambar 4.11. Hasil pengukuran sampah botol plastik……………....................35

Gambar 4.12 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.1. ...............................................38

Gambar 4.13 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.2. ...............................................39

Gambar 4.14 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.3. ...............................................40

Gambar 4.15 Selisih (gram) dan Selisih (%) 4.4. ...............................................41

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil pengukuran dan perbandingan kesalahan dengan alat ukur

konvensional ................................................................................. 38

Tabel 4.2 Hasil pengukuran dan perbandingan kesalahan dengan alat yang

diukur ........................................................................................ 39

Tabel 4.3 Hasil Pengukur dan Perbandingan pengukuran botol plastik sebelum

penghancuran botol dengan Alat Ukur Konvensional dan Alat yang

dibuat ........................................................................................ 39

Tabel 4.4 Hasil Pengukur dan Perbandingan pengukuran botol plastik sesudah

penghancuran botol dengan Alat Ukur Konvensional dan Alat yang

dibuat ........................................................................................ 40

Tabel 4.5 Spesifikasi Hasil Pengukuran Sampah Botol Plastik yang terdiri dari

Jumlah boyol plastik, Waktu penghancuran/pencacahan (menit), dan

Kecepatan motor 3 fase (rpm/menit) ........................................ 41

DAFTAR RUMUS

Rumus Perhitungan Tabel 4.1, 4.2, 4.3, 4.4..........................................................36

xv

ABSTRAKSI

Sekarang ini banyak masalah yang ditimbulkan oleh limbah sampah

plastik, karena sifat unsurnya yang sukar diolah oleh mikroorganisme

pengurai yang ada didalam tanah. Namun ada beberapa jenis plastik yang

dapat dikumpulkan untuk dijual kembali ke pabrik melalui pemulung dan

distributor. Salah satunya adalah botol plastik botol. Sampai saat ini,

pemulung masih mengumpulkan botol minuman plastik dalam keadaan utuh

di dalam karung yang kemudian dijual kepada distributor untuk dibawa ke

pabrik dan diolah. Dalam pengolahan dengan cara mencacah botol plastik

hingga menjadi potongan–potongan kecil, yang biasanya dilakukan dengan

menggunakan gunting atau pisau. Berdasarkan pengamatan di lapangan

yang tadinya hanya 3 kg dalam 3 karung, dengan dicacah akan diperoleh

sekitar 3 kg dalam satu karung. Ini berarti menghemat tempat hingga 2 kali

lipat karung.

Penelitian ini tentang penghancur botol plastik yang dihancurkan

dengan pisau dan dilengkapi dengan tampilan data dengan menggunakan

LCD dan dikendalikan dengan Arduino yang digerakkan dengan motor AC 3

fase. Cara kerja alat ini dengan menghidupkan saklar, setelah itu tekan

tombol satu yang berfungsi sebagai start/stop, tombol dua sebagai reset.

Hasil dari sampah botol plastik akan ditampilkan pada LCD dalam bentuk

gram.

Hasil dari penelitian ini dapat disimpulkan dengan perbandingan

berat botol sebelum dihancurkan dan sesudah dihancurkan yaitu dengan

cara menimbang menggunakan alat ukur konvensional dan alat ukur alat

yang dibuat. Hasil pertama rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang

dan sesudah ditimbang dengan alat ukur konvensional 3,6 gram atau 2,58% .

Hasil kedua rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang dan sesudah

ditimbang dengan alat ukur alat yang dibuat 3,794 gram atau 2,76 %. Hasil

ketiga rata-rata dan persen hasil sebelum ditimbang dengan alat ukur

konvensional dan ditimbang dengan alat ukur yang dibuat 0,516 gram atau

0,304 %. Hasil keeempat rata-rata dan persen hasil sesudah ditimbang

dengan alat ukur dan ditimbang dengan alat ukur yang dibuat 0,71 gram

atau 0,384 %. Jadi perbandingan hasil pengukuran dengan alat ukur

konvensional dengan alat ukur yang dibuat selisih tidak jauh berbeda.

Dengan demikian, alat ukur ini bekerja dan berfungsi dengan baik .

Kata kunci : Arduino, Mesin Penghancur Sampah Elektronik, Kecepan Tinggi,

xvi

ABSTRACTION

Today many of the problems caused by waste plastic waste , because of

the nature of the elements which are difficult to be processed by decomposing

microorganisms present in the soil . However, there are several types of plastic

that can be collected to be sold back to the manufacturer via the scavenger and

distributors . One is a plastic bottle. Until now , scavengers still collecting plastic

water bottle in one piece in a sack which is then sold to distributors to be brought

to the mill and processed . In the processing of plastic bottles by means chopping

up into small pieces , which are usually carried out by using a pair of scissors or

a knife . Based on observations in the field that had only 3 kg in three sacks , with

enumerated will be gained about 3 kg in a single sack . This means saving up to 2

-fold a sack .

This study of the plastic bottle crusher , crushed with a knife and

equipped with LCD data display and controlled using the Arduino powered by 3 -

phase AC motors . The way the device works by turning switch , then push the

button one who serves as star / stop , two buttons as research . Results from waste

plastic bottles will be displayed on the LCD in the form of a gram.

The results of this study can be concluded with a ratio of weight of the

bottle before it is destroyed or had been destroyed ie by weighing the measuring

devices of conventional and measuring devices tool made , the first result is

average and percent of results before weighed and after weighed measuring

devices of conventional 3 , 6 grams and 2.58 % , yields for both average and

percent results were weighed before and after the weighed measuring devices tool

created 3,794 grams and 2.76% , for the third result is average and percent

before the results were weighed by the measuring instrument conventional and

weighed with a measuring tool made 0.516 grams and 0.304 % , the result fourth

average and percent after the results were weighed by measuring and weighed

with a measuring instrument made 0.71 grams and 0,384 % . So the results of

measurements with conventional measuring instruments with a measuring

instrument that made the difference was not much different so this measure either

.

Keywords : Arduino , Speed High , Electronic Waste Crusher Machine ,.

xvii

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas Akhir ini berawal dari ketertarikan penulis terhadap dampak

sampah botol yang semakin banyak dan bagaimana caranya untuk mengurangi

volume sampah botol yang semakin banyak di skala rumah tangga. Ide Tugas

Akhir ini berasal dari teman Akip Saputra sebagai teman satu angkatan 2011,

yang menawarkan judul Tugas Akhir mengenai cara mengurangai tingkat volume

sampah botol yang semakin banyak. Setelah berkonsultasi dan diberikan

penjelasan, akhirnya penulis berminat untuk melakukan perancangan dan

penelitian. Kontribusi dalam pembuatan mekanik dikerjakan oleh penulis dan

tukang bubut mesin . Pemrograman dibantu oleh teman Agung Purnomo dan

laporan disusun oleh penulis sendiri.

Perancangan dan pembuatan alat penghancur botol plastik elektronik ini

dilakukan di luar Laboraturium Program Studi Teknik Elektro dan penelitian

tugas akhir ini dilakukan penulis di Laboraturium Jurusan Teknik Elektro. Untuk

pengambilan data dilakukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan seluruh

data yang diperlukan dalam penelitian ini. Hasil pengujian dan analisis disusun

dalam sebuah laporan Tugas Akhir

Demikian daftar konstribusi ini penulis susun dengan sejujur-jujurnya.

Surakarta, 7 Januari 2016

xviii