DAFTAR ISI

Referensi

Aryza, S., Pratama, S., & Ikbal, M. (2022). Peningkatan Sistem Smart Toilet Berbasis Control Recycle Green. Seminar Nasional Sosial, Humaniora & Teknologi, 128-134. hhttps://journals.stimsukmamedan.ac.id/index.php/senashtek

Purwanto Jacky, A., Darlis, D., & Hartaman, A. (2019). Design and Implementation of Smart Bathroom Based IOT. e-Proceeding of Applied Science, 5(2), 1617.

Pridiatama, Farid. 2021. Rancang Bangun Smart Bathroom Berbasis Raspberry PI,

https://repository.pnj.ac.id/id/eprint/953/1/JudulPendahuluanDanPenutup.pdf.

html. Diakses pada 24 Desember 2022

Wibowo , Febry Hario. 2017. Prototype Smart Bathroom Berbasis Arduino Uno,

https://eprints.uny.ac.id/61183/1/LAPORAN%20TA_%20FEBRY%20HW_2014_D3.pdf. Diakses pada 24 Desember 2022

Shafa, C., Alrasyid, E., & Rosyid, F. 2018. Prototype Smart Bathroom Berbasis Arduino Dengan Monitoring Penggunaan Air Menggunakan Android, http://repository.polman-babel.ac.id/id/eprint/8/1/CHECHNYA%20SHAFA%20(3%20EA)%202018.pdf. Diakses pada 24 Desember 2022

Pencarian

https://germanybrilliant.com/news/read/how-to-install-a-smart-closet-in-the-bathroom

https://propertiterkini.com/namanya-sensis-toilet-pintar-yang-paham-kondisi-setiap-orang/

https://msscleaningservice.com/standar-kebersihan-toilet-dan-cara-membersihkan-toilet/

https://www.architecturaldigest.in/content/vastu-shastra-10-tips-to-make-bathroom-sanctuary/

https://www.livspace.com/my/magazine/toilet-design-tips-and-trends

1.Abstrak[kembali]

Kamar mandi merupakan kebutuhan utama di dalam rumah. Sistem kamar mandi saat ini masih menggunakan cara konvensional, yaitu dengan menghidupkan lampu dan kipas dengan menekan sakelar, mengetahui kondisi bak mandi pengguna harus melihat secara langsung dan menunggu untuk mengisi penuh bak mandi dan mengetahui kondisi sampo pengguna harus melihat secara langsung pada wadah sampo. Sistem kamar mandi yang ada sekarang hanya menghidupkan lampu ketika pengguna masuk ke dalam kamar mandi tetapi ketika kondisi bak mandi dan sampo habis, pengguna masih harus melihat dan mengisi air pada bak mandi dan sampo pada wadahnya.Oleh karena itu, maka diperlukan rancangan sistem yang dapat mengontrol penggunaan air pada kamar mandi, pembilasan kloset menggunakan sensor suara, penggunaan air untuk mandi menggunkan sensor ultrasonik, enggunaan air pada kloset menggunkan sensor ultrasonik, dan mendeteksi adanya orang yang masuk menggunkan sensor PIR.

2. Pendahuluan [kembali]

Proses penuaan adalah proses alami yang disertai adanya penurunan kondisi fisik, psikologis maupun sosial yang saling berinteraksi satu sama lain (Papalia, 2008). Pada usia lanjut akan terjadi berbagai kemunduran pada organ tubuh. Kemunduran ini berlaku pada fungsi motorik dan sensorik. Salah satu contohnya adalah pikun. Faktor pikun ini sendiri bisa menjadi penyebab terjadinya beberapa kelalaian. Salah satunya kelalaian saat berada di tempat yang menjadi bagian dari aktifitas sehari-hari yaitu kamar mandi. Melihat dari permasalahan di atas, penerapan ‘kamar mandi pintar’ mampu mengatasi permasalahan tersebut. Dengan aplikasi ini dapat mempermudah penggunaannya dan mampu memberikan keamanan yang lebih dibandingkan pada kamar mandi biasa.

Alat yang dirancang bekerja bila seseorang terdeteksi oleh sensor pada masing-masing komponen kamar mandi. Saat seseorang masuk kamar mandi lampu akan otomatis menyala. Kemudian aktivitas di kloset, kloset akan melakukan pembilasan otomatis. Berikutnya mandi di shower,pengguna kamar mandi cukup mendekat di depan shower, maka air akan mengalir secara otomatis. Selanjutnya aktivitas yang terakhir, yaitu menyikat gigi dan cuci muka di wastafel, pengguna kamar mandi cukup mendekatkan tangan di kran wastafel, maka air akan mengalir secara otomatis. Pengguna kamar mandi selesai aktivitas di kamar mandi dan keluar, kemudian l.

3. Tinjauan Pustaka[kembali]

A. Sistem Kontrol

Sistem kontrol adalah sistem pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam satu rangkuman harga (range) tertentu.

B. Sensor LDR

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya.

C. Sensor PIR

Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

Fresnel Lens -->Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama.
IR Filter -->IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
Pyroelectric Sensor -->Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.
Amplifier -->Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
Komparator-->Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.

Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:

Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

D. Sensor Ultrasonik

Sensor jarak adalah sensor yang mampu mendeteksi keberadaan objek didekatnya tanpa kontak fisik. Sensor jarak bekerja berdasarkan prinsip pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat menafsirkan jarak suatu benda dengan frekuensi tertentu. Prinsip kerja sensor ini adalah transmitter mengirimkan sebuah gelombang ultrasonik lalu diukur dengan waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari objek Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan objek, sehingga jarak sensor dengan objek dapat ditentukan persamaan 2.4[3] :

𝑠 =𝑣×𝑡

Keterangan:

s = jarak (meter)

v = kecepatan suara (344 m/detik)

t = waktu tempuh (detik)

Hcsrf-04 dapat mengukur jarak dalam rentang antara 3cm–3m dengan output panjang pulsa yang sebanding dengan jarak objek. Sensor ini hanya memerlukan 2 pin I/O untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, yaitu TRIGGER dan ECHO. Untuk mengaktifkan HCSRF-04 mikrokontroler mengirimkan pulsa positif melalui pin TRIGGER minimal 10 μs, selanjutnya HCSRF-04 mengirimkan pulsa positif melalui pin ECHO selama 100 μs hingga 18ms, yang sebanding dengan jarak objek. Spesifikasi dari sensor ultrasonik HCSRF-04 adalah sebagai berikut[3]:

a. Dimensi: 24mm (P) x 20mm (L) x 17mm (T).

b. Konsumsi Arus: 30 mA (rata-rata), 50 mA (max).

c. Jangkauan: 3 cm–3 m.

d. Sensitifitas: Mampu mendeteksi objek dengan diameter 3 cm pada jarak > 1m.

E. Sensor Infrared

Infrared (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).

Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Prinsip Kerja Sensor Infrared

Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.

Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:

Grafik Respon Sensor Infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

F. Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Pengertian SENSOR SENTUH dan jenis-jenisnya (KAPASITIF DAN RESISTIF)

1) Sensor Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

2) Sensor Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Grafik Respon Sensor Sound

4. Metode Penelitian[kembali]

Komponen yang dibutuhkan dalam perancangan sisitem adalah Sensor PIR, Sensor LDR, Sensor Ultrasonik, Servo, Motor.

Tampak Pintu Kamar Mandi

Tampak Dari depan kamar mandi

5. Hasil dan Pembahasan[kembali]

Pengujian ke-1 dilakukan dengan cara penulis mendorong pintu dari luar ke dalam. Jika Sensor PIR bekerja dengan benar, seharusnya lampu tidak akan menyala karena Sensor PIR tidak akan bisa mendeteksi gerakan selain gerakan manusia Pengujian ke-2 yaitu dengan membuka pintu dan juga memasukkan tangan ke dalam toilet. Hasil yang diharapkan lampu akan menyala karena Sensor PIR akan mendeteksi gerakan tangan. Pengujian ke-3 penulis hanya akan memasukkan kaki ke dalam toilet. Dengan maksud melihat kesensitifan dari Sensor PIR apakah hanya dengan kaki saja Sensor PIR bisa mendeteksi adanya pengguna. Pengujian ke-4 dilakukan dengan cara umum, penulis akan berjalan seperti biasa ke dalam kloset. Yang seharusnya terjadi Sensor PIR bisa mnedeteksi adanya pengguna. Pengujian ke-5 dicoba jika memasuki toilet dengan berjalan jongkok. Untuk mengetes jangkauan deteksi dari Sensor PIR. Dengan tinggi toilet yang berukuran 2.5 meter, harusnya Sensor PIR tetap bisa mendeteksi adanya pengguna.

Pengujian fitur flush dilakukan dengan cara melihat apakah motor Servo bisa menarik katup flush dengan tangki
berisi air. Isis penuh tangki air pada kloset adalah 6 liter. Diberikan 3 keadaan untuk menjadi bahan pengujian,
yaitu:

Setelah dilakukan pengujian pada saklar lampu, maka didapatkan hasil sebagai berikut:

Kondisi “1” diartikan sebagai lampu menyala, dan “0” diartikan sebagai lampu mati. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa saklar lampu bekerja dengan benar.

6. Kesimpulan[kembali]

Berdasarkan hasil analisa dan pengujian dapat disimpulkan bahwa sistem smart toilet telah mampu melakukan fungsi-fungsi utama sesuai tujuan pembuatan sistem dengan baik, kontrol lampu, exhaust, dan solenoid valve secara otomatis berhasil dijalankan sesuai dengan status sensor PIR, sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan pada sudut 87,2˚.

7. Daftar Pustaka[kembali]

Aryza, S., Irwanto, M., Khairunizam, W., Lubis, Z., Putri, M., Ramadhan, A., Hulu, F. N., Wibowo, P., Novalianda, S., & Rahim, R. (2018). An effect sensitivity harmonics of rotor induction motors based on fuzzy logic. International Journal of Engineering and Technology(UAE), 7(2.13 Special Issue 13), 418–420. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.13.16936

Aryza, Solly. (n.d.). DESIGN SPEED ESTIMATION OF INDUCTION MOTOR DRIVES WITH DSP ( DIGITAL SIGNAL PROCESSING ) BASED ON NEURAL NETWORK. 1.

Depeursinge, A., Racoceanu, D., Iavindrasana, J., Cohen, G., Platon, A., Poletti, P.-A., & Muller, H. (2010). Fusing Visual and Clinical Information for Lung Tissue Classification in HRCT Data. Artificial Intelligence in Medicine, 15, ARTMED1118. https://doi.org/10.1016/j

Deptt, E., & Jabalpur, J. E. C. (2013). CONTROL OF STARTING CURRENT IN THREE PHASE Sharda Patwa. 01, 27–32.

Ilyas, R. A., Sapuan, S. M., Ishak, M. R., & Zainudin, E. S. (2018). Development and characterization of sugar palm nanocrystalline cellulose reinforced sugar palm starch bionanocomposites. Carbohydrate Polymers, 202, 186–202. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.09.002

Leevijit, T., Prateepchaikul, G., Maliwan, K., Mompiboon, P., & Eiadtrong, S. (2017). Comparative properties and utilization of un-preheated degummed/esterified mixed crude palm oil-diesel blends in an agricultural engine. Renewable Energy, 101, 82–89. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.08.047

Misdawita, & Sari, A. A. P. S. (2013). Analisis Dampak Pengeluaran Pemerintah Di Bidang Pendidikan, Kesehatan, Dan Pengeluaran Subsidi Terhadap Kemiskinan Di Indonesia. Jurnal Ekonomi & Kebijakan Publik, 4, 147–161. https://doi.org/10.22212/JEKP.V4I2.50

8. Percobaan[kembali]

8.1 Prosedur Percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari kompnen yang diperlukan di library proteus

4. Pasang dan simulasikan rangkaian tersebut

8.2 Gambar Rangkaian

8.3 Prinsip Kerja

Jadi pada rangkaian Smart Bathroom ini menggunakan tiga buah sensor. Untuk yang pertama itu sensor PIR yang akan diletakkan di atas pintu luar dan berfungsi sebagai pendeteksi adanya orang yang akan masuk. Jika PIR sensor mendeteksi adanya orang masuk maka lampu/LED pada ruangan akan menyala. Untuk selanjutnya jika lampu/LED menyala maka akan dideteksi oleh LDR Sensor yang akan mengaktifkan motor untuk menyiram kloset. Kemudian jika ingin menghidupkan kran pada kloset apabila terdapat tangan yang dideteksi oleh sensor ultrasonik, maka output dari sensor ultrasonik yaitu motor akan membuka kran air pada bak mandi kamar mandi