Jurnal Teknologi Industri (JTI) Vol.
No.
Februari 2026, hal.
57 Ae 62 ISSN: 2302-2191 (Prin.
3030-9964 (Onlin.
https://doi.
org/10.
35968/jti.
Open Access Perancangan Sistem Kendali Temperatur dan Monitoring Tungku Pembakaran Sampah Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266 dan Sensor DS18B20 dengan Kontrol PWM Adaptif Mohammad Yunus1,*.
Sumpena2 Prodi Teknik Elektro.
Fakultas Teknik Dirgantara dan Industri.
Universitas Dirgantara Marsekal Suryadarma.
Jakarta.
Indonesia Info Artikel Histori Artikel:
Diajukan: 24 Februari 2026 Direvisi: 4 Maret 2026 Diterima: 9 Maret 2026 Kata kunci:
IoT
NodeMCU ESP8266
DS18B20
PWM
Tungku Pembakaran Sampah.
Keywords:
IoT
NodeMCU ESP8266
DS18B20
PWM control Waste Incinerator.
Penulis Korespondensi:
Mohammad Yunus Email:
yunusmohammad1203@gmail.
ABSTRAK
Pengelolaan sampah melalui metode pembakaran terbuka masih sering dilakukan oleh masyarakat, namun proses tersebut umumnya tidak efisien karena fluktuasi suhu yang tidak stabil serta menghasilkan asap hitam akibat pembakaran yang tidak sempurna.
Penelitian ini bertujuan merancang sistem kendali temperatur otomatis dan monitoring jarak jauh pada tungku pembakaran sampah berbasis Internet of Things (IoT) untuk meningkatkan efisiensi proses pembakaran.
Metode penelitian menggunakan pendekatan eksperimental yang meliputi perancangan perangkat keras menggunakan mikrokontroler NodeMCU ESP8266, sensor suhu DS18B20, serta modul AC Light Dimmer berbasis Pulse Width Modulation (PWM) untuk mengatur kecepatan kipas secara adaptif.
Sistem juga dilengkapi dengan antarmuka monitoring berbasis Telegram untuk pemantauan suhu secara real-time.
Hasil pengujian selama 75 menit menunjukkan bahwa sistem pada mode otomatis mampu mencapai suhu maksimum sebesar 132,45AC, lebih tinggi dibandingkan mode manual yang hanya mencapai 126,94AC.
Penerapan kontrol PWM memungkinkan pengaturan suplai oksigen yang lebih adaptif sehingga meningkatkan suhu pembakaran sebesar 5,51AC serta mempercepat reduksi asap hitam.
Dengan demikian, sistem kendali temperatur berbasis IoT yang dirancang mampu meningkatkan efisiensi proses pembakaran sekaligus memudahkan monitoring operasional secara jarak jauh.
Waste management through open burning is still widely practiced by communities.
however, the process is often inefficient due to unstable temperature fluctuations and the production of dense black smoke caused by incomplete combustion.
This study aims to design an automatic temperature control and remote monitoring system for a waste incineration furnace based on the Internet of Things (IoT) to improve combustion The research employed an experimental approach involving hardware design using a NodeMCU ESP8266 microcontroller, a DS18B20 temperature sensor, and an AC Light Dimmer module based on Pulse Width Modulation (PWM) to dynamically regulate fan speed.
The system was also integrated with a Telegram-based interface for real-time temperature monitoring.
Experimental results over a 75-minute testing period showed that the automatic mode achieved a maximum temperature of 45AC, which is higher than the manual mode that only reached 126.
94AC.
The implementation of PWM control enabled adaptive oxygen supply regulation, increasing the combustion temperature by 5.
51AC and accelerating the reduction of black smoke.
Therefore, the proposed IoT-based temperature control system successfully improves combustion efficiency while enabling convenient remote monitoring for operational supervision.
Copyright A 2026 Author.
All rights reserved Creative https://journal.
id/index.
php/jti Mohammad Yunus dan Sumpena: Perancangan Sistem Kendali Temperatur dan Monitoring Tungku Pembakaran Sampah Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266 dan Sensor DS18B20 dengan Kontrol PWM Adaptif
PENDAHULUAN
Pertumbuhan penduduk yang pesat dan perubahan pola konsumsi masyarakat di Indonesia telah menyebabkan peningkatan volume sampah yang signifikan setiap tahunnya .
Kondisi ini seringkali tidak sebanding dengan kapasitas penampungan di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) yang kian terbatas, sehingga menimbulkan krisis pengelolaan limbah di tingkat rumah tangga maupun komunitas .
Sebagai jalan pintas, sebagian besar masyarakat masih mengandalkan metode pembakaran sampah secara terbuka .
pen burnin.
Namun, praktik ini justru memicu persoalan baru berupa polusi udara yang berdampak buruk pada kesehatan masyarakat dan kelestarian lingkungan karena menghasilkan gas beracun seperti karbon monoksida (CO) serta senyawa lainnya akibat pembakaran tidak sempurna .
, .
Beberapa penelitian terdahulu telah berupaya mengatasi masalah efisiensi pembakaran melalui berbagai metode kontrol.
Misalnya, penggunaan mikrokontroler Arduino sebagai pengendali insinerator berbasis sensor suhu telah dilakukan untuk memantau panas di dalam tungku .
Selain itu, implementasi sistem Double Blower juga pernah diteliti untuk meningkatkan suplai udara, namun seringkali kecepatan udaranya bersifat statis sehingga tidak responsif terhadap fluktuasi api .
Di sisi lain, sistem pemantauan suhu berbasis IoT menggunakan sensor DHT11 atau DS18B20 pada aplikasi pendingin ruangan telah membuktikan akurasi sensor digital dalam manajemen suhu.
, .
Meskipun demikian, integrasi antara kontrol kecepatan kipas yang adaptif secara otomatis menggunakan Pulse Width Modulation (PWM) dengan sistem monitoring jarak jauh melalui Telegram API masih jarang diterapkan pada tungku pembakaran sampah skala kecil .
dalam studi ini terletak pada pengembangan sistem kendali tertutup .
losed-loo.
yang menghubungkan data suhu real-time dari sensor DS18B20 secara langsung dengan modul PWM Dimmer untuk mengatur suplai oksigen secara dinamis .
, .
Perbedaan utama dengan penelitian sebelumnya adalah penggunaan algoritma yang menyesuaikan kecepatan kipas berdasarkan rentang suhu tertentu guna memastikan oksidasi tetap sempurna sekaligus menyediakan antarmuka pemantauan jarak jauh yang interaktif melalui bot Telegram .
pemilihan arsitektur sistem ini didasarkan pada keunggulan NodeMCU ESP8266 sebagai unit pemroses utama yang sudah memiliki modul Wi-Fi internal, sehingga memungkinkan implementasi IoT yang lebih ringkas dan ekonomis dibandingkan penggunaan Arduino dengan tambahan modul eksternal .
, .
Pemilihan sensor suhu DS18B20 didukung oleh kemampuannya yang memiliki akurasi tinggi dan protokol komunikasi 1-Wire, yang sangat efektif untuk meminimalisir penggunaan pin pada mikrokontroler namun tetap presisi dalam mendeteksi panas tungku .
, .
Penggunaan modul AC Light Dimmer berbasis PWM dipilih karena mampu memodulasi tegangan kipas AC secara halus, sehingga perubahan sirkulasi udara di dalam tungku dapat berlangsung lebih stabil tanpa membebani motor kipas secara berlebih .
Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem kendali temperatur pada tungku pembakaran sampah berbasis NodeMCU ESP8266 .
Diharapkan dengan adanya sistem ini, proses pembakaran dapat berlangsung lebih cepat, suhu tetap terjaga tinggi untuk meminimalisir asap hitam, dan pengelolaan sampah menjadi lebih terkontrol serta ramah lingkungan .
II.
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yang meliputi tahap perancangan perangkat keras .
, pengembangan perangkat lunak .
, serta pengujian integrasi sistem.
Pendekatan ini dipilih untuk memastikan bahwa setiap komponen, mulai dari akuisisi data suhu hingga respon kontrol kipas, berjalan sesuai dengan algoritma yang dirancang.
Perancangan Sistem dan Arsitektur Perangkat Keras Arsitektur sistem kendali temperatur ini dirancang secara terintegrasi dengan menempatkan NodeMCU ESP8266 sebagai unit pemroses sentral yang mengendalikan seluruh aliran data dari sensor menuju aktuator.
Arsitektur ini menggunakan pendekatan sistem kendali tertutup .
losed-loop contro.
untuk menjaga kestabilan suhu di dalam tungku pembakaran.
JTI, 15 .
Februari, hal.
57 Ae 62 Mohammad Yunus dan Sumpena: Perancangan Sistem Kendali Temperatur dan Monitoring Tungku Pembakaran Sampah Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266 dan Sensor DS18B20 dengan Kontrol PWM Adaptif Gambar 1 Posisi Perangkat Keras pada Alat Pemasangan perangkat keras pada struktur alat dibagi menjadi tiga bagian utama berdasarkan Unit Akuisisi Data (Inpu.
: Sensor suhu digital DS18B20 ditempatkan pada titik strategis di dinding bagian atas atau tengah tungku untuk menangkap fluktuasi panas secara presisi.
Sensor ini dipilih karena akurasinya yang tinggi dan protokol komunikasi 1-Wire yang Unit Pemroses (Contro.
: NodeMCU ESP8266 bersama dengan catu daya diletakkan di dalam kotak panel .
anel bo.
yang terisolasi di sisi luar tungku guna menghindari panas berlebih dari ruang bakar.
Unit Aktuator (Outpu.
: Kipas AC .
xhaust fa.
dipasang pada saluran udara bagian bawah tungku untuk mensuplai oksigen ke dalam ruang bakar.
Kecepatan kipas diatur oleh modul AC Light Dimmer berbasis Pulse Width Modulation (PWM) yang menerima perintah dari NodeMCU.
Penempatan komponen ini dilakukan untuk memastikan sirkulasi udara yang optimal.
di mana udara yang disuplai oleh kipas dialirkan langsung ke bagian bawah untuk mendukung proses oksidasi, sementara sensor memantau hasil panasnya di bagian atas guna memberikan umpan balik .
kepada sistem untuk menyesuaikan kecepatan putaran kipas secara otomatis.
Gambar 2 Blok diagram sistem Berdasarkan blok diagram yang disajikan pada Gambar 2, sistem ini bekerja secara terintegrasi antara perangkat keras dan antarmuka perangkat lunak.
Sensor DS18B20 berfungsi sebagai unit akuisisi data yang mengirimkan sinyal suhu digital ke NodeMCU ESP8266.
Selanjutnya, mikrokontroler memproses data tersebut untuk menentukan besaran nilai PWM yang harus dikirimkan ke modul AC Light Dimmer.
Proses ini menciptakan siklus kendali tertutup .
losed-loop contro.
di mana kecepatan kipas akan selalu menyesuaikan dengan fluktuasi suhu di dalam tungku secara real-time.
Selain itu, jalur komunikasi Wi-Fi pada NodeMCU memungkinkan pengiriman data log suhu ke server Telegram, sehingga pengguna dapat memantau status pembakaran tanpa harus berada di dekat tungku.
ISSN: 2302-2191 (Prin.
3030-9964 (Onlin.
Mohammad Yunus dan Sumpena: Perancangan Sistem Kendali Temperatur dan Monitoring Tungku Pembakaran Sampah Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266 dan Sensor DS18B20 dengan Kontrol PWM Adaptif Integrasi Internet of Things (IoT) dan Antarmuka Telegram Untuk mendukung pemantauan jarak jauh, sistem ini diintegrasikan dengan platform Telegram melalui protokol Application Programming Interface (API).
Perangkat lunak yang ditanamkan pada NodeMCU diprogram untuk mengirimkan data temperatur secara berkala ke bot Telegram.
Selain sebagai media monitoring.
Telegram juga berfungsi sebagai alat kendali manual ( remote contro.
Pengguna dapat mengirimkan perintah tertentu untuk mengubah mode operasi dari otomatis ke manual atau menyesuaikan setpoint suhu secara langsung melalui ponsel pintar.
Algoritma Kendali PWM Logika kontrol yang diterapkan pada sistem ini adalah pembagian rentang suhu ke dalam beberapa tingkatan duty cycle pada PWM.
Apabila sensor mendeteksi kenaikan suhu yang ekstrem, mikrokontroler akan memerintahkan modul dimmer untuk meningkatkan kecepatan kipas guna menyuplai oksigen lebih banyak, yang bertujuan mempercepat proses pembakaran sempurna dan mengurangi kepekatan asap hitam.
Sebaliknya, saat suhu mencapai target optimal, kecepatan kipas akan diturunkan secara otomatis untuk menjaga kestabilan panas di dalam tungku.
HASIL DAN DISKUSI
Analisis Data Hasil Pengujian Sistem Pengujian dilakukan untuk memvalidasi performa sistem kendali temperatur pada tungku pembakaran dengan membandingkan dua skenario operasional: mode manual dan mode otomatis Tabel 1 Tabel data suhu dengan mode kipas manual Waktu (Meni.
Jam Suhu
(EE)
27,69
PWM
Dimer
Status
Kipas Manual
Status Asap
Berasap Hitam Tebal
41,54
Manual
Berasap Hitam Tebal
72,39
Manual
Berasap Hitam Sedikit 88,24 Manual
Berasap Putih
126,94
Manual Berasap Putih Tabel 2 Tabel data suhu dengan mode kipas otomatis Waktu .
Suhu
(EE)
PWM
Dimer
Status
Kipas Status Asap
Otomatis Berasap Hitam Tebal
50,12EE
Otomatis Berasap Hitam Tebal
82,67EE
Otomatis Berasap Hitam Sedikit 100,84EE Otomatis Berasap Hitam Sedikit 132,45EE Otomatis Berasap Putih Berdasarkan data pada Tabel 1 dan Tabel 2, terlihat perbedaan gradien kenaikan suhu yang Pada mode manual (Tabel .
, meskipun kipas bekerja konstan pada 100%, suhu pada menit ke-75 hanya mencapai 126,94AC.
Sebaliknya, pada mode otomatis (Tabel .
, suhu mampu menyentuh angka 132,45AC.
Hal ini menunjukkan bahwa efisiensi pembakaran tidak hanya ditentukan oleh besarnya tiupan udara, tetapi oleh ketepatan waktu suplai oksigen.
Pada mode otomatis, sistem mengatur kecepatan kipas secara dinamis.
Penurunan nilai PWM .
ari 100% ke 50%) seiring kenaikan suhu pada Tabel 2 sebenarnya merupakan bentuk efisiensi sistem untuk menjaga rasio udara-bahan bakar .
ir-fuel rati.
JTI, 15 .
Februari, hal.
57 Ae 62 Mohammad Yunus dan Sumpena: Perancangan Sistem Kendali Temperatur dan Monitoring Tungku Pembakaran Sampah Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266 dan Sensor DS18B20 dengan Kontrol PWM Adaptif Hasilnya, terjadi peningkatan panas sebesar 5,51AC yang membuktikan bahwa kontrol otomatis lebih efektif dalam mengonversi material sampah menjadi energi panas dibandingkan tiupan statis.
Analisis Efektivitas Kontrol PWM dan Reduksi Emisi Secara termodinamika, fenomena pada menit ke-45 hingga ke-75 memberikan wawasan Pada mode manual, asap tetap berwarna putih tebal meskipun suhu naik, menandakan masih adanya partikel tak terbakar yang terbawa udara.
Namun, pada mode otomatis, kecepatan kipas yang diatur melalui duty cycle PWM pada modul dimmer memberikan tekanan udara yang lebih adaptif.
Peningkatan suhu ke 132,45AC pada mode otomatis memberikan energi aktivasi yang cukup untuk membakar partikel sisa karbon lebih tuntas.
Secara visual, ini terjustifikasi dengan perubahan status asap menjadi "Putih Tipis" lebih cepat.
Hal ini menegaskan bahwa algoritma kontrol PWM berhasil mengoptimalkan pembakaran tanpa menyebabkan pemborosan energi listrik pada motor kipas.
Pengujian Antarmuka Telegram dan Konektivitas Pengujian antarmuka Telegram menunjukkan latensi rata-rata 1-2 detik.
Dari perspektif operasional, latensi yang rendah ini sangat krusial.
Jika terjadi lonjakan suhu ekstrim .
isalnya akibat jenis sampah plastik yang memiliki nilai kalor tingg.
, operator dapat menerima notifikasi secara instan dan melakukan tindakan preventif melalui bot Telegram.
Keberhasilan pengiriman data 100% membuktikan bahwa pemilihan arsitektur NodeMCU ESP8266 adalah tepat untuk lingkungan operasional tungku, di mana koneksi Wi-Fi internal mikrokontroler tetap stabil meskipun berada di dekat area dengan panas radiasi dari tungku.
Ini memberikan justifikasi bahwa sistem monitoring IoT bukan sekadar fitur tambahan, melainkan instrumen keselamatan kerja bagi operator.
IV.
KESIMPULAN
Penelitian ini berhasil memberikan kontribusi teknis berupa perancangan sistem kendali suhu tertutup berbasis NodeMCU ESP8266 yang mengintegrasikan sensor DS18B20 dengan algoritma PWM dinamis serta sistem pemantauan jarak jauh melalui platform Telegram secara real-time.
Hasil kuantitatif utama menunjukkan bahwa penerapan kendali PWM terbukti efektif meningkatkan performa termal dengan pencapaian suhu maksimal sebesar 132,45AC, yang secara signifikan lebih tinggi dan konsisten dibandingkan mode manual, serta mampu mempercepat reduksi asap hitam melalui pengaturan sirkulasi udara yang responsif.
Sebagai rekomendasi pengembangan, diperlukan penggunaan isolasi panas yang lebih baik pada ruang bakar untuk meminimalisir rugi panas .
eat los.
agar suhu optimal dapat tercapai dalam waktu di bawah 60 menit.
Adapun arah penelitian lanjutan yang disarankan adalah integrasi sensor gas densitas asap .
eperti MQ-2 atau MQ-.
untuk menyediakan data polusi yang bersifat kuantitatif serta penerapan kontrol PID (Proportional-Integral-Derivativ.
guna mencapai stabilitas temperatur yang lebih presisi pada titik setel .
yang diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA