Rancang Bangun Sistem Palang Pintu

 KELOMPOK A4

                                                Fakhmyra Rahayu Dwiyanthi    (3.32.19.0.07)

                                                Imam Ibnu Hajar                        (3.32.19.0.11)

Input       : RFID, Sensor Infrared

Output    : Servo, DF Player, Speaker, LED

Rancang Bangun Sistem Palang Pintu

Fakhmyra Rahayu Dwiyanthi1, Imam Ibnu Hajar2 , Samuel BETA Kuntarjo3
Program Studi D-Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof Sudarto, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, 50275
1myra4371@gmail.com, 2neomidesu.13@gmail.com, 3sambetak2@gmail.com

Abstrak

Rancang Bangun Sistem Palang Pintu adalah alat yang digunakan untuk mengontrol palang pintu secara otomatis. Alat ini berupa palang dengan mengembangkan mikrokontroler Arduino. Rangkaian ini menggunakan RFID sebagai penerima data dari Kartu RFID dan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengolah data. Kemudian palang pintu akan terbuka secara otomatis, LED merah akan padam dan DF Player berbunyi "Selamat Datang". Saat palang pintu tertutup LED merah menyala. Ketika kendaraan hendak masuk maupun keluar terdapat sensor infrared untuk mengetahui kendaraan tersebut telah lewat atau belum dan mengatur portal agar tertutup kembali secara otomatis serta sebagai pengaman agar tidak mengenai pengguna parkir yang masuk ataupun keluar. Ketika palang pintu keluar terbuka DF Player akan berbunyi "Selamat Jalan".

Kata Kunci: Arduino, RFID, LED, sensor Infrared, DF Player

Abstract

The design of the doorstop system is a tool used to control the doorstop automatically. This tool is in the form of a crossbar by developing an Arduino microcontroller. This circuit uses RFID as a data receiver from the RFID Card and the Arduino Uno microcontroller as a data processor. Then the latch will open automatically, the red LED will go out and the DF Player will sound "Welcome". When the latch is closed the red LED lights up. When the vehicle is about to enter or exit, there is an infrared sensor to find out whether the vehicle has passed or not and set the portal to be closed again automatically and as a security so as not to hit parking users who enter or exit. When the exit bar opens the DF Player will say "Goodbye".

Keywords: Arduino, RFID, LED, sensor Infrared, DF Player

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini, keamanan tempat parkir di wilayah kampus sangat perlu ditingkatkan. Hal ini banyak kampus yang tempat parkirnya hanya di jaga oleh satpam kampus tanpa adanya portal. Dari masalah tersebut dapat dikembangkan satu alat yang dapat digunakan sebagai keamanan di tempat parkir pada kompleks kampus. Portal ini didesain hanya untuk sepeda motor saja. Saat digunakan portal ini hanya bisa di lalui oleh satu sepeda motor saja. Portal ini juga menghemat tempat karena hanya ada satu tempat untuk keluar dan masuknya kendaraan, sehingga membantu satpam yang berjaga. Portal ini hanya orang yang memiliki ID khusus yang bisa masuk dan keluar dari tempat parkir tersebut. Penggunaan portal ini juga dapat mengetahui kapasitas tempat parkir dan berapa jumlah kendaraan yang ada di dalam tempat parkir tersebut, sehingga membuat orang mengetahui bahwa di dalam masih ada tempat untuk memarkirkan sepeda motornya. 
Dari itu dirancang “Rancang Bangun Sistem Palang Pintu”. Alat ini menggunakan RFID sebagai pengontrol untuk membuka portal yang bergerak dengan menggunakan motor servo, menggunakan mikrokontroler sebagai pengkondisian sinyalnya, dan terdapat infrared agar palang tidak tertutup saat masih ada kendaraan.

1.2 Perumusan Masalah

Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana agar portal hanya bisa di gunakan oleh pengguna ID card? 
2. Bagaimana cara agar portal tidak menutup sebelum pengendara melewati portal masuk atau keluar?

1.3 Batasan Masalah

1. Pengontrolan portal pada tempat parkir menggunakan ID card.
2. Menggunakan sensor proximity infrared agar portal parkir tidak tertutup sebelum pengendara sepeda motor melewati portal pintu masuk dan keluar.

3. Alat ini berupa prototipe

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 RFID (Radio Frequency Identification)

RFID (Radio Frequency Identification) adalah teknologi wireless yang kompak. RFID berpotensi sangat besar untuk kemajuan perniagaan (commerce). RFID menggunakan chip yang dapat dideteksi pada range beberapa meter oleh pembaca RFID. Sebagai contoh RFID dapat menjadi barcode generasi berikutnya yang dapat digunakan untuk otomatisasi inventory control akan memberikan banyak kemudahan dan dapat mengurangi biaya dari pabrik ke distributor. RFID merupakan teknologi yang masih baru, dan akan terus berkembang. Seiring dengan kemajuan teknologi rangkaian terintegrasi, maka dapat dipastikan bahwa tag RFID dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang. Kebutuhan akan tag RFID juga akan bertambah di waktu yang akan datang, karena kebutuhan akan proses yang berhubungan dengan identifikasi dan keamanan yang lebih nyaman, efisien, dan hemat waktu. Penggunaan RFID dengan berbagai macam arsitektur, dapat diimplementasikan dalam berbagai macam aplikasi. RFID atau bisa disebut juga Radio Frequency Identification adalah sistem identifikasi berbasis wireless yang memungkinkan pengambilan data tanpa harus bersentuhan seperti barcode atau magnetic card. Alat ini menggunakan sistem radiasi elektromagnetik untuk mengirimkan kode.

2.2 Sensor Infrared

Sensor Infrared untuk mendeteksi halangan/sesuatu yang menghalangi sensor ini menggunakan pantulan cahaya infrared. Cara kerjanya, ketika ada objek menghalangi sensor pada jarak tertentu (mulai dari 2cm sampai 500cm. Tidak semua model dapat mencapai 500cm, tergantung dari specifikasi.) , objek ini akan memantul cahaya infrared dari IR transmitter, dan ditangkap oleh sensor receiver. Ketika objek tidak ada atau jarak yang tidak dijangkau oleh transmitter, maka tidak ada pantulan cahaya, receiver tidak memberikan signal. Sebaliknya jika ada benda atau objek yang dipantulkan, sehingga receiver medapatkan sinar pantulan, maka receiver memberikan signal.Potensio meter yang terdapat pada sensor adalah untuk mengatur seberapa jauh atau dekat objek yang bisa dideteksi. Ketika sensor membaca ada benda yang menghalangi, kita bisa ubah jaraknya dengan mengatur tingkat sensitif sensor pada potensiometer IR Transmitter tapi sebaiknya potensiometer IR Receiver tidak diubah, karena potensiometer ini untuk mengubah frekwensi infrared, dan bisanya sudah diset pada frekwensi yang tepat. Potensiometer tersebut berguna bila ada sumber infrared lain yang bisa menggangu sensor receiver.

2.3 Arduino Uno

Arduino Uno R3 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P yang dikembangkan oleh Arduino.cc. Arduino Uno memiliki 14 digital pin input / output (atau biasa ditulis I/O, dimana 14 pin digital, 6 pin input analog dan apat diprogram dengan Arduino IDE (Integrated Development Environment) melalui kabel USB tipe B. Awal mula pembuatan arduino dimulai dari sebuah thesis yang dibuat oleh Hernando Barragan, di Institute Ivrea, Italia pada tahun 2005, dikembangkan oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles dan diberi nama Arduin of Ivrea. Tujuan awal dibuat Arduino adalah untuk membuat perangkat mudah dan murah, dari perangkat yang ada saat itu. Dan perangkat tersebut ditujukan untuk para siswa yang akan membuat perangkat desain dan interaksi.

2.4 Motor Servo

Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah yaitu searah jarum jam atau clock wise (CW) dan berlawanan arah jarum jam atau counter clock wise (CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan. Dengan memberikan variasi lebar pulsa atau duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0,5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°. Terdapat tiga buah kabel input yang terdapat pada motor servo, yaitu kabel ground, power, dan control. 
1. Kabel ground pada motor servo berwarna hitam, atau coklat. Kabel ground harus terhubung ke pin ground pada modul arduino uno. 
2. Kabel power pada motor servo berwarna merah dan harus terhubung ke pin 5V pada modul arduino uno. Kabel ini berfungsi sebagai arus masuk dari arduino ke motor servo. Tegangan yang akan masuk ke motor servo bernilai 5V. 
3. Kabel control pada motor servo berwarna putih atau kuning. Kabel ini harus terhubung ke pin PWM pada modul arduino uno. Kabel ini berfungsi sebagai input sinyal PWM dari arduino yang nantinya akan mengatur arah perputaran motor servo. 

Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, sebuah potensiometer, sebuah output shaft dan sebuah rangkaian control elektronik. Biasanya, motor servo berbentuk kotak segi empat dengan sebuah output shaft motor dan konektor dengan 3 kabel yaitu power, control dan groun. Gear motor servo ada yang terbuat dari plastic, metal atau titanium. Didalam motor servo terdapat potensiometer yang digunakan sebagai sensor posisi. Potensiometer tersebut dihubungkan dengan output shaft untuk mengetahui posisi actual shaft. Ketika motor dc berputar, maka output shaft juga berputar sekaligus memutar potensiometer. Rangkaian control kemudian dapat membaca kondisi potensiometer tersebut untuk mengetahui posisi actual shaft. Jika posisinya sesuai dengan yang diinginkan, maka motor dc akan berhenti. 

2.5 DF Player

DF Player mini adalah modul mp3 dengan luaran yang telah disederhanakan langsung ke pengeras suara (sepiker). Modul ini dapat digunakan berdiri sendiri dengan baterai, sepikerdan tombol tekan, atau dapat juga dikombinasikan dengan Arduino UNO atau perangkat lainnnya dengan yang memiliki saluran Rx/Tx. DFPlayer mendukung format audio pada umumnya seperti MP3, WAV, WMA. Selain itu, juga mendukung TF card dengan sistem file FAT16, FAT32. Melalui port serial yang sederhana, pengguna dapat memainkan musik yang dipilih tanpa perintah-perintah rumit untuk melakukannya.

2.6 Speaker

Speaker adalah perangkat keras output yang berfungsi mengeluarkan hasil pemrosesan oleh CPU berupa audio/suara. Speaker juga bisa di sebut alat bantu untuk keluaran suara yang dihasilkan oleh perangkat musik seperti MP3 Player, DVD Player dan lain sebagainya. 

2.7 LED 

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju dari Anoda menuju ke Katoda. Penggunaan LED ini untuk menegaskan status palang pintu terbuka atau tertutup serta sebagai 

III. TUJUAN DAN MANFAAT

3.1 Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek Arduino ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang sistem parkir sepeda motor otomatis dengan media tag RFID sebagai pengganti penggunaan karcis parkir.
2. Merancang sistem parkir sepeda motor otomatis dilengkapai dengan sensor inframerah untuk mendeteksi keberadaan pengendara sepeda motor

3.2 Manfaat 

1. Untuk memberi kenyamanan kepada orang yang memarkirkan kendaraan.
2. Memudahkan petugas parkir dalam menjaga tempat parkir karena hanya orang tertentu yang bisa menggunakan portal.
3. Menggantikan penggunaan karcis parkir konvensional dengan tag yang bisa digunakan kembali.

IV. PERANCANGAN

Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.

4.1 Diagram Blok Sistem

4.2 Diagram Rangkaian

4.3 Diagram Alir

4.4 Diagram Pengawatan 

4.5 Cara Kerja

Cara kerja sistem pada Rancang Bangun Sistem Palang Pintu adalah pertama dengan cara mendekatkan ataupun menempelkan kartu ID pada RFID RC522 yang kemudian terjadi komunikasi dan pembacaan data. Kemudian motor servo akan bekerja dan palang pintu akan terbuka, DF Player akan berbunyi "ID Diterima Silahkan Masuk" dan LED merah akan padam. Jika kartu ID tidak diterima maka DF Player akan berbunyi "ID Tidak Dikenali". Jika palang pintu tidak terbuka, LED merah akan menyala. Cara kerja pada palang masuk dan palang keluar sama. Ketika palang keluar DF Player akan berbunyi "ID Diterima Selamat Jalan".

V. PENGUJIAN ALAT

Ada beberapa tahap pengujian yang dilakukan pada alat yang telah dibuat. Tahapan-tahapan tersebut yaitu pengujian perangkat hardware, pengujian pin-pin yang digunakan. Rancang Bangun Sistem Palang Parkir akan bekerja saat diberi tegangan 5V. Sumber tegangan 5V digunakan untuk mengaktifkan mikrokontroler Arduino Uno, Motor Servo, relay, Senaor Infrared , dan komponen lainnya. Untuk cara penggunaan alat ini, saat arduino diberi tegangan dan dihubungkan ke komponen masukan dan luaran maka alat akan menyala. Kemudian ketika kartu ditempelkan pada RFID reader, motor servo akan bekerja membuka palang 85 derajat, LED merah akan padam, dan DF Player akan berbunyi "ID Diterima Silahkan Masuk". Ketika kendaraan melewati palang, sensor infrared akan mendeteksi kendaraan agar palang tidak tertutup. Setelah kendaraan melewati sensor infared, maka palang akan menutup 0 derajat dan LED merah akan menyala. Hal ini berlaku untuk palang pintu masuk dan palang pintu keluar.

VI. KESIMPULAN

Sistem palang pintu ini bisa membuka palang dengan otomatis menggunkan kartu ID yang ditempelkan pada RFID reader. Palang pintu ini bisa digunakan sebagai kemanaan pada area parkir dan tidak perlu petugas parkir.

DAFTAR PUSTAKA

BETA, S., & Astuti, S. (2019). MODUL TIMBANGAN BENDA DIGITAL DILENGKAPI LED RGB DAN DFPLAYER MINI. ORBITH VOL. 15 NO. 1, 10-15.

Kristanto, A. (2019). RANCANG BANGUN SISTEM PARKIR OTOMATIS PADA KAMPUS II ITN MALANG MENGGUNAKAN MINIMUM SISTEM ARDUINO DENGAN WEBSITE SABAGAI MEDIA PELAPORAN. JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), 46-52.

LAMPIRAN

1. Jurnal (Klik di sini)

2. Power Point (Klik di sini)

3. Simulasi Alat (Klik di sini)

4. Program (Klik di sini)

5. Diagram Blok (Klik di sini)

6. Diagram Alir (Klik di sini)

7. Diagram Pengawatan (Klik di sini)

8. Digram Rangkaian (Klik di sini)

 

BIODTA PENULIS

Nama penulis Fakhmyra Rahayu Dwiyanthi. Penulis dilahirkan di Kupang, 15 Januari 2000. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SDN Batursari 5, SMPN 3 Mranggen, dan SMKN 7 Semarang tahun 2019 penulis telah menyelsaikan Pendidikan SMK. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3 Politeknik Negeri Semarang (Polines)) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknk Elektro. Penulis Terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.07. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa hubungi penulis melalui email myra4371@gmail.com

Nama penulis Imam Ibnu Hajar. Penulis dilahirkan di Banjarnegara, 1 Maret 2001. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SDN 1 Karangkobar, SMP IT Permata Hati, dan SMAN 1 Bawang tahun 2019 penulis telah menyelsaikan Pendidikan SMA. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3 Politeknik Negeri Semarang (Polines)) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknk Elektro. Penulis Terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.11. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa hubungi penulis melalui email neomidesu.13@gmail.com

 

Tweet

Subscribe to receive free email updates: