Pintu Otomatis Verifikasi Dua Langkah

dengan RFID dan Password

Laras Kusuma Putri¹, Robi Prasetiyo², Samuel BETA Kuntarjo³

Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang,

Jl. Prof. Sudarto, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, 50275

¹kusumalaras1@gmail.com, ²robiprasetiyo2002@gmail.com, ³Sambeta2@gmail.com

Abstract - Security system is an important thing in life. There are several problems that arise especially in the locking system. There are several alternative solutions to this problem, one of which is by using an electric lock. The design of automatic doors with two-step verification using RFID and passwords will certainly help the security system in the room and home. This system uses Arduino Uno as the processor. An input using card and tag RFID for first verification, then enter password using keypad for second verification. After doing these two verifications the servo will move to open the door. To access the door from inside the room, use the touch switch to open and close the door from inside the room.

Keyword : Automatic Door, RFID, Password, Keypad, Touch Switch, Arduino Uno, Servo.

Intisari - Sistem keamanan merupakan hal yang penting dalam kehidupan. Ada beberapa masalah yang muncul terutama dalam sistem penguncian. Ada beberapa alternatif penyelesaian untuk permasalahan-permasalahan tersebut, salah satunya dengan memanfaatkan kunci elektrik. Perancangan pintu otomatis dengan verifikasi dua Langkah menggunakan RFID dan password tentunya akan membantu sistem keamanan pada ruangan maupun rumah. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai pemroses. Masukan menggunakan kartu dan penanda RFID untuk verifikasi pertama, kemudian memasukkan password mengunakan keypad untuk verifikasi kedua. Setelah melakukan dua verifikasi tersebut servo akan bergerak untuk membuka pintu. Untuk akses pintu dari dalam ruangan, menggunakan saklar sentuh untuk membuka dan menutup pintu dari dalam ruangan.

Kata kunci : Pintu Otomatis, RFID, Password, Keypad, Saklar Sentuh, Arduino Uno, Servo.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Sistem keamanan merupakan hal yang penting dalam kehidupan. Ada beberapa masalah yang muncul terutama dalam sistem penguncian. Kasus yang sering terjadi seperti banyaknya pencurian pada suatu ruangan penting karena tidak adanya pengawasan akses keluar masuk ruangan, tindakan tidak bertanggung jawab seperti pengambilan barang penting di suatu ruangan tanpa izin.

Dengan kemajuan teknologi, terdapat alternatif penyelesaian untuk permasalahan tersebut, salah satunya dengan memanfaatkan kunci elektrik. Aplikasinya yaitu dengan menggunakan RFID (Radio Frequency Identification) dan Password yang dapat diterapkan pada suatu ruangan yang dianggap penting. Beberapa sistem sudah menggunakan RFID, berikut beberapa contoh pengunaan RFID adalah pengaturan parkiran mobil, keamanan pada kendaraan roda dua, absensi karyawan. Oleh karena itu sistem RFID ini sangat cocok dan efektif sebagai sistem akses ruangan mengingat kartu atau penanda RFID memiliki ID yang unik dan tidak sembarang orang dapat duplikasi tiap penanda. Dengan verifikasi dua langkah ini akan membuat sistem ini lebih aman untuk suatu ruangan atau rumah.

Dari beberapa permasalahan tersebut, muncul gagasan untuk membuat “Pintu Otomatis Verifikasi Dua Langkah dengan RFID dan Password”. Perancangan sistem yang paling tepat untuk menjaga keamanan suatu ruangan. Alat ini menggunakan kartu atau penanda RFID dan Password untuk dapat masuk ke dalam ruangan. Selain terdapat saklar sentuh untuk dapat mengakses pintu dari dalam ruangan.

1.2 Tujuan

Tujuan dari perancangan alat ini yaitu:

1. Dapat membuat sistem keamanan pada suatu ruangan maupun rumah.

2. Dapat membuat pintu otomatis dengan verifikasi dua langkah menggunakan RFID dan Password.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka ada beberapa perumusan masalah yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Bagaimana merancang dan membuat sistem keamanan pada suatu ruangan maupun rumah?

2. Bagaimana merancang dan membuat pintu otomatis verifikasi dua langkah menggunakan RFID dan Password?

1.4 Batasan Masalah

Dalam pembuatan alat ini terdapat batasan anemometer berbasis IoT, yaitu :

1. Alat ini digunakan pada pintu suatu ruangan maupun rumah.

2. Pembacaan data meliputi pembacaan ID pada penanda dan kartu RFID, keypad, dan saklar sentuh.

3. Sebagai pembuka pintu menggunakan servo.

4. Alat ini berupa prototype.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 RFID Reader

Gambar 2.1 Pembaca RFID

RFID Reader merupakan alat yang digunakan untuk membaca data pada RFID Tag. Cara kerja RFID Reader yaitu data pada RFID Tag dikirimkan melalui antena berupa gelombang radio dengan frekuensi tertentu dan diterima oleh RFID Reader yang kemudian diubah kedalam bentuk data yang bisa diolah oleh komputer.

Reader Pasif memiliki sistem pambaca pasif yang hanya dapat menerima sinyal radio dari TAG Aktif (yang dioperasikan dengan baterai). Jangkauan penerima alat ini dapat mencapai sampai dengan jarak 600 meter. Hal ini memungkinkan untuk dijadikan sebagai sistem perlindungan dan pengawasan aset.

Reader Aktif memiliki sistem pembaca aktif yang dapat memancarkan sinyal interogator ke TAG dan menerima balasan autentikasi dari TAG. Sinyal interogator ini juga menginduksi TAG dan akhirnya menjadi sinyal DC sehingga dapat menjadi sumber daya TAG Pasif.

2.2 Penanda RFID

Gambar 2.2 Penanda RFID

RFID Tag merupakan sebuah alat yang dimasukkan pada objek yang akan dipindai oleh reader, tag ini berisi sebuah IC (Integrated Circuit) dan sebuah antena yang akan digunakan untuk mengirimkan sinyal ke RFID Reader yang disebut juga signal interrogator.

Terdapat 2 jenis RFID TAG yaitu perangkat pasif dan aktif. TAG pasif tanpa menggunakan baterai sedangkan TAG aktif menggunakan baterai untuk dapat berfungsi. Alat ini dapat berupa perangkat read-only yang berarti hanya dapat dibaca saja ataupun perangkat read-write yang berarti dapat dibaca dan ditulis ulang.

Alat ini hanya berisi sebuah TAG yang unik yang berbeda satu dengan yang lainnya. Jadi informasi mengenai objek yang terhubung ke tag ini hanya terdapat pada sistem atau database yang terhubung pada RFID Reader.

2.3 Keypad

Gambar 2.3 Keypad

Keypad pada sistem ini berfungsi sebagai alat input. Keypad 4x4 dimanfaatkan untuk memasukan kode password ke mikrokontroler.

2.4 Saklar Sentuh

Gambar 2.4 Saklar Sentuh

Saklar Sentuh merupakan jenis saklar yang apabila terdapat suatu sentuhan atau pergerakan, maka akan menghubungkan atau memutus arus listrik.

2.5 Arduino Uno

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Gambar 2.5 Arduino UNO

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:

· Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.

· External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

· PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().

· SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini menghubungkan komunikasi SPI menggunakan SPI library.

· LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

· TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library.

Ada sepasang pin lainnya pada board:

· AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().

Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board.

2.6 Servo

Gambar 2.6 Servo

Servo adalah Motor listrik yang menggunakan sistem closed loop. Sistem closed loop dipakai untuk mengendalikan akselerasi dan kecepatan sebuah motor listrik dengan keakuratan yang tinggi. Motor servo sering dipakai untuk mengubah energi listrik menjadi mekanik melalui interaksi atau gesekan dari kedua medan magnet permanen.

2.7 LCD I2C

Gambar 2.7 LCD I2C 16 x 4

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada sistem ini LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 4 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

III. PERANCANGAN ALAT

3.1 Alat

1. Solder

2. Tang potong

3. Gunting

4. Cutter

5. Tang jepit

6. Tenol

7. Bor pcb

3.2 Bahan

1. RFID Reader

2. RFID Tag

3. Keypad

4. Saklar Sentuh

5. Arduino Uno

6. Servo

7. LCD I2C

8. Triplek

3.3 Blok Diagram

Gambar 3.1 Diagram blok komponen utama

Keterangan dari gambar :

1. Penanda atau kartu RFID, berfungsi sebagai masukan data

2. Pembaca RFID, berfungsi sebagai pembaca data untuk penanda atau kartu RFID

3. Keypad, berfungsi sebagai masukan data menggunakan kata sandi

4. Saklar sentuh, berfungsi sebagai akses buka dan tutup pintu dari dalam ruangan

5. Arduino Uno, berfungsi sebagai pemroses

6. LCD I2C, berfungsi sebagai penampil data dan instruksi sistem

7. Servo, berfungsi sebagai pengunci pintu dan pembuka pintu

3.4 Gambar Rangkaian

Gambar 3.2 Skematik rangkaian

3.5 Diagram Alir

Gambar 3.3 Diagram Alir

3.6 Diagram Pengawatan

Gambar 3.4 Diagram Pengawatan

3.7 Pembuatan Alat

Dalam pembuatan Pintu Otomatis Verifikasi Dua Langkah dengan RFID dan Password terdapat dua tahap pembuatan, yaitu tahap pembuatan rangkaian elektronik dan tahap pembuatan rangkaian mekanik.

1) Tahap pembuatan rangkaian elektronik. Dalam tahap pembuatan rangkaian elektronik, meliputi desain PCB, kemudian tahap pemasangan (penyolderan) tiap komponen ke papan PCB. Kemudian adapula wiring atau disebut proses pengkabelan, yang dilakukan serapi mungkin pada box yang yang sudah disiapkan.

2) Tahap pembuatan rangkaian mekanik. Tahap mekanik sebagai tempat peletakan komponen yang sudah disatukan, dimulai pembuatan box untuk peletakan komponen utama seperti Arduino Uno, pembaca RFID, keypad, saklar sentuh dan LCD I2C, pemasangan servo sebagai tahap penting penyempunaan alat ini.

IV. CARA KERJA

Saat pintu terkunci, LCD akan menampilkan kata “PINTU TERKUNCI” Saat akan memasuki ruangan, harus mengakses RFID menggunakan tag terlebih dahulu. Setelah itu memasukkan password menggunakan NIM masing-masing agar pintu dapat terbuka. Pintu akan terbuka menggunakan servo.

Tombol A pada keypad untuk mereset password apabila salah memasukkan password. Tombol B untuk menjalankan servo setelah berhasil memasukkan password dengan benar. Tombol C untuk menutup pintu dari luar ruangan. Untuk dapat mengganti password, tekan # pada keypad.

Saat pintu tidak terkunci, LCD akan menampilkan kata “PINTU TERBUKA”. Untuk membuka pintu dari dalam ruangan menggunakan saklar sentuh agar servo dapat bergerak dan membuka pintu

V. PENGUJIAN ALAT

Pengujian alat ini awalnya dilakukan dengan pemindaian kartu atau penanda RFID ke pembaca RFID. Memasukkan password default seperti pada program. Menekan tombol # dan mengganti password default menjadi password sesuai keinginan. Menekan saklar sentuh hingga servo dapat membuka pintu dan menutup pintu.

VI. KESIMPULAN

Sistem pintu otomatis verifikasi menggunakan RFID dan Password ini dapat bekerja sesuai fungsi. Alat ini dapat diterapkan pada ruangan penting maupun pada pintu rumah.

DAFTAR PUSTAKA

Chandra, S. S., Lim, R., & Khoswanto, H. (2018). Sistem Kendali Akses Pintu Menggunakan RFID dan Aplikasi Android pada Laboratorium Sistem Kontrol. Jurnal Teknik Elektro, 11(1), 17-22.

Kumaedi, M. S., Nanda, I. B. P. A., & Djaohar, M. (2015). Prototipe Sistem Pengaman Otomatis Ruang Dosen Menggunakan Radio Frequency Identification (RFID) dan Password. AUTOCRACY: Jurnal Otomasi, Kendali, dan Aplikasi Industri, 2(01), 1-8.

LAMPIRAN

1. Jurnal Klik di sini

2. PPT Klik di sini

3. Simulasi Alat Tonton di sini

4. Program Klik di sini

5. Pengawatan Keseluruhan Klik di sini

6. Diagram Blok Klik di sini

7. Diagram Alir Klik di sini

8. Gambar Rangkaian Klik di sini

BIODATA PENULIS

1) Laras Kusuma Putri

Nama penulis Laras Kusuma Putri. Penulis dilahirkan di Semarang, 8 Agustus 2001. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SD Muhammadiyah 11 Semarang, SMPN 37 Semarang, dan SMAN 2 Semarang. Penulis telah menyelesaikan Pendidikan SMA pada tahun 2019. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru (D3 Politeknik Negeri Semarang(Polines)) dengan Program Studi D3-Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.14. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, dapat menghubungi penulis melalui email kusumalaras1@gmail.com

2) Robi Prasetiyo

Nama penulis Robi Prasetiyo. Penulis dilahirkan di Kudus, 19 Februari 2002. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SDN 3 NGEMBAL KULON, SMPN 1 JEKULO KUDUS, dan SMAN 1 BAE KUDUS. Penulis telah menyelesaikan Pendidikan SMA pada tahun 2019. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru (D3 Politeknik Negeri Semarang(Polines)) dengan Program Studi D3-Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.23. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, dapat menghubungi penulis melalui email robiprasetiyo2002@gmail.com

Pintu Otomatis Verifikasi Dua Langkah Dengan RFID Dan Password