Pintu Gerbang Otomatis dengan SIM800L Berbasis Arduino
PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN SIM800L BERBASIS ARDUINO
Chairul
Firmanzah1, Dyah Ayu Larasati2, Puji Rahayu
Lestari3, Seno Aprilianto4, Samuel Beta5
Email : 1chairulfirmanzah@gmail.com; 2larasati.dyahayu42@gmail.com; 3pujirahayu2004L@gmail.com; 4 apriliantoseno@gmail.com; 5sambetak2@gmail.com;
Abstrak - Dengan mobilitas
yang tinggi kini masyarakat harus pandai mengatur waktu agar dapat melakukan
semua hal dengan cepat, tepat dan akurat. Oleh sebab itu, diperlukan sistem
untuk membuka dan menutup pintu gerbang rumah tanpa harus mendorong atau
menarik gerbang agar dapat menutup dan membuka. Adapun bahan yang diperlukan
yaitu dengan mengirimkan pesan pada nomor yang terpasang pada sim 800 L yang
terhubung dengan Arduino sebagai pemroses. Output yang digunakan adalah motor
stepper dan solenoid door lock. Modul Sim 800l akan membaca pesan masuk sesuai
dengan kode pesan yang telah ditentukan
apabila gerbang dibuka untuk orang maka menggunakan kode “GUE JALAN”, apabila
menggunakan kendaraan seperti motor maka menggunakan kode “PAKE MOTOR”, dan
apabila kendaraan yang digunakan mobil maka menggunakan kode “PAKE MOBIL”.
Setelah modul SIM sudah mendapatkan kode maka gerbang akan terbuka sesuai
dengan jarak yang ditentukan dan jarak buka gerbang akan dideteksi melalui
sensor ultrasonic. Gerbang akan tertutup kembali menggunakan kode pesan “MAU
DITUTUP” maka driver motor bergerak untuk menutup gerbang dan pintu akan
terkunci secara otomatis. Pola ini hanya dapat dilakukan oleh penghuni yang
mengetahui nomor operator yang terpasang pada perangkat sim 800 L yang
terhubung dan dapat diganti dengan nomor yang berbeda secara berkala agar hanya
penghuni rumah yang dapat mengetahui nomor yang digunakan.
Kata kunci : Sensor Ultrasonik,
Arduino uno, motor stepper
Abstract - With high mobility, people must now be good at
managing time so they can do everything quickly, precisely and accurately.
Therefore, a system is needed to open and close the gate of the house without
having to push or pull the gate in order to close and open. The material
required is to send a message to the number attached to the 800 L sim connected
to the Arduino as a processor. The output used is a stepper motor and door lock
solenoid. The Sim 800l module will read the incoming message in accordance with
the predetermined message code if the gate is opened for people using the
"GUE JALAN" code, if using a vehicle such as a motorbike use the
"PAKE MOTOR" code, and if the vehicle used by the car uses the code
"PAKE MOBIL". After the SIM module has gotten the code, the
gate will open according to the specified distance and the gate opening
distance will be detected via an ultrasonic sensor. The gate will be closed
again using the message code "MAU DITUTUP" then the motor driver moves to close the gate
and the door will be locked automatically. This pattern can only be done by
residents who know the number of the operator installed on the connected 800 L
sim device and can be replaced with a different number periodically so that
only residents can know the number used.
Keywords: Ultrasonic Sensor, Arduino uno, stepper motor
I.
PENDAHULUAN
Semakin
berkembangnya teknologi, maka semakin berkembang pula peradaban dan cara
berpikir manusia. Manusia berusaha mencari jalan-jalan baru agar dapat
mempermudah menjalani kehidupan, salah satunya adalah otomatisasi. Tak hanya
pada dunia industri, namun pada tingkat rumah tangga pun otomatisasi kini mulai
dijalankan. Salah satunya adalah pintu gerbang otomatis. Dalam kehidupan sehari
hari, pintu gerbang merupakan alat yang sangat penting, sebab pintu gerbang
adalah lapis pertama untuk melindungi isi ruangan. Pintu garasi yang ada
sekarang ini kebanyakan pengoperasiannya masih secara manual. Seiring
perkembangan teknologi, banyak cara yang
dapat dilakukan untuk mempermudah manusia dalam melakukan berbagai
aktivitas.Ketika penghuni rumah akan memasukan mobilnya kedalam garasi akan
sangat terbantu jika pintu garasi tersebut dapat terbuka dan tertutup secara
otomatis tanpa harus diberikan bantuan tenaga manusia untuk mendorong dalam
buka-tutup pintu garasi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang prototype
garasi otomatis dan membuat prototype garasi otomatis menggunakan komunikasi
SMS dan arduino.
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan
dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara
kerja rangkaian dasar-dasar perencanaan pembuatan alat. Teori – teori yang akan
dijelaskan dalam bab ini meliputi arduino uno, modul sim 800l, sensor
ultrasonik, solenoid door
lock, ic l239d, adaptor 9v, relay 5v dc, motor dc.
2.1 Arduino
Uno
Arduino adalah kit
elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya
terdapat komponen utama, yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari
perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated
circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program
pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input,
memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang
diinginkan. jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan
input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik.
2.2 Modul SIM 800L
SIM 800L adalah salah
satu Modeule GSM/GPRS Serial yang dapat digunakan di arduino/AVR. Ada Beberapa
tipe dari breakout Board SIM800L dan
yang akan digunakan adalah versi mikro sim.
2.3 Sensor Ultrasonik
Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelombang
ultrasonik. Prinsip kerja sesnsor ini pirip dengan radar ultrasonik. Gelombang
ultrasonik di pancarkan kemudian di terima balik oleh receiver ultrasonik.
Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah representasi dari jarak
objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi elektronik yang memerlukan deteksi jarak
termasuk untuk sensor pada robot.
Sensor HC-SR04 adalah versi low cost dari sensor ultrasonic PING
buatan parallax. Perbedaaannya terletak pada pin yang digunakan. HC-SR04
menggunakan 4 pin sedangkan PING buatan parallax menggunakan 3 pin. Pada Sensor
HC-SR04 pin trigger dan output diletakkan terpisah. Sedangkan jika menggunakan
PING dari Parallax pin trigger dan output telah diset default menjadi satu
jalur. Tidak ada perbedaaan signifikan dalam pengimplementasiannya. Jangkauan
karak sensor lebih jauh dari PING buatan parllax, dimana jika ping buatan
parllax hanya mempunyai jarak jangkauan maksimal 350 cm sedangkan sensor
HC-SR04 mempunyai kisaran jangkauan maksimal 400-500cm.
Spesifikasi:
· Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran
400 -500cm
· Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
· Tegangan kerja 5V DC
· Resolusi 1cm
· Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
· Dapat dihubungkan langsung ke kaki
mikrokontroler
2.4 Solenoid Door
Lock
Solenoid Door Lock
adalah salah satu solenoid yang difungsikan khusus sebagai solenoid untuk
pengunci pintu secara elektronik. Solenoid ini mempunyai dua sistem kerja,
yaitu Normaly Close (NC)dan Normaly Open (NO). Perbedaan dari keduanya adalah
sebagai berikut ini:
Jika cara kerja
solenoid NC apabila diberi tegangan, maka solenoid akan memanjang (tertutup).
Dan untuk cara kerja dari Solenoid NO adalah kebalikannya dari Solenoid NC.
Biasanya kebanyakan solenoid Door Lock membutuhkan input atau tegangan kerja
12V DC tetapi ada juga solenoid Door Lock yang hanya membutuhkan input tegangan
5V DC dan sehingga dapat langsung bekerja dengan tegangan output dari pin IC
digital. Namun jika menggunakan Solenoid Door Lock yang 12V DC. Berarti
membutuhkan power supply 12V dan sebuah
relay untuk mengaktifkannnya.
2.5 Driver ULN2003
ULN2003 Stepper Motor Driver Module merupakan sebuah modul driver untuk motor stepper dengan IC ULN2003. IC ULN 2003 merupakan IC penguat arus yang didalamnya menggunakan konfigurasi transistor darlington.
ULN2003 Stepper Motor Driver Module merupakan sebuah modul driver untuk motor stepper dengan IC ULN2003. IC ULN 2003 merupakan IC penguat arus yang didalamnya menggunakan konfigurasi transistor darlington.
2.6
Adaptor 9v
Sebuah
rangkaian yang berguna untuk mengubah tegangan AC yang tinggi menjadi DC yang
rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif pengganti dari tegangan DC (seperti
;baterai,Aki). Adaptor juga banyak di gunakan dalam alat sebagai catu daya,
layaknya amplifier, radio, pesawat televisi mini dan perangkat elektronik
lainnya
2.7
Relay 5v dc
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik
dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2
bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak
Saklar/Switch).
Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan
Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat
menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan
Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature
Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
2.8 Buzzer
2.9 Motor Stepper
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper.
Dalam kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya.
Jenis – jenis yang sering ditemukan dipasaran yaitu tipe piezoelectric. Dikarenakan tipe ini memiliki kelebihan seperti harganya yang relatif murah, mudah diaplikasikan ke dalam rangkaian elektronika.
Motor stepper adalah
salah satu jenis motor dc yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital. Prinsip
kerja motor stepper adalah bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi
gerakan mekanis diskrit dimana motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa
yang diberikan kepada motor stepper tersebut.
III.
PERENCANAAN ALAT
Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.
Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.
3.1 Perangkat keras dan
Rangkaian Elektronika
Adapun perngkat keras yang
digunakan adalah sebagi berikut :
1. Arduino uno
2. Modul sim 800l
3. Sensor ultrasonic
4. Solenoid door
lock
5. ULN2003
6. Adaptor
9v
7. Relay
5v dc
8. Motor
stepper
3.2 Diagram Blok
3.3 Diagram Alir
3.4 Gambar Rangkaian
3.5 Cara Kerja Alat
Modul Sim 800l akan
membaca pesan masuk sesuai dengan kode pesan yang telah ditentukan. Apabila gerbang dibuka untuk orang
maka menggunakan kode “GUE JALAN”, apabila menggunakan kendaraan seperti motor
maka menggunakan kode “PAKE MOTOR”, dan apabila kendaraan yang digunakan mobil
maka menggunakan kode “PAKE MOBIL”. Setelah modul SIM sudah mendapatkan kode
maka gerbang akan terbuka sesuai dengan jarak yang ditentukan dan jarak buka
gerbang akan dideteksi melalui sensor ultrasonic. Gerbang akan tertutup kembali
menggunakan kode pesan “MAU DITUTUP” maka driver motor bergerak untuk menutup
gerbang dan pintu akan terkunci secara otomatis. Selama gerbang bergerak
menutup dan membuka buzzer akan berbunyi sebagai indikasi bahwa gerbang bergerak.
IV.
PENGUJIAN ALAT
Pengujian ini bertujuan
untuk mengecek fungsi kerja alat sesuai yang dikehendaki. Mulai dari pengecekan
kepekaan sensor ultrasonik dengan mengukur jarak sampai maksimal sensor. Adapun langkah-langkah cara pengujian yang dilakukan adalah :
1. Mengkalibrasi alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan program yang dibuat atau belum
2. Mencoba alat dengan memberikan penghalang di depan sensor ultrasonik dan melihat hasil pembacaan di serial monitor, apakah sama dengan kenyataan dan respon motor stepper, solenoid door lock, buzzer, SIM800L dan relay.
1. Mengkalibrasi alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan program yang dibuat atau belum
2. Mencoba alat dengan memberikan penghalang di depan sensor ultrasonik dan melihat hasil pembacaan di serial monitor, apakah sama dengan kenyataan dan respon motor stepper, solenoid door lock, buzzer, SIM800L dan relay.
V.
KESIMPULAN
Hasil dari pembahasan dan
uji coba gerbang otomatis ini bisa diambil kesimpulan yaitu sebagai berikut :
a.
SIM 800L digunakan sebagai pengirim kode atau pesan yg akan di proses di Arduino
b.
Data yang telah masuk ke SIM 800L akan diproses
pada arduino yang kemudian akan dikeluarkan melalui putaran pada motor stepper
REFERENSI
1.
M. F. R. Mustofa, “Rancang Bangun Kendali Gerbang
Rumah Berbasis Short Message Service (SMS) Menggunakan Arduino”, Universitas
Muhammadiyah Surakarta, 2018.
2.
M. Reviansyah, A. P. Sujana, “ Kontrol Gerbang
Garasi Rumah Menggunakan Raspberry PI Berbasis Android”, Universitas Komputer
Indonesia, 2018.
3.
A. H. Lutfiyanto, A. Subari, “Rancang Bangun Pintu
Wahana Otomatis Menggunakan Sensor Ultrasonik HC-SR04 Sebagai Pengukur Tinggi
Badan dan Sensor Load Cell dengan Hx711 Sebagai Pengukur Berat Badan Berbasis
Arduino Mega 2560”, Universitas Diponegoro, 2016.
BIODATA PENULIS
LAMPIRAN
1.
Diagram Alir
2.
Diagram Blok
3.
Diagram Pengawatan
4.
Skema Rangkaian
5.
Jurnal
6.
PPT
7.
Program
8.
Program APK
Tidak ada komentar: