PENGONTROL RUANGAN RAPAT EKSKLUSIF

PENGONTROL RUANGAN RAPAT EKSKLUSIF

Dwi ulfa Damayanti¹, Fajrul falaah salsabiila², Siti Zairotul Munawaroh³, Widia Pangestika⁴, Samuel BETA⁵

Email :  dwiulfa20@gmail.com¹, afatfss@gmail.com², zairotulm@gmail.com³, widiapangestika586@gmail.com⁴, sambetak2@gmail.com⁵

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika

Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id

 Abstrak : Pengontrol ruang eksklusif ini menggunakan Arduino Uno sebgai pemrosesnya, adapaun komponen yang digunakan yaitu, sensor RFID RC522 sebagai masukan untuk membuka dan mengunci pintu secara otomatis. Sensor PIR HC-SR501 digunakan mendeteksi gerak pada ruangan untuk menyalakan dan mematikan lampu LED 220V dan kipas DC. Modul MOS IRF520 sebagai penerima data untuk membuka dan mengunci solenoid door lock. Relay AC sebagai saklar digunakan untuk meyalakan atau mematikan lampu. (Abstrak)

 Kata kunci  :  Arduino Uno, RFID RC522, PIR HC-SR501, Lampu LED 220V, Kipas DC, Modul MOS IRF520, Relay AC, Lampu AC, Kipas DC dan Solenoid Door Lock. (key words)

Abstract: This exclusive room controller uses Arduino Uno as the processor, while the components used are, the RC522 RFID sensor as an input to open and lock the door automatically. The HC-SR501 PIR sensor is used to detect motion in the room to turn on and turn off the 220V LED lights and DC fans. MOS IRF520 module as a data receiver to open and lock the door lock solenoid. AC relay as a switch is used to turn on or turn off the lights. (Abstract)

Keywords: Arduino Uno, RFID RC522, PIR HC-SR501, 220V LED lights, DC fan, MOS IRF520 module, AC relay, AC lamp, DC fan and Solenoid Door Lock. 

I.     PENDAHULUAN

Pada saat ini, pengaman pintu ruangan rapat masih mengunakan penguncian manual yaitu dengan menggunakan kunci konvensional. Penggunaan kunci konvensional kurang paraktis pada zaman sekarang, karena harus membuka menutup kunci secara manual yang mengakibatkan ketidak efektifan waktu rapat. Semakin berkembangnya teknologi mikrokontroler saat ini, sistem buka kunci ruang rapat dapat dibuat eksklusif menggunakan identifikasi E-KTP agar ruangan lebih terjaga keefektifannya dan keprivasiannya.

Teknologi Automatic Identification (Auto-ID) banyak dikembangkan untuk peningkatan keamanan dan pembacaan identitas. Teknologi Radio Frequency Identification (RFID) banyak digunakan untuk identifikasi pada binatang, keylock pada mobil, dan sebagai sistem keamanan .

RFID merupakan teknologi yang menggunakan gelombang radio yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu objek. Elektronik Kartu Tanda Penduduk (E-KTP) dapat digunakan sebagai RFID tag karena didalamnya terdapat chip yang menyimpan nomor ID unik, alat pengaman pintu ini memanfaatkan e-KTP untuk membuka pintu. Berdasarkan permasalahan diatas penulis mengambil judul “PENGONTROL RUANG RAPAT EKSKLUSIF”

II.  TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Arduino Uno R3

Komponen ini merupakan komponen utama pengendali alat secara keseluruhan. Mikrokontroler merupakan suatu sistem computer kecil pada suatu chip.[2] Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Arduino adalah merupakan sebuah board minimum sistem mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATMega 328 yang merupakan produk dari Atmel.

Spesifikasi Arduino Uno R3

•    Mikrokontroler                        : ATmega328

•    Operasi Tegangan       : 5 Volt

•    Input Tegangan                       : 7-12 Volt

•    Pin I/O Digital                        : 14

•    Pin Analog                  : 6

•    Arus DC tiap pin I/O : 50 mA

•    Arus DC ketika 3.3V : 50 mA

•    Memori flash              : 32 KB

•    SRAM                                     : 2 KB

•    EEPROM                    : 1 KB

•    Kecepatan clock                      :16 MHz

 

Gambar 2.1 Arduino R3

2.2  RFID RC522

 Radio Frequency Identification (RFID) adalah terminologi umum untuk teknologi non kontak yang menggunakan gelombang radio untuk mengidentifikasi orang atau objek secara otomatis. Ada sejumlah metoda identifikasi, namun yang paling umum adalah menyimpan nomor seri yang mengidentifikasi orang atau  objek,  dalam  sebuah  microchip  yang  dihubungkan  dengan  sebuah antena. Kombinasi antena dan microchip disebut RFID transponder atau RFID tag dan bekerja bersama sebuah RFID reader. RFID  adalah  proses  identifikasi  seseorang  atau  objek  dengan menggunakan  frekuensi  transmisi  radio.  RFID  menggunakan  frekuensi  radio untuk membaca informasi dari sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (transmitter dan responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika  mendeteksi  sinyal  dari  device  yang  kompatibel,  yaitu  pembaca  RFID (RFID reader).

Gambar 2.2 RFID MFRC522 label dan pembaca

RFID adalah teknologi identifikasi yang fleksibel, mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID mengkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam device yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read or Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi.

2.3  PIR HC-SR501

Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk sistem alarm pada rumah-rumah atau perkantoran. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia. Keadaan ruangan dengan perubahan temperatur pada manusia dalam suatu ruangan menjadi nilai awal (set point) yang menjadi acuan dalam sistem pengontrolan. Perubahan temperatur pada manusia dalam ruangan akan terdeteksi oleh Sensor PIR. Dikatakan PIR (Passive Infrared Receiver) karena sensor ini hanya mengenali lingkungan tanpa adanya energi yang harus dipancarkan. PIR merupakan kombinasi sebuah kristal pyroelectric, filter dan lensa Fresnel. (Ayudilah, 2000).

Gambar 2.3 PIR HC-SR501

2.4  Lampu LED 220V

     Light Emitting Diode (LED) lebih familiar disebut dengan LED. Pengertian LED adalah salah satu komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan siar monokromatik melalui tegangan maju. LED merupakan salah satu dari keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semi konduktor.

     LED memiliki aneka warna yang berbeda berdasarkan bahan dasar semi konduktor yang digunakan untuk membuatnya. LED masuk dalam keluarga Dioda yang memiliki bentuk menyerupai bohlam lampu. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tak kasat mata. Ini mirip seperti yang sering kita temui pada benda-benda seperti remot TV ataupun remot kontrol.

     Bentuk LED menyerupai sebuah bohlam kecil yang dapat dipasangkan pada berbagai macam alat elektronik. Namun tidak seperti lampu pijar yang membutuhkan filamen. LED tidak membutuhkan pembakaran filamen sehingga menghindarkan dari rasa panas ketika benda ini menghasilkan cahaya.

Gambar 2.4 Lampu LED 220V

2.5  LCD 16x2

     Modul LCD 16x2 adaah modul LCD matrix standar dengan ukuran 16 kolom dan 2 baris. LCD jenis ini cocok digunakan untuk membuat aplikasi sederhana ataupun advance. Kelebihan lainnya adalah LCD jenis ini relatif mudah digunakan untuk para pemula. Output dari sistem akan dikeluarkan melalui LCD.

Spesifikasi :

• Tegangan kerja adalah 5V.

• Warna backlight adalah biru.

• Mempunyai 16 pin standar LCD matrix.

Gambar 2.5 LCD 16x2

2.6  Kipas DC

Kipas ini terdiri dari kumparan kawat tembaga yang menghasilkan elektromagnetik untuk menggerakan kipas. Saat listrik DC dialirkan melalui kabel kipas, maka kipas akan langsung merubah arus listrik menjadi medan magnet yang dapat memutar kipas sesuai dengan arah aliran listrik. Rangkaian kipas berfungsi untuk menetralkan ruangan jika terdeteksi asap.[5]

Gambar 2.6 Kipas 12 Volt

2.7  Modul MOS IRF520

Modul MOS IRF520 adalah modul dapat menyesuaikan keluaran PWM dan dapat membiarkan Arduino mengirimkan data. Beban yang bisa menggunakan modul ini mencapai 12 V seperti pompa motor DC, Selenoid valve, dsb.

Gambar 2.7 Modul MOS IRF520

2.8  Relay AC

Relay adalah suatu komponen electrik-mekanik yang dipakai untuk menghubungkan atau memutus arus.[2] Relai merupakan Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Elektromekanikal yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

Relai 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.

Gambar 2.8 Relay

2.9  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). Perbedaanya adalah 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 yang hanya membutuhkan input tegangan 5V DC dan sehingga dapat langsung bekerja dengan tegangan output dari pin IC digital. Namun jika anda menggunakan Solenoid Door Lock yang 12V DC.

Gambar 2.9 Solenoid Door Lock

III.              PERANCANGAN ALAT 

3.1  Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun perangkat keras yang digunakan pada pembuatan alat ini adalah:

1.       Trafo 18V/2A

2.       RFID RC522

3.       Sensor Pir HC-SR501

4.       Arduino Uno

5.       Lampu 5 Watt

6.       Kipas DC

7.       Solenoid door lock

8.       I2C LCD

9.       Jumper

10.   MOS modul IRF520

11.   Relay

12.   Modul step down

13.   Rangkaian Penyearah Dioda Bridge

3.2  Blok Diagram  

3.3  Diagram Alir

3.4  Gambar Rangkaian

3.5  Gambar Pengawatan

                                         

IV.              PENGUJIAN ALAT

4.1  Cara Kerja Alat

Ketika alat pertama kali dinyalakan maka LCD akan menampilkan “Ruang Rapat Eksklusif” sesaat kemudian muncul lagi teks untuk memasukkan E-KTP “Masukkan E-KTP dibawah ini”. Saat RFID mendeteksi E-KTP yang telah terdaftar maka solenoid doorlock terbuka (pintu terbuka) dan LCD menampilkan “Selamat Datang (Nama yang terdaftar)”.apabila E-KTP tidak terdaftar maka solenoid doorlock tidak terbuka (pintu tertutup) dan LCD menampilkan “MAaf E-KTP tidak terdaftar”. kemudian sensor PIR mendeteksi gerakan manusia sehinga menyalakan lampu dan kipas.

4.2  Hasil Pengujian Alat

Setelah  dilakukan  simulasi alat  bekerja  sesuai  dengan yang  diinginkan. Modul ruang rapat eksklusif dapat mengatur ruangan secara otomatis mulaidari membuka pintu mengguakan tag E-KTP yang telah terdaftar dan menyalakan serta mamatikan lampu dan kipas di dalam ruangan. Berikut kami tampilkan proses simulasi alat tersebut :

V.                KESIMPULAN

1.      Di dalam E-KTP atau KTP elektronik terdapat sebuah chip yang memiliki nomor ID yang berbeda dan dapat dibaca oleh RFID.

2.      Data dari RFID akan diolah arduino dengan tambahan library RFID yang kemudian hasil dari data tersebut ditampilkan menggunakan LCD.

3.      Data RFID yang telah diolah ditampilkan berupa informasi apakah I.

VI.              SARAN

1.      Untuk proyek selanjutnya dapat mengembangkan lagi sistem maupun cara kerja alat

2.      Meningkatkan pengembangan fungsi RFID dengan lebih optimal

DAFTAR PUSTAKA

[1]A. Iskandar, Muhajirin, and Lisah, “Sistem keamanan pintu berbasis arduino mega,” J. Inform. Upgris, vol. 3, no. 2, pp. 99–104, 2017.

[2]S. Budiyanto, “Sistem Logger Suhu dengan Menggunakan Komunikasi Gelombang Radio Setiyo,” Teknol. Elektro, vol. Vol.3 No.1, pp. 21–27, 2012.

[3]  http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2016/12/kunci-elektrik-menggunakan-rfid-papan.html

         [4]A. G. Ramakumbo, MAGNETIC DOOR LOCK MENGGUNAKAN KODE PENGAMAN BERBASIS AT MEGA 328. 2012.

LAMPIRAN

           1. Jurnal

           2. Program

           3. Diagram Blok

           4. Diagram Alir

           5. Diagram Pengawatan

           6. Skematik Rangkaian

           7. PPT

BIODATA

1. Dwi Ulfa Damayanti

Penulis dilahirkan di Rembang tanggal 29 Januari 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Labuhan, SMP Negeri 1 Lasem, SMA Negeri 1 Rembang. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.06. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui via email : dwiulfa20@gmail.com

2.   Fajrul Falaah Salsabiila

Penulis dilahirkan di Semarang tanggal 12 Juni 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Pedurungan Tengah 02, SMP Negeri 15 Semarang, SMA Negeri 11 Semarang. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.08. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui via email : afatfss@gmail.com

3. Siti Zairotul Munawaroh

Penulis dilahirkan di Magelang tanggal 4 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI Ma’arif Grabag 1, SMP Negeri 1 Grabag, SMK Negeri 1 Magelang. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.20. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui via email : zairotulm@gmail.com

4.   Widia Pangestika

Penulis dilahirkan di Cilacap tanggal 3 Januari 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Danasri Kidul, SMP Negeri 1 Kroya, SMK Negeri 1 Nusawungu. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.21. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui via email : widiapangestika586@gmail.com