PENGUNCI PINTU MENGGUNAKAN SANDI KETUKAN

 PENGUNCI PINTU MENGGUNAKAN SANDI KETUKAN

Alvin Sanata Asykur¹, Fanny Alvi Yanti², Samuel Beta K.³

Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

E-mail : ¹sanataalvin@gmail, ²fannyalvi29@gmail.com, ³sambetak2@gmail.com

Intisari – keamanan pintu merupakan hal yang sangat penting, tidak jarang pintu sebagai akses terhadap barang atau sesuatu yang menyangkut privasi. Oleh karena itu, kunci sebagai pengaman merupakan hal yang sangat penting. Dengan maraknya tingkat kejahatan dan semakin canggihnya sistem pembobolan beberapa kunci konvensional menjadi sebuah tantangan untuk menciptakan sistem keamanan yang lebih privasi. Berdasarkan permasalahan yang ada, dalam proyek Arm ini akan direalisasikan sebuah alat guna membantu dalam penguncian untuk menghindari adanya pencurian dan meningkatkan efisiensi. “Pengunci Pintu Menggunakan Sandi Ketukan” diharapkan dapat membantu permasalahan yang ada. Bekerja dengan cara memasukan ketukan sesuai kode yang ditetapkan, dengan led RGB sebagai indikator. Dengan adanya ketukan yang memudahkan pemilik sekaligus meningkatkan efisiensi waktu.

Kata kunci : kunci pintu, pengaman, sandi ketukan,Selenoid doorlock.

Abstrak – security of the door is very important, not infrequently the door as access to goods or something that
concerns privacy. Therefore, the key as a safety is very important. With the rampant crime rate and the increasingly
sophisticated system of breaking into several conventional keys becomes a challenge to create a more privacy 
security system. Based on the existing problems, in this Arm project a tool will be realized to assist in locking to 
avoid theft and increase efficiency. "Door Locking Using Knock Passwords" is expected to help the existing 
problem. Works by entering beats according to the code specified, with RGB leds as indicators. With a knock that
makes it easy for the owner while increasing time efficiency.

Keywords : doorlock, security, knock password, selenoid doorlock. 

I.                    PENDAHULUAN

          A.      Latar Belakang 

  Dengan berkembangnya teknologi mikrokontroler saat ini, sistem keamanan dapat dilakukan menggunakan alat elektronik sebagai pengganti sistem keamanan kunci konvensional dengan kelebihan yaitu lebih bersifat privasi dan menigkatkan efisiensi. Alat kemanan pintu ini mnggunakan solenoid doorlock dan mengendalikannya melalui ketukan. Alat ini dirancang dengan memanfaatkan ARM NUC120 sebagai pemroses, piezoeletkrik berfungsi sebagai masukan berupa ketukan dan memberikan perintah pada mikrokontroler untuk mengendalikan relay. Alat ini bekerja ketika ada masukan berupa kode sandi melalui ketukan yang dideteksi oleh piezoelektrik dan jika kode password yang dimasukan benar maka mikrokontroler akan memberikan input high pada relay untuk mengaktifkan solenoid doorlock. Jumlah ketukan diatur melalui input dari dipswitch berdasarkan nilangan biner, jika interval satu ketuk ke ketukan selanjutnya lebih dari satu akan mereset semuanya dari 0 sampai 1 detik.     

           B.      Perumusan Masalah

            Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik permasalahan sebagai berikut:

a.       Bagaimana merancang dan membuat alat pengunci pintu menggunakan sandi ketukan?

b.       Bagaimana cara kerja alat pengunci pintu menggunakan sandi ketukan?

c.       Bagaimana respon yang didapat alat pengunci pintu ketika terdeteksi ketukan?

            C.      Tujuan

a.       Membuat sebuah sistem pengunci pintu menggunakan sandi ketukan dengan masukan piezoelektrik dan luaran berupa LED RGB, Selenoid Doorlock, Buzzer.  

b.       Mengetahui cara kerja sistem pengunci pintu dengan sandi ketukan menggunakan ARM NUC120?

           D.     Metodologi

Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek ARM dapat didefinisikan sebagai berikut :

1.       Studi pustaka alat dan bahan

2.       Perancangan perangkat lunak dan program

3.       Implementasi program

4.       Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras

5.       Analisa

6.       Laporan

II.                 TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan ARM NUC120 ini.

       A.     ARM NUC120

ARM atau singkatan dari Advanced RISC Machine adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32bit dengan Konstruksi RISC (Reduced Instruction Set Computer). ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0.

Spesifikasi :

1. Berbasis NUC120RD2BN dengan Flash memory APROM sebesar 64 Kbyte, 8 Kbyte SRAM, 4 Kbyte Data Flash.

2. Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 12 bit.

3. Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.

4. Tersedia pilihan catu daya input : catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC (via regulator), catu daya eksternal 3,3 – 5,5 VDC (tanpa melalui regulator), atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.

5. Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800 mA.

Pada proyek ini, ARM NUC120 digunakan sebagai pemroses data dari masukan untuk diolah selanjutnya.

Gambar 2.1 ARM NUC120

           B.      Modul Relay

Relay merupakan jenis golongan saklar yang dimana beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetik yang dimanfaatkan untuk menggerakan kontaktor guna menyabungkan rangkaian secara tidak langsung. Tertutup dan terbukanya kontaktor disebabkan oleh adanya efek induksi magnet yang dihasilkan dari kumparan induktor yang dialiri arus listrik.

Perbedaan dengan saklar yaitu pergerakan kontaktor pada saklar untuk kondisi on atau off dilakukan manual tanpa perlu arus listrik sedangkan relay membutuhkan arus listrik

Cara kerja

Ada 5 bagian inti dari komponen ini antara lain :

·         Armature

·         Electromagnet atau Coil

·         Spring

·         Switch Contact / saklar

·         Iron Core

Gambar 2.2 bagian dari Relay

Bisa dilihat jelas pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.3 Modul Relay

Pada gambar diatas dapat diketahui bahwa sebuah Iron Core atau inti besi diberikan lilitan kumparan Coil agar terciptanya atau timbulnya gaya elektromagnetik. Dari timbulnya gaya elektromagnetik tersebut akan menarik armature dan terjadi perpindahan posisi dengan ditahan memakai spring. Sehingga terjadi pensaklaran atau switch contact yang membuat perubahan kondisi awal mulai dari tertutup akan berubah menjadi terbuka. Pada saat relay kondisi Normally Open (NO) maka saklar atau switch contact akan menghantarkan arus listrik. Tetapi apabila ditemukan kondisi dimana armature kembali ke posisi semula (NC), pada saat itu juga menandakan bahwa module tidak teraliri arus listrik.

                  C.      LED RGB

LED RGB adalah sebuah LED yang dapat mengeluarkan perpaduan warna red(merah), green(hijau), dan blue(biru). LED ini seperti LED biasa memiliki anoda dan katoda hanya saja terdapat 3 anoda pada LED ini mewakili warna red, green, dan blue. Tegangan yang dikeluarkan pada anoda-anoda inilah yang akan mempengaruhi warna nyala dari LED RGB. LED rgb termasuk ke dalam integrated output dan dapat digunakan dengan mengendalikan LED red, green, blue, dan pin com yang dihubungkan ke gnd Arduino. 

                                                       Gambar 2.4  LED RGB

D.     Piezoelektrik 

Piezoelectric atau biasa disebut juga dengan efek piezoelectric adalah muatan listrik yang terakumulasi dalam bahan padat tertentu, seperti kristal dan keramik akibat dari mechanical pressure (tekanan). Piezoelectric sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, hanya saja kita tidak terlalu sadar akan alat ini. Piezoelectric digunakan untuk mengukur tekanan, percepatan, regangan, etc. dan biasa digunakan dalam alat-alat seperti: mikrofon, jam quartz, pengubah suara menjadi tulisan pada laptop kita, mesin pembakaran dalam, printer, oscillator elektronik, hingga bisa dijadikan sebagai sumber energi alternative ditempat keramaian seperti  di station ataupun di bandara.

Gambar 2.5 Piezoelektrik

E.      Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran
suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi
buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian
kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi
akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas
magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan
kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat
udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah terjadi suatu kesalahan pasa sebuah alat alarm.

 Gambar 2.6 buzzer

F.      Solenoid Doorlock

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:

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. Berarti anda membutuhkan power supply 12V  dan sebuah relay untuk mengaktifkannnya.

Gambar 2.7 selenoid doorlock

 

III.              PERANCANGAN ALAT

A.      Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronik

Adapun perangkat keras yang digunakan pada pembuatan alat ini adalah:

1.       ARM NUC120

2.       Modul Relay

3.       Power supply

4.       Led RGB

5.       Piezoelektrik

6.       Buzzer

7.       Solenoid Doorlock

B.      Blok diagram dan Diagram Alir

Blok diagram aplikasi ARM NUC120 dengan masukan sensor ketukan(piezoelektrik)  dan luaran LED RGB, Selenoid Doorlock dan Buzzer. Diagram blok dari system pengunci pintu menggunakan sandi ketukan adalah sebagai berikut

Gambar 3.1 Diagram Blok

Keterangan :

1.       Masukan yang digunakan adalah sensor ketukan atau piezoelektrik sebagai pendeteksi ketukan

2.       Pemroses yang digunakan adalah ARM NUC120 yang berfungsi pengolah data

3.       Luaran yang digunakan adalah LED RGB sebagai penampil indicator benar atau salahnya ketukan, solenoid doorlock sebagai penggerak pintu dan Buzzer sebagai indikator pendeteksi ketukan. 

Adapun diagram alir sebagai berikut: 

Gambar 3.2 Diagram Alir

C.      Gambar Rangkaian dan Diagram Pengawatan

Gambar 3.3 Gambar Rangkaian

Gambar diagram 3.4 pengawatan

D.     Cara Kerja Alat

1.   Menjalankan program pengunci pintu rumah menggunakan sandi ketukan yang telah dibuat pada ARM NUC120

2.   Pada proses awal, pengguna memberikan masukan berupa ketukan yang dideteksi oleh piezoelektrik

3.   Apabila password yang dimasukan benar maka mikrokontroler akan memberikan input high pada relay untuk mengaktifkan solenoid doorlock. Jumlah ketukan diatur melalui input dari dipswitch berdasarkan bilangan biner. Jika interval satu ketuk ke ketukan selanjutnya lebih dari 1 detik akan mereset semuanya dari 0

4.       Untuk ketukan memiliki 3 tingkat yang diatur switch1-4, 5-8, 9-12

5.  ketika setiap ketukan yang dimasukan benar maka LED RGB akan menyala biru, kemudian jiksa semua ketukan benar maka LED RGB akan menyala hijau, jika ketukan salah maka LED RGB akan menyala merah

IV.              PERANCANGAN MEKANIK

gambar 4.1 tampak depan	Gambar 4.2 tampak depan pintu
Gambar 4.3 tampak belakang	Gambar 4.4 tampak atas

V.                 PENGUJIAN

Dalam proyek yang kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian fungsi alat dengan program yang telah dibuat, yaitu dengan cara mengunggah program yang telah dibuat ke ARM NUC120. Kemudian mengoperasikan alat apakah berfungsi sesuai yang diinginkan atau tidak.

VI.              KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan analisa terhadap data yang telah didapat pada proyek ini, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1.       Sensor ketukan (piezoelektrik) yang mampu mendeteksi adanya ketukan yang diaplikasikan pada pintu

2.       Pengunci pintu menggunakan sandi ketukan berbasis ARM ini memberikan kemudahan bagi orang-orang dalam mengunci dan pengaman suatu rumah atau ruangan, dengan ini tidak perlu lagi menggunakan gembok atau kunci konvensional.

3.       Alat dapat merespon ketukan dengan baik, ketika kode ketukan di atur sebagai kode sandi, dan ketika kode sandi yang terdeteksi benar atau salah.

VII.           REFERENSI

[1] Blocher Richard, “Dasar Elektronika”, Yogyakarta: ANDI. 2004

[2] Dita Nur Ismi, and Mochamad Andrew Sukiworo, “Aplikasi Sensor Piezoelektrik pada Sistem

     Pengunci Pintu dengan Irama Ketukan Berbasis Arduino” 2017

[3] Malvino Albert Poul, “Electronis Instrumental Fundamentals, USA: Mc-Grow Hill.inc

      Tranducer and sensor. 1967

[4] https://apiif.wordpress.com/2013/10/20/piezoelektrik/

[5] http://belajar-mikrokontroler2017.blogspot.com/2018/02/sistem-pembuka-kunci-dengan-

    ketukan.html

LAMPIRAN : jurnal, ppt, program.

download disini 

BIODATA

Nama penulis Alvin Sanata Asykur. Penulis dilahirkan di Kab. Semarang, 19 September 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 02 Ungaran,  SMPN 2 Ungaran, SMA NEGERI 1 Ungaran Tahun 2017.

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 3.32.17.2.04. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 087747875347 atau melalui via email sanataalvin@gmail.com

Nama penulis Fanny Alvi Yanti. Penulis dilahirkan di Semarang, 29 Juni 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN TANDANG 03,  SMP NEGERI 39 Semarang, SMA NEGERI 2 Semarang Tahun 2017.

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 3.32.17.2.09. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 089671678643 atau melalui via email fannyalvi29@gmail.com