BAB II TINJAUAN PUSTAKA

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1Kunci Pintu Konvensional

Kunci pintu konvensional atau analog merupakan kunci pintu yang mengunakan anak kunci untuk membuka pintu. Kunci konvensional mempunyai desain yang terdiri atas dua bagian, induk dan anak kunci. Induk kunci berfungsi menyatukan atau mengaitkan dua bagian, misalnya daun pintu dan kusennya agar tidak dapat dapat dibuka tanpa alat khusus.

Alat khusus pembuka dan pengancing kedua bagian ini disebut anak kunci. Tetapi ada pula jenis kunci, misalnya gembok (kunci gantung), yang dapat dikancingkan tanpa anak kunci, dan anak kunci hanya dibutuhkan untuk membukanya. Jenis kunci lain yang memiliki kesamaan kerja dengan kunci pintu rumah adalah kunci kemudi mobil atau sepeda motor. Jenis ini berbeda dengan kunci kontak mobil atau sepeda motor yang berfungi untuk menyambung rangkaian listrik pada sistem pengapian mesin agar mesin dapat dihidupkan

2.2Kunci Pintu Otomatis

Kunci pintu otomatis adalah kunci pintu untuk mendapatkan akses masuk ke dalam rumah dengan berbagai metode yang dapat digunakan untuk mengakses masuk ke dalam rumah. Metode tersebut, antara lain dapat menggunakan kode PIN, menggunakan sidik jari, menggunakan kartu yang harus di tap atau tempel ke bagian sensor pintu, menggunakan metode pemindaian suara, atau bahkan juga dapat menggunakan teknologi Bluetooth.[4] Kunci pintar yang mempunyai inovasi baru juga

dapat diakses menggunakan smartphone. Hal yang perlu dilakukan adalah mengunduh aplikasi pendukung di smartphone untuk dapat digunakan sebagai akses ke pengaman pintu rumah.[3]

6 2.3RFID (Radio Frequency Indentification)

Radio Frequency Indentification (RFID) merupakan sebuah teknologi yang menggunakan frekuensi radio untuk mengindentifikasi suatu barang atau manusia. Sejarah perkembangan RFID dimulai sejak tahun 1920-an. Suatu teknologi yang lebih dekat dengan RFID, yang dinamakan IFF transpoder, beroperasi pada tahun 1939 dan digunakan oleh Inggris pada Perang Dunia II untuk mengenali pesawat udara musuh atau teman. IFF ini sudah menggunakan prinsip dasar teknologi RFID. Sistem RFID terbagi menjadi 3 komponen, yaitu: RFID Tag, RFID Terminal Reader, dan Middleware. Sedangkan untuk jenisnya RFID terbagi, berdasarkan frekuensi, sember energi, dan bentuk.

RFID reader dibutuhkan untuk memindai tag RFID yang digunakan sebagai master key. Dengan Demikian microcontroller dapat menerjemahkan tag RFID ke dalam bentuk hexadecimal. Pemilihan RFID reader yang digunakan perlu memperhatikan beberapa faktor. Hal ini bertujuan agar RFID reader yang digunakan meneduhi standar yang ada. Beberapa parameter dalam pemilihan RFID reader sebagai berikut.

1. Frekuensi

Sebuah RFID reader bekerja berdasarkan frekuensi, dimana frekuensi yang digunakan untuk sebuah RFID reader biasanya bervariasi. Frekuensi standar yang biasa digunakan yakni 433.92 MHz, 860 MHz, 2.45 Ghz,13.56 MHz, 135 KHz, dan 5.8 GHz.

2. Memory

Memory EEPROM yang biasa digunakan pada sebuah sistem penghubung berupa konduksi dengan kapasitas 16-byte hingga 8Kbyte. Sedangkan untuk memori SRAM biasanya digunakan pada sistem penghubung microwave dengan kapasitas 256-byte hingga 64-Kbyte.

3. Komunikasi Interfaces

Dalam sebuah RFID reader dibutuhkan sebuah komunikasi untuk dapat terhubung dengan device lain. Standar komunikasi yang minimal harus ada pada RFID reader yakni serial, SPI dan I2C [6].

7

Dengan memperhatikan parameter - parameter diatas, kami memberikan batasan untuk kemungkinan terhadap kemungkinan pemilihan RFID reader yang tersedia di pasaran. Batasan yang diberikan sebagai berikut

• Dalam sistem yang dirancang ini dibutuhkan sebuah RFID reader yang memiliki frekuensi sebesar 13.56 MHz – 27.12 MHz

Setelah dilakukan survei terkait ketersediaan barang di pasaran yang memenuhi kriteria yang dibutuhkan untuk membuat system ini. Penulis berinisiatif menggunakan Sensor RFID MFRC 522. Hal ini dikarenakan Sensor RFID MFRC 522 memiliki frekuensi kerja 13.56 MHz Dan dengan kecepatan hingga 10 Mbit/s. yang mana frekuensi tersebut sesuai dengan standar RFID yang direkomendasikan. RFID menggunakan frekuensi untuk membaca kartu melalui frekuensi radio. Karena melalui gelombang radio maka data di transfer secara wireless yaitu antara RFID card dengan RFID reader tidak perlu menempel hanya cukup didekatkan sekitar 1-5 cm maka kartu RFID dapat dibaca oleh RFID reader

[6]. Adapun tampilan fisik dari sensor RFID ini dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan

spesifikasi nya di Tabel 2.1.

Gambar 2. 1 Sensor RFID MFRC 522[6]

Tabel 2. 1 Spesifikasi Modul RFID

Komponen Spesifikasi

Arus dan Tegangan 13-26mA / DC 3,3 V Idle Current 10-13 mA / DC 3,3 V

8

Komponen Spesifikasi

Peak Current 30mA

Sleep Current 80uA

Kecepatan transfer rate data Maximum 10Mbit/s

Frekuensi kerja 13,56 MHz

Ukuran dari RFID reader 40x60mm

2.4 Push Button Detector

Gambar 2. 7 Push Button Detector

Push Button yang dipakai adalah detektor push button seperti pada Gambar 2.7 yang dibuat dengan menggunakan prinsip kerja push button untuk mendeteksi ketika pintu dibuka paksa yang dapat dipasang di kusen pintu, dimana satu plat dialiri arus listrik dan plat lainya tanpa di aliri listrik. ketika kedua plat di hubungkan maka detector akan memberikan feedback Low sedangkan ketika kedua plat tidak bersentuhan maka detektor akan memberikan feedback High.

2.5Arduino Mega 2560

Arduino merupakan microcontroller yang memiliki komponen utama yakni sebuah microprocessor dengan jenis AVR yang di buat oleh perusahan Atmel [10].

Arduino memiliki banyak sekali varian salah satunya adalah Arduino MEGA bertipe 2560 seperti Gambar 2.2, tipe ini adalah salah satu microcontroller berbasis Arduino dengan chip ATMega2560. Arduino Mega 2560 memiliki 54 buah pin digital I/O (terdiri dari 15 pin PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port). Board ini

9

dilengkapi dengan oscillator sebesar 16 MHz, Port USB, Power jack DC, ICSP header, dan reset button [9]. Untuk spesifikasi dari Arduino Mega 2560 dapat dilihat pada Tabel

2.2.

Gambar 2. 2 Arduino Mega 2560[9]

Tabel 2. 2 Spesifikasi Arduino Mega 2560

Komponen Spesifikasi

Chip Microcontroller ATmega2560 Operating Voltage 5V

Input Voltage 7-12V (direkomendasikan) Input Voltage (limits) 6-20V

Digital I/O Pins 54 (14 diantaranya menyediakan keluaran PWM)

Analog Input Pins 16 DC Current per I/O Pin 40 mA DC Current for 3.3V Pin 50 mA

Flash Memory 256 KB (8 KB digunakan untuk bootloader)

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Clock Speed 16 MHz

10 2.6Buzzer

Buzzer yang dibutuhkan pada subsistem ini tidak memiliki spesifikasi yang khusus, hanya saja buzzer tersebut harus mampu memberikan peringatan melalui bunyi jarak dekat ke pengguna minimal jarak radius yang dapat didengar pengguna di sekitar produk. Untuk kebutuhan tersebut dipilihlah alternatif pilihan pertama, yaitu Buzzer Aktif SFM 27 Continuous Alarm. Buzzer tersebut memiliki kemampuan sound output 88-95 db. Untuk bentuk fisik dan spesifikasi buzzer yang akan digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.3 dan Tabel 2.3.

Gambar 2. 3 Buzzer

Tabel 2. 3 Spesifikasi Buzzer

Nama Komponen Buzzer

Fungsi Dapat mengeluarkan output berupa suara keras Input Nilai HIGH atau LOW dari microcontroller Arduino

Output Suara peringatan keras (alarm)

Kebutuhan Kuantitatif Catu Daya DC sebesar 3 V- 24 V, daya 180 mW. Deskripsi Kebutuhan Performansi Memberikan peringatan kepada user jarak dekat

melalui suara alarm yang keras ketika terjadi kebocoran gas taraf bahaya.

11 2.7 Door Lock

Pada sistem dibutuhkan komponen untuk membuka kunci pintu otomatis. Dalam memilih perangkat door lock yang digunakan perlu diperhatikan beberapa parameter. Parameter tersebut sebagai berikut.

1. Mekanisme Door lock

Door lock yang digunakan harus bisa diberi input tegangan. Selain itu juga dapat dibangkitkan dengan tegangan antara 9- 12-volt DC.

2. Ketahanan

Door lock yang dipilih mampu bertahan hingga minimal sampai 5tahun. 3. Kekuatan

Selain ketahuan door lock yang dipilih juga harus kokoh, sehingga pada saat di pintu didobrak door lock tidak mudah rusak.

Setelah dilakukan survei terkait ketersediaan barang di pasaran yang memenuhi kriteria dengan kebutuhan sistem. Maka penulis memutuskan untuk memilih elektrik drop bolt solenoid door lock yang memiliki tegangan kerja 12-volt DC. Selain itu juga Elektrik drop bolt solenoid door lock tersebut juga memiliki kerangka atau bentuk yang terlihat kokoh sehingga akan sangat sulit untuk dirusak. Untuk dapat membangkitkan door lock diperlukan rangkaian relay / rangkaian penggerak ketika kunci pintu akan di buka setelah menerima akses. Untuk lebih jelasnya bentuk fisik dan spesifikasi dari door lock ini dapat dilihat pada Gambar 2.4 dan Tabel 2.4.

12

Tabel 2. 4 Spesifikasi Elektrik Drop Bolt Solenoid Door lock

Nama Komponen Solenoid Drop Bolt Door lock

Fungsi Untuk membuka kunci pintu secara magnetic dan otomatis

Input Tegangan 12 VDC

Output Mengaktifkan Pengunci Pintu.

Kebutuhan Kuantitatif Catu Daya DC sebesar 12V, daya 16,4 Watt. Deskripsi Kebutuhan

Performansi

Memberikan suatu aksi yaitu membuka kunci pintu maupun tidak membuka kunci pintu

Untuk rangkaian penggerak solenoid door lock ini sama seperti pada Gambar 2.7 rangkaian yang digunakan sama – sama menggunakan modul relay yang telah ada di pasaran sehingga mudah untuk dalam penggunaan, karena arus pada relay sudah diatur agar relay berjalan dengan aman dan stabil.

2.8Modul Ethernet W5100

Ethernet shield W5100 merupakan sebuah module yang diproduksi oleh perusahan Wiz net. W5100 ini dapat ditambahkan pada beberapa board microcontroller agar dapat terhubung dengan jaringan internet melalui kabel LAN, salah satunya yakni Arduino. Ethernet shield W5100 merupakan modul Ethernet yang menggunakan chip Wiznet W5100. selain itu modul Ethernet ini juga dilengkapi dengan sebuah slot micro-SD yang dapat digunakan untuk menyimpan file yang dapat diakses melalui jaringan. Untuk dapat berkomunikasi dengan Arduino pada Ethernet shield W5100 menggunakan bus SPI (serial peripheral interface). Kemudian untuk menghubungkan Ethernet shield dengan jaringan, diperlukan pengaturan dasar yakni pada Ethernet harus diberi alamat MAC Address dan IP address. Untuk setting alamat IP bergantung pada konfigurasi jaringan yang digunakan, pada setting IP address juga dapat dilakukan menggunakan DHCP (dynamic host configuration protocol) untuk menentukan IP

13

secara dinamis[7]. Bentuk fisik dari Ethernet shield dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2. 5 Ethernet shield W5100[7]

2.9Relay Pengerak Door Lock

Gambar 2. 6 Relay JQC-3FF-S-Z[11]

Pada bagian subsistem penggerak Door lock ini dibutuhkan relay seperti pada Gambar 2.6 yaitu sebagai switching untuk menggerakkan door lock. Pemilihan relay untuk desain penggerak door lock yakni relay JQC-3FF-S-Z. Adapun rangkaian relay beserta penggerak door lock adalah sebagai berikut yaitu Rangkaian pada Gambar 2.7 merupakan rangkaian modul relay 5-Volt DC dengan solenoid door lock, dimana relay yang di pakai ini digunakan untuk sebagai saklar untuk mengaktifkan solenoid door lock. Rangkaian relay yang di gunakan menggunakan input 12-volt yang di hubungkan

14

pada common relay. Sedangkan untuk output digunakan normally open sehingga solenoid door lock akan terbuka dalam kondisi normal, dan saat relay mendapat masukan high dari microcontroller maka relay akan switch menjadi close sehingga solenoid door lock akan aktif [11].

Gambar 2. 7 Rangkaian relay solenoiddoor lock[11]

2.7 LCD 16 x 2+I2C

LCD 16 x 2+I2C seperti pada Gambar 2.8 karena ukuran tersebut dirasa sudah cukup untuk menampilkan variabel ASCII yang dikirimkan oleh microcontroller. Adapun LCD 16x2 yang dipilih tersebut sudah ditambahkan dengan komponen I2C, penambahan komponen I2C ini bertujuan untuk menghemat penggunaan pin LCD pada microcontroller.

15

LCD 16x2 ini memiliki 16 pin untuk dapat terhubung ke Arduino Mega 2560, oleh karena terlalu banyak pin, pin tersebut harus disambungkan terlebih dahulu ke I2C (Integrated Circuit) agar terjadi penghematan pin ketika masuk ke Arduino Mega 2560. Setelah terhubung pin LCD yang terhubung ke I2C menjadi tinggal 4 pin [12]. Tabel 2. 5 Spesifikasi 16 x 2+I2C

Nama Komponen LCD 16 x 2+I2C

Fungsi Menampilkan informasi pada layar.

Input Data dalam bentuk ASCII

Output Tampilan layar sesuai dengan masukan.

Kebutuhan Kuantitatif Catu daya 5 VDC untuk tegangan atau 17,5 mW. Deskripsi Kebutuhan

Performansi

Dapat Menampilkan informasi valid atau Invalid pada data QR code dan RFID yang di pakai pengguna, serta informasi ketika pintu dibuka paksa.

16

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1Definisi Masalah

Pintu merupakan lapisan pertama yang melindungi isi dari ruangan dan salah satu akses masuk dan keluar yang membutuhkan tingkat keamanan yang tinggi[6].

Keamanan ruangan merupakan suatu hal yang sangat penting untuk mengamankan barang-barang berharga yang berada di dalam ruangan dan pemakaian ruangan yang tidak sesuai jadwal nya yaitu seperti pemakaian ruangan kelas di kampus-kampus yang tidak terjadwal atau tidak sesuai prosedur. Oleh karena itu sebuah sistem kunci keamanan pintu sangatlah penting pada ruangan-ruangan seperti di kampus, kantor, dan sekolah. Saat ini Pengamanan dengan menggunakan kunci konvensional yang banyak digunakan oleh masyarakat mudah sekali dilumpuhkan oleh pelaku tindak kejahatan. Selain itu dengan menggunakan kunci konvensional dalam sistem pengamanan juga kurang terpercaya karena kunci konvensional mudah hilang dalam penggunaannya, sehingga sistem ini dirasa kurang praktis dan rentan terhadap tindakan pencurian. Maka dari itu solusi dari permasalahan tersebut yaitu dengan menggunakan kunci otomatis untuk mengantikan kunci konvensional. Kunci pintu otomatis yang dirancang pada skripsi ini mengunakan sensor RFID untuk membuka kunci pintu dan memiliki fungsi tambahan yaitu detektor push button untuk mendeteksi pintu di buka paksa.

3.2Analisis Kebutuhan

Karena sistem AUDOCKPORA merupakan sistem kunci pintu otomatis. Maka untuk merealisasikan fungsi utama dari sistem AUDOCPORA yakni membuka pintu menggunakan RFID, diperlukan beberapa komponen sebagai penunjang kebutuhan sistem. Hardware AUDOCKPORA terbagi atas subsistem akuisisi data, subsistem