Rancang Bangun Pengaman Kotak Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya Berbasis Mikrokontroler dengan SMS.
Faiz Nashrullah, Iwan Setyawan, Andreas Ardian Febrianto
1. Pendahuluan
Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya (PJUTS) merupakan suatu fasilitas yang digunakan untuk menerangi jalan ketika malam hari. Keberadaan penerangan jalan umum sendiri selain untuk menerangi jalan di malam hari juga berguna untuk menerangi jalan di malam hari juga berguna untuk mengurangi jumlah kecelakaan dan tindak kejahatan di malam hari karena kondisi jalan yang terang. Penggunaan PJUTS di ruas jalan juga mampu untuk mengurangi konsumsi listrik PLN [1]. Tentu saja pada PJTS yang ada di ruas jalan terdapat kotak panel yang didalamnya berisi komponen untuk mengatur kerja PJUTS sehingga dapat bekerja secara otomatis.
Pengamanan kotak panel sendiri sangat diperlukan, dikarnakan banyak komponen dari PJUTS di dalam kotak panel hilang diambil oleh pelaku yang tidak bertanggungjawab, sehingga PJUTS tidak dapat bekerja dan menyebabkan jalan menjadi gelap [2]. Maka dari itu diperlukan sistem pengaman pada kotak panel, agar komponen yang berada di dalam kotak panel tidak hilang dan PJUTS mampu bekerja sebagaimana mestinya. Target pembuatan tugas akhir ini adalah untuk membuat sistem keamanan kotak panel otomatis berbasis mikrokontroler dengan SMS, dimana saat membuka atau mengunci kotak panel perlu menggunakan fitur SMS. Dengan mengirimkan SMS dengan kata yang sudah ditentukan maka secara otomatis kotak panel akan terbuka. Begitu pula saat ingin mengunci kotak panel,hanya mengirimkan SMS dengan kata yang sudah ditentukan maka secara otomatis kotak panel akan terkunci.Dengan ada sistem pengaman ini, diharapkan kejadian kehilangan komponen di dalam kotak panel bisa berkurang [3].
2. Metode
2.1. Perancangan Hardware
Rancangan untuk hardware dapat dilihat pada Gambar 1 dan realisasi alat untuk rancangan tersebut dapat dilihat pada Gambar 2. Mikrokontroler yang digunakan pada alat ini adalah arduino uno Terdapat SIM 800L v2, relay, magnet reed sensor, solenoid door look, dan handphone.
Gambar 1. Diagram Kotak Perangkat Keras Pengaman Pintu Otomatis.
Gambar 2 . Realisasi Gambaran Perangkat Keras.
Gambar 3. Realisasi Perangkat Keras Pintu Otomatis.
Pada perancangan alat ini, Arduino uno merupakan papan mikrokontroler yang berbasis ATMega328(datasheet) [4], dan memiliki fungsi sebagai mikrokontroler dalam perancangan alat ini. Module SIM800L v2 merupakan perangkat yang berfungsi sebagai pengganti handphone [5]. Module SIM800L v2 digunakan sebagai penyalur perintah ke solenoid door lock dan menerima notifikasi saat solenoid door lock maupun saat magnet reed switch sudah melakukan perintah yang dilakukan. Selain itu juga digunakan untuk mengetahui saldo pulsa pada sim card yang terdapat pada SIM800L v2 dengan pengiriman data menggunakan AT+command dengan menambahkan nomer yang terdapat pada handphone sebagai nomor yang dituju oleh module SIM800L v2 . Solenoid Door Lock berfungsi sebagai aktuator untuk membuka dan menutup kunci pintu kotak panel PJUTS dan juga sebagai pengganti kunci konvensional, dan bekerja setelah SIM800L menerima pesan perintah dari handphone. Magnet Reed Switch merupakan sensor elektrik yang menggunakan medan magnet sebagai pengubah kondisinya. Magnet Reed Switch diletakkan pada pintu kotak panel PJUTS sebagai penanda pintu dalam kondisi terbuka atau tertutup dengan memberi notifikasi ke handphone. Handphone digunakan sebagai user untuk melakukan perintah pada solenoid door lock dengan perintah “On”,“Off”, dan melakukan “Cek pulsa” juga sebagai penerima notifikasi setelah solenoid door lock dan magnet reed switch melakukan perintah. Dalam pengiriman perintah dan menerima notifikasi. Untuk sumber yang digunakan menggunakan aki 12V yang sudah tersedia di kotak panel kotak surya.
2.2. Perancangan Sistem
Gambar 4. Gaftar Alir Pengaman Pintu Otomatis.
Sistem kerja alat ini adalah dengan mengirim pesan perintah ke SIM800L melalui SMS menggunakan handphone. Kemudian SIM800L akan mengirim pesan balik. Awal mula SIM800L dalam keadaan standby, lalu dikirimkan pesan perintah ke solenoid door lock untuk melakukan perintah yang sudah dikirim baik itu kondisi buka (LOW) atau tutup (HIGH). Apabila sudah melalukan perintah maka SIM800L mengirim pesan balik berupa kalimat “kunci buka” apabila solenoid door lock dalam kondisi buka (LOW) atau “kunci tutup” apabila solenoid door lock dalam kondisi tutup (HIGH). Sedangkan untuk magnet reed switch sendiri perlu suatu gerakan dari pintu agar SIM800L dapat mengirim pesan. Apabila pintu bergerak membuka maka pesan yang didapat “pintu buka” dan apabila pintu bergerak menutup maka pesan yang didapat “pintu tutup”. Dan dalam pengecekan pulsa dapat dengan mengirim pesan
“Cek pulsa”, maka akan muncul balasan sisa pulsa yang terdapat pada SIM800L.
2.3. Tampilan Software
Tampilan software Serial saat SIM800L mengirim pesan dari gerakan magnet reed switch ditunjukkan pada Gambar 5, tampilan Software Serial saat SIM800L menerima perintah dan mengirim pesan balik setelah Solenoid Door Lock melakukan perintah ditunjukkan pada Gambar 6, tampilan SMS saat menerima notifikasi setelah solenoid door lock setelah melakukan perintah membuka atau mengunci dan magnet reed switch setelah melakukan gerakan membuka dan menutup pintu ditunjukkan pada Gambar 7, tampilan Software Serial setelah dilakukan perintah “Cek pulsa” ditunjukkan pada
Gambar 8, dan tampilan SMS setelah dilakukan perintah “Cek pulsa” ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 5. Tampilan Software Serial saat SIM800L Mengirim Pesan dari Gerakan Magnet Reed Switch.
Gambar 6. Tampilan Software Serial saat SIM800L Menerima
Perintah dan Mengirim Pesan Balik setelah Solenoid Door Lock Melakukan Perintah.
Gambar 7. Tampilan SMS saat Menerima Notifikasi .
Gambar 8. Tampilan Software Serial saat SIM800L Menerima Perintah dan Mengirim Balik Pesan “Cek Pulsa”.
Gambar 9. Tampilan SMS saat Menerima Notifikasi.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Pengujian pada Solenoid Door Lock
Pengujian pada alat dilakukan di SMAN 1 Salatiga dan Kos Jalan Kauman10a Salatiga untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan notifikasi yang dikirim oleh SIM800L dan mengetahui tingkat keberhasilan solenoid door lock dalam melakukan perintah membuka dan mengunci pintu box panel. Hasil untuk pengujian dapat dilihat dari Tabel 1-4.
Tabel 1. Pengujian Waktu yang Dibutuhkan untuk Mendapatkan Notifikasi di SMAN 1 Salatiga.
No Balasan Sms Kunci Buka (Detik)
Balasan Sms Kunci Tutup (Detik)
1 6,39 10
2 6,37 8,81
3 6,39 8,16
4 8,4 10,1
5 6,84 8,62
6 8,12 10,07
7 6,55 10,81
8 5,87 7,72
9 5,8 8,5
10 6,4 7,5
Nilai rata-
rata 6,713 9,029
Tabel 2. Pengujian Tingkat Keberhasilan Solenoid Door Lock Melakukan Perintah Buka Kunci dan Tutup Kunci di SMAN 1 Salatiga.
Percobaan ke-
Perintah Kondisi Buka
1 on
2 on
3 on
4 on
5 on
6 on
7 on
8 on
9 on
10 on
Percobaan ke-
Perintah Kondisi Buka
1 off
2 off
3 off
4 off
5 off
6 off
7 off
8 off
9 off
10 off
Tabel 3. Pengujian Waktu yang Dibutuhkan untuk Mendapatkan Notifikasi di Kos Jalan Kauman10a Salatiga.
No Balasan Sms Kunci Buka (Detik) Balasan Sms Kunci Tutup (Detik)
1 7,49 10,5
2 7,39 9,81
3 7,39 9,16
4 9,66 10,6
5 7,84 9,62
6 8,12 11,07
7 6,55 11,81
8 6,87 8,72
9 8,8 9,56
10 8,4 9,48
Nilai rata-
rata 7,851 10,033
Tabel 4. Pengujian Tingkat Keberhasilan Solenoid Door Lock Melakukan Perintah Buka Kunci dan Tutup Kunci di Kos Jalan Kauman10a Salatiga
Dari hasil pengujian yang didapatkan, terdapat perbedaan waktu pada saat menerima notifikasi baik dari notifikasi pintu buka maupun notifikasi pintu tutup. Adanya perbedaan notifikasi dikarenakan sinyal yang diterima oleh SIM800L tidak stabil. Pengujian alat ini juga dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan solenoid door lock dalam melakukan perintah. Dan dari hasil yang didapat pada tabel 2 dan 4, keberhasilan solenoid door lock dalam melakukan perintah ditandai dengan simbol centang pada kolom tabel. Dan solenid door lock yang tidak melakukan perintah tidak terdapat simbol centang pada kolom tabel. Hal itu dikarenakan sinyal yang kurang baik sehingga pesan perintah yang dikirimkan hanya terhenti di SIM800L dan tidak dilanjutkan untuk melakukan perintah.
Percobaan ke-
Perintah Kondisi Buka
1 on
2 on
3 on
4 on
5 on
6 on
7 on
8 on
9 on
10 on
Percobaan ke-
Perintah Kondisi Buka
1 off
2 off
3 off
4 off
5 off
6 off
7 off
8 off
9 off
10 off
3.2. Pengujian Magnet Reed Switch
Pengujian dilakukan di SMAN 1 Salatiga dan Kos Jalan Kauman10a Salatiga, pengujian dilakukan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menerima notifikasi yang dikirm SIM800L ke Handphone saat magnet reed switch pada pintu kotak panel dalam kondisi terbuka atau tertutup. Hasil untuk pengujian dapat dilihat dari Tabel 5-6.
Tabel 5. Pengujian Magnet Reed Switch di SMAN 1 Salatiga.
No Balasan SMS Pintu
Buka (Detik)
Balasan SMS Pintu Tutup (Detik)
1 6,51 7,15
2 5,7 4,95
3 6,59 12,2
4 5,92 5,06
5 5,96 4,65
6 8,89 4,87
7 5,46 6,28
8 5,53 8,46
9 6,67 6,4
10 8,66 7,42
Nilai rata-rata 6,589 6,744
Tabel 6. Pengujian Magnet Reed Switch di Kos Jalan Kauman10a Salatiga.
No Balasan SMS Pintu
Buka (Detik)
Balasan SMS Pintu Tutup (Detik)
1 7,51 7,15
2 6,7 5,95
3 7,49 6,33
4 6,82 5,06
5 6,76 5,78
6 8,49 5,66
7 6,23 6,28
8 6,93 6,86
9 6,97 6,4
10 8,66 7,42
Nilai rata-rata 7,256 6,289
Dari hasil pengujian yang telah didapat terdapat perbedaan hasil baik dari balasan pintu buka maupun pintu tutup, hal tersebut dikarenakan sinyal yang terdapat pada SIM800L tidak stabil, sehingga waktu yang didapat berbeda-beda.
3.3 Pengujian Cek Pulsa
Pengujian kali ini ditujukan untuk mengetahui sisa saldo pulsa yang terdapat pada simcard yang terpasang pada modul SIM800L v2 dan penggunaan pulsa yang terpakai dalam satu kali pengiriman pesan. Tampilan pulsa yang tersisa ditunjukkan pada Gambar 10 dan 11.
Gambar 10. Tampilan Sisa Saldo Awal.
Gambar 11. Tampilan Saldo setelah Pengiriman Pesan “Pintu Buka”.
Rancang Bangun Pengaman Kotak Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya Berbasis Mikrokontroler dengan SMS Faiz NIwan Setyawan, Andreas A Febrianto
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, pada saldo pulsa awal dan setelah dilakukan satu kali pengiriman terdapat selisih pada jumlah saldo yang tersedia. Pada saldo awal berisi pulsa Rp.8335,- dan saldo setelah dilakukan sekali pengiriman “Pintu Buka” menjadi Rp.7565,- . Bisa dilihat dalam sekali pengiriman pulsa saldo pulsa yang terpakai sebesar Rp.770,-.
4. Kesimpulan
Dengan ini penulis dapat menyimpulkan, sistem penguncian otomatis pada box panel dapat bekerja dengan baik sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Adanya perbedaan waktu mendapatkan notifikasi pada “Kunci Buka”, “Kunci Tutup”,”Pintu Buka” dan “Pintu Tutup”
dikarenakan sinyal yang terdapat pada modul SIM800L v2 tidak stabil. Pada percobaan yang dilakukan di SMAN 1 Salatiga, notifikasi “Kunci Buka” rata-rata waktu yang dibutuhkan 6,713 detik dan pada “Kunci Tutup” rata-rata waktu yang dibutuhkan 9,029 detik. Pada percobaan yang dilakukan di Kos Jalan Kauman10a Salatiga, notifikasi “Kunci Buka” rata-rata waktu yang dibutuhkan 7,851 detik dan pada “Kunci Tutup” rata-rata waktu yang dibutuhkan 10,033 detik.
Pada percobaan yang dilakukan di SMAN 1 Salatiga, notifikasi “Pintu Buka" rata-rata waktu yang dibutuhkan 6,589 detik dan pada “Pintu Tutup” rata-rata waktu yang dibutuhkan 6,744 detik. Pada percobaan yang dilakukan di SMAN 1 Salatiga, notifikasi “Pintu Buka" rata-rata waktu yang dibutuhkan 7,256 detik dan pada “Pintu Tutup” rata-rata waktu yang dibutuhkan 6,289 detik. Untuk penggunaan pulsa dalam sekali pengiriman pesan menghabiskan saldo sebanyak Rp.770,-.
Rancang Bangun Pengaman Kotak Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya Berbasis Mikrokontroler dengan SMS Faiz NIwan Setyawan, Andreas A Febrianto
