BAB III PEMBAHASAN. Alat pengamanan pintu otomatis menggunakan ( RFID ) Radio Frequency. tidak terdaftar maka solenoid akan tidak membukan kunci.

(1)

46

BAB III PEMBAHASAN

3.1. Tinjauan Umum Alat

Alat pengamanan pintu otomatis menggunakan ( RFID ) Radio Frequency Indentification berbasis Arduino Uno adalah alat yang digunakan untuk sistem

pengamanan pintu otomatis, yang mana RFID akan mendeteksi suatu Tag ID kartu yang sudah terdaftar dan solenoid akan membuka kunci apabila Tag ID kartu tersebut tidak terdaftar maka solenoid akan tidak membukan kunci.

3.2. Blok Rangkaian Alat

Blok diagaram alat sistem pengamanan pintu otomatis yang dibuat sebagai berikut:

Gambar: III.1.

Blok Diagram Alat

Gambar III.1 Blok Rangkaian INPUT 1

Catu Daya

PROSES Arduino Uno INPUT

RFID RC522

OUTPUT Solenoid OUTPUT

LCD OUTPUT

Buzzer INPUT 2

Catu Daya

(2)

Penjelasan blok diagram alat sebagai berikut:

1. Input

Komponen input ini merupakan komponen masukan yang akan diperoses.

Komponen input ini terdiri dari :

a. Catu Daya kami memakai dua input arus daya , input 1 menggunakan arus

sebesar 5 volt yang digunakan untuk menyuplai arus ke rangkaian Arduino sedangkan input 2 menggunakan arus sebesar 12 volt 1 ampere untuk menggerakan solenoid.

b. RFID berfungsi sebagai input untuk mendeteksi tag kartu yang telah terdaftar melalui gelombang radio.

2. Proses

Proses merupakan komponen utama yang berfungsi sebagai pengelola data yang diterima dari masukan yang kemudian akan menghasilkan output. Dalam proses ini penulis menggunakan mikokontroler Arduino Uno.

3. Output

Output merupakan keluaran dari semua proses yang telah dijalankan. Output yang dihasilkan yaitu:

a. LCD berfungsi sebagai tampilan informasi alat berupa teks.

b. Buzzer berfungsi sebagai hasil input yang menghasilkan bunyi.

c. Solenoid Door Lock berfungsi sebagai kunci otomatis pada pintu.

(3)

3.3. Skema Rangkaian Alat

Gambar: III. 2 Skema Rangkaian

(4)

3.4. Cara Kerja Alat

Cara kerja alat tiap-tiap blok pada rangkaian alat adalah sebagai berikut:

1. Catu Daya

Catu daya yang digunakan pada rangkaian alat sistem pintu otomatis disini adalah Adaptor

Gambar: III. 3 Skema adaptor

Pada rangkaian catu daya travo ini diberikan daya sebesar 220V AC, kemudian Travo akan menurunkan tegangan 220V AC menjadi tegangan keluaran 5V AC dan 12V AC dengan arus maksimal 1A. tegangan ini terhubung ke diode brigde yang fungsinya untuk menyearakan tegangan 5V AC menjadi arus searah dengan tengangan keluaran 12V DC dan 5V DC. Kemudian setelah melewati dioda, arus masuk melewati kapasitor elco 1000uF/50V yang berfungsi untuk memfilter kembali agar tegangan keluaran lebih stabil.led pada rangkaian digunakan sebagai indikator untuk menandakan bahwa catu daya bekerja dengan baik.

(5)

2. Arduino Uno

Suatu papan elektronika yang mengadung mikrokontroler Atmega 328, yang memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog dan bersifat open source.

Pada rangkaian alat sistem pengamanan pintu otomatis ini pin keluaran Arduino yang digunakan adalah pin Analog Output dan Digital Output. Pin 3.3 volt arduino ke 3.3 volt RFID,pin GND arduino ke GND RFID, pin SRT KE pin 9 arduino, pin SDA ke pin 10 arduino, pin MOS ke pin 11 arduino, pin MISO ke pin 12 arduino, pin SCK ke pin 13 arduino, pasang 12C modul ke LCD 12x2. Sambungkan VCC 12C ke 5V Arduino, GND 12C ke GND arduno, pin SDA ke pin A4 arduino, pin SCL ke pin A5 arduino, 3 sambungan modul buzzer KY -012 ke VCC 5 Volt arduino, GND KY -012 ke GND arduino, pin S KY-012 ke pin 6 arduino, modul relay, sambungkan 5 V modul relay ke 5 V arduino, GND relay ke GND arduino, IN1 relay ke pin 6 arduino.

(6)

Gambar: III. 4 Skema Arduino Uno

3. LCD

LCD merupakan output tampilan dari data-data yang telah diperoses oleh mikrokontroler. LCD ini menampilkan informasi jika ada akses RFID yang telah diterima maupun ditolak. LCD ini berjenis 16x2 yang dimana LCD ini dapat menampun sebanyak 16 karakter

(7)

Gambar: III. 5 Skema LCD 16X2

4. RFID ( Radio Frequency Identification )

Pada rangkaian RFID reader diberi tegangan sebesar 3.3 Volt yang didapat pada power supply. Rangkaiaan rangkaian RFID reader ini berfungsi untuk membaca kode yang terdaftar pada kartu RFID sehinggah dapat diketahui identitas dari pemilik yang mengakses pintu dan RFID reader akan memberikan masukan kepada mikrokontroler

(8)

untuk membuka kunci solenoid pada pintu. RFID reader yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah Mifare RC255

Gambar: III. 6 Skema RFID RC255

4. Buzer

Buzzer adalah komponen elektronika yang berfungsi mengeluarkan suara prinsip kerja buzzer yaitu merubah listrik menjadi getaran suara. Buzzer biasanya

(9)

digunakan sebagai indikator atau alarm bahwa proses sedang bekerja atau proses selesai pada sebuah projek alat.

Gambar: III. 7 Skema Buzzer

5. Solenoid Door Lock

Solenoid dalam alat ini berfungsi sebagai kunci elektronik. Kunci elektronik ini mengunci otomatis pada saat pintu di tutup dan akan membuka pada saat RFID tag didekatkan ke RFID reader. Solenoid ini dicatu daya dengan tegangan 12vdc sehinggah solenoid tersebut memerlukan relay sebagai saklar untuk memberikan tegangan 12vdc kepada solenoid tersebut.

(10)

Gambar: III. 8 Gambar Skema Solenoid

(11)

3.5. Flowchart Program

Mulai

Membuka Komunikasi

Serial

RFID Scanning Data

Incoming Data

Checking Database

Solenoid Aktif (pengunci terbuka)

Selesai

Informasi pada LCD

Informasi Pada LED

Alarm Buzzer

(12)

Gambar III.9 Flowchart

Penjelasan Flowchart:

a. Membuka komunikasi serial

Pada saat alat diaktifkan dengan sistem RFID maka sistem mikrokontroler akan menjalankan komunikasi serial untuk jalan bagi data yang dibaca oleh RFID reader melalui komunikasi serial agar dapat di proses kembali oleh mikrokontroler.

b. RFID Reader scanning data

Sistem RFID yang meliputi RFID reader saat diaktifkan akan menjalankan fungsinya dalam men-scaning data yang masuk melalui reader (antenna). Data yang masuk akan diolah oleh mikrokontroler dan disesuaikan dengan database ID yang ada di dalam program akan ditampilkan informasi pada LCD.

c. Incoming data

data yang dibaca oleh RFID reader akan masuk melalui sesi incoming data ini yang nantinya akan diproses oleh mikrokontroler

d. Cheking Database

setiap data yang berhasil dibaca akan di chek kesesuiannya dengan data yang ada pada database program yang ada di dalam mikrokontroler akan ditampilkan informasi pada LCD kemudian LED dan alarm Buzzer.

e. Solenoid Aktif

(13)

apabila data yang dibaca sesuia dengan yang ada pada database mikrokontroler maka mikrokontroler akan mengeluarkan output perintah agar solenoid dalam kondisi aktif yang membuat pengunci pintu terbuka akibat kondisi solenoid yang aktif.

3.6. Kontruksi Sistem (Coding)

Kontruksi sistem yang akan di jelaskan pada bab ini meliputi initialisasi program, mainprogram, dan input/output program.

3..6.1. File Header dan konstanta

file Header (file yang berisi ekstansih .h) adalah file yang berisi deklarasi, digunakan untuk memanggil library yang digunakan pada kode program. Berikut library yang digunakan dalam pembuatan coding pembuatan alat keamanan:

#include <SPI.h>

#include <MFRC522.h> ; library MFERC522 yang digunakan untuk menjalankan fungsi port serial tambahan pada arduino.

#include <Wire.h> ; wire virtual

#include <LiquidCrytal_12C.h> ; library LCD 12C

Konstanta adalah jenis indentifier ( suatu pengenal ) yang bersifat konstan atau tetep.

Berikut konstanta yang digunakan dalam coding pembuatan alat ini.

#define SS_PIN 10 : SDA pin Mifare RC255

#define RST_pin 9 : Reset pin Mifare RC255

#define Buzzer 8 : Buzzer

#define LED1 5 :LED

#define LED2 7 :LED

(14)

#define doorLock_ON 0 : Relay

#define doorLock_OFF 1 : Relay

#define doorLock_1 6 : Relay

MFRC522 mfrc522(SS_RST_PIN); : RFID

Int doorLock 6 ; : Relay LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); ; LCD

;

Penjelasan:

Sintaks program tersebut merupakan initialisasi perangkat keras dengan memberikan kemudahan dalam pembuatan intruksi selanjutnya. Seperti #define SS_PIN 10 merupakan inisialisasi untuk pin SDA yang terdapat di RFID Mifare RC522 agar dapat terhubung dengan pin digital 10 pada arduino. #define RST_PIN 9 yang merupakan inisialisasi untuk pin SDA yang terdapat di RFID Mifare RC522 agar dapat terhubung dengan pin digital 9 pada arduino. Untuk inisialisasi buzzer sebagai tanda bahwa ada akses RFID yang ditolak dan agar dapat terhubung dengan pin 8 pada arduino.

3.6.2. Input

mfrc522.PCD_Init(); : input RFID mifare RC522

;

Penjelasan;

Sintaks program mfrc522.PCD_Init(); untuk mengaktifkan input RFID mifare RC522.

(15)

3.6.3. Main Program

if (content.substring(1) == "20 92 92 75") { : untuk mengatur id RFID dapat diterima

Serial.println("Authorized access"); : menampilkan karakter di serial monitor di Arduino IDE

Serial.println(); : memberi jarak karakter pada serial monitor Arduino IDE digitalWrite(doorLock,HIGH); : memberi sinyal High pada Relay digitalWrite(pinBuzzer, HIGH); : memberi sinyal High pada Buzzer digitalWrite(LED1,HIGH); : memberi sinyal High pada LED 1 digitalWrite(LED2,LOW); : memberi sinyal Low pada LED 2 digitalWrite(pinBuzzer, LOW); : memberi sinyal Low pada Buzzer delay(5000); : memberi jeda waktu

digitalWrite(pinBuzzer, HIGH); : memberi sinyal High pada Buzzer

delay(500); : memberi jeda waktu

digitalWrite(doorLock,HIGH); : memberi sinyal High pada Relay delay(5000); : memberi jeda waktu

lcd . clear (); : membersihkan tampilan LCD lcd.setCursor(0,1); : mengatur posisi karakter di LCD lcd.print(" Tempelkan Kartu "); : menampilkan karakter LCD delay(500); : memberi waktu jeda

(16)

lcd.setCursor(0,1); :mengatur posisi karakter di LCD lcd.print(" Selamat Datang "); : menampilkan karakter LCD lcd.setCursor(0,2); : mengatur posisi Karakter LCD lcd.print(" Silahkan Masuk "); : menampilkan karakter LCD

delay(0); : memberi waktu jeda

digitalWrite(LED1,HIGH); : memberi sinyal High pada LED 1 digitalWrite(LED2,LOW); : memberi sinyal Low pada LED 2 digitalWrite(pinBuzzer, LOW); : memberi sinyal Low pada Buzzer

delay(500); : memberikan waktu jeda

digitalWrite(pinBuzzer, HIGH); : memberi sinyal High pada Buzzer delay(500); : memberikan waktu jeda

digitalWrite(doorLock,HIGH); : memberi sinyal High pada Relay delay(5000); : memberikan waktu jeda

lcd.clear(); : membersihkan tampilan LCD

lcd.setCursor (0,1); : mengatur posisi karakter di LCD lcd.print(F(" Silahkan Masuk ")); : menampilkan karakter pada LCD for(int i=5; i>0; i--) : Perulangan

lcd.setCursor (17,2); lcd.print(i); : mengatur posisi karakter LCD delay (1000); : memberi jeda waktu

digitalWrite(doorLock,LOW); : memberi sinyal Low pada Relay

(17)

lcd.clear(); : membersihkan tampilkan LCD lcd.setCursor(0,1); : mengatur posisi karakter di LCD lcd.print(" * Tugas Akhir *"); : menampilkan karakter pada LCD

delay(300); : menberikan jeda waktu

lcd.setCursor(0,2); : mengatur posisi karakter LCD

lcd.print(" Akses Ditolak "); : menampilkan karakter pada LCD

digitalWrite(pinBuzzer, LOW); : memberi sinyal Low pada Buzzer

digitalWrite(LED2, HIGH); : memberi sinyal High pada LED 2

(18)

digitalWrite(LED1,LOW); : memberi sinyal Low pada LED 1

lcd.setCursor(0,1); : mengatur posisi karakter pada LCD lcd.print(" Tempelkan Kartu"); : menampilkan karakter di pada LCD

;

Penjelasan:

Sintaks program yang diletakan pada PORT MISO, MOSI, SCK, SDA dan RESET sebagai input akan mengirim data kepada mikrokontroler atmega 328p sesuai dengan logika yang dituliskan pada program. Ketika logika tersebut sesuai dengan program yang telah dihasilkan, maka secara otomatis output akan menjalankan perintah sesuai

dengan instruksi yang telah di proses pada mikrokontroler Atmega 328p. Perintah input akan dikirim secara cepat ke mikrokontroler Atmega 328p dan akan di proses untuk dikirim ke output secara cepat.

3.6.4 Output

pinMode(LED1, OUTPUT); : mengatur LED 1 sebagiai Output pinMode(LED2, OUTPUT); : mengatur LED 2 sebagai Output pinMode(pinBuzzer, OUTPUT); : mengatur Buzzer sebagai Output pinMode(doorLock,OUTPUT);. : mengatur Relay sebagai Output

lcd.begin( 16,2); : mengatur LCD 16 x 2

(19)

;

Penjelasan:

Sintaks pinMode(LED1,Output); pinMode(LED2,Output); PinMode(Buzzer,Output);

pinMode(doorLock,Output); adalah mengatur LED dan Buzzer sebagai output yang berfungsi sebagai indikator RFID. Lcd.begin(16,2); itu mendeklarasikan bahwa LCD yang dipakai itu LCD 16x2 yang dimana LCD ini dapat memuat 16 karakter dan 2 baris.

3.7. Hasil Percobaan

Pada pembahasan ini proses percobaan yang dilakukan terhadap alat yang dibuat. Hasil percobaan terbagi menjadi tiga bagian, yaitu:

3.7.1. Hasil Input

Percobaan yang penulis lakukan melingkupi input, proses dan output.Adapun hasil percobaan sebagai berikut:

(20)

Table III.2 Percobaan input RFID Pendeteksian

RFID

Jarak Deteksi Nomor

ID Tag

Kondisi ID Tag

1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm

Tag 1 Terbaca Terbaca Terbaca Terbaca Tidak Terbaca

47 C2 E7 35

Akses Diterima Tag 2 Terbaca Terbaca Terbaca Terbaca Tidak

Terbaca

09 IC D8 5A

Akses Ditolak

Percobaan pada rangkaian RFID Mifare RC522 ini dilakukan dengan mendekatkan TagRFID ke readerRFID. Tujuan mendekatkan tagFID ke readerRFID adalah untuk proses pembacaan data ID di tag oleh reader.Dari hasil percobaan RFID Mifare RC522 didapatkan hasil seperti pada Tabel III.2. ID Tag yang telah terdaftar di memori mikrokontroler akan diterima sementara ID Tag yang tidak terdaftar akan ditolak.

Pengujian RFID Mifare RC522 menjelaskan bahwa sistem RFID dapat bekerja dengan baik. RFID Mifare RC522 dapat mengenali RFID Tag, begitu jufa mikrokontroler yang sebagai pusat kendali sistem mampu mengidentifikasi setiap RFID Tag. Hasil percobaan didapatkan bahwa jarak baca RFID Mifare RC522 terhadap RFID Tag hanya mampu mendeteksi maksimal 4 cm.

(21)

3.7.2. Hasil Percobaan Output

Tabel III.3 Hasil percobaan output No. Tag ID Kondisi

Tag ID

LED Hijau

LED Merah

Buzzer Solenoid Durasi Waktu 1. 47 C2 E7

25

Diterima Hidup Mati Bunyi Terkunci 1 Menit

2. 09 IC D8 5A

Ditolak Mati Hidup Bunyi Tidak Terkunci

1 Menit

Berdasarkan percobaan output didapatkan hasil ketika dilakukan pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID diterima hasil percobaan menunjukan LED hijau hidup, Solenoid terkunci tetapi LED merah dan buzzer mati dalam durasi waktu 1 menit Dan jika pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID ditolak maka hasil percobaan menunjukan bahwa LED merah hidup, buzzer hidup tetapi LED hijau, Solenoid Tidak Terkunci dalam durasi waktu 1 menit Hasil percobaan output ini menjelaskan bahwa LED hijau, LED merah, buzzer dan Solenoid dapat bekerja dengan baik.

(22)

Tabel III.4 Hasil percobaan LCD

No. Tag ID Kondisi Tag Output LCD

1. 47 C2 E7 35 Diterima Selamat datang

2. 09 IC D8 5A Ditolak Akses ditolak

Hasil percobaan LCD menunjukan bahwa LCD dapat bekerja dengan baik, karena LCD dapat memberikankan outputberupa informasi seperti “Authorized access”jika dilakukan pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID diterima, dan “Access denied”jika dilakukan pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID ditolak.

3.7.3. Hasil Percobaan Keseluruhan

Setelah kami melakuka percobaan keseluruhan dengandilakukan penggabungan seluruh rangkaian menjadi satu sistem dan diuji bersamaan. Dan didapati hasil keseluruhan tabel percobaanberikut ini:

Tabel III.5

Hasil percobaan keseluruhan

(23)

No Tag ID

Kondisi Tag ID

LED Hijau

LED Merah

Alarm Buzzer

Output LCD

Solenoid Durasi Waktu 1. 47 C2

E7 35

Diterima Hidup Mati Bunyi Selamat datang

Terkunci 1 Menit 2. 09 IC

D8 5A

Ditolak Mati Hidup Bunyi Akses Ditolak

Tidak Terkunci

1 Menit

Hasil dari percobaan ini menunjukan bahwa perancangan sesuai dengan target awal pembuatannya. Karena hasil percobaan ini menunjukan bahwa ketika dilakukan pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID diterima pintu akan terbuka, LED hijau akan hidup, LCD akan memberikan informasi “Akses Diterima ” , Solenoid akan terkunci otomatis, dalam durasi waktu 1 menit. Dan jika dilakukan pembacaan RFID Tag dengan kondisi Tag ID ditolak Solenoid tidak akan terkunci akan tetapi LED merah, Alarm buzzer akan hidup, LCD akan memberikan informasi “Akses Ditolak”.

Dala, durasi waktu 1 menit