RANCANG BANGUN PINTU PARKIR OTOMATIS MEMANFAATKAN SENSOR HC-SR04
Program Studi Diploma III Permesinan Kapal Anggota Kelompok :
1. Muhada (23 02 006)
2. Wahyu Revina K (23 02 012) 3. Yudha Kurniawan (23 02 024)
POLITEKNIK TRANSPORTASI SUNGAI, DANAU DAN PENYEBRANGAN PALEMBANG
TAHUN 2024
1 DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN ... 2
A. Latar Belakang ... 2
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Batasan Masalah ... 3
E. Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Perparkiran ... 5
B. Mikrokontroller AVR ATMega 328P ... 6
C. Motor Servo ... 6
D. Sensor Ultrasonic HC-SR04 ... 7
E. Baterai ... 7
F. Software Arduino IDE ... 8
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 9
A. Perancangan Sistem ... 9
B. Algoritma Sistem ... 10
C. Hasil dan Pembahasan ... 10
D. Kesimpulan dan Saran ... 12
DAFTAR PUSTAKA ... 13
2 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan zaman dan berkembangnya suatu wilayah maka kebutuham ruang parkir juga turut meningkat. Dengan banyaknya pengunjung suatu wilayah, maka seringkali kebutuhan ruang parkir lebih besar dibandingkan kapasitas parkir yang tersedia, pertumbuhan kendaraan yang sedemikian pesat menyebabkan kondisi ruang parkir yang tidak seimbang.
Ruang parkir sendiri merupakan pemberhentian kendaraan yang lokasinya sudah ditentukan. Dan setiap ruang parkir pasti terdapat palang pintu agar tidak sembarangan para pengendara masuk ke dalam ruang parkir.
Palang pintu parkir merupakan benda yang sering kita temui di berbagai tempat di daerah kita, sebagai keluar masuknya kendaraan pada area parkir.
Sering juga benda ini kita temui di lingkungan umum seperti di kawasan perindustrian, perkantoran bahkan di sekolah.
Namun palang pintu yang ada saat ini masih ada dan masih banyak yang menggunakan sistem manual, yaitu petugas memberikan kartu parkir kepada pengguna parkir dan mengambil kartu parkir pada saat pengguna parkir ingin keluar. Hal ini dapat menyebabkan kemacetan yang disebabkan antrian untuk masuk/keluar area parkir, itu sangat tidak efektif dan membuang waktu pengguna jasa parkir.
Dengan perkembangan ilmu dan teknologi yang pesat, seharusnya terdapat teknologi yang dapat diterapkan untuk menyelesaikan masalah- masalah tersebut. Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Secara garis besar, cara kerja mikrokontroler adalah membaca dan menulis data.
Mikrokontroler memiliki kemampuan untuk mempertahankan fungsi sementara menunggu interupsi sehingga banyak dari mikrokontroler yang digunakan untuk aplikasi tertentu. Dimana sistem parkir otomatis ini akan menggunakan mikrokontroller arduino sebagai alat pembantu sistem parkir
3
otomatis. Sistem parkir yang dirancang agar mampu membuka dan menutup portal masuk secara otomatis melaui deteksi sensor ultrasonic.
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu.
Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut.
Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
B. Rumusan Masalah
Melihat masalah di atas dan melihat kemajuan teknologi yang tengah berkembang pesat di masa modern ini. Maka penelitian ini menyimpulkan bahwa kemudahan adalah sesuatu hal yang sangat dibutuhkan untuk memaksimalkan waktu yang dibutuhkan. Penelitian ini juga menyimpulkan bahwa dibutuhkan suatu alat yang dapat bekerja secara otomatis tanpa harus menggunakan tenaga manusia untuk mengoperasikannya.
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan hal tersebut peneliti ingin meneliti tentang bagaimana mengoptimalkan cara kerja palang pintu tersebut agar dapat mengefisienkan waktu tanpa bantuan manusia dan menghasilkan sebuah prototipe sistem smart parking dengan menerapkan mikrokontroler.
D. Batasan Masalah
Permasalahan yang berhubungan dengan masalah penelitian ini sangatlah luas, sehingga diperlukan batasan masalah yang jelas agar penelitian ini lebih fokus dan diperoleh hasil yang maksimal, diharapkan lebih spesifik dan terarah. Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Rancangan yang kami buat ini menggunakan papan mikrokontroler Arduino ATMega 328P sebagai media
4
2. Sensor yang digunakan dalam rancangan yang kami buat menggunakan sensor ultrasonic HC-SR04
E. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi dan dapat menambah pengetahuan, rujukan, referensi dan pengalaman apabila ditemukan permasalahan-permasalahan baru dikemudian hari, dapat menjadi acuan apabila hendak melakukan penelitian lebih lanjut.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Perparkiran
Parkir adalah suatu kendaraan yang tidak bergerak yang bersifat sementara. Berdasarkan jenisnya, parkir dapat dibedakan menjadi beberapa tipe, antara lain:
Parkir menurut tempat dibagi menjadi 2 (dua):
- On Street Parking: Parkir yang mengambil tempat sepanjang jalan, dengan atau tanpa melebarkan jalan untuk fasilitas parkir.
- Off Street Parking: Parkir yang menempati pelataran parkir tertentu diluar badan jalan baik halaman terbuka atau di dalam bangunan khusus untuk parkir.
Parkir menurut status dibagi menjadi 5 (lima):
- Parkir Umum: perparkiran yang menggunakan tanah jalan atau lapangan yang dimiliki dan dikelola Pemerintah Daerah.
- Parkir Khusus: perparkiran yang menggunakan tanah yang dikuasai dan pengelolaannya diselenggerakan oleh pihak ketiga.
- Parkir Darurat: perparkiran di tempat umum, baik di tanah, jalan lapangan milik Pemerintah Daerah atau swasta karena kegiatan insidentil
- Taman Parkir: suatu area bangunan perparkiran yang dilengkapi fasilitas sarana perparkiran yang pengelolannnya diselenggarakan oleh Pemerintah Daerah.
- Gedung Parkir: bangunan yang dimanfaatkan untuk tempat parkir yang diselenggarakan oleh Pemerintah Daerah atau pihak yang mendapat izin dari Pemerintah Daerah.
6 B. Mikrokontroller AVR ATMega 328P
Mikrokontroler AVR (Alfand Vegaard’s Risc Processor) ATMega328P merupakan seri mikrokontroler Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) 8-bit buatan Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi pada program dieksekusi dalam satu siklus clock. ATMega328P mempunyai 8 Kbyte in- System Programmable Flash yang memungkinkan memori program untuk diprogram ulang (read/write) dengan koneksi secara serial yang disebut Serial Peripheral Interface (SPI).
Gambar 1. Arduino ATMega 328P
AVR memilki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu memiliki kecepatan dalam mengeksekusi program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock (lebih cepat dibandingkan mikrokontroler keluarga MCS 51 yang memiliki arsitektur Complex Intrukstion Set Compute). ATMega328P mempunyai throughput mendekati 1 Millions Instruction Per Second (MIPS) per MHz, sehingga membuat konsumsi daya menjadi rendah terhadap kecepatan proses eksekusi perintah. Mikrokontroler ini adalah jenis mikrokontroler AVR yang dapat diprogram dengan mudah dan diprogram ulang dengan banyak platform. Salah satunya lewat Prototype Arduino dan Aplikasi Arduino IDE.
C. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol
7
yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Motor servo juga digunakan sebagai penggerak bagi katup untuk terbuka dan tertutup dalam sistem irigasi.
D. Sensor Ultrasonic HC-SR04
Sensor ultrasonic HC-SR04 merupakan sensor siap pakai yang berfungsi sebagai pengirim, penerima dan pengontrol gelombang ultrasonic.
Sensor ini bisa digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2 cm – 4 cm dengan akurasi 3 mm. Sensor ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc digunakan sebagai listrik positif dan Gnd sebagai ground. Pin Trigger digunakan untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.
Cara menggunakan sensor ini yaitu, ketika diberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonic dengan frekuensi 40 kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.
E. Baterai
Batеrai kotak 9V adalah batеrai voltasе tеtap, yang bеrarti bahwa tеgangannya tidak bеrubah sеiring waktu. Batеrai ini tеrdiri dari еnam sеl voltasе kеcil yang dihubungkan sеcara sеri. Sеtiap sеl mеnghasilkan tеgangan 1,5 volt, sеhingga batеrai kotak 9V mеnghasilkan tеgangan total 9 volt.
Gambar 3. Ultrasonic HC-SR04
8
Batеrai kotak 9V bеkеrja dеngan mеmanfaatkan rеaksi kimia antara logam dan еlеktrolit. Dalam batеrai alkalinе, logam yang digunakan adalah sеng, sеdangkan еlеktrolitnya adalah campuran air dan amonium klorida.
Dalam batеrai karbon-zinc, logam yang digunakan adalah karbon, sеdangkan еlеktrolitnya adalah campuran air dan amonium klorida.
F. Software Arduino IDE
Untuk menjalankan program yang sesuai agar dapat menjalankan perintah dari rancangan ini sebagai langkah pembuatan rancang bangun sistem parkir otomatis. Maka, diperlukan suatu software yang membantu penulis dalam penulisan program, dan software yang dibutuhkan adalah software arduino IDE dan dimana kode yang diketikkan oleh penulis akan dimasukkan ke dalam software arduino IDE tersebut yang dinamakan sketch.
9 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Perancangan Sistem
Gambar 4. Flowchart
Pada gambar 6 merupakan bagaimana cara kerja pada pembuatan alat ini. Pada posisi awal posisi motor servo dalam keadaan posisi 0.. dalam keadaan tersebut palang pintu parkir dalam keadaan tertutup. Sensor ultrasonik akan membaca nilai jarak halangan. Saat kendaraan masuk secara maka secara otomatis jarak halangan yang terbaca oleh sensor ultrasonik akan semakin pendek. Nilai jarak halangan inilah yang akan menggerakan motor servo menjadi 900. Pada saat posisi motor servo ini maka palang pintu parkir akan terbuka.
Modul Sensor Ultrasonik HC-SR04 befungsi sebagai pemancar (transmitter) dan juga sebagai penerima (receiver) gelombang ultrasonik.
Arduino ATMega 328P befungsi sebagai kendali utama pada alat, dimana arduino memberi perintah kepada sensor ultrasonik untuk memancarkan gelombang ultrasonik dan menghitung waktu tempuh gelombang ultrasonik yang dipantulkan dan diterima kembali oleh sensor lalu mengkalkulasi jarak
10
benda yang memantulkan gelombang ultrasonik tersebut berdasarkan waktu tempuh.
B. Algoritma Sistem
Dalam perancangan sistem rancang bangun ini dikendalikan oleh mikrokontroler. Fungsi dari masing-masing komponen:
a. Power supply/ USB, berfungsi sebagai pemberi tegangan arus daya listrik untuk menghidupkan mikrokontroler Arduino.
b. Mikrokontroler arduino, sebagai alat kendali yang mengkonvesikan data atau memproses objek menjadi data.
c. Sensor ultrasonicl berfungsi sebagai pembaca objek (input) dan mengirimkan data ke mikrokontroler arduino.
d. Motor servo, berfungsi sebagai alat penggerak portal pintu masuk dan portal keluar.
C. Hasil dan Pembahasan
Pengujian keseluruhan adalah pengujian mulai dari ketika alat sedang di upload program dari komputer sampai alat tersebut bekerja sesuai dengan perancangannya.
1. Pengolahan Data
Pada pengolahan data akan dijelaskan secara rinci bagaimana data yang telah diperoleh dari hasil pengamatan dilapangan akan diolah dan dimasukan kedalam program yang dirancang oleh penulis sesuai dengan kebutuhan.
a. Masukan (input) Sistem
Dalam menginput perintah ke sistem, penulis menggunakan Software Arduino IDE untuk membuat kode program sistem yang telah dirancang oleh peneliti dan Arduino Uno harus diisi dengan kode program tersebut agar alat dapat berjalan dengan semestinnya.
b. Pemrosesan Sistem
Setelah melakukan tahapan demj tahapan perancangan, maka langkah selanjutnya melakukan serangkaian uji coba, data yang diperoleh dari sensor ultrasonic HC-SR04, motor servo
11
kemudian akan diproses oleh Mikrokontroler Arduino ATMega 328P. Setelah pemrosesan data selesai, maka selanjutnya Arduino ATMega 328P kepada sensor ultrasonic jika ada benda yang menghalang tepat didepan sensor ultrasonic maka sensor akan mengirim data ke Arduino ATMega 328P, kemudian data tersebut ke motor servo untuk membuka palang pintu.
Tabel 1. Spesifikasi Kebutuhan Sistem
No Komponen Jumlah
1. Arduino ATMega 328P 1
2. Motor Servo 1
3. Sensor Ultrasonic HC-SR04 1
4. USB 1
5. Kabel Jumper 10
2. Hasil Percobaan
Setelah alat sistem parkir otomatis dirakit, maka selanjutnya penulis akan menguji coba alat tersebut menyeluruh, yaitu dengan menguji coba alat tersebut.
Tabel 2. Pengujian Sensor
No Nama
Komponen
Kondisi Pengujian Hasil Pengujian
1.
Sensor Ultrasonic
Meletakkan mobil di depan pancaran sensor ultrasonic
Menjauhkan sebuah mobil dari pancaran sensor ultrasonic
Motor servo akan terbuka secara otomatis
Motor servo akan tertutup secara otomatis
12
Tabel 3. Pengujian Hasil Keluaran
No Nama
Penguji
Test Input Hasil Yang Diharapkan
Hasil Pengujian 1. Motor servo Mobil melewati
sensor palang pintu masuk dan keluar
Motor servo membuka dan menutup otomatis
Sesuai harapan
D. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat yang dilakukan dalam penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa:
a. Pendeteksi area parkir otomatis ini menggunakan mikrokontroler arduino ATMega 328P sebagai pemroses data.
b. Penggunaan sensor ultrasonic dapat diterapkan pada pembuatan pintu parkir.
c. Kemudian data masukan yang diperoleh tersebut selanjutnya akan diproses lalu dikirim dalam bentuk intruksi kepada motor servo untuk membuka palang pintu masuk serta menutup kembali secara otomatis.
2. Saran
Beberapa saran dan masukan untuk pengembangan dari alat ini diantaranya:
a. Menggunakan Mikrokontroler dengan spesifikasi lebih tinggi dibandingkan Arduino ATMega 328P
b. Menggunakan komunikasi Iot dan RFID
13
DAFTAR PUSTAKA
[1] Salamah Ketty, S. & Putra Dolly, L. (2022). Jurnal Teknologi Elektro.
Rancang Bangun Kontrol Smart Parking Otomatis Berbasis Arduino, 10(1), 34-39
[2] Anastasia Tjut, A., Mufti, A. & Rahman, A. (2017). Jurnal Online Teknik Elektro. Rancang Bangun Sistem Parkir Otomatis dan Informatif Berbasis Mikrokontroler ATMega2560, 2(1), 29-34
[3] Yudha Putra, S. F., & Sani Ridwan, A. (2017). Jurnal Hasil Penelitian Bidang Fisika. Implementasi Sensor Ultrasonic HC-SR04 Sebagai Sensor Parkir Mobil Berbasis Arduino.
[4] Prastyo, E. A. (2022). arduinoindonesia. Retrieved from Pengertian dan
Prinsip Kerja Motor Servo:
https://www.arduinoindonesia.id/2022/10/pengertian-dan-prinsip-kerja- motor-servo.html
[5] Pulungan, A. I, dkk. (2022). Jurnal Ilmu Komputer dan Informatika (JIKI).
Rancang Bangun Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Arduino, 2(2), 127- 136
[6] Rosmiati, Hidayatullah, P. & Nuraeni, A. (2021). Jurnal Informatika dan Sistem Informasi. Perancangan prototype Sistem Keamanan Parkir Otomatis Berbasis Radio Frequency Identification (RFID), 2(13), 146-153 [7] Utami, Y. T., & Yuri, R. (2021). Jurnal Teknologi dan Sistem Tertanam.
Rancang Bangun Sistem Pintu Parkir Otomatis Berbasis Arduino dan FRID, 2(2), 25-35
