Emitor: Jurnal Teknik Elektro Vol. 20 No. 01 Maret 2020 p-ISSN 1411-8890e-ISSN 2541-4518

Perancangan Sistem Pengunci RumahBerbasis ATMEGA238

Faishal Nanda KisworoProgram Studi Informatika

Universitas Muhammadiyah SurakartaSurakarta, Indonesia

Email: faisalnandak@gmail.com

Abstraksi— Seiring majunya teknologi di bidang Mik-rokontroler pada penerapan sistem rancangan rumah pin-tar, muncul banyaknya inovasi yang di kembangkan untukmelakukan kegiatan sesuatu di rumah dengan cara otoma-tis. Salah satunya inovasi dari penulis yang membuat sistemrancangan pengunci rumah otomatis berbasis Bluetoothdan Sensor Sentuh yang dilengkapi dengan Kamera Serial,mudahnya sistem pengunci rumah konvensional sepertikunci tuas dan kunci silinder dapat dengan mudah di-pelajari oleh orang awam dengan begitu banyak terjaditindak kriminal seperti perampokan di dalam rumah. Ada-nya inovasi dari penulis yaitu membuat rancangan sistempengunci rumah otomatis yang berbasis mikrokontrolerdengan dilengkapi pengaman ganda yaitu berupa passworddan Kamera Serial. Metode yang digunakan untuk ran-cangan sistem tersebut adalah metode eksperimental yangdiimplementasikan pada software dan hardware, karenamenurut penulis metode ini sangat cocok untuk pengem-bangan sistem atau alat yang baru. Rancangan sistem inibaru mencapai hasil prototipe, dengan demikian rancangansistem tersebut masih membutuhkan pengembangan lagi,terutama pada bagian casing. Rancangan sistem tersebuttelah diuji dengan mencoba mengaktifkan dan menonak-tifkan solenoid lewat modul Sensor Sentuh dan modulBluetooth HC-05 yang telah terkoneksi lewat transmisibluetooth pada smartphone, lalu mengaktifkan Buzzer danKamera Serial jika adanya getaran yang diterima olehSensor Getar. Aplikasi yang terpasang pada smartphonetelah dilengkapi dengan sistem login password yang ber-guna untuk menambahkan keamanan ganda pada sistempengunci rumah otomatis.

Kata Kunci— Arduino, Mikrokontroler, Bluetooth, Sen-sor Sentuh, Kamera Serial

Abstracts— As technology advances in the field ofmicrocontrollers in the application of smart home designsystems, there have been many innovations developed tocarry out activities at home in an automatic way. Theresearch focus is on the home locking system design usingBluetooth based. The locking system equipped with serialcameras to ease monitoring. The existence of innovationfrom the author is to design an automatic home lockingsystem based on a microcontroller with dual security in theform of a password and a serial camera. The method usedfor the design of the system is the Experimental method,

which is implemented in software and hardware because,according to the author, this method is very suitable forthe development of new systems or tools. The design ofthis system has only reached the results of Prototype. Thusthe design of the system still needs further development,especially in the casing section. The system design has beentested by trying to activate and deactivate the Solenoid viathe Touch Sensor module and the Bluetooth HC-05 modulethat has been connected via a bluethooth transmissionon the smartphone, then activate the Buzzer and SerialCamera. The vibrations detection using vibration Sensor.The application installed on the smartphone is equippedwith a password login system that is useful for addingdouble security to an automatic home locking system.

Keywords— Arduino, Microcontroller, Bluetooth, TouchSensor, Serial Camera

I. PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi yang sangat pesat saat ini banyakinovasi-inovasi baru yang bermunculan yang berguna untukmempermudah dan memberi keamanan yang kompleks. Haltersebut membuat banyak developer muncul dan bersaing un-tuk mengembangkan rancangan teknologi yang berguna untukmasyarakat luas.

Seiring maju nya perkembangan teknologi masa kini baikdalam bidang teknologi informasi dan di bidang mikrokontro-ler dalam menerapkan rumah pintar yang dapat memudahkankegiatan manusia di rumah dengan cara otomatis. Awalnyakegiatan yang dilakukan di rumah seperti mematikan lampu,menghidupkan listrik di rumah, membuka jendela dan menutuppintu dilakukan secara manual dengan menghampiri sakelartertentu untuk mengaktifkannya. Dengan banyaknya sistemyang dilakukan secara manual di dalam rumah, menjadi ba-nyak orang mengerti tingkat kelemahan pada keamanan rumah,dengan begitu banyak tingkat kriminal yang terjadi karenamudahnya sistem manual di rumah untuk dipelajari.

Berdasarkan data yang dimiliki oleh Polresta Surabaya,tercatat bahwa tahun 2018 terdapat 132 kasus pencurian dan pe-rampokan yang terjadi dalam rumah. Meskipun kasus tersebutmemiliki angka penurunan di tahun 2017 yang mencapai angka141, hal ini belum dapat membuat tenang masyarakat sekitar.Tidak hanya membobol kunci rumah tetapi tindak kriminalperampokan di dalam rumah biasanya juga disertai denganpembunuhan.

32

Faishal Nanda Kisworo, Perancangan Sistem Pengunci Rumah Berbasis ATMEGA238

Mudahnya sistem manual kunci rumah seperti jenis kuncisilinder dan kunci tuas sangat mudah dipelajari oleh orangawam. Dari kedua jenis kunci tersebut yang paling mudahuntuk membobol adalah kunci silinder karena di dalam kuncisilinder memiliki pir (spring) dan silinder yang kecil. Dengankata lain benda kecil seperti jarum peniti dapat dengan mudahmenggerakkan silinder dan spring tersebut. Untuk kunci tuasmemiliki kelemahan pada bagian bahan yang berada di dalamkunci tuas, bahan tersebut terbuat dari besi murni yang mudahberkarat, dengan mudahnya karat di dalam kunci tuas dapatdengan mudahnya terjadi pembobolan.

Dilihat dari kejadian kriminal dan kelemahan kunci terse-but, maka perlu adanya inovasi yang berguna untuk mening-katkan keamanan pada rumah dan mengubah sistem penguncirumah konvensional menjadi sistem modern, agar sulit untukdipelajari oleh orang awam. Salah satunya sistem keamananpintu rumah otomatis berbasis mikrokontroler yang dilengkapidengan kamera. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagaimikrokontroler, Android sebagai sistem operasi dan Bluetoothsebagai transmisi.

Arduino adalah pengendali mikro yang dapat diprogramdan dibuat dalam board mikrokontroler yang siap pakai dandi dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chipmikrokontroler jenis AVR. Arduino sudah diakui unggul danmudah dalam pemrograman serta harganya juga relatif murah.Selain itu software dan hardware bersifat open-source [1].MIT App Inventor merupakan suatu alat pemrograman yangmemudahkan penggunanya dalam pembuatan sebuah aplikasiAndroid dengan menggunakan system drag and drop perintahyang telah disediakan oleh alat tersebut [2]. Kamera serialVC0706 adalah jenis kamera mikro yang memiliki pin lebihsedikit dari kamera OV7670. Dengan sedikitnya pin padamodul tersebut maka mempermudah pengkabelan untuk dihubungkan ke Arduino. Tetapi modul tersebut memiliki hargarelatif mahal jika di bandingkan dengan modul lainnya [3].Bluetooth merupakan perangkat yang digunakan sebagai me-dia transmisi antara satu perangkat dengan perangkat lainnyayang telah terpasang Bluetooth. Pada sistem yang dibuat kaliini, penulis menggunakan Modul Bluetooth HC-05 sebagaimedia transmisi tanpa menggunakan kabel antara smartphonedengan mikroprosesor. Modul Bluetooth ini dapat langsungdi integrasikan dengan Arduino Uno melalui pin yang telahtersedia [4]. SDCard modul adalah perangkat modul arduinoyang dapat mengolah data untuk di simpan di microsd. Modultersebut dapat menerima daya dari arduino 3 volt hingga 5volt [5]. Solenoid adalah aktuator yang digerakkan secaraelektromagnetik. Ketika tegangan diterapkan pada kumparansolenoid maka gaya elektromagnetik menarik pusat pendorongmasuk. Solenoid paling sering ditemukan dalam mekanismemengancing dan pemicu seperti sistem pengunci rumah, senjatapaintball, dan printer dot matrix [6]. Sistem keamanan rumahadalah kebutuhan wajib setiap pemilik rumah. Salah satu contohsistem keamanan yang masih banyak digunakan adalah alarmrumah. Tetapi seiring dengan perkembangan teknologi saat inisistem keamanan rumah semakin banyak jenisnya dan akanterus berjalan perkembangannya [7]. Sebenarnya sudah adapenelitian tentang sistem ini, tetapi masih banyak yang bisadilakukan untuk pengembangan pada fitur [8].

Berdasarkan permasalahan tersebut, maka penulis terins-pirasi untuk membuat sistem pengunci rumah otomatis yangdapat di akses oleh android berbasis mikrokontroler dilengkapidengan kamera. Dengan begitu dimaksudkan untuk menambahsistem keamanan pada rumah dan mengantisipasi adanya kri-minal saat ini.

II. METODE PENELITIAN

Perancangan sistem pengunci rumah otomatis ini meng-gunakan metode eksperimental yaitu dengan cara melakukanpercobaan langsung pada saat pembangunan sistem penguncirumah tersebut. Dalam pembuatan sistem ini, terdapat beberapatahapan yaitu analis kebutuhan, perancangan perangkat kerasdan perangkat lunak serta pengujian sistem. Tahap ini dapatdilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram alur proses penelitian

A. Analisis Kebutuhan

Tahap pertama dalam analisis ini adalah kebutuhan yangdibutuhkan dalam perancangan sistem pengunci rumah otomatisyang meliputi kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak,seperti contohnya kebutuhan perangkat keras yang utama ada-lah Arduino Uno sebagai mikrokontroler dan modul lainnya,sedangkan untuk perangkat lunak di butuhkan aplikasi ArduinoIDE dan App Inventor sebagai pembuatan kode program.denganadanya kedua perangkat tersebut dapat memaksimalkan kerjadari rancangan pengunci rumah otomatis.

Perangkat Keras. Pada tahap pengembangan ini penulismengunakan berbagai macam instrumen yang dibutuhkan yaitu:Laptop HP Pavilion (Intel HD 4000, 1,8GHz, 500GB ROM,4GB RAM). Smartphone Android (Asus Zenfone Max ProM1 Operating Sistem Oreo 8.0.1) sebagai perangkat yangdapat menginstal aplikasiKunciRumah untuk mengoprasikanmikrokontroler lewat transmisi bluetooth. Papan Arduino UnoR3 sebagai mikrokontroler pengolah data yang diterima olehmodul. Kabel Serial Arduino to PC sebagai media untukberkomuniakasi antara Laptop dan mikrokontroler. ChargerLaptop sebagai power supply 12 volt. Papan PCB berfungsiuntuk merapikan wiring pada rancangan sistem pengunci rumahotomatis. Modul Bluetooth HC-05 sebagai media penerimaperintah yang dikirim oleh smartphone melaui bluetooth. ModulSensor Getar SW-420 sebagai penerima getaran lalu mengolahdata tersebut untuk mengaktifkan Buzzer dan modul Kamera.Buzzer sebagai alarm jika Sensor Getar menerima Getaran.Modul Kamera VC0706 sebagai alat pengambilan gambar jikaBuzzer berbunyi. MicroSD sebagai alat penyimpanan gambardari hasil pemotretan Modul Kamera. Modul MicroSD sebagaipengolah penyimpanan data untuk disimpan ke MicroSD. Mo-dul Sensor Sentuh TTP223B sebagai alat tombol atau saklaruntuk memberi perintah Solenoid. Solenoid Mini sebagai alatpengunci rumah. Dan terakhir adalah perangkat elektronikalainya seperti Resistor, Transistor, Dioda dan Kabel Jumper.

Perangkat Lunak. Pada tahap kebutuhan perangkat lunak,penulis menggunakan berbagai macam software yaitu: Arduino

33

Emitor: Jurnal Teknik Elektro Vol. 20 No. 01 Maret 2020 p-ISSN 1411-8890e-ISSN 2541-4518

IDE aplikasi untuk memberi perintah. kepada papan Arduinodengan bahasa pemrograman C Web online App Inventor un-tung membangun sistem aplikasi Kunci Rumah. Fritzing untukaplikasi perancangan untuk mendesain PCB. Proteus 8 aplikasiuntuk membuat keseluruhan skema rancangan perangkat keras.Dan Corel Draw X7 aplikasi untuk membuat alur diagram.

Gambar 2. Diagram skematis

B. Perancangan Perangkat Keras

Pada tahap kedua yaitu perancangan perangkat keras de-ngan menggunakan Arduino yang dilengkapi chip Atmega328sebagai mikrokontroler dan komponen modul lainnya yangdiaplikasikan pada sebuah rancangan pengunci rumah otomatis.Sketsa rangkaiannya dapat dilihat pada Gambar 2, sedangkanuntuk sketsa keseluruhan rancangan perangkat keras dapat dili-hat pada Gambar 3. Untuk modul yang membutuhkan perangkatelektronika adalah modul kamera dan motor solenoid, karenapada modul kamera membutuhkan tegangan lebih kecil untukmasuk ke modul tersebut, sedangkan untuk motor solenoiddibutuhkan tegangan lebih besar dari Arduino maka dibutuhkanrangkaian elektronika seperti transistor dan Dioda. Diagramskematis dapat dilihat di Gambar 2.

Gambar 3. Sketsa rangkaian keseluruhan perangkat keras

C. Perancangan Perangkat Lunak

Tahap berikutnya adalah perancangan perangkat lunak.Pada tahap ini terdapat dua perancangan yaitu perancanganaplikasi untuk interaksi pada Arduino dan perancangan ArduinoIDE. Perancangan aplikasi menggunakan App Inventor yangterpasang pada Android, yang berguna sebagai pengirim datalewat bluetooth menuju mikrokontroler. Flowcart dari aplikasiAndroid yang diberi nama KunciRumah dapat dilihat padaGambar 4. Untuk blok kode pada App Inventor dapat dilihatpada Gambar 5. Kode program dari Arduino IDE dapat dilihatpada Gambar 6. Tahap selanjutnya adalah pembuatan rancanganperintah logika pada Arduino UNO dengan menggunakan apli-kasi Arduino IDE, guna perancangan tersebut pada Arduinodimaksud untuk dapat menerima dan mengolah data yangdikirim oleh Android lewat aplikasiKunciRumah yang telahterinstal melalui media transmisi bluetooth.

Gambar 4. Flowchart aplikasi KunciRumah

Pada Gambar 5, menjelaskan kode block pada Screan2yang dimana memiliki logika angka 0 ,1 dan 2 untuk memberiperintah pada modul mikrokontroler. Jadi pada saat button yangtelah diberi logika angka 0 akan mengaktifkan solenoid denganbegitu pintu dapat dibuka. Perintah dengan logika angka 1maka menonaktifkan solenoid maka pintu tetap terkunci. Untuklogika angka 2 yaitu menonaktifkan buzzer saat berbunyi.

34

Faishal Nanda Kisworo, Perancangan Sistem Pengunci Rumah Berbasis ATMEGA238

Gambar 5. Kode blok aplikasi KunciRumah dari App Inventor

Sedangkan pada Screan1 yaitu kode block yang berisi logikauntuk login dan masuk ke Screan2.

D. Pengujian Sistem

Tahap akhir dalam perancangan sistem adalah pengujiansistem baik dari perangkat keras maupun perangkat lunak,untuk mengetahui apakah sistem sudah sesuai dengan diagramalur yang telah dibuat. Pengujian perangkat keras ini menda-patkan kendala berupa tegangan power suplai yang masuk keArduino, karena adanya motor solenoid yang membutuhkantegangan 12 volt, tetapi kendala tersebut sudah diperbaikidengan adanya tambahan daya 9 volt dari baterai ke PCB danpenambahan modul step-up dc ke motor solenoid. Sedangkanuntuk perangkat lunak pengujian menggunakan Arduino IDEuntuk melihat ada atau tidak kesalahan pada program tersebut.

Gambar 6. Kode progran dari Arduino IDE

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bagian bab ini penulis akan menerangkan mengenaiinstalasi dan konfigurasi aplikasi KunciPintu dan rangkaian fisikberupa gambar.Kemudian penerapan pengujian sistem bluetoothdan kamera serial berupa tabel.

A. Instalisasi dan Konfigurasi

User Interface dari sistem ini dibuat dengan menggunakanaplikasi berbasis web yaitu App Inventor, sedangkan pembuatankode program pada Arduino menggunakan aplikasi ArduinoIDE. Tampilan aplikasi yang telah dibuat dapat dilihat padaGambar 7. Tampilan A merupakan tampilan awal aplikasiKunciRumah saat dibuka. Pada tampilan ini user diwajibkanmengisikan password untuk masuk ke halaman UI ke dua yangtertera pada Gambar 7 sebelah kanan. Tampilan login padagambar sebelah kiri dapat dilihat adanya tombol ganti passworddan reset ulang password. Fungsi tersebut adalah termasuk

35

Emitor: Jurnal Teknik Elektro Vol. 20 No. 01 Maret 2020 p-ISSN 1411-8890e-ISSN 2541-4518

Tabel I. Pengujian jarak maksimal bluetooth yang dapat di jangkau

Jarak (meter) Hasil

0 OK3 OK6 OK9 OK10 OK11 NO12 NO

sistem keamanan yang tersedia untuk user. Jika passwordyang telah di input user benar maka akan muncul tampilanpada gambar B. Sistem aplikasi ini juga dirangkai dengansedemikian rupa supaya pada saat aplikasi di meminimalkanatau dikeluarkan maka otomatis sistem akan memerintahkanbluetooth ke selonoid agar pintu terkunci.

Gambar 7. User Interface pada sistem aplikasi KunciRumah

B. Pengujian Komunikasi Bluetooth

Dari sistem ini, didapati hasil dari uji sistem yang tercan-tum pada Tabel I. Pada tabel tesersebut akan menampilkan jarakmaksimal yang dapat dijangkau dari koneksi antara BluetoothHC-05 dan Smartphone Android, dengan memberi keteranganOK (terhubung) dan NO (tidak terhubung). Untuk Tabel II, ak-an menampilkan pengujian sistem Bluetooth dengan beberapahambatan.

C. Pengujian Sistem Kamera Serial

Pengujian sistem kamera serial meliputi durasi lamanyagambar yang ditangkap lalu di simpan ke MicroSD. Untuk

Tabel II. Pengujian dengan berbagai hambatan

No. Kondisi Hasil

1 Modul Bluetooth ditanam dibalikpintu dengan ketebalan kayu 1 cm

Bluetooth terbacadan dapat terhubung

2 Modul Bluetooth ditanam dibalikpintu dengan ketebalan kayu 2 cm

Bluetooth terbacadan dapat terhubung

3 Modul Bluetooth ditanam dibalikpintu dengan ketebalan kayu 2 cmdan dibalik tembok

Bluetooth terbacadan tidak dapatterhubung

Tabel III. Pengujian sistem Kamera Serial dalam pemotretan gambar

Ukuran piksel Durasi (detik)

160× 120 3,5320× 240 7,1640× 480 13

pengujian dari kedua modul tersebut dapat dilihat pada TabelIII.

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pembuatan Tugas Akhir ini dapat ditarik ke-simpulan sebagai berikut: App Inventor dapat digunakan untukmembuat aplikasi Android yang dapat mengontrol Arduino le-wat modul Bluetooth HC-05. Jarak maksimal koneksi BluetoothHC-05 dan Smartphone Android adalah 10 meter. Adanya mo-tor solenoid yang membutuhkan daya 12 volt maka dibutuhkantambahan daya baterai 9 vold dan menambahkan modul Step-Up DC. Pengambilan gambar pada Kamera Serial semakinbesar ukuran gambar tersebut diambil maka membutuhkanproses penyimpanan gambar semakin lama. Rangkain tersebutmembutuhkan berapa komponen elektronika seperti Dioda,Resistor, dan Transistor untuk mengarahkan jalur rangkaianlistrik.

Saran untuk pengembangan sistem tersebut adalah di ba-gian daya listrik yang dapat di switch antara tegangan DCdari baterai, dan AC dari listrik rumah, hal tersebut untukmenanggulangi hilangnya daya AC dari rumah.

DAFTAR PUSTAKA

[1] M. Syahwil, panduan mudah belajar arduino mengunakan simulasi pro-teus, sulawesi selatan: ANDI-OFFSET, 2014.

[2] S. Tharishny. S. Selvan, and P. Nair. Android based Smart HouseControl via Wireless Communication. International Journanl of ScientificEngineering and Technology, vol 5, no 1, pp. 323-325, 2016.

[3] M. Damanik. perancangan sitem pendeteksi asap rokok yang dilengkapikamera serial. Jurnal perancangan sistem pendeteksi, vol 2, no 4, pp.15-16, 2017.

[4] K. Ika, A. Tahtawi, and A. Rafi. Aplikasi Arduino-Android untuk SistemKeamanan Sepeda Motor. JTERA Jurnal Teknologi Rekayasa, vol 1, no1, pp. 53-58, 2016.

[5] M. Tatovii, A. Milovanovii and I. Karapandii. Device for the Remote Me-asurement of Meteorological Data Based on Arduino Platform. SerbianJournal of Electrical Engineering, vol 13, no 1,pp. 136-137, 2016.

[6] M. Trossen, Control a Solenoid With Arduino, Wired, 26 Maret 2019.[7] Lamudi, Alat Pintar untuk Mengamankan Rumah dari Penyusup, Wired,

21 Oktober 2014.[8] T. Rahajoeningroem and Wahyudin, Sistem Keamanan Rumah Dengan

Monitoring Menggunakan Jaringan Telepon Seluler, Bandung: Universi-tas Komputer Indonesia, 2013.

36