http://ejournal.unp.ac.id/index.php/jtev/index
Volume 06  Number 01  2020 ISSN: 2302-3309
Received February 01, 2020; Revised February 03, 2020; Accepted February 04, 2020

## Sistem Garasi 0 Pintar Berbasis Mikrokontroler dan Jaringan Wireless
Humaira 1* , Aswardi 2
Jurusan 0 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang *Corresponding author, e-mail: hh.humaira97@gmail.com

## Abstrak
Kebutuhan 0 akan sistem pengendalian jarak jauh semakin meningkat 0 dimana pergerakan manusia semakin luas dan teknologi dituntut memberikan kemudahan dan kenyamanan. Salah satu usaha untuk memberikan kemudahan  dan  kenyamanan  tersebut  adalah  melalui  pengembangan  sistem  otomasi  pada  rumah.  Sistem otomasi  yang  dapat  diterapkan  pada  rumah  salah  satunya  pada  pintu  garasi.  Perkembangan  teknologi komunikasi  dalam  bidang 0 wireless semakin  pesat  seiring  peningkatan  kebutuhan  akan  komunikasi  dan informasi dengan mobilitas yang tinggi. Oleh karena itu pada penelitian ini, dibuatlah sistem garasi pintar berbasis mikrokontroler dan jaringan wireless . Pada pembuatan alat ini untuk mengontrol sistem buka tutup pintu pada garasi, teknologi yang digunakan bersifat nirkabel atau wireless , sistem akan diberi wifi module NodeMcu  ESP8266  yang  nanti  terhubung 0 dengan  jaringan wifi secara wireless dan  dikendalikan  oleh smartphone android yang dibuat dengan menggunakan MIT App Inventor , yang dapat dikontrol dari jarak jauh  selagi user masih  terkoneksi  dengan  internet,  dan  dilengkapi  dengan  sensor Ultrasonic dan sensor Infrared untuk  mengetahui  jarak  dan  keberadaan  mobil,  serta  menggunanakan  motor  DC  12v  yang dikontrol menggunakan driver module BTS7960. Kata Kunci : NodeMcu ESP8266, Sensor Ultrasonik , Sensor Infrared, wireless

## Abstract
The  need  for  remote-control  systems  is  increasing  where  human  movements  are  becoming  more widespread  and  technology  is  demanded  to  provide  convenience  and  comfort.  One  effort  to  provide convenience and comfort is through the development of home automation systems. Automation systems that can be applied to the one of the houses on the garage door. The development of communication technology in  the  wireless  field  is  increasingly  rapid  along  with  the  increasing  need  for  communication  and information with high mobility. Therefore in this study, a smart garage system based on a microcontroller and  wireless  network  was  made.  In  making  this  tool  to  control  the  open  and  close  system  of  the  garage door, the technology used is  wireless or  wireless, the system will be  provided with a  NodeMcu ESP8266 wifi  module  that  will  later  be  connected  to  a  wifi  network  wirelessly  and  controlled  by  an  android smartphone  made  using  the  MIT  App  Inventor,  which  can  be  controlled  remotely  while  the  user  is  still connected to the internet, and is equipped with 0 Ultrasonic sensors and Infrared sensors to determine the distance and whereabouts of the car, as well as using a 12v DC motor that is controlled using the BTS7960 driver module.
Keywords : NodeMcu ESP8266, Ultrasonic sensor, Infrared sensor, wireless

## PENDAHULUAN
Manusia 0 selalu 0 berusaha 0 untuk 0 menciptakan 0 sesuat 0 yang 0 dapa 0 meringankan  aktifitas dengan  memanfaatkan 0 teknologi.  Karena  dengan 0 teknologi  menjadikan 0 segala  sesuatu yang  dilakukan 0 menjadi  lebih  mudah.  Hal 0 ini  yang  mendorong 0 perkembangan  teknologi yang 0 telah  banyak  menghasilkan u alat  sebagai  piranti u untuk  mempermudah  kegiatan manusia bahkan menggantikan 0 peran manusia dalam suatu fungsi u tertentu. Kebutuhan akan sistem 0 pengendalian  jarak 0 jauh  semakin  meningkat  dimana 0 pergerakan  manusia 0 semakin luas 0 dan  teknologi o dituntut  memberikan o kemudahan 0 dan 0 kenyamanan.  Salah o satu  usaha untuk o memberikan  kemudahan  dan o kenyamanan  tersebut 0 adalah  melalui o pengembangan sistem u otomasi  pada u rumah.  Sistem 0 otomasi  yang 0 dapat  diterapkan 0 pada  rumah u salah satunya pada e pintu 0 garasi.
Seiring 0 dengan  perkembangan u teknologi 0 dan  ilmu  pengetahuan u yang  berkembang dengan 0 pesat,  sehingga 0 telah  banyak 0 penelitian-penelitian  yang  dilakukan. 0 Dengan
berkembangnya  sistem 0 kontrol  terhadap u peralatan-peralatan 0 listrik  yang  dahulunya dilakukan o secara  manual, p sekarang  penelitian o telah  mulai p memanfaatkan  penggunaan smartphone 0 android kedalam sistem 0 pengendaliannya [1]. Android merupakan sebuah o sistem  operas o yang  dirancang 0 khusus  untuk 0 perangkat o bergerak  berup a layar sentuh  seperti 0 telepon  pintar 0 ( smartphone), dengan 0 perkembangan smartphon e android yang 0 semakin  cepat,  sekarang  sudah  mulai  diaplikasikan  untuk  mengontrol  peralatan elektronik, sehingga dapat dikontrol dan dimonitor dari jarak jauh 0 dengan koneksi internet, ditambah  sekarang  sudah  memasuki  industri  revolusi  4.0  yang  menekankan  integrasi  antar alat  menggunakan  internet  dan  pemanfaatan big data  [2].  Seiring  dengan  berkembangnya teknologi Internet  of  Things 0 (IoT)  yang  merupakan  unsur  utama  dari 0 perkembangan industri  revolusi  4.0  dimana  mesin  dapat  dikontrol  dari  jarak  jauh  dengan  konektivitas internet.

## A. NodeMCU 0 ESP8266
NodeMcu 0 merupakan  sebuah opensource 0 platform IoT  dan  pengembangan Kit yang menggunakan  bahasa  pemrograman  untuk  membantu programmer dalam    membuat prototype produk  IoT   atau  bisa dengan   memakai sketch dengan   arduino 0 IDE [3]. Pengembangan Kit ini  didasarkan  pada  modul 0 ESP8266,  yang  mengintegrasikan  GPIO, PWM  ( Pulse  Width  Modulation ),  IIC  ,  1-Wire  dan  ADC 0 ( Analog  to  Digital  Converter ) semua dalam satu board .
Gambar 1. Pin 0 mapping NodeMCU ESP8266

## B. Sensor Ultrasonik
Sensor 0 ultrasonik merupakan sebuah sensor yang 0 berfungsi untuk 0 mengubah besaran 0 fisis  (bunyi)  menjadi 0 besaran  listrik  dan  sebaliknya  untuk  mendeteksi  keberadaan suatu objek. Sensor ini bekerja pada frekuensi  di  atas gelombang suara dari 40 a KHz sampai 400 0 KHz. a Cara kerjanya 0 didasarkan 0 prinsip dari o pantulan suatu gelombang p suara sehingga dapat  digunakan 0 untuk  menafsirkan  eksistensi  sebuah  benda  spesifik  yang  ada  dalam jangkauan 0 frekuensinya  [4].  Sensor 0 ultrasonik 0 terdiri  dari  sebuah 0 transmitter o (Pemancar) dan o sebuah receiver 0 (penerima).
Gambar 2. Rangkaian 0 Transmitter
Gambar 3. Rangkaian Receiver 0 Sensor Ultrasonik
Prinsip o pengukuran 0 jarak p menggunakan  sensor p ultrasonik  yaitu  ketika p pulsa  trigger diberikan p pada  sensor, 0 transmitter  akan p mulai  memancarkan p gelombang 0 ultrasonik,  pada saat 0 yang  sama  sensor 0 akan  menghasilkan 0 output  TTL  transisi 0 naik  menandakan  sensor mulai 0 menghitung waktu 0 pengukuran, 0 setelah receiver 0 menerima pantulan 0 yang dihasilkan oleh  suatu 0 objek  maka p pengukuran  waktu p akan  dihentikan 0 dengan  menghasilkan o output TTL  transisi 0 turun.  Jika 0 waktu  pengukuran p adalah  t 0 dan  kecepatan 0 suara  adalah 0 340  m/s, maka jarak 0 antara p sensor dengan p objek dapat 0 dihitung p dengan menggunakan p Persamaan1.
(1)

## C. Sensor 0 Inframerah
Infra  red 0 (IR)  detektor p atau  sensor i infra  merah  adalah 0 komponen p elektronika  yang dapat p mengidentifikasi  cahaya p infra  merah  (infra  red, p IR). 0 Sensor p infra  merah p atau detektor p infra  merah p saat  ini p ada  yang  dibuat p khusus  dalam p satu  modul p dan  dinamakan sebagai p IR  Detector p Photomodules.  IR p Detector p Photomodules  merupakan p sebuah  chip detektor p inframerah digital p yang di dalamnya terdapat p fotodiode p dan penguat (amplifier)[5].
Gambar 4. Rangkaian 0 Sensor Infrared Proximity

## D. Motor DC
Motor 0 DC    adalah  suatu p perangkat  yang p mengubah  energi 0 listrik p menjadi  energi kinetik p atau  gerakan. p Dalam  motor p DC,  kumparan  medan p yang  berbentuk p kutub  sepatu merupakan p bagian  yang  tidak p berputar 0 (stator), p dan  kumparan p jangkarnya  merupakan bagian p yang  berputar  (rotor). p Jika  arus  melewati  konduktor,  maka p akan  timbul  medan magnet  dan  garis-garis p gaya  medan  magnet  (fluks) p dihasilkan  oleh p kutub-kutub 0 magnet pada  stator.  Interaksi p antara  kedua p medan  tersebut  akan p menimbulkan  perpotongan p medan magnet p sehingga  menimbulkan  gaya, p gaya  tersebut  menghasilkan  torsi p yang p akan memutar p rotor[6]. p Motor  DC p yang  digunakan p pada  rancangan p alat  ini p adalah  Motor p DC 12VDC p motor power p heavy 0 duty
Gambar 5. Motor DC 12VDC Motor 0 Power Heavy Duty

## E. Android
Android p adalah p sistem p operasi  dengan p sumber 0 terbuka,  dan Google p merilis  kodenya di bawah p Lisensi 0 Apache . Pemograman p aplikasi p Android p menggunakan p MIT 0 App Inverter p yang  merupakan p aplikasi  web  sumber p terbuka  yang  awalnya p dikembangkan  oleh Google, p dan saat p ini p dikelola p oleh 0 Massachusetts p Institute 0 of p Technology (MIT) [7].
App p Inventor p memungkinkan  pengguna p baru  untuk p memprogram  komputer p untuk menciptakan p aplikasi perangkat p lunak bagi p sistem operasi p Android. 0 App p Inventor menggunakan p antar p muka  grafis, p serupa  dengan p antar  muka p pengguna p pada p Scratch dan StarLogo 0 TNG, p yang  memungkinkan p pengguna p untuk  men- drag-and-drop obyek  visual untuk  menciptakan  aplikasi  yang  bisa  dijalankan  pada  perangkat 0 Android. p Dalam menciptakan  App Inventor, p Google telah p melakukan  riset p yang  berhubungan p dengan komputasi p edukasional p dan menyelesaikan p lingkungan p pengembangan p online Google.

## METODE
Untuk p merancanng  sistem  alat, 0 diperlukan  sebuah  metode  perancangan  alat.  Pada bagian  ini  akan  dipaparkan  secara  ringkas  mengenai  diagram 0 blok,  diagram  alir  yang mengilustrasikan proses 0 kerja dari sistem, serta perancangan rangkaian keseluruhan sistem.

## A. Perancangan Blok Diagram dan Flowchart
Gambar 7. Diagram 0 Alat Secara Keseluruhan
Flowchart p alat  dibuatuntuk p mengetehui  bagaimana p alur  dari  kerja  alat  yang  dibuat. teknologi  yang  digunakan  bersifat  nirkabel  atau wireless ,  sistem  akan  diberi wifi  module NodeMcu 0 ESP8266  yang  nanti  terhubung  dengan 0 jaringan wifi secara wireless dan dikendalikan oleh smartphone android yang dibuat dengan menggunakan 0 MIT App Inventor , yang  dapat  dikontrol  dari  jarak  jauh  selagi user p masih  terkoneksi  dengan  internet,  dan dilengkapi  dengan  sensor 0 Ultrasonic dan sensor 0 Infrared untuk  mengetahui  jarak  dan keberadaan mobil, serta menggunanakan motor DC 0 12v yang dikontrol menggunakan driver module 0 BTS7960. Alat ini memiliki dua prinsip kerja yaitu, proses masuknya mobil ke dalam garasi dan proses keluarnya mobil dari garasi.
Untuk  proses  pertama,  proses  masuknya  mobil  kedalam  garasi.  Pertama  pengguna menggunakan  aplikasi  yang  telah  dibuat  pada  android,  ketika  pengguna  menekan  pilihan “Buka Pintu” pada aplikasi (sesuai setingan yang dibuat pada aplikasi), maka mikrokontroler akan mengolah sinyal. motor bekerja menarik tuas pintu garasi. Ketika mobil sudah berada di
dalam garasi dan sensor ultrasonik dan sensor 0 infrared mendeteksi keberadaan mobil, maka motor akan kembali bergerak untuk menutup pintu garasi .
Proses  kedua  untuk  mengeluarkan  mobil,  dimana  pengguna  hanya  perlu  memundurkan mobil  pada  jarak  yang  tidak  terdeteksi  oleh  sensor  ultrasonic  sesuai  program  yang  telah dibuat. Lalu solenoid door lock akan otomatis terbuka dan motor menarik tuas pintu. Ketika mobil  sudah  berada  diluar,  pengguna  hanya  perlu  mengakses  kembali 0 smartphone untuk menutup dan mengunci pintu garasi.
Gambar 8. Flowchart Kerja Sistem

## B. Perancangan Rangkaian Keseluruhan
Rangkaian  keseluruhan  merupakan  salah  satu  bagian  terpenting  dalam  sebuah perancangan  komponen  elektronik,  dengan  adanya  diagram 0 blok  dapat  memberikan kemudahan 0 dalam  mengetahui  prinsip  kerja  sebuah  alat  secara  keseluruhan  dan  juga memberikan  kemudahan  dalam  megetahui  sebuah  kesalahan  pada  alat  dengan  melakukan pengecekan pada rangkaian.

## C. Rancangan Mekanik
Pada  perancangan  alat  ini  menggunakan  kontroler 0 NodeMCU  sebagai  pusat pengontrolan  alat,  seperti  yang  sudah  dijelaskan  sebelumnya  alat  ini  menggunakan  sensor ultrasonik dan sensor infrared sebagai pendeteksi jarak dan keberadaan mobil didalam garasi. Serta  menggunakan  motor 0 DC  yang  berfungsi  untuk  menarik  tuas  pada  pintu  garasi. Perancangan  alat  ini  dibuat  berupa 0 prototype dengan  menggunakan  bahan  dari  akrilik, box kontroler  yang  berfungsi  sebagai  tempat  penyimpanan  atau  peletakan  semua  rangkaian komponen elektronik, bentuk mekanik keseluruhan dan box kontroler dari sistem seperti yang dilihatkan pada gambar 10.
Gambar 10. Tampilan Alat

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Catu Daya
Pengujiannya  dapat  dilakukan  untuk  dapat 0 mengetahui  apakah  rangkaian  dapat  bekerja dengan  baik.  Pengujian  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  alat  ukur  voltmeter  untuk mengukur  tegangan  dan  osiloskop  untuk  melihat  gelombang output .  Dengan  titik  pengujian tegangan pada titik V+ dan V- pada catu daya tersebut.

## B. Pengujian Sensor Ultrasonik
Hasil  pengujian  yang  dilakukan  pada  sensor 0 ultrasonik  yaitu  apabila  objek  terdeteksi pada jarak jangakaun 3cm maka sistem akan bekerja. Sensor bekerja sesuai dengan spesifikasi yaitu  dengan  tegangan  kerja  dari  sensor  ultrasonik  yang  terbaga  melalui  pengukuran  adalah sebesar 4.56V.  dengan titik pengukuran dengan voltmeter berada pada port Vcc dan Gnd di sensor ultrasonik tersebut. Berikut tabel pengujian dari pembacaan sensor ultrasonik.
Tabel 1. Pengujian sensor ultrasonik No Jarak Benda Pengukuran analog (cm) Pengukuran sensor (cm) 1 3 3 2 6 7 3 9 8 4 12 12
5 15
15
Gambar 12. Rangkaian pengukuran motor DC

## C. Pengujian Sensor Infrared
Hasil pengujian  yang dilakukan pada  sensor 0 infrared  yaitu apabila saat  mobil  melewati sensor  infrared  maka  pada  mikrokontroler  akan  terbaca  logika  “1”  yang  menandakan keberadaan mobil, namum jika tidak ada mobil yg terdeksi oleh sensor ini, maka akan terbaca logika  “0”  yang  menandakan  tidak  ada  mobil  yang  di  baca  oleh  sensor  infrared.  Sensor bekerja  sesuai  dengan  spesifikasi  yaitu  dengan  tegangan  kerja  dari  sensor infrared yang terbaca  melalui  pengukuran  adalah  sebesar  0.15V  saat  nilai  “1”  dan  4.41V  saat  nilai  “0”. Pengukuran ini dilakukan menggunakan voltmeter yg dihubungkan ke port Vcc dan Gnd pada modul sensor infrared.

## Gambar 13. Rangkaian pengukuran sensor infrared

## D. Pengujian Motor DC
Pada  alat  ini  motor  akan  bekerja  untk  menarik  tuas  pintu  garasi  yang  bekerja  dengan kecepatan 0 konstan.  Hasil  pengukuran  kecepatan  yang  didapat  menggunakan taco  meter dengan kecepatan 102 Rpm. Dengan tegangan kerja hasil pengukuran yaitu sebesar 12.6V.
Gambar 14. Rangkaian pengukuran motor DC

## E. Pengujian Konektifitas Wireless
Pengujian  modul modul wifi NodeMCU  ESP8266  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah modul ini dapat berkomunikasi dengan baik antara sistem dan android pengguna. Data  hasil pengujian seperti yang terlihat pada tabel 2.
Tabel 2. Pengujian Konektivitas Wireless No Jarak (meter) Kondisi Status 1 1 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 2 10 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 3 20 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 4 30 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 5 40 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 6 50 Terhalang Terhubung Tak Terhalang Terhubung 7 55 Terhalang Terputus Tak Terhalang Terhubung
Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa modul wifi NodeMCU  ESP8266  masih  bisa menerima data sampai jarak 55 m.

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisa hardware dan software pada  rancangan  sistem  garasi pintar  berbasis  mikrokontroler  dan  jaringan  wireless,  Sensor  ultrasonik  yang  digunakan  dapat membaca jarak mobil dengan baik dan sensor infrared yang digunakan juga bekerja dengan baik saat medeteksi mobil sudah keluar secara keseluruhan. Untuk Module modul 0 wifi NodeMCU ESP8266 bekerja dengan baik hingga menerima data sampai jarak 55 m. Motor dc bekerja dengan baik dengan kecepatan konstan. Untuk penelitian selanjutnya disarankan system dapat bekerja tidak hanya dengan interface  android,  tetapi  juga  dapat  di  gunakan  oleh  pengguna  ios.  Serta  penambahan  system keamanan pada system.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Putro,  I.  F.  (2017). Buka  Tutup  Tirai  Garasi  Otomatis  Dengan  Sensor  Hujan  Serta  Sensor  LDR  (Light Dependent  Resistor)  Berbasis  Arduino  Uno (Doctoral  dissertation,  Universitas  Muhammadiyah Surakarta).
[2] Silvia,  A.  F.,  Haritman,  E.,  &  Mulyadi,  Y.  (2014).  Rancang  Bangun  Akses  Kontrol  Pintu  Gerbang Berbasis Arduino Dan Android. Electrans , 13 (1), 1-10.
[3] Setiaji,  A.  (2018).  Sistem  Pengontrolan  Pintu  Garasi  Rumah  dan  Gerbang  Rumah  Melalui  Smartphone Berbasis  Wireless  Menggunakan  Mikrokontroler. Jurnal  Online  Mahasiswa  (JOM)  Bidang  Teknik Elektro , 1 (1).
[4] Waluyo, C. B., Lopi, S. W., & Basukesti, A. (2018). Rancang Bangun Prototipe Pemantau Ketinggian Air Di Runway Pesawat Terbang Berbasis Nirkabel. Teknomatika , 11 (1), 41-47.
[5] Pratama,  R.  (2016). Aplikasi  Sensor  Infrared  Sebagai  Pendeteksi  Cangkir  Plastik  Air  Mineral  Untuk Mengaktifkan  Motor  Ac  Pada  Rancang  Bangun  Mesin  Penghancur  Plastik (Doctoral  Dissertation, Politeknik Negeri Sriwijaya).
[6] Saputra,  Iqbal  Chan. PENGATURAN  KECEPATAN  MOTOR  DC  BERBASIS  ARDUINO .  Diss. Universitas Mataram, 2018.
[7] H. Abelson, “The creation of OpenCourseWare at MIT,” J.Sci. Educ. Thecnol ., 2008.

## Biodata Penulis
Humaira ,  lahir  di  Padang,  05  Juni  1997.  Menyelesaikan  studi  DIV  Teknik  Elektro  Industri  pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. [1]
Aswardi ,  dilahirkan  di  Kubang  Putih,  21  Februari  1959.  Menyelesaikan  studi  S1  di  Jurusan Pendidikan  Kejuruan    IKIP  Padang  tahun  1983.  Pendidikan  S2  Jurusan  Teknik  Elektro    di  Institut Teknologi  Bandung(ITB)  tahun  1999.  Sekarang  menjadi  staf  pengajar  di  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Negeri Padang. [2]