## JEPCA
Journal of Electrical Power Control and Automation, 2(1), Juni 2019, 6-10 Program Studi Teknik Listrik Universitas Batanghari
ISSN 2621-556X (Online) DOI 10.33087/jepca.v2i1.23

## Rancang Bangun Buka Tutup Pintu Otomatis dengan Menggunakan Arduno UNO / MEGA 2560
Fadil Rahman 1 , Myson 2 , Fadli Eka Yandra 3 1,2,3 Teknik Listrik , Fakultas Teknik, Universitas Batnghari Correspondence Email: 1 fadilrahman01@gmail.com; 2 myson_ade1@yahoo.com; 3 fadli_e_y@yahoo.com
Abstrak. Board Arduino telah banyak dimanfaatkan sebagai perangkat prototyping baik untuk keperluan pendidikan, penelitian, maupun  keperluan  komersial.  Kemampuan  board  Arduino  untuk  dikoneksikan  dengan  perangkat  elektronik  atau  gadget  seperti perangkat  bersistem  operasi  Android  mendapatkan  perhatian  lebih  dikalangan  peneliti.  Dengan  memanfaatkan  berbagai kemampuan yang dimiliki kebanyakan perangkat bersistem operasi Android yang beredar di pasaran saat ini, board Arduino tentu akan  memiliki kecerdasan  yang  luar biasa. Beberapa cara  yang digunakan agar perangkat Android dapat berkomunikasi dengan Arduino  adalah  melalui  bluetooth  shield,  Wi-Fi  shield,  dan  juga  dengan  cara  komunikasi  serial.  Ide  yang  muncul  adalah memanfaatkan  kemampuan  komunikasi  serial  mikrokontroler  ATMega328  pada  board  Arduino.  Data  serial  dikirimkan  dari perangkat Android dilewatkan melalui kabel jack audio kemudian dihubungkan ke port Rx pada board Arduino. Pada Tugas Akhir ini akan dirancang dan direalisasikan komunikasi  serial antara platform  Android dan  Arduino  melalui kanal  audio dengan  input teks dengan tujuan agar Android dapat mengirimkan data teks melalui kanal audio dengan kabel audio. Pada pengujian kecepatan data  yang  memanfaatkan  serial  monitor  Arduino  didapatkan  bahwa  kecepatan  optimal  adalah  19200bps.  Sedangkan  untuk kecepatan  maksimum adalah 38400bps  yang  masih dapat digunakan untuk komunikasi  serial data seragam dengan error kurang dari 5%. Namun, kecepatan maksimum tidak dapat digunakan untuk data beragam karena data error lebih dari 30%.  Adapun data tidak terbaca pada kecepatan 14400bps, 28800bps, kecepatan dibawah 300bps dan kecepatan diatas 57600bps.
Kata Kunci : Arduino UNO; Motor Stepper; Sensor Ultrasonik
Abstract.  The  Arduino  Board  has  been  widely  used  as  a  prototyping  device  for  both  educational,  research  and  commercial purposes.  The  ability  of  Arduino  boards  to  be  connected  with  electronic  devices  or  gadgets  such  as  Android  operating  system devices is getting  more attention among researchers. By utilizing  the various capabilities  possessed by most  Android  operating system  devices  on  the  market  today,  the  Arduino  board  will  certainly  have  extraordinary  intelligence.  Some  of  the  ways  that Android devices can communicate with Arduino are via a Bluetooth shield, Wi-Fi shield, and also by serial communication. The idea that emerged  was to  utilize the ATMega328 microcontroller serial communication  capability on the Arduino  board. Serial data sent from an Android device is passed through an audio jack cable then connected to the Rx port on the Arduino board. In this Final Project will be designed and realized serial communication between the Android and Arduino platforms through audio channels  with text  input  with the aim that Android can send text  data  through audio  channels  with audio  cables. In testing the data speed utilizing the Arduino serial monitor it was found that the optimal speed was 19200bps. Whereas the maximum speed is 38400bps which can still be used for uniform serial data communication  with an error of less than 5%. However, the maximum speed cannot be used for diverse data because the data error is more than 30%. The data cannot be read at speeds of 14400bps, 28800bps, speeds under 300bps and speeds above 57600bps.

## Keywords: Arduino UNO; Stepper Motor; Ultrasonik Sensor

## PENDAHULUAN
Pada  saat  ini,  teknologi  semakin  berkembang dengan sangat cepat dan semakin canggih.Perkembangan  teknologi  ini  pastinya  sangat berkaitan  dengan  perkembangan  teknologi  komputer. Dimana  teknologi  komputer  merupakan  pendukung bahkan  penggerak  kemajuan  teknologi  informasi  pada jaman  sekarang  ini.Dan  tidak  bisa  dipungkiri  bahwa ilmu elektronika sangat berpengaruh kepada perkembangan  teknologi.  Sebuah  komputer  mampu mengendalikan  sebuah  rangkaian  alat  elektronika menggunakan  sebuah  chip  IC  yang  dapat  diisi  program dan logika yang disebut teknologi Mikroprosesor.
Mikroprosesor  merupakan  salah  satu  ilmu  dalam bidang  elektronika  yang  dipelajari  pada  perkuliahan jurusan  Teknik Elektro.Kemudian  timbul  gagasan  untuk mengimplementasikan sebuah alat berbasis
mikroprosesor  yang  serba  otomatis  dan  efisien.  Alat tersebut  merupakan  serangkaian  komponen  elektronika berbentuk  buka  tutup  pintu  yang  dapat  membuka  dan menutup  secara  otomatis  yang  dikontrol  menggunakan program mikrokontroler dan Arduino Uno.
Menurut  Sulaiman  (2012:1),  arduino  merupakan platform yang  terdiri  dari software dan hardware . Hardware Arduino  sama  dengan  mikrocontroller  pada umumnya  hanya  pada  arduino  ditambahkan  penamaan pin  agar  mudah  diingat. Software Arduino  merupakan software open source sehingga dapat di download secara gratis. Software ini  digunakan  untuk  membuat  dan memasukkan program  ke dalam  Arduino. Pemrograman Arduino  tidak  sebanyak  tahapan  mikrocontroller konvensional  karena  Arduino  sudah  didesain  mudah untuk  dipelajari,  sehingga  para  pemula  dapat  mulai belajar mikrocontroller dengan Arduino.
Menurut  Santosa  (2012:1),  arduino  adalah kit elektronik  atau  papan  rangkaian  elektronik open  source yang  di  dalamnya  terdapat  komponen  utama  yaitu sebuah chip mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  dari perusahaan Atmel.
Berdasarkan  dua  definisi  yang  dikemukakan diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  arduino  merupakan kit elektronik  atau  papan  rangkaian  elektronik  yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  dari  perusahaan Atmel  serta sofware pemrograman  yang  berlisensi open source .

## Hardware Arduino
Menurut  Sulaiman  (2012:1) Arduino  merupakan platform open  source baik  secara hardware dan software . Arduino terdiri dari mikrocontroller megaAVR
seperti ATmega8,
ATmega168, ATmega328, ATmega1280,  dan  ATmega  2560 dengan  menggunakan Kristal  osilator  16  MHz,  namun  ada  beberapa  tipe Arduino  yang  menggunakan  Kristal  osilator  8  MHz. Catu  daya  yang  dibutuhkan  untuk  mensupply  minimum sistem  Arduino  cukup  dengan  tegangan  5  VDC.  Port arduino  Atmega  series  terdiri  dari  20  pin  yang  meliputi 14  pin  I/O  digital  dengan  6  pin  dapat  berfungsi  sebagai output  PWM  ( Pulse  Width  Modulation )  dan  6  pin  I/O analog.  Kelebihan  Arduino  adalah  tidak  membutuhkan flash  programmer  external  karena  di  dalam  chip microcontroller  Arduino  telah  diisi  dengan bootloader yang  membuat  proses upload menjadi  lebih  sederhana. Untuk  koneksi  terhadap  komputer  dapat  menggunakan RS232  to  TTL Converter atau  menggunakan  Chip  USB ke Serial converter seperti FTDI FT232.
Sumber: Djuandi (2011:5)
Gambar 1. Papan Arduino USB Standar
Arduino board sendiri telah tersedia dalam banyak jenis  baik  yang  sudah  berkoneksi  USB  maupun  serial. Contoh  Arduino  yang  terkoneksi  dengan  USB  seperti: Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Arduino Diecimila,  Arduino  NG  Rev.  C  ,  Arduino  FIO,  dan Arduino lilypad. Untuk lilypad memiliki ukuran sebesar kancing  baju  dan  anti  air  sehingga  dapat  dicuci. Sedangkan  Arduino  Severino  merupakan  contoh   untuk
yang  terkoneksi  secara  serial.  Untuk  para  pemula  yang bingung  memiliih  jenis board yang  cocok,  dapat memilih  Arduino Duemilanove  atau Arduino UNO karena  kedua  jenis  ini  yang  paling  banyak  digunakan. Namun   jika  ingin  berkreasi  lebih  maka  dapat  membuat board sendiri dengan menyesuaikan kebutuhan dan dana yang ada. Selain Arduino board , juga terdapat perangkat tambahan  yang  disebut shield untuk  pengembangan Arduino.  Dengan shield ini  maka  tidak  perlu  lagi  repot menyolder  karena  semua   sudah  didesain  sesuai  dengan pin  arduino.  Contoh  shield  seperti  : Ethernet  shield untuk  mengkoneksikan  arduino  dengan  LAN,  Xbee untuk  memungkinkan  beberapa  arduino  berkomunikasi secara wireless .
Sumber: (Djuandi 2011:5) Gambar 2. Arduino USB

## Software Arduino
Menurut  Sulaiman  (2012:1)  arduino  diciptakan untuk  para  pemula  bahkan  yang  tidak  memiliki  basic bahasa  pemrograman  sama  sekali  karena  menggunakan bahasa  C++  yang  telah  dipermudah  melalui library . Arduino  menggunakan  Software Processing yang digunakan  untuk  menulis  program  kedalam  Arduino. Processing  sendiri  merupakan  penggabungan  antara bahasa  C++  dan  Java. Software Arduino  ini  dapat  di- install di  berbagai operating  system (OS)  seperti: LINUX,  Mac  OS,  Windows.  Software  IDE  Arduino terdiri dari 3 (tiga) bagian:
1. Editor  program,  untuk  menulis  dan  mengedit program  dalam  bahasa  processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.
2. Compiler ,  modul  yang  berfungsi  mengubah  bahasa processing (kode  program)  kedalam  kode  biner karena  kode  biner  adalah  satu–satunya  bahasa program yang dipahami oleh mikrocontroller.
3. Uploader ,  modul  yang  berfungsi  memasukkan  kode biner kedalam memori mikrocontroller.
Strukt  perintah  pada  arduino  secara  garis  besar terdiri  dari  2  (dua)  bagian  yaitu void  setup dan void loop . Void  setup berisi  perintah  yang  akan  dieksekusi hanya  satu  kali  sejak  arduino  dihidupkan  sedangkan void  loop berisi  perintah  yang  akan  dieksekusi berulang-ulang selama arduino dinyalakan.
Gambar 3 . Arduino Software

## METODE
Gambar 4 . Diagram Alur Program buka tutup Pintu Otomatis
Metodologi penelitian  yang digunakan pada tugas proyek arduino ini adalah sebagai berikut :
1. Studi  Pustaka  :  Merumuskan  teori  secara  analisis dengan mempelajari buku – buku yang diperoleh dari catatan  kuliah,  buku  –  buku  perpustakaan  dan mempelajari  media  internet  yang  berhubungan dengan rangkaian yang dibuat.
2. Studi  Laboratorium  :  Melakukan  penelitian  dan pengujian  pada  beberapa  komponen  elektronika berdasarkan  data  spesifikasi.  Selanjutnya  melakukan pengambilan data pada alat tersebut dan membandingkan dengan hasil teoritis.
3. Metode  Diskusi  :  Mengajukan  beberapa  pertanyaan kepada dosen pengajar serta rekan – rekan mahasiswa teknik elektro, khususnya prodi teknik telekomunikasi.
Gambar 5 . Skema Rangkaian Buka tutup Pintu Otomatis

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat dan Bahan

## Resistor
Jumlah  resistor  yang  digunakan  sebanyak  2  buah dengan  nilai  330  ohm  yang  digunakan  untuk menghambat aliran listrik yang akan masuk ke rangkaian listrik  yang  akan  kita  gunakan  pada  alat  rancang  yang kita  guanakan  seperti  yang  terlihat  pada  gambar  4.1 berikut.
Gambar 6 . Resistor yang digunakan

## Lampu LED
Jumlah  lampu  LED  yang  digunakan  juga  2  buah dan  warna  yang  berbeda,  yang  dipake  pada  rangkaian alat yang digunakan adalah warna merah dan hijau , jika
terbuka  warna  merah  akan  menyala  dan  jika  tertutup warna hijau akan mati.
Gambar 7 . LED yang digunakan

## Kabel jumper
Jumlah  kabel  jumper  yang  dipakai  adalah secukupnya. Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan  komponen-komponen  elektronika  yang dihubungkan ke papan project board dan ke arduino uno.
Gambar 8 . Kabel jumper yang digunakan

## Motor servo
Motor  servo  yang  digunakan  adalah  tipe  MG90s, motor  servo  ini  fungsinya  untuk  mengerakkan  pintu yang  ada  pada  alat  yang  akan  kita  gunakan  tersebut. Selain  itu  fungsinya  juga  untuk  menentukkan  dan memastikan sudut dari poros motor tersebut.

## Sensor Ultrasonik
Jumlah  sensor  yang  dipakai  1.  Jika  objek  atau orang  terbaca  oleh  sensor  maka  sensor  itu  akan  bekerja terbuka  dan  jika  benda  tidak  dibaca  oleh  sensor  maka pintu tersebut akan tertutup.
Gambar 10 . Sensor ultrasonik yang digunakan

## Gambar Rancangan

## Tata Letak (Lay Out)
Pada perancangan ini dibuat susunan alat atau tata letak alat seperti yang terlihat paga gambar berikut:
Gambar 11 . Tata Letak / Lay Out yang digunakan
Gambar Alat
Gambar 12 . Gambar Rancangan

## Pengujian Alat
Untuk  pengujian  alat  yang  dirancang  dengan sensor  yang  memiliki  kemampuan  membaca  objek maksimal  sejauh  5  meter  dilakukan  dengan  berbagai objek, baik benda hidup maupun benda mati.

## Pengujian Sensor
Pengujian  sensor  ini  dilakukan  untuk  mengetahui kemampuan  pembacaan  objek  dari  sensor  apakah terbaca atau tidak terbaca. Hasil upengujian dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut.
Dari  tabel  terlihat  untuk  objek  dengan  tinggi  di bawah  minimal  tinggi  rata-rata  orang  dewasa  sensor tidak  dapat membaca objek
Tabel 1 . Pengujian Sensor No Benda Uji Hasil 1 Orang dewasa Sensor bekerja 2 Kucing Tidak bekerja 3 Anak kecil Sensor bekerja 4 Benda mati Tidak bekerja

## Time Respon
Dalam  penentuan  lama  pintu  terbuka  atau tertutup  di  buat  pada  program  dengan  pengaturan  sudut buka  atau  tutup  pintu.  Dari  pengujian  di  peroleh  data seperti pada tabel 4.2 berikut :
Tabel 2 . Pengujian Time Respon
No
Sudut Pantul Waktu Terbuka Waktu Tertutup 1 30˚ 20 5 2 60˚ 12 7 3 90˚ 10 12
Dari  tabel  diatas  diambil  untuk  pembukaan  pintu adalah  90˚,  jadi  waktu  membuka  adalah  10  dtk  dan waktu  menutup  12  dtk  dan  pada  pengujian  60  sama  30 tidak sesuai terbuka sama tertutup nya.

## SIMPULAN
1. Arduino  merupakan kit elektronik  atau  papan rangkaian  elektronik  yang  didalamnya  terdapat komponen  utama  yaitu  sebuah chip mikrokontroler dengan  jenis  AVR  dari  perusahaan  Atmel  serta sofware pemrograman yang berlisensi open source .
2. Arduino  UNO  adalah  sebuah  board  mikrokontroler yang  didasarkan  pada  Arduino  UNO  mempunyai  14 pin  digital  input/output  (6  di  antaranya  dapat digunakan  sebagai  output  PWM),  6  input  analog, sebuah  osilator  Kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi USB,  sebuah  power  jack,  sebuah  ICSP  header,  dan sebuat tombol reset.
3. Motor  servo  adalah  motor  yang  mampu  bekerja  dua arah  (CW  dan  CCW)  dimana  arah  dan  sudut pergerakan  rotornya  dapat  dikendalikan  dengan memberikan  variasi  lebar  pulsa  (duty  cycle)  sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.
4. Percobaan  rancang  bangun  miniature  pintu  otomatis dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Berdasarkan  tabel  uji  jarak  diatas  maka  dapat dihasilkan  keseluruhan  70%  .  dan  keseluruhan  Sensor ultrasonik  yang  dihasilkan  70%  dan  Keseluruhan  time respon 50%.

## DARTAR PUSTAKA
[1]  Elecfreaks.2013.HC-SR04 User Guide. USA. www.elecfreaks.com (accessed june 25, 2014)
[2]  Parallax. 2012. PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015).  Parallax  Inc  :  USA  www.parallax.com. (accessed September 19, 2013).
[3]  Arduino, 2016, Arduino Uno Board, https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno , diakses 11 Februari 2016.
[4]  Putri,  M.,  2013,  Alat  Pendeteksi  Stres  Pada Manusia  Berbasis  ATMega32,  Tugas  Akhir, Jurusan  Diploma  III  Elektronika  dan  Instrumentasi Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada.
[5]  Cakradiwangsa,  Yayas.  (2013).  Makalah  Motor Servo.  http:  //  id.scribd.com    /  doc  /  56131684  / Makalah  –  motor  –  servo  #scribd.  diakses  pada tanggal [03 Maret 2017]
[6]  Djuandi, Feri, 2011.“Pengenalan Arduino". Jakarta: Penerbit Elexmedia.