## DESAIN DAN PROTOTIPE KUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN RFID BERBASIS ARDUINO UNO
Al Aziz Abbie Roossano 1
Joko Purnomo 2
1,2 Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya no. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1, alazizab @staff.gunadarma.ac.id 2 jokopurn@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Sistem  pengamanan  ruangan  yang  bersifat  manual  memiliki  banyak  kekurangan diantaranya  sulit  membuka  kunci  ketika  digunakan,  mudah  dibobol,  kunci  yang mudah  rusak,  dan  kunci  yang  cenderung  mudah  diduplikat  sehingga  mengurangi kemudahan  dan  keamanan.  Saat  ini  mulai  dikembangkan  sistem  pengaman ruangan yang bersifat elektronik. Berbeda dengan kunci manual, kunci elektronik gerakkan  kuncinya  otomatis  setelah  mendapat  input  dari  tanda  pengenal,  salah satu  alat  pengenal  yang  dapat  digunakan  yaitu  RFID  (Radio-Frequency identification).  Pada  penelitian  ini  dibahas  mengenai  desain  dan  prototipe  kunci pintu ruangan otomatis menggunakan sistem RFID. Sistem RFID terdiri dari tiga komponen  utama  yaitu  tag  atau  transponder,  pembaca,  dan  database.  Tag  RFID berfungsi sebagai objek pengenal yang di dalamnya ada data. Reader RFID reader yang  digunakan  sebagai  informasi  pada  tag  RFID.  Database  sebagai  repositori informasi tentang obyek yang dimiliki oleh tag RFID. Arduino Uno adalah sebagai database dan memproses data yang diperoleh dari RFID. Hasil dari penelitian ini adalah  prototipe  dari  sebuah  kunci  pintu  otomatis  menggunakan  RFID  125  KHz untuk  membuka  pintu  dengan  motor  servo.  Kunci  pintu  akan  terbuka  secara otomatis jika tag RFID yang dibaca oleh RFID reader sesui dengan database.
Kata kunci: Arduino Uno, Kunci Pintu,  Motor Servo , RFID, Push Button.

## DESIGN AND PROTOTYPE OF AUTOMATIC DOOR LOCK USING RFID BASED ARDUINO UNO

## Abstract
Manual  room  security  systems  have  many  shortcomings  including  difficulty unlocking when used, easy to break, malleable keys, and keys that tend to be easily duplicated,  reducing  ease  and  security.  Currently  began  to  develop  an  electronic room  security  system.  Unlike  the  manual  key,  the  electronic  lock  moves  the  key automatically  after  receiving  input  from  the  identifier,  one  of  the  RFID  (Radio- Frequency  Identification)  identifiers.  In  this  study  discussed  about  design  and prototype  of  automatic  room  door  lock  using  RFID  system.  The  RFID  system consists of three main components: tags or transponders, readers, and databases. The  RFID  tag  acts  as  an  identifier  object  in  which  there  is  data.  Reader  RFID reader used as information on RFID tags. Database as a repository of information about objects owned by RFID tags. Arduino Uno is a database and processes data
obtained  from  RFID.  The  result  of  this  research  is  the  prototype  of  an  automatic door lock using RFID 125 KHz to open the door with servo motor. The door lock will  open  automatically  if  the  RFID  tag  read  by  RFID  reader  is  in  line  with  the database.
Keywords : Arduino Uno, Door Lock, Push Button, RFID, Servo Motor .

## PENDAHULUAN
Berbagai  teknologi  dikembangkan dalam  bidang  keamanan  salah  satunya adalah  pengaman  ruangan.  Ruangan  da- pat  diamankan  dengan  menggunakan kunci pintu, tetapi saat ini masih bersifat manual.  Beberapa  kekurangan  yang  se- ring  dijumpai  dalam  sistem  pengamanan ini    diantaranya  adalah  sulit  membuka kunci  ketika  digunakan,  mudah  dibobol, kunci yang mudah rusak, dan kunci yang cenderung  mudah  diduplikat  sehingga mengurangi  kemudahan  dan  keamanan. Masalah  pencurian,  perampokan  serta pembobolan  pintu  rumah  yang  menjadi sasaran utama oleh pelaku tindak kejaha- tan,  sangat  berkaitan  dengan  sistem  ke- amanan [1].Oleh sebab itu, saat ini mulai dikembangkan sistem pengaman ruangan yang bersifat elektronik.
Berbeda  dengan  kunci  manual, kunci  elektronik  gerakkan  kuncinya  oto- matis  setelah  mendapat  input  dari  tanda pengenal,  salah  satu  alat  pengenal  yang dapat  digunakan  yaitu  RFID  (Radio- Frequency  identification),  RFID  memili- ki beberapa kelebihannya dapat menutupi kekurangan  kunci  manual  diantaranya pengguna tidak repot memasukkan kunci untuk membuka pintu, RFID lebih tahan terhadap  kondisi  seperti  korosi  kimiawi dalam  pembacaannya,  RFID  memiliki pembaca  yang  tidak  bergerak  sehingga lebih  awet,  tanda  pengenal  RFID  lebih susah  untuk  digandakan  atau  ditiru,  Jika ingin  mengganti  kunci  tidak  perlu  mem- bongkar penguncinya seperti yang model manual,  namun  hanya  mengganti  sintak program  yang  tertanam  pada  RFID  dan readernya  tanpa  harus  membongkar  kese luruhan kunci.
Beberapa  penelitian  terdahulu  ter- kait keamanan pintu menggunakan kunci elektronik  telah  banyak  dikembangkan. Pemanfaatan  teknologi  RFID  dengan menggunakan  kata  sandi  merupakan  sa- lah  satu  solusi  untuk  meningkatkan  sis- tem  keamanan  pada  pintu  rumah  [1]. Kunci  Pintu  Rumah  Otomatis  Menggu- nakan Parameter Massa, Tinggi dan Suhu Tubuh  Manusia  Berbasis  Mikrokontroler ATMega32 juga telah direalisasikan [2].
Sistem keamanan lain terkait kunci pintu otomatis juga dikembangkan, yaitu sistem  keamanan  dan  kehadiran  RFID berbasis  arduino  dengan  pengakuan  au- dio. Pada sistem ini saat kartu didekatkan pada  modul  RFID,  maka  dibaca  infor- masi kartu dan dibandingkan dengan data dalam  memori  program  dan  menam- pilkan  entri  resmi  atau  tidak  sah.  Pintu terbuka  untuk  entri  resmi  dan  menandai kehadiran  sesuai  dengan  kode  id  dan simpan dalam format excel sheet di kartu SD  dan  setelah  itu  tampilkan  semua  in- formasi di LCD seperti nomor kode nama dan  karyawan  yang  terhubung  dengan izin  masuk  dan  pesan  selamat  datang dengan  audio  salam  dengan  mengambil nama  mereka  yang  sudah  tersimpan  ke kartu  SD.  Pada  saat  system  membaca kartu  yang  tidak  sah  karena    tidak  ter- dapat dalam memori program maka pintu tetap  tertutup  dan  memberi  peringatan kepada petugas keamanan melalui SPEA- KERS  dengan  memutar  file  audio  ter- pisah  mengatakan  bahwa  entri  tersebut tidak sah [3].
Sistem  keamanan  lain  juga  di- kembangan  untuk  lembaga  pendidikan seperti  sekolah,  terkait  keamanan  pada
ruang  kelas.  Sistem  pintu  otomatis  ber- basis Radio  Frequency  Identification (RFID)  dengan  Arduino  Uno  R3  untuk membantu  pihak  sekolah  dalam  mela- kukan pengamanan pintu secara otomatis sehingga  dapat  membantu  sekolah  untuk mengurangi pengeluaran biaya keamanan sekolah [4].
Pada rancangan keamanan ini me- nggunakan  RFID  125  KHz  sebagai pengenal.  Sistem  RFID  ini  terdiri  atas tiga komponen utama, yaitu tag atau tran- sponder, reader, dan database. Tag RFID berfungsi  sebagai  alat  pelabelan  suatu objek  yang  di  dalamnya  terdapat  sebuah data tentang objek tersebut. Reader RFID digunakan  sebagai  alat scanning atau pembaca  informasi  yang  ada  pada  tag RFID  tersebut,  sedangkan  database  di- gunakan  sebagai  penyimpan  informasi tentang  objek-objek  yang  dimiliki  oleh tag RFID [5]. Koneksi pada RFID reader menggunakan media udara [6]. Perangkat pengolah data berfungsi untuk mengolah data  masukkan  yang  akan  diproses  se-
bagai  inputan  identifikasi,  perangkat pengolah  data  menggunakan  Arduino Uno.  Perangkat  penggerak  berupa  motor servo  menggerakkan  pengunci  pintu  ru- mah. METODE PENELITIAN
Desain  Sistem  Penjelasan  sistem umum  seperti  dalam  Gambar  1  dan Gambar  2  adalah  sebagai  berikut.  Power supply  digunakan  sebagai  sistem  peng- gerak  yang  memberikan  kekuatan  untuk Arduino,  reader  RFID  dan  Servo  motor bekerja.  RFID  tag  adalah  obyek  dengan data  yang  akan  dibawa  ke  RFID  reader untuk membaca. Arduino Uno digunakan sebagai  database,  membandingkan  dan proses.  Push  button  yang  digunakan  se- bagai  input  kedua  untuk  sistem.  Buzzer digunakan  sebagai  tanda  bahwa  sistem merespon,  untuk  diterima  dan  menolak akses.  Servo  motor  yang  digunakan  se- bagai  kunci  silinder  sopir  untuk  mem- buka pintu utama,
Selanjutnya,  dengan  menggunakan flowchart  dalam  Gambar  3  ditampilkan secara rinci kerja dari sistem.
Gambar 1. Blok Diagram dari Sistem Keseluruhan
POWER SUPPLY INPUT BLOCK Tag RFID RFID reader ID-12 Push button
PROCESSOR
( ATMega328) OUTPUT BLOCK Motor Servo Buzzer Gambar 2. Blok Diagram berdasarkan Fungsi Blok Power Supply Arduino Uno Servo Buzzer Motor Servo RFID r ader RFID tag card Button Switch
Compare RFID Tag Start Initialization Program Read RFID Tag Buzzer on = bipping No Yes ID Correct? No Yes Push Button input Yes Motor Servo = on (Close key) Buzzer = on 1x Motor Servo = on (open key) No

## Gambar 3. Flowchart Program
Pada Gambar 3 dijelaskan diagram alur  jalannya  proses  dalam  system.  Pada Penelitian ini Arduino Menggunakan ba- hasa  C  untuk  program  sistem.  Program ini  dibagi  menjadi  beberapa  sub-pro- gram. Pada bagian awal dari sub-program ini  proses  membaca  tag  RFID  ID,  maka program  akan  melakukan  perbandingan pada  tag  ID  dengan  ID  yang  tersimpan dalam program ini.
Program  ini  akan  inisialisasi  untuk setiap  komponen  yang  terhubung  ke mainboard, di  samping  melakukan  pem- bacaan  pada  pembaca  RFID  terus  mene- rus sampai menerima input, identitas tag RFID  akan  dibaca  dibandingkan  dengan identitas  yang  ada  di  program  ini.  Jika identitas  dibaca  sesuai  dengan  identitas yang ada di sistem program akan dijalan- kan. Jika identitas tag RFID tidak memi- liki  akses,  tetapi  ada  dalam  sistem  maka
buzzer  akan  berbunyi,  jika  tidak  dalam sistem  akan  melakukan  sistem re-read- ing.
Untuk tag RFID yang memiliki ak- ses  untuk  membuka  pintu  bel  akan menyala  dan  motor  servo  akan  bergerak sejauh  180 0 di  CW  (searah  jarum  jam) untuk membuka pintu, maka sistem akan menunggu  masukan  dari  tombol  tekan, tombol  tekan  ketika  mendapat  masukan dari  servo  untuk  bergerak  lagi  sejauh 180 0 adalah  berlawanan  (CCW)  kembali ke posisi semula untuk mengunci pintu.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Collect ID tag using HyperTerminal
Reader  RFID  yang  digunakan  da- lam  tesis  ini  menggunakan  RFID  ID-12 inovasi dengan frekuensi kerja 125 KHz. RFID reader akan membaca data dari tag
RFID  dalam  bentuk  kartu  2,  untuk  men- dapatkan  data  heksadesimal  dari  kartu untuk  disimpan  dalam  sebuah  program perangkat  lunak  menggunakan Hyper- Terminal.
Ambil FTDI Virtual COM port un- tuk  USB  RFID.  Driver  FTDI  memung- kinkan  untuk  berkomunikasi  melalui USB. Masukkan ID-12 pada papan RFID USB.  Setelah  instalasi  selesai  buka  apli- kasi  HyperTerminal  dengan  data  tab seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, klik  'Properties'.  Klik  tombol  'ConGam- bar' dan pilih 9600 bit rates. Klik tombol 'Panggil'.

## RFID Testing
Pengujian  dilakukan  pada  peker- jaan  sistem  keamanan  menggunakan reader RFID dan tag RFID. Dalam tes ini akan  mengukur  jarak  baca  sistem  pem- baca  RFID  yang  telah  dipasang  secara paralel untuk dengan posisi reader RFID tag  RFID.  Pengukuran  dilakukan  dari kartu yang berjarak 0 cm - 8 cm dengan jarak  meningkat  dari  0,5  cm  dengan menggunakan kartu RFID tag RFID tag 1 dan  2.  Hasil  pengukuran  disajikan  pada Tabel 1.
Gambar 4. Data tab HyperTerminal
Tabel 1. Read Range Horizontally
Gap
(cm) RFID Tag 1 RFID Tag 2 Testing 1 Testing 2 Testing 1 Testing 2 0.0 Detected Detected Detected Detected 0.5 Detected Detected Detected Detected 1.0 Detected Detected Detected Detected 1.5 Detected Detected Detected Detected 2.0 Detected Detected Detected Detected 2.5 Detected Detected Detected Detected 3.0 Detected Detected Detected Detected 3.5 Detected Detected Detected Detected 4.0 Detected Detected Detected Detected 4.5 Detected Detected Detected Detected 5.0 Detected Detected Detected Detected 5.5 Detected Detected Detected Detected 6.0 Not Detected Not Detected Not Detected Not Detected 6.5 Not Detected Not Detected Not Detected Not Detected 7.0 Not Detected Not Detected Not Detected Not Detected 7.5 Not Detected Not Detected Not Detected Not Detected 8.0 Not Detected Not Detected Not Detected Not Detected
Ujian ini mengukur membaca jarak RFID  reader  ketika  tag  RFID  ke  reader RFID  didekatkan  dengan  vertikal.  Peng- ukuran  diambil  dari  jarak  0  cm  -  4  cm dengan  0,5  cm  penambahan  mengguna- kan  kartu  RFID  tag  RFID  tag  1  dan  2. Hasil pengukuran disajikan pada Tabel 2 Tes  RFID  reader  untuk  membaca  tag RFID  lebih  lanjut  dengan  menyediakan metal barrier atau non-logam antara pem- baca RFID dengan tag RFID. Jarak peng- ukuran  mulai  dari  0  cm  -  4  cm.  Hasil pengujian  di  Tabel  3  dengan  mengguna-
kan  tag  RFID  card  1.  Logam  tipis menggunakan  penggaris  besi  2  mm, menggunakan  non-logam  tipis  penguasa plastik  2  mm  logam  tebal  menggunakan hard  drive  dan  8  mm  dan  menggunakan kardus non-logam tebal 5 mm.
Pengujian  dilakukan  pada  sistem saat membuka pintu, mulai dari tag RFID didekatkan  ke  reader  RFID  untuk  mem- proses data yang diperoleh untuk menye- lesaikan  servo  berputar  untuk  membuka pintu.  Tes  dilakukan  5  kali.  Hasil  tes disajikan pada Tabel 4.
Tabel 2. Read Range Vertically
Gap (cm) RFID Tag 1 RFID Tag 2 Testing 1 Testing 2 Testing 1 Testing 2 0.0 Detected Detected Detected Detected 0.5 Detected Detected Detected Detected 1.0 Detected Detected Detected Detected 1.5 Detected Detected Detected Detected 2.0 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected 2.5 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected 3.0 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected 3.5 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected 4.0 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected Tabel 3. Read Range with Obstacle Gap (cm) RFID Tag 1 RFID Tag 2 Testing 1 Testing 2 Testing 1 Testing 2 0.0 Detected Detected Detected Detected 0.5 Detected Detected Detected Detected 1.0 Detected Detected Detected Detected 1.5 Detected Detected Detected Detected 2.0 Detected Detected Not Detected Detected 2.5 Detected Detected Not Detected Detected 3.0 Not Detected Detected Not Detected Detected 3.5 Not Detected Detected Not Detected  Not Detected 4.0 Not Detected Not Detected Not Detected  Not Detected
Tabel 4 Times to Open Door Key Experiment Time Testing 1 1,3 second Testing 2 2,8 second Testing 3 2,2 second Testing 4 1,8  second Testing 5 2,4 second Average Time 2,1 second Tabel 5. Pin 9 Voltages (Servo Motor Signals) State Pin 9 Voltage T esting 1 T esting 2 early movement 0. 53 V 0. 51 V end of movement 0, 12 V 0, 15 V

## Motor Servo
Pengujian komunikasi antara motor Ard Servo dikendalikan oleh serangkaian pulsa,  motor  servo  untuk  bergerak  dari posisi  0 0 -180 0 dengan  menggunakan pulsa  pada  Pin  5  Volt  sinyal  (Pin  9  Ar- duino  Uno),  waktu  pulsa  mulai  dari 500µs  ke  2500µs  diulang  setiap  20ms. Pulsa  ini  disesuaikan  dengan  posisi  ser- vo, posisi 0 0 – 180 0 .

## System testing
Pengujian  sistem  secara  keseluru- han  adalah  pelaksanaan  program  flow- chart, maka operasi dipandu oleh piagam flowchart.  Sistem  ini  bekerja  dengan memberikan  tegangan,  kemudian  memu- lai program inisialisasi sehingga menung- gu  mikrokontroler  untuk  masukan  dari pembaca  RFID  memancarkan  frekuensi yang  selalu,  jika  ada  tag  RFID  dibaca akan  dibaca  oleh  mikroprosesor  dan  di- bandingkan dengan data yang ada dalam program  ini.  Jika  ya,  maka  servo  akan bergerak untuk membuka.
Membuka  pintu  dengan  Tag  1 dibawa  ke  pembaca  RFID  pada  jarak <5,5 cm dalam 1,5 detik dan buzzer pada servo  memutar  kunci  untuk  mengunci pintu terbuka. Servo tetap bergerak sam- pai  input  berikutnya  dari  tombol  push, servo  berputar  ke  posisi  awal  setelah tombol  ditekan.  Membuka  pintu  dengan Tag  2  dibawa  lebih  dekat  kepada  pem- baca RFID pada jarak <5,5 cm dalam 1,3 detik  dan  buzzer  pada  servo  tidak  ber- gerak.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dapat disimpulkan bahwa system telah berhasil menggerakkan  kunci  pintu  secara  oto- matis ketika tag RFID dibaca oleh RFID reader .  Jarak  kerja  maksimal  antara  tag RFID  dan  RFID reader tanpa  adanya halangan adalah 5.5 cm. Jarak kerja akan berkurang  jika  terdapat  halangan  antara tag RFID dan RFID reader , yaitu kurang dari  5,5  cm.  Waktu  yang  dibutuhkan pengunci pintu otomatis untuk membuka
pintu  yaitu  antara  1-3  detik.  Sistem  ini hanya  berjalan  menggunakan  tag  RFID sesuai  dengan  data  yang  ada  dalam  pro- gram ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Undala,  F.,  Triyanto,  D.,  dan Brianorman, Y. 2015. “Prototype Sis- tem  Keamanan  Pintu  Menggunakan Radio Frequency Identification (Rfid) Dengan  Kata  Sandi  Berbasis  Mikro- kontroler”. Jurnal  Coding,  Sistem Komputer Untan . Vol.3, No.1, pp. 30 – 40.
[2] Ilfa  Yuni  Arta,  I.,  Warsito,  dan  Sur- tono,  A.  2015.  “Kunci  Pintu  Rumah Otomatis  Menggunakan  Parameter Massa,  Tinggi  dan  Suhu  Tubuh  Ma- nusia  Berbasis  Mikrokontroler  AT- Mega32”. JURNAL  Teori  dan  Apli- kasi  Fisika .  Vol.03,  No.01,  pp.81  – 85.
[3] Mishra,  Y.,  Marwah  ,  Gaganpreet Kaur  dan  Verma,  Shekhar.  2015. “Arduino Based Smart RFID Security
and  Attendance    System  with  Audio Acknowledgement”. International Journal  of  Engineering  Research  & Technology  (IJERT) .  Vol.4,  No.01, pp. 363 – 367.
[4] Sofyan  ,  Asep  Abdul,  Puspitorini  P., dan  Baehaki,  D.  2017.  “Sistem  Ke- amanan  Pengendali  Pintu  Otomatis Berbasis  Radio  Frequency  Identi- fication (RFID) Dengan Arduino Uno R3”. JURNAL  SISFOTEK  GLOBAL .
Vol.7, No.1, pp. 35- 41.
[5] Rerungan,  J.,  Nugraha,  D.W.,  dan Anshori, Y. 2014. “Sistem Pengaman Pintu  Otomatis  Menggunakan  Radio Frequency Ide Ntification (Rfid) Tag Card  Dan  Personal  Identification Number  (Pin)  Berbasis  Mikrokon- troler  Avr  Atmega  128”. Jurnal MEKTRIK . Vol.1, No.1, pp.20 – 28.
[6] Dewa  Made  Wiharta,  Putu  Ardana  , Frederik Nixon Da Rosa Maia. 2008. “Kunci Pintu Otomatis Menggunakan Aplikasi  RFID  Card”. Majalah Ilmiah  Teknologi  Elektro .  Vol.  7 No.2, pp.78 – 83.