## PERANCANGAN SISTEM ANTRIAN PENDAFTARAN MAHASISWA BERBASIS KOMPUTER
Linda Wijayanti 1 , Surya Abadi 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya e-mail: linda.wijayanti@atmajaya.ac.id 1 , , abadisurya.91@gmail.com 2
Abstrak Hampir di setiap perguruan tinggi swasta, pendaftaran calon mahasiswa baru dilakukan setiap bulan,  sehingga  pada  masa  tertentu  akan  terjadi  pelayanan  mahasiswa  lama  yang  bersamaan  dengan calon  mahasiswa  baru.  Untuk  mengatasi  kepadatan  antrian  yang  panjang  pada  perguruan  tinggi  yang jumlah  mahasiswanya  ribuan,  dibutuhkan  sistem  antrian  yang  handal  dan  terprogram  secara  otomatis. Sistem antrian yang dirancang dapat menggantikan petugas khusus untuk memberikan nomor antrian dan memanggil  nomor  antrian.    Perangkat  keras  yang  digunakan  terdiri  dari  komputer,  beberapa  tombol tekan,  mikrokontroler  ATMega16,  komunikasi  RS-  232,  dan  konverter  USB  to  serial.  Masukan  yang berasal  dari  tombol  tekan  diolah  oleh  komputer  menggunakan  program  Borland  Delphi.  Komputer dihubungkan  dengan  mikrokontroler  dan  perangkat  keras  lainnya.  Sistem  antrian  akan  menghasilkan tampilan  informasi  nomor  antrian  dan  nomor  loket  pada  monitor  LCD  dan  mengaktifkan  file  rekaman suara  sebagai  pemberitahuan  melalui  loudspeaker.  Hasil  pengujian  sistem  antrian  telah  berhasil memberikan  informasi  nomor  antrian  dan  loket  yang  sesuai  pada  layar  monitor  maupun  loudspeaker, serta telah berhasil mengatasi kepadatan antrian menjadi lebih teratur.

## Kata Kunci: antrian, pendaftaran, loket, mikrokontroler ATMega16, loudspeaker
Abstract Almost in every private university, the enrollment of the prospective students is conducted every month, thus in some periods, there will be some overlapping with the enrollment for the current students. To  overcome  the  extensive  queue,  especially  at  the  university  that  has  thousands  of  students,  an automatically  programmed  and  reliable  queue  system  is  needed.  The  queue  system  can  substitute  the designated  person  who  distributes  the  ticket  number  and  call  the  order.  The  hardware  consists  of computer,  keypad,  ATMega16  microcontroller,  RS-232  communication,  and  USB  to  serial  converter. Input from the keypad is processed by the computer using Borland Delphi. Computer is connected with the microcontroller and the other hardware. The queue system will  visualize the queue number and the directed counter number in the LCD monitor and play the recorded sound file through the loudspeaker. The test result from this queue system has successfully generated an information about the queue number and directed counter number in the monitor and loudspeaker, and also control the overwhelmed queue to be more organized.
Keywords : queue, enrollment, counter, microcontroller ATMega16, loudspeaker

## PENDAHULUAN
Setiap  perguruan  tinggi  memiliki  unit  yang  menangani  pendaftaran  calon  mahasiswa  baru maupun  mahasiswa  lama.  Pada  umumnya  sistem  antrian  pendaftaran  dilakukan  dengan  berbaris dalam antrian menunggu sampai mendapatkan pelayanan atau ada petugas khusus untuk memberikan nomor dan memanggil nomor antrian. Untuk perguruan tinggi dengan jumlah calon mahasiswa baru dan mahasiswa lama yang besar, diperlukan suatu sistem untuk mendapatkan nomor antrian agar tidak terjadi  barisan  yang  panjang  untuk  mendapatkan  pelayanan.  Mahasiswa  lama  maupun  calon mahasiswa  baru  dapat  mengambil  nomor  antrian  dan  memperoleh  informasi  berapa  nomor  yang masih  ada  dalam  antrian  sebelum  mahasiswa  tersebut  mendapatkan  pelayanan.  Dengan  adanya informasi  yang  ditampilkan  pada  layar  monitor  dan  pemberitahuan  melalui loudspeaker ,  maka
mahasiswa  maupun  calon  mahasiswa  baru  dapat  melakukan  kegiatan  lain  sebelum  mendapatkan pelayanan dari unit pendaftaran.
Pada  unit  pendaftaran  umumnya  dipisahkan  antara  pendaftaran  calon  mahasiswa  baru  dan pelayanan  untuk  mahasiswa  lama.  Di  Unika  Atma  Jaya  pendaftaran  calon  mahasiswa  baru  telah dilakukan  secara online ,  tetapi  calon  mahasiswa  baru  tetap  harus  menyerahkan  berkas  dan memperlihatkan  berkas  asli  ke  unit  pendaftaran.  Pendaftaran  semester  mahasiswa  lama  juga  sudah dilakukan  secara online ,  namun  sering  kali  mahasiswa  lama  mempunyai  masalah  lain  yang mengharuskan mereka datang ke unit pendaftaran.
Permasalahan ini memunculkan ide untuk membuat perancangan sistem antrian yang bekerja secara otomatis. Sistem ini tidak hanya dapat digunakan pada pendaftaran calon mahasiswa baru saja, tetapi  juga  untuk  pelayanan  akademik  mahasiswa  lama.  Sistem  ini  memanfaatkan  komputer, mikrokontroler  dan  perangkat  elektronik,  yang  berguna  untuk  membuat  sistem  antrian  menjadi otomatis  dan  efisien.  Dengan  sistem  antrian  yang  otomatis  ini  akan  menaikan  tingkat  kepuasan  dan kenyamanan mahasiswa yang membutuhkan pelayanan di unit pendaftaran.

## TINJAUAN PUSTAKA
Mikrokontroler  adalah  suatu chip yang  terdiri  atas  unit  pemroses, random  access  memory (RAM), read  only  memory (ROM), input/output (I/O),  dan  fasilitas  pendukung  lainnya  [1].
Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega16, dengan spesifikasi sebagai berikut [2,3]:
1.  Unit pemroses terdiri atas 32 register.
2.  Saluran I/O sebanyak 32 buah.
3. Flash memory sebesar 16 KB.
4. Static random access memory (SRAM) sebesar 512 B.
5. Electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) sebesar 512 B.
6. Port USART untuk komunikasi serial.
RS-232 merupakan protokol standar yang mengatur komunikasi data secara serial. Pada sistem ini RS-232 dibutuhkan untuk mengonversikan level tegangan TTL menjadi level tegangan serial agar data  dapat  diterima  dan  diproses  oleh  komputer.  Level  tegangan  serial  untuk  nilai  logika  1  adalah antara -3V sampai -25V, dan untuk logika 0 antara 3V sampai 25V [4]. Komunikasi ini bersifat full duplex yang  berarti  pengiriman  data  dan  penerimaan  data  dapat  dilakukan  secara  bersamaan  karena jalur yang digunakan terpisah. Data disinkronisasikan menggunakan sebuah start bit dan sebuah stop bit .  Sebuah frame data  terdiri  dari  sebuah start  bit ,  diikuti  data  8  bit  dan  diakhiri  dengan stop  bit . Rangkaian antarmuka  komunikasi serial RS 232 ini menggunakan IC MAX 232 [5].
Borland  Delphi  adalah  suatu  sarana  pemrograman  aplikasi  berorientasi  obyek  dengan  lingkungan kerja  terpadu  ( Integrated  Development  Environment /IDE)  yang  menyediakan  seluruh  sarana  yang diperlukan untuk merancang, membangun, mencoba, dan melacak kesalahan dalam pemrograman [6].

## METODE PENELITIAN
Metodologi  penelitian  yang  dilakukan  untuk  membuat  rancang  bangun  sistem  antrian  adalah mengikuti tahapan sebagai berikut:
1. Melakukan  analisis  permasalahan  antrian  di  unit  pendaftaran  dari  narasumber  yang kompeten dengan data yang akurat dan merancang kebutuhan sistem yang akan dibuat.
2. Melakukan studi pustaka dan sumber informasi komponen perangkat keras yang diperlukan untuk merealisasikan sistem antrian.
3. Membuat diagram blok perangkat keras dan diagram alir perangkat lunak sistem.
4. Merealisasikan penyediaan perangkat keras yang diperlukan.
5. Membuat  kode  program  komputer  dan  mikrokontroler  untuk  menjalankan  sistem  yang dirancang.
6. Melakukan  pengujian  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  serta  pengujian  secara menyeluruh pada sistem antrian yang dibuat.

## PERANCANGAN DIAGRAM BLOK SISTEM
Pada sistem ini masukan berasal dari tombol tekan untuk mencetak nomor antrian dan tombol tekan petugas.  Sedangkan  keluaran  sistem  ini  berupa  suara  panggilan  di loudspeaker ,  tampilan  di monitor LCD dan cetakan nomor antrian dari printer. PB1 adalah tombol masukan untuk pencetakan nomor  antrian  layanan  mahasiswa  lama,  sedangkan  PB2  tombol  masukan  untuk  pencetakan  nomor antrian  pendaftaran  mahasiswa  baru.  PB  3  –  PB  10  adalah  tombol  petugas  yang  dapat  diatur  jenis pelayanannya sebagai petugas pendaftaran mahasiswa lama atau mahasiswa baru.
Jika  terjadi  penekanan  tombol  pada  PB1  maupun  PB2,  mikrokontroler  akan  mengirimkan  data  ke komputer  melalui  komunikasi  RS  232  dan  konverter  USB to  serial. Selanjutnya  data  diolah  untuk memberi perintah pencetakan struk nomor antrian kepada printer .
Petugas harus menekan tombol setiap kali selesai melayani mahasiswa. Jika ada petugas yang menekan tombol PB3 – PB10, mikrokontroler mengirimkan data ke komputer dengan proses seperti pencetakan nomor antrian. Data diolah oleh komputer untuk memberikan perintah memanggil nomor antrian  pada  monitor  LCD  dan  mengaktifkan file suara  melalui loudspeaker. Diagram  blok  sistem yang dirancang diperlihatkan pada Gambar 1.
PB 1 PB 2 PB 3 PB 4 PB 5 PB 6 PB 7 PB 8 PB 9 PB 10 Mikrokontroler AT Mega 16 Komputer Printer Monitor LCD Loudspeaker PB nomor antrian PB petugas USB to Serial Converter RS 232
Gambar 1. Diagram blok sistem

## PERANCANGAN PERANGKAT KERAS
Rangkaian catu daya menggunakan trafo yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 Vac  menjadi  12  Vac.  Tegangan  yang  telah  diturunkan  disearahkan  dengan  menggunakan  sebuah dioda bridge yang terdiri dari 4 buah dioda, sehingga dihasilkan tegangan dc. Kapasitor 1000uF dan 100uF dalam rangkaian berguna untuk memperkecil ripple sinyal keluaran. Rangkaian catu daya ini menggunakan regulator tegangan IC7805 agar menghasilkan tegangan keluaran linier 5 Vdc, sehingga sesuai  untuk  mencatu  rangkaian  mikrokontroler  dan  rangkaian  RS  232.  Rangkaian  catu  daya diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Rangkaian catu daya
Rangkaian  mikrokontroler  berguna  untuk  mendeteksi  masukan  berupa  penekanan  tombol  tekan. Masukan  dari  sistem  berupa  sepuluh  buah  tombol  tekan terhubung  dengan port I/0  pada mikrokontroler ATMega16 dan langsung terhubung ke ground , sehingga apabila ada penekanan pada salah satu tombol akan dihasilkan nilai logika „0‟. Setiap tombol tekan (PB 1 – PB 10) akan mewakili data  karakter  tertentu.  Hubungan  antara  tombol,  kaki mikrokontroler  dan  data  karakter  yang dikirimkan diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hubungan antara tombol, kaki mikrokontroler dan data karakter
Tombol Kaki mikrokontroler Data karakter PB 1 PA0 A PB 2 PA1 B PB 3 PA2 C PB 4 PA3 D PB 5 PA4 E PB 6 PA5 F PB 7 PA6 G PB 8 PA7 H PB 9 PC7 I PB 10 PC6 J
Jika  terjadi  penekanan  pada  tombol  tertentu,  maka  mikrokontroler  akan  mengirimkan  data  karakter tertentu  sesuai  tombol  yang  ditekan.  Pengiriman  data  dilakukan  secara  serial  melalui  USART  yang terdapat pada mikrokontroler. Rangkaian keseluruhan sistem diperlihatkan pada Gambar 3.
Rangkaian  komunikasi  RS232  berfungsi  untuk  mengonversikan  data  serial  yang  diterima  dari  level tegangan mikrokontroler menjadi level tegangan RS232, untuk logika 1 antara -3V sampai -25V dan logika 0 antara 3V sampai 25V. Rangkaian ini menggunakan IC MAX 232. Keluaran dari IC MAX 232  dihubungkan  dengan  konverter  USB  to  serial.  Selanjutnya  data  berupa  karakter  dikirimkan  ke komputer untuk diolah menggunakan perangkat lunak.
Gambar 3. Rangkaian sistem antrian keseluruhan

## PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK
Perangkat  lunak  pada  sistem  ini  berguna  untuk  mengolah  masukan  dari  tombol  tekan. Masukan  dari  mahasiswa  merupakan  perintah  untuk  mencetak  struk  nomor  antrian  menggunakan printer .  Masukan  dari  petugas  merupakan  perintah  memanggil  nomor  antrian.  Tombol-tombol petugas  dapat  diatur  oleh  admin  untuk  dipakai pada  pelayanan  mahasiswa lama  maupun  mahasiswa baru,  sehingga  penggunaannya  bisa  lebih  fleksibel.  Diagram  alir  mikrokontroler  diperlihatkan  pada Gambar 4.
Start Ada penekanan tombol? (logika 0) End Tidak Ya Kirim karakter yang sesuai ke komputer
Gambar 4. Diagram alir mikrokontroler
Komponen ComPort, berguna untuk menerima data serial yang dikirimkan oleh mikrokontroler. Pada saat Button Start ditekan maka koneksi ComPort akan aktif.
Komponen Media  Player digunakan  untuk  memainkan file audio  berformat  „.wav‟  sesuai  dengan nomor  antrian  dan  nomor  loket. File audio  berformat  „.wav.‟  telah  direkam  dan  disimpan  di  dalam harddisk. Suara yang direkam ke dalam file audio adalah “Nomor_antrian.wav”, “Silakan_ke_loket. wav”,  “A.wav”,  “B.wav”,  “1.wav”,  “2.wav”,  …,  “11.wav”,  “Belas.wav”,  “Puluh.wav”,  dan “Ratus.wav”. Diagram alir untuk program pada komputer diperlihatkan pada Gambar 5.
Start Baca data serial dari mikrokontroler Data = ‘A’? Data = ‘B’? Tombol loket mahasiswa lama ditekan? Masih ada antrian A? Masih ada antrian B? End Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Ya Ya No.antri A = 0, No.antri B = 0, No.antri A = No.antri A + 1, Input record antrian A Print struk nomor antrian Hapus  record antrian A Hapus record antrian B Sistem off? Ya Tidak No.antri B = No.antri B + 1, Input record antrian B No antri  = 999? Tidak Ya Atur loket? Loket Diatur Loket default Panggil file suara no.antrian dan nomor loket yang sesuai Tampilkan no.antrian dan nomor loket Reset antrian Baca record tabel antrian Tombol loket mahasiswa baru ditekan? Tampilkan ‘--‘ Ya Ya Tidak Tidak
Gambar 5. Diagram alir komputer

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Makalah  ini  membahas  rancang  bangun  perangkat  elektronika  pada  sistem  antrian  di  bagian pendaftaran mahasiswa di perguruan tinggi, dengan beberapa kriteria sebagai berikut:
1. Sistem  dibuat  berdasarkan  kebutuhan  di  unit  pendaftaran  mahasiswa  dan  mudah  dalam penggunaannya.
2. Pelayanan  pendaftaran  calon  mahasiswa  baru  terpisah  dengan  pelayanan  mahasiswa  lama sehingga dibutuhkan dua sistem antrian secara terintegrasi.
3. Perancangan  sistem  antrian  ini  dapat  digunakan  untuk  maksimum  delapan  loket  yang  dapat diatur  sesuai  kebutuhan,  sehingga  pada  masa  pendaftaran  calon  mahasiswa  baru  dapat diprioritaskan  dengan  mengatur  sebagian  besar  loket  untuk  pendaftaran  calon  mahasiswa baru, demikian juga sebaliknya.
4. Sistem  antrian  dilengkapi  tombol  untuk  memilih  kelompok  mahasiswa  dan  memberikan nomor antrian yang sesuai.
5. Setiap  loket  dilengkapi  dengan  tombol  yang  harus  ditekan  oleh  petugas  setelah  melayani mahasiswa  agar  sistem  dapat  mengenali  loket  yang  kosong  untuk  melayani  antrian berikutnya.
6. Sistem  antrian  dapat  memberikan  informasi  nomor  urut  antrian  yang  sedang  dilayani  unit pendaftaran melalui monitor yang disediakan.
7. Sistem  antrian  dapat  melakukan  panggilan  nomor  urut  dan  nomor  loket  yang  melayani melalui loudspeaker .
8. Jumlah nomor urut antrian maksimum 999.
9. Metode antrian yang digunakan adalah FIFO ( first in first out ).

## PENGUJIAN SISTEM
Pengujian  komunikasi  serial  dengan hyper  terminal dilakukan  dengan  memberikan  masukan dari  tombol  tekan,  yang  diproses  menjadi  data  serial  oleh  mikrokontroler,  kemudian  RS-232  akan mengonversikan  level  tegangan  data  serial  tersebut  agar  sesuai  dengan  level  tegangan  serial  pada komputer. Data yang dikirim berupa karakter (ASCII), sehingga komputer langsung dapat membaca data tersebut sebagai karakter. Proses komunikasi ini dapat diuji menggunakan hyper terminal . Hasil pengujian  diperlihatkan  pada  Tabel  2  dan  penekanan  tombol  dengan  menggunakan hyper  terminal telah sesuai dengan perancangan.
Tabel 2. Hasil pengujian penekanan tombol
Tombol yang ditekan Hasil tampilan pada hyper terminal PB 1 A PB 2 B PB 3 C PB 4 D PB 5 E PB 6 F PB 7 G PB 8 H PB 9 I PB 10 J
Pada pengujian pencetakan nomor antrian terdapat dua buah tombol yang berfungsi untuk melakukan proses pencetakan nomor antrian, yaitu: tombol A yang berfungsi untuk melakukan pencetakan nomor antrian  pelayanan  pendaftaran  mahasiswa  lama,  dan  tombol  B  yang  berfungsi  untuk  melakukan
pencetakan  nomor  antrian  pelayanan  pendaftaran  mahasiswa  baru.  Jika  salah  satu  tombol  tersebut ditekan, maka printer akan  mencetak struk antrian. Struk antrian yang dicetak berisi informasi jenis pelayanan, tanggal, jam pencetakan, dan nomor antrian. Dari 30 kali pengujian, sistem telah berhasil memberikan keluaran pada cetakan struk sesuai dengan perancangan tanpa ada kesalahan.
Setiap  loket  dapat  diatur  jenis  pelayanannya,  untuk  pelayanan  mahasiswa  lama  maupun  pelayanan mahasiswa baru sesuai kebutuhan, dengan mengklik button „Atur Loket‟. Setelah button „Atur Loket‟ diklik  maka  akan  muncul  pilihan  pada  setiap  loket  berupa  komponen radio  button .  Pilihan  yang muncul berupa huruf „A‟ dan „B‟. Huruf „A‟ merupakan pilihan pelayanan mahasiswa lama, dan „B‟ merupakan pilihan pelayanan mahasiswa baru. Apabila tidak dilakukan pengaturan loket, maka secara default loket 1 sampai loket 4 menjadi pelayanan mahasiswa lama, dan loket 5 sampai loket 8 menjadi pelayanan mahasiswa baru. Pengaturan loket diperlihatkan pada Gambar 6.
Setiap  selesai  memberikan  pelayanan,  petugas  loket  akan  menekan  tombol  loket  masing- masing untuk memanggil nomor antrian berikutnya, sesuai dengan jenis pelayanan yang telah diatur. Jika petugas loket yang menekan tombol adalah loket yang diatur menjadi pelayanan mahasiswa lama („A‟), maka sistem memanggil nomor antrian untuk pelayanan mahasiswa lama saja. Sebaliknya jika loket  diatur  menjadi  pelayanan  mahasiswa  baru („B‟),  maka  sistem  memanggil  nomor  antrian  untuk pelayanan mahasiswa baru saja.

## Gambar 6. Pengaturan loket
Nomor antrian yang dipanggil ditampilkan pada layar LCD seperti diperlihatkan pada Gambar 7.  Saat tidak  ada  lagi  antrian  dan  petugas  menekan  tombol  maka  sistem  akan  menampilkan  „--„,  seperti diperlihatkan Gambar 8. Bersamaan dengan tampilan pada monitor LCD, sistem akan menghasilkan keluaran  berupa  suara  lewat loudspeaker .  Sebagai  contoh  jika  tampilan  pada  monitor  LCD  Loket  1 menunjukan  nomor  antrian  A2,  maka  sistem  memanggil file suara  yang  sesuai  sehingga  akan dihasilkan keluaran suara sebagai berikut: “Nomor antrian A2, silakan ke loket  1”. File suara  yang dipanggil  adalah,  „Nomor_antrian.wav‟,  „A.wav‟,  „2.wav‟,  „Silakan_ke_loket.wav‟,  dan  „1.wav‟.
Hasil pengujian 30 kali panggilan nomor antrian dalam bentuk suara telah sesuai dengan perancangan dan tanpa ada kesalahan.
Gambar 7. Tampilan pada layar LCD saat ada antrian
Gambar 8. Tampilan pada LCD saat tidak ada antrian

## KESIMPULAN
Dari pembahasan  perancangan  dan  pengujian  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat diambil  kesimpulan sebagai berikut:
1. Komunikasi antara mikrokontroler dan komputer berjalan dengan baik.
2. Jenis  pelayanan  masing-masing  loket  dapat  disesuaikan  dengan  kebutuhan  kelompok mahasiswa yang akan dilayani di unit pendaftaran.
3. Sistem  antrian  dapat  mencetak  nomor  antrian  dan  menampilkan  nomor  antrian  di  layar monitor LCD.
4. Sistem  antrian  dapat  memberikan  informasi  nomor  antrian  dan  nomor  loket  secara  audio melalui loudspeaker .
5. Dari pengujian secara keseluruhan, sistem antrian telah berfungsi sesuai perancangan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Andrianto, Heri. 2015. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (Codevision AVR) . Bandung: Penerbit Informatika.
[2] ATMEGA16 Datasheet . (http://www.alldata sheet.com, diakses 20  April 2019).
[3] Sumardi. 2013. Mikrokontroller, Belajar AVR Mulai dari Nol . Yogyakarta: Graha Ilmu.
[4] Stallings,  William.  2016. Computer  Oganization  and  Architecture,  10 th edition .  New  Jersey: Pearson Education.
[5] MAX232 Datasheet . (http://www.alldata sheet.com, diakses 20  April 2019).
[6] Barrow,  John.  Miller,  Linda.  Malan,  Katherine.  2001. Introducing  Delphi  Programming,  4 th edition. Georgia: Oxford University Press.