INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 4 Nomor 2 Tahun 2024 Page 8737-8746 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Sistem Pengendali Pintu Garasi Mobil Menggunakan Sensor Reed Switch dan RFID Berbasis Mikrokontroler ATMega
Hafdiarsya Saiyar 1 ✉ , Mohammad Noviansyah 2 , Desmulyati 3 , Martua Hami Siregar 4
Universitas Bina Sarana Informatika
Email: hafdiarsya.hyr@bsi.ac.id 1 ✉

## Abstrak
Dalam kehidupan, banyak hal dilakukan di dalam dan di luar ruangan, bahkan kegiatan tersebut tidak terlepas dari keberadaan pintu dimana kita harus membuka atau menutup pintu yang membuat kita merasa  enggan  melakukannya,  secara  berulang  masuk  dan  keluar  pintu  dengan  menarik  atau mendorong  pintu.  Melihat  kondisi  bahwa  sebagian  besar  proses  operasi  pintu  garasi  mobil  masih dilakukan secara manual di mana intervensi manusia masih terlibat secara langsung, maka akan lebih praktis dan efisien jika pintu garasi dapat membuka sendiri. Oleh karena itu, semakin kompleks proses yang  harus  diatasi,  semakin  penting  penggunaan  sistem  minimum  ATMega16  untuk  memfasilitasi proses  tersebut,  oleh  karena  itu  penulis  terinspirasi  untuk  membuat  Merancang  dan  Membangun Pengendalian  Pintu  Mobil  Menggunakan  Sensor  Reed  Switch  dan  Mikrokontroler  Berbasis  RFID ATMega16. Alat ini berfungsi untuk secara otomatis membuka dan menutup pagar dengan input sensor yang terperinci. Jika kendaraan memiliki pengirim, secara otomatis sistem  minimum akan menerima gangguan dari sensor dan akan memberi perintah atau melanjutkan membuka pagar secara otomatis. Kata Kunci: Mikrokontroler, ATMega16, RFID
Abstract
In life, many activities take place both indoors and outdoors, and these activities often involve interacting with doors, whether opening or closing them, which can sometimes feel tedious as we repeatedly move in and out by pulling or pushing the door. Recognizing that the majority of garage door operations are still manually operated, with direct human involvement, it would be more practical and efficient if garage doors could open automatically. Therefore, as the processes become more complex, the use of the minimum system ATMega16 becomes increasingly important to facilitate these operations. Inspired by this, the author embarked on designing and constructing a Car Door Control System Using Reed Switch Sensors and RFID-Based ATMega16 Microcontroller. This device functions to automatically open and close  gates  with  detailed  sensor  inputs.  If  a  vehicle  has  a  transmitter,  the  minimum  system  will automatically  receive  signals  from  the  sensor  and  issue  commands  to  continue  opening  the  gate automatically.
Keywords: Microcontroller, ATMega16, RFID

## PENDAHULUAN
Dalam kehidupan sehari-hari banyak hal yang dilakukan di dalam dan di luar ruangan, bahkan aktivitas tersebut tidak lepas dari keberadaan pintu dimana kita harus membuka atau  menutup  pintu  yang  membuat  kita  terasa  enggan  untuk  melakukannya,  berulang- ulang kali keluar masuk pintu dengan menarik atau mendorong pintu. Apalagi pintu yang terpasang mengeluarkan bunyi keras, susah bergerak, disamping kurang sopan juga kurang praktis  (Husein  2017;  Prayogi  2016;  Setiawan  et  al.  2022).  Melihat  kondisi  yang  ada kebanyakan  proses  pengoperasian  pintu  garasi  mobil  masih  dilakukan  secara  manual dimana campur tangan manusia masih dilibatkan secara langsung. Maka akan lebih praktis dan efisien jika pintu garasi bisa terbuka dengan sendirinya. Sehingga supir tidak perlu repot turun dari mobil untuk membuka pintu ataupun memanggil orang di dalam rumah untuk membukakannya.  Dengan  memanfaatkan  salah  satu  sistem  minimum  yang mempergunakan alat-alat kontrol otomatis dalam hal ini sistem mekanik yang dikendalikan oleh  sistem  minimum  ATMega16,  diharapkan  mampu  terciptanya  sebuah  alat  kontrol otomatis yang dapat memenuhi harapan tersebut (Ahsan and Widodo 2022; Telaumbanua 2021).
Sistem  Minimum  ATMega16  dapat  dibayangkan  seperti  sebuah  personal  komputer konvensional  (konfigurasi  internal  pada  mikrokontroler  ATMega16  mirip  sekali  dengan konfigurasi internal pada personal komputer)  (Yuviyanto 2018), akan tetapi dalam hal ini sistem minimum ATMega16 dirancang untuk memproses hasil dari input sensor dan akan meneruskan perintah kepada output(Yuliza and Kalsum 2015). Jadi bisa dianggap sistem minimum  ATMega16  adalah  komputernya  pada  alat  ini,  ada  juga  yang  menyebutnya
dengan PC (programmable controller). Dengan demikian, semakin kompleks proses yang harus  ditangani  semakin  penting  penggunaan  sistem  minimum  ATMega16  untuk mempermudah proses-proses tersebut.
Sensor  Reed  Switch  Dan  RFID  Berbasis  Mikrokontroler  ATMega16  berfungsi  untuk menutup dan membuka pintu secara otomatis dengan inputan sensor secara detail pada pintu  garasi  otomatis.  Jika  pada  kendaraan  mobil  terdapat  transmitter  secara  otomatis sistem  minimum  akan  menerima  interupsi  dari  sensor  dan  akan  memerintahkan  atau meneruskan untuk membuka pintu secara otomatis.

## METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini mencakup dua tahap utama, yakni  Studi  Pustaka  dan  Pengujian.  Metode  studi  pustaka  melibatkan  pencarian  dan penelitian  terhadap  literatur  yang  relevan  dengan  topik  penelitian,  seperti  pintu  garasi, mikrokontroler, komponen elektronika, dan bahasa pemrograman (Budiharto 2015; Utami, Istiyanto, and Raharjo 2007). Selain itu, penulis melakukan studi pustaka melalui buku-buku, jurnal  ilmiah,  artikel,  dan  sumber  informasi  lainnya  yang  terkait  dengan  pengendalian otomatis pintu garasi menggunakan mikrokontroler ATMega16. Tujuan dari tahap ini adalah untuk memahami dasar-dasar teoritis dan praktis yang diperlukan dalam merancang dan mengimplementasikan  sistem  pengendalian  otomatis  pintu  garasi  (Andrianto  2008; Arifianto 2011).
Selanjutnya, metode pengujian melibatkan percobaan langsung atau praktik terhadap alat pengendali pintu garasi otomatis yang telah dirancang. Penulis melakukan pengujian dengan menggunakan mikrokontroler ATMega16 dan sensor reed switch serta RFID sebagai masukan  data.  Pengujian  dilakukan  untuk  mengoptimalkan  kinerja  sistem,  memastikan bahwa pintu garasi dapat dibuka dan ditutup dengan efisien dan akurat berdasarkan data yang  diterima  dari  sensor-sensor  tersebut.  Hasil  dari  pengujian  akan  digunakan  untuk mengevaluasi keefektifan dan kinerja dari sistem yang telah dirancang.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Arsitektur ATMega16
Mikrokontroler  ini  menggunakan  arsitektur  Harvard  yang  memisahkan  memori program  dari  memori  data,  baik  bus  alamat  maupun  bus  data,  sehingga  pengaksesan program  dan  data  dapat  dilakukan  secara  bersamaan  (concurrent).  Secara  garis  besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :
1. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi, dengan daya rendah.
2. Arsitektur RISC dengan throughtput  mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16MHz.
3. Memiliki kapasitas flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte dengan SRAM 1 Kbyte.
4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
5. CPU terdiri atas 32 buah register.
6. Unit interupsi internal dan eksternal.
7. Port USART untuk komunikasi serial.
8. Fitur  Peripheral  :  Tiga  buah Timer/Counter  dengan  kemampuan  pembandingan.  2 (dua) buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaker terpisah dan mode compare, dan 1 (satu) buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, mode compare, dan mode capture.
Konfigurasi Pin AVR ATMega16
Gambar 1. Konfigurasi Kaki (Pin) ATMega16
Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package) fungsi dari masing-masing pin ATMega16 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catudaya.
2. GND merupakan pin Ground.
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin input/output  dua arah dan pin fungsi khusus.

## Pembuatan Alat
Bahasa  C  banyak  digunakan  pada  berbagai  platform  seperti  mikrokontroler  dan superkomputer. Seperti kebanyakan bahasa imperatif yang ada, bahasa C memungkinkan untuk  membuat  sebuah  program  terstruktur  dan  memungkinkan  pendefinisian  lingkup variabel yang leksikal dan rekursi. Pada bahasa C, semua kode yang dapat dieksekusi berada dalam fungsi-fungsi yang ada. Fungsi yang ada pada bahasa C terbagi menjadi 2 jenis, yaitu fungsi yang memiliki parameter berupa acuan nilai yang akan digunakan untuk pemrosesan, atau  fungsi  yang  memiliki  parameter  berupa  pointer  kepada  sebuah  variabel.  Program
dengan bahasa C memiliki struktur kode yang berformat bebas, dengan menggunakan titik koma  (;)  sebagai  terminasi  dari  sebuah  pernyataan.  Pada  bahasa  C  juga  dimungkinkan pembuatan tipe bentukan yang terdiri dari berbagai tipe yang ada. Pengembangan sebuah sistem  menggunakan  mikrokontroler  AVR  buatan  ATMEL  menggunakan  software    AVR STUDIO dan CodeVisionAVR.

## Blok Rangkaian
Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian
Blok diagram rangkaian untuk pintu garasi otomatis terdiri dari beberapa komponen yang berperan dalam proses pengendalian pintu. Pertama, kita memiliki komponen input, yang  bertindak  sebagai  masukan  yang  akan  diproses  oleh  sistem.  Komponen  input  ini mencakup sensor RFID dan sensor reed switch. Sensor RFID terdiri dari transmitter yang terpasang  pada  mobil  dan  receiver  yang  terhubung  langsung  dengan  mikrokontroler ATMega16. Kedua rangkaian ini bertugas saling mengirim sinyal untuk pendeteksian. Sinyal RFID  ini  beroperasi  pada  gelombang  2.4  GHz.  Sementara  itu,  sensor  reed  switch bertanggung jawab untuk memberikan logika kedua setelah RFID, sehingga pintu garasi dapat dibuka pada jarak yang telah ditentukan, yakni 2 meter. Kemudian, komponen proses merupakan  inti  dari  sistem,  yang  berfungsi  sebagai  pengelola  data  dari  masukan  dan menghasilkan  output.  Dalam  proses  ini,  kami  menggunakan  mikrokontroler  ATMega16 sebagai  otak  dari  sistem,  yang  memproses  semua  informasi  yang  diterima  dari  sensor- sensor tersebut.
Selanjutnya, kita memiliki komponen output, yang merupakan hasil dari semua proses yang telah dilakukan. Output utama dari sistem adalah motor DC, yang bertindak sebagai eksekutor  hasil  dari  masukan.  Motor  DC  ini  dikendalikan  dengan  bantuan  driver  L293D, yang  akan  menghasilkan  putaran  motor  sesuai  dengan  instruksi  yang  diberikan  oleh
mikrokontroler. Terakhir, kita memiliki komponen catu daya, yang menyediakan tegangan 5 volt sebagai masukan untuk semua komponen dalam sistem. Selain itu, terdapat juga limit switch, yang berfungsi untuk memberikan interrupt kepada mikrokontroler ATMega16 agar dapat mengetahui posisi pintu garasi apakah dalam keadaan terbuka atau tertutup. Dengan adanya  rangkaian  ini,  sistem  pintu  garasi  otomatis  dapat  bekerja  secara  efisien  dan otomatis, meningkatkan kenyamanan dan keamanan dalam penggunaan garasi.

## Gambar 3.  Skema Rangkaian Keseluruhan
Skema  rangkaian  ini  adalah  rangkaian  keseluruhan  alat  pintu  garasi  otomatis menggunakan  sensor  RFID  berbasis  mikrokontroler  ATMega16  sebagai  pusat  pemroses data, gelombang RFID sebagai sensor transmitter dan recevier, sensor reed switch sebagai penentu jarak terbuka dan rangkaian elektronika lain sebagai pendukung sistem.
Pengaktifkan rangkaian,ini dengan cara menghubungkan kabel power pada tegangan AC  220 Volt dan akan diturunkan tegangannya dengan trafo step down menjadi AC 12 Volt, dioda bridge akan merubah arus menjadi DC 12 Volt, kebutuhan 12 Volt DC untuk memberi tegangan  kepada  motor  DC.  Dalam  rangkaian  terdapat  IC  regulator  7805  untuk menurunkan  tegangan  menjadi  5  Volt  DC  menyesuaikan  dengan  kebutuhan  sistem minimum dan rangkaian sensor. LED yang ada pada rangkaian difungsikan sebagai indikator adanya tegangan dalam rangkaian jika LED tersebut menyala.
Penulis membuat suatu prototype untuk mensimulasikan pintu garasi otomatis, sensor gelombang  RFID  recevier  menerima  signal  dari  sensor  RFID  transmitter  yang  dapat mengirimkan  data  ke  dalam  sistem  minimum  ATMega16.  Jika  signal  yang  dikirim  oleh transmitter yang ada pada mobil diterima oleh recevier dan posisi mobil sudah berada pada posisi di mana terdapat sensor reed switch maka motor DC akan bergerak sesuai perintah pada program.

## Cara Kerja Alat
Rangkaian catu daya merupakan bagian penting dalam sistem pengendali pintu garasi otomatis. Dalam rangkaian ini, tegangan AC 220 Volt diturunkan menggunakan trafo step down 1A AC 12 Volt dan kemudian dialirkan melalui dioda bridge untuk diubah menjadi arus DC. Kapasitor elco digunakan sebagai penyaring untuk mengurangi noise pada tegangan, sebelum  tegangan  masuk  ke  IC  Regulator  7805.  IC  Regulator  7805  berfungsi  untuk menstabilkan  tegangan  menjadi  +5  Volt  yang  kemudian  difilterisasi  kembali  dengan kapasitor.  Terdapat  LED  sebagai  indikator  bahwa  catu  daya  bekerja  dengan  baik,  yang dikendalikan oleh resistor untuk mengurangi arus yang masuk ke LED.
Rangkaian  sistem  minimum  merupakan  pusat  kendali  dari  seluruh  sistem.  Dalam rangkaian  ini,  mikrokontroler  ATMega16  menjadi  komponen  utama  yang  mengontrol seluruh  proses  berdasarkan  program  yang  diisikan  dan  disimpan  di  dalamnya.  Sensor receiver RFID berfungsi untuk menerima sinyal dari mobil yang telah dipasangi transmitter, sedangkan sensor transmitter RFID memancarkan sinyal 1,7 GHz yang akan diterima oleh receiver.  Sensor  reed  switch  terdiri  dari  reed  switch  sebagai  pemancar  cahaya  dan photodioda sebagai penerima. Rangkaian motor DC menggunakan IC L293D sebagai driver untuk mengontrol motor DC, dengan data yang diterima dari sistem minimum ATMega16.
Rangkaian-rangkaian ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan sistem pengendali pintu  garasi  otomatis  yang  efisien  dan  handal.  Dengan  menggunakan  teknologi  seperti sensor RFID, reed switch, dan motor DC, sistem ini mampu memberikan solusi yang praktis dan efektif untuk mengontrol pintu garasi secara otomatis.

## Hasil Percobaan
Percobaan  yang  penulis  lakukan  melingkupi input,  proses  dan  output.  Percobaan tersebut  dilakukan  menggunakan  avometer  digital.  Adapun  hasil  percobaan  sebagai berikut:

## Tabel 1. Hasil Percobaan Sensor RFID
Percobaan  dilakukan  terhadap  sensor  RFID    transmitter  dan  recevier  yang  telah diaktifkan.  Percobaan  tersebut  dilakukan  dengan  perbedaan  jarak  antara  recevier  dan transmitter  berkelipatan  5  meter.  Untuk  mengetahui  tegangan  yang  dihasilkan,  penulis menggunakan avometer digital agar mudah membaca nilai yang dihasilkan dari recevier yang terhubung dengan mikrokontroler ATMega16. Probe hitam dihubungkan ke negative(- )  tegangan  dalam  rangkaian,  sedangkan  probe  merah  diletakan  di  output    pada  sensor recevier yang menuju mikrokontroler ATMega16 pada PORTA.0. Ketika sensor RFID recevier menerima signal dari transmitter data yang dihasilkan dalam satuan volt adalah 4,8 Volt yang  berarti  logika  high(1),  sedangkan  sensor  RFID  recevier  tidak  menerima  signal  dari transmitter maka data yang dihasilkan dalam satuan volt adalah 0.4 Volt yang berarti logika low(0). Dalam percobaan tersebut diambil beberapa jarak dengan kelipatan 5 meter. Jarak 0-15 meter recevier masih menerima signal dari transmitter. Sedangkan jarak 20-25 meter signal sudah tidak diterima oleh recevier.
Tabel 2. Hasil Percobaan Sistem Minimum ATMega16
Pada percobaan ini penulis menggunakan avometer digital untuk mengukur nilai hasil percobaan. Pada ATMega16 terdiri dari  PORTA, PORTB, PORTC dan PORTD, Semua PORT akan dilakukan percobaan apabila tombol reset ditekan, maka nilai yang dikeluarkan oleh setiap PORT akan diukur menggunakan avometer, Jika tombol reset ditekan PORTA bernilai 0,5 Volt, PORTB bernilai  0,5 Volt, PORTC bernilai 0,4 Volt, dan PORTD bernilai  0,4 Volt. JIka tombol reset tidak ditekan, maka PORTA bernilai 0,6 Volt. PORTB bernilai 4,6 Volt, PORTC bernilai 0,6 Volt dan PORTD bernilai 4,4 Volt. Percobaan tersebut dilakukan secara real time dengan kondisi normal dan dalam keadaan alat aktif.

## Tabel 3. Hasil Percobaan Output
Pada Pengujian output dilakukan dengan lima objek yang berbeda. Percobaan yang dilakukan  meliputi  pembacaan  sensor  RFID  recevier  dan  sensor  reed  switch  dengan konfigurasi yang sudah terintegrasi pada mikrokontroler ATMega16. Dari hasil percobaan itu didapatkan hasil yang berbeda-beda. Percobaan pertama dilakukan pada objek mobil yang  sudah  dipasangi  transmitter,  dengan  hasil  percobaan  pintu  garasi  dapat  terbuka karena  recevier  dapat  menerima  signal  dan  reed  switch  dapat  membaca  adanya  objek. Percobaan kedua dilakukan pada objek mobil yang tidak dipasangi transmitter, dengan hasil percobaan pintu garasi tidak dapat terbuka karena recevier tidak menerima signal dan reed switch dapat membaca adanya objek. Percobaan ketiga  dilakukan pada  objek mobil RC yang tidak dipasangi transmitter, dengan hasil percobaan pintu garasi tidak dapat terbuka karena  recevier  tidak  menerima  signal  dan  reed  switch  dapat  membaca  adanya  objek. Percobaan keempat dilakukan pada handphone yang tidak dipasangi transmitter, dengan hasil percobaan pintu garasi tidak dapat terbuka karena recevier tidak menerima signal dan reed switch tidak dapat membaca adanya objek. Percobaan kelima dilakukan pada objek remot TV yang tidak dipasangi transmiter, dengan hasil percobaan pintu garasi tidak dapat terbuka karena recevier tidak menerima signal dan reed switch  dapat  membaca adanya objek.

## SIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan analisis yang telah dilakukan terhadap rancang bangun pengendali  pintu  garasi  mobil  menggunakan  sensor  reed  switch  dan  RFID  berbasis mikrokontroler ATMega16, dapat diambil kesimpulan bahwa perancangan simulasi alat pengendali  pintu  garasi  otomatis  telah  menunjukkan  kinerja  yang  baik  melalui serangkaian percobaan yang telah dilakukan. Sistem ini dapat secara efektif membuka
dan menutup pintu garasi secara otomatis berdasarkan sinyal yang diterima dari sensor reed switch dan RFID, selanjutnya ditemukan bahwa alat ini memerlukan keterhubungan yang baik antara receiver dan transmitter untuk dapat berfungsi dengan baik. Sistem ini mengharuskan kedua perangkat saling mengirim dan menerima sinyal dengan benar agar pintu garasi dapat dioperasikan secara otomatis. Sistem otomatis yang diutamakan oleh alat ini memberikan kontribusi yang signifikan dalam memudahkan aktifitas keluar dan masuk mobil ke dalam garasi. Dengan adanya sistem otomatis ini, pengguna tidak perlu lagi  melakukan  pembukaan  dan  penutupan  pintu  garasi  secara  manual,  sehingga meningkatkan kenyamanan dan efisiensi dalam penggunaan garasi.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahsan, Ahmad Nur, and Slamet Widodo. 2022. “SISTEM PENGONTROL GERAK SENJATA
PADA  ROBOT  PENGINTAI  BERBASIS  MIKROKONTROLER  ATMEGA8.” Jurnal Elektrosista 10(1):75 – 89.
Andrianto,  Heri.  2008.  “Pemrograman  Mikrokontroler  AVR  ATmega16  Menggunakan Bahasa C (CodeVi sionAVR).” Bandung: Informatika.
Arifianto, Deni. 2011. “Kamus Komponen Elektronika.” PT Kawan Pustaka, Surabaya.
Budiharto, Widodo. 2015. Metode Penelitian Ilmu Komputer Dengan Komputasi Statistika Berbasis R. Deepublish.
Husein, Aditama. 2017. “Miniatur Pintu Geser Otomatis Berbasis Arduino.”
Prayogi, Suranto. 2016. “PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR PASSIVE INFRARED (PIR) DENGAN ARDUINO.”
Setiawan, David, Nofriandi Nofriandi, Fachrul Aziz, and Fuad Hamdi. 2022. “Desain Dan Analisis  Pintu  Otomatis  Menggun akan  Sensor  Ultrasonic  Berbasis  Arduino  Uno.”
Jurnal Karya Ilmiah Multidisiplin (JURKIM) 2(1):62 – 68.
Telaumbanua,  Mareli.  2021. Buku  Ajar  Pengantar  Teknologi  Instrumentasi  Teknik Pertanian. Penerbit NEM.
Utami, Ema, Jazi Eko Istiyanto, and Suwanto Raharjo. 2007. “Metodologi Penelitian Pada Ilmu Komputer.” Pp. 1– 13 in Seminar Nasional Teknologi 2007.
Yuliza, Eni, and Toibah Umi Kalsum. 2015. “Alat Keamanan Pintu Brankas Berbasis Sensor Sidik Jari Dan Passoword Digital Dengan Menggunakan Mikrokontroler Atmega 16.”

## Jurnal Media Infotama 11(1).
Yuviyanto, Ghifari Fikri. 2018. “Simulasi Penggunaan Sensor Limit Switch Dan Motor DC Pada Operasional Miniatur Lift 3 Lantai Dengan Tampilan Human Machine Interface (HMI) Berbasis PLC Schneider Modicon TM221CE16R.”