Elektron Jurnal Ilmiah Volume 9 Nomor 1 Juni 2017

## Prototype Penghitung Jumlah Pengunjung Yang Berada Di Dalam Kebun Binatang Berbasis Mikrokontroler
Adi Chandranata 1 , Albar 2 , Ibnu Sutowo Ahmad 3 123 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang adichandra@pnp.ac.id
Kampus Politeknik Negeri Padang, Limau Manis Padang
Abstract— This  tool  works  to  alleviate  the  duties  of  zoo  officers.  This  tool  can  also  prevent  errors  in  counting  the number of visitors that are often done by humans. This tool is able to count visitors in and out as well as those inside the zoo displayed on one LCD. The number of visitors is limited to 999. The visitor counters automatically count the number of visitors entering and leaving the zoo. Photodioda 1 and touch sensor 1 serve to count visitors entering the zoo. Photodioda 2 and touch sensor 2 function to count visitors coming out of the zoo. The appearance of the number of  visitors  entering  and  exiting  will  be  displayed  on  the  2x16  LCD.  All  sensors  and  appearance  are  processed  by  a microcontroller. To calculate the number of visitors who are still inside the zoo, the formula is "the number of visitors in and out of visitors", the number of visitors in the zoo will also be displayed with 2x16 LCD. Of all the error tests that occur are 0% or no errors occur during testing. By using 2x16 LCD, the display for the number of visitors entering and exiting is limited, which is only up to 999 people.
Keywords: Photodioda, Touch Sensor (Touch), Microcontroller
Abstrak— Alat  ini  bekerja  untuk  meringankan  tugas  dari  petugas  kebun  binatang.  Alat  ini  juga  dapat  mencegah kesalahan dalam penghitungan jumlah pengunjung yang sering dilakukan oleh manusia. Alat ini mampu menghitung pengunjung  masuk  dan  keluar  serta  yang  berada  di  dalam  kebun  binatang    dengan  ditampilkan  pada  satu  LCD. Tampilan  penghitungan  jumlah  pengunjung  terbatas  hanya  sampai  999.  Alat  penghitung  jumlah  pengunjung  ini bekerja secara otomatis menghitung jumlah pengunjung yang masuk dan keluar dari kebun binatang. Photodioda 1 dan sensor sentuh 1 berfungsi untuk menghitung pengunjung yang memasuki kebun binatang. Photodioda 2 dan sensor sentuh 2 berfungsi untuk menghitung pengunjung yang keluar dari kebun binatang. Penampilan jumlah pengunjung yang  masuk  serta  keluar  akan  di  tampilkan  pada  LCD  2x16.  Semua  sensor  dan  penampilan  di  proses  oleh mikrokontroller.  Untuk  menghitung  jumlah  pengunjung  yang  masih  berada  di  dalam  kebun  binatang  digunakan rumus  “jumlah  pengunjung  masuk-jumlah  pengunjung  keluar”,  jumlah  pengunjung  yang  berada  di  dalam  kebun binatang  juga  akan  ditampilkan  dengan  LCD  2x16.  Dari  semua  pengujian  eror  yang  terjadi  adalah  0%  atau  tidak terjadi eror selama pengujian. Dengan menggunakan LCD 2x16 maka tampilan untuk jumlah pengunjung yang masuk dan keluar terbatas, yaitu hanya sampai 999 orang.
Kata kunci: Photodioda, Sensor Sentuh(Touch), Mikrokontroler

## © 2017 Elektron Jurnal Ilmiah

## I. PENDAHULUAN
Pada  zaman  modern  saat  ini  dan  dipenuhi  oleh berbagai kemajuan ilmu dan teknologi, setiap orang memiliki  masing-masing  kesibukan  yang  menyita waktu  dan  tenaga.  Kegiatan pekerjaan dimulai  dari pagi  sampai  sore  hari,  bahkan  ada  yang  menjalani kegiatannya  sampai  malam  hari.  Kegiatan  yang sama  dilakukan  dari  hari  ke  hari  yang  membuat masing-masing orang mengalami tingkat kejenuhan yang tinggi terhadap pekerjaan yang mereka miliki.
Selain mengalami tingkat kejenuhan yang tinggi, masing-masing orang yang memiliki kegiatan yang banyak  terhadap  pekerjaannya  juga  mengalami kurangnya  waktu  kebersamaan  bersama  keluarga. Kebersamaan  bersama  keluarga  pun  akhirnya berkurang  dan  menimbulkan  kurang  harmonisnya hubungan sesama anggota keluarga. Pilihan liburan pada akhir minggu ataupun pada saat musim liburan
pun  menjadi  pilihan  untuk  mengurangi  tingkat kejenuhan yang dialami dalam pekerjaan sehari-hari sekaligus  memperbaiki  hubungan  yang  renggang selama  menjalani  hari-hari  pekerjaan  dan  kembali meningkatkan  hubungan  harmonis  sesama  anggota keluarga.
Pada saat musim liburan maka setiap orang akan beramai-ramai berkunjung untuk menghabiskan waktu liburan mereka. Setiap tempat objek  wisata  biasanya  akan  di  datangi  oleh pengunjung  secara  beramai-ramai  yang  akan membuat  pihak  pengelola  kewalahan  dalam melayani pengunjung. Karena banyaknya pengunjung  yang  datang,  pihak  pengelola  akan kesulitan  dalam  menghitung  jumlah  pengunjung. Selain  menghitung  jumlah  pengunjung,  pihak pengelola  juga  harus  mengetahui  berapa  jumlah
pengunjung yang masih di dalam tempat wisata dan yang telah keluar dari tempat wisata tersebut.
Pengelola  tempat  wisata  harusnya  mengetahui berapa  orang  yang  masuk  ke  dalam  tempat  wisata yang  dikelolanya  dan  berapa  yang  keluar  serta berapa  jumlah  orang  yang  masih  berada  di  dalam tempat  wisata.  Hal  ini  diperlukan  agar  pihak pengelola  mengetahui,  pada  saat  tempat  wisata tersebut  tutup  apakah  masih  ada  orang  yang tertinggal di dalam atau adakah orang yang hilang di dalam area wisata tersebut.
Pada tempat parawisata konvensional pengunjung  masuk  hanya  berdasarkan  karcis. Setelah  memiliki  karcis  maka  pengunjung  boleh masuk  tanpa  harus  di  hitung,  dan  hal  inilah  yang banyak  mengakibatkan  terjadinya  insiden  dimana pengunjung  yang  telat  keluar  setelah  waktu  tutup dari  objek  wisata  tersebut.  Kemudian  pengunjung tersebut  terkunci  di  dalam  tempat  wisata  tanpa diketahui  oleh  pihak  pengelola.  Berdasarkan permasalahan diatas pada penelitian ini dikembangkan prototype penghitung jumlah pengunjung  yang  berada  di  dalam  kebun  binatang berbasis mikrokontroller. Tujuan dari penelitian ini adalah  merancang  dan  membuat  alat  yang  dapat menghitung  jumlah  pengunjung  yang  masuk  serta keluar dari tempat wisata serta dapat mengefisisensi waktu.  Penelitian  terkait  sebelumnya  pernah dilakukan,  Dhanar[1]  membuat  alat  penghitung jumlah  pengunjung  toko,  sensor  ultrasonic  SRF04 digunakan  untuk  mendeteksi  pengunjung  yang dating hasil pembacaan kemudian ditampilkan pada LCD. Menggunakan sensor infrared untuk mendeteksi  pengunjung  yang  masuk  pada  ruangan terpadu  di  PLN  I  gusti agung.dkk[2]  membuat alat untuk  mendeteksi  pengunjung,  hasil  pembacaan kemudian  ditampilkan  pada  LCD.  Dengan  adanya alat  ini  diharapkan  pengunjung  lebih  merasa  aman dan  nyaman  dengan  adanya  pantauan  dari  pihak pengelola  tempat  wisata  serta  pengawas  juga  bisa memantau  apakah  semua  pengunjung  sudah keluar atau masih ada yang tertinggal di dalam area wisata. Hal  ini  mungkin  juga  dapat  mengantisipasi  jumlah pengunjung  yang  sangat  banyak  dengan  cara menambahkan pintu gerbang tempat alat ini bekerja.

## II. METODE PENELITIAN
Pada  gambar  1  di  bawah  ini  terlihat  sebuah  blok diagram  yang  menjelaskan  fungsi  satu-  persatu fungsi  sensor,  serta  display  yang  digunakan.  Pada blok  diagram  di  bawah  juga  menjelaskan  masukan dan keluaran dari sistem mikrokontroler serta input dan output apa saja yang digunakan.  Prototype alat penghitung jumlah pengunjung pada kebun binatang ini  bekerja  secara  otomatis  dengan  dikontrol menggunakan  arduino  uno  328.  Penghitungan jumlah  pengunjung pada alat ini  berdasarkan  input
dari  4  buah  sensor  yang  mana  dua  buah  sensor berfungsi  untuk  menghitung  jumlah  pengunjung yang  masuk  ke  dalam  area  kebun  binatang, sedangkan  yang  dua  lagi  menghitung  jumlah pengunjung yang keluar dari area kebun binatang.

## Gambar 1. Blok Diagram Prototype Penghitung Jumlah Pengunjung Yang Berada Di Dalam Kebun Binatang
Dua  buah  sensor  yang  menghitung  pengunjung yang  masuk  ke  dalam  area  kebun  binatang  adalah photodioda  1  yang  bekerja  berdasarkan  intensitas cahaya,  jika  cahaya  yang  di  terima  oleh  potodioda berkurang  maka  akan  mengirim  signal  ke  arduino maka  penghitunganya  tambah  1,  dan  juga  sensor touch 1 yang berkerja berdasarkan adanya sentuhan pada  permukaan  sensor,  sensor  touch  1  berfungsi untuk menghitung ibu-ibu yang menggendong anak sehingga penghitunganya di tambah 1, jadi jika ibu- ibu  menggendong  anak  masuk  maka  setelah menekan  sensor  sentuh  dan  lewat  dari  photodioda maka  akan  otomatis  penghitunganya  menjadi  dua. Prinsip kerja photodioada 2 dan sensor touch 2 juga sama  seperti  photodioda  1  dan  sensor  touch  1, bedanya  hanya  photodioda  2  dan  sensor  touch  2 menghitung  jumlah  pengunjung  yang  keluar  dari area kebun binatang. Sehingga ketika photodioda 2 atau sensor touch 2 mengirim sinyal ke arduino uno maka  penghitungan  yang  ditampilkan  pada  layar LCD  akan  berkurang  dengan  rumus  “jumlah pengunjung yang masuk – jumlah pengunjung yang keluar”.
2.1 Perancangan Hardware
Perancangan hardware dari  alat  ini  adalah Rangkaian  elektronika,  rangkaian  yang  terdiri  dari sensor  sentuh,  Photodioda,  Arduino,  LCD  dan rangkaian  power  supply  yang  dirangkai  secara keseluruhan  sehingga  saling  terhubung.  Rangkaian keseluruhan prototype penghitung jumlah
pengunjung  yang  berada  di  dalam  kebun  binatang bisa dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Rangkaian Keseluruhan Prototype Penghitung Jumlah Pengunjung
Power  supply  berguna  untuk  menjadi  sumber tegangan yang masuk. Pada rangkaian power supply terdapat Trafo yang berguna untuk menurunkan dan megubah tegangan dari 220 VAC menjadi 12 VDC. Dioda  berguna  sebagai  penyearah  arus  sebelum diberikan  ke  beban.  Sedangkan  kapasitor  sebagai filter  dan  menyimpan  tegangan  dari  input.  IC regulator 7805 berfungsi menurunkan tegangan +7,5 VDC  menjadi  +5VDC.  Dan  IC  regulator  7812 berfungsi  untuk  memfilter  agar  tegangan  keluar tetap  12VDC.  Photodioda  adalah  sebuah  sensor cahaya yang bekerja berdasarkan  pengaruh intensitas  cahaya.  Rangkaian  sensor  cahaya  terdiri dari 3 buah pin yaitu pin untuk sumber atau positve 5VDC dan untuk ground, serta satu lagi untuk data yang berada antara negatif photodioda dan resisitor 10 Kohm, pin ini masuk ke pin 7 pada Arduino Uno.
Sensor  sentuh  (touch  sensor)  adalah  sensor  yang bekerja  berdasarkan  sentuhan  kulit  makhluk  hidup atau  kulit  manusia.  Sensor  sentuh memiliki 3  buah pin  yang  di  antaranya  pin  1  dan  2  berfungsi  untuk sumber  tegangan  yaitu  positif  5VDC  dan  pin  ke-3 berfungsi  sebagai  data  keluaran  dari  sensor  sentuh yang  akan  di  sambungkan  ke  pin  7  dan  6  pada Arduino  Uno.  LCD  16x2  digunakan  sebagai penampil kondisi tinggi pintu air dan tinggi air aktif atau tidak. LCD dihubungkan ke pin Analog A4, A5 arduino, pin vcc dan ground.
2.2 Perancangan Software
Flowchart  proses  kerja  alat  dapat  dilihat  pada gambar  3.  Proses  dimulai  dari  inisialisasi I/O , Selanjutnya pembacaan
photodiode,
jika pengunjung yang datang di deteksi oleh photodiode1, maka counter akan naik dan tampilan pada  LCD  jumlah  pengunjung  akan  bertambah, sedangkan  jika  pengunjung  yang  datang  di  deteksi oleh  photodiode2,  maka  counter  akan  turun  dan tampilan  pada  LCD  jumlah  pengunjung  akan berkurang. Begitu juga proses pada sensor touch.
Gambar 3. Flowchart sistem penghitung jumlah pengunjung

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  bagian  ini  akan  diperlihatkan  hasil pengujian alat yang telah dibuat. Pertama pengujian sensor  sentuh.  Selanjutnya  pengujian  sensor photodiode Gambar 4 merupakan gambar alat secara keseluruhan.

## Gambar 4. Prototype Alat penghitung jumlah pengunjung di dalam kebun binatang
3.1 Pengujian Dan Analisa Rangkaian Sensor Sentuh
Rangkaian  sensor  sentuh  merupakan  rangkaian yang  sederhana  dimana  sensor  sentuh  sudah berbentuk  module  sentuh  yang  hanya  memiliki  3 keluaran  yaitu  data,  Vcc  dan  ground.  Pengujian diperlukan untuk mengetahui apakah sensor sentuh bekerja dengan baik atau tidak. Tabel 1 merupakan hasil pengukuran dari sensor sentuh
Tabel 1 merupakan hasil pengukuran dari sensor sentuh
Keterangan Tegangan saat di sentuh Tegangan saat tidak di sentuh Sensor 1 4,84 V DC 0,32 V DC Sensor 2 4,85 V DC 0,32 V DC
Berdasarkan  hasil  pengukuran  yang  terdapat  pada tabel  di  atas  bahwa  ketika  sensor  1  di  sentuh tegangan yang terukur pada data keluaran atau data
masukan  ke  arduino  uno  sebesar  4,84  VDC. Sedangkan  ketika  sensor1  tidak  di  sentuh pengukuran  pada  data  keluaran hanya  sebesar  0,32 VDC. Ini membuktikan bahwa apabila sensor tidak di  sentuh  rangkaian  yang  terdapat  di  dalam rangkaian  sensor  sentuh  tidak  terhubung  sehingga tidak terdapatnya tegangan, tetapi tegangan yang ada pada  rangkaian  tidak  benar-benar  terputus,  tetapi masih tersisa tegangan yang kecil.  Pengujian sensor 1  sama  dengan  sensor  2  begitu  juga  dengan  hasil pengukuranya, hanya saja ada selisih 0,01 VDC pada tegangan  di  saat  sensor  di  sentuh.  Sensor  sentuh bekerja berdasarkan logika aktif high, karena sensor sentuh akan bekerja ketika mendapatkan tegangan.
Untuk  pembacaan  sensor  senuh  pada arduino  adalah,  karena  sensor  sentuh  hanya berlogika  aktif  high  dan  aktif  low  maka  arduino hanya pemproses data 1 atau 0. Jadi apabila sensor sentuh berlogika 1 maka arduino akan mengindikasikan  bahwa  ada  pengunjung  maka counter  akan  ditambah  1.  Namun  jika  arduino membaca logika 0 maka arduino akan menginisialkan  bahwa  tidak  ada  pengunjung  yang masuk atau melewati gerbang.
3.2 Pengujian Dan Analisa Rangkaian Photodioda
Rangkaian photodioda adalah rangkaian di mana photodioda  hanya  berdua  dengan  resistor  untuk menjadi  sebuah  rangkaian  sensor  peka  cahaya. Pengujian  di  perlukan  untuk  mengetahui  apakah sensor  peka  terhadap  cahaya  atau  tidak.  Hasil pengujian rangkaian sensor photodiode dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil pengukuran dan pengujian sensor photodiode Keterangan Ketika Ada Cahaya Ketika Tidak Ada Cahaya ADC ketika ada cahaya ADC ketika tidak ada cahaya Photodioda 1 0,86 V DC 43 mV DC 176 bit 9 bit Photodioda 2 0,78 V DC 47 mV DC 159 bit 10 bit
Berdasarkan data yang tertera pada tabel di atas, dapat  dilihat  bahwa  sensor  cahaya  atau  photodioda sangat  peka  cahaya.  Ketika  photodioda  1  terkena cahaya  maka  resistansinya  rendah  sehingga tegangan yang  dilewatkan menjadi tinggi, dari data yang  di  ambil  pada  photodioda  1  tegangan  ketika terkena cahaya adalah 0,86 VDC, sedangkan ketika photodioda  tidak  terkena  cahaya,  atau  pada  situasi ini  sama  seperti  ada  sesuatu  yang  lewat  di  depan photo dioada nilai teganganya menjadi 0,043 VDC. Perhitunngan  ini  juga  sama  dengan  photodioda  2 hanya  saja  nilai  pengukurannya  yang  berbeda. Photodioda  bekerja  berdasarkan  logika  aktif  low, karena  photodioda  akan  bekerja  di  saat  tegangan rendah  atau  hampir  0V.  Arduino  mengolah  data hanya dengan bilangan biner yang terdiri dari logika 1 atau 0, atau kalau tidak aktif high berarti aktif low.
Karna itu  arduino  menyediakan  6  buah  pin  khusus untuk pembacaan sensor yang outputnya analog. Di mana  output  sensor  tersebut  akan  di  konversi  ke digital  dengan  ADC.  Setelah  mendapatkan  nilai ADCnya  maka  akan  dijadikan  bilangan  biner sebelum di proses oleh arduino. Dari nilai pencarian ADC  di atas dapat  dijadikan  bilangan  biner  seperti tabel 3.

## Tabel 3. Nilai biner dari bilangan ADC
2 10 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 3 2 2 2 1 2 0 Nilai ADC 1 1 1 1 Pd 1 Saat ada cahaya = 176 1 0 0 1 Pd 1 Saat tidak ada cahaya =9 1 1 1 1 Pd 2 Saat ada cahaya = 159 1 0 1 0 Pd 2 saat tidak ada cahaya =10
Dari  tabel  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  pada photodioda  1  ketika  ada  cahaya  maka  nilai  biner yang  terbaca  oleh  arduino  adalah  00010101111. Sedangkan ketika tidak ada cahaya maka data yang dibaca  oleh  arduino  adalah  00000001001.  Ketika photodioda  2  mendapat  cahaya  maka  data  yang dibaca oleh  arduino adalah 000101001111. Sedangkan ketika tidak mendapat cahaya data yang terbaca oleh arduino adalah 00000001001. Dari nilai tersebut  dapat  analisa  bahwa  pembacaan  arduino pada photodioda 1 ketika ada cahaya adalah dengan bilangan  biner  00010101111  yang  berarti  bahwa tidak  ada  pengunjung  yang  masuk  atau  melewati gerbang.  Namun  ketika  photodioda  mendapat cahaya  maka  data  digital  yang  dikirim  oleh photodioda ke  aarduino  setelah melalui  ADC  yaitu 00000001001  yang  menginisialkan  bahwa  ada pengunjung  yang  melewati  gerbang  masuk. Sedangkan  pada  photodioda  2  akan  mengirimkan data ADC 159bit yang apabila di binerkan menjadi 000101001111,  jadi  data  biner  inilah  yang  dibaca oleh arduino yang kemudian menginisialkan  bahwa tidak  ada  pengunjung  yang  masuk  atau  melewati gerbang  masuk.  Apabila  photodioda  2  tidak mendapat  cahaya  maka  data  ADC    yang  di  dapat adalah  10bit  yang  apabila  dibinerkan  menjadi 00000001001,  yang  akan  diinisialkan  oleh  arduino bahwa  ada  pengunjung  yang  masuk  atau  melewati gerbang masuk.

## IV. KESIMPULAN
Setelah  dilakukan  pengambilan  data  dan percobaan  alat  secara  langsung  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sensor sentuh 1 dan 2 berlogika aktif high dan akan berlogika aktif high apabila nilai tegangannya bernilai  4,84 - 4,85 Vdc, dan akan  berlogika aktif  low  apabila  tegangan nya bernilai 0,32 Vdc.
2. Photodioda  1  akan  membaca  pengunjung jika nilai pengukuran terbaca 43mV jika di ADC kan maka data ADC yang masuk ke arduino adalah 9bit, yang apabila dibinerkan  menjadi  00000001001  data akan  disimpan  pada  counter  ++  sebagai penghitung jumlah pengunjung.
3. Photodioda  2  akan  membaca  pengunjung jika  nilai  pengukuran  terbaca  47mV  yang apabila di ADC kan maka data ADC yang masuk  ke  arduino  adalah  10bit,  yang apabila  dibinerkan  menjadi  00000001010, data tersebut akan dimasukan ke counter -- sebagai  penghitung  jumlah  pengunjung yang keluar.

## REFERENSI
[1]  Dhanar  Intan  Surya  Saputra.  2015.  Rancang  Bangun  Alat Penghitung  Jumlah  Pengunjung  di  Toko  Adhelina  Berbasis Mikrokontroler  Atmega  16.  Jurnal  SISFOKOM,  Volume  04, Nomor 01, Maret 2015.
[2]  I  Gusti  Agung    Putu  Raka  Agung,  I  Made  Irwan  Susanto. 2012.  Rancang  Bangun  Prototipe  Penghitung  Jumlah  Orang Dalam  Ruangan  Terpadu  Berbasis  Mikrokontroler  Atmega328. Majalah Ilmiah Teknologi Elektro Vol 11 No.1.2012
[3]  Rico  Dede  Hardiyanto,  Adian  Faktur  Rochim,  Ike  pertiwi Windasari.2015.  Pembuatan  Penghitung  Mobil  Otomatis Berbasis  Mikrokontroler  Atmega8535  Menggunakan  Sensor Ultrasonic. Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, Vol.3, No.2, April 2015, hal: 185-191.
[4]  Christoforus  Yohannes.  2011.  Sistem  Penghitung  Jumlah Barang  Otomatis  Dengan  Sensor  Ultrasonik.  Jurnal  Ilmiah “Elektrikal  Enjiniring”  UNHAS  Volume  09/  No.02/Mei  - Agustus/ 2011, hal: 66-71.
[5]  Albar,  Zainal  Abidin,  Tuti  Anggraini,2009.  Pengontrolan Pergerakan  Robot  Penelusuran  Lintasan  Menggunakan  Metode Kontrol Logika Fuzzy, Padang: Poli Rekayasa Volume 4.
[6]  Dia, Septi Ayu,2014. Rancang Bangun Miniatur Sistem Buka Tutup Pintu Keluar Portal Parkiran Kendaraan Bermotor Dengan Input Koin Berbasis Programable Logic Device (PLD). Laporan Tugas Akhir : Politeknik Negeri Padang.
[7]  Gunawa,  Jefri,2015.  Alat  Penghitung  Jumlah  Pengunjung Dalam  Ruangan  Pertunjukan  Berbasis  Mikrokontroller  Dengan Tampilan Lcd Dan Pc (Personal Komputer). Laporan Tugas Akhir : Politeknik Negeri Padang.