RANCANG BANGUN AKSES PINTU KELUAR MASUK MENGGUNAKAN PIN BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S52
Eko Ihsanto 1 , Jhacson Priyanto Simanjuntak 2 1,2 Jurusan Elektro, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat. Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-5857733 Email: eko.ihsanto@gmail.com
Abstrak -  Perkembangan  teknologi semakin  maju,  sehingga  manusia berusaha  sekeras  mungkin  untuk merealisasikan    alat  –    alat pendukung untuk mendapatkan kemudahan dan kenyamanan.
Perkembangan  teknologi      yang seperti  ini  tidak  hanya  pada  dunia industri  saja,  melainkan  diberbagai bidang.   Pemikiran untuk membantu mengatasi      masalah      keamanan pada    suatu    ruangan    yang  selama ini        masih  banyak       aktivitas pencurian    saat    pemilik    rumah tidak     berada     ditempat.     Oleh karena  itu  pada  penelitian  ini dibangun sistem yang dapat
mencegah pihak yang tidak berwenang  untuk  masuk  ke  dalam dan  keluar  dari  ruangan    tersebut, maka  digunakan  PIN  (  Personal Identification    Number    )  sebagai kode  akses  untuk  dapat  melewati ruangan.  PIN  yang  terdiri  dari 4 angka    digunakan    sebagai    kunci
untuk  dapat  memasuki  ruangan  atau gedung.  Sistem  pengendali  utama dari peralatan ini adalah mikrokontroller AT89S52 yang berfungsi sebagai pembuat keputusan.
Penekanan  nomor  PIN  pada  papan kunci (  keypad  )  merupakan  sinyal masukan    yang   kemudian    diolah oleh  mikrokontroller  untuk  dapat mengaktifkan    rangkaian  driver motor  DC  dimana  perputaran  motor DC   ini   mengakibatkan   membuka dan    menutupnya    pintu  suatu ruangan. Kata  Kunci  : Pintu, Mikrokontroller, Motor DC, Keypad

## PENDAHULUAN
Perkembangan    ilmu    dan  teknologi saat ini telah menyumbangkan berbagai  kemudahan  bagi  manusia dalam melakukan tugas atau pekerjaannya.  Perkerjaan  yang  biasa dilakukan  secara  manual  dapat diselesaikan     secara          otomatis
dengan  kenyamanan dan    keamanan manusia  itu  sendiri.  Hal  ini  dimulai
dengan ditemukannya
teknik pengolahan    sinyal  dan    adanya teknik    rangkaian    terintegrasi ( Integral  Circuit  ),  yang  dapat membuat  bentuk    instrument menjadi lebih kecil dengan kehandalan  dan  ketelitian  yang sangat  tinggi.  Salah  satu  komponen rangkaian  terintegrasi      digital dengan kepadatan komponen besar ( LSI : Large Scale Intergration ) atau kepadatan  pada  kompenen  yang sangat  besar  (VLSI : Very  Large
Scale Integration) adalah mikroprosesor( microprocessor)
dengan  kompleksitas  yang  sangat
tinggi sehingga mempunyai kemampuan    sebagai   unit pemproses  pusat  (  CPU  :  Central Processing Unit ).
Mikroprosesor  adalah  bagian  CPU dari  sebuah  komputer  tanpa  memori, I / O ( Input / Output ), dan perangkat lain   yang   dibutuhkan   oleh   suatu sistem  yang  lengkap.  Bila  komponen ini dengan dikombinasikan dengan I / O  dan  memori (  RAM  :  Random Acces  Memory       ),       maka terbentuklah  sebuah  mikrokomputer  ( CM   :   Microcomputer     ),     dimana
pada  era teknologi saat ini pembuatannya  dapat    dilakukan dalam    level  Chip,    sehingga dihasilkan  Single  Microcomputer  ( SCM  ).  Untuk membedakannya dengan Mikrokontroler ( Microcontroller ).
Mikrokontroler  AT89S52    adalah salah satu dari sekian banyak mikrokontroler     yang  ada,  yang digunakan  dalam  alat  “  akses  pintu keluar  masuk  menggunakan  pin berbasis  mikrokontroler  AT89S52  ”. Sebagai  masukan  (  input  )  untuk mikrokontroler  AT89S52,  digunakan Keypad  dengan  struktur  3  x  4  (  m  x n  )  yaitu  3  kolom  dan  4  baris. Sedangkan Electrical Eraseable Programable  Read  Only  Memory ( EEPROM )  yang  digunakan  sebagai tempat        penyimpanan  data  yang bersifat  Non – volatile.

## KONFIGURASI
Dalam  perancangan  alat  akses  pintu keluar    masuk    menggunakan  pin berbasis     mikrokontroler   AT89S52 ini,  peneliti  mempunyai  pemikiran untuk  membantu  mengatasi  masalah keamanan   pada   suatu         ruangan yang      selama      ini  masih  banyak aktivitas     pencurian     saat    pemilik
rumah  tidak    berada    ditempat.    Inti dari  cara  kerja  alat  ini  adalah  benar atau  tidaknya  penekanan  nomor  PIN (  Personal  Identification  Number ) pada  papan  kunci (  keypad  )  sebagai kode  akses  untuk  dapat  memasuki ruangan,  penekanan  pada  keypad merupakan    sinyal   masukan    yang akan   diproses   oleh   mikrokontroler .Sebelum  melakukan  pembuatan  alat maka  langkah    awal  adalah melakukan  suatu             rancangan dimana pada    perancangan  dilakukan pembuatan  diagram  blok  dan  skema rangkaian  untuk  setiap  blok  dengan pungsi tertentu sesuai dengan spesifikasi  alat  yang  diharapkan. kemudian  setiap  blok  dihubungkan dengan  tempat  dan  kebutuhannya sehingga  membentuk  sistem  dari  alat dari  alat  yang  diharapkan.  Pada  saat perancangan dilakukan  juga pemilihan  komponen  yang  sesuai dengan  kebutuhan  dan  kinerja  alat agar  mendapatkan  hasil  yang  sesuai keinginan  dan  beroprasi  dengan maksimal.

## DIAGRAM BLOK SISTEM
Dalam merancang  dan
membuat alat terlebih dahulu
diagram  blok  alat  yang       akan dibuat,       dibawah       ini  adalah gambar blok diagram

## Diagram Blok Alat
Pada  dasarnya  alat  yang  dibuat merupakan  sebuah  alat  pengaman ruangan  yang  pada  sebuah  pintu dengan  menggunakan    PIN    ( Personal  Identification  Number  ) sebagai kunci untuk membuka ruangan    tersebut.  Pada    saat  catu daya  dihidupkan  maka  keypad  akan melakukan  proses  scan  kemudian keypad  akan  mengirimkan  sinyal  ke mikrokontroler  untuk  diproses,  bila sesuai dengan  data  pin  yang  diminta maka mirokontroler akan menampilkan  melalui  LCD,  dan disalurkan  ke  pembalik  putaran motor   /   motor   driver   kemudian motor  akan    bergerak  membuka pintu    dan    berhenti  setelah mengenai  limit  switch  2  yang menandakan  pintu  sudah  terbuka. Sebaliknya  jika  data  yang  diterima oleh  mikrokontroler  tidak  sesuai dengan  data  pin  yang  diminta  maka mikrokontroler  akan  menampilkan melalui  LCD  dan tanda alarm akan
berbunyi.   Alarm   yang   digunakan berupa buzzer.
PERANCANGAN    PERANGKAT KERAS                    ELEKTRONIK RANGKAIAN                    SISTEM

## MININUM
MIKROKONTROLLER AT89S52 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler  ini  otak  rangkaian keseluruhan   yang   akan   mengolah data  dari  input  yang  masuk.  Sebagai pengendali digunakan IC mikrokontroler AT89S52 yang
mempunyai  banyak    kemudahan antara    lain    bahasa   pemrograman yang mudah dipelajari, sudah mengandung  4 Kbyte  flash memory, RAM  128  byte,  32  jalur  I  /  O,  dua timer  16  bit,  5  vektor  interupsi  2 level,  port  serial  dua  arah,  rangkaian detak ( clock  ).  Disamping  itu  harga IC  tersebut    cukup    murah    dan banyak tersedia dipasaran.  Rangkaian lengkap  mikrokontroler AT89S52 ditunjukkan pada gambar
Gambar                          Rangkaian
Mikrokontroller AT89S52

## RANGKAIAN CATU DAYA
Pembuatan catu daya
dilakukan  terlebih  dahulu  agar proses  selanjutnya  dapat  lebih mudah  karena  semua  rangkaian yang akan dirancang membutuhkan sumber arus. Kebutuhan  catu  daya  untuk rangkaian adalah 12V dan 5V.

## Gambar Rangkaian Catu Daya
Karena   mikrokontroller   AT89S52 dan            komponen            lainnya membutuhkan   tegangan   12V   dan 5V  maka  digunakan  IC  regulator dalam  rangkaian  catu  daya,  yang fungsinya untuk menstabilkan tegangan  output  .   Untuk   keluaran
12V   digunakan   IC  7812         dan untuk      keluaran      5V  digunakan IC  7805.    Dioda  tipe    1N  4001 digunakan sebagai penyearah. Sementara Kapasitor digunakan untuk  menekan ripple yang  terjadi. Vol.4 No.1 Januari 2013
PIN SYM LEVEL
FUNCTION 1 – Power, GND 2 VDD – Power, 5V 3 V0 – Power, for LCD Drive 4 RS H/L Register Select Signal H: Data Input 5 R/W H/L H: Data Read (LCD– >MPU) L: Data Write (MPU– 6 E H,H– Enable 7– 14 DB0 – H/L Data Bus:Sofware selectable 4–or 8–bit 15 NC – NOT CONNECTED 16 NC – NOT CONNECTED
Untuk  indikator  yang  menandakan keluaran  catu  daya  yang  aktif digunakan LED yang diberi pembatas   arus   (   resistor   )   agar dapat menyala dengan baik.

## RANGKAIAN PENAMPIL LCD
LCD berfungsi sebagai display untuk menampilkan jumlah pin dan sebagai keterangan     benar     –  salahnya  pin yang telah ditekan.
Gambar Rangkaian LCD 16 x 2 Tabel Spesifikasi LCD 16 x 2
B
Modul  LCD  Character  dapat  dengan
mudah dihubungkan dengan mikrokontroller    seperti  AT8535. LCD yang akan kita praktikumkan ini
mempunyai  lebar  display  2  baris  16 kolom   atau   biasa   disebut   sebagai LCD  Character  2x16,  dengan  16  pin konektor,  display  karakter  pada  LCD diatur  oleh   pin   EN,  RS  dan   RW. Jalur    EN    dinamakan    Enable.  Jalur ini  digunakan  untuk  memberitahu LCD  bahwa    anda    sedang mengirimkan  sebuah  data.  Untuk mengirimkan  data  ke  LCD,  maka melalui  program  EN  harus  dibuat logika low “0” dan  set pada  dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua  jalur  yang  lain  telah  siap,  set EN dengan  logika  “1”  dan  tunggu  untuk sejumlah  waktu  tertentu  (  sesuai dengan  datasheet  dari  LCD  tersebut )  dan  berikutnya  set  EN  ke  logika low   “0”    lagi.    Jalur    RS    adalah jalur  Register  Select.  Ketika  RS berlogika  low  “0”,    data    akan dianggap  sebagai  sebuah    perintah atau   instruksi  khusus  (  seperti  clear screen,  posisi  kursor  dll  ).  Ketika  RS berlogika   high   “1”,      data      yang dikirim   adalah   data  text  yang  akan ditampilkan pada display LCD. Sebagai  contoh,  untuk  menampilkan huruf    “T”    pada  layar  LCD   maka RS   harus   diset   logika  high     “1”. Jalur      RW  adalah       jalur  kontrol Read  /  Write.  Ketika  RW  berlogika
low  (  0  ),  maka  informasi pada bus data akan dituliskan  pada  layar  LCD. Ketika  RW  berlogika  high ”1”, maka program  akan  melakukan  pembacaan memori     dari     LCD.
Sedangkan  pada  aplikasi  umum  pin RW  selalu  diberi  logika  low  ”0”.
Pada  akhirnya,  bus  data  terdiri  dari 4 atau 8   jalur   (   bergantung   pada mode  operasi   yang    dipilih    oleh user   ).  Pada  kasus  bus  data  8  bit, jalur diacukan    sebagai    DB0    s/d DB7  Beberapa  perintah  dasar  yang harus  dipahami  adalah  inisialisasi LCD Character.

## RANGKAIAN BUZZER
Buzzer  berfungsi  sebagai  alarm jika  terjadi  kesalahan  pada  sistem atau  proses  penekanan  pin  yang diminta.   Buzzer   dihubungkan   ke port  1.0  pada  mikrokontroler  dan aktif jika diberi logik 1.
Gambar Rangkaian Buzzer RANGKAIAN  DRIVER  MOTOR L293D
Secara  umum  motor  DC  berlaku persamaan  GGL  lawan,  yang  ada hubungannya dengan kecepatan sebagai berikut,
Eb  = Km . φ . ω
dengan: ω = kecepatan   motor dalam  putaran  perdetik  (  pps  ) Eb  = GGL          lawan  yang  dibangkitkan oleh   jangkar   (   volt   ) φ = fluks perkutub  (  weber )  Motor       DC magnet  permanen  mempunyai  medan magnet  yang  konstan  ( φ )  sehingga kecepatan  motor  dipengaruhi     dan berbanding  lurus  dengan  tegangan belitan  jangkar.  Kurva  tegangan- kecepatan  dari  suatu  motor  DC  ada saat beban nol terlihat pada gambar.
Gambar  Grafik  tegangan  motor DC Motor     DC     mempunyai          dua bagian dasar yaitu :
1.        Bagian      diam      /      tetap (stasioner)  yang  disebut  stator.  Stator ini   menghasilkan   medan   magnet, baik  yang  dibangkitkan  dari  sebuah koil   (elektromagnetik)   atau   magnet
permanen.  Bagian  stator  terdiri  dari bodi  motor  yang  memiliki  magnet yang     melekat     padanya.     Untuk motor    kecil, magnet tersebut adalah magnet  permanen  sedangkan  untuk motor besar menggunakan elektromagnetik. Kumparan yang
dililitkan pada lempeng-lempeng magnet          disebut          kumparan medan.
2.     Bagian  berputar / penggerak (pintu    masuk    dan  keluar)    ini berupa  sebuah  koil  dimana  arus listrik  mengalir.  Suatu  kumparan motor akan berfungsi apabila mempunyai :
•  Kumparan        medan,berfungsi sebagai pengahsil medan magnet. •  Kumparan  jangkar,  berfungsi sebagai    pengimbas    GGL  pada konduktor  yang  terletak  pada  laur- alur jangkar.
•  Celah  udara  yang  memungkinkan berputarnya  jangkar  dalam  medan magnet.

## RANGKAIAN LIMIT SWITCH
Limit  switch  adalah  sejenis saklar  pemutus   arus   yang   terdiri dari kontak   NO  dan   kontak   NC. Pada alat penelitian ini limit switch digunakan       sebagai       pembatas
putaran  motor  pada  gerakan  pintu. Limit  switch    yang    digunakan adalah  2  buah,  limit  switch  yang pertama  digunakan       sebagai pengendali  motor  saat  pintu  sudah tertutup  dan  limit    switch    kedua digunakan sebagai pengendali motor saat pintu sudah terbuka.

## Gambar Rangkaian Limit Switch

## RANGKAIAN KESELURUHAN
Pada    dasarnya    alat    yang    dibuat merupakan   sebuah   alat   pengaman ruangan   yang   pada   sebuah   pintu dengan      menggunakan      PIN      ( Personal    Identification    Number    ) sebagai     kunci     untuk     membuka ruangan   tersebut.   Untuk   rangkaian lengkap    alat    dapat    dilihat    pada gambar.

## Gambar Rangkaian Lengkap
Pada saat catu daya dihidupkan maka keypad  akan  melakukan proses scan kemudian  keypad  akan  mengirimkan sinyal       ke    mikrokontroler    untuk diproses,  bila  sesuai  dengan  data  pin yang   diminta   maka   mirokontroler akan menampilkan melalui LCD, dan disalurkan     ke     pembalik     putaran motor / motor driver kemudian motor akan  bergerak  membuka   pintu  dan berhenti    setelah     mengenai    limit switch   2   yang   menandakan   pintu sudah  terbuka.  Sebaliknya  jika  data yang   diterima   oleh   mikrokontroler tidak  sesuai  dengan  data  pin   yang diminta   maka   mikrokontroler   akan menampilkan     melalui    LCD     dan tanda   alarm   akan   berbunyi.   Alarm yang digunakan berupa buzzer

## PERANCANGAN MEKANIK
Kerangka    pintu    terbuat    dari bahan     alumunium     yang     sudah
berbentuk  balok,  yang  kemudian dibentuk  menyerupai  kusen,  dan untuk  pintunya  terbuat  dari  bahan mika  akrilik,  replikasi  pintu  ini terdiri  dari  satu  buah  pintu  yang berfungsi  sebagai  pintu  keluar  dan pintu  masuk.      Pintu      yang digunakan    adalah  pintu    geser dengan   dua   buah    akrilik    yang masing – masing bergerak berlawanan    karena    masing  – masing   akrilik   dikaitkan   dengan belt yang   digerakkan menggunakan  putaran  motor.  Limit switch  satu  dipasang      untuk mengetahui   bahwa   pintu   tertutup lalu  motor  berhenti  berputar,     dan Limit        switch        dua   dipasang untuk    mengetahui  bahwa  pintu terbuka  dan    motor    berhenti berputar. Untuk    ukuran    miniatur pintu adalah sebagai berikut ;
•  Kerangka pintu  yaitu panjang 42 cm, tinggi 34 cm, dan lebar 4 cm •  Pintu    yaitu   tinggi   pintu   15,5 cm dan lebar pintu 8 cm

## Gambar Miniatur Pintu PENGUJIAN ALAT
Untuk  mengetahui  kemampuan atau  kinerja  alat  keseluruhan  maka dilakukan    pengujian.  Pengujian yang  dilakukan    adalah    dengan menekan  tombol  pada  keypad  yang kemudian  input  akan  diproses  oleh mikrokontroler sehingga menghasilkan    output  ke    LCD, motor driver   dan   buzzer.   Dalam setiap  penekanan  tombol  keypad yang kemudian diproses oleh mikrokontroler  akan  menghasilkan output   pada    LCD    yang    sesuai dengan  tombol  keypad  yang  telah ditekan.  Setelah  password dimasukan  dengan  menekan  tombol enter  atau  “*”  pada  keypad,  maka data  akan  diproses  kembali  oleh mikrokontroler.  Jika  data  pin  yang dimasukkan  sesuai  dengan  data  pin yang dimaksud maka akan menghasilkan   output   pada   LCD
yang menampilkan “password benar”    dan    menghasilkan output pada  motor  driver  sehingga  pintu akan   terbuka,   dengan   waktu   10 detik  maka  pintu  akan  tertutup kembali.  Namun  jika  data  pin  yang dimasukkan   tidak   sesuai   dengan data  pin  yang  dimaksud  maka  akan menghasilkan    output    pada    LCD
yang      menampilkan      “password salah”    dan   menghasilkan   output pada  buzzer  sehingga  buzzer  akan berbunyi dan pintu tetap tertutup. Berikut   adalah   hasil   pengujian alat ;
•    Keadaan awal
Tampilan LCD
Pintu tertutup
•  Keadaan    LCD    saat    keypad ditekan  ‘*’  (enter)  untuk  masuk  ke mode pasword
Tampilan LCD
•  Keadaan  LCD    saat    input password
Password yang diminta
•   Keadaan     LCD     dan     pintu setelah   tombol  “   *    “   (   enter   ) ditekan
Password benar

## Pintu terbuka

## KESIMPULAN
Berdasarkan uraian  dari pembahasan bab-bab sebelumnya  maka  dapat ditarik kesimulan sebagai berikut : 1.         Alat   ini   berfungsi   efektif sebagai  pengaman  ruangan dengan menggunakan
PIN (Personal Identification Number) berbasis
Mikrokontroller AT89S52
2.         Kelemahan    dari    alat    ini ketika  listrik  padam   maka  alat  ini tidak dapat berfungsi

## DAFTAR PUSTAKA
1.      MacKenzie,      I      Scott, The 8051Microcontroller , New  Jersey: Prentice Hall, 1995.
2.     Woolard,  Barry.  2002. Basic Electronic,  atau  Elekronika  Praktis , terj.    H.Kristono,  Jakarta    :    PT. Pradnya Paramita.
3.   My   tutorial   cafe, the   toucht of Electronics Technology