http://ejournal.unp.ac.id/index.php/jtev/index
Volume 6 Number 1 (2020) ISSN:2302-3309
Received January 3, 2020; Revised January 5, 2020; Accepted January 6, 2020
Rancang Bangun Pengaman Pintu Ruang Kuliah Menggunakan Sensor Fingerfrint Berbasis Arduino Mega2560

## Randi Anggriawan, Oriza Candra
1 Jurusan Teknik Elektro, 2 Fakultas Teknik, 3 Universitas Negeri Padang *Corresponding author, e-mail: randianggriawan84@gmail.com

## Abstrak
Makalah  ini  bertujuan  untuk  membuat  pintu  keamanan  menggunakan  sensor  sidik  jari  yang  akan diterapkan  di  ruang  belajar.  Desain  perangkat  ini  terdiri  dari  beberapa  komponen  utama  yaitu mikrokontroler  Arduino  Mega2560  sebagai  pusat  pengolahan  data,  sensor  sidik  jari  untuk  mendeteksi sidik  jari  siswa.  DS  1307  berfungsi  untuk  penunjukan  dan  perekaman  waktu  lokal  pada  Micro  SD. Liquid  Crystal  Display  digunakan  sebagai  media  tampilan  untuk  menampilkan  informasi.  Relay berfungsi  sebagai  saklar  atau  driver  untuk  selenoid.  Modul  Micro  SD  sebagai  media  penyimpan  data dan  kunci  pintu  solenoid  untuk  membuka  dan  menutup  pintu  ruangan  yang  dikontrol  oleh mikrokontroler.

## Abstract
This paper purpose to create a security door using a fingerprint sensor that will be applied in the study room.The  design  of  this  device  consists  of  some  main  components  are  Arduino  Mega2560 microcontroller as a data processing center, fingerprint sensor for detect fingerprints of student.RTC DS 1307 works to local time designation and recording on Micro SD. Liquid Crystal Display is used as a display media for displaying information. Relay functions as a switch or driver for selenoid. Micro SD modul as data storage media and solenoid door lock for open and close the door of the room which is controlled by a microcontroller.
Keywords : Fingerprint Sensor; Arduino  Mega2560;  Liquid Crystal  Display (LCD); Micro SD Modul.

## PENDAHULUAN
Pada saat ini teknologi  biometri sedangmengalami  perkembangan  yang begitu pesat,yang mana pengembangan lebih diarahkan kepengaplikasian di bidang pengamanan dengan alasan bisamemenuhi    fungsi      identifikasi    serta  verifikasi.  Teknologi  biometri  yang  banyak digunakan    adalah    sistem    sidik    jari    yaitu  dengan    mengenali  poladari  sidik    jari  tangan manusia.  Penggunaan  pola  sidik  jari  ini  memiliki  tingkat  keamanan  yang  tinggi  dan  mudah digunakan.
Tetapi penerapan keamanan yang menggunakan teknologi biometri ini masih sedikit dapat ditemukan  di  sekitar  lingkungan  perkuliahan,  kebanyakan  pengamanan  pintunya  masih menggunakan  kunci  yang  manual  padahal  keamanan  dari  pintu  begitu  penting  bagi  ruangan yang bersangkutan.
Hal  yang paling penting dalam dunia perkuliahan adalah Penyusunan jadwal mata kuliah, dalam  penyusunan  jadwal  karena  semua  alat  vital  jurusan  saling  terhubung,  tidak seimbangnya  fasilitas  jurusan  seperti  jumlah  mahasiswa,  jumlah  ruangan  yang  tersedia maupun kapasitas ruangan akan membuat penyusunan jadwal menjadi hal yang paling krusial karena dapat mempengaruhi kelancaran kegiatan belajar mengajar lingkungan perkuliahan itu sendiri..  Masalah  dalam  jadwal  perkuliahan  yaitu  seringnya  terjadi  tabrakan  jadwal  antara dosen  yang  mengajar  pada  suatu  ruangan,maka  dibutuhkan  sistem  yang  dapat  memudahkan masalah dalam proses penjadwalan ini.
Berdasarkan  permasalahan  di  atas,  penulis  akan  merancang  dan  membuat  suatu  pintu pengaman  menggunakan  sensor  sidik  jari  yang  akan  diaplikasikan  pada  pintu  ruang  belajar
perkuliahan.  Sistem  yang  akan  dirancang  pada  tugas  akhir  ini  juga  mengaplikasikan  jadwal matriks perkuliahan, dimana ruang kelas hanya dapat dibukaoleh dosen yang mengajar sesuai pada jadwalnya. Dengan dibuatnya sistem ini, maka diharapkan dapat menghindari terjadinya tabrakanjadwal ruang kelas antar dosen dalam proses perkuliahan.
Alat  ini  merupakan  pengembangan  dari  tugas  akhir  mahasiswa  sebelumnya,  yang  mana mengangkat tema tentang absensi dengan sensor sidik jari, tetapi penerapanya untuk absensi karyawan dan juga dalam alat tersebut ketika terjadi keterlambatan maka yang bersangkutan tetap bisa mengambil absensi dan datanya tetap tersimpan ke mikro SD Card.
“Bila data pada proses verifikasi sama dengan data yang ada pada basis data maka proses presensi akan dilanjutkan dengan menampilkan nomor user pada LCD” [1].
Oleh  sebab  itu  dalam  tugas  akhir    penulismembatasi  waktu  keterlambatan  10  menit  awal waktu  perkuliahan  berlangsung,  dan  ketika  terjadi  keterlambatan  maka  data  dari  pengguna tidak akan disimpan ke mikro sd.

## METODE
Perancangan serta pembuatan pengaman pintu menggunakan sensor fingerprint berbasis arduino Mega2560 dalam  artikel  ini terdiri dari  perancangan hardware yakni  kontruksi  alat, rangkaian power  supply ,  rangkaian  sensor fingerprint, rangkaian  RTC  DS  1307,  rangkaian micro SD card, rangkaian keypad 4x4, rangkaian LCD dengan  IC 12C, dan rangkaian relay. Sedangkan untuk perancangan software yakni terdapat flowchar t sistem pendaftaran, absensi, dan akses ruang kelas.

## A. Perancangan Hardware
Blok diagram adalah rancangan yang menggambarkan secara global mengenai system yang dirancang  dari system informasi  di  dalam  satu  organisasi  dengan  adanya boundary atau batasan system .  Dalam  hal  ini  blok  diagram  berfungsi  sebagai  media  yang  terdiri  dari  suatu proses. Adapun blok diagram yang dimaksud dilihat dalam gambar 1.
Gambar 1. Blok Diagram Alat
Perancangan  alat  yang  dibuat  pada  Tugas  Akhir  ini  menggunakan  rangkaian  kontrol  dan pemrograman mikrokontroller Arduino Mega 2560 sebagai pusat pengolah data yang diterima dari  sensor  dan  inputan  yang  lainya,  Arduino  adalah  papan  pengembangan  dari mikrokontroller  yang  berupa  system  minimum  dengan  menggunakan chip Atmega  dan bersifat open source [2].
Fingerprint sensor pada Tugas Akhir ini berperan penting sebagai komponen utama sistem yang berfungsi untuk mendeteksi sidik jari manusia untuk membuka dan menutup pintu serta proses registrasi dan validasi absensi mahsiswa.
Diawali  dilakukannya  proses enrollment yaitu  registrasi  sidik  jari  untuk  memperoleh rekaman sidik jari. Rekaman sidik jari tersebut diproses dan dibuatkan daftar pola fitur sidik jari yang unik. Pola fitur sidik jari yang unik tersebut kemudian disimpan dalam memory atau database. Sidik jari yang telah tersimpan akan memperoleh ID number untuk nomor penanda sidik jari  seseorang.  ID  number setiap orang berbeda-beda dikarenakan satu  sidik jari  hanya memperoleh satu ID number.
Setelah  proses  registrasi  sidik  jari  dilakukan,  mahasiswa  dan  dosen  akan  memperoleh nomor  ID  yang  berbeda-beda  untuk  keperluan  absensi  dan  buka  tutup  pintu  ruangan  kelas yang telah sesuai  dengan jadwal  perkuliahan. Sidik  jari dosen  yang telah terdaftar berfungsi untuk  membuka  dan  menutup  ruangan  kelas  selama  jadwal  perkuliahan  berlangsung setelahnya mahasiswa dapat melakukan proses absensi dengan selang waktu keterlambatan 15 menit, apapbila melebihi 15 menit maka mahasiswa dinyatakan terlambat dan scanning sidik jari tidak disimpan di Micro SD Card untuk perkuliahan tersebut.
Data  absensi  mahasiswa  keseluruhan  akan  tersimpan  didalam Micro  SD  Card sehingga nantinya data tesebut dapat diolah pada personal computer (PC). Kecurangan proses absensi dan  terjadinya  bentrok  penggunaan  ruangan  kuliah  dapat  dicegah  dengan  menggunakan  alat ini.

## 1. Perancangan Konstruksi Alat
Dalam  perancangan  Alat  pada  Tugas  Akhir  ini  menggunakan  kayu,  trilplek  dan acrylic sebagai bahan utama pembuatan kerangka dasar alat. Alat ini berbentuk kotak dengan ukuran kotak  konsen  56  cm  x  15,4  cm  x  70  cm.  Ukuran  pintu  26  cm  x  3  cm  x  61  cm  dan  dengan ukuran jendela panel  21,4cm x 20cm .
Gambar 2. Alat tampak depan
Gambar 3.Alat Tampak samping Gambar 4. Alat tampak belakang

## 2. Perancangan Power Supply
Power  Supply merupakan  sebuah  peralatan  yang  digunakan  untuk  memberikan  muatan arus  yang  dibutuhkan  oleh  tiap-tiap  modul  rangkaian  [3].  Untuk  mendukung  kerja  alat  pada perancangan  tugas  akhir  ini.  maka,  dibuatlah  sebuah  catudaya  dengan  keluaran  tegangan 5VDC menggunakan IC L7805 dan 12 VDC menggunakan IC L7812.

## 3. Perancangan Sensor Fingerprint
Rangkaian sensor fingerprints adalah sebuah sensor biometrik yang mana akan mengukur atau mendeteksi jari manusia berdasarkan pola sidik jari yang dimiliki oleh  manusia.

## 4. Perancangan RTC DS 1307
RTC  DS  1307  merupakan  modul  untuk  penunjuk  watu  local  yang  memiliki  konfigurasi sebagai berikut, Pin Vcc dihubungkan ke sumber +5V, Pin GND dihubungkan ke Sumber 0V, Pin SDA dihubungkan ke Pin A4 dan Pin SCL dihubungkan ke Pin A5 pada Arduino.

## 5. Perancangan Micro SD Card
Modul  micro  SD  digunakan  untuk  menyimpan  data  hasil  pembacaan  sensor fingerprint.Modul Micro SD terdiri dari 6 buah  pin.  Pin  Vss dihubungkan dengan sumber  + VDC, pin GND dihubungkan dengan sumber 0 VDC, pin D1 dihubungkan dengan pin nomor 11  Aduino,  pin  CLK  dihubungkan  dengan  pin  nomor  13  Arduino,  pin  D0  dihubungkan dengan  pin  nomor  12  Arduino  sedangkan  pin  CS  dihubungkan  dengan  pin  nomor7  pada Arduino.

## 6. Perancangan Keypad 4x4
Keypad yang  digunakan  yaitu  keypad  bertipe  4x4.  Keypad  bekerja  dengan  metode scanning  baris  dan  kolom  [7]. Keypad berfungsi  sebagai input memasukan  nomor  ID  dan input data  karakter  untuk  memasukan  kata  sandi  pada  keadaan  darurat.  Rangkaian  keypad yang terhubung dengan Arduino.

## 7. Perancangan LCD dengan IC 12C
LCD merupakansalah satu perangkat penampil yang menggunakan silicon atau gallium dalam bentuk  cair  sebagai  pemancar  cahaya  dan berfungsi  sebagai  media  penampil  data  yang  sangat efektif  dalam  suatu  sistem  elektronik [4][8].  Rangkaian  LCD  berfungsi  untuk  menampilkan informasi  yang diperlukan. Pada  LCD 4 x  16  yang digunakan pada pembuatan Tugas Akhir ini memiliki 16 pin, tetapi dengan menambahkan IC I2C kita bisa meminimal penggunaan pin dengan adanya menggunakan 4 bua pin yang terdiri dari VCC, GND, SDA dan SCL.

## 8. Perancangan Relay
Relay  adalah  sebuah  peralatan  yang  bekerja  berdasarkan  asas  elektromagnetik  untuk menggerakkan  sejumlah  kontaktor  (saklar)  didalamnya.  Kontaktor  akan  menutup danmembuka karena induksi magnet yang dihasilkan kumparan ketika dialiri listrik [5]. Relay memiliki  fungsi  sebagai  saklar  untuk  menghubungkan  dan  memutuskan  arus  menuju solenoid.  Solenoid  berguna  untuk  membuka  dan  menutup  pintu.  Pada  Tugas  Akhir  ini menggunakan  sumber  tegangan  5V  DC  untuk  coilnya  serta  memiliki  dua  buah  kontak  yang terdiri atas NO dan NC sebagai outputnya.

## B. Perancangan Software
Pada perancangan software ini akan dijelaskan bagaimana proses jalannya program dalam bentuk  flowchart. “Flowchart berisikan setiap langkah atau kemungkinan yang akan terjadi dan menggambarkan proses kerja dari alat yang dibuat”[6].

## 1. Perancangan Flowchart Sistem Pendaftaran
Saat  alat  diaktifkan  maka  alat  siap  memindai  sidik  jari  untuk  dilakukan  proses  registrasi pengguna,  dengan menekan tombol enroll lalu memilih nomor registrasi kemudian daftarkan
sidik jari yang ingin didaftarkan maka alat akan menyimpan sidik jari dan nomor id tersebut dan memasukkannya di database .
Gambar 5. Flowchart Pendaftaran

## 2. Perancangan Flowchart Absensi
Setelah  sensor  siap  untuk  digunakan  dengan  memperhatikan  indicator  lampu  hijau,  maka user meletakkan jari pada permukaan sensor (pastikan jari yang diletakkan sama dengan jari di saat registrasi ) Citra Sidik jari yang diambil dibandingkan dengan basis data yang ada. Bila data pada proses verifikasi sama dengan data yang ada pada basis data maka proses presensi akan  dilanjutkan  dengan  menampilkan  nomor  user  pada LCD. Namun  bila  data  pada  proses verifikasi tidak sama dengan data  yang ada pada basis data maka dalam  hal  ini berarti sidik jari tidak ditemukan (tidak cocok dengan basis data).

## 3. Perancangan Flowchart Akses Ruangan Kelas
Ruangan kelas untuk proses perkuliahan dapat diakses apabila sesuai dengan jadwal yang telah  ditetapkan  sehingga  tidak  menghindari  terjadinya  bentrok  ruang  perkuliahan.  Untuk dapat  membuka  ruangan  kelas,  hanya  dapat  dilakukan  oleh  dosen  yang  terjadwal  mengajar pada ruangan tersebut sesuai dengan waktu perkuliahan yang telah ditetapkan. Apabila terjadi permasalahan  dalam  hal  mengaakses  pintu  ruangan  keals,  dapat  menggunakan  kata  sandi untuk  membuka  dalam  kedaaan  darurat.  Berikut  flowchart  untuk  mengakses  ruangan perkuliahan.
Gambar 7. Flowchart Akses Ruangan Kelas

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian sistem secara keseluruhan memiliki tujuan untuk mengetahui apakah perangkat keras  serta  program  berjalan  dengan  sesuai  dengan  yang  diharapkan.Hal  ini  dimaksudkan untuk  melihat  apakah  sistem  berjalan  sesuai  dengan  perencangaan  dan  sebagai  indikator apakah  penelitian  ini  berhasil.Pengujian  ini  dilakukan  pada  system  keseluruhan  alat  yakni mulai  dari power  supply ,  Arduino  Mega  2560, fingerprint , pushbutton,  keypad,  mikro  SD, RTC DS1307 dan LCD.
Terlebih  dahulu  adaptor  alat  dihubungkan  dengan  sumber  PLN  220VAC  lalu  pindahkan posisi  saklar  yang  berada  di  posisi  0  atau  OFF  ke  posisi  1  atau  ON,  ketika  alat  sudah  siap beroperasi  maka  alat  akan  menampilkan  nama  alat,  nama  penulis,  dan  waktu  ketika  alat dihidupkan  setelah  itu  tekan  tombol  Enroll  untuk  meregistrasi  pengguna  kemudian  pilih nomor  ID  dengan  menekan  tombol  UP  dan  DOWN,  kemudian  tekan  OK  makasidik  jari pengguna akan didaftarkan dengan no ID yang telah dipilih. Selanjutnya alat siap digunakan untuk proses absensi dan membuka pintu.
Tabel 1. Hasil pengujian alat secara keseluruhan
Alat  saat  pertama  kali dihidupkan LCD menampilkan
nama mahasiswa
Prose pencarian modul
fingerprint
Modul fingerprint
ditemukan
Sistem siap untuk memulai
Pemilihan  nomor  list identitas
Perintah untuk memasukan jari
Jari  terdeteksi  dan  saat verifikasi,  tekan  jari sekali lagi
Saat melakukan proses membuka pintu dan pengambilan resensi tidak pada jam perkuliahan yang ditentukan
Saat  melakukan  proses pengambilan resensi pada  jam  perkuliahan yang telah ditentukan
Saat  membuka  pintu pada  keaadaan  darurat melalui  tombol  exit dengan memasukan PIN yang telah ditentukan
Pintu terbuka
Pintu  tertutup  dengan menekan  tombol  arah bawah (↓) pada keypad
Berdasarkan  basil  pengujian  sistem  keseluruhan  diatas,  kita  dapat  melihat  kondisi  tiap  - tiap  komponen  di  tiap  prosesnya  bahwa  tiap-  tiap  komponen  pada  tugas  akhir  ini  telah berjalan sesuai dengan yang diharapkan.

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisa  terhadap  pengaman  pintu  menggunakan  sensor fingerprint berbasis Arduino Mega2560 inimaka dapat disimpulkan beberapa hal berikut :
1. Sistem  pengaman pintu dengan menggunakan sensor fingerprint ini dapat bekerja sebagai pengganti sistem pembuka dan pengunci pintu serta absensi konvensional.
2. Proses  pembuka  pintu  dan  absensi  hanya  dapat  dilakukan  setelah  pengguna  melakukan proses registrasi.
3. Alat ini menggunakan sensor fingerprint sebagai media pembaca sidik jari,  LCD sebagai penampil  informasi  dan  Selenoid  door  lock  sebagai  penggerak  untuk  membuka  dan mengunci pintu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Saputra, Subandi (2018 ). “Rancang Bangun Mesin Absensi Elektronik Berbasis Mikrokontroller ATMega 328” Tugas Akhir jurusan Teknik Elektro Industri pada Universitas Negeri Padang.
[2]  Hidayat,  Fitrah.  2019.” Rancang  Bangun  VVVf  Inverter  #  Fasa  Untuk  Operasi  Motor  Induksi  Tiga  Fasa dengan Antarmuka Komputer”. Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro pada Universitas Negeri Padang.
[3]  Mhd Iqbal, Juli Sardi. “ Pemograman Alat Penimbang dan Packing Beras Berbasis Mikrokontroller ”. JTEV Jurnal Teknik  Elektro dan Vokasional Vol 5, No. 2, 2019.
[4]  Yalandra, Hengky (2019). “Rancang Bangun Pengaman Pintu Personal Room menggunakan Sensor Sidik Jari  Berbasis Arduino”. Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro pada Universitas Negeri Padang.
[5]  Rahman  Jamal,  Muhammad.  (2015). Perancangan  Dan  Pembuatan  Sistem  Akuisisi  Data  Photovaltaic Thermal  Dengan  Menggunakan  Bluetooth. Tugas  Akhir  Teknik  Elektro  pada  FT  UNP  Padang:  tidak diterbitkan.
[6]  Zetri  Buana,  Oriza  Candra.  “Sistem  Pemantauan  Tanaman  Sayur  dengan  Media  Tanam  Hidroponik Menggunakan Arduino”. JTEV Jurnal Elektro dan Vokasional Vol V, no. 1, 2019.
[7]  Anggraini,  Widya  (2019).  “Rancang  Bangun  Konverter  Buck  Boost  Berbasis  Mikrokontroller  ATMega 8535”. Tugas Akhir Teknik Elektro pada FT UNP.
[8]  Aswardi  ,  Oriza  Candra  ,  Zul  Saputra,  “Sistem  Pemanas  Logam  dengan  Induction  Heater  Berbasis Atmega32”. JTEV Jurnal Elektro dan Vokasional Vol 5, No 1.1 (2019)

## BiodataPenulis
Randi  Anggriawan ,  dilahirkan  di  Lubuk  Sikaping,  09  Juli  1992.  Menyelesaikan  studi  DIV  Teknik Elektro Industri pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
Oriza  Candra,  S.T,  M.T, lahir  di  Padang,  11  November  1972.  Memperoleh  gelar  Sarjana  di Universitas Jenderal Achmad Yani, lulus tahun 1998, dan Magister di Universitas Gadjah Mada Lulus tahun 2005. Staf pengajar pada Jurusan Teknik Elektro FT UNP sejak tahun 1999 – sekarang.