Kunci Brankas dengan Sidik Jari

Nur Isnaeni Kusumawati1 ; Rangga Prasetiyo Wibowo2 ; Samuel BETA3 ;
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275



Abstrak - Kunci Brankas dengan Sidik Jari merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mendeteksi sidik jari sebagai pembuka brankas. Adapun komponen yang ada yaitu, sensor sidik jari untuk membaca sidik jari, apakah sidik jari benar atau salah. Limit switch sebagai masukan untuk kontrol pada pintu (jika pintu menutup maka limit switch tertekan, sebaliknya jika pintu terbuka maka limit switch terlepas). Saklar magnet sebagai masukan untuk mengetahui posisi brankas yaitu apakah pindah tempat atau diam di tempat, jika brankas pada posisi semula maka buzzer mati, jika brankas pindah posisi maka buzzer bunyi. LED RGB sebagai indikator nyala led, jika sidik jari benar led nyala hijau, jika salah nyala merah. Kunci elektrik untuk membuka dan menutup pintu brankas. Buzzer sebagai indikator suara untuk pengaman brankas.
Kata kunci : Sensor sidik jari, Limit switch, saklar magnet, LED RGB, Buzzer, Kunci elektrik

Abstract - Fingerprint safe is a tool used to detect fingerprints as a safe opening. The existing components are, fingerprint sensor to read fingerprints, whether the fingerprint is right or wrong. The limit switch is an input for control on the door (if the door closes, the limit switch is depressed, on the other hand if the door is opened then the limit switch is released). Magnetic switch as input to find out the position of the safe, namely whether to move or stay in place, if the safe is in the original position, the buzzer is off, if the safe moves position then the buzzer sounds. RGB LED as an indicator of the LED on, if the correct fingerprint is on green, if it is a red flame. Electric lock to open and close the safe door. Buzzer as a sound indicator for safety safes.
Keyword : Fingerprint sensor, Limit switch, magnetic switch, LED RGB, Buzzer, Electric Lock

 I.            PENDAHULUAN
     Sistem keamanan merupakan salah satu upaya untuk mencegah terjadinya suatu permasalahan pencurian atau kehilangan suatu benda. Salah satunya sistem keamanan pada pintu brankas yang rawan dan kemungkinan terjadinya pencurian sangat besar. Pada suatu brankas sekarang ini sangat diperlukan adanya sebuah keamanan, agar bisa mengantisipasi bahaya pencurian yang dapat terjadi secara tak terduga. Pintu brankas ini tidak semua orang bisa membukanya, karena pintu brankas ini mempunyai suatu alat yaitu dengan cara sidik jari.
     Berdasarkan permasalahan yang ada terbentuklah gagasan baru untuk mengatasi masalah tersebut yaitu sebuah brankas yang dapat dibuka dan dikunci dengan menggunakan sistem pengamanan dengan sidik jari.

  II.            TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sensor Sidik Jari R305
Modul sensor sidik jari dengan antarmuka TTL UART untuk koneksi langsung ke mikrokontroler UART atau PC melalui adaptor MAX232/USB-Serial. Pengguna dapat menyimpan data sidik jari di modul dan dapat mengkonfirgurasinya dalam mode 1:1 atau 1: N untuk mengidentifikasi orang tersebut. Modul FP dapat langsung berinteraksi dengan Mikrokontroler 3v3 atau 5v. konverter tingkat (seperti MAX232) diperlukan untuk berinteraksi dengan port serial PC. Pembaca sidik jari biometrik optik dengan fitur hebat dan bisa disematkan ke dalam berbagai produksi akhir, seperti: access control, attendance, safety deposit box, kunci pintu mobil.
Spesifikasi :
1. Jenis sensor sidik jari: Optik
2. Kehidupan sensor: 100 juta kali
3. Indikator statis: 15KV Lampu latar: hijau terang
4. Antarmuka: USB1.1 / UART (level logis TTL)
5. RS232 komunikasi baud rate: 4800BPS ~ 1155200BPS berubah
6. Dimensi: 55 * 32 * 21.5mm
7. Permukaan pengambilan gambar 15-18mm
8. Kecepatan verifikasi: 0,3 detik
9. Kecepatan pemindaian: 0,5 detik
10. Ukuran file karakter: 256 byte
11. Ukuran template: 512 byte
12. Kapasitas penyimpanan: 250
13. Tingkat keamanan: 5 (1,2,3,4,5 (tertinggi))
14. Tingkat Penerimaan Salah (JAUH): 0,0001%
15. Tingkat Penolakan Salah (FFR): 0,1%
16. Resolusi 500 DPI
17. Tegangan: 3.6 - 6.0 VDC
18. Bekerja saat ini: Khas 90 mA, Puncak 150mA
19. Metode Pencocokan: 1: N
20. Suhu Lingkungan Operasi: -20 hingga 45 ° C


Gambar 2.1 Sensor Sidik Jari
2.2  Mikrokontroler ARM NUC120

Arsitektur ARM merupakan prosesor 32-bit RISC yang dikembangkan oleh ARM Limited. Dikenal sebagai Advanced RISC Machine dimana sebelumnya dikenal sebagai Acorn RISC Machine dan dilisensikan untuk diproduksi oleh berbagai vendor di dunis termasuk AMD, Atmel, Freescale, Nuvoton, Nvidia, NXP, Samsung, ST Micro, dan TL seri arsitektur ARM terbaru terdiri dari 3 lini kelas penggunaan yaitu:
1.      ARM CORTEX A untuk prosesor aplikasi umum
2.      ARM CORTEX R untuk prosesor real time
3.      ARM CORTEX M untuk prosesor mikrokontroler

Gambar 2.2 ARM NUC120

Spesifikasi :
1.     Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash, CPU ARM Cortex-Mo)
2.        Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 Mhz
3.        Terintegrasi dengan osilator 32.768 KHz sebagai sumber clock RTC
4.        Memiliki 1x port USB
5.        Memiliki 1 port RS-485
6.  Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkan programmer eksternal
7.        Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3,3VDC / 5VDC.
8.        Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debugging dan programing
9.        Memiliki 45 jalur GPIO
10.    Terintegrasi dengan sensor suhu internal
11.    Memiliki port input 8 kanal ADC 12-bit
12.    Bekerja pada leve tengan 3.3 VDC/5 VDC dengan arus maksimum 800 mA
13.    Input catu daya untuk board : 6.5 VDC-12 VDC/ 3.3 VDC-5 VDC

2.3  Solenoid Kunci Pintu
Adalah alat elektronik yang dibuat khusus untuk pengunci pintu. Alat ini sering digunakan pada Kunci Pintu Otomatis. Solenoid ini akan bergerak/bekerja apabila diberi tegangan. Pada kondisi normal solenoid dalam posisi tuas memanjang/terkunci. Jika diberi tegangan tuas akan memendek/terbuka. Solenoid ini bisa digabungkan dengan sistem pengunci elektrik berbasis RFID dan password. Cocok dipakai untuk pengunci pintu ataupun locker/lemari.

Gambar 2.3 Solenoid Kunci Pintu
2.4  Led RGB
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian(impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkankarakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan majuatau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (N), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). RGB adalah suatu model warna yang terdiri atas 3 buah warna: merah (Red), hijau (Green), dan biru (Blue), yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam warna. Kegunaan utama model warna RGB adalah untuk menampilkan citra atau gambar dalam perangkat elektronik, seperti televisi dan komputer, walaupun juga telah digunakan dalam fotografi biasa.
Gambar 2.4 Led RGB
Spesifikasi:
1.      Lensa : Bening
2.      Warna yg dipancarkan : Merah / Hijau / Biru
3.      Common : Katoda
4.      Ukuran : 5mm
5.      Tegangan : 2.5~3.0 (V) forward voltage
6.      Sudut Pancaran : 25 derajat

2.5         Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Gambar 2.5 Buzzer
2.6  Saklar Magnet
Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.
Electromagnetic door switch merupakan switch yang bekerja berdasarkan ada tidaknya medan magnet yang mempengaruhi switch.  Switch ini didalamnya mempunyai dua buah lempengan logam yang terbuat dari nikel dan besi (NiFe) dimana secara umum keadaan electromagnetic door switch ini adalah normally open. Ketika magnet diletakkan di dekat Electromagnetic door switch maka dua lempengan logam akan menempel dan switch ini akan tersambung sehingga keadaanya adalah normally closed. Ketika magnet dijauhkan dari switchini, maka reed switch akan kembali ke posisi semula yaitu normally open.

Gambar 2.6 Saklar Magnet

III.            PERANCANGAN ALAT

3.1     Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
            Adapun sistem yang digunakan yaitu:
a.      Sensor sidik jari R305
b.      Solenoid kunci pintu
c.       Buzzer
d.       Saklar magnet
e.        Led RGB
3.2     Blok Diagram

Gambar 3.1 Diagram Blok

3.3         Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram Alir



3.4         Gambar Rangkaian

Gambar 3.3 Rangkaian

3.5         Gambar Pengawatan

Gambar 3.4 Pengawatan Dalam

       
Gambar 3.5 Pengawatan Luar


 IV.            PENGUJIAN ALAT

Jika Sidik jari terdaftar maka LED Hijau menyala dan kunci elektrik aktif maka pintu membuka, sedangkan jika sidik jari tidak terdaftar LED merah menyala 5 detik. Lalu jika brankas dipindahkan dari posisi semula maka buzzer akan bunyi dikarenakan saklar magnet terpisah. Tujuan penguian alat ini untuk mengecek sistem kerja alat sudah sesuai dengan apa yang diinginkan.


Gambar 4.1 Alat tampak dari depan


Gambar 4.2 Alat tampak dari atas

                  V.            KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis dan pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan  bahwa alat sistem keamanan buka tutup kunci brankas menggunakan sidik jari sehingga dapat meminimalkan tindak kejahatan pencurian terhadap barang berharga. Alat ini menggunakan modul sidik jari optikal yang dapat mendeteksi sidik jari dengan verifikasi sederhana. Untuk pembuatan alat kedepannya dapat digunakan teknologi yang lebih maju seperti pemindai lensa, pemindai suara dan pemindai wajah.

      VI.            SARAN

Untuk memasukkan sidik jari yang terdaftar masih menggunakan metode lama , mungkin kedepannya bisa mengubah sidik jari tanpa harus membuka alat.

DAFTAR PUSTAKA

[1]   S. Setiawan, “Pembuatan Alat Keamanan Brankas Menggunakan Kartu Akses Berbasis Mikrokontroler Atmega16,” J. Media Infotama, vol. X, no. 1, pp. 188–194, 2013.
[2]    I. N. Sukarma, I. G. S. Widarma, and A. S. Wiguna, “Rancang Bangun Sistem Keamanan Brankas Menggunakan Kombinasi Password dan Sidik Jari Berbasis Mikrokontroler ATMEGA328,” Politek. Negeri Bali, vol. 6, no. 2, pp. 115–118, 2016.
[3]   D. Antonio, “Rancang Bangun Aplikasi Keamanan Brankas Berbasis Sinar Laser Dengan Mikrokontroller Arduino Nano Dan Uno R3,” vol. 02, no. September, pp. 12–16, 2013.
[4]     O. M. Khobotova and E. K. Prokhorova, “Devices sampling the air for chemical hazards and biologic aerosols analysis,” Meditsina Tr. I Promyshlennaya Ekol., vol. 11, no. 12, pp. 1–10, 1997.
[5]     K. A. Rizal, N. Zamzami, and M. Atmega, “Sistem pengaman brankas menggunakan kode,” pp. 37–43.
[6]    B. Hc and B. Arduino, “Sistem Keamanan Buka Tutup Kunci Brankas Menggunakan,” no. February, 2018.
[7]     M. Wijaya and T. Susila, “Sistem keamanan brankas secara otomatis berbasis mikrokontroler dengan menggunakan sms serta pin dan rfid,” vol. 18, no. 2, pp. 139–151, 2016.
[8]   Annisya, L. Hermanto, and R. Candra, “Sistem Keamanan Buka Tutup Kunci Brankas Menggunakan Sidik Jari Berbasi Arduino Mega,” J. Inform. dan Komput., vol. Volume 22, no. 1, pp. 1–9, 2017.


LAMPIRAN
1. Jurnal
7. Program ARM



Nur Isnaeni Kusumawati


Penulis dilahirkan di Magelang, 08 Desember 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Kalegen 1 , SMP N 6 Magelang, SMA N 4 Magelang . Tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.1.19. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bias menghubungi via email:


Rangga Prasetiyo Wibowo


Penulis dilahirkan di Demak, 07 September 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Karangsari 4 , MTs N Karang Tengah, SMA N 3 Demak. Tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.1.20. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bias menghubungi via email:

0 komentar:

Posting Komentar

 
Belajar Mikrokontroler 2018 © Politeknik Negeri Semarang. Teknik Elektronika. All Rights Reserved. Powered by Blogger
Top