PEMBUATAN PALANG PARKIR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO R3 DENGAN KENDALI 2 TOMBOL MENGGUNAKAN GERBANG LOGIKA NAND

PEMBUATAN PALANG PARKIR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO R3 DENGAN KENDALI 2 TOMBOL MENGGUNAKAN GERBANG LOGIKA NAND 

Disusun Oleh : 

Kelompok 2

Faiz Ahmad Arrafi                                (25051204006)

Syifa'ul Iqbal Saputra                           (25051204007)

Johana Putri Adelia                               (25051204053)

Adiyandra Vlatienska Pungkaswani    (25051204066)

Kahfi Maylandri                                     (25051204067)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1            Latar Belakang        

Di era modern ini, penciptaan teknologi berbasis Arduino telah menjadi sangat umum, terutama dalam aspek otomatisasi pemberdayaan teknologi. Platform open-source ini, dengan fleksibilitas dan kemudahan penggunaannya, telah membuka peluang luas bagi pengembangan sistem kendali elektronik yang terjangkau. Kemampuannya untuk diintegrasikan dengan berbagai sensor dan aktuator menjadikan Arduino solusi ideal untuk menerapkan otomatisasi dalam berbagai bidang, termasuk manajemen parkir yang masih banyak mengandalkan cara manual.

Sistem parkir konvensional yang mengandalkan operator manusia sering kali menghadapi tantangan seperti ketidakefisienan waktu, ketidakseragaman operasi, dan kerentanan terhadap human error. Untuk mengatasi keterbatasan ini, diperlukan inovasi sistem yang sederhana, andal, dan ekonomis. Proyek pembuatan Palang Parkir Otomatis Berbasis Arduino Uno R3 dengan Kendali 2 Tombol ini dirancang sebagai solusi dasar, yang mengubah mekanisme buka-tutup palang dari manual menjadi otomatis melalui antarmuka kendali dua tombol yang dioperasikan oleh pengguna.

Dengan memanfaatkan motor servo yang dikendalikan oleh logika pemrograman pada Arduino, sistem ini menawarkan peningkatan konsistensi, kecepatan respon, dan keandalan operasional. Prototipe ini tidak hanya menjadi demonstrasi praktis prinsip otomatisasi, tetapi juga membuka jalan untuk pengembangan lebih lanjut, seperti integrasi dengan sensor otomatis atau sistem pembayaran. Melalui implementasi ini, diharapkan dapat memberikan kontribusi nyata dalam menyediakan alternatif teknologi yang efektif untuk pengelolaan parkir skala kecil dengan berlandaskan gerbang logika NAND ini.

1.2            Rumusan Masalah  

1.     Bagaimana merancang dan merakit sistem palang parkir otomatis menggunakan Arduino Uno R3 yang dapat dikendalikan dengan dua tombol (untuk membuka dan menutup palang)?

2.     Bagaimana memprogram Arduino Uno R3 agar dapat menggerakkan motor servo sebagai aktuator palang parkir berdasarkan logika input dari kedua tombol tersebut?

3.     Bagaimana kinerja sistem palang parkir otomatis yang telah dibuat dalam hal respons terhadap perintah, akurasi gerakan, dan keandalannya dibandingkan dengan sistem manual?

1.3            Tujuan Laporan 

1.     Merancang dan Merealisasikan Penggunaan Arduino dalam Pembuatan Palang Parkir Otomatis

Untuk merancang, merakit, dan membangun sebuah prototipe fungsional palang parkir otomatis menggunakan komponen utama Arduino Uno R3, motor servo, dan dua buah tombol push-button sebagai antarmuka kendali.

2.     Mengembangkan dan Mengimplementasikan Program Kendali dengan Menggunakan Gerbang Logika NAND

Untuk mengembangkan algoritma dan memprogram Arduino Uno R3 dengan memanfaatkan prinsip gerbang logika NAND guna mengolah sinyal input dari kedua tombol, sehingga menghasilkan logika kendali yang efisien dan mendemonstrasikan aplikasi teori gerbang logika dalam sistem fisik untuk menggerakkan motor servo secara otomatis.

3.     Menguji dan Menganalisis Kinerja Sistem

Untuk menguji kinerja prototipe yang telah dibuat dengan mengukur parameter seperti respons sistem terhadap perintah, konsistensi gerakan servo, dan keandalan operasi secara keseluruhan, serta menganalisis kelebihan dan kekurangannya dibandingkan dengan sistem manual.

1.4            Manfaat Penulisan

1.     Manfaat Teoritis

Menambah dan memperdalam pengetahuan mengenai prinsip serta aplikasi gerbang logika NAND dalam konteks sistem kendali digital, khususnya pada pengimplementasiannya menggunakan platform Arduino Uno R3.

2.     Manfaat Praktis

Menghasilkan sebuah prototipe palang parkir otomatis yang fungsional, sederhana, dan ekonomis, yang dapat diaplikasikan atau menjadi referensi untuk pengembangan sistem otomasi parkir di lingkungan skala kecil, seperti perumahan, sekolah, atau tempat usaha.

3.     Manfaat Akademis

Sebagai media pembelajaran yang konkret yang menghubungkan teori gerbang logika dengan pemrograman dan perancangan sistem menggunakan input tombol, sehingga dapat mendukung proses edukasi dalam bidang teknik kendali, robotika, dan otomasi dengan komponen yang minimalis.

4.     Manfaat Pengembangan

Memberikan dasar dan wawasan untuk inovasi lebih lanjut dalam pengembangan sistem kendali berbasis tombol, serta menunjukkan bagaimana logika kombinasional sederhana dapat diaplikasikan dalam sistem otomasi tanpa ketergantungan pada sensor. 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1       Dasar Teori   

            2.1.1    Gerbang Logika NAND

Gerbang logika NAND (NOT-AND) merupakan gerbang logika universal yang menghasilkan keluaran LOW (0) hanya ketika semua masukannya HIGH (1). Dalam semua kondisi input lainnya, keluarannya akan HIGH (1). Tabel kebenaran untuk gerbang NAND dua input adalah sebagai berikut:

Input A	Input B	Output	Keterangan
0 (LOW)	0 (LOW)	1 (HIGH)	Kedua tombol dilepas
0 (LOW)	1 (HIGH)	1 (HIGH)	Tombol A dilepas, Tombol B ditekan
1 (HIGH)	0 (LOW)	1 (HIGH)	Tombol A ditekan, Tombol B dilepas
1 (HIGH)	1 (HIGH)	0 (LOW)	Kedua tombol ditekan

                       

Fungsi Boolean gerbang NAND dua input dapat direpresentasikan sebagai:

Y = A · B (Y = NOT (A AND B)) atau Y = (A · B)'

Gerbang NAND disebut universal karena kombinasi gerbang NAND dapat digunakan untuk membuat semua gerbang logika dasar lainnya (AND, OR, NOT, XOR, dll.). Dalam sistem digital modern, gerbang NAND banyak digunakan karena efisiensi implementasinya dalam teknologi CMOS (Sunarwan, 2019).

            2.1.2    Implementasi Gerbang NAND pada Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 dapat mengimplementasikan gerbang logika NAND melalui pemrograman software. Implementasi ini dilakukan dengan membaca status digital dari pin input (tombol) dan menerapkan operasi logika NAND dalam kode program.

Berdasarkan kode yang diberikan, implementasi gerbang NAND dapat dilihat pada bagian evaluasi aturan. Pada sistem ini:

·        HIGH (1) = Tombol ditekan (secara logika, setelah inversi)

·        LOW (0) = Tombol dilepas (secara logika, setelah inversi)

·        HIGH (1) pada output = Servo ON = Palang tertutup

·        LOW (0) pada output = Servo OFF = Palang terbuka

Pendekatan ini memungkinkan fleksibilitas dalam merancang sistem logika tanpa memerlukan rangkaian gerbang NAND fisik, sekaligus mendemonstrasikan konsep logika kombinasional dalam domain pemrograman (Widodo, 2021).

            2.1.3    Sistem Kendali Palang Parkir dengan Logika NAND

Pada sistem palang parkir dengan dua tombol, gerbang logika NAND diimplementasikan dengan ketentuan:

·        Tombol A dan Tombol B sebagai input logika

·        Motor servo sebagai aktuator yang dikendalikan oleh output logika

·        Kondisi palang terbuka hanya ketika kedua tombol ditekan bersamaan (input A=HIGH, B=HIGH → output=LOW)

·        Kondisi palang tertutup untuk semua kombinasi input lainnya

Dalam kode yang diberikan, hubungan antara level logika dan kondisi fisik adalah:

Kondisi Tombol	Level Logika	Output NAND	Servo	Status Palang
Kedua tombol ditekan	HIGH, HIGH	LOW (0)	OFF	Terbuka
Kedua tombol dilepas	LOW, LOW	HIGH (1)	ON	Tertutup
Satu tombol ditekan	HIGH, LOW	HIGH (1)	ON	Tertutup
Satu tombol ditekan (lainnya)	LOW, HIGH	HIGH (1)	ON	Tertutup

Sistem ini meningkatkan keamanan karena memerlukan tindakan dua orang (atau dua tangan) untuk membuka palang, mencegah operasi tidak sah. Implementasi logika NAND dalam konteks ini merupakan aplikasi praktis dari teori keamanan sistem (two-man rule) yang diterjemahkan dalam logika digital (Santoso, 2020).

            2.1.4    Rangkaian Input Tombol dengan Arduino           

Tombol push-button dihubungkan ke Arduino menggunakan konfigurasi pull-up internal.

Untuk sistem dua tombol dengan logika NAND, perlu dilakukan inversi logika input karena konfigurasi pull-up menghasilkan logika terbalik. Dalam kode yang diberikan, inversi ini dilakukan pada:

bool curPressed = (stableNow[i] == LOW); // true saat ditekan

Dengan demikian:

stableNow[i] == HIGH → tombol dilepas → curPressed = false (0)

stableNow[i] == LOW → tombol ditekan → curPressed = true (1)

Sehingga secara logika, kondisi "ditekan" tetap direpresentasikan sebagai HIGH (1) untuk pemrosesan gerbang NAND. Implementasi ini sesuai dengan prinsip bahwa ketika kedua tombol ditekan (input logika = 1,1), output NAND = 0, yang dalam sistem ini berarti palang terbuka (Hernawan, 2022).

               2.1.5    Implementasi Debouncing Pada Sistem    

Kode yang diberikan mengimplementasikan teknik debouncing untuk memastikan pembacaan input yang stabil. Hal ini penting karena kontak mekanik tombol dapat menghasilkan beberapa kali HIGH-LOW-HIGH dalam waktu singkat saat ditekan atau dilepas.

Teknik ini memastikan bahwa logika NAND hanya memproses sinyal input yang telah stabil, menghindari operasi palang yang tidak diinginkan akibat noise mekanik.

2.2       Komponen    

            1.         Arduino Uno R3

Gambar 1. Papan Arduino

Arduino Uno R3 adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328P yang menjadi unit pemroses utama dalam sistem ini. Board ini bertanggung jawab untuk menjalankan program yang dapat membaca input dari dua tombol, menerapkan fungsi logika kombinasional NAND, dan mengirim sinyal kendali ke motor servo. Arduino Uno memiliki 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM) dan 6 pin input analog, yang memadai untuk proyek sederhana seperti ini. Keunggulan utama Arduino Uno adalah ekosistemnya yang luas, kemudahan pemrograman melalui Arduino IDE, dan dukungan komunitas yang besar. Dalam konteks implementasi gerbang logika, Arduino berfungsi sebagai pengganti rangkaian gerbang NAND fisik, di mana logika diimplementasikan secara software melalui kode program

            2.         Tombol Push-Button (2 buah)

Gambar 2. Tombol push

Dua tombol push-button mekanis berfungsi sebagai antarmuka input pengguna (user interface) yang memungkinkan operator mengendalikan palang parkir. Secara elektronik, tombol-tombol ini dihubungkan ke pin digital Arduino (pin 8 dan 9) dengan konfigurasi INPUT_PULLUP, yang mengaktifkan resistor pull-up internal mikrokontroler. Konfigurasi ini menyebabkan pin Arduino membaca logika HIGH saat tombol tidak ditekan dan logika LOW saat tombol ditekan.

3.         Motor Servo

Gambar 3. Motor servo

Motor Servo yang digunaan disini bertipe SG90, berfungsi sebagai aktuator yang mengonversi sinyal listrik dari Arduino menjadi gerakan mekanis untuk membuka dan menutup palang parkir. Library Servo.h memungkinkan kontrol presisi dengan menentukan sudut rotasi 0° untuk posisi palang tertutup dan 90° untuk posisi terbuka. Servo dipilih karena kemampuannya memberikan torsi yang memadai untuk menggerakkan palang model kecil, akurasi posisi yang baik, dan kemudahan kendali dibandingkan motor DC biasa. Dalam sistem kendali, servo mewakili elemen output dari fungsi logika NAND.

4.         Kabel Jumper Male-to-Male

Gambar 4. Kabel Jumper

Kabel jumper male-to-male merupakan komponen penghubung yang memiliki konektor logam (pin) berjenis male pada kedua ujungnya. Kabel ini berfungsi sebagai penghubung konduktif antara berbagai titik dalam rangkaian pada breadboard, atau antara pin-pin pada Arduino dengan titik-titik pada breadboard. Secara fisik, kabel ini terdiri dari kawat tembaga berinsulasi fleksibel dengan panjang bervariasi dan ujung konektor yang dapat ditancapkan (plug-and-play) ke dalam lubang breadboard atau pin header. Dalam proyek palang parkir berbasis Arduino ini, kabel jumper male-to-male digunakan untuk menghubungkan pin-pin digital Arduino yang berfungsi sebagai input dan output.

5.         Breadboard

Gambar 5. Breadboard

Breadboard (atau papan prototipe) adalah papan dengan pola lubang yang saling terhubung secara internal, memungkinkan pembuatan rangkaian elektronik sementara tanpa perlu menyolder. Dalam proyek ini, breadboard berfungsi sebagai platform untuk menghubungkan semua komponen ke Arduino. Bagian tengah breadboard biasanya digunakan untuk komponen seperti tombol, dengan strip daya positif dan negatif di sisi kiri dan kanan untuk mendistribusikan tegangan VCC dan ground dari Arduino. Penggunaan breadboard sangat penting dalam fase prototipe karena memungkinkan modifikasi rangkaian dengan cepat dan mudah selama pengembangan dan pengujian.

            6.         Kabel USB

Gambar 6. USB

Komponen penghubung antara Arduino Uno dan komputer. Kabel ini memiliki dua fungsi utama: sebagai jalur komunikasi untuk mengunggah program dari Arduino IDE ke mikrokontroler, dan sebagai sumber daya yang memberikan tegangan +5V untuk menyalakan seluruh rangkaian termasuk Arduino dan servo. Dalam proyek palang parkir ini, kabel USB menjadi catu daya tunggal sehingga sistem menjadi sederhana dan portabel. Kualitas kabel perlu diperhatikan karena kabel yang terlalu tipis atau panjang dapat menyebabkan penurunan tegangan dan mengganggu kinerja servo.

 

BAB III

PEMBAHASAN

3.1       Alat dan Bahan        

               1.         Arduino Uno R3

            2.         Tombol Push-Button (2 buah)

            3.         Motor Servo

            4.         Kabel Jumper Male-to-Male (7 buah)

            5.         Breadboard

            6.         Kabel USB

3.2       Langkah-Langkah Perakitan

            1.         Hubungkan Power dan Ground

·        Hubungkan pin 5V Arduino ke strip positif breadboard.

·        Hubungkan pin GND Arduino ke strip negatif breadboard.

2.         Memasang Tombol Push-Button Pertama

·       Pasang tombol pertama di tengah breadboard, melintasi alur tengah.

·       Gunakan 2 kabel jumper:

§  Hubungkan kaki kiri atas tombol ke pin 8 Arduino.

§  Hubungkan kaki kanan bawah tombol ke strip negatif breadboard (GND).

3.         Memasang Tombol Push-Button Kedua

·       Pasang tombol kedua dengan jarak yang cukup dari tombol pertama.

·       Gunakan 2 kabel jumper:

§  Hubungkan kaki kiri atas tombol ke pin 9 Arduino.

§  Hubungkan kaki kanan bawah tombol ke strip negatif breadboard (GND).

            4.         Menghubungkan Motor Servo

·       Identifikasi kabel servo: Merah (VCC), Coklat (GND), Kuning/Jingga (Sinyal).

·       Gunakan 3 kabel jumper:

§  Hubungkan kabel merah servo ke strip positif breadboard (5V).

§  Hubungkan kabel coklat servo ke strip negatif breadboard (GND).

§  Hubungkan kabel kuning/jingga servo ke pin 10 Arduino.

5.         Verifikasi Rangkaian

SETIAP TOMBOL HANYA MEMILIKI 2 KABEL:

·        1 kabel ke pin Arduino (8 atau 9)

·        1 kabel ke GND

           TIDAK ADA KABEL dari tombol ke 5V

            Servo: Merah hubungkan ke 5V, Coklat ke GND, Kuning ke Pin 10

6.         Pengujian

·       Hubungkan Arduino ke komputer via USB

·       Upload program lewat Arduino Ide dengan kode:

Gambar 7. Koding Arduino

3.3       Hasil Pengamatan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, sistem palang parkir otomatis berbasis Arduino Uno dengan dua tombol berhasil dirakit dan diuji. Pengamatan menunjukkan bahwa logika NAND berfungsi sesuai teori: palang parkir (diwakili oleh motor servo) hanya terbuka ketika kedua tombol ditekan secara bersamaan. Pada kondisi ini, servo bergerak ke posisi 0 derajat. Dalam tiga kondisi lainnya, tidak ada tombol yang ditekan, hanya tombol pertama ditekan, atau hanya tombol kedua ditekan, palang tetap tertutup dengan servo pada posisi 90 derajat. Respon sistem terhadap input tombol cepat dan konsisten setelah proses debouncing diterapkan, tanpa adanya gerakan servo yang tidak diinginkan. Penggunaan konfigurasi INPUT_PULLUP pada Arduino terbukti menyederhanakan rangkaian fisik secara signifikan, menghilangkan kebutuhan akan resistor eksternal untuk tombol. Kabel USB mampu memberikan daya yang cukup untuk menggerakkan servo SG90 tanpa adaptor tambahan.

            Berikut tabel kebenarannya:

Tombol A	Tombol B	Output NAND (Y)	Status Servo	Posisi Palang
0 (Lepas)	0 (Lepas)	1 (HIGH)	ON	Tertutup (90°)
0 (Lepas)	1 (Tekan)	1 (HIGH)	ON	Tertutup (90°)
1 (Tekan)	0 (Lepas)	1 (HIGH)	ON	Tertutup (90°)
1 (Tekan)	1 (Tekan)	0 (LOW)	OFF	Terbuka (0°)

 

Simbol Gerbang Logika NAND:

   

 Gambar 8. Simbol Gerbang Logika NAND

            Hasil dokumentasi:

Gambar 9. Hasil Praktikum

BAB IV

PENUTUP

4.1       Kesimpulan

Proyek pembuatan palang parkir otomatis menggunakan Arduino Uno dengan dua tombol telah berhasil diwujudkan. Sistem ini membuktikan bahwa gerbang logika NAND dapat diterapkan melalui pemrograman untuk menciptakan mekanisme keamanan sederhana. Hasilnya, palang hanya terbuka ketika kedua tombol ditekan bersamaan, sesuai dengan prinsip two-man rule yang meningkatkan keamanan. Penggunaan konfigurasi INPUT_PULLUP berhasil menyederhanakan rangkaian fisik, sementara motor servo bekerja dengan andal sebagai penggerak palang. Keseluruhan sistem beroperasi sesuai teori dan dapat menjadi dasar pengembangan otomasi yang lebih kompleks.

4.2       Saran

Untuk pengembangan selanjutnya, sistem dapat ditambahkan sensor untuk membuka palang secara otomatis saat mendeteksi kendaraan. Penggunaan motor dengan daya lebih besar diperlukan jika ingin diaplikasikan pada palang berukuran sebenarnya. Sistem juga dapat diperluas dengan menambahkan display untuk informasi parkir, sistem pencacah kendaraan, atau antarmuka keamanan seperti kartu RFID. Agar lebih rapi dan permanen, rangkaian pada breadboard dapat diganti dengan PCB custom. Dengan berbagai penyempurnaan ini, sistem dapat dikembangkan menjadi solusi parkir otomatis yang lebih lengkap dan siap digunakan di lingkungan nyata.

DAFTAR PUSTAKA

Banzi, M., & Shiloh, M. (2022). Getting Started with Arduino (4th ed.). Maker Media, Inc.

Monk, S. (2020). Programming Arduino: Getting Started with Sketches (3rd ed.). McGraw-Hill Education.

Margolis, M. (2020). Arduino Cookbook (3rd ed.). O'Reilly Media.

Jurnal Terbitan Teknokrat. (2025). Rancang Bangun Sistem Pintu Parkir Otomatis Berbasis Arduino Uno. https://publikasi.teknokrat.ac.id/index.php/jtst/article/download/442/173/

Dicoding Blog. (2023). Gerbang Logika dan Tabel Kebenaran.  Dicoding. https://www.dicoding.com/blog/gerbang-logika-dan-tabel-kebenaran/

Scribd. (2025). Smart Parking System Berbasis Arduino. https://id.scribd.com/document/384814755/Smart-Parking-System-Berbasis-Arduino