PRAKTIKUM SEDERHANA PENGAPLIKASIAN ARDUINO DAN IOT PADA SENSOR PARKIR

 

 PRAKTIKUM SEDERHANA PENGAPLIKASIAN ARDUINO DAN IOT PADA SENSOR PARKIR

Disusun Oleh :

            Velanisa Lutfiana                        (25051204025)

            Afnan Bagus Kurniawan            (25051204078)

            Muhammad Raihan Azzaidan    (25051204170)

            Aliya Shafia                                (25051204200)

BAB I

PENDAHULUAN

        1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi di bidang elektronika dan informasi saat ini mengalami kemajuan yang sangat pesat, terutama dengan hadirnya konsep Internet of Things (IoT). Teknologi IoT memungkinkan berbagai perangkat elektronik untuk saling terhubung dan bekerja secara otomatis dengan memanfaatkan jaringan komunikasi. Penerapan teknologi ini memberikan kemudahan dalam berbagai aspek kehidupan, salah satunya dalam pengelolaan sistem parkir.

Sistem parkir konvensional yang masih mengandalkan pencatatan manual dan pengawasan manusia memiliki beberapa kelemahan, seperti kurangnya efisiensi waktu, potensi terjadinya kesalahan pencatatan, serta rendahnya tingkat keamanan. Selain itu, pengelola parkir juga kesulitan dalam memantau jumlah kendaraan yang masuk dan keluar secara real-time. Oleh karena itu, diperlukan sebuah sistem parkir otomatis yang mampu bekerja secara lebih efektif, aman, dan terstruktur.

Dengan memanfaatkan mikrokontroler Arduino Nano sebagai pusat kendali, sistem parkir dapat dirancang agar mampu mengelola akses kendaraan secara otomatis. Penggunaan modul RFID sebagai simulasi sistem tap cash memungkinkan identifikasi pengguna dilakukan dengan cepat dan akurat, sementara sensor digunakan untuk mendeteksi keberadaan kendaraan. Seluruh proses tersebut dikendalikan melalui logika sistem yang terprogram sehingga palang parkir hanya akan terbuka apabila syarat tertentu terpenuhi.

Melalui praktikum ini, dirancang sebuah sistem parkir berbasis IoT menggunakan Arduino Nano, sensor, gerbang logika, dan modul RFID. Sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi sederhana dalam meningkatkan efisiensi dan keamanan parkir, sekaligus sebagai media pembelajaran untuk memahami penerapan mikrokontroler, sistem digital, dan konsep IoT dalam kehidupan nyata.

        1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka di dalam laporan ini akan dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimana cara merancang dan membuat sistem parkir berbasis Arduino IoT yang dapat meningkatkan keamanan kendaraan bermotor melalui penggunaan kartu akses khusus?
2. Bagaimana metode penerapan atau pengaplikasian sistem parkir Arduino IoT pada lingkungan parkiran agar dapat berfungsi secara optimal dan mudah digunakan oleh pengendara?
3. Seberapa efektif sistem parkir berbasis Arduino IoT dalam meningkatkan keamanan area parkir serta mengurangi resiko pencurian kendaraan bermotor?

 

        1.3 Tujuan Laporan

Rumusan masalah tersebut kemudian menjadi dasar dalam menyusun tujuan penelitian yang ingin dicapai.

1. Merancang dan membuat prototipe sistem parkir berbasis Arduino IoT yang memanfaatkan kartu akses sebagai mekanisme keamanan tambahan bagi kendaraan bermotor.
2. Menguji dan menerapkan sistem parkir Arduino IoT pada area parkir untuk mengetahui cara kerja, prosedur penggunaan, serta tingkat kemudahan pengoperasiannya.
3. Menganalisis efektivitas sistem parkir berbasis Arduino IoT dalam meningkatkan keamanan, mengurangi potensi pencurian, serta memonitor kapasitas parkiran secara real-time.
4. Mendokumentasikan proses perancangan dan pembuatan secara ilmiah serta menganalisis kelemahan dan kelebihan alat tersebut

 

        1.4 Manfaat Penulisan

Selain rumusan masalah dan tujuan penelitian, penulisan ini juga memiliki beberapa manfaat :

1. Memberikan pemahaman mengenai cara kerja dan penerapan sistem parkir berbasis Arduino IoT sebagai upaya meningkatkan keamanan kendaraan bermotor.
2. Menjadi referensi bagi mahasiswa, peneliti, maupun instansi yang ingin mengembangkan sistem parkir otomatis berbasis teknologi IoT.
3. Menyediakan gambaran praktis tentang proses perancangan hingga pengujian sistem, sehingga dapat membantu pihak lain dalam membuat sistem serupa.
4. Menambah wawasan penulis dalam bidang mikrokontroler, IoT, dan sistem keamanan kendaraan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

        2.1 Dasar Teori

Arduino merupakan papan mikrokontroler yang banyak digunakan dalam pengembangan sistem otomatisasi karena kemudahan dalam pemrograman serta kemampuannya untuk terhubung dengan berbagai sensor dan modul pendukung. Pada sistem parkir otomatis, Arduino berperan sebagai pusat pengendali yang memproses data dari sensor, melakukan pembacaan kartu akses, serta mengatur kerja aktuator seperti palang parkir.

Penerapan konsep Internet of Things (IoT) menjadi bagian penting dalam sistem ini. IoT memungkinkan perangkat elektronik untuk saling terhubung melalui jaringan sehingga data dapat dikirim dan dipantau secara real-time. Dengan adanya konektivitas ini, informasi mengenai jumlah kendaraan yang masuk, keluar, serta kondisi area parkir dapat diakses dengan mudah tanpa harus berada langsung di lokasi parkiran.

Identifikasi pengguna dalam sistem parkir dilakukan menggunakan teknologi RFID (Radio Frequency Identification). Teknologi ini bekerja dengan memanfaatkan gelombang radio untuk membaca data dari kartu RFID yang dimiliki pengguna. Ketika kartu ditempelkan pada modul pembaca RFID, sistem akan melakukan verifikasi terhadap data kartu tersebut. Apabila kartu terdaftar dan valid, maka sistem akan memberikan izin akses dengan membuka palang parkir secara otomatis. Penggunaan RFID sebagai kartu akses ini dapat meningkatkan keamanan karena hanya pengguna tertentu yang diizinkan memasuki area parkir.

Data yang diperoleh dari proses pembacaan kartu RFID dan sensor kendaraan kemudian disimpan ke dalam sebuah basis data yang berfungsi sebagai media penyimpanan utama sistem parkir. Basis data ini mencatat berbagai informasi penting, seperti identitas pemilik kartu, waktu masuk dan keluar kendaraan, status ketersediaan slot parkir, serta jumlah kendaraan yang berada di area parkir. Pencatatan data secara otomatis ini memudahkan pengelola dalam melakukan pemantauan kondisi parkiran serta penelusuran riwayat parkir pada waktu tertentu.

Komponen utama yang digunakan dalam sistem parkir ini meliputi Arduino sebagai mikrokontroler, sensor pendeteksi kendaraan seperti sensor ultrasonik atau inframerah, serta modul RFID beserta kartu RFID sebagai media akses pengguna. Selain itu, servo motor digunakan sebagai aktuator untuk menggerakkan palang parkir secara otomatis sesuai dengan perintah dari Arduino. LED dimanfaatkan sebagai indikator visual untuk menunjukkan status sistem, sedangkan breadboard dan kabel jumper digunakan sebagai media perakitan rangkaian elektronik.

Dengan adanya integrasi antara mikrokontroler, sensor, modul RFID, aktuator, dan basis data, sistem parkir berbasis IoT ini mampu bekerja secara otomatis, terstruktur, dan efisien. Sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi yang lebih baik dibandingkan sistem parkir konvensional, baik dari segi keamanan, kemudahan pengelolaan, maupun efektivitas operasional.

 

        2.2 Komponen

1. Arduino

Arduino merupakan papan mikrokontroler open-source yang mudah digunakan dan cocok untuk pemula. Pada sistem parkir ini digunakan Arduino Nano berbasis ATmega328P yang berfungsi sebagai pusat kendali sistem. Arduino Nano dipilih karena ukurannya kecil, fleksibel, dan mudah diprogram melalui kabel USB.

2. Papan Breadboard

Breadboard merupakan papan rangkaian yang digunakan untuk merakit dan menghubungkan komponen elektronik sementara tanpa perlu melakukan penyolderan. Pada praktikum ini, breadboard berfungsi sebagai tempat pemasangan Arduino Nano dan komponen lainnya sehingga rangkaian dapat disusun dengan rapi, mudah dimodifikasi, dan memudahkan proses pengujian sistem.

3. Kabel Jumper

Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan komponen elektronik dengan Arduino atau breadboard tanpa penyolderan. Kabel ini memudahkan perakitan dan pengujian rangkaian. Jenis kabel jumper terdiri dari male to male, male to female, dan female to female, yang disesuaikan dengan jenis konektor komponen yang digunakan.

 

4. Tag RFID

Tag RFID merupakan sebuah kartu atau chip mini yang menyimpan informasi identifikasi dan bisa dibaca oleh pembaca menggunakan gelombang radio. Ketika tag ini diletakkan dekat pembaca, sistem akan mengidentifikasi kode unik yang terdapat di dalamnya. Di dalam sistem parkir, tag RFID digunakan sebagai kartu akses untuk memasuki dan meninggalkan area parkir.

 

5. Modul RFID?

Modul RFID berfungsi untuk membaca data dari kartu RFID melalui gelombang radio dan mengirimkannya ke Arduino. Pada sistem parkir ini, modul RFID digunakan sebagai pemindai kartu akses. Jika kartu valid, palang parkir akan terbuka secara otomatis, sedangkan kartu tidak terdaftar akan ditolak.

6. Kabel USB

Kabel USB merupakan jenis kabel yang berfungsi menghubungkan perangkat elektronik dengan komputer atau adaptor, baik untuk mentransfer data maupun menyediakan daya. Pada proyek Arduino, kabel USB umumnya digunakan untuk memuat program dan menyuplai listrik ke papan Arduino.

 

7. LCD

LCD yang digunakan umumnya adalah LCD 16x2, yaitu LCD yang mampu menampilkan 16 karakter dalam 2 baris. LCD ini dihubungkan ke Arduino Nano melalui beberapa pin input dan output. Arduino akan mengirimkan data ke LCD untuk memperbarui tampilan setiap kali terjadi perubahan, seperti saat kendaraan masuk atau keluar area parkir.

8.   Motor Servo

Motor servo digunakan sebagai penggerak palang parkir pada sistem ini. Servo dikendalikan oleh Arduino Nano untuk membuka dan menutup palang pada sudut tertentu. Ketika kartu RFID valid dan kendaraan terdeteksi, servo bergerak membuka palang secara otomatis, lalu kembali menutup setelah kendaraan masuk.

9. Sensor Infrared

Sensor infrared obstacle pada rangkaian ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan kendaraan di pintu masuk atau keluar parkir. Sensor akan mengirimkan sinyal ke Arduino Nano saat objek terdeteksi, yang kemudian digunakan sebagai input untuk mengontrol palang parkir dan menghitung jumlah slot parkir.

10.  Diorama Parkiran

Diorama parkiran pada praktikum ini merupakan miniatur area parkir yang digunakan untuk mensimulasikan sistem parkir otomatis. Diorama dilengkapi dengan palang parkir, sensor, modul RFID, servo motor, dan LCD sehingga memudahkan pengujian serta pemahaman cara kerja sistem.

BAB III

PEMBAHASAN

        3.1 Alat dan Bahan

   

-        Arduino Nano

-        Papan Breadboard

-        Kabel Jumper

-        Tag RFID

-        Modul RFID

-        Kabel USB

-        LCD

-        Motor Servo

-        Sensor Infrared

-        Diorama Parkiran

 

        3.2 Langkah-Langkah

1.     Menyiapkan alat dan bahan
Semua komponen yang akan digunakan seperti Arduino Nano, sensor kendaraan, modul RFID, servo motor, LED, breadboard, dan kabel jumper, dll disiapkan terlebih dahulu agar proses perakitan berjalan lancar.

2.     Merangkai Arduino Nano pada breadboard
Arduino Nano dipasang pada breadboard agar memudahkan proses penyambungan kabel dan komponen lainnya.

3.     Menghubungkan sensor inframerah
Sensor inframerah dihubungkan ke pin input Arduino Nano untuk mendeteksi keberadaan kendaraan pada pintu masuk dan keluar parkir.

4.     Menghubungkan modul RFID
Modul RFID disambungkan ke Arduino Nano menggunakan pin komunikasi yang sesuai agar dapat membaca data dari kartu RFID.

5.     Menghubungkan servo motor
Servo motor dihubungkan ke pin output Arduino Nano dan digunakan sebagai penggerak palang parkir.

6.     Menghubungkan LCD
LCD dihubungkan ke Arduino Nano untuk menampilkan informasi jumlah slot parkir yang tersedia.

7.     Menghubungkan LED dan resistor
LED dipasang sebagai indikator status sistem, seperti akses diterima atau ditolak.

8.     Memeriksa kembali rangkaian
Seluruh kabel dan koneksi diperiksa kembali untuk memastikan tidak ada kesalahan sambungan.

9.     Membuat dan mengunggah program
Program dibuat menggunakan Arduino IDE sesuai dengan logika sistem, kemudian diunggah ke Arduino Nano.

10.  Melakukan pengujian sistem
Sistem diuji dengan mendeteksi kendaraan, melakukan tap kartu RFID, mengamati pergerakan palang parkir, serta memastikan LCD menampilkan jumlah slot parkir dengan benar.

        3.3 Hasil Pengamatan

Sistem parkir bekerja dengan alur sebagai berikut:

        1.     Sensor inframerah mendeteksi keberadaan kendaraan di pintu masuk parkir.

        2.     Pengguna menempelkan kartu RFID pada modul RFID.

        3.     Arduino Nano membaca dan memverifikasi kartu RFID.

        4.     Jika kartu valid dan kendaraan terdeteksi, maka logika AND bernilai benar.

        5.     Servo motor bergerak membuka palang parkir.

        6.     Jumlah slot parkir dikurangi dan ditampilkan pada LCD.

        7.     Setelah kendaraan masuk, palang parkir kembali tertutup.

        8.     Saat kendaraan keluar, sensor kembali mendeteksi dan jumlah slot parkir ditambahkan lalu diperbarui pada LCD.

Gambar tersebut menunjukkan penggunaan gerbang logika AND dan OR untuk menentukan keluaran sistem. Dua masukan mewakili kondisi sensor dan kartu RFID. Gerbang AND menghasilkan keluaran aktif hanya jika kedua kondisi terpenuhi, sedangkan gerbang OR digunakan sebagai pendukung logika. Keluaran akhir digunakan untuk mengontrol palang parkir agar hanya terbuka pada kondisi yang sesuai.

Komponen	Pin Komponen	Pin Arduino Nano	Penjelasan
RFID RC522	SDA (SS)	D10	Pin pemilih perangkat SPI (Slave Select) agar Arduino bisa berkomunikasi dengan RFID
	SCK	D13	Clock untuk sinkronsasi komunikasi SPI
	MOSI	D11	Jalur data dari arduino ke RFID
	MISO	D12	Jalur data dari RFID ke arduino
	IRQ	Tidak Dipakai	Pin interrupt, tidak digunakan dalam rangkaian
	GND	GND	Ground sebagai referensi tegangan
	RST	D9	Pin reset untuk menginisialisasi ulang modul RFID
	3.3V	3V3	Sumber tegangan 3.3V untuk RFID
Sensor IR 1	Out	D2	Mengirim sinyal hasil deteksi ke arduino
Sensor IR 2	Out	D3	Mengirim sinyal hasil deteksi ke arduino
Sensor IR 3	Out	D4	Mengirim sinyal hasil deteksi ke arduino
Sensor IR 4	Out	D5	Mengirim sinyal hasil deteksi ke arduino
Servo Motor	Signal (orange)	G7	Menerima sinyal kendali dari arduino
	VCC (merah)	5V	Sumber tegangan 5 volt
	GND (coklat)	GND	Ground
LCD I2C	SDA	A4	Jalur data komunikasi I2C
	SCL	A5	Jalur clock komunikasi I2C
	VCC	5V	Sumber tegangan LCD
	GND	GND	Ground

BAB IV

PENUTUP

        4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa sistem parkir berbasis IoT menggunakan Arduino Nano, sensor inframerah, modul RFID, gerbang logika, servo motor, dan LCD dapat berfungsi dengan baik. Sistem mampu mendeteksi kendaraan, memverifikasi kartu RFID, mengontrol palang parkir secara otomatis, serta menampilkan jumlah slot parkir yang tersedia melalui layar LCD. Dengan adanya sistem ini, proses parkir menjadi lebih teratur, aman, dan mudah dipantau.

        4.2 Saran

Sistem parkir ini masih dapat dikembangkan lebih lanjut dengan menambahkan informasi yang lebih lengkap pada LCD, seperti status parkir penuh atau waktu parkir kendaraan. Selain itu, sistem dapat diintegrasikan dengan aplikasi berbasis web atau mobile untuk pemantauan jarak jauh. Penggunaan sensor yang lebih akurat dan penambahan fitur keamanan juga disarankan agar sistem dapat bekerja lebih optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Arduino. (2023). Arduino Nano documentation. Arduino Official Website.

Kadir, A. (2018). Panduan praktis mempelajari Arduino dan mikrokontroler. Yogyakarta: Andi.

Malvino, A. P., & Brown, J. A. (2016). Digital computer electronics. New York: McGraw-Hill.

Monk, S. (2015). Programming Arduino: Getting started with sketches. New York: McGraw-Hill Education.

RFID Journal. (2020). Introduction to RFID technology. RFID Journal.

Tarigan, J. (2019). Dasar sistem digital dan gerbang logika. Bandung: Informatika.

LAMPIRAN