PRAKTIKUM SMART PARKING SYSTEM MENGGUNAKAN SENSOR INFRARED (IR)

    

PRAKTIKUM SMART PARKING SYSTEM MENGGUNAKAN SENSOR INFRARED (IR)

Disusun Oleh:

        1.    Ajeng Salma Arifa (25051204030)

        2.    Keyla Putri Nanjalita Ardano (25051204083)

        3.    Nur Lailatul Ummah (25051204096)

        4.    Akmal Sandy Prayoga (25051204239)

BAB I

PENDAHULUAN

 

        1.1  Latar Belakang

Perkembangan jumlah kendaraan yang terus meningkat menyebabkan kebutuhan akan manajemen lahan parkir yang lebih efektif. Banyak area publik seperti kampus, pusat perbelanjaan, dan perkantoran sering menghadapi permasalahan berupa keterbatasan ruang parkir serta proses pencatatan kendaraan yang masih dilakukan secara manual. Kondisi ini dapat menimbulkan antrean panjang, penggunaan lahan yang kurang efisien, serta ketidaknyamanan bagi pengguna.

Salah satu solusi yang dapat diterapkan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah penggunaan sistem parkir otomatis atau smart parking system. Sistem ini dirancang untuk mendeteksi kendaraan secara otomatis, menghitung jumlah slot yang tersedia, serta menampilkan informasi kepada pengguna secara real-time. Teknologi ini telah banyak digunakan karena mampu meningkatkan efisiensi pengelolaan parkir dan mengurangi intervensi manusia.

Dalam praktikum ini dikembangkan sebuah prototipe smart parking sederhana menggunakan Arduino sebagai pengendali utama, sensor infrared sebagai pendeteksi kendaraan, servo sebagai penggerak palang pintu, serta LCD sebagai media tampilan informasi. Penerapan sistem ini membantu mahasiswa memahami cara kerja sensor, proses pengolahan data pada mikrokontroler, serta logika kendali dalam sistem otomatisasi.

        1.2  Rumusan Masalah

1.     Bagaimana merancang sistem parkir otomatis menggunakan Arduino dan sensor infrared?

2.     Bagaimana cara mendeteksi kendaraan masuk dan keluar menggunakan sensor IR?

3.     Bagaimana menampilkan jumlah slot parkir yang tersedia pada LCD secara real-time?

        1.3  Tujuan Penulisan

1.     Membuat prototipe sistem parkir otomatis sederhana berbasis Arduino.

2.     Mengimplementasikan sensor infrared untuk mendeteksi kendaraan.

3.     Menampilkan jumlah slot parkir pada LCD dan mengatur palang otomatis dengan servo.

        1.4  Manfaat Penulisan

1.     Menambah wawasan mahasiswa mengenai aplikasi mikrokontroler dalam kehidupan sehari-hari.

2.     Menjadi contoh implementasi sistem otomatisasi sederhana.

3.     Memberikan pengalaman praktis dalam penggabungan sensor, aktuator, dan proses pemrograman.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

        2.1 Dasar Teori

            2.1.1 Smart Parking System

            Sistem parkir otomatis (smart parking system) merupakan teknologi yang dirancang untuk membantu pengelolaan area parkir secara lebih efisien. Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan sensor, aktuator, dan mikrokontroler untuk mendeteksi kendaraan, membuka atau menutup palang, serta memberikan informasi jumlah slot parkir secara real time. Teknologi ini banyak digunakan pada gedung perkantoran, mall, bandara, dan fasilitas umum lainnya sebagai upaya mengurangi antrian dan meningkatkan kenyamanan pengguna.

Dalam proyek ini, sistem parkir otomatis dibuat menggunakan Arduino sebagai pengendali utama, sensor infrared (IR) sebagai pendeteksi kendaraan, servo sebagai gerbang otomatis, dan LCD sebagai tampilan informasi.

2.1.2 Sistem Kerja Smart Parking System

Secara umum, sistem parkir otomatis bekerja melalui mekanisme:

1. Pendeteksian kendaraan
   Sensor pendeteksi (biasanya infrared atau ultrasonik) mendeteksi kendaraan yang masuk atau keluar. Ketika sinyal sensor terganggu oleh objek, sensor mengirimkan sinyal digital ke mikrokontroler.
2. Pengolahan data oleh mikrokontroler
   Mikrokontroler akan menghitung jumlah kendaraan yang masuk dan keluar. Data ini akan digunakan untuk menentukan apakah area parkir masih tersedia atau sudah penuh.
3. Pengaturan palang otomatis
   Jika masih tersedia slot parkir, mikrokontroler menggerakkan servo untuk membuka palang. Setelah kendaraan lewat, palang ditutup kembali.
4. Penampilan informasi
   Sistem menampilkan status parkir seperti “Available”, “Parking is FULL”, atau jumlah kendaraan pada display seperti LCD 16x2.

        

            2.2 Komponen

        1. Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328P yang banyak digunakan untuk aplikasi elektronik dan otomasi karena kemudahan pemrograman serta fleksibilitas pengontrolannya. Arduino dipakai untuk membaca input dari sensor (misalnya sensor IR), memproses logika kendali, dan mengirim sinyal output ke aktuator seperti servo atau tampilan LCD. Dalam sistem parkir otomatis, Arduino berfungsi sebagai “otak” yang mengatur seluruh alur kerja sistem.

2.            2. Sensor Infrared (IR)

Sensor IR berfungsi mendeteksi keberadaan objek dengan memancarkan sinar inframerah dan mendeteksi pantulan atau pemutusan sinar bila ada objek lewat. Dalam penerapan smart parking, sensor IR dapat ditempatkan di pintu masuk/keluar untuk mendeteksi kendaraan masuk/keluar. Jika sistem memiliki beberapa slot parkir, bisa juga dipasang sensor IR pada tiap slot untuk mendeteksi apakah slot terisi atau kosong.

3.            3. LCD 16x2 I2C

                        

      LCD 16x2 adalah modul tampilan yang mampu menampilkan dua baris teks dengan masing-masing 16 karakter. LCD tipe I2C memiliki modul tambahan sehingga hanya membutuhkan dua pin (SDA dan SCL) untuk berkomunikasi dengan Arduino, memudahkan pemasangan kabel. Dalam sistem parkir, LCD digunakan untuk menampilkan informasi jumlah slot yang tersedia atau pesan kondisi seperti “Parking is FULL”.

        4.     Servo Motor

    Servo motor adalah aktuator yang dapat bergerak pada sudut tertentu (0°–180°) berdasarkan sinyal PWM. Servo memiliki gearbox dan kontrol internal sehingga pergerakannya stabil dan akurat. Dalam smart parking system, servo berfungsi sebagai palang parkir otomatis yang membuka atau menutup tergantung perintah dari Arduino.

        5.     Breadboard

Breadboard adalah papan prototipe yang digunakan untuk merangkai komponen elektronik tanpa perlu proses penyolderan. Breadboard memiliki lubang-lubang kecil yang tersusun secara horizontal dan vertikal yang saling terhubung secara internal. Bagian tengah breadboard biasanya terdiri dari dua jalur terpisah untuk kaki komponen, sementara bagian pinggirnya terdapat jalur power (+) dan ground (–).

6.     Kabel Jumper

Kabel jumper adalah kabel kecil yang digunakan untuk menghubungkan pin antar komponen pada rangkaian. Kabel jumper biasanya terdiri dari tiga jenis:

• Male to Male: ujung pin jantan ke pin jantan, paling umum digunakan pada breadboard
• Male to Female: digunakan untuk menghubungkan pin komponen dengan port header
• Female to Female: menghubungkan dua port betina, seperti modul eksternal

7.             7. LED

    LED adalah komponen yang dapat memancarkan cahaya ketika dialiri arus listrik. Pada praktikum Smart Parking System ini, LED berfungsi sebagai indikator deteksi kendaraan. Ketika sensor infrared mendeteksi adanya objek (misalnya kendaraan masuk atau keluar), LED akan menyala sebagai tanda bahwa sensor aktif mendeteksi gerakan. LED akan kembali mati ketika tidak ada objek yang terdeteksi.

8.             8. Kabel USB

Kabel USB digunakan sebagai penghubung antara Arduino dan laptop. Fungsi utamanya adalah untuk meng-upload program dari Arduino IDE ke board Arduino serta menyediakan sumber daya (tegangan) selama praktikum berlangsung. Kabel ini juga memungkinkan komunikasi data antara laptop dan Arduino saat proses monitoring atau debugging.

9.           9.   Buzzer

Buzzer adalah komponen yang dapat menghasilkan bunyi ketika diberi sinyal dari Arduino. Dalam praktikum ini, buzzer digunakan sebagai indikator suara, misalnya berbunyi saat kapasitas penuh atau saat sensor mendeteksi objek.

BAB III

PEMBAHASAN

1.            3.1 Alat dan Bahan

1.     Arduino Uno

2.     2 Sinar Infrared (IR) (IN dan OUT)

3.     LCD 16x2 I2C

4.     Servo Motor

5.     Breadboard

6.     Kabel Jumper

7.     LED

8.     Kabel USB

9.     Buzzer

 

1.            3.2   Langkah Perakitan

1.     Sambungkan pin 5V Arduino ke jalur positif (+) breadboard, dan sambungkan pin GND Arduino ke jalur ground (–) breadboard sebagai sumber daya utama.

2.      Pasang sensor IR pertama sebagai sensor masuk (IN). Hubungkan pin VCC ke 5V, pin GND ke ground, dan pin OUT ke pin 10 Arduino.

3.      Pasang sensor IR kedua sebagai sensor keluar (OUT). Hubungkan pin VCC ke 5V, pin GND ke ground, dan pin OUT ke pin 8 Arduino.

4.     Pasang servo motor pada breadboard. Sambungkan kabel sinyal servo ke pin 2 Arduino, sedangkan kabel VCC dan GND servo dihubungkan ke 5V dan ground.

5.     Pasang LED pada breadboard di posisi berdampingan dengan buzzer.

6.     Pasang buzzer pada breadboard.

7.     Hubungkan LCD 16×2 I2C ke Arduino. Sambungkan pin GND ke GND Arduino, VCC ke 5V, SDA ke pin A4, dan SCL ke pin A5.

8.     Rapikan seluruh kabel dan pastikan semua komponen sudah tersambung ke jalur 5V dan ground dengan benar.

9.     Hubungkan Arduino UNO ke laptop menggunakan kabel USB agar memperoleh daya awal sebelum perakitan.

10.  Buka Arduino IDE, masukkan kode program yang digunakan pada sistem smart parking, lalu lakukan proses upload ke Arduino.

11.  Uji sensor IR IN dengan mengarahkan objek ke sensor, kemudian pastikan LED menyala dan servo membuka palang serta angka pada LCD bertambah.

12.  Uji sensor IR OUT untuk memastikan jumlah kendaraan berkurang dan tampilan LCD menunjukkan pesan “GOODBYE”.

13.  Amati tampilan LCD saat jumlah kendaraan penuh. Pastikan sistem menampilkan “PARKING IS FULL” dan palang tidak membuka.

14.  Sistem smart parking dinyatakan berhasil dirakit apabila seluruh komponen dan tampilan LCD bekerja sesuai fungsi pada program.

    3.3 Coding Arduino

 

 

        3.4 Hasil Pengamatan     

Pada praktikum ini telah dibuat sebuah prototipe Smart Parking System berbasis Arduino yang bertujuan untuk mendeteksi kendaraan masuk dan keluar secara otomatis menggunakan sensor infrared (IR). Sistem ini juga mampu melakukan penghitungan jumlah kendaraan secara real-time serta menampilkan informasi tersebut pada LCD 16x2 I2C. Selain itu, servo motor digunakan sebagai palang otomatis yang bergerak mengikuti kondisi kendaraan.

Proses perakitan sistem dilakukan dengan menghubungkan seluruh komponen seperti sensor IR, LED, buzzer, servo, dan LCD pada breadboard, kemudian menghubungkannya ke Arduino sesuai konfigurasi pin pada kode program. Sensor IR IN dipasang pada pin 10 Arduino sebagai pendeteksi kendaraan masuk, sedangkan sensor IR OUT dipasang pada pin 8 untuk mendeteksi kendaraan yang keluar. LED terhubung ke pin breadboard sebagai indikator visual, sedangkan servo terhubung ke pin 2 dan bekerja sebagai palang yang membuka atau menutup.

Ketika sensor IR mendeteksi adanya objek, sinyal digital LOW dikirim ke Arduino. Hal ini memicu perubahan nilai variabel count, yaitu penambahan satu kendaraan jika terdeteksi pada sensor IN, dan pengurangan satu kendaraan jika terdeteksi pada sensor OUT. Setiap perubahan jumlah kendaraan ditampilkan pada LCD, sehingga pengguna dapat melihat informasi slot parkir yang tersedia secara langsung.

LCD 16x2 I2C berfungsi menampilkan pesan seperti “WELCOME”, “GOODBYE”, “PARKING INFORMATION”, atau “PARKING IS FULL” sesuai kondisi sistem. Ketika area parkir mencapai kapasitas maksimum, sistem mencegah kendaraan masuk dengan tidak membuka servo meskipun sensor IN mendeteksi objek. Kondisi ini ditampilkan secara jelas pada LCD sebagai penanda bahwa area parkir telah penuh.

Selain tampilan LCD, indikator LED juga memberikan respon berupa kedipan sebagai tanda bahwa sensor mendeteksi kendaraan. Servo motor bergerak membuka palang ketika kendaraan masuk dan keluar, kemudian kembali menutup secara otomatis. Seluruh alur kerja ini menggambarkan bagaimana mikrokontroler Arduino memproses input dari sensor menjadi output berupa gerakan servo dan tampilan LCD.

Secara keseluruhan, hasil pengamatan menunjukkan bahwa sistem bekerja sesuai logika pada kode program. Sensor mendeteksi kendaraan dengan baik, LCD menampilkan informasi secara real-time, dan servo berfungsi sebagai aktuator palang yang mengikuti hasil perhitungan kendaraan.

Rangkaian Smart Parking System.

Sebelum sensor IR IN mendeteksi kendaraan yang akan masuk.

Sensor IR IN mendeteksi kendaraan yang akan memasuki tempat parkir.

Sensor IR OUT mendeteksi kendaraan yang akan keluar dari tempat parkir.

Kuota parkir penuh dan palang tidak terbuka.

 

BAB IV

PENUTUP

 

    4.1 Kesimpulan

Sistem smart parking berbasis Arduino dengan sensor infrared berhasil direalisasikan sesuai rancangan. Melalui pemrograman, sensor IR mampu mendeteksi kendaraan masuk dan keluar, lalu mengubah data tersebut menjadi perhitungan jumlah kendaraan secara otomatis. Informasi kapasitas parkir dapat ditampilkan secara langsung pada LCD sehingga pengguna mengetahui kondisi area parkir secara real-time. Servo motor bekerja dengan stabil sebagai palang otomatis yang hanya terbuka ketika slot masih tersedia, menggambarkan penerapan logika kontrol yang efektif. Keseluruhan sistem berjalan sesuai konsep dan menunjukkan bahwa teknologi sederhana dapat digunakan untuk membangun prototipe manajemen parkir yang efisien dan mudah dikembangkan.

    4.2 Saran

Untuk meningkatkan kinerja dan pengembangan lanjutan dari sistem smart parking berbasis sensor infrared ini, terdapat beberapa saran yang dapat dipertimbangkan. Pertama, penggunaan komponen dengan kualitas lebih baik seperti kabel jumper yang lebih stabil akan membantu mengurangi gangguan sinyal dan meminimalkan kesalahan deteksi pada sensor. Penataan rangkaian yang lebih rapi juga dapat mempermudah proses identifikasi masalah dan mengurangi risiko koneksi longgar.

Kedua, servo motor sebaiknya diberikan sumber daya yang lebih stabil atau terpisah dari suplai utama Arduino, terutama jika sistem dikembangkan dengan lebih banyak komponen. Hal ini dapat mencegah servo bergetar, bergerak sendiri, atau kehilangan torsi akibat kurangnya pasokan arus.

Secara keseluruhan, pengembangan lebih lanjut baik pada aspek perangkat keras maupun perangkat lunak akan membuat sistem lebih efektif, stabil, dan siap digunakan sebagai prototipe menuju implementasi yang lebih kompleks.

DAFTAR PUSTAKA

 

Amelia, R., & Yuliana, D. (2018). Smart Parking System Berbasis Arduino. Scribd. Diakses dari https://www.scribd.com/document/384814755/Smart-Parking-System-Berbasis-Arduino

Cirkit Designer. (2023). Arduino Uno-Based Smart Parking System with IR Sensors and LCD Display. Diakses dari https://docs.cirkitdesigner.com/project/published/0ee2c077-cf2e-4013-a819-189bcdc93daa/arduino-uno-based-smart-parking-system-with-ir-sensors-and-lcd-display

Thakur, M., & Shekhar, S. (2023). Automated Parking System Using IR Sensor. ResearchGate. Diakses dari https://www.researchgate.net/publication/388837302_Automated_Parking_System_using_IR_Sensor

                                                

                                                        LAMPIRAN