PROJEK PERANCANGAN SISTEM PALANG PINTU OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO SEBAGAI IMPLEMENTASI INPUT OUTPUT

PROJEK PERANCANGAN SISTEM PALANG PINTU OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO SEBAGAI IMPELEMENTASI INPUT OUTPUT

DISUSUN OLEH:

Viandika Rizky I.                         Achmad Krisna N.A.                           M. Nayaka Romero A.

( 25051204084 ) ( 25051204134 ) ( 25051204213 )

BAB I

PENDAHULUAN

 

          1.1 Latar Belakang

Di era sekarang, sistem otomatis sudah banyak dipakai buat ngebantu aktivitas manusia biar lebih cepat, aman, dan efisien. Salah satu penerapan yang sering ditemuin adalah sistem palang pintu otomatis, misalnya di parkiran kampus, pintu keluar-masuk komplek, sampai akses pintu tertentu yang butuh kontrol lebih aman. Dengan sistem otomatis, proses buka–tutup palang jadi lebih rapi, nggak makan waktu, dan bisa mengurangi kesalahan kalau dilakukan manual.

Arduino Uno jadi salah satu mikrokontroler yang cocok dipakai buat ngebangun sistem kayak gini karena gampang diprogram, banyak modul pendukung, dan harganya juga terjangkau buat mahasiswa. Di dalam Arduino terdapat fitur input–output yang bisa dipakai buat nerima sinyal dari sensor dan ngejalanin aktuator, misalnya motor servo untuk gerakan palang, sensor infrared/ultrasonik buat mendeteksi kendaraan, dan LED atau buzzer sebagai indikator.

Melalui proyek ini, sistem palang pintu otomatis dirancang sebagai bentuk penerapan mata kuliah Arsitektur Komputer, khususnya dalam mempelajari gimana Arduino memproses input dan kemudian menghasilkan output. Dengan ngebangun proyek ini, diharapkan konsep dasar arsitektur komputer kayak alur data, pengolahan sinyal digital, sampai pengendalian perangkat bisa dipahami secara lebih nyata.

  
        1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, rumusan masalah yang mau dibahas yaitu:

1. Bagaimana cara kerja sistem palang pintu otomatis berbasis Arduino Uno?
   
   
2. Bagaimana proses pengolahan input dan output pada Arduino di proyek palang pintu otomatis?
   
   
3. Bagaimana implementasi sensor dan aktuator dalam membentuk sebuah sistem otomatis yang berfungsi dengan baik?
   

        1.3 Tujuan Laporan

Tujuan dari penyusunan laporan ini adalah:

1. Menjelaskan prinsip kerja sistem palang pintu otomatis menggunakan Arduino Uno.
   
   
2. Menerapkan konsep input–output pada Arduino dalam bentuk proyek nyata.
   
   
3. Memahami cara kerja sensor dan motor servo sebagai komponen utama dalam sistem otomatisasi.

BAB II 

LANDASAN TEORI 

        2.1 Dasar Teori

    Sistem palang pintu otomatis merupakan penerapan dari konsep otomasi, sistem kendali, dan mikrokontroler. Teknologi ini memungkinkan proses membuka dan menutup palang dilakukan tanpa campur tangan manusia, melainkan berdasarkan sinyal dari sensor.

            2.1.1 Otomasi

    Otomasi adalah teknologi yang memungkinkan suatu proses berjalan secara otomatis dengan memanfaatkan perangkat elektronik dan mekanik. Pada palang pintu otomatis, proses mendeteksi kendaraan dan menggerakkan palang dilakukan secara otomatis berdasarkan input sensor.

            2.1.2 Sistem Kendali

    Sistem kendali adalah sistem yang mengatur dan mengendalikan operasi suatu perangkat. Terdapat dua jenis sistem kendali:

Kendali terbuka (open loop) — tidak memiliki umpan balik.

Kendali tertutup (closed loop) — menggunakan umpan balik dari sensor.

Palang pintu otomatis menggunakan sistem kendali tertutup, karena sensor memberikan informasi ke mikrokontroler sebelum aktuator bergerak.

            2.1.3 Mikrokontroler

    Mikrokontroler adalah perangkat elektronik yang berfungsi sebagai pusat pemrosesan data. Mikrokontroler membaca input dari sensor dan memberikan keluaran kepada aktuator. Arduino Uno merupakan mikrokontroler yang banyak digunakan karena mudah diprogram dan memiliki antarmuka yang sederhana.

        2.2 Komponen

            2.2.1 Arduino Uno

            Arduino Uno adalah sebuah mikrokontroler open-source yang berbasis pada mikrokontroler ATmega328P. Arduino Uno memungkinkan pengguna untuk merancang dan mengembangkan berbagai proyek elektronik dengan mudah. Platform ini menyediakan kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk memprogram berbagai fungsi dan interaksi elektronik.

            2.2.2 Sensor Ultrasonic HC-SR04

            Sensor Ultrasonic HC-SR04 adalah sensor yang digunakan untuk mengukur jarak dari suatu objek dengan menggunakan gelombang ultrasonic dan juga berfungsi sebagai pengirim, penerima dan pengontrol gelombang ultrasonic. Sensor ultrasonik memiliki 4 pin yaitu pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc digunakan sebagai listrik positif dan Gnd sebagai ground. Pin Trigger digunakan untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.

            2.2.3 Motor Servo

            Motor Servo adalah suatu perangkat elektromekanis yang berperan sebagai penggerak pada suatu rangkaian yang menggunakan sistem kendali loop tertutup (servo). Servo dapat bergerak pada rentang sudut tertentu, biasanya 0 hingga 180 dan menghasilkan torsi untuk menggerakkan beban seperti palang pintu otomatis.

            2.2.4 Kabel Jumper

            Kabel Jumper adalah kabel yang berfungsi untuk menghubungkan berbagai jenis komponen elektronik pada papan sirkuit (breadboard).

            2.2.5 Breadboard

            Breadboard adalah Konduktor listrik yang dapat dipasangi kabel jumper, sehingga dapat didistribusikan dari satu komponen ke komponen lainnya.

BAB III

PEMBAHASAN

 

        3.1 Alat dan Bahan

1.     Arduino Uno

2.     Sensor Ultrasonik HC-SR04

3.     Servo SG90

4.     Kabel Jumper

5.     Breadboard

6.     Mobil Mainan

        3.2 Langkah Kerja

            3.2.1 Perakitan Komponen

penyambungan komponen berdasarkan dari sumber ground (+), ground,  pin trigger (kirim sinyal), dan pin Echo(terima sinyal. Sesuaikan Penyambungan dari pin (komponen) kepin (Arduino uno) berdasarkan dibawah ini

Sensor Ultrasonik HC-SR04:

1. VCC > 5V
2. GND > GND
3. Trig > pin digital 9
4. Echo > pin Digital 10

Servo SG90:

1. VCC (merah) > 5V
2. GND (coklat/hitam) > GND
3. Signal (orange/kuning) > pin digital 7 (untuk pin kontrol servo)

            3.2.2 Pemrograman

Tulis dan unggah kode program berikut ke Arduino Uno menggunakan Arduino IDE. Kode ini akan membaca jarak dari sensor ultrasonik dan mengontrol posisi servo.

#include <Servo.h>   const int trigPin = 9; const int echoPin = 10;   const int servoPin = 7; Servo myServo;   long duration; int distanceCm;   const int distanceThreshold = 20;   void setup() {   Serial.begin(9600);     pinMode(trigPin, OUTPUT);   pinMode(echoPin, INPUT);     myServo.attach(servoPin);     myServo.write(0); // 0 derajat = Palang Tertutup   delay(500); }   void loop() {   digitalWrite(trigPin, LOW);   delayMicroseconds(2);     digitalWrite(trigPin, HIGH);   delayMicroseconds(10);   digitalWrite(trigPin, LOW);     duration = pulseIn(echoPin, HIGH);     distanceCm = duration * 0.0343 / 2;     Serial.print("Jarak: ");   Serial.print(distanceCm);   Serial.println(" cm");     if (distanceCm <= distanceThreshold && distanceCm > 0) {     myServo.write(90); // Palang Terbuka (90 derajat)     Serial.println("Palang Terbuka!");   } else {     myServo.write(0); // Palang Tertutup (0 derajat)     Serial.println("Palang Tertutup.");   }     delay(500); // Penundaan agar pembacaan tidak terlalu cepat }

            3.2.3 Pengujian Sistem

1. Sambungkan Arduino Uno ke komputer.
2. Buka Arduino IDE, verifikasi, dan unggah kode program.
3. Buka Serial Monitor (pastikan Baud Rate 9600) untuk melihat pembacaan jarak dan status palang pintu.
4. Arahkan Sensor Ultrasonik ke depan.
5. Coba letakkan benda (seperti mobil mainan) di depan sensor pada jarak kurang dari 20 cm.
6. Amati pergerakan Servo motor (palang pintu).

        3.3 Hasil

            3.3.1 Input Sistem (Sensor Ultrasonik)

1. Aksi: Sensor Ultrasonik mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang suara untuk dipancarkan (Trig) dan diterima kembali (Echo).
2. Data: Data yang dihasilkan adalah nilai jarak objek dalam sentimeter (cm).
3. Implementasi: Nilai jarak ini diumpankan ke Arduino Uno sebagai data input digital/waktu yang kemudian dikonversi menjadi cm.

            3.3.2  Pemrosesan (Arduino Uno)

1. Aksi: Arduino Uno membandingkan nilai jarak yang diterima (distance cm) dengan batas ( distance threshold, yaitu 20cm)
2. Logika: If distanceCm < 20cm > Perintah buka palang, Else > Perintah tutup palang

            3.3.3  Output Sistem (Servo SG90)

1. Aksi: Berdasarkan hasil pemrosesan, Arduino mengirimkan sinyal Pulse Width Modulation (PWM) ke pin sinyal Servo.
2. Implementasi: jika perintah buka palang , Arduino mengirim sinyal untuk mengatur sudut servo ke 90°, Jika perintah tutup palang, Arduino mengirim sinyal untuk mengatur sudut servo ke 0°
3. Hasil: Perubahan sudut servo merepresentasikan pembukaan atau penutupan palang pintu secara otomatis.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Sistem palang pintu otomatis berbasis Arduino Uno berhasil diimplementasikan sebagai studi kasus Arsitektur Komputer dan I/O.

 

1.     Cara kerja: Sistem menggunakan Kendali Tertutup. Sensor Ultrasonik HC-SR04 bertindak sebagai Input untuk mengukur jarak objek. Arduino Uno memproses data ini: jika jarak < 20cm, palang dibuka (90°); jika objek menjauh, palang ditutup (0°)

2.     I/O Arduino: Arduino mengubah pulsa waktu dari sensor (Input) menjadi sinyal Pulse Width Modulation (PWM) yang mengontrol posisi sudut Motor Servo SG90 (Output), membuktikan implementasi konsep pengolahan sinyal digital menjadi aksi fisik.

3.     Fungsi Komponen: Kombinasi Sensor Ultrasonik (pendeteksi) dan Motor Servo (aktuator) berhasil membentuk sistem otomasi yang responsif terhadap perubahan lingkungan.

 

4.2 Saran

Untuk meningkatkan fungsionalitas dan keamanan sistem, disarankan beberapa pengembangan sebagai berikut:

1. Penambahan Indikator: Integrasi LED dan Buzzer untuk memberikan indikasi status palang yang lebih jelas (visual dan audio).
2. Kontrol Akses: Menambahkan modul RFID atau Keypad untuk membatasi akses hanya kepada pengguna yang terdaftar, tidak hanya berdasarkan deteksi jarak.
3. Optimasi Mekanik: Mengganti atau menguji stabilitas servo secara berkala, serta melakukan optimasi kode Delay()untuk meningkatkan kecepatan respons sistem secara keseluruhan.

DAFTAR PUSTAKA

 

Joana, A. P., Fajriati, F. R., & Harja, M. B. (2017). Rancang bangun palang pintu otomatis berbasis Arduino menggunakan sensor ultrasonik dan servo.

https://www.scribd.com/document/376342669/Laporan-Transducer-Palang-Otomatis-Berbasis-Arduino-Menggunakan-Sensor-Ultrasonik-dan-Servo (Diakses tanggal 9 Desember 2025)

 

Ridho, M. R. (2025, 14 Juli). Arduino UNO: Pengertian, fungsi dan berbagai contoh proyeknya. Bee Telkom University. https://bee.telkomuniversity.ac.id/panduan-lengkap-apa-itu-arduino-uno-dan-manfaatnya/ (Diakses tanggal 9 Desember 2025)

 

Prastyo, E. A. (2022, 31 Oktober). Pengertian dan cara kerja sensor ultrasonik HC-SR04. Arduino Indonesia. https://www.arduinoindonesia.id/2022/10/pengertian-dan-cara-kerja-sensor-ultrasonik-HC-SR04.html (Diakses tanggal 9 Desember 2025)

 

neosandeep24. (2025). ArduinoExperiments: Parking_servoMotor. GitHub. https://github.com/neosandeep24/ArduinoExperiments/tree/main/Parking_servoMotor (Diakses tanggal 9 Desember 2025)

LAMPIRAN