Pengunci Loker Otomatis Face Recognition Menggunakan ESP-32 Cam Berbasis Arduino Uno

on   in ,   with Tidak ada komentar

Pengunci Loker Otomatis Face Recognition Menggunakan ESP-32 Cam Berbasis Arduino Uno

Muhammad Heri Setiawan1, Rifa Rifiyani2, Rozzaaq Sutan Tienedy3, Samuel
Beta K.4
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
Email :1 muhammadherisetiawan000@gmail.com ,2 rifarifiyani99@gmail.com ,3rozaqcilacap@gmail.com

Abstrak

Berkembangnya teknologi mikrokontroler saat ini membuat berbagai alat dapat dikembangkan menjadi lebih modern dan canggih. Seperti pada sistem keamanan dapat dilakukan menggunakan alat elektronik sebagai pengganti sistem keamanan kunci konvensional dengan kelebihan lebih bersifat privasi dan meningkatkan efisiensi. Pengunci otomatis salah satunya dapat diterapkan pada pengunci loker, dimana pengunci loker dibuat dengan menggunakan metode face recognition atau dengan menggunakan sistem pengenalan wajah dari pemilik loker tersebut, sehingga keamanannya akan sangat terjaga dan tidak sembarang orang dapat mengakses. Alat ini dibuat dengan menggunakan modul ESP-32 CAM sebagai perekam wajah atau pendeteksi wajah dari pemilik loker. Alat ini menggunakan modul relay sebagai penggerak dari selenoid door lock apabila pendeteksian wajah telah selesai dan wajah terdeteksi sama. Modul speaker digunakan sebagai output atau indikator berupa suara ketika pintu loker LED juga digunakan sebagai indikator keluaran dari sistem. Pemroses alat ini menggunakan Arduino Uno. Apabila modul ESP-32 CAM berhasil mendeteksi wajah yang sesuai, maka relay akan aktif yang kemudian mengaktifkan solenoid door lock sehingga pintu loker dapat terbuka.

Kata Kunci : Arduino Uno, ESP-32 Cam, Modul Relay, Selenoid Door Lock, Modul Speaker, LED RGB, Face Recognition.

Abstract- The development of microcontroller technology this time makes various tools can be developed to be more modern and sophisticated. As with security system, it can be using an electronic device instead of  a conventional key security system with advantages that are more privacy and increase efficiency. One of the automatic locks can be applied to locker locks where the locker lock is made using the face recognition method or by using the facial recognition system of the locker owner, so that security will be very secure and not just anyone can access it. This tool is made using the ESP-32 CAM module as a face recorder or face detector for the locker. This tool uses a relay module as an activator of the solenoid door lock when the face detection has been completed and,  the face is detected as the same. The speaker module is used as an output or indicator in the form of sound when the locker door is successfully opened. Light Emmiting Diode is also used as an indicator of the output of the system. The processor of this tool uses the Arduino Uno. If the ESP-32 CAM module manages to detect a suitable face, Relay will activate, the solenoid door will activate too, so that the locker can open.

Keywords: Arduino Uno, ESP-32 CAM Module, Relay Module , Selenoid Door Lock,Speaker Module , LED RGB, Face Recognition. 


I.     PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keamanan yang hanya dilakukan secara manual atau konvensional sangat tidak praktis dibandingkan dengan teknologi yang ada saat ini. Salah satunya yaitu pengaman pada loker. Loker yang digunakan sebagai tempat penyimpanan harusnya memiliki keamanan yang tinggi karena dalam loker peralatan yang disimpan adalah barang-barang berharga dan tentunya sangat privasi.Tetapi seringkali barang yang ada pada loker tidak terjamin keamanannya karena kunci yang terbuat dari logam masih dapat diduplikasi, kadang tidak terkunci dengan baik ataupun pengunci dapat rusak atau dijebol dengan seutas kawat. Tidak jarang pula dapat kita jumpai loker menggunakan kombinasi padlock sebagai sarana alternatif. Namun sistem pengaman padlock masih dapat di jebol dengan memasukkan kombinasi yang secara terus menerus hingga mendapatkan kode yang diperlukan, maupun dirusak menggunakan tang, kunci T dan palu.

Dengan demikian perlu adanya solusi terkait system keamanan yang lebih baik. Seiring berkembangnya teknologi mikrokontroler saat ini membuat berbagai alat dapat dikembangkan menjadi lebih modern dan canggih Salah satunya yaitu dengan menggunakan metode Face Recognition. Perancangan sistem ini berbasis pengenalan wajah menggunakan Modul ESP32-CAM .Pengenalan Wajah (Face Recognition) adalah proses identifikasi manusia dengan menggunakan gambaran raut wajah. Dalam pendeteksian wajah, teknologi ini hanya mengidentifikasi wajah saja dan mengabaikan hal-hal yang lain seperti bangunan pohon tubuh dan lain-lain. Dalam perancangan sistem ini penulis menggunakan modul ESP32-CAM sebagai alat pengenalan wajah sekaligus mikrokontroler. ESP32-CAM merupakan modul dengan sensor kamera OV2640 yang dapat digunakan untuk mengambil gambar dan pengenalan wajah. ESP32CAM merupakan pengembangan dari modul kamera sebelumnya yang sudah tertanam chip ESP32 dengan konektivitas ganda yaitu WiFi & Bluetooth

Untuk pemrograman ESP32-CAM, digunakan aplikasi pemrogaman bahasa C menggunakan software Arduino IDE yang lebih praktis dan mudah dimengerti. Oleh karena itu, perancangan sistem keamanan ini diharapkan akan membuat pengamanan locker terproteksi dengan baik dan memberikan solusi atas masalah-masalah yang terdapat pada sistem keamanan locker baik di rumah ataupun di tempat-tempat umum saat ini.

1.2 Tujuan

Tujuan pembuatan alat ini adalah :

1. Membuat system pengunci otomatis pada locker menggunakan metode Face Recognition atau pengenalan wajah.

2.  Mampu membantu meningkatkan keamanan pada locker baik di area pribadi maupun ditempat-tempat umum.

3.  Mengurangi terjadinya tindak kejahatan atau pencurian terhadap barang-barang yang disimpan di dalam locker.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :

1. Bagaimana cara membuat system kunci otomatis pada locker menggunakan metode face recognition?

2.    Bagaimana cara kerja alat pengunci loker otomatis menggunakan metode face recognition?

3.    Bagaimana respon yang didapat alat pengunci loker ketika wajah terdeteksi?

1.4 Batasan Masalah

1.    Alat ini berfungsi sebagai pengunci otomatis pada locker menggunakan system pengenalan wajah.

Alat ini hanya digunakan pada pengunci loker pribadi.

2.   Alat ini hanya digunakan pada pengunci loker pribadi.


II.   Tinjauan Pustaka

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam pembuatan alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

2.1    Modul ESP-32 CAM

ESP-32 CAM adalah papan pengembangan WIFI/ Bluetooth dengan mikrokontroler ESP32 dan kamera. Ada juga sejumlah GPIO yang tersedia dan ada koneksi untuk antena eksternal. Papan ini tidak memiliki antarmuka USB ke serial. Pemrograman harus dilakukan dengan tambahan antarmuka external.

Gambar  2.1 Modul ESP32-Cam

Gambar 2.2 Pin Out ESP32-Cam

 2.2 Arduino Uno

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler.

Gambar 2.3  Arduino Uno

2.3  Modul Perekam Suara ISD 1820

ISD 1820 merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk merekam suara dengan durasi maksimalnya 20 detik. Input tegangan dari modul ini adalah sebesar 3.3 volt tidak boleh melebihi karena dikhawatirkan akan merusak modul.

Gambar 2.4 Modul Perekam Suara ISD 1820

Fitur-fitur yang terdapat pada ModulISD 1820 :

1.      1. Push-button interface, yang dapat digunakan untuk merekam dan memutarnya.

2.      2. On-chip 8 Ohm speaker driver

3.     3.  Dapat dikendalikan dengan mikrokontroller, karena pada modul ini terdapat pin-pin yang dapat dihubungkan dengan mikrokontroller, dan untuk mengaktifkannya diberikan sinyal high dari mikrokontroller.

4.    Sample rate dan durasi dapt dirubah dengan mengganti resistor ROSC yang terhubung pada pin 9.

2.4   Selenoid Door Lock

Solenoid Door Lock adalah salah satu solenoid yang difungsikan khusus sebagai solenoid untuk pengunci pintu secara elektronik. Solenoid ini mempunyai dua sistem kerja, yaitu Normaly Close (NC)dan Normaly Open (NO). Perbedaan dari keduanya adalah sebagai berikut ini:

Perbedaanya adalah jika cara kerja solenoid NC apabila diberi tegangan, maka solenoid akan memanjang (tertutup). Dan untuk cara kerja dari Solenoid NO adalah kebalikannya dari Solenoid NC. Biasanya kebanyakan solenoid Door Lock membutuhkan input atau tegangan kerja 12V DC tetapi ada juga solenoid Door Lock yang hanya membutuhkan input tegangan 5V DC dan sehingga dapat langsung bekerja dengan tegangan output dari pin IC digital. Namun jika anda menggunakan Solenoid Door Lock yang 12V DC. Berarti anda membutuhkan power supply 12V  dan sebuah relay untuk mengaktifkannnya

Gambar 2.5 Selenoid Door Lock

2.5   Modul Relay

Relay merupakan jenis golongan saklar yang dimana beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetik yang dimanfaatkan untuk menggerakan kontaktor guna menyabungkan rangkaian secara tidak langsung. Tertutup dan terbukanya kontaktor disebabkan oleh adanya efek induksi magnet yang dihasilkan dari kumparan induktor yang dialiri arus listrik.Perbedaan dengan saklar yaitu pergerakan kontaktor pada saklar untuk kondisi on atau off dilakukan manual tanpa perlu arus listrik sedangkan relay membutuhkan arus listrik. Bisa dilihat jelas pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.6  Modul Relay

Ada 5 bagian inti dari komponen ini antara lain :

·  Armature

·  Electromagnet atau Coil

·  Spring

·  Switch Contact / saklar

·  Iron Core

Gambar 2.7 Bagian Relay

Pada gambar diatas dapat diketahui bahwa sebuah Iron Core atau inti besi diberikan lilitan kumparan Coil agar terciptanya atau timbulnya gaya elektromagnetik. Dari timbulnya gaya elektromagnetik tersebut akan menarik armature dan terjadi perpindahan posisi dengan ditahan memakai spring. Sehingga terjadi pensaklaran atau switch contact yang membuat perubahan kondisi awal mulai dari tertutup akan berubah menjadi terbuka. Pada saat relay kondisi Normally Open (NO) maka saklar atau switch contact akan menghantarkan arus listrik. Tetapi apabila ditemukan kondisi dimana armature kembali ke posisi semula (NC), pada saat itu juga menandakan bahwa module tidak teraliri arus listrik.

2.6   LED RGB

LED RGB adalah LED yang berisikan tiga warna LED yang terintegrasi menjadi satu lampu LED. LED RGB mengandung warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue (biru). LED RGB dapat membuat berbagai macam kombinasi warna. Pada Sistem Aeroponik ini digunakan sebagai penanda akan ketersediaan air pada bak penampungan.

Gambar 2.8  RGB LED


III.     Perancangan Alat

3.1 Alat

1.    Bor PCB

2.    Solder

3.    Tang Potong

4.    Gergaji

5.    Setrika

3.2 Bahan

1.    Arduino Uno

2.    Modul ESP32-Cam

3.    Modul Relay

4.    Selenoid Door Lock

5.    LED RGB

6.    Modul Perekam Suara ISD 1820

3.3    Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 3.1 Diagram Blok Komponen Utama

Keterangan dari gambar :

1. ESP32-CAM, berfungsi untuk mendeteksi wajah yang kemudin diproses untuk mengaktifkan solenoid door lock

2.  Arduino Uno digunakan sebagai pemroses dalam system

3.  LED RGB berfungsi sebagai indikator ketika modul mendeteksi wajah yang sesuai maka warna hijau menyala sedangkan apabila wajah yang terdeteksi tidak sesuai maka led merah menyala.

4.  Speaker berfungsi untuk memberikan informasi kepada pengguna berkaitan dengan hasil proses yang dilakukan

5.    Relay digunakan untuk mengaktifkan solenoid door lock sehingga pintu dapat terbuka.

3.4     Gambar Rangkaian 

Gambar 3.2 Skematik Rangkaian

3.5   Diagram Alir


Gambar 3.3 Diagram Alir

3.6    Diagram Pengawatan

Gambar 3.4 Diagram Pengawatan

3.7    Pembuatan Alat

Dalam pembuatan alat ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu :

1.        Membuat perencanaan bagan alat

2.        Membuat skema pengawatan

3.        Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan

4.        Membuat program Arduino

5.        Pembuatan kerangka alat atau mekanik

6.        Pemasangan rangkaian elektronik pada kerangka alat

Gambar 3.5 Alat Tampak Depan

Gambar 3.6 Alat Tampak Samping


Gambar 3.7 Pengawatan komponen 


IV. Cara Kerja Alat

Sistem pengunci loker otmatis ini bekerja dengan menggunakan masukan beruba deteksi wajah pada kamera menggunakan modul ESP32-Cam. Apabila wajah terdeteksi atau sesuai dengan yang sudah dimasukan dalam program maka relay akan aktif dan mengaktifkan solenoid door lock sehingga pintu loker terbuka.Pada bersamaan modul speaker juga akan berbunyi dengan pesan bahwa pintu loker berhasil terbuka, begitu pula dengan LED  yang digunakan sebagai indikator, apabila modul mendeteksi wajah sesuai maka led berwaran hijau akan menyala kemudian sebaliknya jika wajah tidak terdeteksi maka led berwarna merah yang akan menyala. 


V. Pengujian Alat

Dalam proyek yang kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya, adapun langkah-langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :

1.    Mengunggah program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan atau belum.

2.    Menguji alat yang sudah jadi, apakah sesuai dengan cara kerjanya atau tidak


VI. Kesimpulan

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yang sebagai berikut :

1.    Alat pengunci loker otomatis ini bekerja dengan cara mendeteksi wajah menggunakan modul ESP-32 Cam.

2.    Deteksi wajah melalui webpage yang dapat dilihat pada serial monitor di  aplikasi Arduino IDE yang digunakan

3. Setelah scan wajah tersimpan maka ESP-32 Cam akan bekerja sesuai dengan program yang telah di upload, apabila wajah terdeteksi benar maka selenoid doorlock akan terbuka dan bersamaan dengan itu lampu hijau akan menyala disertai dengan indikator suara.


DAFTAR PUSTAKA

              Bekti  Maryuni, dkkk. 2017. Sistem Keamanan Pintu Berbasis Pengenalan Wajah dengan Menggunakan Metode Fisherface. Jember : Jurnal Ilmiah INOVASI, Vol.17 No.1 Edisi Januari.

           Giri Wahyu Pambudi. 2020.Belajar Arduino from Zero to Hero. Wonogiri. Creative Technology Indonesia.

              M F Wicaksono, dkk. 2020. Implementasi Arduino dan ESP32 Cam Untuk Smart Home.Fakultas Teknik Komputer. Universitas Komputer Indonesia.

          Hernanda Agung Saputra, dkk. 2018. Deteksi Pengenal Wajah sebgai Pendukung Keamanan Menggunakan Algoritme Haar-Classifier dan Eigenface Berbasis Raspberry Pi. Fakultas Ilmu Komputer. Universitas Brawijaya.

                         

            LAMPIRAN

              1. Jurnal Klik disini

              2. PPT Klik disini

              3. Simulasi Alat Klik disini

              4. Program Klik disini

              5. Pengawatan KeseluruhanKlik disini

              6. Diagram Blok Klik disini

              7. Diagram AlirKlik disini

              8.Gambar Rangkaian Klik disini

BIOGRAFI


Muhammad Heri Setiawan. Penulis dilahirkan di PatI, 21 September 2000. Penulis telah menenmpuh pendidikan formal di SD Negeri Bumiharjo 02, SMP Negeri 1 Winong, dan SMA Negeri 1 Jakenan. Pada tahun 2018, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang atau Polinesia dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.18.3.15. Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan penelitian ini bisa menghubungi melalui email: muhammadherisetiawan000@gmail.com


Rifa Rifiyani. Penulis dilahirkan di Wonosobo, 12 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N 1 Jengkol , SMP Negeri 1 Garung , dan SMK Negeri 1 Wonosobo. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.3.18

Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail rifarifiyani99@gmail.com


Rozzaaq Sutan Tiennedy. Penulis dilahirkan di Cilacap, 11 Juni 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Sidanegara 01, SMP Negeri 2 Srandakan, dan SMK Negeri 2 Cilacap. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.3.20

Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail rozakcilacap@gmail.com

Share:

0 komentar:

Posting Komentar