Perancangan dan Implementasi Smart Door Lock Berbasis Bluetooth Menggunakan Arduino untuk Sistem Keamanan Pintu dengan Autentikasi RFID
Keywords:
Arduino Uno R3, Bluetooth HC-05, RFID RC522, Smart Door Lock, Internet of Things (IoT)Abstract
Keamanan akses ke ruangan semakin krusial seiring dengan kemajuan teknologi Internet of Things (IoT). Sistem kunci tradisional memiliki berbagai kelemahan, seperti kemungkinan kehilangan kunci dan risiko duplikasi tanpa izin. Penelitian ini bertujuan untuk merancang serta menerapkan sistem Kunci Pintu Pintar yang berbasis Arduino Uno R3 dengan mengintegrasikan modul Bluetooth HC-05 dan RFID RC522 sebagai metode otentikasi ganda, dilengkapi dengan Kunci Pintu Solenoid 12V sebagai aktuator, antarmuka pengguna LCD I2C 16×2, ditambah buzzer dan LED sebagai indikator visual serta audio. Metodologi penelitian mencakup analisis kebutuhan, perancangan sistem, implementasi hardware dan software, serta pengujian fungsional. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem dapat membaca kartu dan tag RFID dengan tepat, menerima perintah melalui koneksi Bluetooth, secara otomatis mengontrol kunci pintu solenoid, dan menunjukkan informasi status akses pada LCD secara real-time. Pengujian dilakukan dalam 10 skenario dengan tingkat keberhasilan 100%, yang mencakup skenario akses yang diterima dan yang ditolak. Dengan demikian, sistem yang dikembangkan berfungsi sebagai alternatif solusi keamanan pintu yang lebih praktis, aman, dan efisien dengan memanfaatkan teknologi IoT.
References
[1] . Solenoid Door Lock 12V digunakan sebagai mekanisme pengunci pintu yang dikendalikan melalui Relay Module 1 Channel. Dioda 1N4007 dipasang secara paralel terbalik terhadap solenoid untuk melindungi relay dari arus balik (flyback current) yang dapat merusak komponen
[2] . Table 1. Alat-alat 2. Kebutuhan Perangkat Lunak Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas Arduino IDE versi 2.x sebagai media pemrograman Arduino Uno R3, serta beberapa library pendukung yaitu library MFRC522 untuk pembacaan modul RFID RC522, library LiquidCrystal_I2C untuk pengendalian LCD I2C 16×2, dan library SoftwareSerial untuk komunikasi dengan modul Bluetooth HC-05. B. Desain 1. Diagram Blok Sistem Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas Arduino IDE versi 2.x sebagai media pemrograman Arduino Uno R3, serta beberapa library pendukung yaitu library MFRC522 untuk pembacaan modul RFID RC522, library LiquidCrystal_I2C untuk pengendalian LCD I2C 16×2, dan library SoftwareSerial untuk komunikasi dengan modul Bluetooth HC-05
[3] . Gambar 2. Diagram Blok Sistem 2. Wiring Diagram Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas Arduino IDE versi 2.x sebagai media pemrograman Arduino Uno R3, serta beberapa library pendukung yaitu library MFRC522 untuk pembacaan modul RFID RC522, library LiquidCrystal_I2C untuk pengendalian LCD I2C 16×2, dan library SoftwareSerial untuk komunikasi dengan modul Bluetooth HC-05. Gambar 3. Wiring Diagram Sistem 3. Flowchart Sistem Flowchart sistem menggambarkan alur kerja sistem secara keseluruhan. Sistem dimulai dengan proses inisialisasi seluruh komponen, kemudian memasuki kondisi standby dan menunggu input autentikasi. Terdapat dua jalur autentikasi yang dapat digunakan, yaitu melalui pembacaan kartu atau tag RFID, dan melalui perintah yang dikirim via Bluetooth dari smartphone. Apabila autentikasi berhasil, relay akan diaktifkan sehingga solenoid door lock membuka kunci pintu, LED hijau menyala, dan buzzer memberikan bunyi satu kali. Sebaliknya, apabila autentikasi gagal, LED merah menyala dan buzzer memberikan bunyi peringatan. Gambar 4. Flowchart Sistem C. Implementasi Produk 1. Implementasi Perangkat Keras Implementasi perangkat keras dilakukan dengan merakit seluruh komponen sesuai dengan wiring diagram yang telah dirancang. RFID RC522 dihubungkan ke Arduino Uno R3 melalui pin SPI (MOSI, MISO, SCK, SS, RST), sedangkan Bluetooth HC-05 dihubungkan melalui pin Serial (TX Arduino ke RX HC-05, RX Arduino ke TX HC-05). LCD I2C 16×2 dihubungkan melalui jalur I2C menggunakan pin SDA dan SCL. Relay Module dihubungkan ke pin digital Arduino, dengan output relay terhubung ke sumber daya 12V dan solenoid door lock. Dioda 1N4007 dipasang secara antiparalel pada terminal solenoid untuk perlindungan arus balik. Gambar 5. Implementasi Perangkat Keras 2. Implementasi Perangkat Lunak Perangkat lunak dikembangkan menggunakan Arduino IDE dengan bahasa pemrograman C++. Program mencakup inisialisasi seluruh komponen, pembacaan UID kartu/tag RFID dan pencocokan dengan UID yang telah terdaftar dalam memori program, penerimaan karakter perintah dari Bluetooth HC-05 melalui komunikasi serial, logika pengendalian relay untuk mengaktifkan solenoid door lock, pembaruan tampilan LCD sesuai status sistem, serta pengendalian buzzer dan LED sebagai indikator status autentikasi. D. Hasil Implementasi Sistem yang telah dikembangkan mampu melakukan autentikasi pengguna melalui dua jalur sekaligus, yaitu RFID RC522 dan Bluetooth HC-05. Pengguna dapat membuka kunci pintu dengan menempelkan kartu atau tag RFID yang telah terdaftar pada sensor RC522, atau dengan mengirimkan perintah "UNLOCK" melalui aplikasi Bluetooth Serial di smartphone yang telah dipasangkan dengan modul HC-05. Apabila autentikasi berhasil, Arduino Uno R3 akan mengaktifkan relay sehingga arus 12V mengalir ke solenoid door lock dan kunci pintu terbuka. LED hijau menyala dan buzzer berbunyi satu kali sebagai konfirmasi akses berhasil. Informasi "Access Granted" ditampilkan pada LCD I2C 16×2. Setelah jeda waktu tertentu, relay kembali dinonaktifkan sehingga solenoid mengunci pintu kembali. Sebaliknya, apabila kartu RFID yang ditempelkan tidak terdaftar dalam sistem atau perintah Bluetooth yang diterima tidak valid, sistem akan menolak akses. LED merah menyala dan buzzer berbunyi panjang tiga kali sebagai peringatan. Pesan "Access Denied" ditampilkan pada LCD. E. Hasil Pengujian Sistem yang telah dikembangkan mampu melakukan autentikasi pengguna melalui dua jalur sekaligus, yaitu RFID RC522 dan Bluetooth HC-05. Pengguna dapat membuka kunci pintu dengan menempelkan kartu atau tag RFID yang telah terdaftar pada sensor RC522, atau dengan mengirimkan perintah "UNLOCK" melalui aplikasi Bluetooth Serial di smartphone yang telah dipasangkan dengan modul HC-05. Apabila autentikasi berhasil, Arduino Uno R3 akan mengaktifkan relay sehingga arus 12V mengalir ke solenoid door lock dan kunci pintu terbuka. LED hijau menyala dan buzzer berbunyi satu kali sebagai konfirmasi akses berhasil. Informasi "Access Granted" ditampilkan pada LCD I2C 16×2. Setelah jeda waktu tertentu, relay kembali dinonaktifkan sehingga solenoid mengunci pintu kembali. Sebaliknya, apabila kartu RFID yang ditempelkan tidak terdaftar dalam sistem atau perintah Bluetooth yang diterima tidak valid, sistem akan menolak akses. LED merah menyala dan buzzer berbunyi panjang tiga kali sebagai peringatan. Pesan "Access Denied" ditampilkan pada LCD. Table 2. Tabel Hasil Pengujian Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 2, sistem berhasil menjalankan seluruh fungsi yang telah dirancang dengan tingkat keberhasilan 100% dari 10 skenario pengujian. Sistem mampu membedakan antara kartu/tag RFID yang terdaftar dan tidak terdaftar, serta merespons perintah Bluetooth yang valid dengan tepat. Solenoid door lock memberikan respons membuka dan menutup kunci secara tepat sesuai hasil autentikasi. LCD I2C 16×2 menampilkan informasi status secara jelas pada setiap skenario, sedangkan buzzer dan LED berfungsi sebagai indikator audio dan visual yang membantu pengguna mengetahui hasil autentikasi secara langsung tanpa harus melihat LCD. Kesimpulan Berdasarkan hasil perancangan, implementasi, dan pengujian yang telah dilakukan, sistem Smart Door Lock berbasis Arduino Uno R3 dengan autentikasi Bluetooth HC-05 dan RFID RC522 berhasil dikembangkan dan berfungsi sesuai dengan tujuan penelitian. Sistem mampu melakukan proses autentikasi pengguna melalui dua jalur yang independen, yaitu pembacaan kartu atau tag RFID menggunakan modul RC522 dan penerimaan perintah nirkabel melalui modul Bluetooth HC-05, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan keamanan akses dibandingkan sistem dengan satu metode autentikasi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem dapat membaca kartu dan tag RFID dengan akurat, menerima perintah Bluetooth secara real-time, mengendalikan solenoid door lock melalui relay module, menampilkan informasi status pada LCD I2C 16×2, serta mengaktifkan buzzer dan LED sebagai indikator audio dan visual dengan tingkat keberhasilan 100% pada 10 skenario pengujian. Dengan demikian, sistem yang dikembangkan dapat menjadi salah satu alternatif solusi keamanan akses pintu yang memanfaatkan teknologi IoT. Untuk pengembangan selanjutnya, sistem dapat ditingkatkan dengan penambahan fitur logging riwayat akses, integrasi dengan platform monitoring berbasis internet, penerapan autentikasi biometrik, serta perancangan casing yang lebih ergonomis dan tahan terhadap kondisi lingkungan. Ucapan Terima Kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh anggota kelompok atas kerja sama, kontribusi, dan dedikasi yang diberikan selama proses perancangan, implementasi, pengujian, hingga penyusunan artikel ini. Penulis juga menyampaikan apresiasi kepada dosen pembimbing atas arahan, masukan, serta bimbingan yang telah diberikan sehingga penelitian dapat terlaksana dengan baik. Selain itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Studi dan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Duta Bangsa Surakarta yang telah mendukung pelaksanaan penelitian ini. Semoga hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi pengembangan teknologi keamanan berbasis Internet of Things (IoT). Referensi
[4] M. Masarrang, I. W. Sutapa, and Y. A. Rahman, “Sistem Perencanaan Rumah Cerdas Berbasis Internet of Things,” Foristek, vol. 14, no. 2, pp. 1–6, 2023, doi: 10.54757/fs.v14i2.324.
[5] A. I. Yusuf, S. Samsugi, and F. Trisnawati, “Dengan Mikrokontroler Arduino Dan Module Rf,” J. Ilm. Mhs. Kendali dan List., vol. 1, no. 1, pp. 1–6, 2020.
[6] R. Genaldo, T. Septyawan, A. Surahman, and P. Prasetyawan, “Sistem Keamanan Pada Ruangan Pribadi Menggunakan Mikrokontroler Arduino dan SMS Gateway,” J. Tek. dan Sist. Komput., vol. 1, no. 2, pp. 46–52, 2020, doi: 10.33365/jtikom.v1i2.15.
[7] W. Raditya et al., “Penerapan Sistem Keamanan Gerbang Rumah Berbasis Telegram Menggunakan Esp8266,” J. Tek. dan Sist. Komput., vol. 3, no. 2, pp. 93–103, 2023, doi: 10.33365/jtikom.v3i2.2353.
[8] M. N. Nizam, Haris Yuana, and Zunita Wulansari, “Mikrokontroler Esp 32 Sebagai Alat Monitoring Pintu Berbasis Web,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform., vol. 6, no. 2, pp. 767–772, 2022, doi: 10.36040/jati.v6i2.5713.
[9] A. Dwi Rifa, F. Ady Sudrajat, A. Alwi, M. Ash Shidiqi, and R. Susanto, “Sistem Kunci Pintu Berbasis Password dengan Arduino pada Rumah Adat Limasan,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Bisnis, pp. 143–149, 2024.
[10] M. A. Hoque and C. Davidson, “Design and implementation of an IoT-based smart home security system,” Int. J. Networked Distrib. Comput., vol. 7, no. 2, pp. 85–92, 2019, doi: 10.2991/ijndc.k.190326.004.
[11] I. Maulana, E. Azriadi, and J. Musrido, “Rancang Bangun Sistem Smart Door Lock Menggunakan Mikrokontroler Esp32 Berbasis Internet Of Things (Iot) dan Smartphone Android,” J. Tek. Ind. Terintegrasi, vol. 6, no. 1, pp. 195–208, 2023, doi: 10.31004/jutin.v6i1.15123.
[12] Hafidz Atsal Nurohman and Pramono, “Pengembangan Sistem Kontrol Akses Pintu Otomatis Menggunakan RFID, Keypad, Servo SG90, dan ESP32 untuk Keamanan Berbasis IoT,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Bisnis, pp. 779–787, 2025.
[13] D. E. Prasojo, J. Joko, M. Munoto, and Y. Fransisca, “PENGEMBANGAN TRAINER PENGENDALI MOTOR LISTRIK 3 FASA MENGGUNAKAN NodeMCU ESP32 DENGAN INTERFACE APLIKASI BLYNK SEBAGAI SISTEM MONITORING ARAH PUTARAN MOTOR DI KELAS XI TITL 2 SMKN 1 SIDOARJO,” J. Pendidik. Tek. Elektro, vol. 11, no. 01, pp. 23–33, 2021, doi: 10.26740/jpte.v11n01.p23-33.
