HOME SECURITY SYSTEM (Keypad Combinational Circuit)

Tujuan pada projek ini adalah merancang sebuah alat / produk berupa gagang pintu yang berbasis keypad dan dilengakapi fitur dan sistem keamanan menggungakan rangkaian komnbinasional maupun sequensial. Pada projek ini diharapkan menghasilkan sebuah alat / produk yang dapat melakukan atau membantu pengguna dalam mencegah dan menangani permasalahan keamanan sehingga meningkatkan keamanan terkhususnya keamanan rumah dengan rangkaian sederhana agar mudah diplikasikan kedalam berbagai kondisi.

Cara Kerja Sistem

Berikut adalah beberapa komponen yang membantu sistem kerja Smart Home Security System

1.
Keypad membran

Keypad membran merupakan parangkat elektronik yang akan berhubungan langsung dengan pengguna. Perangkat – perangkat ini akan memberikan input kepada kontroler untuk diproses yang kemudian akan dilanjutkan kepada aktuator sebagai output. Bentuk input yang diberikan komponen berupa kombinasi angka. Kombinasi angka akan disimpan pada kontroler sebagai kunci untk membuka atau mengunci pintu. Saat input dimasukan, input tersebut kemudian akan diproses pada kontroler untuk memberikan output pada aktuator. Jika input yang dimasukan sesuai dengan data yang tersimpan pada kontroler maka output yang dihasilkan akan membuka kunci pada akatuator sedangkan sebaliknya jika input yang dimasukan berbeda dengan data pada kontroler maka pintu akan tetap terkunci dan akan memberikan keterangan pada pengguna.

2. Button

Button akan berperan sebagai komponen listrik yang akan menggabungkan atau memutuskan alran listriik pada rangkaian. Button / switch akan dirangkai dengan rangkaian tertentu untuk menghasilkan output berupa mengkonfirmasi pasword yang dimsasukan dan mengkonfirmasi pasword baru yang telah dibuat. Selain itu Button (DIP Button) juga berfunsi untuk mengatur nilai dari password. .

3. Selonoid

Selonoid merupakan sebuah aktuator yang akan berperan sebagai pengunci pada sistem ini. Selonoid akan bekerja (membuka pintu) jika input yang diberikan Keypad membran adalah benar dan akan diam (mengunci pintu) jika input yang diberikan Keypad membran adalah salah.

4. Shift Register & Komparator

Register akan berberan sebagai memory pada rangkaian ini. Register akan menyimpan passwor yang telah diatur. Selain itu shift register pada rangkaian ini berperan sebagai counter. Sedangkan Komparator akan berguna untuk membandingkan password pada register dan password yang diberikan pengguna menggunakan keypad.

5. LED & Speaker

LED akan bekerja sebagai indikator pada sistem ini. LED akan menyala dan menjadi indikator bahwa sistem berjalan, atau password yang diberikan benar, atau password yang diberikan salah dengan kode warna yang berbeda. Sedangkan Speaker hanya akan bekerja (bersuara) sebagai alaram ketika password yang dimasukan salah sebanyak 3 kali.

Rangkaian utama ini memiliki fungsi utama dalam keseluruhan rangkaian dimana inti rangkaian ini adalah menggerakan motor yang berfungsi sebagai pengunci menggunakan angka dari keypad.

Rangkaian ini akan terdiri atas:

- keyped untuk memasukan angka password

- MM74C922 sebagai encoder

- 4511 sebagai sevensegment decoder

- Sevensegment sebagai display

- DIP switch untuk memasukan angka password yang akan disimpan

-74107 sebagai J-K flip -flop untuk membuat shift register

- 4063 sebagai magnitude comparator

Cara kerja sistem:

Angka atau password akan dimasukan menggunakan keypad (4 X 4). Setelah nilai dimasukan keypad akan menghasilkan 8 bit output yang akan diterjemahkan / diubah menjadi 4 bit menggunkan encodder MM74C922. data dari encoder diteruskan ke komparator untuk dibandingkan dengan password yang tersimpan.

Password tersimpan pada rangkaian shift register yang tersusun atas 4 JK flip-flop. Shift register terdiri atas 4 JK flip-flop dekarenkan nilai yang akan dimasukan adalah sebesar 4 bit untuk tiap digit. DIP Switch akan memberikan nilai password yang akan tersimpan ketika tombol yang terhubung ke clock ditekan dan akan menyetel ulang password jika tombol yang terhubung ke reset yang ditekan.

Rangkaian display terdiri atas 45511 sebagai decoder untuk mengubah 4 bit menjadi 7 output dikarenakan display yang akan digunakan adalah sevensegment.

Rangkaian kunci ini berfungsi untuk menjalankan motor atau membunyikan alaram sesuai dengan rangkaian setelah password yang dimasukan menggunakan keypad dibandingkan dengan password yang tersimpan.

Rangkaian ini terdiri atas:

- motor sebagai pengunci

- LED sebagai indikator

- Speaker sebagai alaram

- Shift register sebagai counter

- Logic OR & NOT

Cara kerja:

Rangkaian ini akan bekerja setelah mendapatkan nilai dari comparator yaitu A= B atau A > B atau A < B.

Jika nilai yang dihasilkan dari comparator adalah A = B maka akan menggerkan atau menjalankan motor saat tombol ditekan dan shift register akan mengulang perhitungan dari 0.

Jika nilai yang dihasilkan dari comparator adalah A < B atau A > B maka nilai akan menuju logic OR sehingga output yang dihasilkan adalah 1. Saat kedua tombol ditekan motor akan tetap diam / tidak bergerak dan shift register akan menambahkan satu (+1) pada perhitungan.

Shift register akan mengaktifkan alaram yaitu membunyikan sepeaker dan menyalahkan LED merah. Shift register akan menghitung kesalahan saat memasukan password yaitu ketika nilai yang dihasilkan comparator adalah A < B atau A > B. Jika kesalahan terjadi sebanyak 3 kali dan terjadi secara beruntun maka sistem alaram akan aktif dan hanya akan berhinti jika rangkaian diberi password yang benar.

*catatan: Dua tombol yang ada untuk mengubungkan output comparator dan rangkaian kunci akan dijadikan satu secara mekanikal yaitu dijadikan satu tombol yang sama sehingga kedua tombol tersebut dapat ditekan secara bersamaan.

Agar dapat menambahkan digit password pada rangkaian kita membutuhkan rangkaian yang sama seperti rangkaian utama. Untuk menghubungkan nilai dari dua komparator dengan rangkaian kunci dibutuhkan logic AND & OR. Logic AND akan disambungkan ke output A = B kedua comparator sehingga kunci hanya akan terbuka jika kedua digit password yang dimasukan sudah benar. Logic OR u input akan disambungkan ke output A > B dan A < B pada kedua komparator sehingga jika terjadi kesalah tetap dapat dihitung ketika salah satu digit password yang dimasukan berbeda dengan password yang tersimpan.

Berikut adalah simulasi percobaan dari rangkaian yang sudah jadi.

https://youtu.be/XPxCqEushFE