Panduan Lengkap: Membuat Sistem Kontrol Akses RFID dengan NodeMCU (Kunci Selenoid)

Halo! Dalam panduan ini, kita akan mempelajari cara membangun sistem kontrol akses elektronik sederhana menggunakan NodeMCU ESP8266, modul pembaca RFID MFRC522, dan Kunci Selenoid (Solenoid Lock) yang dikontrol via modul Relay.

Bagian 1: Modul Pembelajaran (Dasar Teori)

Sistem ini berfungsi berdasarkan teknologi RFID (Radio-Frequency Identification). Hanya kartu dengan UID (Unique Identifier) yang terdaftar yang akan diizinkan untuk mengaktifkan kunci selenoid selama 3 detik.

A. Teori Dasar RFID dan SPI

RFID: Teknologi nirkabel yang menggunakan gelombang radio (frekuensi ) untuk membaca UID unik dari kartu atau tag.
MFRC522: Modul pembaca yang berkomunikasi dengan NodeMCU menggunakan antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).
SPI Jalur Komunikasi:
- SCK (Serial Clock)
- MOSI (Master Out Slave In)
- MISO (Master In Slave Out)
- SS/SDA (Slave Select)

B. Pinout NodeMCU (ESP8266)

Kode program menggunakan pin-pin berikut:

NodeMCU D-Pin	GPIO Pin	Fungsi dalam Kode
D5	GPIO14	SCK (SPI Clock)
D7	GPIO13	MOSI (SPI Data Out)
D6	GPIO12	MISO (SPI Data In)
D8	GPIO15	SS/SDA (Chip Select)
D3	GPIO0	RST (Reset Pin MFRC522)
D4	GPIO2	ACCESS_PIN (Pin Kontrol Relay)

C. Analisis Kode

Kode ini mengimplementasikan sistem “Whitelist” di mana variabel AUTHORIZED_UID menjadi kunci akses.

Inisialisasi (setup): Mengatur komunikasi Serial (115200), memulai SPI, menginisialisasi MFRC522, dan mengatur pin D4 sebagai OUTPUT (kondisi awal LOW/mati).
Logika Utama (loop):
- Mencari kartu baru (PICC_IsNewCardPresent).
- Membaca UID kartu (PICC_ReadCardSerial).
- Mengubah UID byte menjadi String Hexa (currentCardUID).
- Membandingkan currentCardUID dengan AUTHORIZED_UID.
- Jika Cocok: Pin D4 diset HIGH (Relay aktif, Selenoid terbuka) selama (3 detik), lalu kembali LOW (Selenoid terkunci).
- Jika Tidak Cocok: Dicetak “Access Denied!”.

Bagian 2: Jobsheet Praktikum (Langkah Implementasi)

Ikuti langkah-langkah ini untuk merakit dan menguji sistem.

I. Alat dan Bahan

No.	Nama Komponen/Alat	Jumlah	Keterangan
1.	NodeMCU ESP8266	1 Unit
2.	Modul RFID MFRC522	1 Unit	Dilengkapi Kartu/Tag RFID
3.	Modul Relay 1 Channel	1 Unit	Wajib untuk mengontrol Selenoid
4.	Kunci Selenoid (Solenoid Lock)	1 Unit	Output sistem
5.	Power Supply Eksternal	1 Unit	Sesuaikan dengan tegangan Selenoid (/)
6.	Kabel Jumper	Secukupnya
7.	Komputer dengan IDE Arduino	1 Unit	Sudah terinstal library `MFRC522`

II. Skema Pengkabelan (Wiring)

A. MFRC522 ke NodeMCU (SPI Communication):

MFRC522 Pin	NodeMCU Pin (D-Pin)	Keterangan
VCC	3V3	Power Supply
RST	D3	Reset Pin (GPIO0)
GND	GND	Ground
MISO	D6	SPI MISO (GPIO12)
MOSI	D7	SPI MOSI (GPIO13)
SCK	D5	SPI SCK (GPIO14)
SDA (SS)	D8	SPI Slave Select (GPIO15)

B. Modul Relay dan Kunci Selenoid:

Kontrol Relay: Hubungkan pin IN pada Modul Relay ke pin D4 (GPIO2) NodeMCU.
Power Relay: Hubungkan pin VCC dan GND pada Modul Relay ke sumber daya yang sesuai (bisa dari NodeMCU jika ).
Kunci Selenoid:
1. Hubungkan kutub Positif (+) Power Supply Eksternal ke pin COM (Common) pada Relay.
2. Hubungkan pin NO (Normally Open) pada Relay ke salah satu kabel Selenoid.
3. Hubungkan kabel Selenoid yang tersisa ke kutub Negatif (-) Power Supply Eksternal (GND).

Penting: Kita menggunakan Relay karena pin GPIO NodeMCU hanya mampu menyediakan arus sangat kecil (), tidak cukup untuk menggerakkan Selenoid yang membutuhkan arus besar.

III. Prosedur Uji Coba

Dapatkan UID Kartu: Unggah program ke NodeMCU, buka Serial Monitor, dan tempelkan kartu yang ingin Anda otorisasi. Catat UID Hexa yang muncul (contoh: 56A38FB8).
Modifikasi Kode: Ganti variabel AUTHORIZED_UID dalam program dengan UID yang sudah Anda catat.String AUTHORIZED_UID = "56A38FB8"; // Ganti dengan UID Kartu Anda

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>

// Definisi Pin NodeMCU ke GPIO ESP8266 (Referensi)
#define D3 0    // RST Pin MFRC522
#define D4 2    // ACCESS_PIN (Pin Kontrol Relay/Solenoid)
#define D5 14   // SCK (SPI Clock)
#define D6 12   // MISO (Master In Slave Out)
#define D7 13   // MOSI (Master Out Slave In)
#define D8 15   // SS/SDA (Chip Select)

// Pin MFRC522 yang terhubung ke NodeMCU
const int SS_PIN = D8;    // NodeMCU D8 (GPIO15) for SDA (Slave Select)
const int RST_PIN = D3;   // NodeMCU D3 (GPIO0) for RST (Reset)

// Pin Output untuk mengontrol Relay/Solenoid
const int ACCESS_PIN = D4; // NodeMCU D4 (GPIO2)

// Membuat instance MFRC522
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);

// GANTI dengan ID kartu Anda yang telah dicatat
String AUTHORIZED_UID = "56A38FB8";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  SPI.begin();          // Init SPI bus
  mfrc522.PCD_Init();   // Init MFRC522

  // Inisialisasi pin output (Relay)
  pinMode(ACCESS_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(ACCESS_PIN, LOW); // Pastikan Selenoid terkunci saat startup

  Serial.println("Sistem Kontrol Akses RFID Aktif.");
  Serial.println("Dekatkan kartu atau tag pada pembaca...");
}

void loop() {
  // Cek apakah ada kartu baru
  if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) {
    delay(50);
    return;
  }

  // Pilih salah satu kartu
  if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) {
    delay(50);
    return;
  }

  Serial.print("Card UID: ");
  String currentCardUID = "";
  
  // Format UID dari byte array ke string Hexa
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) {
    currentCardUID.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? "0" : ""));
    currentCardUID.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  
  currentCardUID.toUpperCase();
  AUTHORIZED_UID.toUpperCase();

  Serial.println(currentCardUID);

  // --- Cek Otorisasi dan Tindakan ---
  if (currentCardUID == AUTHORIZED_UID) {
    Serial.println("✅ Akses Diberikan! Kunci terbuka.");
    
    // 1. Set D4 HIGH (mengaktifkan Relay, membuka Selenoid)
    digitalWrite(ACCESS_PIN, HIGH); 
    Serial.println("D4 (GPIO2) set HIGH.");
    
    // 2. Tahan Selenoid terbuka selama 3000ms (3 detik)
    delay(3000); 
    
    // 3. Set D4 LOW (menonaktifkan Relay, mengunci Selenoid)
    digitalWrite(ACCESS_PIN, LOW);
    Serial.println("D4 (GPIO2) set LOW. Kunci terkunci kembali.");

  } else {
    Serial.println("❌ Akses Ditolak!");
  }

  // Hentikan PICC dan kripto pada MFRC522
  mfrc522.PICC_HaltA();
  mfrc522.PCD_StopCrypto1();

  // Tunggu sebentar sebelum cek lagi
  delay(500);
}