📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM MANAJEMEN BATERAI DAN SELUBUNG PELINDUNG UNTUK SISTEM PRESENSI BIOMETRIK PORTABEL

Tingkat kehadiran mahasiswa dalam kegiatan perkuliahan telah terbukti memiliki korelasi yang kuat terhadap keberhasilan proses pembelajaran dan pencapaian akademik. Namun, metode pencatatan kehadiran yang digunakan di Institut Teknologi Bandung, baik melalui Sistem Informasi Akademik berbasis web maupun aplikasi mySIX, masih memiliki beberapa keterbatasan, seperti potensi terjadinya kecurangan dan belum tersedianya mekanisme autentikasi yang mampu memastikan identitas pengguna secara langsung. Selain itu, metode presensi menggunakan kertas masih memungkinkan terjadinya praktik penitipan tanda tangan sehingga mengurangi validitas data kehadiran. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dikembangkan sistem presensi biometrik portabel berbasis sidik jari bernama SIXSEVEN yang dapat dioperasikan secara mandiri dan diedarkan secara estafet di dalam kelas tanpa mengganggu jalannya proses pembelajaran. Tugas akhir ini merupakan bagian dari pengembangan sistem SIXSEVEN secara keseluruhan dengan ruang lingkup penelitian yang difokuskan pada perancangan, implementasi, dan pengujian Battery Management System serta Protective Casing. Kedua subsistem tersebut berperan dalam memenuhi kebutuhan portabilitas, keandalan, dan ketahanan perangkat sesuai konstrain yang ditetapkan pada dokumen kebutuhan produk, yaitu manufakturabilitas, portabilitas, kemudahan penggunaan, biaya yang terjangkau, serta ketahanan perangkat terhadap penggunaan berulang pada lingkungan perkuliahan. Spesifikasi teknis yang harus dipenuhi meliputi durasi operasi minimum selama 10 jam, massa perangkat kurang dari 600 gram, dimensi maksimum 20×10×5 cm³, serta kemampuan bertahan terhadap benturan dan percikan air. Subsistem Battery Management System dirancang menggunakan baterai Lithium Polymer 1S berkapasitas 5000 mAh dengan energi sebesar 18,5 Wh sebagai sumber daya utama. Proses pengisian baterai menggunakan modul IP2312 yang menerapkan metode Constant Current–Constant Voltage serta dilengkapi proteksi terhadap overcharge, over-discharge, over-current, dan short circuit. Tegangan keluaran baterai kemudian dinaikkan menjadi 5 V menggunakan konverter DC-DC boost berbasis IC MT3608 untuk menyuplai kebutuhan daya mikrokontroler ESP32, sensor sidik jari R503, LCD 20×4, keypad, dan modul pendukung lainnya. Analisis konsumsi daya dilakukan berdasarkan kebutuhan arus masing-masing komponen sehingga diperoleh estimasi waktu operasi teoritis sebesar 10,48 jam dengan asumsi efisiensi konverter sebesar 85%. Subsistem Protective Casing dirancang menggunakan perangkat lunak Autodesk Fusion 360 dengan konsep modular yang terdiri atas top cover dan base enclosure. Casing diproduksi menggunakan teknologi Fused Deposition Modeling berbahan PLA+ dengan ketebalan dinding sebesar 5 mm dan fillet beradius 5 mm untuk meningkatkan kekuatan mekanis serta mengurangi konsentrasi tegangan pada sudut-sudut struktur. Selain itu, casing dilengkapi PCB standoff, internal divider, alignment lip, dan foam gasket guna meningkatkan kekakuan struktur sekaligus memberikan perlindungan terhadap percikan air sesuai target IPX4. Implementasi dilakukan menggunakan metode penyolderan point-to-point permanen agar sistem memiliki keandalan yang lebih baik. Pengujian dilakukan terhadap seluruh spesifikasi yang ditetapkan, meliputi pengujian durasi operasi baterai, dimensi, massa, ketahanan mekanis, ketahanan terhadap percikan air, serta pengujian sistem terintegrasi pada proses registrasi dan presensi mahasiswa di lingkungan perkuliahan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa Battery Management System mampu mempertahankan operasi perangkat selama 12 jam 50 menit. Waktu pengisian baterai dari kondisi kosong hingga penuh tercatat sekitar 4 jam 30 menit. Protective Casing berhasil direalisasikan dengan dimensi akhir 20×10×6,7 cm dan massa 548 gram. Meskipun tinggi perangkat mengalami deviasi terhadap spesifikasi awal akibat penambahan ruang pelindung sensor sidik jari dan penempatan modul elektronik bertingkat, perangkat tetap memenuhi kebutuhan portabilitas serta nyaman digunakan pada proses presensi di kelas. Pengujian free-fall yang diadaptasi dari standar IEC 60068-2-31 menunjukkan bahwa perangkat tetap berfungsi normal setelah dijatuhkan dari ketinggian hingga 1 meter, sedangkan pengujian ketahanan terhadap percikan air berdasarkan adaptasi IEC 60529 (IPX4) menunjukkan tidak adanya air yang masuk ke dalam kompartemen elektronik. Selain itu, pengujian sistem secara terintegrasi membuktikan bahwa proses registrasi, autentikasi sidik jari, penyimpanan data lokal, serta sinkronisasi menuju basis data cloud dapat berjalan dengan baik tanpa kehilangan data. Berdasarkan hasil perancangan, implementasi, dan pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa subsistem Battery Management System dan Protective Casing berhasil memenuhi sebagian besar spesifikasi teknis serta konstrain produk yang ditetapkan. Kedua subsistem mampu mendukung pengoperasian perangkat presensi biometrik SIXSEVEN secara mandiri, portabel, aman, dan andal sehingga layak digunakan untuk mendukung proses presensi saat perkuliahan.