Sistem Gerbang Mobil Otomatis dengan Arduino

#include <Servo.h>

// ---------- DEFINISI PIN DAN KONSTANTA ----------
#define TRIG_PIN 9
#define ECHO_PIN 10
#define LED_GREEN 8
#define LED_YELLOW 7
#define LED_RED 6
#define SERVO_PIN 5

// Konstanta untuk Servo
// Nilai ini mungkin perlu dikalibrasi untuk servo spesifik Anda
#define SERVO_MIN_PULSE 544  // Lebar pulsa untuk 0 derajat (dalam mikrosekon)
#define SERVO_MAX_PULSE 2400 // Lebar pulsa untuk 180 derajat (dalam mikrosekon)

// Posisi gerbang dalam derajat
#define GATE_CLOSED_DEG 15   // Posisi gerbang tertutup
#define GATE_OPEN_DEG 120    // Posisi gerbang terbuka

// Durasi pergerakan servo
#define GATE_MOVE_DURATION 500 // Durasi total untuk membuka/menutup (0.5 detik)

// ---------- INISIALISASI OBJEK DAN VARIABEL ----------
Servo gateServo;

// Variabel untuk sistem
bool carDetected = false;
bool gateOpen = false;
unsigned long gateOpenTime = 0;
bool waitingToClose = false;

// States untuk LED
enum LEDState {
  RED_LIGHT,
  YELLOW_OPENING,
  GREEN_LIGHT,
  YELLOW_CLOSING
};

LEDState currentLEDState = RED_LIGHT;

// ---------- FUNGSI UTAMA ----------

void setup() {
  // Inisialisasi pin
  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  pinMode(LED_GREEN, OUTPUT);
  pinMode(LED_YELLOW, OUTPUT);
  pinMode(LED_RED, OUTPUT);
  
  // Inisialisasi servo dengan rentang pulsa kustom
  gateServo.attach(SERVO_PIN, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE);
  
  // Kondisi awal
  // Konversi posisi derajat ke mikrosekon
  int initialPulse = map(GATE_CLOSED_DEG, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE);
  gateServo.writeMicroseconds(initialPulse); // Set gerbang ke posisi tertutup
  setLED(RED_LIGHT);  // LED merah menyala
  
  // Inisialisasi Serial untuk debugging
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Sistem Gerbang Parkir Siap!");
  Serial.println("Status: Gerbang Tertutup - LED Merah");
}

void loop() {
  // Baca jarak dari sensor HC-SR04
  long distance = readDistance();
  
  // Logika deteksi mobil
  if (distance <= 10 && distance > 0) {
    carDetected = true;
    
    // Jika gerbang tertutup dan ada mobil terdeteksi
    if (!gateOpen && currentLEDState == RED_LIGHT) {
      Serial.println("Mobil terdeteksi! Membuka gerbang...");
      openGate();
    }
  } else {
    carDetected = false;
  }
  
  // Logika penutupan gerbang
  if (gateOpen && !carDetected) {
    if (!waitingToClose) {
      waitingToClose = true;
      gateOpenTime = millis();
      Serial.println("Area kosong. Menunggu 3 detik untuk menutup...");
    }
    
    // Tutup gerbang setelah 1 detik tidak ada mobil
    if (millis() - gateOpenTime >= 1000) {
      Serial.println("Menutup gerbang...");
      closeGate();
      waitingToClose = false;
    }
  } else if (carDetected && waitingToClose) {
    // Reset timer jika mobil terdeteksi lagi saat menunggu
    waitingToClose = false;
    Serial.println("Mobil terdeteksi lagi. Penutupan dibatalkan.");
  }
  
  delay(100);
}

// ---------- FUNGSI PENDUKUNG ----------

/**
 * @brief Menggerakkan servo secara halus dari posisi awal ke akhir dalam durasi tertentu.
 * @param startDeg Posisi awal dalam derajat.
 * @param endDeg Posisi akhir dalam derajat.
 * @param duration Durasi pergerakan dalam milidetik.
 */
void smoothServoMove(int startDeg, int endDeg, int duration) {
  // Konversi posisi derajat ke mikrosekon
  int startPulse = map(startDeg, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE);
  int endPulse = map(endDeg, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE);
  
  unsigned long startTime = millis();
  
  while (millis() - startTime < duration) {
    // Hitung progres pergerakan (nilai dari 0.0 sampai 1.0)
    float progress = (float)(millis() - startTime) / duration;
    
    // Hitung posisi pulsa saat ini berdasarkan progres
    int currentPulse = startPulse + (progress * (endPulse - startPulse));
    
    // Kirim perintah ke servo
    gateServo.writeMicroseconds(currentPulse);
    
    delay(10); // Jeda kecil untuk loop, agar tidak membebani prosesor
  }
  
  // Pastikan servo berada di posisi akhir
  gateServo.writeMicroseconds(endPulse);
}

void openGate() {
  setLED(YELLOW_OPENING);
  smoothServoMove(GATE_CLOSED_DEG, GATE_OPEN_DEG, GATE_MOVE_DURATION);
  setLED(GREEN_LIGHT);
  gateOpen = true;
  Serial.println("Gerbang terbuka!");
}

void closeGate() {
  setLED(YELLOW_CLOSING);
  smoothServoMove(GATE_OPEN_DEG, GATE_CLOSED_DEG, GATE_MOVE_DURATION);
  setLED(RED_LIGHT);
  gateOpen = false;
  Serial.println("Gerbang tertutup!");
}

long readDistance() {
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  
  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
  return duration * 0.034 / 2;
}

void setLED(LEDState state) {
  digitalWrite(LED_RED, LOW);
  digitalWrite(LED_YELLOW, LOW);
  digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
  
  switch(state) {
    case RED_LIGHT:
      digitalWrite(LED_RED, HIGH);
      break;
    case YELLOW_OPENING:
    case YELLOW_CLOSING:
      digitalWrite(LED_YELLOW, HIGH);
      break;
    case GREEN_LIGHT:
      digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
      break;
  }
  currentLEDState = state;
}