Prototype Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Rfid Dan Informasi Area Parkir Melalui Pc Berbasis Atmega8535

(1)

PROTOTYPE SISTEM PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN

RFID DAN INFORMASI AREA PARKIR MELALUI PC

BERBASIS ATMEGA8535

SKRIPSI

AWALLINA ANJASNUARI TANJUNG

110821006

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

(2)

PROTOTYPE SISTEM PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN RFID DAN INFORMASI AREA PARKIR MELALUI PC

BERBASIS ATMEGA8535

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai Sarjana Sains

AWALLINA ANJASNUARI TANJUNG 110821006

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PROTOTYPE SISTEM PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN RFID DAN INFORMASI AREA

PARKIR MELALUI PC BERBASIS ATMEGA8535

Kategori : SKRIPSI

Nama : AWALLINA ANJASNUARI TANJUNG

Nomor Induk Mahasiswa : 110821006

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, 26 Agustustus 2013

Diketahui/disetujui oleh

Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing

Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang

(4)

PERNYATAAN

PROTOTYPE SISTEM PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN RFID DAN INFORMASI AREA PARKIR MELALUI PC

BERBASIS ATMEGA8535

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2013

Awallina Anjasnuari Tanjung 110821006

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimah kasih kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Dosen Pembimbing dan sekaligus Ketua Departemen Fisika FMIPA USU, disela-sela rutinitasnya namun tetap meluangkan waktunya untuk memberikan petunjuk, bombingan, saran dan arahan sejak rencana penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc, Bapak Drs Kurnia Brahmana M.Si dan Bapak Junedi Ginting, S.Si, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberi kritik dan sarannya untuk kebaikan skripsi ini, dan terima kasih banyak kepada Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU serta semua dosen dan staf di Departemen Fisika FMIPA USU khususnya bang Jo. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Senior-senior khususnya bang Oki Handinata dan bang Gilang Perkasa Rizki yang telah memberi informasi dan masukan penting dalam penyelesaian skripsi ini. Sahabat-sahabat sejurusan (Stambuk 2011) Fatimah, Sri Kesuma, kak Fitri, bang Ridho, Nawi, Irma, Maya, Rizal, Ulfa, Anto, Dika dan teman-teman dari Fisika Medis yang dengan penuh keikhlasan membantu penulis dalam kebersamaan kita selama menempuh hari-hari perkuliahan semoga tetap terjalin indah sebagai kenangan abadi selamanya. Direktur Utama PT. Trimurti Perkasa Bapak Ir. Pahot Tua Sihombing dan seluruh karyawan PT. Trimurti Perkasa Kak Rita, bang Douglas, bang Manto, Pak Yos, Pak Saul dan bang Budi terima kasih untuk doa dan supportnya serta kemudahan izin keluar yang di beri. Buat abang Yaumil Fahri, SE terima kasih atas doa dan support yang di berikan selama ini yang terus mendampingi penulis semasa perkuliahan sampai selsesainya skripsi ini.

Ucapan terima kasih yang tidak terhingga sebagai tanda bakti penulis khusus untuk Mama tersayang Rusnani dan Papa Alm.Jasrial Tanjung atas doa, kasih sayang serta bantuan tak terhingga baik secara materil maupun non materil yang telah diberikan pada penulis selama ini, buat adik-adik tersayang Dwi Anjalia Puspita Tanjung, Amd dan Tri Febrian Ramadhani Tanjung terima kasih buat doa dan dukungannya, Lulu, Bunda Wok, Nenek dan Kakek terima kasih untuk doa dan supportnya.

Penulis menyadari dalam laporan ini terdapat kekurangan baik secara materi maupun penyajiannya. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca.

(6)

ABSTRAK

Skripsi ini memaparkan tentang sistem tampilan informasi lahan parkir kendaraan yang dirancang berbasis mikrokontroler. Informasi area parkir akan ditampilkan pada sebuah PC. Data yang ditampilkan adalah data area parkir yang masih tersedia maupun yang sudah terisi. Sebuah miniatur area parkir 2 lantai dengan kapasitas 2 kendaraan tiap lantai dirancang untuk mewujudkan sistem ini. Sistem ini dirancang dan dikontrol dengan menggunakan mikrokontroler. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega8535. Setiap area parkir dilengkapi dengan sebuah sensor infra merah dan fotodioda untuk mendeteksi keberadaan kendaraan. Sinar infra merah memancarkan cahayanya dan akan di teruskan ke fotodioda yang selanjutnya fotodioda akan meneruskan informasi ini kepada mikrokontroler. Mikrokontroler akan membaca informasi ini lalu mengolahnya kembali untuk memberi instruksi kepada motor stepper untuk membuka atau menutup palang kemudian menampilkannya pada PC. RFID digunakan untuk mengaktifkan palang agar terbuka sehingga kendaraan dapat masuk ke area parkir. Berdasarkan pengujian data pada sistem secara keseluruhan, didapatkan hasil yang menunjukkan bahwa mikrokontroler melakukan pengiriman dan pengolahan data secara optimal. Mikrokontroler tersebut mampu berfungsi dengan baik sebatas simulasi sistem yang diimplementasikan pada miniatur gedung parkir 2 lantai.

(7)

PROTOTYPE AUTOMATED PARKING SYSTEM USING RFID PARKING AREA AND INFORMATION THROUGH PC

BASED ATMEGA8535

ABSTRACT

This thesis describes about information display system is designed vehicle parking area-based microcontroller. Parking information will be displayed on a PC. The data displayed is of the parking area that is still available or already filled. A miniature 2 floor parking area with a capacity of 2 vehicles each floor is designed to realize this system. The system is designed and controlled using a microcontroller. Microcontroller microcontroller used is ATMega8535. Every parking area is equipped with an infrared sensor and a photodiode to detect the presence of vehicles. Infrared light and emitting light will be forwarded to the next photodiode photodiode will forward this information to the microcontroller. Microcontroller will read this information and process it back to give instructions to the stepper motor to open or close the bolt then display it on the PC. RFID is used to activate the bolt open so that vehicles can go to the parking area. Based on test data on the system as a whole, the results obtained indicate that the microcontroller perform delivery and optimal data processing. The microcontroller is able to function properly limited to the simulation system is implemented on a miniature 2-story parking deck.

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 2

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1 Sensor Infra Merah 5

2.2 Fotodioda 7

2.3 RFID (Radio Frequency Identification) 8

2.3.1 Pengertian RFID 8

2.3.2 Jenis RFID 9

2.3.3 Sistem RFID 10

2.3.4Frekuensi Kerja RFID 12

2.3.5 Cara Kerja RFID 13

2.3.6 Format Data RFID 14

2.3.6.1 Format Data ASCII 14

2.3.7 Tingkat Akurasi Sistem RFID 15

2.4 Mikrokontroler ATMega8535 15

2.4.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535 16

2.4.2 Konfigurasi Pin ATMega8535 19

2.5 Max232 20

2.6 Motor Stepper 21

2.6.1 Jenis Motor Stepper 22

2.7 ULN2803 23

(9)

BAB 3 RANCANGAN SISTEM 27

3.1 Diagram Blok Rangkaian 28

3.2 Rangkaian Power Supply 29

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 33

3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda 30

3.5 Rangkaian Motor Stepper 31

3.6 Rangkaian RFID Reader Modul 32

3.7 Rangkaian RS232 33

3.8 Flowchart Program 34

BAB 4 DATA DAN ANALISA DATA 36

4.1 Pengujian Power Supply 36

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 36 4.3 Pengujian Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda 37

4.4 Pengujian Motor Stepper 40

4.5 Pengujian RFID Reader Modul 42

4.6 Pengujian Modul RS232 Konverter 44

4.7 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 45

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 49

5.1 Kesimpulan 49

5.2 Saran 49

DAFTAR PUSTAKA 50

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Perbandingan RFID Aktif, Semi-Pasif dan Pasif 10

Tabel 2.2 Data ASCII 14

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Vout Fotodioda 38

Tabel 4.2 Data Pulsa Penggerak Motor Stepper Membuka Palang 40 Tabel 4.3 Data Pulsa Penggerak Motor Stepper Membuka Palang 40

Tabel 4.4 Hasil Pengujian RFID 43

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Pembacaan Tag RFID 43

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Infra Merah 5

Gambar 2.2 Simbol Infra Merah. 6

Gambar 2.3 Fotodioda 7

Gambar 2.4 Simbol Fotodioda 8

Gambar 2.5 Frekuensi yang dapat Digunakan RFID 12

Gambar 2.6 Skema Kerja Perangkat RFID 13

Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler Atmega 8535 16

Gambar 2.8 Blok Diagram Fungsional ATMega 8535 18

Gambar 2.9 Pin ATMega8535 19

Gambar 2.10 Max-232 21

Gambar 2.11 Konstruksi Motor Stepper Unipolar 22

Gambar 2.12 Konstruksi Motor Stepper Bipolar 23

Gambar 2.13 ULN2803 24

Gambar 2.14 Konfigurasi Pin ULN2803 24

Gambar 2.15 Bentuk Fisik LM324 25

Gambar 2.16 Konfigurasi Pin LM324 26

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 27

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply 28

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535 29

Gambar 3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda 30

Gambar 3.5 Motor Stepper Unipolar 31

Gambar 3.6 Rangkaian IC ULN2803 sebagai Driver Motor Stepper 31

Gambar 3.7 Rangkaian Reader RFID 32

Gambar 3.8 Max232 dalam Rangkaian 33

Gambar 3.9 Flowchart Program 34

Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroller 37

Gambar 4.2 Infra Merah dan Fotodioda 37

Gambar 4.3 Rangkaian pengujian Motor Stepper 42

Gambar 4.4 Tampilan Hyperterminal Pengiriman Data Serial 44

Gambar 4.5 Tampilan Awal Output pada PC 45

Gambar 4.6 Tampilah pada PC ketika Reader Membaca Tag RFID 46 Gambar 4.7 Palang Terbuka Ketika Reader Membaca Tag RFID 46

(12)

ABSTRAK

(13)

PROTOTYPE AUTOMATED PARKING SYSTEM USING RFID PARKING AREA AND INFORMATION THROUGH PC

BASED ATMEGA8535

ABSTRACT

(14)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perparkiran merupakan tempat yang penting dalam sebuah pusat perkantoran ataupun pusat perbelanjaan. Dimana pada saat ini sistem parkir dilakukan dengan cara manual sehingga keamanannya juga kurang memadai, maka diperlukan sistem pengawasan yang baik. Dengan pengaman ini, diharapkan dapat meningkatkan sistem keamanan secara efektif. Salah satu cara yaitu dengan menggunakan sensor RFID (Radio Frequency Identification) Reader pada area parkir. Hal ini dikarenakan kemudahan yang diberikan untuk menunjang keamanan.Beberapa penelitian menggunakan RFID yang pernah dilakukan antara lain adalah aplikasi transaksi voucer dan fingerprint

(Andi, 2011), Pengunci elektronis pada smart home (Amel, 2011) dan sistem penerapan aplikasi RFID di bidang Perpustakaan (Supriyono, 2010). Agar kendaraan lebih teratur dan tidak terlalu padat, biasanya tempat perparkiran ini dibagi menjadi beberapa tempat. Dengan demikian kendaraan yang diparkir akan lebih teratur dan keluar/masuknya kendaraan akan lebih mudah. Dengan menggunakan pc, dapat menginformasikan kepada pengendara untuk lokasi perparkiran yang masih memiliki tempat kosong dan lokasi perparkiran mana yang sudah penuh ataupun lokasi perparkiran tersebut sudah penuh sama sekali. Dengan demikian maka pengemudi tidak perlu berputar - putar mencari lokasi yang masih memiliki tempat kosong.

Pada pintu masuk diberi palang, dimana palang ini diaktifkan melalui kartu rfid sehingga tidak sembarang orang dapat masuk atau keluar dari area parkir. Palang juga menutup secara otomatis jika lokasi perparkiran tersebut telah penuh dan akan membuka (diaktifkan melalui kartu rfid) jika lokasi perparkiran itu memiliki tempat yang kosong.

(15)

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang ada, maka perumusan dari masalah pada penelitian ini, yaitu bagaimana merancang dan merealisasikan sistem parkir otomatis menggunakan rfid dan menginformasikan area parkir yang kosong menggunakan PC sebagai tampilan visual.

1.3 Batasan Masalah

Adapun yang menjadi batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroller ATMega8535. 2. Sensor yang digunakan untuk informasi area parkir adalah infra merah dan

fotodioda.

3. Display yang menampilkan banyaknya tempat yang masih kosong adalah dengan tampilan PC.

4. RFID (Radio Frequency Identification) yang digunakan hanya pada band frekuensi rendah atau Band LF (Low Frequency).

5. Sebagai sampel digunakan 3 tag RFID.

6. Pintu / palang yang digunakan hanya simulasi dengan menggunakan motor stepper.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang suatu sistem keamanan parkir menggunakan RFID

2. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat penghitung jumlah kendaraan roda 4 (empat) dalam lokasi perparkiran.

3. Membuat sebuah alat yang dapat mengatur dan mengontrol sebuah lokasi perparkiran secara otomatis dengan memanfaatkan sinar infra merah dan fotodioda sebagai sensor untuk menghitung kendaraan dalam suatu lokasi perparkiran dan menginformasikan lokasi parkir yang masih tersedia.

(16)

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari sistem parkir otomatis ini antara lain, adalah:

1. Sebagai informasi bagaimana dasar membangun sebuah instrumen yang mampu mengatur sebuah lokasi perparkiran secara otomatis.

2. Mempermudah pengendara dalam memilih tempat untuk memarkirkan kendaraannya di dalam sebuah lokasi perparkiran.

3. Memodernisasi sistem perparkiran yang sudah ada selama ini sehingga menjadi lebih efisien.

4. Memberi keamanan pada kendaraan karena untuk masuk dan keluar dibutuhkan kartu RFID yang hanya bisa dimiliki oleh user yang terdaftar.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan dalam skripsi ini sebagai berikut:

BAB 1. PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian serta sistematika penulisan.

BAB 2. LANDASAN TEORI

Landasan teori dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan dalam pembahasan. Teori pendukung itu antara lain

mikrokontroler yang dipakai, cara kerja dari sensor, RFID, LM324, motor stepper, ULN2803 sebagai driver motor stepper.

BAB 3. PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian skematik dari masing - masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler.

(17)

BAB 4. DATA DAN ANALISA DATA

Pada bab ini meliputi hasil pengujian dari rangkaian dan cara kerja sistem serta penjelasan mengenai program yang digunakan.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari skripsi ini serta saran yang ditujukan demi perbaikan dan kesempurnaan kedepannya.

(18)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sensor Infra Merah

Sinar infra merah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Radiasi infra merah memiliki panjang gelombang antara 700 nm sampai 1 mm dan berada pada spektrum berwarna merah. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah tidak akan tampak oleh mata namun radisi panas yang ditimbulkannya masih terasa/ dideteksi.

Pada dasarnya komponen yang menghasilkan panas juga menghasilkan radiasi infra merah termasuk tubuh manusia maupun tubuh binatang. Cahaya infra merah mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang tetapi tidak dapat menembus bahan - bahan yang tidak dapat melewatkan cahaya yang nampak sehingga cahaya infra merah tetap mempunyai karakteristik seperti halnya cahaya yang nampak oleh mata.

(19)

Gambar 2.2 Simbol Infra Merah

Sifat-sifat cahaya infra merah : 1. Tidak tampak manusia

2. Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang 3. Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas

Komunikasi Infra merah dilakukan dengan menggunakan dioda infra merah sebagai pemancar dan modul penerima infra merah sebagai penerimanya. Untuk jarak yang cukup jauh, kurang lebih tiga sampai lima meter, pancaran data infra merah harus dimodulasikan terlebih dahulu untuk menghindari kerusakan data akibat noise.

Sinar infra merah yang dipancarkan oleh pemancar infra merah tentunya mempunyai aturan tertentu agar data yang dipancarkan dapat diterima dengan baik pada penerima. Oleh karena itu baik di pengirim infra merah maupun penerima infra merah harus mempunyai aturan yang sama dalam mentransmisikan (bagian pengirim) dan menerima sinyal tersebut kemudian mendekodekannya kembali menjadi data biner (bagian penerima). Komponen yang dapat menerima infra merah ini merupakan komponen yang peka cahaya, dapat berupa dioda (photodioda) atau transistor (phototransistor). Komponen ini akan merubah energi cahaya, dalam hal ini energi cahaya infra merah, menjadi pulsa - pulsa sinyal listrik. Komponen ini harus mampu mengumpulkan sinyal infra merah sebanyak mungkin sehingga pulsa - pulsa sinyal listrik yang dihasilkan kualitasnya cukup baik.

Prinsip utama dari rangkaian sensor infra merah seperti layaknya sebuah saklar yang memberikan perubahan tegangan apabila terdapat penghalang diantara tranceiver dan receiver. Sensor ini memiliki dua buah piranti yaitu rangkaian pembangkit/pengirim (Led Infra Merah) dan rangkaian penerima (Fotodioda). Rangkaian pembangkit/pengirim memancarkan sinar infra merah, kemudian

(20)

pancarannya diterima oleh penerima (fotodioda) sehingga bersifat menghantar akibatnya tegangan akan jatuh sampai sama dengan tegangan ground (0). Dan sebaliknya apabila tidak mendapat pancaran sinar infra merah maka akan menghasilkan tegangan.

2.2 Fotodioda

Fotodioda berbeda dengan dioda biasa. Fotodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah - ubah jika cahaya yang jatuh pada dioda berubah - ubah intensitasnya. Fotodioda digunakan sebagai saklar elektronik yang bereaksi akibat perubahan intensitas cahaya. Dalam keadaan gelap nilai tahananya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin besar cahaya yang jatuh pada dioda maka semakin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin besar. Begitu juga kebalikannya, jika cahaya yang jatuh pada dioda kecil maka tahanannya akan besar, sehingga arus yang mengalir kecil.

Gambar 2.3 Fotodioda

Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Fotodioda termasuk dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi fotodioda mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

(21)

Gambar 2.4 Simbol Fotodioda

Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan p-n dibias maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan p-n dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan elektron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron - elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka electron - elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.

2.3. RFID (Radio Frequency Identification)

2.3.1 Pengertian RFID

RFID (Radio Frequency Identification) adalah teknologi identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi transmisi radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari sebuah perangkat kecil yang disebut tag atau transponder (Transmitter + Responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari perangkat yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (RFID Reader). Tag RFID dapat dibaca dalam keadaan situasi rawan pada kecepatan luar biasa, umumnya merespon dalam waktu kurang dari 100 milidetik. Tag RFID adalah sebuah objek yang kecil seperti lem stiker yang dapat disertakan atau disatukan kedalam sebuah produk.

(22)

2.3.2 Jenis RFID

Penggolongan RFID berdasarkan catu daya terdiri dari: 1. RFID aktif

RFID aktif menggunakan sumber daya internal, seperti baterai sehingga akan mengurangi daya yang diperlukan oleh pembaca RFID dan tag dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang lebih jauh. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan ukurannya yang lebih besar karena lebih komplek. Semakin banyak fungsi yang dapat dilakukan oleh tag RFID maka rangkaiannya akan semakin komplek dan ukurannya akan semakin besar. 2. RFID pasif

RFID pasif adalah RFID tag yang catu dayanya diperoleh dari medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID. Rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya kecil, dan lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang dekat dan pembaca RFID harus menyediakan daya tambahan untuk tag RFID.

3. RFID semi - pasif

RFID semi - pasif menggunakan sumber daya internal untuk memantau kondisi lingkungan, tetapi membutuhkan energi RF ditransfer dari pembaca / interogator mirip dengan tag pasif untuk daya respon tag. Semi - pasif RFID tag menggunakan proses untuk menghasilkan respon tag mirip dengan tag pasif. Semi - pasif tag berbeda dari pasif dalam tag semi pasif memiliki sumber daya internal (baterai) untuk sirkuit tag ini yang memungkinkan tag untuk menyelesaikan fungsi lain seperti pemantauan kondisi lingkungan (suhu, shock) dan yang dapat memperpanjang sinyal tag jangkauan.

(23)

Tabel 2.1 Perbandingan RFID Aktif, Semi-Pasif dan Pasif Tipe

Aktif Semi Pasif Pasif

Karak- teristik

Sumber Energi Baterai pada label

Baterai untuk menjalankan chip, Energi

gelombang radio dari reader untuk komunikasi hanya di dalam

jangkauan reader

Energi

gelombang radio dari reader untuk menjalankan chip dan komunikasi

Ketersediaan sinyal gelombang radio

Selalu ada 100 feet

Rendah Hanya di dalam

jangkauan reader, kurang dari 10 feet

Kekuatan sinyal Tinggi Rendah Sangat rendah

Kebutuhan sinyal yang kuat

Sangat rendah Sangat tinggi

Bidang penerapan Berguna untuk label barang yang bernilai tinggi untuk di scan dalam jarak jauh, misal mobil

Berguna untuk barang yang bervolume tinggi dan bisa discan dalam jaran dekat, misal perdagangan ritel

2.3.3 Sistem RFID

(24)

1. Tag RFID

Tag RFID adalah perangkat yang dibuat dari rangkaian elektronika dan antena yang terintegrasi di dalam rangkaian tersebut. Rangkaian elektronik dari tag RFID umumnya memiliki memori sehingga tag ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan data. Memori pada tag secara dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel menyimpan data Read Only, misalnya serial number yang unik yang disimpan pada saat tag tersebut diproduksi. Sel lain pada RFID mungkin juga dapat ditulis dan dibaca secara berulang.

2. Antena

Antena digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi radio antara pembaca RFID dengan tag RFID.

3. Pembaca RFID / Reader

Pembaca RFID adalah perangkat yang kompatibel dengan tag RFID yang akan berkomunikasi secara wireless dengan tag. Sebuah pembaca RFID harus menyelesaikan dua buah tugas, yaitu:

• Menerima perintah dari software aplikasi • Berkomunikasi dengan tag RFID

Pembaca RFID merupakan penghubung antara software aplikasi dengan antena yang akan meradiasikan gelombang radio ke tag RFID. Gelombang radio yang diemisikan oleh antena berpropagasi pada ruangan di sekitarnya. Akibatnya data dapat berpindah secara wireless ke tag RFID yang berada berdekatan dengan antena. Pembaca bisa ditempelkan dalam posisi stasioner (misalnya, di samping ban berjalan di pintu pabrik atau dermaga di gudang), portabel (diintegrasikan ke dalam komputer mobile yang juga dapat digunakan untuk memindai kode bar), atau bahkan tertanam dalam elektronik peralatan seperti print-on-demand printer label.

4. Software Aplikasi

Sofware aplikasi adalah aplikasi pada sebuah workstation atau PC yang dapat membaca data dari tag melalui pembaca RFID. Baik tag dan pembaca RFID dilengkapi dengan antena sehingga dapat menerima dan memancarkan gelombang elektromagnetik.

(25)

2.3.4 Frekuensi Kerja RFID

Ada beberapa band frekuensi yang digunakan untuk sistem RFID. Pemilihan dari frekuensi kerja sistem RFID akan mempengaruhi jarak komunikasi, interferensi dengan frekuensi sistem radio lain, kecepatan komunikasi data, dan ukuran antena.

Tag RFID dan pembaca harus disetel ke frekuensi yang sama untuk berkomunikasi. Sistem RFID menggunakan frekuensi yang berbeda, tetapi yang paling umum adalah frekuensi rendah (30 kHz – 500 kHz), frekuensi tinggi (13,56 MHz) dan ultra-tinggi-frekuensi atau UHF (860-960 MHz). Microwave (2,45 GHz) juga digunakan dalam beberapa aplikasi.

Gambar 2.5 Frekuensi yang dapat digunakan RFID

Pada frekuensi rendah, tag pasif tidak dapat mentransmisikan data dengan jarak yang jauh, karena keterbatasan daya yang diperoleh dari medan elektromagnetik. Akan tetapi komunikasi tetap dapat dilakukan tanpa kontak langsung. Pada kasus ini hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah tag pasif harus terletak jauh dari objek logam, karena logam secara signifikan mengurangi fluks dari medan magnet. Akibatnya tag RFID tidak bekerja dengan baik, karena tag tidak menerima daya minimum untuk dapat bekerja.

Pada frekuensi tinggi, jarak komunikasi antara tag aktif dengan pembaca RFID dapat lebih jauh, tetapi masih terbatas oleh daya yang ada. Sinyal elektromagnetik

(26)

pada frekuensi tinggi juga mendapatkan pelemahan (atenuasi) ketika tag tertutupi oleh es atau air. Pada kondisi terburuk, tag yang tertutup oleh logam tidak terdeteksi oleh pembaca RFID.

Ukuran antena yang harus digunakan untuk transmisi data bergantung dari panjang gelombang elektromagnetik. Untuk frekuensi yang rendah, maka antena harus dibuat dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan RFID dengan frekuensi tinggi.

2.3.5 Cara Kerja RFID

RFID menggunakan RF (Gelombang radio/gelombang elektromagnetik) sinyal untuk memindahkan informasi dari RFID tag ke reader, sehingga dapat beroperasi diberbagai macam kondisi lingkungan yang berbeda, dan memberikan tingkat integritas data yang tinggi.

Gambar 2.6 Skema Kerja Perangkat RFID

Ketika suatu RFID tag melewati daerah antena scanning, RFID tag akan mendeteksi sinyal aktivasi dari antena. Hal ini akan mengaktifkan chip RFID, lalu ia akan mengirimkan informasi pada microchipnya untuk ditangkap oleh scanning antenna. Tag RFID tidak memiliki catu daya sehingga antena berfungsi sebagai pencatu sumber daya dengan memanfaatkan medan magnet dari pembaca (reader) kemudian memodulasi medan magnet tersebut untuk nantinya digunakan kembali mengirim data yang ada dalam tag RFID. Pemgiriman data dari tag ke reader

(27)

menggunakan gelombang elektromagnetik kemudian diterima oleh antena pada label RFID. Pengiriman data dari label RFID berupa nomor serial yang tersimpan dalam label, dengan mengirim kembali gelombang radio ke reader. Informasi dikirim dan dibaca dari label RFID oleh reader menggunakan gelombang radio.

2.3.6 Format Data RFID

Pembacaan format data yang dikeluarkan oleh RFID reader adalah dengan format output ASCII atau Wiegand 26-bit. Output data dengan format ASCII adalah yang paling banyak digunakan karena outputnya sangat mudah untuk dihubungkan pada mikrokontroller atau PC dengan menggunakan komunikasi serial UART.

2.3.6.1Format Data ASCII

Output yang memiliki format ASCII memiliki struktur sebagai berikut:

Tabel 2.2 Data ASCII

02 (1 byte)

10 data karakter ASCII (10 byte) Checksum (2 byte) CR (1 byte) LF (1 byte) 03 (1 byte)

ASCII (RS232)

Pin1 Ground Zero volts and Tuning Capacitor Ground Pin2 Reset Bar Strap to +5V

Pin3 Antenna NC

Pin4 Antenna NC

Pin5 Strap to Ground

Pin6 CMOS Serial ASCII

Pin7 TTL Data Serial ASCII inverted Pin8 BEEP/LED 2,7 KHz Logic Pin9 +4,6 through +5,5V Supply DC volts

(28)

Format data ASCII memiliki total panjang data 16 bytes dengan tambahan masing – masing 1 byte sebagai start bit dan stop bit. Nilai checksum merupakan hasil dari

exclusive OR dari 10 bytes data ASCII. CR dan LF merupakan kode kontrol yang akan menggeser cursor ke sebelah kiri tampilan, tetapi tidak akan menyebabkan perpindahan baris. Line Feed (LF) merupakan kode kontrol yang akan menyebabkan

cursor berada pada baris selanjutnya.

2.3.7 Tingkat Akurasi Sistem RFID

Tingkat akurasi RFID di definisikan sebagai tingkat keberhasilan RFID reader melakukan identifikasi sebuah tag yang berada pada area kerjanya. Keberhasilan dari proses identifikasi sangat dipengaruhi oleh beberapa batasan fisik, yaitu:

1. Posisi antena pada RFID reader

2. Karakteristik dari material lingkungan yang mencakup sistem RFID 3. Batasan catu daya

4. Frekuensi kerja sistem RFID

2.4. Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosessor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam bidang pendidikan.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer

(29)

perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secara luas pada dunia industri. Banyak sekali penelitian atau proyek mahasiswa yang menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang relatif murah. Hal ini dikarenakan produksi masal yang dilakukan oleh para produsen chip seperti Atmel, Maxim, dan Microchip. Mikrokontroler saat ini merupakan chip utama pada hampir setiap peralatan elektronika canggih. Alat-alat canggih sekarang ini sangat bergantung pada kemampuan mikrokontroler tersebut.

Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler Atmega8535

2.4.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny,

(30)

keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Arsitektur ATMega8535 secara umum adalah sebagai berikut :

a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D b. ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 saluran

c. 3 buah timer/counter dengan kemampuan perbandingan d. SRAM sebesar 512 byte

e. Port antar muka SP18535 “memory map” f. Watchdog timer dengan silator internal

g. 512 byte EEPROM yang dapat di program saat operasi h. 8 kb Flash memory dengan kemampuan Read While Write

i. Unit interupsi internal dan eksternal j. 4 channel PWM

k. 6 sleep modes : ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Idle, standby

dan extended standby

l. Analog comparator

Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps AVR ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal.

Register keperluan umum menempati space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani I/O dan control terhadap mikrokontroller menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroller, seperti control register, timer/conter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Register khusus alamat memori secara lengkap Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.

(31)

(32)

2.4.2 Konfigurasi Pin ATMega8535

Konfigurasi pin ATMega8535 bisa dilihat pada gambar 2.10 dibawah ini.

Gambar 2.9 Pin ATMega8535

Keterangan:

a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya b. GND merupakan pin Ground

c. Port A (PA0 – PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC

d. Port B (PB0 – PB7) merupakan pin I/O yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator analog dan SPI

e. Port C (PC0 – PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus, yaitu komparator analog dan timer oscillator

f. Port D (PD0 – PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial

g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler h. XTAL1 dan XTAL merupakan pin masukan clock eksternal

i. AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC

(33)

Data yang dipakai dalam mikrokontroler ATMega8535 dipresentasikan dalam sistem bilangan biner, desimal dan bilangan heksadesimal. Data yang terdapat di mikrokontroler dapat diolah dengan berbagai operasi aritmatik (penjumlahan, pengurangan, dan perkalian) maupun operasi nalar (AND, OR, dan EOR /eksklusif OR). AVR ATmega8535 memiliki tiga buah timer, yaitu:

1. Timer/counter 0 (8 bit) 2. Timer/counter 1 (16 bit) 3. Timer/counter 2 (8 bit)

Karena ATMega8535 memiliki 8 saluran ADC maka untuk keperluan konversi sinyal analog menjadi data digital yang berasal dari sensor dapat langsung dilakukan prosesor utama. Beberapa karakteristik ADC internal ATMega8535 adalah:

1. Mudah dalam pengoperasian 2. Resolusi 10 bit

3. Memiliki 8 masukan analog 4. Konversi pada saat CPU sleep 5. Interrupt waktu konversi selesai

2.5 MAX 232

MAX232 adalah chip yang digunakan untuk menghubungkan antara isyarat RS232 dan UART. MAX232 adalah IC pertama yang dalam satu paket berisi driver dan penerima. MAX232 mempunyai 16 pin dan menggunakan tegangan 5V. Isyarat RS232 banyak terdapat pada komputer dan beberapa peralatan lain. Isyarat UART terdapat pada mikrokontroler atau IC (Integrated Circuit). Isyarat RS232 dan isyarat UART adalah hampir sama. Antara lain meliputi isyarat menghantar dan menerima (transmit and receive). Yang membedakan kedua isyarat ini hanyalah level tegangannya.

(34)

Gambar 2.10 Max-232

RS-232 adalah standar komunikasi serial yang didefenisikan sebagai antar muka antara perangkat terminal data dan perangkat kumunikasi data menggunakan pertukaran data biner secara serial.

Standar RS-232 mendefenisikan kecepatan 256 kbps atau lebih rendah dengan jarak kurang dari 15 meter. Dengan susunan pin khusus yang disebut null modem cable, standar RS-232 dapat juga digunakan untuk komunikasi data antara dua komputer secara langsung.

2.6 Motor Stepper

Motor Stepper adalah motor DC yang gerakannya bertahap (step per step) sesuai dengan pulsa yang diberikan padanya dan memiliki akurasi yang tinggi tergantung pada spesifikasinya.

Pada umumnya motor stepper hanya mempunyai kumparan pada statornya sedangkan pada bagian rotornya merupakan magnet permanen. Dengan model motor seperti ini maka motor stepper dapat diatur posisinya pada posisi tertentu dan/atau berputar ke arah yang diinginkan, searah jarum jam atau sebaliknya.

Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data pada komutatornya. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan semakin cepat pula berputarnya. Pada kebanyakan motor stepper kecepatannya dapat diatur dalam daerah frekuensi audio dan akan menghasilkan putaran yang cukup cepat.

(35)

2.6.1 Jenis Motor Stepper

Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, secara umum terdapat dua jenis motor stepper yaitu bipolar dan unipolar.

1. Motor Stepper Unipolar

Motor stepper unipolar terdiri dari dua lilitan yang memiliki center tap. Center tap dari masing - masing lilitan ada yang berupa kabel terpisah ada juga yang sudah terhubung didalamnya sehingga center tap yang keluar hanya satu kabel. Untuk motor stepper yang center tapnya ada pada masing – masing lilitan kabel inputnya ada 6 kabel. Namun jika center tapnya sudah terhubung di dalam kabel inputannya hanya 5 kabel. Center tap dari motor stepper dapat dihubungkan ke pentanahan atau ada juga yang menghubungkannya ke +VCC hal ini sangat dipengaruhi oleh driver yang digunakan. Sebagai gambaran dapat dilihat konstruksi motor stepper unipolar pada gambar berikut.

Gambar 2.11 Konstruksi Motor Stepper Unipolar

Motor ini mempunyai step tiap 30° dan mempunyai dua buah liliatan yang didistribusikan berseberangan 180° di antara kutub pada stator. Sedangkan pada rotornya menggunakan magnet permanen yang berbentuk silinder dengan mempunyai 6 buah kutub, 3 kutub selatan dan 3 buah kutub utara. Sehingga dengan konstruksi seperti ini maka jika dibutuhkan kepresisian dari motor stepper yang lebih tinggi dibutuhkan pula kutub - kutub pada stator dan rotor yang semakin banyak pula. Pada gambar 2.11, motor tersebut akan bergerak setiap step sebesar 30° dengan 4 bit urutan data (terdapat dua buah lilitan dengan tap, total lilitan menjadi 4 lilitan).

(36)

Ketelitian dari magnet permanen di rotor dapat sampai 1,8° untuk tiap stepnya. Ketika arus mengalir melalui tap tengah pada lilitan pertama akan menyebabkan kutub pada stator bagian atas menjadi kutub utara sedangkan kutub stator pada bagian bawah menjadi kutub selatan. Kondisi akan menyebabkan rotor mendapat gaya tarik menuju kutub - kutub ini. Dan ketika arus yang melalui lilitan 1 dihentikan dan lilitan 2 diberi arus maka rotor akan mengerak lagi menuju kutub - kutub ini. Sampai di sini rotor sudah berputar sampai 30° atau 1 step.

2. Motor stepper bipolar

Motor stepper bipolar memiliki dua lilitan. Perbedaan dari tipe unipolar adalah bahwa pada tipe bipolar lilitannya tidak memiliki center tap. Keunggulan tipe bipolar yaitu memiliki torsi yang lebih besar jika dibandingkan dengan tipe unipolar untuk ukuran yang sama.

Gambar 2.12 Konstruksi Motor Stepper Bipolar

Pada motor stepper tipe ini hanya memiliki empat kabel masukan. Namun untuk menggerakan motor stepper tipe ini lebih rumit jika dibandingkan dengan menggerakan motor stepper tipe unipolar.

2.7 ULN2803

ULN2803 adalah chip Integrated Circuit (IC) berupa rangkaian transistor Darlinton dengan Tegangan Tinggi. Hal ini memungkinkan untuk membuat antar muka sinyal TTL dengan beban tegangan tinggi. Chip mengambil sinyal tingkat rendah (TLL, CMOS, PMOS, NMOS - yang beroperasi pada tegangan rendah dan arus rendah) dan

(37)

bertindak sebagai relay, menyalakan atau mematikan tingkat sinyal yang lebih tinggi di sisi yang berlawanan. Bentuk fisiknya dapat dilihat seperti gambar berikut.

Gambar 2.13 ULN2803

Motor stepper merupakan motor yang bergerak dengan cara step per step atau langkah perlangkah. Pengontrolan motor ini berdasarkan pulsa - pulsa data yang diberikan dengan urutan yang tepat, namun selain itu pulsa yang diberikan harus mempunyai arus yang cukup besar untuk fase lilitan agar motor bisa bergerak.

Untuk itu biasa digunakan IC ULN2803 sebagai driver motor stepper karena sifatnya seperti transistor darlington sehingga dapat menahan arus lebih besar dibandingkan jika motor langsung dicatu dari port mikrokontroler bisa menyebabkan kerusakan akibat kelebihan arus.

Secara fisik ULN2803 adalah konfigurasi IC 18-pin dan berisi delapan transistor NPN. Pins 1-8 menerima sinyal tingkat rendah, pin 9 sebagai grounding (untuk referensi tingkat sinyal rendah). Pin 10 adalah COM pada sisi yang lebih tinggi dan umumnya akan dihubungkan ke tegangan positif. Pins 11-18 adalah output (Pin 1 untuk Pin 18, Pin 2 untuk 17, dst).

(38)

Sebuah sinyal TTL beroperasi dalam selang 0-5V, dengan segala sesuatu antara 0,0 dan 0.8V dianggap "rendah" (off), dan 2,2 sampai 5.0V dianggap "tinggi" (on). Daya maksimum yang tersedia pada sinyal TTL tergantung pada jenisnya, tetapi umumnya tidak melebihi 25mW (~ 5mA @ 5V), sehingga tidak cukup untuk sesuatu seperti kumparan relay. Di sisi output ULN2803 umumnya berada pada selang nilai 50V/500mA, sehingga dapat mengoperasikan beban kecil secara langsung. Pada aplikasi lain, sering digunakan untuk daya kumparan dari satu atau lebih relay, yang memungkinkan tegangan yang lebih tinggi atau arus yang lebih kuat, dikontrol oleh sinyal tingkat rendah. Dalam aplikasi arus kuat (listrik), ULN2803 menggunakan tingkat rendah (TTL) sinyal untuk mengaktifkan ataupun mematikan sinyal tegangan/arus yang lebih tinggi pada sisi output.

2.8 IC LM324

IC LM324 merupakan IC Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah op-amp yang berfungsi sebagai komparator. IC ini mempunyai tegangan kerja antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan -5V sampai -15V untuk -Vcc. Bentuk fisik IC LM324 dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.15 Bentuk Fisik LM324

Sedangkan untuk konfigurasi dari pin – pin IC LM324 dapat kita lihat pada gambar 2.17.

(39)

Gambar 2.16 Konfigurasi Pin LM324

Keterangan: n

a. Pin 1,7,8,14 (Output) : Merupakan sinyal output

b. Pin 2,6,9,13 (Inverting Input) : Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang berkebalikan dari input.

c. Pin 3,5,10,12 (Non-inverting input): Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang sama dengan input

(tidak berkebalikan).

d. Pin 4 (+Vcc) : Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara +5 Volt sampai +15 Volt.

e. Pin 11 (-Vcc) : Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara -5 Volt sampai -15 Volt.

(40)

BAB 3

RANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Rangkaian

KOMPARATOR MODUL RFID AT MEG A 8 5 3 5 Konverter

db9 to USB USB PC Motor

stepper Fotodioda

Led Infra Merah

Power Supply

Gambar 3. 1Diagram Blok Sistem

Dari diagram blok di atas menggambarkan bahwa sistem yang penulis rancang akan melakukan identifikasi kendaraan melalui pembacaan tag rfid dan menghitung jumlah mobil yang diparkir. Sistem ini terdiri dari modul rfid untuk membaca kartu yang ditag oleh pengguna sebagai syarat masuk area parkir serta led infra merah dan fotodioda untuk mendeteksi kendaraan yang parkir.

Sistem akan memeriksa apakah lahan parkir masih ada yang kosong atau tidak menggunakan sensor infrared-phtodioda. Jika tidak ada lahan yang kosong, maka sistem tidak akan membuka palang. Jika ada lahan yang kosong maka modul rfid diaktifkan melaui tag card rfid, palang yang digerakkan motor stepper akan terbuka agar kendaraan dapat masuk dan keluar, kemudian info sisa lahan parkir akan di kirimkan melalui komunikasi serial ke tampilan PC.

(41)

3.2 Rangkaian Power Supply

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian atau dengan kata lain menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke relay. Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.2 di atas. Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 F. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

(42)

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock. ATmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535

Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum Mikrokontroler ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar di atas. Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

(43)

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda

Gambar 3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda

Pada saat intensitas inflamerah yang diterima fotodioda besar maka tahanan fotodioda menjadi kecil, sedangkan jika intensitas infrared yang diterima fotodioda kecil maka tahanan yang diterima fotodioda menjadi besar. Fotodioda dihubungkan seri dengan sebuah R dan dicatu dengan sumber tegangan DC dalam keadaan bias balik. Arus balik akan bertambah besar bila ada intensitas cahaya yang jatuh pada pertemuan P-N fotodioda dan arus balik ( Iλ ) akan menjadi sangat kecil bila pada pertemuan P-N fotodioda tidak terdapat intensitas cahaya yang jatuh padanya. Arus yang mengalir pada kondisi gelap disebut dengan “dark current”, sedangkan resistansinya ditentukan dengan hukum Ohm.

(44)

3.5 Rangkaian Motor Stepper

Motor stepper yang digunakan pada alat ini adalah motor stepper unipolar yang memiliki 4 kumparan, setiap step-nya dapat berputar sebesar 1,8 derajad. Motor stepper ini dihubungkan langsung dengan tali untuk menaik-turunkan palang, jadi setiap perputaran motor stepper berpengaruh pada naik turunnya palang.

Gambar 3.5 Motor Stepper Unipolar

Pergerakan motor stepper dikendalikan oleh mikrokontroler. Logika - logika yang diberikan oleh mikrokontroler memiliki tegangan sebesar 5 volt dan arus yang cukup kecil, sedangkan motor stepper yang digunakan untuk alat ini memerlukan arus 500 mA dan tegangan 12 volt. Karena itu diperlukan suatu rangkaian penyangga antara motor stepper dan mikronkontroler yang dalam hal ini boleh penulis katakan sebagai driver motor stepper.

(45)

Output dari driver motor stepper adalah 12 volt. Fungsinya sebagai perantara antara mikrokontroler dan motor stepper. Dengan kata lain, mikrokontroler hanya memberikan logika - logika untuk menggerakkan motor sepper, sedangkan arus dan tegangan yang digunakan untuk menggerakkan motor stepper diambil dari rangkaian penyangga ini.

3.6 Rangkaian RFID Reader Modul

Gambar 3.7 Rangkaian Reader RFID

Pembuatan reader RFID memanfaatkan IC ID-12. Rangkaian RFID dapat dilihat seperti gambar di atas dan komponen module ini terdiri dari:

- Tag RFID berupa kartu, berfungsi sebagai transponder untuk merespon dan mentransmisikan gelombang radio 125 Khz - 134 Khz, lengkap dengan antena dan memori ROM yang diprogram untuk satu ID.

- RFID Reader (ID -12 Innovations) berupa module Transceiver (pasangan dari Tag) yang berfungsi mengaktifkan dan membaca signal berisi kode unik berbeda - beda dari setiap Tag untuk dikirim dan diproses oleh rangkaian pengendali.

Keluaran pada rangkaian tersebut akan dihubungkan dengan sistem mikrokontroler ATMega8535 dengan memanfaatkan pin 8 (D1) sebagai keluaran dari rangkaian

(46)

RFID. Pin ini akan digunakan sebagai jalur pengiriman data yang terbaca dari tag. Cara komunikasi rangkaian RFID dengan mikrokontroler adalah secara serial, artinya pengiriman bit demi bit data dilakukan secara bergantian mengikuti siklus clock tertentu.

3.7 Rangkaian RS 232

Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam sistem embedded, karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan devais lainnya.

Port serial pada mikrokontroller terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD, RXD berfungsi untuk menerima data dari komputer/perangkat lainnya, TXD berfungsi untuk mengirim data ke komputer/perangkat lainnya.

Gambar 3.8 Max232 dalam Rangkaian

Standar komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232 mempunyai standar tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tetapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232

(47)

3.8 Flowchart Program

mulai

Cek tag rfid masuk Cocok user dengan database? Ya Tampilkan jumlah lahan yang kosong baca lahan yang kosong Masih ada lahan kosong? Ya Buka Palang ya

Cek tag rfid keluar Tidak Palang tidak terbuka Tidak Ya Tidak Tidak

Gambar 3.9 Flowchart Program

Penjelasan Flowchart sebagai berikut :

Program diawali dengan pembacaan lahan yang kosong. Jika tidak ada lahan yang kosong, maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Jika ada lahan yang kosong maka program akan menuju blok tag rfid yang masuk. Jika tidak maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Pada blok tag rfid yang keluar, apabila tidak ada tag rfid yang keluar, maka program akan kembali membaca lahan yang kosong. Jika ada tag rfid masuk, maka program akan menuju blok untuk mencocokkan user dengan database. Jika tidak cocok, maka palang tidak terbuka. Jika cocok, maka palang akan terbuka dan tampilan lahan yang kosong akan diperbaharui.

(48)

Pada blok tag rfid yang masuk, apabila tidak ada tag rfid yang masuk, maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Jika ada tag rfid masuk, maka program akan menuju blok untuk mencocokkan user dengan database. Jika tidak cocok, maka palang tidak terbuka. Jika cocok, maka palang akan terbuka dan tampilan lahan yang kosong akan diperbaharui.

(49)

BAB 4

DATA DAN ANALISA DATA

4.1 Pengujian Power Supply

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 Volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +9 Volt dan +12 Volt, tetapi +8,97 Volt dan +12,03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap - tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni. Selain itu, tegangan jala - jala listrik yang digunakan tidak stabil.

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Karena pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu ATMega8535.

ATMega menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

(50)

Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroller

4.3 Pengujian Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda

Gambar 4.2 Infra Merah dan Fotodioda

Pengujian rangkaian ini dilakukan dengan cara memancarkan sinar infra merah ke fotodioda secara langsung dan melihat hasil outputnya. Pada rangkaian penerima, fotodioda dioperasikan pada bias balik, dimana fotodioda akan memiliki hambatan yang besar jika tidak terkena sinar infra merah. Dan hambatannya akan berubah menjadi kecil jika fotodioda terkena sinar infra merah. Jadi hambatannya tergantung dari besarnya intensitas sinar infra merah yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil.

(51)

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan multimeter digital untuk mengetahui tegangan keluaran dari fotodioda. Hasil pengukurannya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Vout Fotodioda Keterangan Vout (V) Terkena inframerah 2,3 Tidak terkena inframerah 4,7

Dari tabel diatas kita dapat melihat bahwa apabila fotodioda menerima infra merah maka tegangan keluarannya akan lebih kecil bila dibandingkan dengan fotodioda yang tidak menerima infra merah.

Analisanya sebagai berikut: Jika ada sinar infra merah yang mengenai fotodioda, maka hambatan pada fotodioda akan kecil, sehingga tegangan V- akan kecil. Misalnya tahanan fotodioda mengecil menjadi 10 kOhm. Maka dengan teorema pembagi tegangan:

V- = Rrx/(Rrx + R2) x Vcc V- = 10 / (10+10) x 5 Volt V- = (10/20) x 5 Volt V- = 2,5 Volt

Sedangkan jika tahanan fotodioda besar maka tegangan V- akan besar (mendekati nilai Vcc). Misal tahanan fotodioda menjadi 150 kOhm. Maka dengan teorema pembagi tegangan:

V- = Rrx/(Rrx + R2) x Vcc V- = 150 / (150+10) x Vcc V- = (150/160) x 5 Volt V- = 4,7 Volt

Pada rangkaian, output dari fotodioda diumpankan ke sistem komparator lm324. Sekarang kita akan melihat trimpot. Trimpot adalah komponen pembagi tegangan

(52)

dengan mengubah nilai resistansi yang ada di dalamnya. Dalam rangkaian ini maka nilai trimpot akan berkisar antara 5 Volt sampai 0 Volt. Nilai tegangan trimpot ini akan mempengaruhi nilai V+yang diterima komparator sebagai nilai referensi komparator.

Komparator dalam rangkaian ini berfungsi untuk menghasilkan tegangan sebesar 0 Volt atau 5 Volt pada output komparator. Jika V+ lebih dari V- maka output komparator = 5 Volt. Jika V+ kurang dari V- maka output komparator = 0 Volt.

Misal kita mengatur besar V+ dengan cara memutar putaran pada trimpot hingga dihasilkan tegangan sebesar 3,5 Volt. Pada saat intensitas infra merah besar yang mengakibatkan tahanan fotodioda mengecil menjadi 10 kOhm dan mengakibatkan V- = 2,5 Volt maka output komparator menjadi 5 Volt. Pada saat intensitas infra merah kecil yang mengakibatkan tahanan fotodioda membesar menjadi 150 kOhm dan mengakibatkan V- = 4,7 Volt maka output komparator menjadi 0 Volt.

Penghubungan Output komparator dengan Vcc bertujuan sebagai rangkaian PullUp. Hal ini dikarenakan arus yang keluar dari komparator begitu kecil sehingga walaupun memiliki nilai tegangan sebesar 5 Volt tidak dapat diterima beban (dalam rangkaian diatas beban adalah LED). Dengan penambahan Vcc, ketika tegangan output dari komparator bernilai 0 Volt maka arus dari Vcc lebih banyak memilih mengalir menuju output komparator yang bernilai 0 Volt dan tanpa beban.ketika tegangan output dari komparator bernilai 5 Volt maka arus dari Vcc akan banyak mengalir menuju LED kemudian ke ground yang mengakibatkan LED menyala. LED akan menyala jika sensor menerima sinar infra merah, dan akan mati jika sensor tidak menerima sinar infra merah.

Dapat disimpulkan bahwa semakin besar infra merah yang mengenai fotodioda maka semakin kecil tegangan yang keluar dari fotodioda. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil infra merah yang mengenai fotodioda maka semakin besar tegangan keluaran dari fotodioda.

(53)

4.4 Pengujian Motor Stepper

Motor stepper yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor stepper unipolar dengan 4 jalur data dan satu jalur common. Motor stepper ini bekerja dengan baik pada arus 500 mA dan tegangan 12 V. ULN2803 digunakan sebagai perantara antara mikrokontroler dengan motor stepper. Motor stepper dapat digerakkan dengan cara memberikan pulsa – pulsa. Pulsa ini dapat mengerakkan motor stepper sebanyak 1 siklus (4 step).

Tabel 4.2 Data Pulsa Penggerak Motor Stepper Membuka Palang

D1 D2 D3 D4

1 0 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

Pergerakan motor stepper dilakukan dari kiri ke kanan sesuai dengan data pada tabel di atas. Ketika motor stepper diberi logika 1 (high) maka pergerakannya akan mengikuti pulsa yang di berikan sehingga motor akan menggerakkan palang kekanan searah jarum jam (palang terbuka). Logika 0 dan 1 artinya memberikan pulsa atau memberikan tegangan senilai 0 volt untuk 0 (low) dan 5 volt untuk 1 (high). Untuk menutup palang, kita berikan pulsa yang arahnya berlawanan dengan arah jarum jam. Sehingga pergerakan motor stepper dilakukan dari kanan ke kiri.

Tabel 4.3 Data Pulsa Penggerak Motor Stepper Menutup Palang

D1 D2 D3 D4

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

(54)

Dengan mengikuti keterangan diatas kita depat membuat program dari mikrokontroler untuk menggerakkan motor stepper:

#include <mega8535.h> #include <delay.h> int i;

void main {

for (i=0;i<50;i++) {

PORTA=0x81; delay_ms(10); PORTA=0x42;

delay_ms(10); PORTA=0x24; delay_ms(10); PORTA=0x18; delay_ms(10); }

}

Program ini akan menggerakkan motor stepper sebesar 90 derajat searah jarum jam. Dimana motor stepper dihubungkan melalui portA, dan program portA diisikan dengan nilai yang secara bertahap nilainya akan bergeser kearah kiri. Perintah “for (i=0;i<50;i++)” digunakan untuk membatasi jumlah step pergeseran motor stepper. Dalam hal ini dibatasi sebanyak 50 kali. Artinya pada program ini motor stepper diputar sebanyak 50 step. Dalam satu step motor stepper ini dapat berputar sebesar 1,8 derajat. Dengan demikian pada program motor stepper berputar sebesar 50 x 1,8 = 90 derajat.

Kecepatan putaran motor stepper pada program ditentukan oleh delay. Semakin cepat delay maka perputarannya semakin cepat pula. Karena pada program delay yang

(55)

dipakai adalah 0,13 detik, maka lamanya waktu yang dibutuhkan untuk memutar motor stepper sebesar 90 derajat adalah 50 x 0,13 detik = 6,5 detik.

MOTOR STEPPER

12 V

40 1 18

39 ₂ ₁₇

38 3 16

37 ₄ ₁₅

5 14

6 13

7 12

8 11

9 10

Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Motor Stepper

Setiap pin inputan dati motor stepper akan dihubungkan dengan pin keluaran dari driver motor stepper dimana pulsa keluaran dari driver yang akan diberikan pada motor stepper di atur oleh mikrokontroler atmega8535 yaitu pada PA0, PA1, PA2 dan PA3, dengan demikian keluaran dari mikrokontroler dihubungkan dengan pin input dari drivermotor stepper yaitu IC ULN2803 seperti pada gambar diatas. IC ULN2803 mampu beroperasi pada tegangan +5V dan output yang keluar dari IC ULN2803 ini akan bertentangan dengan input yang diberikan.

Pada penelitian ini digunakan 1 motor stepper untuk membuka dan menutup palang. Motor stepper akan bergerak menutup dan membuka palang sesuai dengan instruksi dari mikrokontroller.

4.5 Pengujian RFID Reader Modul

Pengujian modul ini dilakukan dengan cara menghubungkannya dengan komputer PC menggunakan komunikasi serial RS-232 dan Hyper-Terminal atau Serial terminal

(56)

Software. Fungsi Hyperterminal ini adalah untuk melihat ID kartu yang dimiliki oleh masing - masing kartu (tag) RFID. Tag yang diuji hanya 2 buah. Tag yang berhasil dibaca oleh RFID Reader dan terbaca di komputer, terlihat di Tabel berikut.

Tabel 4.4 Hasil Pengujian RFID NO Kartu RFID Terbaca

1 4D00D5E393E8 2 480085F53F07

Sedangkan 1 kartu lagi digunakan untuk melihat bahwa sistem keamanan parkir ini ditandai dengan terbuka atau tidaknya palang ketika kartu ketiga didekatkan ke reader. Kemudian untuk mengetahui jarak maksimal pembacaan tag rfid dengan readernya dilakukan pengujian dengan cara mendekatkan tag dengan reader untuk jarak – jarak tertentu, datanya dapat dilihat pada berikut.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Pembacaan Tag RFID Jarak Tag terhadap

Reader (cm)

Tag 1 Tag 2 Tag 3

1 Terbaca Terbaca Tidak terbaca

2 Terbaca Terbaca Tidak terbaca

3 Terbaca Terbaca Tidak terbaca

4 Terbaca Terbaca Tidak terbaca

5 Terbaca Terbaca Tidak terbaca

6 Tidak terbaca Tidak terbaca Tidak terbaca 7 Tidak terbaca Tidak terbaca Tidak terbaca 8 Tidak terbaca Tidak terbaca Tidak terbaca

Indikator dari pengujian pembacaan tag rfid adalah buzzer yang berbunyi ketika tag rfid didekatkan dengan readernya. Dari data terlihat bahwa jarak maksimal reader dapat membaca tagnya adalah 5 cm. Ketika pengujian dilakukan pada jarak 6 dan 7 cm, reader tidak merespon ditandai dengan buzzer yang tidak berbunyi. Dengan kata lain semakin jauh jarak pembacaan tag ke reader maka keberhasilan pembacaan tag semakin kecil. Ketika tag ketiga di didekatkan ke reader untuk semua jarak

(57)

pengujian hasilnya adalah reader tidak membaca atau merespon tag ketiga ini ditandai dengan buzzer tidak berbunyi dan palang juga tidak terbuka.

Pengujian juga dilakukan terhadap posisi tag terhadap reader rfid. Tag rfid dapat di baca dengan baik dalam posisi tegak lurus terhadap reader rfid dan tidak ada penghalang antara tag dengan reader rfid. Apabila jarak tag terhadap reader kurang dari 5 cm dan posisi tag tidak tegak lurus terhadap readernya maka reader rfid tidak akan merespon tag tersebut.

4.6 Pengujian Modul RS232 Konverter

Pengukuran dan pengujian ini dimaksudkan untuk menguji apakah konverter tersebut bisa digunakan untuk komunikasi antara alat dengan komputer. Pengukuran tegangan ini dilakukan dengan menggunakan multimeter digital. Berikut ini tabel hasil pengukurannya.

Tabel 4.6 Hasil Pengukuran RS232 Konverter

Keterangan Tegangan (Volt) Logika Pin 14 (Tx RS232) -7,2 High (RS232) Pin 13 (Rx RS232) +5,3 Low (RS232)

Pin 10 (Tx TTL) 4,7 High (TTL)

Pin 12 (Rx TTL) 0,3 Low (TTL)

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan kabel data serial dari alat ke komputer, kemudian pin 10 dan pin 12 dari RS232 konverter (Max232) dihubungkan ke mikrokontroller. Pada program mikrokontroller telah dimasukkan program sederhana utuk menguji rangkaian komunikasi serial RS232, yaitu dengan mengirimkan karakter “a” hingga karakter “z”, setelah itu menjalankan program aplikasi Hyperterminal di windows.

(58)

Gambar 4.4 Tampilan Hyperterminal Pengiriman Data Serial

Tampilan yang dihasilkan dari pengujian hyperterminal terlihat pada gambar diatas. Dari data yang dikirimkan tersebut, semuanya berhasil diterima dengan baik sesuai dengan yang dikirimkan tanpa terjadi error data maupun kehilangan data. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa rangkaian komunikasi RS232 dapat digunakan karena proses komunikasi antara PC dengan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik. Rangkaian Max232 dapat bekerja sebagai mana yang diharapkan dimana rangkaian Max232 berfungsi untuk mengkonversi tegangan level TTL ke tegangan level RS232.

4.7 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Pengujian ini dilakukan sebagai uji coba aplikasi komputer dan rangkaian hardware. Pada pengujian ini nantinya dapat disimpulkan apakah sistem ini bekerja dengan baik atau tidak.

Dimulai dengan menghubungkan PC ke mikrokontroller melalui db9 to USB. Kemudian nyalakan PC dan hidupkan power supply. Buka pemrograman visual basic dan buka program yang sudah di buat. Tampilan awal program akan terlihat seperti gambar berikut.

(59)

Gambar 4.5 Tampilan Awal Output pada PC

Pada gambar di atas terlihat tampilan pada PC sebelum tag RFID di dekatkan dengan

readernya. Kemudian jika kita dekatkan tag RFID terhadap reader dengan jarak kurang dari 5 cm dan tidak ada mobil yang terparkir pada area parkir maka buzzer akan berbunyi kemudian palang akan terbuka dan tampilan pada PC juga sudah terbaca. Tampilan pada PC dapat terlihat pada gambar berikut.

Gambar 4.6 Tampilan pada PC Ketika Reader Membaca Tag RFID

Palang akan terbuka yang di gerakkan oleh motor stepper dalam waktu 6 detik dan akan tertutup kembali secara otomatis.

(60)

Gambar 4.7 Palang Terbuka ketika Reader Membaca Tag RFID

Jika di area parkir sudah terisi oleh mobil maka sistem akan membacanya kemudian ditampilkan pada PC sesuai dengan posisi dimana mobil itu parkir. Kemudian jika pada area parkir tersebut sudah tidak ada lagi area kosong atau penuh maka palang tidak akan terbuka namun buzzer tetap akan berbunyi. Namun apabila ada tag yang tidak dikenali atau tag yang belum terdaftar maka buzzer tidak akan berbunyi dan palang juga tidak akan terbuka.

Dari pengujian rangkaian secara keseluruhan ini terlihat bahwa sistem sudah bekerja dengan baik sesuai dengan instruksi yang di berikan dan tiap blok sudah berfungsi dengan baik.

(61)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain :

1. Pada pengujian rangkaian secara keseluruhan sistem keamanan parkir menggunakan rfid dan pemanfaatan mikrokontroler sebagai alat penghitung jumlah kendaraan roda 4 telah dapat direalisasikan.

2. Semakin besar cahaya infra merah yang mengenai fotodioda maka semakin kecil tegangan yang keluar dari fotodioda. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil sinar infra merah yang mengenai fotodioda maka semakin besar tegangan keluaran dari fotodioda.

3. Tag RFID dapat di baca dengan baik apabila tidak ada penghalang antara tag

RFID dengan RFID reader dan pada posisi tegak lurus terhadap RFID reader.

5.2 Saran

Dari penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu :

1. Sistem tampilan prototype informasi area parkir ini masih menggunakan tampilan pada komputer, pada aplikasi sebenarnya tampilan informasi area parkir dapat menggunakan tv lcd dengan ukuran disesuaikan dengan kebutuhan.

(62)

2. Pada alat ini masih menggunakan 4 output dari IC ULN2803, pada penelitian berikutnya dapat digunakan ke 8 output IC ULN2803 dimana tiap 2 outputnya dapat di paralelkan sehingga kinerja dari IC ULN2803 maksimal.

(63)

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto Eko Putra. 2002. Teknik antar muka computer : konsep & aplikasi. Yogyakarta:Penerbit Graha Ilmu.

Agus Bejo. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller AT-MEGA 8535. Edisi pertama.Yogyakarta: Gaya Media.

Malvino. Albert Paul, Ph.D & Donald P.Leach, Ph.D. 2002. Prinsip Prinsip Elektronika. Jilid satu. Bandung: Salemba Tehnik.

Putra, A. E., 2003. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi. edisi 2. Yogyakarta : Gava Media.

Rafiudin Rahmat. 2007. Belajar sendiri mikrokontroller AVR seri at mega 8535. Yogyakarta: Andi Y.

Syahrul. 2012. Mikrokontroller Dengan AVR at mega 8535 (Dengan Asembler).

Bandung: Informatika.

http://aviscena-ary.blogspot.com/2010/11/pengertian-bahasa-c.html. Diakses tanggal 09 Januari 2013

http://www2.ukdw.ac.id/kuliah/info/TI2023/Modul08A.pdf. Diakses tanggal 09

Januari 2013

http://id.wikipedia.org/wiki/Inframerah. Diakses tanggal 09 Januari 2013

http://id.scribd.com/doc/77630404/Fotodioda-Dan-LED. Diakses tanggal 09 Januari 2013

http://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htm. Diakses tanggal 09 Januari 2013 http://id.scribd.com/doc/31241125/Motor-Stepper. Diakses tanggal 30 Januari 2013 http://id.scribd.com/doc/50473130/Dasar-Motor-Stepper. Diakses tanggal 30 Januari 2013

http://en.wikibooks.org/wiki/Serial_Programming/MAX232_Driver_Receiver. Diakses tanggal 30 Januari 2013

http://www.8051projects.net/lofiversion/t9359/need-help-on-uln2803-ic.html. Diakases tanggal 06 Juni 2013

http://larenoweb.blogspot.com/2013/03/integrated-circuit-uln2803.html. Diakses tanggal 06 Juni 2013

(64)

http://tutorial-elektronika.blogspot.com/2009/02/ic-lm-324.html. Diakses tanggal 06 Juni 2013

(65)

LAMPIRAN A Rangkaian Lengkap Perangkat Keras

Rangkaian ini terdiri dari Rangkaian Power Supply (PSA), Mikrokontroller atmega8535, RFID Reader ID 12, Rangkaian Infra Merah – Fotodioda, driver max232

(66)

LAMPIRAN B

Program Mikro Kontroller Atmega8535

/***************************************************** This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator

Project : Version :

Date : 12/07/2013 Author : user Company : free Comments:

Chip type : ATmega8535 Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 11,059200 MHz Memory model : Small

External RAM size : 0 Data Stack size : 128

*****************************************************/ #include <mega8535.h>

#include <delay.h> #include <stdio.h>

// Declare your global variables here unsigned char i,j,k,m,card[11],datas[11];

(67)

char serial,u; char n,a,b,c,d;

char terimadata (void) {

for(i=0;i<14;++i) {

kh:

while(!(UCSRA & 0x80)); card[i]=getchar();

if (card[i]==2) {i=i-1; goto kh;}

if(card[i]==13)((UCSRA & (1 << RXC)) == 0); }

return card[i]; }

void steper_buka() {

for (u=0;u<120;u++) {

PORTA=0x02; delay_ms(6); PORTA=0x08; delay_ms(6); PORTA=0x20; delay_ms(6); PORTA=0x80; delay_ms(6);} }

void steper_tutup() {

(68)

for (u=0;u<120;u++) {

PORTA=0x80; delay_ms(6); PORTA=0x20; delay_ms(6); PORTA=0x08; delay_ms(6); PORTA=0x02; delay_ms(6); }

}

void banding2() {

if(card[4]=='5' && card[5]=='E' && card[6]=='3' && card[7]=='9' && card[8]=='3' && card[9]=='E' && card[10]=='8') n=1;

else if (card[4]=='5' && card[5]=='F' && card[6]=='5' && card[7]=='3' && card[8]=='F' && card[9]=='0' && card[10]=='7') n=1;

else n=0;

if (PINC.1==1) a=1; else a=0;

if (PINC.0==1) b=1; else b=0;

if (PINC.7==1) c=1; else c=0;

if (PIND.7==1) d=1; else d=0;

}

(69)

{

printf("%d \r \n",n); printf("%d \r \n",a); printf("%d \r \n",b); printf("%d \r \n",c); printf("%d \r \n",d); }

banding3() {

#asm("cli");

if ((n==1) && (a==1 || b==1 || c==1 || d==1)) {steper_buka();

delay_ms(5000); steper_tutup(); }

#asm("sei"); }

void main(void) {

// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;

DDRA=0xFF;

// Port B initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

(70)

PORTB=0x00; DDRB=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off

(71)

// Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On

// USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 9600 UCSRA=0x00;

(72)

UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47;

// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off

// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;

// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;

SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=0x00; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; //printf("tes");

(73)

while (1) {

terimadata(); banding2(); kirim2(); banding3(); } }

Program Tampilan pada Pc

Private Sub Form_Load() MSComm1.CommPort = 1 MSComm1.RThreshold = 1 MSComm1.InputLen = 40

MSComm1.Settings = 9600 & ",N,8,1" MSComm1.PortOpen = True

End Sub

Private Sub MSComm1_OnComm() Dim buffer As String

Dim temp As String Dim pisah() As String Dim i As Integer Cls

If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then buffer = MSComm1.Input

pisah = Split(buffer, Chr$(13)) On Error Resume Next

(74)

With Text2

.SelStart = Len(.Text) .SelText = buffer End With

For i = 0 To 4 If i < 5 Then

Text1(i).Text = CDbl(pisah(i)) End If

Next i Else

buffer = " " End If End If '

a = Val(Text1(0).Text) b = Val(Text1(1).Text) c = Val(Text1(2).Text) d = Val(Text1(3).Text) e = Val(Text1(4).Text) '

If b = 0 Then

Text3 = " tidak tersedia" End If

If b = 1 Then

Text3 = " tersedia" End If

If c = 0 Then

Text4 = " tidak tersedia" End If

If c = 1 Then

(75)

End If If d = 0 Then

Text5 = " tidak tersedia" End If

If d = 1 Then Text5 = " tersedia" End If

If e = 0 Then

Text6 = " tidak tersedia" End If

If e = 1 Then

Text6 = " tersedia" End If

End Sub

Private Sub Timer1_Timer() MSComm1_OnComm End Sub

(76)

LAMPIRAN C

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(1)

(2)

76

(3)

(4)

(5)

(6)

Prototype Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Rfid Dan Informasi Area Parkir Melalui Pc Berbasis Atmega8535