PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KUNCI PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RFID DENGAN MULTI READER BERBASIS Perancangan dan Pembuatan Kunci Pintu Rumah Menggunakan RFID Dengan Multi Reader Berbasis Arduino.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KUNCI PINTU RUMAH
MENGGUNAKAN RFID DENGAN MULTI READER BERBASIS
ARDUINO

TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan
Program Studi S-1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

Indra Hermawan
D 400 110 018

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i

HALAMAN PERSETUJUAN
ii


iii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr.Wb.
Segala puji dan syukur atas ke hadirat Allah Subhanahu wa Ta’ala yang
telah memberikan rahmat, hidayah, dan nikmat kepada mahluk-Nya. Sholawat
dan salam senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad Shalallahu
’Alaihi Wasalam, yang kita nanti - nantikan syafaatNya di hari akhir kelak.
Penelitian tentang alat pengukur getaran diharapkan dapat bermanfaat
sebagai bahan pembelajaran dan menambah ilmu pengetahuan tentang teknologi.
Semoga penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut untuk memajukan
teknologi Indonesia.
Terselesaikannya Tugas Akhir dengan judul “Perancangan Dan Pembuatan
Kunci Pintu Rumah Menggunakan RFID Dengan Multi Reader Berbasis
Arduino” ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, dukungan dan saran dari
berbagai pihak. Rasa terima kasih penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. Bambang Setiadji, selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Surakarta.

2. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T.,PhD selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiayah Surakarta.
3. Bapak Umar, S.T., M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiayah Surakarta
4. Bapak Heru Supriyono, S.T., M.T., Ph.D. selaku Pembimbing I dalam Tugas
Akhir ini.

iv

v

MOTTO

Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu
telah selesai dari sesuatu urusan maka kerjakanlah dengan sungguh-

sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmu kamu berharap
( QS. Alam Nasyrah (94) : 6 - 8 )

Barang siapa bersungguh-sungguh, sesungguhnya kesungguhannya itu

adalah untuk dirinya sendiri.
(QS Al-Ankabut : 6)

Dan bahwasanya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang telah
diusahakannya .

(QS. An Najm :39)

S.

Jika kalian bersungguh – sungguh pasti ada 1000 jalan, tapi jika kalian tidak
bersungguh – sungguh pasti banyak
alasan

vi

PERSEMBAHAN

Sebuah karya sederhana semoga menjadi kenangan indah kupersembahkan untuk :
1. Ayah dan Ibu tercinta, terima kasih telah mengasihiku selama ini. Ya Allah,

kasihilah keduanya sebagai mana keduanya mengasihiku selama ini.
2. Teman – teman yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, barakallah atas
doa dan nasihat.
3. Teman – teman KMTE Robot Research UMS yang memberikan bantuan.
4. Rekan-rekan angkatan 2011, terutama buat Dika, Lilik, Bima, Wendy,
Anang, Rehang , Tarmuji yang sudah banyak membantu dalam pembuatan
alat ini.
5. Anita Erna Iswara yang sudah menemani dan senantiasa mendoakan
penulis.
6. Seluruh dosen dan staff Teknik Elektro UMS.

vii

viii

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................


i

HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................

iii

KATA PENGANTAR .....................................................................................

iv

MOTTO ...........................................................................................................

vi

PERSEMBAHAN ............................................................................................


vii

DAFTAR KONTRIBUSI.................................................................................

viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................

x

DAFTAR TABEL ............................................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

xiv

ABSTRAKSI ...................................................................................................


xvi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................

1

1.1 Latar Belakang ...............................................................................

1

1.2 Perumusan Masalah........................................................................

3

1.3 Tujuan Penelitian............................................................................

3

1.4 Batasan Masalah .............................................................................


3

1.5 Manfaat Penelitian..........................................................................

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................

5

2.1 Telaah Penelitian ............................................................................

5

2.2 Landasan Teori ...............................................................................

6

2.2.1 RFID (Radio Frequency Identification) ................................


6

x

2.2.2 RFID Tag ................................................................................

7

2.2.3 RFID Reader ..........................................................................

9

2.2.4 Arduino Mega 2560 ...............................................................

10

2.2.5 LED (Light Emitting Diode) RGB (red green blue)...............

12


2.2.6 Mikro Servo ............................................................................

13

2.2.7 LCD Display ..........................................................................

14

2.2.8 Catu Daya ..............................................................................

15

2.2.8 Sofware Arduino ....................................................................

16

BAB III METODE PENELITIAN...................................................................

18


3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................

18

3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian ......................................................

18

3.2.1 Alat. ........................................................................................

18

3.2.2 Bahan ......................................................................................

19

3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................

21

3.4 Perancangan Tugas Akhir ..............................................................

22

3.4.1 Perancangan Perangkat Keras ................................................

25

3.4.1.1 Mekanik Alat ................................................................

25

3.4.1.2 Perancangan Lengkap Alat ...........................................

26

3.4.1.3 Skema rangkaian board arduino Mega 2560................

26

3.4.1.4 LED RGB .....................................................................

28

3.4.1.5 LCD Display.................................................................

28

3.4.1.6 RFID Reader ................................................................

29

3.4.1.7 Skema Mikro Servo ......................................................

30

xi

3.4.2 Perangkat Lunak……………………………... .....................

30

3.4.2.1 Verifikasi (compile) Program .......................................

31

3.4.2.2 Upload Program ...........................................................

32

3.4.2.3 Perancangan Program Arduino.....................................

33

3.4.2.4 Diagram Alir program Arduino ....................................

33

BAB IV HASIL DAN ANALISA ...................................................................

37

4.1 Hasil Penelitian ..............................................................................

37

4.2 Pengujian Sistem dan Analisa ........................................................

42

4.2.1 Pengujian Alat ........................................................................

43

4.2.2 Analis Hasil Pengujian Alat ...................................................

45

BAB V PENUTUP ...........................................................................................

49

5.1 Kesimpulan.....................................................................................

49

5.2 Saran ...............................................................................................

50

Daftar Pustaka ..................................................................................................

51

Lampiran ..........................................................................................................

52

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pembacaan ID pada Reader ............................................................

43

Tabel 4.2 Pengujian Jarak Pembacaan pada Reader . ......................................

44

Tabel 4.3 Pengujian Ketepatan Pola Pembacaan ............................................

44

Tabel 4.4 Pengujian Dengan Pola Pembacaan Acak .......................................

45

Tabel 4.5 Pengujian Kecepatan Pembacaan Swipe. ........................................

45

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 RFID Tag......................................................................................

9

Gambar 2.2 RFID Reader ................................................................................

10

Gambar 2.3 Arduino Mega 2560 .....................................................................

11

Gambar 2.4 LED RGB .....................................................................................

13

Gambar 2.5 Mikro Servo .................................................................................

14

Gambar 2.6 LCD Display ................................................................................

15

Gambar 2.7 Catu Daya ....................................................................................

16

Gambar 2.8 Software Arduino ........................................................................

17

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ...............................................................

22

Gambar 3.2 Blok Diagram Perancangan Alat ..................................................

23

Gambar 3.3 Bentuk Alat ..................................................................................

25

Gambar 3.4 Bentuk Reader Alat ......................................................................

25

Gambar 3.5 Skema Rangkaian Lengkap Alat ..................................................

26

Gambar 3.6 Skematika Board Arduino Mega 2560.........................................

27

Gambar 3.7 Konfigurasi LED RGB .................................................................

28

Gambar 3.8 Konfigurasi Pin LCD 16x2 ..........................................................

29

Gambar 3.9 Konfigurasi Pin Reader ................................................................

29

Gambar 3.10 Skema rangkaian mikro servo ....................................................

30

Gambar 3.11 Sketch Program Arduino ............................................................

31

Gambar 3.12 Verifikasi Program Pada Menu Sketch.......................................

31

Gambar 3.13 Verifikasi Program Pada Simbol ................................................

32

xiv

Gambar 3.14 Upload Program Pada Menu File...............................................

32

Gambar 3.15 Upload Program Pada Simbol ....................................................

33

Gambar 3.16 Diagram Alir Sistem...................................................................

35

Gambar 4.1 Bentuk Kontroller Alat .................................................................

37

Gambar 4.2 Bentuk Reader ..............................................................................

38

Gambar 4.3 Bagian Dalam Kontroller Alat .....................................................

38

Gambar 4.4 Bagian Reader ..............................................................................

38

Gambar 4.5 Tampilan LED saat siaga .............................................................

39

Gambar 4.6 Tampilan LED Saat Akses Diterima ............................................

39

Gambar 4.7 Tampilan LED Saat Akses Ditolak ..............................................

39

Gambar 4.8 Tampilan LED saat Masuk Programing Mode ............................

40

Gambar 4.9 Tampilan Layar Saat Siaga ..........................................................

40

Gambar 4.10 Tampilan Layar Saat Pembacaan ...............................................

40

Gambar 4.11 Tampilan Layar Saat Akses Diterima ........................................

41

Gambar 4.12 Tampilan Layar Saat Akses Ditolak...........................................

41

Gambar 4.13 Tampilan Layar Saat Masuk Programing Mode ........................

41

xv

ABSTRAKSI

Rumah yang aman dan nyaman merupakan dambaan semua orang.
Keamanan rumah menjadi perhatian besar bagi setiap pemilik rumah. Sistem
keamanan rumah biasanya hanya mengandalkan sebuah kunci konvensional.
Akan tetapi bentuk kunci rumah konvensional tersebut sangatlah mudah sekali
digandakan. Penggunaan Radio Frequency Identification (RFID) sangat cocok
digunakan untuk menggantikan pengamanan konvensional tersebut. Dikarenakan
Tag RFID yang akan digunakan sebagai pengganti kunci konvensional
mempunyai ID unik yang berbeda-beda, sehingga tidak bisa digandakan.
Terdapat kekurangan lain dari penggunaan RFID ini, seperti apabila Tag ini bias
digunakan oleh siapa saja. Tujuan penelitian ini adalah untuk menambah dan
melengkapi key pada pengunci pintu dengan RFID agar dihasilkan keamanan
yang tinggi untuk keamanan rumah.
Pada penelitian ini dua buah reader RFID digunakan untuk membaca data
pada Tag. Penggunaan dua buah reader dimaksudkan agar selain ID tag, kunci
juga di kendalikan dengan suatu kode unik yang berupa pola pembacaan tag
dengan dua reader tersebut. Alat ini juga dilengkapi dengan Lcd 16x2 dan LED
RGB yang digunakan sebagai penampil indikator proses. Mikro servo merupakan
bagian mekanik dari alat ini, mikro servo akan aktif apabila mendapat perintah
dari sistem. Pengguna dapat menggunakan alat pengunci pintu ini dengan cara
mendekatkan Tag RFID pada masing-masing reader, dengan pola pembacaan
tertentu. Jika UID dank ode sama dengan database maka sistem akan
mengaktifkan servo.
Uji coba dilakukan untuk melihat ketepatan pembaca reader, jarak pembacaan
maksimal masing-masing reader, ketepatan sistem kunci bekerja, kecepatan
waktu pembacaan reader dengan pola. Dari hasil uji coba didapatkan bahwa
reader mampu membaca dengan baik ID pada tag. Reader mempunyai jarak
maksimal jangkauan pembacaan 3,3cm. Ketepatan sistem kunci berupa UID dan
pola bekerja 100%, sitem hanya akan merespon apabila pola pembacaan sesuai
dengan database, pengguna hanya akan diijinkan masuk apabila key berupa pola
dan ID cocok dengan database, apabila salah satu key tidak cocok maka akses
akan ditolak sistem. Kecepatan waktu pembacaan tiap reader mencapai 0,2 detik,
tetapi waktu pembacaan akan berkurang apabila semakin rumit pola yang
digunakan.

Kata Kunci: Arduino, Multi Reader, Pengunci Pintu, RFID.

xvi

ABSTRACT

A safe and comfortable home is the dream of everyone. Home security is
of great concern to every homeowner. Home security systems typically rely on a
conventional key. However, the conventional house key shape is easily
duplicated. The use of Radio Frequency Identification (RFID) is suitable to
replace the conventional security. Due to the RFID tag to be used as a substitute
for conventional key has a unique ID that is different, so it can not be duplicated.
There are other shortcomings of the use of RFID, as if this tag bias used by
anyone. The purpose of this study is to add to and complement the key in the door
lock with RFID in order to produce a high security for home security.
In this study, two RFID reader is used to read data on tags. The use of two
reader meant that in addition to tag ID, the key is also controlled by a unique code
that is a pattern with two reader reading the tag. The tool is also equipped with a
16x2 LCD and LED RGB is used as an indicator of the viewer. Micro servo is a
mechanical part of these tools, micro servo will be active when the command of
the system. Users can use this door locking device in a way closer to the RFID tag
reader each, with specific reading patterns. If UID dank same ode to the database,
the system will activate the servo.
The test is done to look at the accuracy of readers, a maximum reading
distance of each reader, precision lock system works, speed reader when reading
the pattern. From the test results showed that the reader is able to read well ID on
the tag. Reader has a maximum distance range of readings 3,3cm. The accuracy of
key systems such as UID and patterns of working 100%, system will only respond
if the pattern readout according to the database, users will only be allowed to enter
when the key is, a pattern and matches the ID database, if one key does not match
then the system access will be denied. Speed reading time each reader reaches 0.2
seconds, but the reading time will be reduced if more complicated patterns are
used.

Keyword : Arduino, Multi Reader, Door Lock, RFID.

xvii