RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kemajuan di bidang elektronika beberapa tahun terakhir ini berkembang
dengan pesat, mulai dari peralatan yang dioperasikan secara manual hingga
peralatan-peralatan yang di operasikan secara otomatis, dalam perkembangannya
ini, peralatan yang di operasikan secara manual mulai banyak di gantikan oleh
peralatan-peralatan yang dioperasikan secara otomatis. Hal ini di akibatkan oleh
banyak faktor, salah satu diantaranya yaitu kebutuhan yang besar akan aplikasi
untuk mempermudah pekerjaan manusia seperti halnya menggunakan fungsi
aplikasi Barcode. Barcode adalah sebuah kode-kode tertentu yang diekspresikan
dengan susunan garis-garis hitam (bar) dan putih (space) yang masing-masing
memiliki ketebalan berbeda.
Kebutuhan terhadap identifikasi keberadaan suatu barang (item) secara
otomatis (Auto-ID) di bidang industry, perdagangan dan distribusi logistic
melahirkan penggunaan Barcode ini lebih dari 30 tahun yang lalu. Buku-buku dan
produk-produk yang di jual di toko buku dan supermarket misalnya selalu di
lengkapi dengan Barcode untuk memudahkan identifikasinya saat pendataan
ataupun pembayaran di kasir dengan menggunakan sebuah alat pembaca Barcode
(Barcode reader).
Seperti yang kita ketahui, tempat penitipan barang (loker) adalah tempat
untuk menitipkan barang baik itu buku, tas, jaket ataupun barang lainnya, dan
juga sifat dari loker itu sendiri adalah pribadi atau hanya untuk pemegang kunci
loker itu sendiri. Karena pada saat ini di tempat-tempat umum seperti halnya
perpustakaan ataupun mal-mal kita masih sering menjumpai tempat penitipan
barang yang masih dilakukan secara manual, yakni dengan memberikan nomer
pada barang yang di titipkan kemudian di letakkan di rak terbuka begitu saja atau
juga dengan menggunakan kotak pentitipan tertutup yang menggunakan kunci
sebagai alat pengamannya.
1
Sedangkan dari segi keamanan yang ada pada tempat penitipan barang bisa
dikatakan masih agak rentan dan pada beberapa tempat penitipan masih
membutuhkan tenaga operasional untuk menempatkan barang titipan tersebut
pada kotak penitipan barang (loker). Untuk itu, diperlukan sistem keamanan pada
loker dengan menggunakan PIN (Personal Input Number) atau sejenisnya yang
bisa berguna untuk meningkatkan keamanan dan memberikan rasa aman pada
pengguna loker.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka permasalahan tugas akhir ini dapat
dirumusan sebagai berikut:
1.
Bagaimana merancang dan membuat loker penitipan barang berbasis
Arduino.
2.
Bagaimana merancang dan membuat mekanika dan kontrol pintu.
3.
Bagaimana pengolahan input barcode dapat membuka pintu loker.
4.
Bagaimana merancang dan membuat perangkat lunak untuk menjalankan
peralatan tersebut.
5.
1.3
Bagaimana menguji sistem peralatan yang telah dibuat.
Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula,
dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan.
Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1.
Loker yang dibuat sebanyak 4 buah.
2.
Keypad yang di gunakan berukuran 4 X 4.
3.
Arduino yang digunakan merupakan Arduino Uno.
4.
Barcode yang digunakan berasal dari Barcode KTM UMM.
5.
LCD yang digunakan berukuran 2X16 karakter.
2
1.4
Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang dan membuat sebuah prototipe
loker penitipan barang dengan menggunakan Barcode KTM dan kode PIC
berbasis Arduino.
1.5
Metodologi
Metode pelaksanaan dalan penyusunan Tugas Akhir ini adalah :
1.
Studi literatur menggunakan beberapa sumber informasi dari buku dan jurnal
maupun media elektronik seperti internet.
2.
Implementasi sistem dengan menentukan spesifikasi hardware yang akan
digunakan untuk sistem, serta melakukan instalasi software.
3.
Melakukan pengujian hardware dan software dari sistem yang telah dibuat.
4.
Mengambil data dan menganalisis dari simulasi sistem yang telah diuji.
5.
Mengambil kesimpulan hasil penelitian dari analisis data yang diperoleh dari
pengujian sistem.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I
Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, metodologi penelitian,
dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.
BAB II
Dasar Teori
Bab ini membahas teori-teori yang mendukung dalam
perencanaan dan pembuatan alat.
3
BAB III
Perancangan dan pembuatan alat
Bab ini membahas tentang proses perancangan dan
pembuatan loker penitipan barang berbasis Arduino yang
akan dibuat.
BAB IV
Pengujian dan Analisa
Bab ini membahas pengujian terhadap alat yang telah
dibuat.
BAB V
Penutup
Bab ini memuat kesimpulan hasil pengujian loker penitipan
barang
berbasis
Arduino
dan
saran-saran
pengembangan lebih lanjut dari tugas akhir ini.
4
terhadap
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
ALI RIDHA AL MASYHUR
201010130311125
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Ali Ridha Al Masyhur
(201010130311125)
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Pembimbing II
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
ii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN
BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik
Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Ali Ridha Al Masyhur
NIM. 201010130311125
Tanggal Ujian
:
04 Mei 2015
Periode Wisuda
:
Mei 2015
Disetujui Oleh :
1.
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Pembimbing I
2.
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
Pembimbing II
3.
Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT
NIP. 10890090189
Penguji I
4.
Ir. Nur Kasan, MT
NIP. 10893039253
Penguji II
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir.Nur Alif Mardiyah, MT
NIP: 10892030257
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA
Tempat/Tgl Lahir
NIM
FAK./JUR.
: ALI RIDHA AL MASYHUR
: Bondowoso / 02 April 1991
: 201010130311125
: TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “RANCANG
BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE
KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO” beserta seluruh isinya adalah karya
saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun
seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 29 April 2015
Yang Membuat Pernyataan
Ali Ridha Al Masyhur
Mengetahui,
Pembimbing I
Pembimbing II
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
iv
ABSTRAKSI
Dengan berkembangnya teknologi saat ini, sistem keamanan dapat
dilakukan dengan menggunakan alat elektronik sebagai pengganti sistem keamanan
kunci konvensional. Loker otomatis ini menggunakan solenoid sebagai pengunci
dan mengendalikannya melalui keypad sebagai input PIC (Personal Input Code)
dan Barcode Reader untuk membaca input Barcode dari KTM. Alat ini dirancang
dengan memanfaatkan Arduino Uno sebagai pengendali dan PC dengan
menggunakan Delphi sebagai database. Loker ini bekerja ketika ada perintah dari
user ataupun admin yang berupa masukan kode PIC melalui keypad dan Barcode
KTM melalui Barcode Reader yang mana keduanya adalah kunci utama
penggunaan alat ini, dan jika PIC benar dan sesuai dengan PIC pemegang KTM,
maka Arduino akan memberikan input high pada relay untuk mengaktifkan
solenoid. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa loker
otomatis ini dapat bekerja dengan baik, hal ini dibuktikan dengan software Arduino
dan Delphi dapat bekerja sama mendeteksi input keypad dengan baik, dan fitur
dalam penggunaan database bagi admin dapat bekerja dengan baik.
Kata kunci : Arduino, Barcode, Delphi, KTM, Loker, PIC, Solenoid
v
Abstract
With the development of technology today, the security system can be done
by using an electronic device instead of a conventional key security system. This
automatic locker using a solenoid as a lock and control it via keypad as PIC
(Personal Input Code) input and Barcode Reader to read Barcode from KTM. This
device design to take the advantage of Arduino Uno as a control and PC using
Delphi as a database. This Locker work when there is a command from a user or
an admin in the form of PIC input from a keypad and Barcode KTM which came
from Barcode Reader in which both is the main key to operate this device, and if
the PIC is correct and suit the PIC of the KTM holder, then Arduino will provide
high input on the relay to activate the Solenoid. From the result of testing that has
been done shows that automatic locker can run well, and it proven by Arduino and
Delphi Software that can work synchrony to detect the input from keypad, and the
feature in the use of database for admin can run well.
Keywords: Arduino, Barcode, Delphi, KTM, Locker, PIC, Solenoid
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan shalawat serta salam kepada
Nabi Muhammad SAW dan keluarga Suci Beliau. Penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Kedua orang tua, Aba, Mochammad Sanusi Al Masyhur dan Ummah, Su’ud
binti Ali Al Muhdar yang selalu memberikan doa dan dukungan untuk
semuanya baik itu matriil maupun moril.
2.
3.
4.
Bapak M. Chasrun Hasani, ST, MT dan Bapak Machmud Effendi, ST, M.Eng
selaku pembimbing tugas akhir.
Ibu Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT dan Bapak Ir. Nur Kasan, MT selaku dosen
penguji tugas akhir
Bapak Ir. Sudarman, MT sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
5.
Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang.
6.
Keluarga Besar saya Al Muhdar dan Al Masyhur di Bondowoso. Saudarasaudara saya, Ali Al Hamid, Fatimah Masyhur, serta Ahmad Kamil Al
Masyhur, serta keponakan2 saya yang selalu memberi dukungannya.
7.
Sahabat seperjuangan Afrian Teguh, Auliyaa Rositasari, Imam Chanafi,
Agung Setyo Laksono, Agil Firmansyah, Bayu Anzar Wibisono, Azizah
Yaumul Ula, Abdul Qodir, Fachrul, Dany Yogas, Rengga Maulana Adi,
Yudha Chandra Bachtiar, Nur Anita, Rosmala Rahmawati, Mey Elistiyani,
serta teman-teman Elektro angkatan 2010 dan khususnya kelas C yang selalu
memberikan semangat dan dorongan untuk segera menyelesaikan tugas akhir
ini.
8.
Keluarga baru di Kost Jl. Margo Utomo 23 Malang, Amry, Haunan, Mas
Toyeb, Mas Peyek, Mas Yogi, Fahmi, Faiz, Sobor, Genjer, Bejo, dan
semuanya yang juga selalu memberikan semangat
9.
Laptop ASUS tersayang serta Printer Canon yang menemani melewati
kehidupan sebagai Mahasiswa ini, Tak lupa juga Dota, Dota2, Sanctum dan
sohib-sohib Game karibnya serta One Piece, Naruto dan kawan-kawan Anime
lainnya yang selalu menemani di setiap kondisi yang saya alami
10.
Kajur Elektro, Pak Mustofa, Khafsoh, S.kom, Nadya Rifka, Merinda,
Ghufron dan tak lupa pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu
persatu yang telah turut membantu.
vii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi
Muhammad SAW yang telah membimbing kita. Tugas Akhir ini merupakan salah
satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tugas Akhir yang disusun oleh penulis berjudul
“RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN
BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan
saran yang membangun agar tulisan ini dapat bermanfaaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan kedepan.
Malang, 29 April 2015
Penulis
Ali Ridha Al Masyhur
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN. ................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN. .................................................................................iv
ABSTRAKSI. .........................................................................................................v
ABSTRACT. ..........................................................................................................vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah ..................................................................... 2
1.3
Batasan Masalah ....................................................................... 2
1.4
Tujuan ....................................................................................... 3
1.5
Metodologi ................................................................................ 3
1.6
Sistematika Penulisan .............................................................. 3
BAB II DASAR TEORI
2.1
Arduino ...................................................................................... 5
2.1.1
Hardware .................................................................................. 5
2.1.2
Software .................................................................................... 6
2.1.3
Arduino Uno ............................................................................. 6
ix
2.1.4
Catu Daya ................................................................................. 8
2.1.5
Memory .................................................................................... 9
2.1.6
Input dan Output ....................................................................... 9
2.1.7
Komunikasi ..............................................................................10
2.1.8
Programing ...............................................................................10
2.1.9
Perangkat Lunak ( Arduino IDE ) ............................................10
2.1.10 Otomatis Software Reset .......................................................... 11
2.2
Barcode ..................................................................................... 11
2.2.1
Barcode Code 39 / 3 of 9 ........................................................... 12
2.2.2
Interleaved 2 of 5 (ITF) ............................................................ 14
2.2.3
Code 128 ................................................................................... 17
2.3
LCD (Liquid Crystal Display) .................................................. 20
2.4
Keypad ...................................................................................... 22
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT
3.1
Perancangan dan Pembuatan Hardware ................................... 25
3.1.1 Arduino ..................................................................................... 25
3.1.2 LCD .......................................................................................... 27
3.1.3 Keypad ...................................................................................... 28
3.1.4 Driver Solenoid .........................................................................30
3.1.5 Personal Computer (PC) ........................................................... 32
3.2
Perancangan dan Pembuatan Software ..................................... 32
3.2.1 Program Delphi ......................................................................... 32
3.2.1.1 Main Program ...........................................................................32
3.2.1.2 Program Pendaftaran Anggota .................................................. 33
3.2.1.3 Program Peminjaman atau Pengembalian Loker ...................... 33
3.2.1.4 Program Buka Tutup Loker ...................................................... 33
3.2.2 Program Arduino ...................................................................... 34
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1
Pengujian Pin I/O Arduino Uno ...............................................35
4.2
Pengujian Kerja Rangkaian LCD .............................................35
x
BAB V
4.3
Pengujian Kerja Rangkaian Keypad .........................................37
4.4
Pengujian Kerja Rangkaian Solenoid ........................................38
4.5
Pengujian Program Pendaftaran Anggota Baru ........................ 42
4.6
Pengujian Program Peminjaman dan Pengembalian Loker ..... 45
4.7
Pengujian Pencatatan Data Pada EEPROM ............................. 50
PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................52
5.2
Saran ......................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 53
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Arduino Uno R3 ............................................................................ 7
Gambar 2.2
Tampilan Framework Arduino Uno ..............................................11
Gambar 2.3
Struktur Barcode Code 39 ............................................................. 13
Gambar 2.4
Contoh Barcode 39 ........................................................................14
Gambar 2.5
Contoh Barcode ITF ...................................................................... 16
Gambar 2.6
Struktur ITF Barcode ..................................................................... 16
Gambar 2.7
Bearer ............................................................................................ 17
Gambar 2.8
Struktur Code 128 Barcode ........................................................... 20
Gambar 3.1
Diagram Block Perancangan Hardware ........................................24
Gambar 3.2
Alokasi Penggunaan Pin Arduino ................................................. 27
Gambar 3.3
Rangkaian LCD .............................................................................28
Gambar 3.4
Rangkaian Keypad 4x4 ................................................................. 29
Gambar 3.5
Gambar Proses Pembacaan Keypad Matriks 4x4 .......................... 30
Gambar 3.6
Rangkaian Driver Solenoid ........................................................... 31
Gambar 4.1
Listing Program Pengujian Rangkaian LCD ................................. 36
Gambar 4.2
Tampilan Pada Pengujian LCD ..................................................... 36
Gambar 4.3
Listing Program Pengujian Rangkaian Keypad ............................ 37
Gambar 4.4
Tampilan LCD Pada Pengujian Keypad ....................................... 38
Gambar 4.5
Listing Program Pengujian Kerja Solenoid ................................... 39
Gambar 4.6
Solenoid Dalam Keadaan Mengunci .............................................39
Gambar 4.7
Solenoid Dalam Keadaan Membuka ............................................. 40
Gambar 4.8
Listing Program Pengaktifan 1, 2, 3 dan 4 Solenoid ..................... 41
Gambar 4.9
Tampilan Jendela Pendaftaran Anggota Baru ............................... 42
Gambar 4.10 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penyimpanan Data ..........43
Gambar 4.11 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Pengeditan Data ..............44
Gambar 4.12 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penghapusan Data ...........45
Gambar 4.13 KTM serta Barcode Reader yang digunakan ................................ 46
Gambar 4.14 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Scanning Barcode KTM ..... 46
Gambar 4.15 Tampilan LCD Sebelum Peminjaman ...........................................47
Gambar 4.16 Tampilan LCD Saat Permintaan Kode PIC ................................... 47
xii
Gambar 4.17 Tampilan LCD Setelah Peminjaman .............................................47
Gambar 4.18 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Peminjaman .............48
Gambar 4.19 Tampilan Waktu Peminjaman Pada Jendela Transaksi ................. 49
Gambar 4.20 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Pengembalian ..........50
Gambar 4.21 Tampilan LCD Sebelum Pemutusan Catu Daya ........................... 51
Gambar 4.22 Tampilan LCD Setelah Pemutusan Catu Daya ............................. 51
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Beberapa Jenis Arduino ........................................................................ 5
Tabel 2.2 Spefikasi Arduino UNO R3 .................................................................. 8
Tabel 2.3 Karakter Code 39 beserta nilai karakternya ..........................................12
Tabel 2.4 Karakter Set ITF ................................................................................... 15
Tabel 2.5 Karakter Set 128 ................................................................................... 17
Tabel 4.1 Arus Hasil Pengujian Pengaktifan Solenoid .........................................41
xiv
DAFTAR PUSTAKA
1. Abdul
Kadir,
2013,
”Panduan
Praktis
Mempelajari
Aplikasi
Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino“, Andi
Publisher, Yogyakarta.
2. Helmi Guntoro, 2013, ” Rancang bangun magnetic door lock menggunakan
keypad dan solenoid berbasis mikrokontroler arduino uno.” Bandung.
3. Jazi Eko Istiyanto, 2014, ” Pengantar Elektronika dan Instrumentasi,
Pendekatan Project Arduino dan Android”, Andi Publisher.
4. Feri Djuandi,2011, ” Pengenalan Arduino”.
5. Abdul Kadir, 2009, ”Mudah Menjadi Programmer C++”, Andi Publisher,
Yogyakarta.
6. Andy Rahmawan, 2013, “ Optimasi Gripper 2 Lengan dengan
menggunakan metode genetic Alghorithm pada simulator Arm Robot 5
DOF ( Degree Of Freedom )”, Semarang.
7. Helmy Guntoro, 2013, “Rancang Bangun Magnetic Door Lock
Menggunakan Keypad Dan Solenoid Berbasis Microkontroler Arduino
Uno”, Bandung.
8. Gilang Ramadhan, 2014, “ Arduino Project, Menggunakan Keypad dan
Menampilkan Pada LCD”,
https://gilang045.wordpress.com/2014/03/24/arduino-projectmenggunakan-input-keypad-dan-menampilkannya-ke-layar-lcdkalkulator/.
9. http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
xv
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kemajuan di bidang elektronika beberapa tahun terakhir ini berkembang
dengan pesat, mulai dari peralatan yang dioperasikan secara manual hingga
peralatan-peralatan yang di operasikan secara otomatis, dalam perkembangannya
ini, peralatan yang di operasikan secara manual mulai banyak di gantikan oleh
peralatan-peralatan yang dioperasikan secara otomatis. Hal ini di akibatkan oleh
banyak faktor, salah satu diantaranya yaitu kebutuhan yang besar akan aplikasi
untuk mempermudah pekerjaan manusia seperti halnya menggunakan fungsi
aplikasi Barcode. Barcode adalah sebuah kode-kode tertentu yang diekspresikan
dengan susunan garis-garis hitam (bar) dan putih (space) yang masing-masing
memiliki ketebalan berbeda.
Kebutuhan terhadap identifikasi keberadaan suatu barang (item) secara
otomatis (Auto-ID) di bidang industry, perdagangan dan distribusi logistic
melahirkan penggunaan Barcode ini lebih dari 30 tahun yang lalu. Buku-buku dan
produk-produk yang di jual di toko buku dan supermarket misalnya selalu di
lengkapi dengan Barcode untuk memudahkan identifikasinya saat pendataan
ataupun pembayaran di kasir dengan menggunakan sebuah alat pembaca Barcode
(Barcode reader).
Seperti yang kita ketahui, tempat penitipan barang (loker) adalah tempat
untuk menitipkan barang baik itu buku, tas, jaket ataupun barang lainnya, dan
juga sifat dari loker itu sendiri adalah pribadi atau hanya untuk pemegang kunci
loker itu sendiri. Karena pada saat ini di tempat-tempat umum seperti halnya
perpustakaan ataupun mal-mal kita masih sering menjumpai tempat penitipan
barang yang masih dilakukan secara manual, yakni dengan memberikan nomer
pada barang yang di titipkan kemudian di letakkan di rak terbuka begitu saja atau
juga dengan menggunakan kotak pentitipan tertutup yang menggunakan kunci
sebagai alat pengamannya.
1
Sedangkan dari segi keamanan yang ada pada tempat penitipan barang bisa
dikatakan masih agak rentan dan pada beberapa tempat penitipan masih
membutuhkan tenaga operasional untuk menempatkan barang titipan tersebut
pada kotak penitipan barang (loker). Untuk itu, diperlukan sistem keamanan pada
loker dengan menggunakan PIN (Personal Input Number) atau sejenisnya yang
bisa berguna untuk meningkatkan keamanan dan memberikan rasa aman pada
pengguna loker.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka permasalahan tugas akhir ini dapat
dirumusan sebagai berikut:
1.
Bagaimana merancang dan membuat loker penitipan barang berbasis
Arduino.
2.
Bagaimana merancang dan membuat mekanika dan kontrol pintu.
3.
Bagaimana pengolahan input barcode dapat membuka pintu loker.
4.
Bagaimana merancang dan membuat perangkat lunak untuk menjalankan
peralatan tersebut.
5.
1.3
Bagaimana menguji sistem peralatan yang telah dibuat.
Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula,
dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan.
Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1.
Loker yang dibuat sebanyak 4 buah.
2.
Keypad yang di gunakan berukuran 4 X 4.
3.
Arduino yang digunakan merupakan Arduino Uno.
4.
Barcode yang digunakan berasal dari Barcode KTM UMM.
5.
LCD yang digunakan berukuran 2X16 karakter.
2
1.4
Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang dan membuat sebuah prototipe
loker penitipan barang dengan menggunakan Barcode KTM dan kode PIC
berbasis Arduino.
1.5
Metodologi
Metode pelaksanaan dalan penyusunan Tugas Akhir ini adalah :
1.
Studi literatur menggunakan beberapa sumber informasi dari buku dan jurnal
maupun media elektronik seperti internet.
2.
Implementasi sistem dengan menentukan spesifikasi hardware yang akan
digunakan untuk sistem, serta melakukan instalasi software.
3.
Melakukan pengujian hardware dan software dari sistem yang telah dibuat.
4.
Mengambil data dan menganalisis dari simulasi sistem yang telah diuji.
5.
Mengambil kesimpulan hasil penelitian dari analisis data yang diperoleh dari
pengujian sistem.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I
Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, metodologi penelitian,
dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.
BAB II
Dasar Teori
Bab ini membahas teori-teori yang mendukung dalam
perencanaan dan pembuatan alat.
3
BAB III
Perancangan dan pembuatan alat
Bab ini membahas tentang proses perancangan dan
pembuatan loker penitipan barang berbasis Arduino yang
akan dibuat.
BAB IV
Pengujian dan Analisa
Bab ini membahas pengujian terhadap alat yang telah
dibuat.
BAB V
Penutup
Bab ini memuat kesimpulan hasil pengujian loker penitipan
barang
berbasis
Arduino
dan
saran-saran
pengembangan lebih lanjut dari tugas akhir ini.
4
terhadap
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
ALI RIDHA AL MASYHUR
201010130311125
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Ali Ridha Al Masyhur
(201010130311125)
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Pembimbing II
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
ii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN
BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik
Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Ali Ridha Al Masyhur
NIM. 201010130311125
Tanggal Ujian
:
04 Mei 2015
Periode Wisuda
:
Mei 2015
Disetujui Oleh :
1.
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Pembimbing I
2.
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
Pembimbing II
3.
Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT
NIP. 10890090189
Penguji I
4.
Ir. Nur Kasan, MT
NIP. 10893039253
Penguji II
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir.Nur Alif Mardiyah, MT
NIP: 10892030257
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA
Tempat/Tgl Lahir
NIM
FAK./JUR.
: ALI RIDHA AL MASYHUR
: Bondowoso / 02 April 1991
: 201010130311125
: TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “RANCANG
BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE
KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO” beserta seluruh isinya adalah karya
saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun
seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 29 April 2015
Yang Membuat Pernyataan
Ali Ridha Al Masyhur
Mengetahui,
Pembimbing I
Pembimbing II
M. Chasrun Hasani, ST, MT
NIP. 196808071995031003
Machmud Effendi, ST, M.Eng
NIP. 10802030363
iv
ABSTRAKSI
Dengan berkembangnya teknologi saat ini, sistem keamanan dapat
dilakukan dengan menggunakan alat elektronik sebagai pengganti sistem keamanan
kunci konvensional. Loker otomatis ini menggunakan solenoid sebagai pengunci
dan mengendalikannya melalui keypad sebagai input PIC (Personal Input Code)
dan Barcode Reader untuk membaca input Barcode dari KTM. Alat ini dirancang
dengan memanfaatkan Arduino Uno sebagai pengendali dan PC dengan
menggunakan Delphi sebagai database. Loker ini bekerja ketika ada perintah dari
user ataupun admin yang berupa masukan kode PIC melalui keypad dan Barcode
KTM melalui Barcode Reader yang mana keduanya adalah kunci utama
penggunaan alat ini, dan jika PIC benar dan sesuai dengan PIC pemegang KTM,
maka Arduino akan memberikan input high pada relay untuk mengaktifkan
solenoid. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa loker
otomatis ini dapat bekerja dengan baik, hal ini dibuktikan dengan software Arduino
dan Delphi dapat bekerja sama mendeteksi input keypad dengan baik, dan fitur
dalam penggunaan database bagi admin dapat bekerja dengan baik.
Kata kunci : Arduino, Barcode, Delphi, KTM, Loker, PIC, Solenoid
v
Abstract
With the development of technology today, the security system can be done
by using an electronic device instead of a conventional key security system. This
automatic locker using a solenoid as a lock and control it via keypad as PIC
(Personal Input Code) input and Barcode Reader to read Barcode from KTM. This
device design to take the advantage of Arduino Uno as a control and PC using
Delphi as a database. This Locker work when there is a command from a user or
an admin in the form of PIC input from a keypad and Barcode KTM which came
from Barcode Reader in which both is the main key to operate this device, and if
the PIC is correct and suit the PIC of the KTM holder, then Arduino will provide
high input on the relay to activate the Solenoid. From the result of testing that has
been done shows that automatic locker can run well, and it proven by Arduino and
Delphi Software that can work synchrony to detect the input from keypad, and the
feature in the use of database for admin can run well.
Keywords: Arduino, Barcode, Delphi, KTM, Locker, PIC, Solenoid
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan shalawat serta salam kepada
Nabi Muhammad SAW dan keluarga Suci Beliau. Penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Kedua orang tua, Aba, Mochammad Sanusi Al Masyhur dan Ummah, Su’ud
binti Ali Al Muhdar yang selalu memberikan doa dan dukungan untuk
semuanya baik itu matriil maupun moril.
2.
3.
4.
Bapak M. Chasrun Hasani, ST, MT dan Bapak Machmud Effendi, ST, M.Eng
selaku pembimbing tugas akhir.
Ibu Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT dan Bapak Ir. Nur Kasan, MT selaku dosen
penguji tugas akhir
Bapak Ir. Sudarman, MT sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
5.
Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang.
6.
Keluarga Besar saya Al Muhdar dan Al Masyhur di Bondowoso. Saudarasaudara saya, Ali Al Hamid, Fatimah Masyhur, serta Ahmad Kamil Al
Masyhur, serta keponakan2 saya yang selalu memberi dukungannya.
7.
Sahabat seperjuangan Afrian Teguh, Auliyaa Rositasari, Imam Chanafi,
Agung Setyo Laksono, Agil Firmansyah, Bayu Anzar Wibisono, Azizah
Yaumul Ula, Abdul Qodir, Fachrul, Dany Yogas, Rengga Maulana Adi,
Yudha Chandra Bachtiar, Nur Anita, Rosmala Rahmawati, Mey Elistiyani,
serta teman-teman Elektro angkatan 2010 dan khususnya kelas C yang selalu
memberikan semangat dan dorongan untuk segera menyelesaikan tugas akhir
ini.
8.
Keluarga baru di Kost Jl. Margo Utomo 23 Malang, Amry, Haunan, Mas
Toyeb, Mas Peyek, Mas Yogi, Fahmi, Faiz, Sobor, Genjer, Bejo, dan
semuanya yang juga selalu memberikan semangat
9.
Laptop ASUS tersayang serta Printer Canon yang menemani melewati
kehidupan sebagai Mahasiswa ini, Tak lupa juga Dota, Dota2, Sanctum dan
sohib-sohib Game karibnya serta One Piece, Naruto dan kawan-kawan Anime
lainnya yang selalu menemani di setiap kondisi yang saya alami
10.
Kajur Elektro, Pak Mustofa, Khafsoh, S.kom, Nadya Rifka, Merinda,
Ghufron dan tak lupa pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu
persatu yang telah turut membantu.
vii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi
Muhammad SAW yang telah membimbing kita. Tugas Akhir ini merupakan salah
satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tugas Akhir yang disusun oleh penulis berjudul
“RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN
BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan
saran yang membangun agar tulisan ini dapat bermanfaaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan kedepan.
Malang, 29 April 2015
Penulis
Ali Ridha Al Masyhur
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN. ................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN. .................................................................................iv
ABSTRAKSI. .........................................................................................................v
ABSTRACT. ..........................................................................................................vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah ..................................................................... 2
1.3
Batasan Masalah ....................................................................... 2
1.4
Tujuan ....................................................................................... 3
1.5
Metodologi ................................................................................ 3
1.6
Sistematika Penulisan .............................................................. 3
BAB II DASAR TEORI
2.1
Arduino ...................................................................................... 5
2.1.1
Hardware .................................................................................. 5
2.1.2
Software .................................................................................... 6
2.1.3
Arduino Uno ............................................................................. 6
ix
2.1.4
Catu Daya ................................................................................. 8
2.1.5
Memory .................................................................................... 9
2.1.6
Input dan Output ....................................................................... 9
2.1.7
Komunikasi ..............................................................................10
2.1.8
Programing ...............................................................................10
2.1.9
Perangkat Lunak ( Arduino IDE ) ............................................10
2.1.10 Otomatis Software Reset .......................................................... 11
2.2
Barcode ..................................................................................... 11
2.2.1
Barcode Code 39 / 3 of 9 ........................................................... 12
2.2.2
Interleaved 2 of 5 (ITF) ............................................................ 14
2.2.3
Code 128 ................................................................................... 17
2.3
LCD (Liquid Crystal Display) .................................................. 20
2.4
Keypad ...................................................................................... 22
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT
3.1
Perancangan dan Pembuatan Hardware ................................... 25
3.1.1 Arduino ..................................................................................... 25
3.1.2 LCD .......................................................................................... 27
3.1.3 Keypad ...................................................................................... 28
3.1.4 Driver Solenoid .........................................................................30
3.1.5 Personal Computer (PC) ........................................................... 32
3.2
Perancangan dan Pembuatan Software ..................................... 32
3.2.1 Program Delphi ......................................................................... 32
3.2.1.1 Main Program ...........................................................................32
3.2.1.2 Program Pendaftaran Anggota .................................................. 33
3.2.1.3 Program Peminjaman atau Pengembalian Loker ...................... 33
3.2.1.4 Program Buka Tutup Loker ...................................................... 33
3.2.2 Program Arduino ...................................................................... 34
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1
Pengujian Pin I/O Arduino Uno ...............................................35
4.2
Pengujian Kerja Rangkaian LCD .............................................35
x
BAB V
4.3
Pengujian Kerja Rangkaian Keypad .........................................37
4.4
Pengujian Kerja Rangkaian Solenoid ........................................38
4.5
Pengujian Program Pendaftaran Anggota Baru ........................ 42
4.6
Pengujian Program Peminjaman dan Pengembalian Loker ..... 45
4.7
Pengujian Pencatatan Data Pada EEPROM ............................. 50
PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................52
5.2
Saran ......................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 53
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Arduino Uno R3 ............................................................................ 7
Gambar 2.2
Tampilan Framework Arduino Uno ..............................................11
Gambar 2.3
Struktur Barcode Code 39 ............................................................. 13
Gambar 2.4
Contoh Barcode 39 ........................................................................14
Gambar 2.5
Contoh Barcode ITF ...................................................................... 16
Gambar 2.6
Struktur ITF Barcode ..................................................................... 16
Gambar 2.7
Bearer ............................................................................................ 17
Gambar 2.8
Struktur Code 128 Barcode ........................................................... 20
Gambar 3.1
Diagram Block Perancangan Hardware ........................................24
Gambar 3.2
Alokasi Penggunaan Pin Arduino ................................................. 27
Gambar 3.3
Rangkaian LCD .............................................................................28
Gambar 3.4
Rangkaian Keypad 4x4 ................................................................. 29
Gambar 3.5
Gambar Proses Pembacaan Keypad Matriks 4x4 .......................... 30
Gambar 3.6
Rangkaian Driver Solenoid ........................................................... 31
Gambar 4.1
Listing Program Pengujian Rangkaian LCD ................................. 36
Gambar 4.2
Tampilan Pada Pengujian LCD ..................................................... 36
Gambar 4.3
Listing Program Pengujian Rangkaian Keypad ............................ 37
Gambar 4.4
Tampilan LCD Pada Pengujian Keypad ....................................... 38
Gambar 4.5
Listing Program Pengujian Kerja Solenoid ................................... 39
Gambar 4.6
Solenoid Dalam Keadaan Mengunci .............................................39
Gambar 4.7
Solenoid Dalam Keadaan Membuka ............................................. 40
Gambar 4.8
Listing Program Pengaktifan 1, 2, 3 dan 4 Solenoid ..................... 41
Gambar 4.9
Tampilan Jendela Pendaftaran Anggota Baru ............................... 42
Gambar 4.10 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penyimpanan Data ..........43
Gambar 4.11 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Pengeditan Data ..............44
Gambar 4.12 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penghapusan Data ...........45
Gambar 4.13 KTM serta Barcode Reader yang digunakan ................................ 46
Gambar 4.14 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Scanning Barcode KTM ..... 46
Gambar 4.15 Tampilan LCD Sebelum Peminjaman ...........................................47
Gambar 4.16 Tampilan LCD Saat Permintaan Kode PIC ................................... 47
xii
Gambar 4.17 Tampilan LCD Setelah Peminjaman .............................................47
Gambar 4.18 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Peminjaman .............48
Gambar 4.19 Tampilan Waktu Peminjaman Pada Jendela Transaksi ................. 49
Gambar 4.20 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Pengembalian ..........50
Gambar 4.21 Tampilan LCD Sebelum Pemutusan Catu Daya ........................... 51
Gambar 4.22 Tampilan LCD Setelah Pemutusan Catu Daya ............................. 51
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Beberapa Jenis Arduino ........................................................................ 5
Tabel 2.2 Spefikasi Arduino UNO R3 .................................................................. 8
Tabel 2.3 Karakter Code 39 beserta nilai karakternya ..........................................12
Tabel 2.4 Karakter Set ITF ................................................................................... 15
Tabel 2.5 Karakter Set 128 ................................................................................... 17
Tabel 4.1 Arus Hasil Pengujian Pengaktifan Solenoid .........................................41
xiv
DAFTAR PUSTAKA
1. Abdul
Kadir,
2013,
”Panduan
Praktis
Mempelajari
Aplikasi
Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino“, Andi
Publisher, Yogyakarta.
2. Helmi Guntoro, 2013, ” Rancang bangun magnetic door lock menggunakan
keypad dan solenoid berbasis mikrokontroler arduino uno.” Bandung.
3. Jazi Eko Istiyanto, 2014, ” Pengantar Elektronika dan Instrumentasi,
Pendekatan Project Arduino dan Android”, Andi Publisher.
4. Feri Djuandi,2011, ” Pengenalan Arduino”.
5. Abdul Kadir, 2009, ”Mudah Menjadi Programmer C++”, Andi Publisher,
Yogyakarta.
6. Andy Rahmawan, 2013, “ Optimasi Gripper 2 Lengan dengan
menggunakan metode genetic Alghorithm pada simulator Arm Robot 5
DOF ( Degree Of Freedom )”, Semarang.
7. Helmy Guntoro, 2013, “Rancang Bangun Magnetic Door Lock
Menggunakan Keypad Dan Solenoid Berbasis Microkontroler Arduino
Uno”, Bandung.
8. Gilang Ramadhan, 2014, “ Arduino Project, Menggunakan Keypad dan
Menampilkan Pada LCD”,
https://gilang045.wordpress.com/2014/03/24/arduino-projectmenggunakan-input-keypad-dan-menampilkannya-ke-layar-lcdkalkulator/.
9. http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
xv