PROTOTYPE SISTEM PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN RFID DAN INFORMASI AREA PARKIR MELALUI PC BERBASIS ATMEGA8535 SKRIPSI AWALLINA ANJASNUARI TANJUNG 110821006
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
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
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 diMedan, 26 Agustustus 2013
Diketahui/disetujui olehKetua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003 NIP : 195510301980031003
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
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.
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.
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.
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
2.3.4 Frekuensi 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
2.8 ICLM324
25
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 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Perbandingan RFID Aktif, Semi-Pasif dan Pasif10 Tabel 2.2 Data ASCII
14 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran V out 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 Tabel 4.6 Hasil Pengukuran RS232 Konverter
44
DAFTAR GAMBAR
33 Gambar 3.9 Flowchart Program
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
34 Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroller
26 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
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
27 Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply
25 Gambar 2.16 Konfigurasi Pin LM324
Halaman
13 Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler Atmega 8535
Gambar 2.1 Infra Merah5 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
16 Gambar 2.8 Blok Diagram Fungsional ATMega 8535
24 Gambar 2.15 Bentuk Fisik LM324
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
46