TUGAS AKHIR - Pengendali utama car immobilizer dengan RFID berbasis ATmega 8535 - USD Repository
TUGAS AKHIR
PENGENDALI UTAMA CAR IMMOBILIZER DENGAN
RFID BERBASIS ATMEGA8535
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh:
THOMAS JOKO LELANA
NIM : 045114064
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2010
FINAL PROJECT
MASTER CONTROLLER OF RFID CAR
IMMOBILIZER BASED ON ATMEGA8535
Presented As Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program
THOMAS JOKO LELANA
NIM : 045114064
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
2010
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”
Yogyakarta, 9 Maret 2010 Thomas Joko Lelana
MOTTO DAN PERSEMBAHAN “ Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit kembali setiap kali kita jatuh “ (Confusius) K upersembahk an tugas Ak hi r ini Un tuk : Tuhan Sang Peren cana Kehidupan
Ay ah dan Ibuk u tercinta, un tuk segala doa dan duk ungan Saudara-saudarak u y ang terbaik Bertha S. Ik a atas cin ta dan k esetiaanny a Dosen-dosen y ang membimbingk u
K eluarga Besar TEK SAPALA “ Per Aspera ad Astra “ Teman-teman y ang selalu menduk ungk u
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Thomas Joko Lelana Nomor Mahasiswa : 045114049
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universi- tas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : PENGENDALI UTAMA CAR IMMOBILIZER DENGAN RFID BERBASIS ATMEGA8535 beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam ben- tuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terba- tas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tan- pa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 9 Maret 2010 Yang menyatakan ( Thomas Joko Lelana)
INTISARI
RFID (Radio Frequency Identification) adalah teknologi pengidentifikasian yangmemanfaatkan frekuensi radio. Teknologi RFID dapat diaplikasikan dalam berbagai bentuk.
Salah satu bentuk aplikasinya adalah pada kendaraan atau yang biasa disebut car immobilizer.
Untuk itu dibutuhkan sebuah alat yang menjadi aplikasi dari sistem keamanan pada car
immobilizer .Alat ini terdiri dari sebuah rangkaian utama yang menggunakan ATMEGA8535.
Rangkaian utama bertugas untuk mengendalikan semua sensor yang digunakan pada alat.
Sensor yang digunakan dibagi menjadi dua bagian. Sensor pintu pada sistem keamanan, dan
sensor suhu pada mesin mobil. Sensor suhu yang digunakan adalah LM35, sedangkan sensor
pintu yang digunakan adalah reed switch. Terdapat 2 mode pada sistem ini yaitu mode non
alert dan mode alert. Sensor suhu bekerja pada mode non alert, sedangkan sensor pintu
bekerja pada mode alert. Data tertinggi dari sensor suhu yang terbaca akan disimpan di
EEPROM ATMEGA8535. Pintu terbuka yang terdeteksi oleh sensor pintu akan menyebabkan
alarm berbunyi. Perpindahan mode pada sistem dipengaruhi oleh indikator sinyal RFID.Dari hasil pengujian, semua sensor yang digunakan dapat bekerja dengan baik. Data
suhu tertinggi tersimpan di EEPROM pada alamat 0 dan 1. Keluaran dari sistem keamanan
berupa indikator keamanan, hazard, dan buzzer aktif setiap pergantian mode. Kendali pada
lampu ruang mengalami kendala pada rangkaian astable timer yang digunakan.Kata kunci: RFID, mikrokontroler ATMEGA8535, car immobilizer.
ABSTRACT
RFID (Radio Frequency Identification) is a identifier technology that used radiofrequency. This technology can be applied in many kind of application. One kind of the
application is used in vehicle that is called car immobilizer. Therefore, a tool is needed as
application for security system in car immobilizer.This tool is a main circuit with ATMEGA8535. The main circuit is used to control all
sensors. Sensors that used in this tool consist of two sections. That is door sensor in security
system and temperature sensor in car machine. LM35 is used as temperature sensor, and reed
switch is used as door sensor. There are two operation modes in this tool system, non alert
mode and alert mode. Temperature sensor work in non alert mode whereas door sensor work
in alert mode. The highest data from temperature sensor will recorded in EEPROM of
ATMEGA8535. The opened door that detected by door sensor will activate alarm.
Transferring mode in this tool system influenced by indicator of RFID signal.Result of experiment show all sensors in this tool system work correctly. The highest
temperature data is recorded in EEPROM address 0 and 1. Output from the security system is
indicator of security, hazard, and buzzer could be activated every transferring mode.
Controlling room lamp has trouble in the astable timer circuit.Key word: RFID, ATMEGA8535 microcontroller, car immobilizer, security system.
KATA PENGANTAR
Syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Pengendali Utama Car Immobilizer Dengan RFID Berbasis ATMEGA8535” ini dapat diselesaikan dengan baik.
Selama menulis Tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa ada begitu banyak pihak yang telah memberikan bantuan dengan caranya masing-masing, sehingga Tugas Akhir ini bisa diselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua dan seluruh keluarga penulis atas segala dukungan moral dan materi yang telah diberikan.
2. Bapak A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, semangat, pengetahuan, diskusi, arahan, kritik dan saran dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
3. Bapak Martanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang juga telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, semangat, pengetahuan, diskusi, arahan, kritik dan saran dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
4. Seluruh dosen Teknik Elektro dan laboran yang telah banyak memberikan pengetahuan kepada penulis selama kuliah.
5. Kelompok tugas akhir Leonardo Arga D dan Robertus Heru Wiranto atas semua kerjasama baik dalam perdebatan maupun diskusi selama penelitian, akhirnya kita menyelesaikan apa yang telah kita mulai bersama.
6. Bertha Surya Ika Sulistyawati yang selalu menemani dan memberikan dukungannya.
7. Keluarga besar di TEKSAPALA atas semangat dan dukungannya “keep
forward whatever it takes ” dan semoga kita dapat semakin berkembang bersama.
8. Sahabat-sahabat yang selalu memberikan semangat dan dukungan Fx. Oscar.
R, Albertus, Leo Febrianus, Robertus Hadi P. Ndaga.
9. Seluruh teman Teknik Elektro angkatan 2004 atas segala dukungan dan
10. Berbagai pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan, dukungan, bimbingan, kritik dan saran.
Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Terima kasih.
Yogyakarta, 9 Maret 2010 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
.................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................ v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO ........................................ vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYAILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
................................... vii
INTISARI
................................................................................................... viii
ABSTRACT ............................................................................................... ix
KATA PENGANTAR................................................................................ x
DAFTAR ISI .............................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR.................................................................................. xv
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1. Judul ................................................................................................... 1
1.2. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.3. Tujuan dan Manfaat ............................................................................ 2
1.4. Batasan Masalah ................................................................................. 3
1.5. Metodologi Penelitian .......................................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ........................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI
............................................................................ 7
2.1. Sistem RFID ....................................................................................... 7
2.1.1. Tag RFID ..................................................................................... 9
2.1.2. Reader RFID ................................................................................ 9
2.2. Mikrokontroler ATMEGA8535 .......................................................... 9
2.2.1. Arsitektur ATMEGA8535 ............................................................. 10
2.2.2. Fitur ATMEGA8535 .................................................................... 10
2.2.3. Konfigurasi Pin ATMEGA8535 .................................................... 10
2.2.4. Organisasi Memori ........................................................................ 11
2.2.5. Register I/O dan Port I/O .............................................................. 12
2.2.6. Timer dan Counter. ........................................................................ 13
2.2.6.1. Timer dan Counter Interrupt Mask Register (TIMSK) .......... 13
2.2.6.2 Timer dan Counter Interrupt Flag Register (TIFR) ............... 14
2.2.6.3 Timer dan Counter 0 ............................................................. 15
2.2.6.3.1 Timer dan Counter 0 Control Register (TCCR0) ........... 16
2.2.6.3.2 Timer dan Counter Register 0 (TCNT0) ........................ 17
2.2.6.4 Timer dan Counter 1 ............................................................. 17
2.2.6.5 Timer dan Counter 2 ............................................................. 18
2.2.7. ADC (Analog to Digital Converter) ............................................. 18
2.2.8. On-Chip Osilator ......................................................................... 22
2.2.9. Reset ........................................................................................... 23
2.3. Sensor Temperatur (LM35) .................................................................. 23
2.4. Transistor Sebagai Saklar .................................................................... 25
2.5. Dioda Memancarkan Cahaya (Light Emitting Diode) ........................... 26
2.6. Relay ................................................................................................... 27
2.7 Reed switch .......................................................................................... 28
2.8 Lm555................................................................................................... 28
BAB III PERANCANGAN ALAT
............................................................ 32
3.1. Perancangan Perangkat Keras ............................................................. 33
3.1.1. Reset Eksternal ............................................................................. 33
3.1.2. Osilator.......................................................................................... 34
3.1.3. Mikrokontroler ATMEGA8535 .................................................... 35
3.1.4 Rangkaian Sensor Suhu ................................................................. 35
3.1.5. Sensor Pengaman Pintu ................................................................. 35
3.1.6. Rangkaian Indikator Led ............................................................... 36
3.1.7. Rangkaian Lampu Hazard ............................................................. 37
3.1.8. Rangkaian Indikator Kunci Pintu ................................................... 38
3.1.9. Rangkaian Indikator Ignition Switch (Ig-sw) .................................. 40
3.1.10 Rangkaian Alarm .......................................................................... 41
3.1.11 Rangkaian Lampu Ruang (Room Lamp) ....................................... 42
3.1.12 Rangkaian Timer eksternal............................................................ 44
3.2. Perancangan Perangkat Lunak ............................................................ 47
3.2.1 Algoritma Prmrograman ................................................................ 47
4.2.5. Pengujian Keluaran Timer ............................................................ 62
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 67 LAMPIRAN
5.2. Saran ................................................................................................... 66
5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 66
...................................................... 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
4.2.6. Pengujian ADC ............................................................................. 65
4.2.5.4. Pengujian Timer Internal ....................................................... 65
4.2.5.3. Pengujian Keluaran Astable Timer LM555 ON = 15s ............ 64
4.2.5.2. Pengujian Keluaran Astabel Timer LM555 ON=250ms dan OFF=450ms ....................................................................................... 63
4.2.5.1. Pengujian Keluaran Astabel Timer LM555 ON=350ms dan OFF=350ms ....................................................................................... 62
4.2.4. Pengujian Sensor Pintu Mobil ........................................................ 60
3.2.1.1 Diagram Alir Kondisi Non Alert Mode ................................ 48
4.2.3. Pengujian Saklar Kunci Mobil ....................................................... 59
4.2.2. Pengujian Saklar RFID .................................................................. 59
4.2.1. Cara Kerja Simulai Pengendali Sensor Utama................................ 56
4.2. Pengamatan Sistem ............................................................................. 56
4.1. Hasil Akhir Perancangan ..................................................................... 54
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 54
3.2.1.5. Diagram Alir Pengaturan Indikator Keamanan ................... 52
3.2.1.4 Pengaturan Timer ................................................................ 52
3.2.1.3 Diagram Alir Kondisi Alert Mode ....................................... 51
3.2.1.2 Pengaturan ADC ................................................................. 49
............................................................................................... 68
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Blok Model Perancangan . .................................................... 4G ambar 2.1. Komponen Utama Sistem RFID ........................................... 8
Gambar 2.2. Tag RFID .............................................................................. 9Gambar 2.3. Konfigurasi pin ATMEGA8535 ............................................ 11Gambar 2.4. (a) Peta Data Memori, (b) Peta Memori Program .................. 12Gambar 2.5. Register TIMSK .................................................................... 13Gambar 2.6. Register TIFR ....................................................................... 14Gambar 2.7. Register TCCR0 .................................................................... 16Gambar 2.8. Register TCNT0 .................................................................... 17Gambar 2.9. Register ADMUX ................................................................. 19Gambar 2.10. Format Data ADC Dengan ADLAR = 0 ................................ 19Gambar 2.11. Format Data ADC Dengan ADLAR = 1 ................................ 19Gambar 2.12. Regiater ADCSRA ............................................................... 20Gambar 2.13. Register SFIOR ..................................................................... 22Gambar 2.14. Koneksi Osilator ................................................................... 23Gambar 2.15. Rangkaian Reset .................................................................... 23Gambar 2.16. Bentuk Fisik LM35 ................................................................ 24Gambar 2.17. Rangkaian Umum Pengukur Suhu.......................................... 25Gambar 2.18. Rangkaian Transistor Sebagai Saklar ..................................... 25Gambar 2.19. Rangkaian LED ..................................................................... 27Gambar 2.20. Relay ..................................................................................... 27Gambar 2.21. Bentuk Sebuah Reed Switch ................................................... 28Gambar 2.22. Rangkaian Internal LM555 .................................................... 29Gambar 2.23. Rangkaian Astable Timer LM555 .......................................... 30Gambar 2.24. Gelombang Keluaran dari Rangkaian Astable Timer LM555 . 30Gambar 2.25. Rangkaian Astable Timer LM555 untuk Duty Cycle≤ 50% ... 31
Gambar 3.1. Diagram blok Car Immobilizer Dengan RFID ....................... 32Gambar 3.2. Diagram blok Pengendali Utama Car Immobilizer Dengan RFID BerbasisATMEGA8535 ...................................................................... 33
Gambar 3.3. Plan aaaapengendali Utama Car Immobilizer Dengan RFID BerbasisATMEGA8535 ...................................................................... 33
Gambar 3.4. Rangkaian Reset Eksternal ..................................................... 34Gambar 3.5. Rangkaian osilator ................................................................ 34Gambar 3.6. Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler ATmega8535 .. 35Gambar 3.7. Rangkaian Sensor Pengaman Pintu ....................................... 36Gambar 3.8. Rangkaian Indikator LED ........................................................ 37Gambar 3.9. Rangkaian Lampu Hazard ..................................................... 37Gambar 3.10. Rangkaian Indikator Kunci Pintu ........................................... 39Gambar 3.11. Rangkaian Indikator Igination Switch ................................... 40Gambar 3.12. Rangkaian Alarm .................................................................. 41Gambar 3.13. Rangkaian Lampu ruang (room Lamp) ................................... 43Gambar 3.14. Rangkaian Astable Timer Menggunakan LM 555 ..................... 44Gambar 3.15 Diagram Alir Program Utama ............................................... 48Gambar 3.16. Diagram Alir Program Non Alert Mode .................................. 49Gambar 3.17. Diagram Alir Program ADC ................................................. 50Gambar 3.18. Diagram Alir Program Alert Mode ......................................... 51Gambar 3.19. Diagram Alir Timer0 Untuk Indikator Keamanan................... 53Gambar 4.1. Bentuk Fisik Pengendali Sensor Utama Car Immobilizer ....... 54Gambar 4.2. Bentuk Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535 ........... 55Fisik
Gambar 4.3. Bentuk Fisik Rangkaian Sensor Suhu ..................................... 55Gambar 4.4. Bentuk Rangkaian Output .............................................. 56Fisik
Gambar 4.5. B entuk Fisik Rangkaian Timer Eksternal ................................ 56Gambar 4.6. .............................................. 57Sistem Dalam Kondisi Non Alert Gambar 4.7.
...... 57
Sistem Dalam Kondisi Non Alert dan Kunci Mobil Didalam
Gambar 4.8. Sistem Dalam Kondisi Alert ..................................................... 58Gambar 4.9. Sistem Dalam Kondisi Alert dan Pintu Terbuka ..................... 58Gambar 4.10. Gelombang Keluaran Timer 555 ( T L =350ms) ........................... 62Gambar 4.11. T H ) ........................... 63Gelombang Keluaran Timer 555 ( =350ms
Gambar 4.12. Gelombang Keluaran Timer 555 ( T H =250ms ) ........................... 63Gambar 4.13. T ) ........................... 64Gelombang Keluaran Timer 555 ( L =450ms
Gambar 4.14. Saklar Transistor Untuk Astable Timer Menggunakan LM 555 .. 65DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pengaturan Port I/O.................................................. 13Tabel 2.2 Mode Timer/Counter 0 ................................................................. 16Tabel 2.3 Skala Clock Timer/Counter 0 ....................................................... 16Tabel 2.4. Pemilihan Mode Tegangan Referensi ADC .................................. 19Tabel 2.5. Tabel pemilihan Bit Saluran Pembacaan ADC ............................. 20Tabel 2.6. Konfigurasi Clock ADC ............................................................... 21Tabel 2.7. Pemilihan Sumber Picu ADC ....................................................... 22Tabel 3.1. Keluaran Rangkaian Astable Timer LM555 ................................. 45Tabel 3.2. Pewaktuan Keluaran Sistem Keamanan ....................................... 45Tabel 4.1. Data Percobaan Hazard dan Buzzer Terhadap Saklar RFID ......... 59Tabel 4.2. Data Percobaan Saat Saklar Kunci Mobil on ................................ 60Tabel 4.3. Data Percobaan Saat Saklar Kunci mobil off ................................ 60Tabel 4.4. Data Percobaan Reed Switch Terhadap Medan Magnet ................ 61Tabel 4.5. Data Percobaan Alarm Terhadap Sensor Reed Switch .................. 61Tabel 4.6. Perbandingan Tegangan Masukan dan Data di Memori ................ 66Tabel 4.7. Perbandingan Data Suhu dan Tegangan Keluaran LM35.............. 66Tabel 4.8. Perbandingan Antara Data Tersimpan dan Data Terukur .............. 67BAB I PENDAHULUAN 1.1. Judul Pengendali Utama Car Immobilizer Dengan RFID Berbasis ATMEGA8535.
1.2. Latar Belakang Masalah
Perkembangan jaman menuntut manusia untuk mengembangkan berbagai macam teknologi untuk membantu meningkatkan kehidupannya. Dalam beberapa tahun terakhir ini, teknologi Radio Frequency Identification (RFID) berkembang dengan pesat. RFID merupakan sebuah teknologi compact wireless berbasis frekuensi radio yang memanfaatkan frekuensi radio untuk identifikasi otomatis terhadap suatu obyek.
RFID mempunyai dua komponen utama yang disebut transceiver (reader) dan
transponder (tag). Berbeda dengan teknologi terdahulunya yaitu dengan menggunakan
barcodeataupun dengan Electronic Article Surveillance (EAS), RFID mempunyai kemampuan lebih dalam jangkauan jarak dan kemampuan update dari pada data informasi yang terkandung di dalam tag. Jadi, ketika sebuah tag melewati dari area elektromagnetik yang dikeluarkan oleh antena reader, maka secara langsung akan dideteksi oleh sinyal aktivasi dari reader dan dilakukan pembacaan dari dta-data yang ada di dalam tag, selanjutnya data akan dikirimmenuju sebuah database[1].
Jika di masa lalu barcode telah menjadi cara utama untuk pelacakan produk, RFID menjadi teknologi pilihan untuk tracking manusia, hewan peliharaan, produk, bahkan kendaraan (electronic immobilization atau car immobilizer). Salah satu alasannya adalah kemampuan tag yang dapat dibaca dari jarak jauh dan melalui berbagai substansi seperti salju, asap, es, atau cat dimana barcode telah terbukti tidak dapat digunakan.
Pada sistem car immobilizer ini, teknologi RFID digunakan untuk mengetahui kondisi sebuah mobil yang sudah dilengkapi dengan mikrokontroler dan beberapa sensor. RFID juga digunakan pada sistem pengamanannya, yaitu pada sistem pengunci pintu (door
locking ). Kunci stater dikombinasi dengan transponder (tag). Pintu mobil terkunci secara
otomatis saat kunci stater berada di luar radius pembacaan reader yang berada di dalam mobil. Saat kunci stater berada pada radius pembacaan, pengunci pintu mobil akan terbuka dan pintu siap dibuka. Selanjutnya, reader akan mengisi ulang tag dengan data hasil
sensing yang dibacanya dari mikrokontroler. Saat mobil masuk bengkel, data yang telah
terisi pada tag akan dibaca oleh reader yang berada di bengkel untuk dikirim ke database dan ditampilkan pada sebuah komputer. Jadi, sistem car immobilizer ini menggunakan dua buah receiver (reader), yaitu sebuah reader yang berada di dalam mobil dan sebuah reader lain yang berada di dalam bengkel yang terhubung dengan komputer.
Pada Car immobilizer, tag yang digunakan adalah tag pasif yaitu tag yang tidak memiliki catu daya sendiri serta tidak dapat menginisiasi komunikasi dengan reader. Sebagai gantinya, tag merespon emisi frekuensi radio dan menurunkan dayanya dari gelombang-gelombang energi yang dipancarkan oleh reader. Sebuah tag pasif minimum mengandung sebuah indentifier unik dari sebuah item yang dipasangi tag tersebut. Data tambahan dimungkinkan untuk diberikan pada tag, tergantung kepada kapasitas penyimpanannya
Data yang terisi pada tag merupakan data-data yang berasal dari sensor-sensor pada sistem keamanan mobil dan mesin mobil yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Pada mikrokontroler, data-data yang diperoleh dari hasil sensing tersebut dikirim menuju
reader yang berada didalam mobil secara rutin dalam rentang waktu tertentu, yang
kemudian hasil sensing tersebut diisi pada tag melalui reader yang berada di dalam mobil.Selain digunakan untuk mengatur proses pengiriman data dari sensor menuju reader, mikrokontroler juga digunakan untuk mengaktifkan alarm dan pengunci pintu mobil otomatis pada sistem keamanan mobil.
I.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari pembuatan perangkat ini antara lain:
1. Menghasilkan pengendali utama Car immobilizer dengan RFID menggunakan ATMEGA8535 2. Menghasilkan sebuah implementasi keluaran dari car immobilizer.
3. Mengendalikan data masukan dari sensor pada mesin mobil dan sistem keamanan mobil.
4. Mengolah dan menyimpan data masukan yang diterima pada EEPROM ATMEGA8535 sebelum dikirim menuju tag RFID Manfaat dari pembuatan perangkat ini adalah:
1. Sebagai implementasi sistem keamanan dari salah satu produk mobil di Indonesia.
2. Memperoleh gambaran langsung dari implementasi pengaruh sinyal RFID terhadap sistem keamanan mobil.
3. Sebagai penyedia data yang akan diisi pada tag RFID.
I.4 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang ada tidak berkembang menjadi luas, maka perlu adanya batasan terhadap permasalahan yang akan dibuat yaitu: a. Membuat pengendali utama Car immobilizer dengan RFID menggunakan ATMEGA8535.
b. Masukan ATMEGA8535 berupa sinyal keluaran reader dan data hasil sensing.
c. Sensor yang dipasang pada sistem keamanan mobil berupa sensor pada pintu mobil, sedangkan sensor pada mesin mobil yang digunakan adalah sensor suhu.
d. Data dari sensor suhu pada mesin mobil disimpan pada EEPROM ATMEGA8535.
e. Keluaran yang dikendalikan oleh ATMEGA8535 berupa pengunci pintu mobil otomatis, lampu ruangan (room lamp), lampu hazard, indikator keamanan dan
buzzer .
f. Keluaran yang berupa lampu ruangan (room lamp), lampu hazard, indikator keamanan dan buzzer merupakan implementasi dari sistem keamanan pada salah satu produk mobil yang ada di Indonesia.
1.5 Metodologi Penelitian
Adapun metodologi penelitian yang dilakukan terdiri dari :
1. Studi literatur, yaitu dengan mempelajari berbagai informasi, baik dari buku maupun internet sehingga dapat digunakan sebagai referensi pendukung dalam penyusunan laporan.
2. Perencanaan rancangan dan pembuatan alat dalam bentuk perangkat keras maupun perangkat lunak. Perancangan ini dilakukan untuk menyesuaikan pembuatan alat sesuai dengan permasalahan yang telah ditentukan. Gambar 1.1 memperlihatkan blok model yang akan dirancang.
Sensor Suhu Keluaran Sistem µC Keamanan Sensor Keamanan
Gambar 1.1 Blok Model Perancangan3. Pembuatan alat berdasarkan hasil perancangan. Pembuatan hardware terdiri dari pembuatan rangkaian utama mikrokontroler, rangkaian sensor, dan rangkaian keluaran. Pada pembuatan software meliputi proses pembacaan data masukan sensor, pengolahan data sensor, dan memberikan keluaran sesuai dengan instruksi dari masukan yang diterima.
4. Pengamatan dan pengujian terhadap hasil perancangan. Data yang diamati berupa data hasil pembacaan setiap sensor yang digunakan, data hasil keluaran mikrokontroler berdasarkan instruksi masukan yang diberikan, dan data hasil pengukuran suhu yang tersimpan di EEPROM.
5. Analisis dan kesimpulan hasil pengujian. Proses analisis dilakukan dengan membandingkan data hasil pengujian dengan perancangan yang dilakukan.
Kesimpulan dapat diambil dari hasil analisis data pengujian yang telah dilakukan
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terbagi menjadi lima bab yang disusun sebagai berikut:
BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, konsep pembuatan alat, batasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II. DASAR TEORI Bab ini berisi tentang teori-teori dasar yang melandasi keseluruhan penulisan tugas akhir dan pembuatan perangkat serta dasar teori mengenai komponen-komponen yang akan digunakan dalam pembuatan perangkat.
BAB III. RANCANGAN PENELITIAN
Bab ini berisi tentang diagram blok dan penjelasan cara kerja secara singkat rancangan perangkat keras beserta perhitungan matematis dan pendekatan pemilihan komponen yang digunakan. dan perangkat lunak berupa sistematika program dari mikrokontroler ATMEGA8535 untuk mengoperasikan perangkat keras beserta diagram alirnya secara lengkap, yang membuat rangkaian tersebut bisa beroperasi.
BAB IV. PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang pengamatan kerja dari perangkat keras dan perangkat lunak yang telah dibuat serta membahas cara pengoperasian perangkat sesuai dengan kinerja yang direncanakan.
BAB V. PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan akhir terhadap perancangan dan penelitian perangkat serta memberikan masukan-masukan mengenai pengoperasian dan pengembangan perangkat secara maksimal. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II DASAR TEORI Pengendali sensor digunakan untuk mengendalikan data keluaran dari sensor-
sensor pada mesin mobil dan keamanan mobil, perangkat ini dibuat agar mempermudah dalam pembacaan data dari sensor serta untuk memberikan keluaran sesuai dengan data masukan dari sensor yang diterima. Untuk membuat perangkat ini secara garis besar dibutuhkan mikrontroler yang dilengkapi dengan ADC, sensor, dan limit switch. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengendali utama, dimana mikrokontroler yang digunakan telah dilengkapi dengan ADC untuk mempermudah pembacaan data yang berasal dari sensor yang berupa data analog untuk kemudian disimpan dalam EEPROM mikrokontroler berupa data digital. Limit switch digunakan untuk input pada mikrokontroler sebagai instruksi penguncian pintu mobil saat pengendara mobil berada di dalam mobil. Hal-hal pendukung di atas akan dijelaskan sebagai berikut.
2.1. Sistem RFID
RFID adalah sebuah teknologi yang memanfaatkan frekuensi radio untuk identifikasi otomatis terhadap suatu obyek [1]. Kenyataan bahwa manusia amat terampil dalam mengidentifikasi obyek dalam kondisi lingkungan yang berbeda-beda menjadi motivasi dari teknologi ini. RFID dapat dipandang sebagai suatu cara untuk pelabelan obyek secara eksplisit dalam memfasilitasi “persepsi” dengan menggunakan peralatan- peralatan komputer. RFID adalah teknologi penangkapan data yang dapat digunakan secara elektronik untuk mengidentifikasi, melacak, dan menyimpan informasi yang tersimpan dalam tag RFID.
Perhatian terhadap RFID dalam lingkungan media massa maupun akademis yang populer, telah meningkat dalam beberapa tahun ini. Harga tag yang menurun dan standarisasi yang dinamis telah menyebabkan dunia berada pada ambang ledakan penggunaan RFID. Para pengamat RFID menganggap RFID sebagai suksesor dari barcode yang memiliki dua keunggulan pembeda, yaitu sebagai berikut:
1. Identifikasi yang unik Sebuah barcode mengindikasikan tipe obyek tempat ia dicetak, misalnya
“Ini adalah sebatang cokleat bermerek ABC dengan kadar 70% dan berat 100 gram”. Sebuah tag RFID selangkah lebih maju dengan mengemisikan sebuah nomor seri unik di antara jutaan obyek yang identik, sehingga dapat mengindikasikan “Ini adalah sebatang coklat bermerek ABC dengan kadar 70% dan berat 100 gram, nomor seri 897348738”.
2. Otomasi
Barcode dibaca secara optik, memerlukan kontak line-of-sight dengan reader , sehingga membutuhkan peletakan fisik yang tepat dari obyek yang dibaca.
Kecuali pada lingkungan yang benar-benar terkontrol, scanning terhadap barcode memerlukan campur tangan manusia, sebaliknya tag-tag RFID dapat dibaca tanpa kontak line-of-sight dan tanpa penempatan yang presisi. Sebagai suksesor dari barcode , RFID menawarkan peningkatan efisiensi.
Secara garis besar sebuah sistem RFID terdiri atas tiga komponen utama, yaitu
tag
, reader, dan controller [3]. Secara ringkas, mekanisme kerja yang terjadi dalam sebuah sistem RFID adalah bahwa sebuah reader frekuensi radio melakukan scanning terhadap data yang tersimpan dalam tag, kemudian mengirimkan informasi tersebut ke sebuah controller .
Gambar 2.1 Komponen Utama Sistem RFID [3]Tag dan reader berkomunikasi satu sama lain melalui gelombang radio. Saat
obyek ber-tag berada pada wilayah baca reader, reader akan memberikan sinyal kepada
tag untuk mengirimkan data yang tersimpan. Selanjutnya, saat reader telah menerima data
tag, data tersebut akan disampaikan kepada controller. Sebuah sistem RFID bisa terdiri dari beberapa reader. Namun, semua reader dapat diterapakan pada controller tunggal. Demikian juga, reader tunggal dapat berkomunikasi dengan lebih dari satu tag.
2.1.1. Tag RFID
Fungsi dasar dari tag RFID adalah menyimpan data dan mengirimkan data tersebut pada reader [2]. Sebuah tag terdiri atas chip (microchip) dan sebuah antena. Chip tersebut menyimpan nomor seri yang unik atau informasi lainya.
Antena yang terpasang pada chip mengirimkan informasi dari chip ke reader. Biasanya rentang pembacaan diindikasikan dengan besarnya antena. Antena yang lebih besar mengindikasikan rentang pembacaan yang lebih jauh. Tag tersebut terpasang atau tertanam dalam obyek yang akan diidentifikasi. Tag dapat dibaca dengan reader bergerak maupun stasioner menggunakan gelombang radio.
Tag RFID sangat bervariasi dalam hal bentuk dan ukuran. Sebagian tag mudah
ditandai, misalnya tag anti pencurian yang terbuat dari plastik keras yang dipasang pada barang-barang di toko. Tag untuk tracking hewan yang ditanam di bawah kulit berukuran tidak lebih besar dari bagian lancip dari ujung pensil. Bahkan ada tag yang lebih kecil lagi yang telah dikembangkan untuk ditanam di dalam serat kertas uang.
Gambar 2.2 Tag RFID [1]2.1.2. Reader RFID
Untuk berfungsinya sistem RFID, diperlukan sebuah reader atau alat scanning yang dapat membaca tag dengan benar dan mengkomunikasikan hasilnya ke suatu
controller [1]. Reader disebut juga interrogator, yaitu perangkat yang dapat membaca data
pada tag dan mengisi data pada tag. Jadi reader juga berfungsi sebagai writer [2]. Dalam kasus tag pasif, reader berfungsi juga sebagai catu daya untuk mengaktifkan tag. Reader merupakan jembatan antara tag dengan controller [3].
2.2 Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535 merupakan mikrokontroler AVR yang memiliki arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. Mikrokontroler ATMega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap. Mulai dari kapasitas memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM, USART, TWI, analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC internal semuanya ada dalam ATMega8535[1].
2.2.1 Arsitektur ATMega8535
Berikut ini adalah arsitektur yang dimiliki oleh ATMega8535 : 1. Saluran I/O sebanyak 32 jalur, yaitu Port a, Port B, Port C, dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte. 7. memori flash sebesar 8Kb dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
2.2.2 Fitur ATMega8535
Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut: 1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 Mhz. 2. kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Portal konunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.
2.2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535 Konfigurasi pin ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535[1]Dari gambar 2.3 dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A (PA0…PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B (PB0…PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
Timer/counter , komparator analog, dan SPI.
5. Port C (PC0...PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Oscillator.
6. Port D (PD0…PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interipsi eksternal, dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
2.2.4 Organisasi Memori
Secara garis besar ATmega8535 mempunyai dua memori utama,yaitu :
1. Data Memory ATmega8535 memiliki 608 alamat, dengan pembagian :
a) 32 register keperluan umum (GPR) digunakan untuk seluruh operasi instruksi.