Pembaca barcode pada mesin presensi nirkabel - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

PEMBACA BARCODE PADA MESIN PRESENSI

NIRKABEL

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  Program Studi Teknik Elektro

  

Oleh:

YOHANES SADIMAN

NIM : 055114028

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

FINAL PROJECT

BARCODE READER IN WIRELESS PRESENCE MACHINE

  Presented as Partial Fulfillment of The Requirements To Obtain of Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program

  

YOHANES SADIMAN

NIM : 055114028

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa 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, 01 Juli 2010 Penyusun, Yohanes Sadiman

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP

  MOTTO: Be YOUR SELF SUCCESS = BRILLIANT IDEAS + HARD WORK + HAVING FUN Tugas akhir ini kupersembahkan untuk… Bapak dan kakak tercinta

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Yohanes Sadiman NIM : 055114028

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

  

PEMBACA BARCODE PADA MESIN PRESENSI

NIRKABEL

  Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

  Yogyakarta, 01 Juli 2010 Yang Menyatakan, Yohanes Sadiman

  

INTISARI

  Saat ini sudah banyak berbagai jenis mesin presensi yang menggunakan kartu, jari

  (Finger) (Handkey)

  dan yang menggunakan telapak tangan . Presensi menggunakan kode

  

barcode merupakan presensi yang murah karena kartu identitas dapat dibuat sendiri dengan

  menggunakan berbagai aplikasi yang bisa digunakannya. Mesin pembaca barcode juga biasanya sudah bisa berkomunikasi langsung dengan komputer melalui port serial dan USB. Sehingga apabila pembaca barcode lebih dari satu maka akan tidak efisien bila satu komputer hanya mengolah data satu pembaca barcode saja. Pengiriman data ke komputer dapat dilakukan secara nirkabel serta dapat berkomunikasi lebih dari satu secara bergantian dengan menggunakan modul Transceiver 2.4GHz.

  Pembaca barcode dapat dibuat sendiri dengan sensor yang kita buat sendiri untuk membaca

barcode tersebut. Sensor pembaca menggunakan LED super bright sebagai pemancar cahaya dan

photo dioda sebagai penerima cahayanya. Data hasil pembacaan sensor kemudian akan diolah oleh

mikrokontroler.

  Pembaca barcode dengan menggunakan sensor LED super bright dan photo dioda tidak

dapat berkerja. Hal ini disebabkan karena sensor tidak dapat membedakan bar dan space pada kode

barcode kode 3 of 9. Selain itu mekanik yang digunakan untuk menarik kartu untuk melewati kartu

juga tidak dapat berjalan dengan baik. Sehingga digunakan sensor pembaca barcode Argox AS-

8000RRG yang kemudian data hasil pembacaan akan diolah oleh mikrokontroler sebelum

dikirimkan ke komputer.

  

ABSTRACT

Nowadays there are so many kinds of presence machine that using card, fingerprint, and

handkey. The presence machine which is using barcode was cheap, because we can make the

identity card by our own with using various applications. The barcode reader machine can also

connect with computer through port serial and USB. So that if the barcode reader is more than one

hence will not efficient. The delivery of data to the computer was done with wireless and also can

communicate multiple using module transceiver 2.4 GHz.

  The barcode reader was made using sensor to read the barcode, and that sensor is made by

our own. The reader sensor was using super bright LED as the light transmitter and photo diode as

the light receiver. The output data from reading the sensor then will be processed by

microcontroller.

  The barcode reader which is using super bright LED and photo diode sensor did not work

properly. This was caused the sensor could not differentiate between bar and space at the code

number 3 of 9 from barcode. In the other case, the mechanic that was used to pull to pass the card

also did not work properly. Therefore the barcode reader sensor Argox AS-8000RRG was used,

and then the output data from reading the sensor will be processed by microcontroller before it was

delivered to the computer.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya penulisan karya ini. Karya ini dimaksudkan penulis untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana teknik program studi Teknik Elektro.

  Penulis sadar bukan hanya kekuatan dalam diri sendiri yang menjadi penggerak tetapi banyak dukungan dari berbagai pihak sehingga penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1.

  Bapak dan Kakak - kakak penulis atas perhatian, kasih sayang, dukungan baik moral maupun materil, kesabaran dan ketabahan.

  2. Bapak Martanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing atas segala kesabaran serta kritik dan saran yang membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini..

  3. Seluruh dosen dan staff di Tenik Elektro pada khususnya dan Fakultas Sains dan Teknologi pada umumnya yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan studi.

  4. Temen – teman dekatku yang selalu menyemangatiku serta meberikan dorongan untuk selalu bersemangat walau kadang banyak rintangan yang selalu hadir.

  5. Teman-teman Teknik Elektro, teman Kos, dan Mitra Perpustakaan atas kebersamaannya selama ini.

  6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu penulis hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

  Tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran yang membangun dari banyak pihak sangat diharapkan. Semoga karya ini dapat berguna bagi penulisan karya sejenis di masa- masa yang akan datang. Akhir kata, selamat membaca karya ini.

  Yogyakarta, 01 Juli 2010 Penulis

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

HALAMAN PERGESAHAN ....................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ............................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...................................... vii

  

INTISARI ................................................................................................... viii

ABSTRACT .................................................................................................. ix

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................................................1

  1.2 Tujuan dan Manfaat ..........................................................................................................2

  1.3 Batasan Masalah ..............................................................................................................2

  1.4 Metodologi Penelitian ......................................................................................................3

  BAB II DASAR TEORI

  2.1. Mesin Absensi .................................................................................................................4

  2.2. Barcode ..........................................................................................................................4

  2.2.1 Kode pada Barcode kode 39 .....................................................................................5

  2.3. Sensor Pembaca Data Identitas karyawan (Barcode) ......................................................5

  

2.3.1 Rangkaian LED Super bright ....................................................................................5

  2.3.2. Rangkaian Photo dioda ............................................................................................7

  2.4. Rangkaian Pengkondisi Sinyal .......................................................................................8

  2.5. Motor Stepper .................................................................................................................9

  2.7. Penampil LCD 2 x 16 Karakter .....................................................................................12

  2.8. Mikrokontroler AT89S51 ..............................................................................................13

  2.8.1. Osilator Mikrokontroler ......................................................................................15

  2.9. Komunikasi Port Serial ..................................................................................................16

  BAB III PERANCANGAN PENELITIAN

  3.1. Diagram Blok Pembaca Bacode pada Mesin Presensi Nir Kabel ................................17

  3.2. Kartu Identitas ............................................................................................................19

  

3.3. Cara Pembacaan Kartu Identitas (Pembacaan Barcode) ..............................................20

  3.4. Sensor Pembaca Barcode ..............................................................................................21

  3.4.1. LED Super Bright .................................................................................................21

  

3.4.2. Photo Dioda .........................................................................................................22

  

3.4.3. Pengkondisi Sinyal ................................................................................................23

  

3.5. Sensor Pendeteksi Kartu ................................................................................................24

  

3.6. Motor Stepper ................................................................................................................25

  

3.7. Penggerak Motor Stepper .............................................................................................26

  

3.8. Penampil LCD ..............................................................................................................27

  

3.9. Mikrokontroler AT89S51 ..............................................................................................27

  3.9.1. Oscillator Mikrokontroler AT89S51 dan Reset ....................................................28

  3.9.2. Data Masukan Mikrokontroler AT89S51 .............................................................29

  3.9.3. Pensaklaran (Switching) Motor Stepper oleh Mikrokontroler ...............................29

  3.10. Perancangan Perangkat Lunak ....................................................................................30

  3.10.1. Diagram Alir dan Algoritma Keseluruhan Sistem Kerja ....................................30

  3.10.2. Diagram Alir dan Algoritma Subroutin Pengambilan Data ...............................32

  3.10.3. Diagram Alir dan Algoritma Subroutin Konversi Data.......................................33

  3.10.4. Diagram Alir dan Algoritma Penampilan Data Ke LCD ....................................35

  BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

  4.1. Hasil saat Menggunakan Sensor LED Super bright dan Photo dioda .........................37

  4.1.1. Sensor Pembaca Barcode ...................................................................................37 4.1.2.

  Mekanisme Penarikan Kartu Melewati Sensor Pembaca Barcode ............................. 42

  4.2. Kartu Idenditas .............................................................................................................51

  4.3. Data Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan ...................................................................52

  BAB V KESIMPULAN

  5.1. Kesimpulan ....................................................................................................................55

  5.2. Saran ..............................................................................................................................55

  

Daftar Pustakan ........................................................................................... 56

Lampiran ..................................................................................................... 57

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Satu Karakter dan Ukuran Barcode ...................................................................5Gambar 2.2. Rangkaian Dasar LED Super bright ..................................................................7Gambar 2.3. Rangkaian Photo dioda pada Pembaca Data identitas karyawan (barcode) ....7Gambar 2.4. Op-Amp Sebagai Pembanding ...........................................................................8Gambar 2.5. Gerakan Full Step ............................................................................................10Gambar 2.6. Gerakan Half Step ............................................................................................10Gambar 2.7. Gelombang Dasar Pengerak Pulsa Motor Stepper ..........................................11Gambar 2.8. Display LCD 2x16 Karakter ...........................................................................12Gambar 2.9. Konfigurasi Pin AT89S51 ...............................................................................14Gambar 2.10. Konfigurasi Pin-pin RS232 (DB9) ................................................................17Gambar 3.1. Blok Diagram Mesin Presensi Nirkabel .........................................................18Gambar 3.2. Blok Diagram Pembacaan Barcode .................................................................19Gambar 3.3. Mekanisme Pembacaan Barcode .....................................................................19Gambar 3.4. Peletakan Sensor (LED Super Bright dan Photo Dioda) .................................19Gambar 3.5. Penjepit Kartu ..................................................................................................20Gambar 3.6. Kartu Identitas Karyawan ...............................................................................20Gambar 3.7. Rangkaian LED Super bright ..........................................................................22Gambar 3.8. Rangkaian Photo Dioda ...................................................................................23Gambar 3.9. Rangkaian Pembagi Tegangan ........................................................................24Gambar 3.10. Rangkaian Pembanding ................................................................................24Gambar 3.11. Sensor Pendeteksi Kartu ................................................................................25Gambar 3.12. Rangkaian Penggerak Motor Stepper ...........................................................26Gambar 3.13 Rangkaian Penampil LCD .............................................................................27Gambar 3.14. Rangkaian Oscillator dan Reset .....................................................................29Gambar 3.15. Rangkaian Masukan Mikrokontroler AT89S51 ............................................30Gambar 3.16. Flow chart sistem kerja pembaca barcode pada mesin presensi nir kabel ...31Gambar 3.17. Flow Char Penggambilan Data .....................................................................33Gambar 3.18. Flow Chart Proses Konversi Data Ke dalam Karakter ASCII ......................34Gambar 3.18. Flow Chart Proses Konversi Data Ke dalam Karakter ASCII ......................35Gambar 3.19. Flow Chart Proses Menampilkan data Ke LCD ...........................................36Gambar 4.2. Posisi LED Super Bright dan Photo Dioda Sejajar ........................................38Gambar 4.3. Output Sensor Posisi LED Super Bright dan Photo Dioda Sejajar ................39Gambar 4.4. Kondisi LED Super Bright dan Photo Dioda Cahaya Dipantulkan ...............40Gambar 4.5. Sifat Pemantulan Cahaya Pada Bidang Datar ..................................................40Gambar 4.6. Output Sensor Posisi LED Super Bright dan Photo Dioda Kondisi Cahaya

  Dipantulkan .........................................................................................................................41

Gambar 4.7. Perubahan Level Tegangan Saat Terkena Garis Hitam Dan Putih .................41Gambar 4.8. Mekanik Penarikan Kartu ................................................................................43Gambar 4.9. Kartu Identitas Karyawan ...............................................................................51Gambar 4.10. Kondisi Kartu Belum Dimasukkan ...............................................................52 Gambar 4.11. Kondisi Ketika Mendeteksi Adanya Kartu .......................................................

  52 Gambar 4.12. Saat Kondisi Sensor Aktif ...................................................................................

  53 ..........

Gambar 4.13. Id barcode Sama Denagan Id yang Tersimpan pada Memori Internal

  53 Gambar 4.14. Kondisi Pembacaan Barcode Gagal ...................................................................

  54 Gambar 4.15. Kondisi Sensor Depan Aktif dan Sensor Pendeteksi Kartu Aktif ..................

  54 Gambar 4.16. Hasil Komunikasi Serial dilihat Dengan Menggunakan Hyperterminal ......54

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 Karakteristik ASCII Barcode Kode 39 ..................................................................6Tabel 2.2. Motor Stepper dengan Gerakan Full Step ...........................................................10Tabel 2.3. Motor Stepper dengan Gerakan Half Step ..........................................................11Tabel 2.4 Tampilan LCD ......................................................................................................13

  Tabel. 2.5. Funsi Pin pada Port 3 ..........................................................................................15

Tabel 3.1. Penggunaan port-port pada mikrokontroler AT89S51 ........................................22Tabel 4.1. Tabel Pengambilan Data Sensor pada kondisi sejajar ........................................39Tabel 4.2. Tabel Pengambilan Data Sensor pada kondisi Cahaya Dipantulkan ...................39

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

  Pada saat ini, banyak cara untuk mencatat daftar kehadiran karyawan ataupun untuk presensi. Saat sudah banyak berkembang banyak alat bantu untuk menyatat presensi karyawan serta untuk daftar kehadiran. Ada beberapa jenis mesin absensi yang saat ini

  

sedang berkembang diantaranya adalah mesin absensi menggunakan kartu (Barcode,

Magnetic, Proximity dan Smartcard ), mesin absensi menggunakan jari (Finger) serta

mesin absensi menggunakan telapak tangan (Handkey).

  Mesin absensi mengunakan media kartu barcode masih banyak digunakan sebagai presensi dalam perusahaan maupun presensi mahasiswa. Meskipun teknologi terus berkembang dengan ditemukannya media magnetic, rfid, electronics tags, serial EEPROM (seperti pada smart card), barcode terus bertahan dan masih memiliki kelebihan-kelebihan tertentu yaitu yang paling utama murah dan mudah, sebab media yang digunakan adalah kertas dan tinta, sedangkan untuk membaca barcode ada begitu banyak pilihan di pasaran dengan harga yang relatif murah mulai dari yang berbentuk pena(wand), slot, scanner, sampai ke CCD dan bahkan dapat dibuat sendiri[1].

  Mesin pembaca barcode yang sudah banyak terjual biasanya langsung dengan software pengolah datanya. Seperti yang terlihat saat ini proses pembacaan barcode langsung terhubung dengan komputer sehinga akan tidak efisien bila mesin pembacaanya lebih dari satu. Oleh karena itu, penempatan pembaca barcode dipisahkan dengan komputer. Selain mengurangi biaya operasi hal itu juga akan memudahkan dalam penempatannya bila pembaca barcode lebih dari satu. Pengiriman data dari pembaca ke komputer juga dapat dilakukan dengan tidak mengunakan kabel (nir kabel) melainkan mengunakan modul Transceiver 2.4GHz. Dengan mengunakan modul ini dengan satu komputer dapat terhubung dengan lebih dari satu pembaca barcode karena pengiriman data dapat dilakukan secara bergantian.

  Berdasarkan alasan diatas, penulis merancang dan membuat alat pembaca barcode (barcode reader) dan ditampilkan pada LCD serta dapat dijadikan sebagai masukan untuk

  2 menampilkan kode-kode barcode pada LCD dan dapat digunakan sebagai data identitas karyawan yang akan dikirimkan ke komputer secara nir kabel.

  1.2.Tujuan dan Manfaat

  Perancangan ini bertujuan untuk menghasilkan alat yang dapat membaca barcode kode 39 yang merupakan data identitas karyawan untuk diolah lebih lanjut sebagai mesin presensi karyawan. Serta menampilkan pada LCD sehinga dapat dibaca oleh manusia. Data hasil pembacaan juga dikembangkan sebagai presensi karyawan yang akan diproses lebih lanjut oleh komputer.

  Manfaat dari perancangan alat ini antara lain :

  1. Dapat menbaca kode data identitas karyawan berupa barcode kode 39 yang berisi sembilan digit desimal kedalam bentuk numerik (0123456789).

  2. Data hasil pembacaan data identitas karyawan dapat dijadikan sebagai presensi karyawan.

  3. Dapat digunakan sebagai dasar untuk aplikasi-aplikasi yang lain seperti pengendali

  pemeriksaan secara otomatis pada

  “ON-OFF”, mesin tiket, pintiu masuk,

  perpustakaan dan lain sebagainya.

  4. Menambah pengetahuan tentang teknologi barcode.

  1.3.Batasan masalah

  Batasan masalah pada perancangan ini adalah :

  1. Barcode kode 39 2.

   Barcode dibuat sendiri mengunakan CorelDraw dengan font 3 of 9.

  3. Hanya mengunakan digit desimal saja (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9).

  4. Pengolahan data identitas karyawan (barcode) mengunakan Mikrokontroler AT89S51.

  5. Jumlah digit identitas karyawan hanya sembilan (9) angka.

  6. Penulis hanya membuat sampai proses pembacaan data identitas karyawan saja dan menampilkan pada LCD.

  7. Penulis tidak membahas sampai pengolahan data karyawan oleh komputer serta pengiriman data secara nir kabel.

  3

1.4.Metodologi Penelitian

  Dalam merencanakan dan membuat peralatan ini, diperlukan langkah-langkah sebagai berikut :

  1. Studi literatur tentang permasalahan yang ada, serta mempelajari cara kerja serta cara-cara merencanakan dan membuat peralatan tersebut.

  2. Perencanaan peralatan menggunakan teori yang ada untuk mendapatkan karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan.

  3. Pembuatan peralatan untuk setiap bagian sistem sesuai dengan fungsi masing- masing dan diuji kesesuaiannya kemudian disusun sebagai kesatuan yang utuh.

  4. Analisis data yang didapat dari pengujian alat.

  5. Memberi kesimpulan yang didasari hasil analisis.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Mesin Absensi

  Untuk menunjang manajemen di instansi/perusahaan dalam hal absensi/ kehadiran karyawan dan untuk meningkatkan rasa saling percaya baik bagi karyawan maupun dari pihak manajemen, maka diperlukan sistem absensi yang berbasis komputer. Dengan sistem ini, maka dari segi operasional menjadi sangat praktis dan ekonomis. Dengan menggunakan sistem komputerisasi dapat juga secara langsung menghitung dan mengakses gaji karyawan secara langsung.

  Mesin absensi saat ini tidak lagi dilakukan secara manual dengan menulis pada buku

daftar kehadiran karyawan. Ada banyak cara untuk mencatat daftar kehadiran karyawan

dalam suatu perusahan.

  Ada beberapa jenis mesin absensi antara lain [2]:

  

1. Mesin absensi menggunakan kartu (Barcode, Magnetic, Proximity dan Smartcard)

  2.Mesin absensi menggunakan jari (Finger)

  3. Mesin absensi menggunakan telapak tanggan (Handkey)

2.2. Barcode

   Barcode satu dimensi biasanya dinamakan linear bar codes (kode berbentuk

  baris). Ada beberapa contoh barcode satu dimensi antara lain barcode 3 of 9, kode 128, Interleaved 2 of 5 (ITF), dan UPC (Universal Product Code).

  2.Barcode dua dimensi (2D)

  Barcode dua dimensi memiliki beberapa keuntungan dibandingkan linear barcodes (barcode satu dimensi) yaitu, dengan menggunakan barcode dua dimensi, informasi atau data yang besar dapat disimpan di dalam suatu ruang (space) yang lebih kecil.

  Contoh barcode dua dimensi adalah “symbology PDF417” yang dapat menyimpan

  Ada dua bentuk barcode, yaitu ;

  Barcode pada dasarnya adalah susunan garis vertikal hitam dan putih dengan ketebalan yang berbeda.

  1.Barcode satu dimensi (1D)

  5

  lebih dari 2000 karakter di dalam sebuah ruang (space) yang berukuran 4 inch persegi

  2 (in ).

  2.2 .1 Kode pada Barcode kode 39 Barcode kode 39 berupa garis-garis hitam dan putih yang memiliki

  spesifikasi : _{0,5 0,5 78 m m m m 78 0,5 0,5 0,5 0,5 78 m m m m m m m m 1,446 mm 1,446 mm 78 78 78 1,446 mm}

Gambar 2.1 Satu Karakter dan Ukuran Barcode

  a. Tinggi barcode : 8 mm

  b. Ukuran satu bar dan space sempit : 0.578 mm

  c. Ukuran satu bar dan space lebar : 1.446 mm

  d. Jumlah bar dan space untuk satu karakter : 9

  e. jarak antar karakter : 0.578 mm Satu karakter dalam kode 39 terdiri dari 9 elemen yaitu 5 bar (garis vertikal hitam) dan 4 space (garis vertikal putih) yang disusun bergantian antara bar dan space. 3 dari 9 elemen tersebut memiliki ketebalan lebih tebal dari yang lainnya oleh karenanya kode ini biasa disebut juga kode 39. Elemen yang lebih tebal tersebut terdiri dari 2 bar dan 1 space.

  Elemen yang lebar mewakili digit biner 1 dan elemen yang sempit mewakili digit biner 0. Tabel karakter kode 39 beserta nilai karakternya tercantum pada tabel 2.1 [3].

2.3. Sensor Pembaca Data Identitas karyawan (Barcode)

  Sensor pembaca data identitas karyawan (barcode) tediri dari dua buah device,

LED super bright dan photo dioda . LED super bright berfungsi sebagai sumber cahaya

(transmiter) dan photo dioda sebagai penerima (receiver).

2.3.1 Rangkaian LED Super bright LED super bright dimodulasi oleh sebuah pembangkit (osilator) gelombang kotak.

  6

  1

  6

  1

  1

  1

  7

  1

  1

  1

  8

  1

  1

  1

  9

  1

  1

  1 Untuk mengaktifkan LED super bright, dibutuhkan arus bias (I B ). I B dihasilkan oleh

  tegangan keluaran osilator saat T H dan LED super bright tidak aktif saat keluaran osilator T L . Tegangan saat T H dianggap sebagai tegangan sumber LED super bright. Gambar 2.2 memperlihatkan rangkaian dasar LED super bright, sedangkan besarnya arus I

  B

  dapat dinyatakan :

  R

  I V

  V _{D D Out}

  1

  1

  

garis pertama pada barcode serta bar atau space. Osilator dibangkitkan menggunakan

fungsi timer/counter pada mikrokontroler melalui port 0.5.

  1

Tabel 2.1 Karakteristik ASCII Barcode Kode 39

  Karakter Digit Biner

  Barcode B (C)

  S (D0) B (D1) S (D2) B (D3) S (D4) B (D5) S (D6) B (D7)

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  2

  5

  1

  1

  1

  3

  1

  1

  1

  4

  1

  1

  1

  . = −

  7 V − _{Out D}

  V R =

  (2.1)

  I _D

Gambar 2.2. Rangkaian Dasar LED Super bright

2.3.2. Rangkaian Photo dioda

  Photo dioda dirangkai seri dengan sebuah resistor agar photo dioda dapat

  difungsikan sebagai pembagi tegangan. Rangkaian photo dioda seperti terlihat pada gambar 2.3.

  Untuk mengetahui tegangan keluaran pada gambar 2.3, dapat ditentukan dengan persamaan pembagi tegangan ;

  R _Photodioda V = × V (2.2) ^{Out CC} +

  R R _{2 Photodioda VCC} R2 Output

1 PHOTODIODE

  2 Gambar 2.3. Rangkaian Photo dioda pada Pembaca Data identitas karyawan (barcode)

  Cahaya LED super bright yang dipantulkan dan masuk ke photo dioda akan memperkecil nilai hambatan photo dioda , sehingga berdasarkan persamaan (2.2) maka tegangan keluaranya akan besar. Sebaliknya, apabila tidak ada cahaya LED super bright

  8 keluarannya akan semakin kecil. Besarnya hambatan dari photo dioda tergantung pada cahaya yang diterimanya. Hal itu sangat dipengaruhi oleh cara penempatan LED super

  

bright dan photo dioda . Selain itu, bahan yang digunakan untuk menempelkan barcode

yang berfungsi untuk memantulkan cahaya dari LED super bright.

2.4. Rangkaian Pengkondisi Sinyal

  Pengkondisi sinyal yang digunakan menggunakan rangkaian pembanding menggunakan penguat operasional (Op-Amp). Pada perancangan ini, Op-Amp dipakai sebagai pembanding atau komparator. Komparator akan membandingkan inverting input (

  V ) dan non-inverting input ( _{n p} V ).

  Apabila nilai

  V lebih besar daripada nilai _{n p} V , maka tegangan keluaran (V out ) akan sama

  dengan –V sat atau mendekati nilai tegangan –V CC . Jika tegangan pada

  V lebih kecil dari _n

  pada tegangan pada , maka V akan mendekati nilai tegangan +V . Sehingga didapat

  

V out CC

_p

  persamaan 2.3 [5] :

  V = − _{out sat ee n p} V ≅ − V , V >

  V V = V ≅

  V V

  V _{out sat cc n p} , < (2.3) _VCC

  8 ₊ Sensor Barcode _{3 1 R3 R4 - 2 4} Mikrokontroler

Gambar 2.4. Op-Amp Sebagai Pembanding

  Tegangan acuan (V ) pada gambar 2.4 merupakan tegangan masukan pada

  reff

inverting input. Besarnya tegangan acuan harus berada diatara tegangan masukan non-

inverting yang merupakan tegangan yang berasal dari sensor barcode. Agar tegangan

  referensinya dapat kita atur maka R3 menggunakan resistor variabel, karena keluaran

  9 tegangan dari photo dioda berubah ubah tergantung intensitas cahaya yang diterimanya serta cahaya ruangan. Besarnya tegangan referensi dapat dihitung dengan persamaan.

    R

4 V = ×

  V reff CC

  (2.4)  

• R R

  3

  4  

2.5. Motor Stepper

  Motor stepper adalah sebuah peralatan elektromekanik yang mengubah pulsa elektrik menjadi pergerakan mekanik. Shaft atau kumparan motor stepper berputar per step ketika pulsa elektrik dimasukkan ke kumparan tersebut dengan urutan yang benar. Urutan pemberian pulsa ke motor stepper akan menyebabkan arah putaran yang berbeda. Sedangkan besarnya frekuensi dari pulsa akan mempengaruhi kecepatan putaran motor stepper [6].

  Motor stepper bergerak per step. Setiap bergerak satu step, motor stepper akan berputar beberapa derajat sesuai dengan step anglenya (SA). Step angle tergantung dari jumlah kutub magnet motor stepper. Jumlah putaran yang diperlukan agar motor stepper bergerak 1 putaran penuh (360 ) adalah :

  Step = 360 / Step Angle Misalnya, sebuah motor stepper memiliki SA=1,80 maka untuk untuk berputar satu putaran penuh memerlukan jumlah step sebanyak : 360 / 1,8 = 200 step.

  Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data

pada komutatornya. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan semakin

cepat pula berputarnya.

  Bila digunakan utuk memindahkan barang, maka jarak tempuhnya dapat dihitung dngan menggunakan persamaan : X =

  (2.5) Dimana : X = jarak yang ditempuh ` π = sudut dalam satu step pergerakan motor stepper d = diameter roda pada motor stepper

  10 Untuk mengatur gerakan motor per step-nya dapat dilakukan dengan 2 cara berdasarkan simpangan sudut gerakannya yaitu full step dan half step.

Gambar 2.5. Gerakan Full StepTabel 2.2. Motor Stepper dengan Gerakan Full Step Step S3 S2 S1

  S0

  1

  1

  2

  1

  3

  

1

  4

  1

  1

  1

  11 Tabel 2.3. Motor Stepper dengan Gerakan Half Step

  

1

Gambar 2.7. Gelombang Dasar Pengerak Pulsa Motor Stepper

  dikuatkan terlebih dahulu. Penguat arus menggunakan IC L293D yang merupakan push- pull four cannel driver with diodes.

  

stepper tidak mampu untuk berputar. Sehingga sebelum terhubung ke motor stepper arus

  Karena arus keluaran IC biderectional 4-shift register masih kecil maka motor

  Pengerak motor stepper menggunakan IC biderectional 4-bit shift register yang kemudian dikonversikan untuk menggendalikan IC penggerak motor stepper unipolar. Clock dari IC biderectional 4-bit shift register osilator menggunakan fungsi timer/counter pada mikrokontroler melalui port 0.6. pergerakan perlangkah motor stepper akan sama dengan nilai periode timer yang dibangkitkan oleh osilator tersebut. Sedangkan untuk mengendalikan pergerakan motor CW atau CCW dikendalikan oleh mikrokontroler.

  1

  1

  1

  1

  8

  1

  7

  1

  

Step S3 S2 S1 S0

  6

  

1

  5

  1

  

1

  4

  

1

  3

  1

  1

  2

  1

  1

2.6. Pengerak Motor Stepper

  12 Gambar 2.7 menunjukan gelombang keluaran dari osilator dan keluaran dari IC

  

biderectional 4-shift register . T gelombang IC biderectional 4-shift register sama

High dengan gelombang penuh keluaran osilator [7].

2.7. Penampil LCD 2 x 16 Karakter

  LCD (liquid cell display) merupakan suatu alat yang dapat menampilkan karakter ASCII sehingga kita bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus. Pada perancangan menggunakan LCD 2 x 16 karakter seperti terlihat pada gambar 2.8 yang terdiri dari 16 kolom dan 2 baris karakter. Sehingga jumlah karakter yang dapat ditampilkan secara bersamaan adalah sebanyak 32 karakter [8].

Gambar 2.8. Display LCD 2x16 Karakter

  LCD menggunakan pengiriman data 8-bit dan dibutuhkan 10 jalur data untuk berhubungan dengan sistem mikrokontroler AT89S51. Kesepuluh jalur data tersebut adalah :

  1. Delapan jalur data untuk mengirim data intruksi dan data karakter yang akan ditampilkan. Kedelapan jalur tersebut secara berurutan yaitu kaki 7 (DB0), kaki 8 (DB1), kaki 9 (DB2), kaki 10 (DB3), kaki 11 (DB4), kaki 12 (DB5), kaki 13 (DB6), dan kaki 14 (DB7).

  2. Dua jalur lainya adalah kaki 4 (RS/ Register Select), dan kaki 6 (E/ Enable).

  LCD yang digunakan adalah LCD yang memiliki 16 pin, seperti yang ditunjukan pada tabel 2.4. Deskripsi pin :

  1. DB0 s/d DB7, merupakan jalur data yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur LCD.

  2. RS (Register Select), merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika ‘0’, maka data yang dikirim adalah

  3 V LCD

  13 perintah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika ‘1’, maka data yang dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan.

  15 A

  7 DB0

  14 DB7

  6 E

  13 DB6

  5 R/W

  12 DB5

  4 RS

  11 DB4

  10 DB3

  16 K

  (5V)

  CC

  2 V

  9 DB2

  1 V EE (0V)

  Nomor Pin Simbol Nomor Pin Simbol

Tabel 2.4 Tampilan LCD

  5. A (Anoda) dan K (Katoda), merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan backlight dari layar LCD.

  4. E (Enable), merupakan sinyal singkronisasi. Saat E berubah dari logika ‘1’ ke ‘0’, maka data di DB0 s/d DB7 akan diterima atau diambil dari port mikrokontroler.

  3. R/W (Read/Write), merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika R/W berlogika ‘1’, maka akan diadakan pengambilan data dari LCD. Jika R/W berlogika ‘0’, maka akan diadakan pengiriman data ke LCD.

  8 DB1

2.8. Mikrokontroler AT89S51

  Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran dari Atmel. Mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit maupun 8 bit secara bersamaan. Gambar 2.9 menunjukan susunan kaki dari AT89S51. Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT889S51 adalah sebagai berikut [9]: • Flash memori 4 Kbyte.

• RAM internal 128 x 8 bit.
• Sebuah Central Processing Unit 8 bit.
• Osilator internal dan rangkaian pewaktu.
• Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi

  14

• Empat bauh programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur I/O.
• Sebuah serial port dengan kontrol serial full dúplex UART.
• Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika.
• Kecepatan untuk melaksanakan interupsi per siklus 1,1 mikrodetik pada frekuensi 11,0592 MHz.

Gambar 2.9. Konfigurasi Pin AT89S51

  Penjelasnan beberapa pin mikrokontroler adalah sebagai berikut :

• Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks alamat dan data jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.
• Port 1 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 1 juga digunakan dalam proses pemrograman (In System Programming), dimana :

   P1.5 MOSI  P1.6 MISO  P1.7 SCK

• Port 2 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 2 akan mengirim byte alamat jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.
• Port 3 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up.

  Port 3 mempunyai bebarapa fungsi khusus yang ditunjukan pada tabel 2.5. Pada perancangan ini, register kontrolyang digunakan antara lain :

  15 Register IE digunakan untuk mengaktifkan dan mengnonaktifkan sarana interupsi. IE.0 sampai IE.6 mengatur masing-masing sumber interupsi, sedangkan

  IE.7 mengatur interupsi secara keseluruhan. Jika IE.7 bernilai 0, maka sistem interupsi akan menjadi non-aktif atau keadaan IE.0 sampai IE.6 tidak diperhatikan.  TMOD (Timer Mode)

  Register TMOD digunakan untuk mengatur kerja timer 0 dan timer 1. Timer digunakan untuk menentukan besarnya baudrate yang digunakan dalam komunikasi serial.  TCON (Timer Control)

  Register TCON digunakan untuk memulai atau menghetikan proses pencacah timer, mengatur sinyal interupsi dari INT0 atau INT1, serta memantau apakah ada sinyal yang masuk ke INT0 dan INT1.

  Tabel. 2.5. Funsi Pin pada Port 3

  Pin-pin pada Port 3 Fungsi Penganti P3.0 RxD (Port input serial) P3.1 TxD (Port output serial) P3.2

  INT0 (Interupt eksternal 0 ) P3.3