Rancang Sistem Absensi Siswa Menggunakan Id Card Dengan Pemberitahuan SMS Berbasis Mikrokontroller At Mega 16
RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID
CARD DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16
SKRIPSI
NUR HAFIZ AHMAD RANGKUTI
150821053
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID
CARD DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
NUR HAFIZ AHMAD RANGKUTI
150821053
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
iii
PERSETUJUAN
Judul
:Rancang sistem absensi siswa menggunakan id card
dengan pemberitahuan sms berbasis mikrokontroller
at mega 16
Kategori
: Skripsi
Nama
: Nur Hafiz Ahmad Rangkuti
Nomor Induk Mahasiswa
: 150821053
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
Agustus 2017
DISETUJUI
PEMBIMBING I
DISETUJUI
PEMBIMBING II
Drs. Takdir Tamba,M.Eng,Sc
NIP. 196006031986011002
Dr.Perdinan Sinuhaji,MS
NIP.195903101987031002
KETUA DEPARTEMEN
Dr.Perdinan Sinuhaji,MS
NIP.195903101987031002
Universitas Sumatera Utara
iv
PERNYATAAN
RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID CARD
DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER
AT MEGA 16
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2017
Nur Hafiz Ahmad Rangkuti
150821053
Universitas Sumatera Utara
v
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala anugerah
dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID
CARD
DENGAN
PEMBERITAHUAN
SMS
BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16”skripsi ini disusun sebagai
syarat akademis dalam menyelelesaikan studi program strata satu (S1) jurusan
Fisika instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa selama proses hingga terselesaikannya
penyusunan Skripsi ini banyak mendapat kontribusi dari berbagai pihak. Dengan
kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya atas segala bantuan, dukingan secara saran yang telah diberikan. Oleh
karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
•
Kedua orang tua Drs.Ahmad Gozali Rangkuti dan Hafizar yang telah
banyak membantu dan memberikan dukungan penuh kepada penulis
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
•
Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika
FMIPA USU
•
Bapak
Drs.Takdir
Tamba,
M.Eng.Scsebagai
pembimbing
I
dan
pembimbing II Bapak Dr.Perdinan Sinuhaji,MS, yang telah bekontribusi
membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan bimbingannya
kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
•
Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
•
Buat Teman-teman saya semasa kuliah yang dari awal selalu memberi
motivasi dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
vi
•
Buat senior Saya Faturahman yang telah membantu serta membimbing
saya dalam mengerjakan Skripsi ini.
•
Buat adik saya Nur Fadilah Ahmad Rangkuti yang telah membantu dan
memberikan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
•
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas
semua bantuannya dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis
menyadari
bahwa
dalam
Skripsi
ini
masih
terdapat
banyak
kekurangan.Oleh karena itu penulis mohon maaf apabila terdapat banyak
kekurangan dan kesalahan. Akhir kata penulis berharap semoga Skripsi ini dapat
memberikan manfaat bagi penulis maupun orang lain yang membacanya Amin.
Universitas Sumatera Utara
vii
“RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID CARD
DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER
AT MEGA 16”
ABSTRAK
Sistem Radio frequency identification (RFID) adalah sebuah teknologi yang
menggunakan komunikasi via gelombang elektromagnetik untuk merubah data
antara terminal dengan suatu objek seperti produk barang, hewan, ataupun
manusia dengan tujuan untuk identifikasi disini penulis menggunakan
identifikasinya adalah ID CARD SISWA dan penelusuran jejak melalui
penggunaan suatu piranti yang bernama RFID tag. RFID tag dapat bersifat aktif
atau pasif. RFID tag yang pasif tidak memiliki powersupply sendiri, sehingga
harganya pun lebih murah dibandingkan dengan tag yang aktif. Dimana nanti
prosesnya ketika Pada RFID reader ini akan membaca RFID tag yang ada pada ID
CARD SISWA, diharapkan ID yang di baca akan di simpan di Eprom dan akan di
bandingkan dengan ID SISWA yang ada pada sistem informasi siswa untuk
dikirimkan pesan kehadiran menggunakan MODEM WAVE COM kepada orang
tua siswa.
Kata Kunci : MIKROKONTROLLER AT MEGA16,MODEMWAVE,RFID,COM,
Visual Basic.
Universitas Sumatera Utara
viii
"DESIGN SYSTEMS ABSENTE USING ID CARD WITH SMS NOTICE
BASED ON MICROCONTROLLER AT MEGA 16"
ABSTRAK
The system of Radio frequency identification (RFID) is a technology that uses
communication via electromagnetic waves to change data between terminals with
an object such as product goods, animals, or humans with the aim to Here the
author uses identification identification is a STUDENT ID CARD and searches
the trail through the use of a device called the RFID tag. RFID tags can be active
or passive. Passive RFID tags do not have their own power supply, so the price is
cheaper than active tags. Where the later process when On the RFID reader is
going to read RFID tags on your STUDENT ID CARD, ID expected in reading
will be stored in EEPROM and will be compared with the existing STUDENT ID
at the student information system to send messages to the presence use the
MODEM WAVE COM to parents of students.
Keywords : MICROCONTROLLER ON MEGA 16, WAVE COM MODEM,
RFID,Visual Basic
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
........i
PERNYATAAN
ii
PENGHARGAAN
iii
ABSTRAK
v
ABSTRACT
vi
DAFTAR ISIvii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1
..............1
..........2
1.3 Batasan Masalah
...... 2
1.4 Tujuan Penelitian
... 3
1.5 Manfaat Penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Radio Frequency Identification
...... 3
4
4
2.1.1 Kelebihan RFID
4
2.1.2 Penggunaan RFID
5
2.1.3 Prinsip kerja RFID
5
2.1.4 RFID Tag
5
2.1.5 RFID Reader
. 6
2.1.6 Sistem sinyal RFID
7
2.1.7 Proses RFID
7
2.2 Komunikasi Serial SPI
2.2.1 Keuntungan menggunakan Bus SPI
2.2.2 Master Dan Slave dalam SPI
2.2.3 Transaksi data dalam mode SPI
8
.. 8
9
.. 10
Universitas Sumatera Utara
x
2.3 Modem GSM
... 10
2.3.1 AT-Command
12
2.4 Mikrokontroller ATMega 16
14
2.4.1 Arsitektur ATmega 16
.. 14
2.4.2 Sistem Clock AVR ATmega 16
15
2.4.3 Konfigurasi PIN ATmega 16
. 15
2.4.4 Peta Memori ATmega 16
....... 17
2.4.5 Memori Data
... 17
2.4.6 Memori data EEPROM
... 18
2.4.7 Analog To Digital Converter
...... 19
2.5 Buzzer
21
2.6 Power Supply
22
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
24
3.1 Perancangan Diagram Blok Sistem
24
3.1.1 Fungsi dari setiap blok
24
3.2 Perancangan rangkaian power supply
25
3.3 Perancangan rangkaian sensor RFID
25
3.4 Spesifikasi RFID Reader
26
3.5 Form Database
26
3.6 Form Database home
27
3.7 Form Database Cetak
28
3.8 Flow Chart Sistem
29
3.9 Flow Chart Software
30
3.10 Skematik
31
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
32
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply
32
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT Mega 16
4.3 Pengujian RFID
4.4 Pengujian Buzzer
32
34
37
4.5 Pengujian Database
4.6 Prosedur Pengujian
37
38
Universitas Sumatera Utara
x
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
39
39
5.2 Saran
39
DAFTAR PUSTAKA
40
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tabel Set AT Command
12
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B
16
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C
16
Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D
17
Tabel 2.5 Peta memory data ATMega 16
18
Tabel 2.6 Konfigurasi Clock ADC
20
Tabel 2.7 Pemilihan Sumber Picu ADC
21
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tag RFID
6
Gambar 2.3 Cara pertukaran data pada SPI
9
Gambar 2.4 Modem Wave Com
11
Gambar 2.5 Pin Pin Pada AT Mega 16
15
Gambar 2.6 ADC Control and Status Register A-ADCSRA
19
Gambar 2.7 ADC Multiplexer
20
Gambar 2.8 Register SFIOR
21
Gambar 2.9 Buzzer
22
Gambar 3.1 Diagram Blok
24
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply
25
Gambar 3.3 Rangkaian sensor RFID
26
Gambar 3.4 Input data siswa
27
Gambar 3.5 Data Kehadiran siswa
27
Gambar 3.6 Form data base cetak
28
Gambar 3.7 Pengujian Mikrokontroller AT Mega 16
29
Gambar 3.8 Pengujian RFID
Gambar 3.9 Pesan terkirim
31
38
Universitas Sumatera Utara
CARD DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16
SKRIPSI
NUR HAFIZ AHMAD RANGKUTI
150821053
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID
CARD DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
NUR HAFIZ AHMAD RANGKUTI
150821053
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
iii
PERSETUJUAN
Judul
:Rancang sistem absensi siswa menggunakan id card
dengan pemberitahuan sms berbasis mikrokontroller
at mega 16
Kategori
: Skripsi
Nama
: Nur Hafiz Ahmad Rangkuti
Nomor Induk Mahasiswa
: 150821053
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
Agustus 2017
DISETUJUI
PEMBIMBING I
DISETUJUI
PEMBIMBING II
Drs. Takdir Tamba,M.Eng,Sc
NIP. 196006031986011002
Dr.Perdinan Sinuhaji,MS
NIP.195903101987031002
KETUA DEPARTEMEN
Dr.Perdinan Sinuhaji,MS
NIP.195903101987031002
Universitas Sumatera Utara
iv
PERNYATAAN
RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID CARD
DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER
AT MEGA 16
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2017
Nur Hafiz Ahmad Rangkuti
150821053
Universitas Sumatera Utara
v
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala anugerah
dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID
CARD
DENGAN
PEMBERITAHUAN
SMS
BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT MEGA 16”skripsi ini disusun sebagai
syarat akademis dalam menyelelesaikan studi program strata satu (S1) jurusan
Fisika instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa selama proses hingga terselesaikannya
penyusunan Skripsi ini banyak mendapat kontribusi dari berbagai pihak. Dengan
kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya atas segala bantuan, dukingan secara saran yang telah diberikan. Oleh
karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
•
Kedua orang tua Drs.Ahmad Gozali Rangkuti dan Hafizar yang telah
banyak membantu dan memberikan dukungan penuh kepada penulis
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
•
Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika
FMIPA USU
•
Bapak
Drs.Takdir
Tamba,
M.Eng.Scsebagai
pembimbing
I
dan
pembimbing II Bapak Dr.Perdinan Sinuhaji,MS, yang telah bekontribusi
membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan bimbingannya
kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
•
Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
•
Buat Teman-teman saya semasa kuliah yang dari awal selalu memberi
motivasi dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
vi
•
Buat senior Saya Faturahman yang telah membantu serta membimbing
saya dalam mengerjakan Skripsi ini.
•
Buat adik saya Nur Fadilah Ahmad Rangkuti yang telah membantu dan
memberikan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
•
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas
semua bantuannya dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis
menyadari
bahwa
dalam
Skripsi
ini
masih
terdapat
banyak
kekurangan.Oleh karena itu penulis mohon maaf apabila terdapat banyak
kekurangan dan kesalahan. Akhir kata penulis berharap semoga Skripsi ini dapat
memberikan manfaat bagi penulis maupun orang lain yang membacanya Amin.
Universitas Sumatera Utara
vii
“RANCANG SISTEM ABSENSI SISWA MENGGUNAKAN ID CARD
DENGAN PEMBERITAHUAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER
AT MEGA 16”
ABSTRAK
Sistem Radio frequency identification (RFID) adalah sebuah teknologi yang
menggunakan komunikasi via gelombang elektromagnetik untuk merubah data
antara terminal dengan suatu objek seperti produk barang, hewan, ataupun
manusia dengan tujuan untuk identifikasi disini penulis menggunakan
identifikasinya adalah ID CARD SISWA dan penelusuran jejak melalui
penggunaan suatu piranti yang bernama RFID tag. RFID tag dapat bersifat aktif
atau pasif. RFID tag yang pasif tidak memiliki powersupply sendiri, sehingga
harganya pun lebih murah dibandingkan dengan tag yang aktif. Dimana nanti
prosesnya ketika Pada RFID reader ini akan membaca RFID tag yang ada pada ID
CARD SISWA, diharapkan ID yang di baca akan di simpan di Eprom dan akan di
bandingkan dengan ID SISWA yang ada pada sistem informasi siswa untuk
dikirimkan pesan kehadiran menggunakan MODEM WAVE COM kepada orang
tua siswa.
Kata Kunci : MIKROKONTROLLER AT MEGA16,MODEMWAVE,RFID,COM,
Visual Basic.
Universitas Sumatera Utara
viii
"DESIGN SYSTEMS ABSENTE USING ID CARD WITH SMS NOTICE
BASED ON MICROCONTROLLER AT MEGA 16"
ABSTRAK
The system of Radio frequency identification (RFID) is a technology that uses
communication via electromagnetic waves to change data between terminals with
an object such as product goods, animals, or humans with the aim to Here the
author uses identification identification is a STUDENT ID CARD and searches
the trail through the use of a device called the RFID tag. RFID tags can be active
or passive. Passive RFID tags do not have their own power supply, so the price is
cheaper than active tags. Where the later process when On the RFID reader is
going to read RFID tags on your STUDENT ID CARD, ID expected in reading
will be stored in EEPROM and will be compared with the existing STUDENT ID
at the student information system to send messages to the presence use the
MODEM WAVE COM to parents of students.
Keywords : MICROCONTROLLER ON MEGA 16, WAVE COM MODEM,
RFID,Visual Basic
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
........i
PERNYATAAN
ii
PENGHARGAAN
iii
ABSTRAK
v
ABSTRACT
vi
DAFTAR ISIvii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1
..............1
..........2
1.3 Batasan Masalah
...... 2
1.4 Tujuan Penelitian
... 3
1.5 Manfaat Penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Radio Frequency Identification
...... 3
4
4
2.1.1 Kelebihan RFID
4
2.1.2 Penggunaan RFID
5
2.1.3 Prinsip kerja RFID
5
2.1.4 RFID Tag
5
2.1.5 RFID Reader
. 6
2.1.6 Sistem sinyal RFID
7
2.1.7 Proses RFID
7
2.2 Komunikasi Serial SPI
2.2.1 Keuntungan menggunakan Bus SPI
2.2.2 Master Dan Slave dalam SPI
2.2.3 Transaksi data dalam mode SPI
8
.. 8
9
.. 10
Universitas Sumatera Utara
x
2.3 Modem GSM
... 10
2.3.1 AT-Command
12
2.4 Mikrokontroller ATMega 16
14
2.4.1 Arsitektur ATmega 16
.. 14
2.4.2 Sistem Clock AVR ATmega 16
15
2.4.3 Konfigurasi PIN ATmega 16
. 15
2.4.4 Peta Memori ATmega 16
....... 17
2.4.5 Memori Data
... 17
2.4.6 Memori data EEPROM
... 18
2.4.7 Analog To Digital Converter
...... 19
2.5 Buzzer
21
2.6 Power Supply
22
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
24
3.1 Perancangan Diagram Blok Sistem
24
3.1.1 Fungsi dari setiap blok
24
3.2 Perancangan rangkaian power supply
25
3.3 Perancangan rangkaian sensor RFID
25
3.4 Spesifikasi RFID Reader
26
3.5 Form Database
26
3.6 Form Database home
27
3.7 Form Database Cetak
28
3.8 Flow Chart Sistem
29
3.9 Flow Chart Software
30
3.10 Skematik
31
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
32
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply
32
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT Mega 16
4.3 Pengujian RFID
4.4 Pengujian Buzzer
32
34
37
4.5 Pengujian Database
4.6 Prosedur Pengujian
37
38
Universitas Sumatera Utara
x
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
39
39
5.2 Saran
39
DAFTAR PUSTAKA
40
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tabel Set AT Command
12
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B
16
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C
16
Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D
17
Tabel 2.5 Peta memory data ATMega 16
18
Tabel 2.6 Konfigurasi Clock ADC
20
Tabel 2.7 Pemilihan Sumber Picu ADC
21
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tag RFID
6
Gambar 2.3 Cara pertukaran data pada SPI
9
Gambar 2.4 Modem Wave Com
11
Gambar 2.5 Pin Pin Pada AT Mega 16
15
Gambar 2.6 ADC Control and Status Register A-ADCSRA
19
Gambar 2.7 ADC Multiplexer
20
Gambar 2.8 Register SFIOR
21
Gambar 2.9 Buzzer
22
Gambar 3.1 Diagram Blok
24
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply
25
Gambar 3.3 Rangkaian sensor RFID
26
Gambar 3.4 Input data siswa
27
Gambar 3.5 Data Kehadiran siswa
27
Gambar 3.6 Form data base cetak
28
Gambar 3.7 Pengujian Mikrokontroller AT Mega 16
29
Gambar 3.8 Pengujian RFID
Gambar 3.9 Pesan terkirim
31
38
Universitas Sumatera Utara