KOMUNIKASI TERPUSAT
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh : Nama : Moch. Fatoni
NIM : 08.41020.0046
Program : S1 (Strata Satu)
Jurusan : Sistem Komputer
SEKOLAH TINGGI
MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
Attendance is routine before doing activities such as education in schools and universities. This is a list of present attendance record when starting the activity until the activity ends. At this time attendance system used still manually by hand. In this case will be made attendance system automatically uses RFID tags as identification cards and RFID reader as the reader of the card.
This tool works by using two serial contained in ATMEGA1284P-PU microcontroller as controller of RFID Stater Kit and WIZ110SR module. Communication used the serial communication and TCP / IP. Communication with the microcontroller used in RFID Stater Kit is a serial while TCP / IP is used on the microcontroller WIZ110SR module. Besides the addition of hardware, this tool supported design software including Visual Basic 6 and MySql. Visual Basic is used for programming the data processing of student and MySql are used for the database of students.
The advantages of this tool is relatively cheaper funding efficiency for each class does not require a computer. So there are only a tool attendance at every class to replace the PC and on the server side there is a PC as the center.
ix
2.2. Radio Frequency Identification (RFID) ... 9
2.7. Transmisi Data ... 23
3.2. Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan ... 38
3.3. Perancangan Perangkat Keras ... 39
3.3.1. Rangkaian Microcontroller ... 39
3.3.2. Rangkaian Max232 ... 43
3.3.3. Rangkaian LCD... ... 44
3.3.4. Rangkaian Modul RTC... 46
3.3.5. Rangkaian RFID Starter Kit... ... 47
3.3.6. Konfigurasi WIZ110SR... 52
3.4. Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 55
3.4.1. Perancangan Program Microcontroller ... 55
3.5. Perancangan Aplikasi Data Absensi Mahasiswa... 56
3.5.1. Aplikasi Server... 57
3.5.2. Aplikasi Filter... 61
3.5.3. Aplikasi Simulasi... 63
BAB IV PENGUJIAN SISTEM... 68
4.2. Pengujian Pengiriman Data RFID Stater Kit ke Microcontroller ... 70
4.2.1. Tujuan ... 70
4.4. Pengujian Pengiriman Data PC Server ke Microcontroller ... 77
4.4.1. Tujuan ... 77
4.4.2. Alat yang Digunakan ... 77
4.4.3. Prosedur Pengujian ... 78
4.4.4. Hasil Pengujian ... 78
4.5 Pengujian Microcontroller dengan Modul RTC ... 80
4.5.1. Tujuan ... 80
4.5.3. Prosedur Pengujian ... 80
4.5.4. Hasil Pengujian ... 80
4.6. Pengujian Aplikasi Absensi Server dengan Database... 81
4.6.1. Tujuan... 81
4.6.2. Alat yang digunakan... 81
4.6.3. Prosedur Pengujian... 81
4.6.4. Hasil Pengujian... 81
4.7. Pengujian Aplikasi Server dengan Aplikasi Simulasi Alat Absensi... 87
4.7.1. Tujuan... 87
4.7.2. Alat yang digunakan... 87
4.7.3. Prosedur Pengujian... 87
4.7.4. Hasil Pengujian... 88
4.8. Pengujian Keseluruan Sistem... 93
4.8.1. Tujuan... 93
4.8.2. Alat yang digunakan... 93
1 1.1. Latar Belakang
Dunia pendidikan saat ini tingkat kedisplinan lebih diutamakan agar proses belajar mengajar dapat berlangsung sesuai dengan jadwal yang sudah ditentukan, terutama pada Institusi atau Perguruan Tinggi dengan tidak adanya keterlambatan oleh mahasiswa dalam menghadiri mata kuliah. Permasalahan yang sering timbul dalam Perguruan Tinggi saat ini adalah banyak mahasiswa terlambat dalam menghadiri perkuliahan. Hal ini menimbulkan mahasiswa melakukan tindak indispliner antara lain melakukan penitipan absen sehingga dosen tidak dapat mengetahui jumlah mahasiswa yang hadir sebenarnya. Dalam menghindari hal tersebut terjadi, penulis membuat suatu sistem absensi secara otomatis. Sistem tersebut memanfatkan Radio Frequency Identification (RFID) Reader sebagai tanda pengenal setiap mahasiswa.
WIZ110SR berfungsi sebagai konverter komunikasi serial ke komunikasi TCP/IP dan komputer server berfungsi sebagai pembanding dari data mahasiswa yang sudah ada.
menggunakan bahasa pemograman JAVA dan MYSQL untuk database. Pengujian sistem dan RFID tag memperlihatkan sistem ini dapat memenuhi spesifikasi yang diminta. Costum RFID reader yang dirancang dapat bekerja secara handal dan akurat untuk dipergunakan pada software sistem absensi sehingga pembangunan ini menjadi relatif lebih murah (Lestari, 2009).
Penelitian Tugas Akhir ini penulis menggembangkan sistem yang telah dibuat oleh Saputra dan Lestari. Pengembangan yang dilakukan penulis menggunakan komunikasi secara terpusat. Sistem absensi mahasiswa secara terpusat menggunakan RFIDStater Kit, modul WIZ110SR, microcotroller, LCD, dan RTC. Sistem untuk software yang digunakan yaitu Visual Basic 6.0 dan database MYSQL. Kelebihan sistem yang dibuat penulis yaitu alat absensi hanya terdapat pada setiap kelas untuk menggantikan PC dan pada sisi server terdapat sebuah PC sebagai pusat. Jadi setiap alat absensi mengirimkan data hanya pada satu komputer yaitu pada komputer server sehingga mengurangi pengeluaran dana yang cukup banyak.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana membangun sistem absensi mahasiswa menggunakan RFID dengan komunikasi terpusat.
2. Bagaimana microcontroller dapat berkomunikasi lewat TCP/IP.
4. Apakah data dari masing-masing microcontroller dapat dikirim secara bersamaan ke server dengan menggunakan program simulasi.
1.3. Pembatasan Masalah
1. Modul RFID yang digunakan RFID Starter Kit.
2. Microcontroller yang digunakan ATMEGA1284P-PU.
3. Komunikasi TCP/IP menggunakan socket RJ45.
4. Dosen mempunyai hak untuk memperbolehkan masuk/tidak mahasiswa ke kelas.
5. Kalibrasi jam pada microcotroller dengan komputer server.
6. Real Time Clock (RTC) sebagai penunjuk waktu pada microcontroller. 7. Jam pada microcontroller hanya sebagai display.
8. Jeda yang digunakan pengiriman data adalah dua detik. 9. Komputer server menggunakan software Visual Basic 6.
10. Keterangan keterlambatan mahasiswa dicantumkan pada Liquid Cristal Display (LCD) microcontroller.
11. Modul Serial to Ethernet Gateway yang digunakan yaitu WIZ110SR. 12. Konfirmasi tanda masuk berada pada tampilan LCD.
1.4. Tujuan
Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah :
1. Membangun sistem absensi mahasiswa menggunakan RFID dengan komunikasi terpusat.
4. Data dari masing-masing microcontroller dapat dikirim secara bersamaan ke server dengan menggunakan program simulasi.
1.5. Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan laporan Tugas Akhir dan sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang berbagai teori yang mendukung tugas akhir ini. Hal tersebut meliputi microcontroller ATMEGA1284P-PU, Radio Frequency Identification (RFID), modul RFID Starter Kit, modul Real Time Clock (RTC) DS1307, Liquid Cristal Display (LCD), Internet Protokol TCP/IP, Transmisi Data, Komunikasi Serial (RS232), Database (Mysql), dan Modul WIZ110SR.
BAB III :METODE PENELITIAN
mahasiswa meliputi aplikasi server, aplikasi filter, dan aplikasi simulasi. Program aplikasi komputer.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini yang dibahas adalah percobaan yang dilakukan terhadap sistem dan hasil dari percobaan yang telah dilakukan. Percobaan ini meliputi pengujian sistem minimum, pengujian pengiriman data RFID Stater Kit ke microcontroller, pengujian pengiriman data microcontroller ke PC server, pengujian pengiriman data PC server ke microcontroller, pengujian microcontroller dengan modul RTC, pengujian aplikasi absensi server dengan database, pengujian aplikasi server dengan aplikasi simulasi alat absensi, dan pengujian keseluruhan sistem.
BAB V : PENUTUP
7 2.1. Microcontroller
Microcontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Microcontroller merupakan sebuah komputer kecil yang terbentuk dari satu IC kecil, yang mana mengandung sebuah prosesor, memori, dan peralatan input dan output yang dapat diprogram. Biasanya microcontroller memiliki suatu fungsi khusus. Microcontroller menggunakan clock yang berfungsi sebagai pendetak dengan frekuensi tertentu yang memakan sedikit daya. (Wahyuni, 2013)
2.1.1. Microcontroller AVR
Microcontroller Advance Virtual RISC (AVR) merupakan microcontroller yang dibuat oleh perusahaan Atmel. Jenis microcontroller ini sangat banyak digunakan oleh para pengembang peralatan-peralatan elektronika. Microcontroller yang digunakan pada Tugas Akhir ini yaitu ATMEGA1284P-PU. Microcontroller
ini mempunyai fitur keunggulan tersendiri yaitu memiliki 2 USART. Fitur yang tersedia pada ATMEGA1284P-PUadalah :
1. Arsitektur : 8-bit AVR RISCT.
2. Tegangan kerja : 1.8 VDC-5.5 VDC.
3. Ukuran memori program : 128 Kbyte. 4. Ukuran memori data volatile : 16 Kbyte. 5. Ukuran memori data non-volatile : 4 Kbyte.
6. Analog To Digital Converter (ADC) : 8 kanal ADC 10-bit.
8. Jumlah I/O : 32.
9. Timer/Counter : 2 timer/counter 8-bit, 2 timer/counter
16-bit.
10. Kecepatan : 20 MIPS.
11. Frekuensi kerja : 20 MHz.
12. Antarmuka pemrograman : ISP Programming. 13. Antarmuka debugger : JTAG.
14. Antarmuka periperal : 2 USART, I2C, SPI.
15. Fitur khusus : LowPower.
16. Kemasan : DIP 40-pin. (Atmel, 2009)
Konfigurasi pin ATMEGA1284P-PU, pada Gambar 2.1 merupakan susunan kaki standar 40 pin microcontroller AVR ATMEGA1284P-PU.
Berikut ini adalah penjelasan umum susunan kaki dari ATMEGA1284P-PU: 1. VCC merupakan pin masukan positif catu daya. Setiap piranti elektronika digital membutuhkan sumber daya yang umumnya sebesar 5 volt. Oleh karena itu, biasanya di PCB kit microcontroller selalu ada IC regulator 7805. 2. GND sebagai pin ground.
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai 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 Osilator.
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analaog, interupsi eksternal, dan dua komunikasi serial.
7. Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-resetmicrocontroller.
8. XTAL1 dan XTAL2 sebagai pin masukan clock eksternal. Suatu microcontroller membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi instruksi yang ada di memeori. Semakin tinggi nilai kristalnya, semakin cepat microcontroller tersebut.
9. AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF sebagai pin masukan tegangan referensi. (Heryanto,2008).
2.2. Radio Frequency Identification (RFID)
mampu mengidentifikasi berbagai objek secara simultan tanpa diperlukan kontak langsung (atau dalam jarak pendek). Implementasi RFID secara efektif digunakan pada lingkungan manufaktur atau industri yang memerlukan akurasi dan kecepatan identifikasi objek dalam jumlah yang besar serta berbeda di area yang luas. Secara utuh sistem RFID terdiri dari 3 komponen, yaitu :
1. RFID Tag
RFID ini dapat berupa stiker, kertas atau plastik dengan beragam ukuran. Setiap tag terdapat chip yang mampu menyimpan sejumlah informasi tertentu. Sebuah tag yang dipasang tidak menggunakan sumber energi seperti baterai sehingga dapat digunakan dalam waktu yang sangat lama. Antena bisa dipasang secara permanen (walau saat ini tersedia juga yang portable), bentuknya beragam sekarang sesuai dengan keinginan kita. Pada saat tag melewati wilayah area antena, alat ini kemudian mendeteksi wilayah scanning. Selanjutnya setelah terdeteksi maka chip yang ada di tagakan ”terjaga” untuk mengirimkan informasi kepada antena.
2. RFID Terminal Reader
3. Middleware
Mencatat dan mengirim informasi dari label ke pusat penyimpanan data. (Supriyanto, Wahyu, 2008). Middleware adalah prasarana yang diperlukan di antara interrogator dan database serta perangkat lunak sistem informasi manajemen yang ada. Interrogator adalah prasarana untuk membaca dan juga menulis label secara remote. Middleware terdiri dari hardware komputer dan software pemproses data terkoneksi ke pusat penyimpanan data atau sistem informasi manajemen. Paltform middleware menyediakan sistem operasi, penyimpanan data, dan software yang mengubah masukan dari banyak label menuju pelacakan atau identifikasi data yang terlihat jelas. Middleware dapat dijalankan oleh petugas perusahaan atau dikontrakkan ke penyedia jasa Teknologi Informasi (TI). Skema proses jalannya RFID yaitu pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Skema RFID
Kelebihan dari RFID adalah : 1. Pembacaan label secara bersamaan.
2. Memiliki kapasitas memori pada label untuk memuat info aset. 3. Pembacaan label tidak line of sight seperti barcode.
Berdasarkan frekuensi radio, ada 4 macam RFID : 1. Low Frequency (LF)
RFID dengan menggunakan frekuensi radio 125 KHz – 134 KHz, dan memiliki jarak pembacaan yang relatif pendek sekitar 5 cm, dikenal juga dengan proximity. Saat ini banyak digunakan untuk kartu access control.
2. High Frequency (HF)
RFID dengan menggunakan frekuensi 13.56 MHz, dan memiliki jarak pembacaan yang lebih jauh dari proximity yaitu sekitar 30 cm. Biasa digunakan untuk sistem perpustakaan, dan smartcard.
3. Ultra High Frequency (UHF)
RFID dengan menggunakan frekuensi 860 – 928 MHz , dan memiliki jarak pembacaan ± 3 meter. RFID ini memiliki beragam aplikasi diantaranya untuk asset management, warehouse, retail, dan sebagainya.
4. Microwave
RFID dengan menggunakan frekuensi 2,45 GHz atau 5,8 GHz, dan memiliki jarak ± 5 meter. Biasa digunakan untuk sistem Electronic Road Pricing (ERP) dan toll.
1. Tag Aktif
Tag RFID ini memiliki baterai dalam pengoperasiannya. Karena memiliki sumber tenaga sendiri, Tag aktif ini dapat terbaca dengan jarak yang cukup jauh hingga puluhan meter. Aplikasi yang menggunakan tag ini diantaranya human tracking, real time tracking, pembayaran tol otomatis, dan sebagainya.
2. Tag Pasif
Tag RFID ini tidak memiliki baterai dalam pengoperasiannya. Jarak pembacaannya ± 3 meter tergantung dari jenis frekuensi yang digunakan. Aplikasi yang menggunakan jenis tag ini diantaranya warehouse, asset management, perpustakaan, dan sebagainya.
2.2.1. Sistem RFID
Sistem RFID terdiri dari tiga buah komponen yaitu : 1. Antena.
2. Transifer (pengirim dengan dekoder).
3. Transponder (RF tag) yang secara elektronik diprogram dengan informasi yang unik.
Kegunaan dari sistem RFID ini adalah untuk mengirimkan data dari piranti portable yang dinamakan tag dan kemudian dibaca oleh RFID reader dan kemudian diproses oleh aplikasi komputer yang membutuhkannya. Data yang dipancarkan dan dikirimkan tadi bisa berisi beragam informasi, seperti Identity
penggunaan RFID bisa digunakan untuk kehidupan sehari-hari. Dalam suatu sistem RFID sederhana, suatu objek dilengkapi dengan tag yang kecil dan murah. Tag tersebut berisi transponder dengan suatu chip memori digital yang di dalamnya berisi sebuah kode produk yang sifatnya unik. Sebaliknya, interrogator suatu antena yang berisi transciever dan decoder, memancarkan sinyal yang bisa mengaktifkan RFID tag sehingga dapat membaca dan menulis data ke dalamnya. Ketika suatu RFID tag melewati suatu area elektromagnetis, maka akan mendeteksi sinyal aktivasi yang dipancarkan oleh reader. Reader akan men-decode data yang ada pada tag dan kemudian data tadi akan diproses oleh komputer.
2.3. Modul RFID STARTER KIT
Modul ini merupakan sarana pengembangan RFID berbasis reader tipe ID-12 yang telah dilengkapi jalur komunikasi RS-232 sehingga dapat dihubungkan ke COM PORT komputer secara langsung. Modul ini cocok untuk mengembangkan aplikasi-aplikasi berbasis RFID, misalnya: mesin absensi RFID, RFID access controller, dan sebagainya.
Modul RFID yang digunakan pada Tugas Akhir yaitu RFID STARTER KIT. RFID STARTER KIT tersebut mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. Berbasis RFID reader ID-12 dengan frekuensi kerja 125 kHz untuk kartu
berformat EM4001/sejenis. ID-12 dapat membaca kartu RFID pasif bentuk ISO card hingga jarak 12 cm.
3. Mendukung varian RFID reader/writer, antara lain: ID-2RW, ID-12RW, dan ID-20RW.
4. Mendukung format data ASCII (UART TTL / RS-232), Wiegand26, maupun Magnetic ABA Track (Magnet Emulation).
5. Dilengkapi dengan buzzer sebagai indikator baca, serta LED sebagai indikator tulis.
6. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor RJ11 dan kabel serial untuk menghubungkan modul ini ke COM PORT komputer. 7. Dilengkapi regulator tegangan 5 VDC yang membutuhkan input catu daya 9 –
12 VDC. (Innovative Electronic, 2007).
Modul RFID Starter Kit tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. RFID Starter Kit
Gambar 2.4. Pin ID 12
Tag yang digunakan oleh modul ini berupa tag pasif dimana tag pasif ini tidak memiliki baterai dalam pengoperasiannya. Jarak pembacaannya ± 3 meter tergantung dari jenis frekuensi yang digunakan. Tag pasif tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Tag Pasif
2.4. Real Time Clock (RTC) DS1307
bulan sedah diperhitungkan secara otomatis dari RTC. Format waktu yang tersedia adalah format dan 24 jam dan format 12 jam dengan indikator AM/PM. DS1307 memiliki rangkaian pendeteksi catu daya, sehingga bila catu daya utama mati DS1307 akan langsung mengganti sumber tenaganya dari baterai. (MAXIM, 2004).
Fitur-fitur dari RTC DS1307 adalah:
1. Menyediakan informasi detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, dan tahun yang valid sampai dengan tahun 2100.
2. RAM sebesar 56 Byte sebagai media penyimpanan data yang ditujang oleh baterai dan bersifat non-volatile.
3. Interface serial menggunakan I2C.
4. Sinyal Square-Wave (SQW) output yang dapat diatur lewat program.
5. Dapat berganti memakai sumber daya cadangan (baterai) secara otomatis bila catu daya mati.
6. Konsumsi arus yang dibutuhkan kurang dai 500 nA saat bekerja memakai baterai.
2.4.1. Konfigurasi Pin DS1307
Konfigurasi pin RTC DS1307 dapat dilihat pada Gambar 2.6 dengan rincian sebagai berikut :
- X1 dan X2 : Terhubung pada kristal dengan frekuensi standar 32,768 KHz untuk osilator.
- VBAT : Catu daya cadangan yang terhubung pada baterai atau sumber daya cadangan lainnya dengan standar tegangan 3 volt. yang dikeluarkan oleh masterdevice untuk sinkronisasi data dalam interface serial I2C. Pin ini memerlukan resistor pull-up. - SQW/OUT : Square Wave/Output ini bila bit SQWE diset 1 akan
menghasilkan sinyal keluaran dengan frekuensi tertentu (1 Hz, 4 Hz, 8 Hz, atau 32 KHz). Pin ini memerlukan pull-up
eksternal.
- Vcc : Catu daya utama.
2.5. Liquid Cristal Display (LCD)
sebagai pengendali LCD ini mempunyai Character Generator Read Only Memory (CGROM), Character Generator Random Access Memory (CGRAM), dan
Display Data Random Access Memory (DDRAM).
DDRAM adalah memori tempat karakter ditampilkan berada. Sebagai contoh, untuk karakter „A‟ atau 41H yang ditulis pada alamat 00 akan ditampilkan pada kolom pertama dan baris pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis pada alamat 40, maka alamat tersebut akan ditampilkan pada baris kedua kolom pertama dari LCD. Pengalamatan DDRAM pada LCD dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Pengalamatan DDRAM Pada LCD
CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Namun memori ini akan hilang saat power supply tidak aktif, sehingga pola karakter akan hilang.
Standarisasi yang cukup populer digunakan banyak vendor LCD, yaitu HDD44780U, yang memiliki chip controller Hitachi 44780. LCD bertipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit. Jika menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 4 untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit maka akan ada 11 jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 8 untuk jalur data). Pada Gambar 2.8 merupakan bentuk fisik dari LCD.
Gambar 2.8. Bentuk Fisik LCD
Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah EN (Enable), RS (Register Select), dan R/W (Read/Write). Tabel 2.1 berikut adalah susunan umum pin LCD bertipe 44780.
Tabel 2.1. Susunan Pin LCD Bertipe 44780
Urutan pin (1), umumnya, dimulai dari sebelah kiri (terletak di pojok kiri atas) dan untuk LCD yang memiliki 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16) adalah anoda dan katoda untuk back-lighting.
PIN DESKRIPSI
1 Ground
2 VCC
3 Pengatur Kontras
4 Instruction/Register Select (RS)
5 Read/Write LCD Register (RW)
6 Enable Clock (EN)
Mengirim data secara parallel baik 4 atau 8 bit merupakan 2 mode operasi primer. Membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8 bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7 pin (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit „aeAae‟ digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer
antara microcontroller dan LCD. Jika bit ini diset (RS= 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS= 0), bisa merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca. Macam-macam instruksi yang tersedia untuk standar LCD 44780.
2.6. Internet Protokol TCP/IP
Internet protocol suite atau Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP ) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.
merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengijinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.
Secara umum lapisan protokol dalam jaringan komputer dapat dibagi atas tujuh lapisan. Dari lapisan terbawah hingga tertinggi dikenal physical layer, link layer, network layer, transport layer, session layer, presentation layer dan application layer. Masing-masing lapisan mempunyai fungsi masing-masing dan tidak tergantung antara satu dengan lainnya (Purbo, 2011).
2.7. Transmisi Data
1. Transmisi Serial
Data dikirimkan 1 bit demi 1 bit lewat kanal komunikasi yang telah dipilih. 2. Transmisi Paralel
Data dikirim sekaligus misalnya 8 bit bersamaan melalui 8 kanal komunikasi, sehingga kecepatan penyaluran data tinggi, tetapi karakteristik kanal harus baik dan mengatasi masalah “Skew” yaitu efek yang terjadi pada sejumlah pengiriman bit secara serempak dan tiba pada tempat yang dituju dalam waktu yang tidak bersamaan.
Untuk dapat melakukan pengiriman data maka mode transmisi dapat pula dibedakan berdasarkan cara sinkronisasinya yaitu sebagai berikut :
1. Asinkron.
Pengiriman data dilakukan 1 karakter setiap kali, sehingga penerima harus melakukan sinkronisasi agar bit data yang dikirim dapat diterima dengan benar.
Berikut ini adalah beberapa ciri dari sinkronisasi asinkron : a. Trasmisi kecepatan tinggi.
b. Satu karakter dengan yang lainnya tidak ada waktu antara yang tetap. c. Bila terjadi kesalahan maka 1 blok data akan hilang.
d. Membutuhkan startpulse/startbit (tanda mulai menerima bit data). e. Idle transmitter= „1‟ terus menerus, sebaliknya „0‟.
f. Tiap karakter diakhiri dengan stop pulse/stop bit. g. Dikenal sebagai start-stop transmission.
2. Sinkron.
clock dalam melakukan sinkronisasi. Berikut ini adalah beberapa ciri dari sinkronisasi sinkron :
a. Pengiriman dilakukan per-blok data.
b. Sinkronisasi dilakukan setiap sekian ribu bit data. c. Transmisi kecepatan tinggi.
d. Tiap karakter tidak memerlukan bit awal/akhir. e. Dibutuhkan 16-32 bit untuk sinkronisasi. f. Bila terjadi kesalahan, 1 blok data akan hilang.
g. Pemakaian saluran komunikasi akan efektif, karena transmisi hanya dilakukan bila dimiliki sejumlah blok data.
h. Pengirim dan penerima bekerja sama, karena sinkronisasi dilakukan dengan mengirimkan pola data tertentu (karakter sinkronisasi) antara pengirim dan penerima.
3. Isokron
Merupakan kombinasi antara asinkron dan sinkron. Tiap karakter diawali dengan start bit dan diakhir data ditutup dengan stop bit, tetapi pengirim dan penerima disinkronisasikan.
2.8. Komunikasi Serial (RS232)
Transmisi data secara serial adalah transmisi data di mana data tersebut akan dikirimkan tiap bit dalam satuan waktu.
harus membangkitkan sinyal clock sendiri (tidak perlu sinkronisasi). Berdasarkan arah proses komunikasi serial terdapat tiga metode, yaitu Simplex, Half-Duplex, dan Full-duplex.
Satuan kecepatan transfer data (baudrate) pada komunikasi serial adalah bits per second (bps). Untuk menjaga kompatibilitas dari beberapa peralatan komunikasi data yang dibuat oleh beberapa pabrik, pada tahun 1960 Electronics Industries Association (EIA) menstandarkan antarmuka serial dengan nama RS232. Gambar 2.9 adalah pin serial dan Tabel 2.2 adalah penjelasan dari Pin serial tersebut. (Wahyuni, 2013)
Gambar 2.9. Pin Serial
Tabel 2.2. Penjelasan Pin Serial
PIN NAMA DESKRIPSI
1 CD Carrier Detect
2 RXD Receive Data
3 TXD Transmit Data
4 DTR Data Terminal Ready
5 GND System Ground
6 DSR Data Set Ready
7 RTS Request To Send
8 CTS Clear To Send
2.9. Database
Database adalah kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari database tersebut.
Salah satu aplikasi database yang paling sering dipakai secara online adalah My Structured Query Language (MySQL).
MySQL adalah sebuah perangkat lunak sistem manajemen basis data SQL (database management system) atau Database Management System (DBMS) yang multithread, multi-user, dengan sekitar 6 juta instalasi di seluruh dunia. MySQL AB membuat MySQL tersedia sebagai perangkat lunak gratis dibawah lisensi GNU General Public License (GPL), tetapi mereka juga menjual dibawah lisensi komersial untuk kasus-kasus dimana penggunaannya tidak cocok dengan penggunaan GPL.
MySQL sebenarnya merupakan turunan salah satu konsep utama dalam database sejak lama, yaitu Structured Query Language (SQL). SQL adalah sebuah konsep pengoperasian database, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomastis.
MySQL juga memiliki beberapa kelebihan, antara lain : 1. Portability
2. Open Source
MySQL didistribusikan secara open source (gratis), dibawah lisensi GPL sehingga dapat digunakan percobaan.
3. Multi User
MySQL dapat digunakan oleh beberapa user dalam waktu yang bersamaan tanpa mengalami masalah atau konflik.
4. Performance Tuning
MySQL memiliki kecepatan yang menakjubkan dalam menangani query sederhana, dengan kata lain dapat memproses lebih banyak SQL per satuan waktu.
5. Coloumn Types
MySQL memiliki tipe kolom yang sangat kompleks, seperti integer, double, char, text, date dan lain-lain.
6. Command and Function
MySQL memiliki operator dan fungsi secara penuh yang mendukung perintah select dan where dalam query.
7. Security
MySQL memiliki beberapa lapisan sekuritas seperti levelsubnetmask, nama host, dan izin akses user dengan sistem perizinan yang terperinci serta password terenkripsi.
8. Scability and Limits
itu batas indeks yang dapat ditampung mencapai 32 indeks pada tiap tabelnya.
9. Connectivity
MySQL dapat melakukan koneksi dengan clients menggunakan protokol TCP/IP, Unix socket (UNIX) atau Named Pipes (NT).
10. Localisation
MySQL dapat mendeteksi pesan kesalahan pada client dengan menggunakan lebih dari dua puluh bahasa. Meskipun demikian, Bahasa Indonesia belum termasuk didalamnya.
11. Interface
MySQL memiliki interface (antar muka) terhadap berbagai aplikasi dan bahasa pemograman dengan menggunakan fungsi API (Aplication Programming Interface).
12. Clients and Tools
MySQL dilengkapi dengan berbagai tools yang dapat digunakan untuk administrasi database dan pada setiap tool yang ada disertakan petunjuk online.
13. Struktur Tabel
MySQL memiliki struktur tabel yang lebih fleksibel dalam menangani ALTER TABLE, dibandingkan database lainnya semacam PosgreeSQL ataupun Oracle.
2.10. Modul WIZ110SR
dengan microcontroller agar dapat berkomunikasi. Modul yang digunakan pada Tugas Akhir yaitu WIZ110SR. WIZ110SR digunakan untuk mengubah data serial ke format data TCP/IP (Ethetnet). WIZ110SR mempunyai karateristik sebagai berikut:
1. Berbasis W5100 & GC89L591A0.
2. Protokol TCP, UDP, IP, ARP, ICMP, MAC, PPPoE. 3. Antarmuka ethernet 10/100 Mbps (auto).
4. Antarmuka UART RS232, hingga 230 Kbps. 5. Catu daya 5V DC. [Wiznet, 2007].
Modul WIZ110SR tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Modul WIZ110SR
Tabel 2.3 Spesifikasi WIZ110SR
ITEM DESCRIPTION
MCU 8051 Compliant
(having internal 26K Flash, 16K SRAM, 2K EEPROM)
TCP/IP W5100 ( Ethernet PHY Embedded) Network Interface 10/100 Mbos auto-sensing RJ-45 Connector
Serial Interface RS232
Serial Signal TXD, RXD, RTS, CTS, GND
Serial Parameters
Parity : None, Even, Odd Data Bits : 7,8
Flow Control : None, RTS/CTS, XON/XOFF Speed : up to 230Kbps
Input Voltage DC 5V
Power Consumption Under 180mA
Temperature 0°C~ 80°C (operation), -40°C ~ 85°C (storage)
Humidity 10~90%
Gambar 2.11. Pinout Port Serial Modul WIZ110SR
Tabel 2.4. Konfigurasi Pin WIZ110SR
Pin Number Signal Description
1 NC Not Connected
2 RxD Receive Data
3 TxD Transmit Data
4 DTR Data Terminal Ready
5 GND Ground
6 DSR Data Set Ready
7 RTS Request To Send
8 CTS Clear To Send
9 NC Not Connected
2.10.1 Konfigurasi Network
Pada Gambar 2.12 dapat diberikan penjelasan sebagai berikut : a. Menunjukkan versi firmware dari modul WIZ110SR.
b. Memonitor status dan pesan dari koneksi serial melalui terminal.
c. Menampilkan MAC address dari setiap modul WIZ110SR yang terhubung dalam satu jaringan.
d. Mengisi alamat IP dan port yang diinginkan pada modul WIZ110SR. e. Mengisi subnet mask dari modul WIZ110SR.
f. Mengisi alamat gateway dari modul WIZ110SR.
g. Mengisi alamat IP dari server ketika modul dalam mode client. h. Mengisi alamat DNS server yang digunakan modul WIZ110SR. i. Mengaktifkan DHCP server pada modul WIZ110SR.
j. Menggunakan mode UDP.
k. Memilih modenetwork dari modul WIZ110SR yang tersedia dalam tiga mode yaitu servermode, clientmode, dan mixedmode.
l. Pencarian langsung melalui IP.
2.10.2. Network Mode 1. TCP Server Mode
2. TCP Client Mode
Mode ini modul akan mencari server dan membuat koneksi ke server. Jika menjalankan mode ini ip address, subnet, gateway, dns dan local port harus diisi. Perbedaanya dengan settingserver adalah ketika modul menjadi client, maka kita harus mengetahui settingnetwork dari server seperti IP address, subnet, dan port, sedangkan untuk server tidak perlu mengetahui setting network dari client. Pada mode ini serial device hanya dapat berkomunikasi dengan satu ethernet device yaitu server yang terhubung dengan modul ini.
3. MixedMode
Mode ini modul awalnya akan standby beroperasi seperti mode server dan menunggu adanya koneksi dari client. Ketika ada client yang terhubung, maka modul ini akan menjadi mode server biasa. Tetapi apabila ada data serial yang masuk melalu port serial
sebelum ada client yang terhubung, maka modul ini akan berubah menjadi modeclient dan mencari server untuk menghubungkan koneksi. 2.10.3. Serial Configuration
Pada Gambar 2.13 dapat diberikan penjelasan sebagai berikut :
a. Baudrate adalah kecepatan atau jumlah data yang dapat ditransfer dalam satuan detik.
b. Databit adalah panjang data yang dapat dikirim dalam satu kali transmisi. c. Parity adalah bit tambahan yang digunakan untuk mengecek data yang dikirim
valid atau tidak.
d. Stop bit adalah bit penanda untuk tranmisi data apabila sudah selesai.
36 3.1. Model Penelitian
Pengerjaan Tugas Akhir ini dapat terlihat jelas dari blok diagram yang tampak pada Gambar 3.1. Blok diagram tersebut menggambarkan proses RFID mengirim data dari kartu sampai ke komputer server hingga data tersebut dikembalikan ke microcontroller dan ditampilkan di LCD Terdapat beberapa komponen penting pada blok diagram tersebut antara lain adalah modul RFID Starter Kit, modul RTC, modul WIZ110SR, dan microcontroller.
Gambar 3.1. Blok Diagram
RFID Reader
Komputer Server
RS232 Microcontroller
LCD
T
CP
/I
P
Converter TCP/IP
a. RFID menerima data dari kartu kemudian data dikirimkan ke microcontroller menggunakan komunikasi serial (RS232).
b. Data ID dari kartu kemudian dirubah menjadi data NIM melalui microcontroller.
c. Data dari microcontroller dikirim ke PC server melalui konverter TCP/IP.
d. Setelah data diterima oleh PC server maka data dibandingkan dengan database waktu kedatangan mahasiswa dengan waktu yang ditetapkan sesuai jadwal.
e. Jika waktu kedatangan kurang dari waktu yang ditetapkan jadwal, maka mahasiswa dinyatakan dengan keterangan tepat. Jika waktu lebih dari waktu yang ditetapkan jadwal, maka mahasiswa dinyatakan dengan keterangan terlambat.
f. Setelah data dibandingkan maka data dikirimkan kembali ke microcontroller. Data yang dikirimkan berisi NIM, keterangan keterlambatan, dan jam display.
` 3.2. Cara Kerja Sistem Secara Keseluruan
Tag menerima data dari tag maka data ID tersebut diterima oleh microcontroller melalui komunikasi serial (RS-232). Data ID dari microcontroller kemudian dikirimkan ke PC server melalui komunikasi TCP/IP. Sebelum melewati PC server pengiriman data ID dari ketiga kelas tersebut melalui hub karena lebih dari dua alat absensi. Pengiriman data tersebut dilakukan secara berurutan karena ada waktu jeda 2 detik.
kembali ke microcontroller. Data NIM dan keterlambatan sudah diterima oleh microcontroller dan ditambahkan catatan waktu pada RTC kemudian ditampilkan di display LCD.
3.3. Perancangan Perangkat Keras
Hardware merupakan perangkat keras dalam sistem komputer yang secara fisik terlihat dan dapat disentuh. Perangkat keras yang dibutuhkan guna mendukung kelancaran program antara lain terdiri dari modul RFID Stater Kit, modul RTC, rangkaian LCD, rangkaian max232, modul WIZ110SR serta penggunaan rangkaian sistem minimum.
3.3.1. Rangkaian Microcontroller
Pada proyek tugas akhir ini dibuat piranti pengendali menggunakan microcontroller keluaran AVR, yaitu ATMEGA1284P-PU. Pengedalian program pada microcontroller ini diperlukan rangkaian sistem minimum. Rangkaian sistem minimum adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen-komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu microcontroller dapat berfungsi dengan baik. A. Rangkaian sistem minimum microcontroller
Gambar 3.3. Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA1284P-PU
Gambar 3.4. Rangkaian Reset
Pada Gambar 3.4 menjelaskan bahwa rangkaian reset pada tombol reset (SW1) digunakan untuk mengurangi noise serta memiliki fungsi terpenting yaitu untuk melakukan reset saat pertama kali catu daya dinyalakan. Reset untuk pertama kali merupakan hal yang terpenting sehingga dapat memastikan bahwa program telah berada pada posisi awal. (Wahyuni, 2013)
Gambar 3.5. Rangkaian Crystal
1. Perhitungan UBRR
Baudrate yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah 9600 bps sedangkan frekuensi osilator yang digunakan sebesar 18,432 MHz. Berikut ini perhitungan UBRR.
... (3.1)
... (3.2)
... (3.3)
... (3.4)
2. Perhitungan BAUD
Dari perhitungan UBRR didapatkan nilai 119 maka untuk pembuktian perhitungan baudrate pada Tugas Akhir ini sebagai berikut.
)) ... (3.5)
)) ... (3.6)
)) ... (3.7)
)) ... (3.8)
... (3.9)
3. Perhitungan 0 % Error
Perhitungan nilai eror dengan baudrate 9600 bps dan UBRR 119
adalah :
... (3.11)
... (3.12)
... (3.13)
3.3.2. Rangkaian Max232
Rangkaian serial merupakan rangkaian yang dibutuhkan agar sebuah microcontroller dapat berkomunikasi secara serial dengan komputer atau peralatan lain. Microcontroller menggunakan TTL sebagai input dan output data, yang berbeda dengan komputer personal. Oleh sebab itu, dibutuhkan sebuah rangkaian yang dapat digunakan untuk menjebatani hal tersebut. Pada Gambar 3.6 terlihat rangkaian serial dengan menggunakan IC MAX232.
Cara kerja rangkaian pada Gambar 3.6 terdapat 2 buah serial, keduanya terlihat bahwa antara RX0u dan TX0u dibuat cross (terbalik), T1in masuk pada TXD microcontroller dan R1in masuk pada DB9 (interface serial ke komputer) serta T1OUT masuk pada DB9 dan R1OUT Menuju RXD microcontroller.
Terdapat 4 buah kapasitor yang digunakan untuk memperhalus data yang masuk serta mengurangi noise, dimana nilai-nilai yang ditentukan disesuaikan dengan datasheet pada IC MAX232. (Putra, 2011)
3.3.3. Rangkaian LCD
Gambar 3.7. Konfigurasi Port A ke LCD
Gambar 3.8. Schematic Konfigurasi Port A dengan LCD
Program untuk menampilkan karakter LCD adalah sebagai berikut :
#include <mega1284p.h>
// Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h>
lcd_init(16); lcd_gotoxy(3,0);
lcd_puts("WELCOME TO"); //menampilkan pada baris 0 dari kolom 3 lcd_gotoxy(0,1);
3.3.4. Rangkaian Modul RTC
Real Time Clock (RTC) merupakan suatu chip yang memiliki fungsi sebagai kalender dan jam elektronik di mana perhitungan hari, tanggal, bulan, tahun, jam, menit dan detik tersimpan di memori dengan alamat-alamat tertentu, dan alarm yang dapat di program keaktifannya. Sistem perhitungan jam dan kalender pada RTC berjalan secara otomatis dan berlanjut walaupun catu daya dimatikan. Pada pemakaiannya, RTC biasa dihubungkan ke microcontroller, dimana microcontroller tersebut hanya perlu melakukan pengaturan mode RTC, pengaturan waktu maupun pembacaan waktu saja. Komunikasi data pada IC DS1307 adalah Inter Integrated Circuit (I2C) yang membutuhkan kaki SDA & SCL untuk proses transfer data. RTC DS1307 menggunakan sebuah kristal 32,768Hz untuk clock sekaligus memerlukan baterai eksternal 3 volt yang terhubung ke pin Vbat dan ground. Pin X1 dan X2 dihubungkan dengan kristal osilator 32,768 KHz. Sedangkan pin SCL, SDA, dan SQW/OUT dipull-up dengan resistor (nilainya 1k sampai dengan 10k) ke vcc.Rangkaian RTC ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
RTC DS1307 dikonfigurasi dengan menggunakan fasilitas CodeWizard AVR. Konfigurasi RTC dengan CodeWizard dapat dilihat pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10. Konfigurasi RTC dan CodeWizardAVR
Program untuk mengaktifkan RTC adalah sebagai berikut : #include <mega1284p.h>
#include <i2c.h> #include <ds1307.h> lcd_init(20);
rtc_set_time(14,10,0); rtc_set_date(5,18,5,12);
while (1) {
rtc_get_date(&hari,&tanggal,&bulan,&tahun); rtc_get_time(&jam,&menit,&detik);
}
3.3.5. Rangkaian Modul RFID Starter Kit
Reader RFID digunakan untuk membaca tag yang mendekati reader dalam jangkauan pembacaan. Dalam rangkaian ini, reader yang digunakan ID-12 sesuai tag RFID yang digunakan. ID-12 mempunyai spesifikasi tegangan catu daya 5V, jarak pembacaan 5-12 cm, dan frekuensi kerja 125 KHz. Rangkaian modul RFID Starter Kit dapat dilihat pada Gambar 3.12 dan keterangan IC ID-12 yang digunakan untuk aplikasi absensi yang akan digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11. Keterangan IC ID-12
Tabel 3.1. Deskripsi Pin Dan FormatOutput Data
Pin Description ASCII Magnet
Emulation Wiegand26 1 Zero Volts and Tuning
Capacitor Ground GND 0V GND 0V GND 0V
2 (Mengikat) Starap to
+5V Reset Bar Reset Bar Reset Bar
3 To external antenna and
Tabel 3.2. Karakteristik Fisik Dan Operasional
Parameters ID-12
Read Range 12+ cm
Dimension 26 mm x 25 mm x 7 mm
Frequency EM4001 or compatible
Encoding Manchester 64-bit, modulus 64
Power Requirement 5 VDC @ 30mA nominal
I/O Output Cerrent -
Voltage Supply Range +4.6V througt +5.4V
Gambar 3.13. Tata Letak Komponen
Pada Gambar 3.13 menjelaskan bahwa antena dapat dihubungkan ke J5 untuk RFID reader only atau reader/writer yang memerlukan antena eksternal, seperti ID-2 dan ID-2RW. Alokasi pin J7 dapat dilihat pada Gambar 3.14.
J7 hanya digunakan untuk RFID reader only dalam mode UART TTL (ASCII), Wiegand26, dan Magnet Emulation. J7 tidak boleh digunakan pada mode lain.
Pengaturan jumper J3, J4, dan J6 harus disesuaikan dengan jenis RFID (reader only atau reader/writer) serta format data RFID reader yang akan digunakan. Pengaturan jumper terdapat pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15. Konfigurasi Jumper Pada Komponen Reader RFID
Tabel 3.3. Konfigurasi Hubungan Antara Komputer Dengan RFID COM Port Komputer DB9 RFID Connector (J1)
RX (pin 2) RX (pin 5)
TX (pin 3) TX (pin 4)
GND (pin 5) GND (pin 3)
J1 hanya digunakan untuk RFID reader only dalam mode UART RS-232 (ASCII) dan RFID reader/writer. Pada mode lain, J1 tidak boleh digunakan dan kabel tidak boleh terhubung. Pada Gambar 3.16 terlihat tampak depan connector serial yang didesain seperti RJ11.
Gambar 3.16. Tampak Depan Connector RFID
3.3.6. Konfigurasi WIZ110SR
Gambar 3.17. Konfigurasi WIZ110SR
Pada Gambar 3.17 dijelaskan bahwa pertama kali pada konfigurasi WIZ110SR yaitu kita pilih tombol search supaya kotak box pada konfigurasi keluar IP default dari modul beserta informasi lainya seperti versi firmware dari modul dan mac address.
Langkah-langkah keseluruan dari pengaturan modul ethernet WIZ110SR adalah sebagai berikut :
1. Modul WIZ110SR dikoneksikan dengan komputer yang akan digunakan untuk proses konfigurasi melalui networkswitch.
2. Konfigurasi modul dilakukan dengan menggunakan WIZ110SR configurationtool seperti pada Gambar 3.17.
4. Pilih salah satu board yang akan dikonfigurasi. Ketika dipilih, pada bagian tersebut dapat berkomunikasi melalui jaringan, seperti IP Address, Subnet Mask, Gateway, dan Port. Pada tab ini, beberapa hal yang dapat dikonfigurasi adalah sebagai berikut:
1. IP Configuration Method, digunakan untuk menentukan pengaturan alamat IP. Pengaturan alamat IP yang digunakan yaitu menggunakan static IP .
2. Operation Mode, digunakan untuk menentukan mode operasi dari modul WIZ110SR. Mode yang digunakan adalah modeclient.
b. Serial
Start
3.4. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Perancangan program secara keseluruhan dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu perancangan program microcontroller, perancangan aplikasi data absensi mahasiswa, dan program aplikasi komputer, Perancangan secara keseluruhan bisa dilihat lebih jelas melalui flowchart pada Gambar 3.18.
Gambar 3.18 Flowchart Keseluruhan Sistem
3.4.1. Perancangan Program Microcontroller
Start
Gambar 3.19. Flowchart Program Microcontroller
Dari Gambar 3.19 dijelaskan bahwa tag mengirimkan data ke RFID reader. RFID reader membaca kode dari tag. Kode tersebut dikirimkan ke microcontroller kemudian dilanjutkan ke PC melalui WIZ110SR. Data diolah di PC server untuk dibandingkan sesuai dengan database. Jika data tersebut belum diterima maka microcontroller menunggu. Jika data tersebut sudah diterima sesuai database maka data tersebut dikirimkan ke microcontroller dan data ditampilkan di LCD. Data yang ditampilkan tersebut berupa NIM, keterangan keterlambatan dan jam display RTC. Mereset seluruh program atau proses tersebut digunakanlah fasilitas watchdog timer.
3.5. Perancangan Aplikasi Data Absensi Mahasiswa
digunakan untuk mengolah semua data yang dikirim dari microcontroller. Data dikirim secara serial ke komputer. Aplikasi ini terdiri dari 3 bagian yaitu Aplikasi server, aplikasi filter, dan aplikasi simulasi. Aplikasi server ini digunakan untuk menerima data tag ID dari microcontroller dan mengolah data ID menjadi data NIM sesuai database. Data yang telah dirubah tersebut ditambahkan catatan waktu keterlambatan kemudian data dikiriman kembali ke microcontroller berupa NIM dan keterlambatan . Aplikasi filter digunakan untuk menyaring data yang ingin dicari berupa NIM, Kelas, dan Matakuliah supaya lebih ringkas dari data form server. Aplikasi simulasi digunakan untuk mensimulasikan alat absensi berupa software simulasi pada komputer, hal ini dikarenakan keterbatasan hardware yang dibuat hanya satu buah.
3.5.1. Aplikasi Server
Start
dan keterangan tersebut dikirimkan kembali ke microcontroller. Berikut ini contoh tabel data pada server.
Tabel 3.4. Contoh Data Pada Server
ID NIM NAMA MATAKULIAH JAM MENIT
ADMIN ADMIN ADMIN ADMIN 99 99
04007034FDBD 08410200056 Joko Kalkulus 1 17 30
4D00D5875B44 08410200034 Jaki PLC 7 30
0400801330A7 08410200004 Juki Kalkulus 1 23 15 Data pada Tabel 3.4 ini yang nantinya akan digunakan pada pengujian Bab selanjutnya yaitu pada BAB 4. Desain dan kegunaan form server dapat dilihat pada Gambar 3.21.
Gambar 3.21. Desain FormServer Keterangan Gambar 3.21:
ID : Menampilkan ID sesuai di tag (kartu) RFID.
NIM : Menampilkan NIM mahasiswa.
NAMA : Menampilkan nama mahasiswa.
MATAKULIAH : Menampilkan matakuliah mahasiswa.
JAM : Menampilkan jam akan masuk proses belajar mengajar.
MENIT : Menampilkan menit akan masuk proses belajar mengajar.
MASUK : Menampilkan jam masuk yang setelah tag RFID pertama terdeteksi.
KELUAR : Menampilkan jam Keluar yang setelah tag RFID kedua terdeteksi.
JAM_SELESAI : Menampilkan jam selesai setelah jam belajar mengajar
selesai.
STATUS KELAS : Menampilkan keterangan terlambat atau tepat.
STATUS ID : Pengecekan ID yang sudah terdaftar.
KETERANGAN : Menampilkan simbol keterangan (T) Terlambat dan (P)
Tepat.
PORT : Menampilkan Port yang dipakai.
CONNECT IP : Menampilkan koneksi IP yang sudah terhubung dengan
server.
SEARCH ID : Menampilkan pencarian ID yang diinginkan.
Tombol Filter : Menampilkan form filter.
Tombol New : Penambahan isi database.
Tombol Save : Penyimpanan isi database.
Tombol Delete : Penghapusan isi database.
Tombol Find : Pencarian ID yang telah dimasukkan di Search ID.
Start
Search = Var (NIM,
Kelas, Mata_Kuliah) Output = “ “
Tampilkan Data
ViewAll
End
T
Y
T
Y
Kotak Merah : Hasil pembacaan data dari RFID yang terkirim dari
microcontroller. 3.5.2. Aplikasi Filter
Aplikasi filter dipermudah dengan penjelasan flowchart pada Gambar 3.22.
Gambar 3.22. Flowchart Program Filter
Pada Gambar 3.22 menjelaskan bahwa setelah data yang ingin dicari ditulis pada kotak box find maka program filter akan menampilkan data sesuai dengan yang dicari (NIM, Kelas, dan Matakuliah). Jika tidak ada maka program filter akan menampilkan program kosong. Desain dan kegunaan form filter dapat dilihat pada Gambar 3.24.
Gambar 3.23. Form Filter
Keterangan Gambar 3.23 :
Pilihan menu Filter : Pemilihan 3 menu yaitu NIM, kelas, dan matakuliah
sehingga proses penyaringan dapat dilakukan dengan mudah.
Text Filter : Pengisian sesuai dengan Pilihan menu filter yaitu NIM, kelas, dan matakuliah.
Tombol Find : Pencarian sesuai dengan pilihan yang terdapat di
Pilihan menu filter dan text filter.
Tombol View All : Menampilkan semua data yang sama dengan data server.
Tombol Exit : Hanya keluar dari aplikasi filter.
3.5.3 Aplikasi Simulasi
Pada aplikasi simulasi hanya untuk pengujian Tugas Akhir sebagai pengganti alat absensi (simulasi). Desain dan kegunaan aplikasi simulasi dilihat pada Gambar 3.24.
Gambar 3.24. Form Simulasi
Keterangan Gambar 3.24:
Host IP : Menuliskan IP ke alamat server yang dituju.
Port : Menampilkan Port yang ditujukan ke server.
Tombol Connect : Menghubungkan koneksi antara aplikasi simulasi
dengan aplikasi server.
Tombol Disconnect : Memutuskan koneksi antara aplikasi simulasi dengan
aplikasi server.
Tombol Exit : Keluar dari aplikasi.
Tombol Send : Mengirimkan isi dari text send.
3.6. Program Aplikasi Komputer
Pembuatan program aplikasi komputer menggunakan pemrograman visual basic 6. Penjelasan mengenai program dibagi menjadi tiga yaitu program form server, program form koneksi (load), dan program form TCP/IP.
Berikut ini merupakan penjelasan mengenai program form server. Form server digunakan untuk menampilkan data absensi dari database. Sebelum menggunakan aplikasi ini, pengguna harus melakukan konfigurasi awal yaitu mengkonfigurasi koneksi, dan port.
Pada setiap pemrograman dibutuhkan beberapa variabel untuk membantu dalam pembuatan aplikasi. Berikut ini merupakan deklarasi variabel pada form server.
Dim newWinsock As Boolean Dim strData As String
Form load merupakan program yang akan dijalankan disaat form pertama kali dibuka. Pada form load secara garis besar berisi mengenai nilai awal dan sebagai proses inisialisasi seluruh object yang dibutuhkan.
Private Sub Form_Load()
aHari = Array("Minggu", "Senin", "Selasa", "Rabu", _ "Kamis", "Jumat", "Sabtu")
Timer2.Interval = 500 'Set property interval Timer2.Enabled = True 'Aktifkan jika belum...
With Winsock1(0) .Close
.LocalPort = Text4.Text .Listen
Proses penerimaan data dari microcontroller. Proses ini menggunakan winsock sebagai socket (penghubung) untuk komunikasi TCP/IP. Syntaxnya berikut.
c = Index
Winsock1(Index).GetData strData Text6.Text = Text6.Text & strData
Proses data ID masuk dibandingkan dengan database. Proses ini update secara terus-menerus dengan menggunakan timer. Berikut ini syntaxnya.
Private Sub Timer1_Timer() If Text6.Text <> "" Then
Adodc1.Recordset.Find "id = '" + Text6.Text + "'", , adSearchForward, 1
If Not Adodc1.Recordset.EOF Then ' berulang sampai EOF DataGrid1.Refresh
status = True
If Text12.Text <> "0" Then ' data tidak sama dg 0 Text13.Text = Format(Time, "hh:mm:ss")
If CInt(Text7.Text) = CInt(Format(Time, "h")) And CInt(Text10.Text) < CInt(Format(Time, "n")) Then
If Text15.Text = "0" Then Text15.Text = "TERLAMBAT" Text9.Text = "(P)"
End If
ElseIf CInt(Text7.Text) = CInt(Format(Time, "h")) And CInt(Text10.Text) >= CInt(Format(Time, "n")) Then
ElseIf CInt(Text7.Text) > CInt(Format(Time, "h")) Then If Text15.Text = "0" Then
Text15.Text = "TEPAT" Text9.Text = "(P)" End If
Setelah data ID dibandingkan dengan database maka data tersebut dikirim kembali ke microcontroller dengan menggunakan winsock . Berikut ini syntax pengiriman datanya.
If status = True Then
Text8.Text = "*" + Text2.Text + Text9.Text + "#" b = 1
a = Len(Text8.Text) ' jumlah karakter text8
While (a >= b)
i(b) = Mid$(Text8.Text, b, 1) 'data yg ke berpa Winsock1(c).SendData i(b) ' ngirim data array b = b + 1
Wend
Port TCP/IP digunakan sebagai alat pada visual basic untuk dapat mengakses port TCP/IP pada komputer menggunakan winsock. Berikut ini merupakan syntax untuk menghubungkan koneksi antara alat dengan komputer pada port TCP/IP.
On Error GoTo errHandle
If Index = 0 Then
For i = 1 To Winsock1.UBound
If (Winsock1(i).State = sckClosed) Or (Winsock1(i).State =
List1.List(j - 1) = Winsock1(j).RemoteHostIP & " [CONNECTED]" End If
End If
Exit Sub errHandle:
Setelah data sudah masuk semua pada aplikasi server maka data dapat di filter dengan menekan tombol filter pada aplikasi server. Syntax filter pada tombol find untuk mencari NIM, MATAKULIAH, dan KELAS sebagai berikut.
Private Sub Command1_Click()
Syntax pencarian NIM sebagai berikut. If CBFILTER.Text = "NIM" Then
Adodc1.ConnectionString = "DSN=alex" Adodc1.RecordSource = "alex"
Adodc1.Refresh
Adodc1.Recordset.Filter = "NIM like '%" + txtFilter.Text + "%'"
Syntax pencarian KELAS sebagai berikut. ElseIf CBFILTER.Text = "KELAS" Then Adodc1.ConnectionString = "DSN=alex" Adodc1.RecordSource = "alex"
Adodc1.Refresh
Adodc1.Recordset.Filter = "KELAS like '%" + txtFilter.Text + "%'" Else
Syntax pencarian MATAKULIAH sebagai berikut. Adodc1.ConnectionString = "DSN=alex"
Adodc1.RecordSource = "alex" Adodc1.Refresh
Adodc1.Recordset.Filter = "MATAKULIAH like '%" + txtFilter.Text + "%'"
End If End If End Sub
68
Pengujian sistem yang dilakukan penulis merupakan pengujian terhadap perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem secara keseluruhan dan komputer yang telah selesai dibuat.
4.1. Pengujian Sistem Minimum 4.1.1. Tujuan
Mengetahui apakah sistem minimumdapat melakukan proses compile dan download program ke microcontroller.
4.1.2. Alat yang digunakan
1. Sistem minimumATMEGA1284P-PU. 2. Power supply +5 volt.
3. Downloader.
4. Program CodeVision AVR. 5. Laptop/notebook.
4.1.3. Prosedur Pengujian
1. Aktifkan power supply +5 volt dan hubungkan dengan rangkaian sistem minimum kemudian aktifkan notebook dan buka aplikasi CodeVisionAVR untuk menjalankan program.
3. Proses downloading program yang telah dibuat kedalam sistem minimum maka langkah yang harus dilakukan adalah menekan Ctrl+F9 pada keyboard kemudian tekan enter pada keyboard.
4.1.4. Hasil Pengujian
Tampilan dari execute program pada CodeVisionAVR dan downloader yang akan digunakan untuk menuliskan program dan melakukan percobaaan terhadap sistem minimum. Hasil tampilan compile pada program yang akan didownload dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Tampilan Compile Program.
4.2. Pengujian Pengiriman Data RFID Stater Kit ke Microcontroller 4.2.1 Tujuan
Pengujian ini dilakukan dengan tujuan pengiriman data RFID Stater Kit ke microcontroller dengan baik. Volt, sedangkan modul WZ110SR dengan power supplay +5 Volt.
2. Port serial sistem minimumyang pertama hubungkan pada RFID Stater Kitdan portserial kedua hubungkan pada modul WZ110SR.
3. Hidupkan laptop dengan program pengiriman data tag RFID menggunakan CodeVision AVR.
4. Download program tersebut ke sistem minimumATMEGA1284P-PU.
4.2.4. Hasil Pengujian
Setelah melakukan pengujian program diatas maka didapat suatu hasil seperti Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Pengiriman Tag ke RFID Reader
Pada Gambar 4.2 menjelaskan bahwa tag RFID didekatkan dengan RFID StaterKit sebagai reader, maka tag tersebut terdeteksi oleh reader dengan jarak ± 3 cm. Reader tersebut mendeteksi tag dengan tanda lampu led menyala dan mengeluarkan bunyi buzzer. Penerimaan data dari reader ke microcotroller dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Komunikasi data tersebut dikirim melalui komunikasi serial kemudian dirubah menjadi komunikasi TCP/IP melalui modul WIZ110SR. Konfigurasi modul WIZ110SR ini dapat dilakukan dengan membuka aplikasi yang terdapat dimodul. Proses konfigurasi dapat dilakukan dengan pengaturan awal yaitu menakan tombol search. Tombol itu ditekan maka akan muncul pengaturan secara default dari modul. Pengaturan default tersebut berisi IP dan port secara otomatis terisi sendiri. Pengaturan modul untuk pengujian ini yaitu pengaturan secara default yang tampil ketika tekan tombol search tetapi pada pengaturan ini yang dirubah hanya pada sub network kemudian operation mode dipilih menjadi mode server. Konfigurasi modul dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Konfigurasi Modul Network
Gambar 4.5. Konfigurasi Serial
Pengujian pengiriman data dari tag ke reader ke microcontroller berjalan dengan baik sehingga uji coba tersebut dinyatakan berhasil.
4.3. Pengujian Pengiriman Data Microcontroller ke PC Server 4.3.1. Tujuan
Pengujian ini betujuan untuk mengirim data dari microcontroller ke PC server melalui komunikasi TCP/IP.
4.3.2. Alat yang digunakan
1. Sistem minimumATMEGA1284P-PU. 2. Modul WIZ110SR.
3. Laptop/notebook (PC server). 4. Power Supply +5 volt.
5. Kabel LAN.
4.3.3. Prosedur Pengujian
1. Hubungkan sistem minimum danmodul WIZ110SR dengan power supplay +5 volt.
2. Port serial sistem minimum yang kedua hubungkan pada modul WZ110SR. 3. Siapkan dan sambungkan kabel LAN untuk jalur komunikasi antara
WIZ110SR dengan PC server.
4. Laptop (PC server) dipastikan menyala untuk di uji coba. 5. Buka aplikasi visual basic 6.0 absensi yang telah dibuat.
6. Port modul WIZ110SR dan aplikasi visual basic 6.0 yaitu port 5000. 4.3.4. Hasil Pengujian
Dari hasil pengujian didapatkan bahwa microcontroller dapat berkomunikasi dengan laptop (PC server) melalui TCP/IP. Komunikasi TCP/IP supaya terhubung dengan laptop (PC server) dikonfigurasi melalui modul WIZ110SR. Konfigurasi modul dapat dilihat pada Gambar 4.6.
