BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan di bidang elektronika beberapa tahun terakhir ini berkembang dengan pesat, mulai dari peralatan yang dioperasikan secara manual hingga peralatan-peralatan yang di operasikan secara otomatis, dalam perkembangannya ini, peralatan yang di operasikan secara manual mulai banyak di gantikan oleh peralatan-peralatan yang dioperasikan secara otomatis. Hal ini di akibatkan oleh banyak faktor, salah satu diantaranya yaitu kebutuhan yang besar akan aplikasi untuk mempermudah pekerjaan manusia seperti halnya menggunakan fungsi aplikasi Barcode. Barcode adalah sebuah kode-kode tertentu yang diekspresikan dengan susunan garis-garis hitam (bar) dan putih (space) yang masing-masing memiliki ketebalan berbeda.
Kebutuhan terhadap identifikasi keberadaan suatu barang (item) secara otomatis (Auto-ID) di bidang industry, perdagangan dan distribusi logistic melahirkan penggunaan Barcode ini lebih dari 30 tahun yang lalu. Buku-buku dan produk-produk yang di jual di toko buku dan supermarket misalnya selalu di lengkapi dengan Barcode untuk memudahkan identifikasinya saat pendataan ataupun pembayaran di kasir dengan menggunakan sebuah alat pembaca Barcode
(Barcode reader).
2
Sedangkan dari segi keamanan yang ada pada tempat penitipan barang bisa dikatakan masih agak rentan dan pada beberapa tempat penitipan masih membutuhkan tenaga operasional untuk menempatkan barang titipan tersebut pada kotak penitipan barang (loker). Untuk itu, diperlukan sistem keamanan pada loker dengan menggunakan PIN (Personal Input Number) atau sejenisnya yang bisa berguna untuk meningkatkan keamanan dan memberikan rasa aman pada pengguna loker.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka permasalahan tugas akhir ini dapat dirumusan sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan membuat loker penitipan barang berbasis Arduino.
2. Bagaimana merancang dan membuat mekanika dan kontrol pintu. 3. Bagaimana pengolahan input barcode dapat membuka pintu loker.
4. Bagaimana merancang dan membuat perangkat lunak untuk menjalankan peralatan tersebut.
5. Bagaimana menguji sistem peralatan yang telah dibuat.
1.3 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula, dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan. Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1. Loker yang dibuat sebanyak 4 buah. 2. Keypad yang di gunakan berukuran 4 X 4.
3. Arduino yang digunakan merupakan Arduino Uno.
1.4 Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang dan membuat sebuah prototipe loker penitipan barang dengan menggunakan Barcode KTM dan kode PIC berbasis Arduino.
1.5 Metodologi
Metode pelaksanaan dalan penyusunan Tugas Akhir ini adalah :
1. Studi literatur menggunakan beberapa sumber informasi dari buku dan jurnal maupun media elektronik seperti internet.
2. Implementasi sistem dengan menentukan spesifikasi hardware yang akan digunakan untuk sistem, serta melakukan instalasi software.
3. Melakukan pengujian hardware dan software dari sistem yang telah dibuat. 4. Mengambil data dan menganalisis dari simulasi sistem yang telah diuji. 5. Mengambil kesimpulan hasil penelitian dari analisis data yang diperoleh dari
pengujian sistem.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.
BAB II Dasar Teori
4
BAB III Perancangan dan pembuatan alat
Bab ini membahas tentang proses perancangan dan pembuatan loker penitipan barang berbasis Arduino yang akan dibuat.
BAB IV Pengujian dan Analisa
Bab ini membahas pengujian terhadap alat yang telah dibuat.
BAB V Penutup
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
ALI RIDHA AL MASYHUR 201010130311125
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG
MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC
BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Ali Ridha Al Masyhur
(201010130311125)
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
M. Chasrun Hasani, ST, MT NIP. 196808071995031003
Pembimbing II
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik
Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh: Ali Ridha Al Masyhur NIM. 201010130311125 Tanggal Ujian : 04 Mei 2015 Periode Wisuda : Mei 2015
Disetujui Oleh :
1. M. Chasrun Hasani, ST, MT Pembimbing I
NIP. 196808071995031003
2. Machmud Effendi, ST, M.Eng Pembimbing II
NIP. 10802030363
3. Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT Penguji I
NIP. 10890090189
4. Ir. Nur Kasan, MT Penguji II
NIP. 10893039253
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : ALI RIDHA AL MASYHUR Tempat/Tgl Lahir : Bondowoso / 02 April 1991 NIM : 201010130311125
FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 29 April 2015
M. Chasrun Hasani, ST, MT NIP. 196808071995031003
Pembimbing II
ABSTRAKSI
Dengan berkembangnya teknologi saat ini, sistem keamanan dapat dilakukan dengan menggunakan alat elektronik sebagai pengganti sistem keamanan kunci konvensional. Loker otomatis ini menggunakan solenoid sebagai pengunci dan mengendalikannya melalui keypad sebagai input PIC (Personal Input Code) dan Barcode Reader untuk membaca input Barcode dari KTM. Alat ini dirancang dengan memanfaatkan Arduino Uno sebagai pengendali dan PC dengan menggunakan Delphi sebagai database. Loker ini bekerja ketika ada perintah dari user ataupun admin yang berupa masukan kode PIC melalui keypad dan Barcode KTM melalui Barcode Reader yang mana keduanya adalah kunci utama penggunaan alat ini, dan jika PIC benar dan sesuai dengan PIC pemegang KTM, maka Arduino akan memberikan input high pada relay untuk mengaktifkan solenoid. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa loker otomatis ini dapat bekerja dengan baik, hal ini dibuktikan dengan software Arduino dan Delphi dapat bekerja sama mendeteksi input keypad dengan baik, dan fitur dalam penggunaan database bagi admin dapat bekerja dengan baik.
vi
Abstract
With the development of technology today, the security system can be done by using an electronic device instead of a conventional key security system. This automatic locker using a solenoid as a lock and control it via keypad as PIC (Personal Input Code) input and Barcode Reader to read Barcode from KTM. This device design to take the advantage of Arduino Uno as a control and PC using Delphi as a database. This Locker work when there is a command from a user or an admin in the form of PIC input from a keypad and Barcode KTM which came from Barcode Reader in which both is the main key to operate this device, and if the PIC is correct and suit the PIC of the KTM holder, then Arduino will provide high input on the relay to activate the Solenoid. From the result of testing that has been done shows that automatic locker can run well, and it proven by Arduino and Delphi Software that can work synchrony to detect the input from keypad, and the feature in the use of database for admin can run well.
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW dan keluarga Suci Beliau. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua, Aba, Mochammad Sanusi Al Masyhur dan Ummah, Su’ud
binti Ali Al Muhdar yang selalu memberikan doa dan dukungan untuk semuanya baik itu matriil maupun moril.
2. Bapak M. Chasrun Hasani, ST, MT dan Bapak Machmud Effendi, ST, M.Eng
selaku pembimbing tugas akhir. Masyhur, serta keponakan2 saya yang selalu memberi dukungannya.
7. Sahabat seperjuangan Afrian Teguh, Auliyaa Rositasari, Imam Chanafi,
Agung Setyo Laksono, Agil Firmansyah, Bayu Anzar Wibisono, Azizah Yaumul Ula, Abdul Qodir, Fachrul, Dany Yogas, Rengga Maulana Adi, Yudha Chandra Bachtiar, Nur Anita, Rosmala Rahmawati, Mey Elistiyani, serta teman-teman Elektro angkatan 2010 dan khususnya kelas C yang selalu memberikan semangat dan dorongan untuk segera menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Keluarga baru di Kost Jl. Margo Utomo 23 Malang, Amry, Haunan, Mas
Toyeb, Mas Peyek, Mas Yogi, Fahmi, Faiz, Sobor, Genjer, Bejo, dan semuanya yang juga selalu memberikan semangat
9. Laptop ASUS tersayang serta Printer Canon yang menemani melewati
kehidupan sebagai Mahasiswa ini, Tak lupa juga Dota, Dota2, Sanctum dan sohib-sohib Game karibnya serta One Piece, Naruto dan kawan-kawan Anime lainnya yang selalu menemani di setiap kondisi yang saya alami
10. Kajur Elektro, Pak Mustofa, Khafsoh, S.kom, Nadya Rifka, Merinda,
viii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah membimbing kita. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang disusun oleh penulis berjudul “RANCANG BANGUN LOKER PENITIPAN BARANG MENGGUNAKAN BARCODE KTM DAN PIC BERBASIS ARDUINO”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini dapat bermanfaaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan kedepan.
Malang, 29 April 2015 Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN. ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN. ...iv
ABSTRAKSI. ... v
ABSTRACT. ...vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Metodologi ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II DASAR TEORI 2.1 Arduino ... 5
2.1.1 Hardware ... 5
2.1.2 Software ... 6
x
2.1.10 Otomatis Software Reset ... 11
2.2 Barcode ... 11
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Perancangan dan Pembuatan Hardware ... 25
3.1.1 Arduino ... 25
3.1.2 LCD ... 27
3.1.3 Keypad ... 28
3.1.4 Driver Solenoid ... 30
3.1.5 Personal Computer (PC) ... 32
3.2 Perancangan dan Pembuatan Software ... 32
3.2.1 Program Delphi ... 32
3.2.1.1 Main Program ... 32
3.2.1.2 Program Pendaftaran Anggota ... 33
3.2.1.3 Program Peminjaman atau Pengembalian Loker ... 33
3.2.1.4 Program Buka Tutup Loker ... 33
3.2.2 Program Arduino ... 34
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Pin I/O Arduino Uno ... 35
4.3 Pengujian Kerja Rangkaian Keypad ... 37
4.4 Pengujian Kerja Rangkaian Solenoid ... 38
4.5 Pengujian Program Pendaftaran Anggota Baru ... 42
4.6 Pengujian Program Peminjaman dan Pengembalian Loker ... 45
4.7 Pengujian Pencatatan Data Pada EEPROM ... 50
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 52
5.2 Saran ... 52
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Uno R3 ... 7
Gambar 2.2 Tampilan Framework Arduino Uno ... 11
Gambar 2.3 Struktur Barcode Code 39 ... 13
Gambar 2.4 Contoh Barcode 39 ... 14
Gambar 2.5 Contoh Barcode ITF ... 16
Gambar 2.6 Struktur ITF Barcode ... 16
Gambar 2.7 Bearer ... 17
Gambar 2.8 Struktur Code 128 Barcode ... 20
Gambar 3.1 Diagram Block Perancangan Hardware ... 24
Gambar 3.2 Alokasi Penggunaan Pin Arduino ... 27
Gambar 3.3 Rangkaian LCD ... 28
Gambar 3.4 Rangkaian Keypad 4x4 ... 29
Gambar 3.5 Gambar Proses Pembacaan Keypad Matriks 4x4 ... 30
Gambar 3.6 Rangkaian Driver Solenoid ... 31
Gambar 4.1 Listing Program Pengujian Rangkaian LCD ... 36
Gambar 4.2 Tampilan Pada Pengujian LCD ... 36
Gambar 4.3 Listing Program Pengujian Rangkaian Keypad ... 37
Gambar 4.4 Tampilan LCD Pada Pengujian Keypad ... 38
Gambar 4.5 Listing Program Pengujian Kerja Solenoid ... 39
Gambar 4.6 Solenoid Dalam Keadaan Mengunci ... 39
Gambar 4.7 Solenoid Dalam Keadaan Membuka ... 40
Gambar 4.8 Listing Program Pengaktifan 1, 2, 3 dan 4 Solenoid ... 41
Gambar 4.9 Tampilan Jendela Pendaftaran Anggota Baru ... 42
Gambar 4.10 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penyimpanan Data ... 43
Gambar 4.11 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Pengeditan Data ... 44
Gambar 4.12 Tampilan Jendela Pendaftaran Setelah Penghapusan Data ... 45
Gambar 4.13 KTM serta Barcode Reader yang digunakan ... 46
Gambar 4.14 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Scanning Barcode KTM ... 46
Gambar 4.15 Tampilan LCD Sebelum Peminjaman ... 47
Gambar 4.17 Tampilan LCD Setelah Peminjaman ... 47
Gambar 4.18 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Peminjaman ... 48
Gambar 4.19 Tampilan Waktu Peminjaman Pada Jendela Transaksi ... 49
Gambar 4.20 Tampilan Jendela Transaksi Setelah Proses Pengembalian ... 50
Gambar 4.21 Tampilan LCD Sebelum Pemutusan Catu Daya ... 51
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Beberapa Jenis Arduino ... 5
Tabel 2.2 Spefikasi Arduino UNO R3 ... 8
Tabel 2.3 Karakter Code 39 beserta nilai karakternya ... 12
Tabel 2.4 Karakter Set ITF ... 15
Tabel 2.5 Karakter Set 128 ... 17
DAFTAR PUSTAKA
1. Abdul Kadir, 2013, ”Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino“, Andi
Publisher, Yogyakarta.
2. Helmi Guntoro, 2013, ”Rancang bangun magnetic door lock menggunakan
keypad dan solenoid berbasis mikrokontroler arduino uno.” Bandung.
3. Jazi Eko Istiyanto, 2014, ” Pengantar Elektronika dan Instrumentasi,
Pendekatan Project Arduino dan Android”, Andi Publisher.
4. Feri Djuandi,2011, ” Pengenalan Arduino”.
5. Abdul Kadir, 2009, ”Mudah Menjadi Programmer C++”, Andi Publisher,
Yogyakarta.
6. Andy Rahmawan, 2013, “ Optimasi Gripper 2 Lengan dengan
menggunakan metode genetic Alghorithm pada simulator Arm Robot 5
DOF ( Degree Of Freedom )”, Semarang.
7. Helmy Guntoro, 2013, “Rancang Bangun Magnetic Door Lock
Menggunakan Keypad Dan Solenoid Berbasis Microkontroler Arduino
Uno”, Bandung.
8. Gilang Ramadhan, 2014, “ Arduino Project, Menggunakan Keypad dan
Menampilkan Pada LCD”,
https://gilang045.wordpress.com/2014/03/24/arduino-project- menggunakan-input-keypad-dan-menampilkannya-ke-layar-lcd-kalkulator/.
