TUGAS AKHIR
PERANCANGAN SISTEM AKSES PORTAL KENDARAAN
UNTUK PERUSAHAAN EKSPEDISI
BERBASIS ARDUINO
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam melengkapi gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh :
Nama : Mohammad Airul Mutaqin NIM : 41407120096 Program Studi : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama : Mohammad Airul Mutaqin N.I.M : 41407120096
Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik
Judul Skripsi : Perancangan Sistem Akses Portal Kendaraan Untuk Perusahaan Ekspedisi Berbasis Arduino.
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib Universitas Mercu Buana.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Penulis,
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN SISTEM AKSES PORTAL KENDARAAN
UNTUK PERUSAHAAN EKSPEDISI
BERBASIS ARDUINO
Disusun Oleh :
Nama : Mohammad Airul Mutaqin NIM : 41407120096 Program Studi : Teknik Elektro
Pembimbing,
Mengetahui,
ABSTRAK
Perancangan Sistem Akses Portal Kendaraan Untuk Perusahaan
Ekspedisi Berbasis Arduino
Banyaknya modus pencurian barang dari dalam warehouse/gudang di perusahaan ekspedisi, dibutuhkan sebuah sistem perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk mencegah pencurian tersebut. Akses portal keluar adalah salah satu cara untuk mencegah pencurian, disamping itu akses portal ini juga dapat mengirimkan data ke database yang dapat membantu untuk mengetahui berapa banyak mobil ekspedisi keluar masuk gudang.
Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan Personal Computer (PC) sebagai database server yang digunakan sebagai sinkronisasi database kartu akses mobil dengan data yang diterima RFID-reader. Pemilik kendaraan hanya menempelkan atau mendekatkan kartu akses yang sudah terdaftar ke box pembaca, jika data RFID yang diterima terdapat dalam database, mobil bisa keluar dari gudang/warehouse. Kontroler yang digunakan disini adalah motor-servo yang berfungsi sebagai buka-tutup portal. Database akan menyimpan secara detail jam, tanggal beserta no polisi kendaraan ketika portal terbuka.
Dan dalam bagian bab pengujian sistem, dilakukan pengujian baik secara hardware dan software (Database dan File PHP/HTML) untuk mengetahui bug atau masalah jika diimplementasikan dalam kehidupan nyata, salah satu contoh pengujian yang dilakukan adalah menguji masa aktif kartu terhadap database.
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
“Berbuatlah sesuatu yang hebat dan bermanfaat untuk sesama karena mereka hanya sementara melihat kamu di dunia”
“Dan janganlah kamu berbuat kerusakan dimuku bumi ini, sesudah (Allah) memperbaikinya dan berdoalah kepada-Nya dengan rasa takut (tidak akan diterima dan harapan (akan dikabulkan). Sesungguhnya Rahmat Allah dekat dengan orang-orang yang berbuat baik (Qs Al A’raf : 56)”
“Cintailah pengetahuan, maka kesuksesan akan menghampiri kamu” (3Idiots films)
PERSEMBAHAN
Skripsi ini adalah bagian dari pengabdianku untuk bangsa Indonesia. Sekaligus sebagai ungkapan terima kasihku kepada :
Bapak Ibuku yang memberikan energi semangat dan motivasi hidupku Geng Nilam (Reza, Kacong, Maryanto, Tiyo) atas tempatnya Kang Tono, Kang Satya, Mba Erna dan Mba Erry atas bimbingannya
Zalfa-Zahra-Keysha, terimakasih atas kasihnya Teman-teman angkatan 2007-2008
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum...
Puji syukur dan pujian tertinggi hanya untuk Allah ‘Azza Wajalla yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah kepada alam semesta. Sholawat serta salam senantiasa selalu penulis ucapakan kepada suri toladan alam, Nabi Muhammad SAW yang telah menyempurnakan kemuliaan akhlak dan melepaskan manusia dari segala bentuk kebodohan ummat manusia.
Alhamdulillah, penulis telah menyelesaikan penulisan Skripsi yang berjudul “Perancangan Sistem Akses Portal Kendaraan Untuk Perusahaan
Ekspedisi Berbasis Arduino”. Dalam penyusunan Tuigas Akhir ini, penulis
banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Secara khusus, penulis mengucapakan terimakasih kepada Bapak Ir.Yudhi Gunardi, MT, yang telah membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini. Selanjutnya penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Industri Universitas Mercu Buana, Bapak Ir.Yudhi Gunardi, MT ;
2. Seluruh Staf dan karyawan di lingkungan Fakultas Teknik Industri Universitas Mercu Buana yang telah membantu ;
3. Satya Mukti, yang senantiasa membantu dalam memberikan masukkan ;
4. Angkatan 2007-2008, terimakasih atas kebersamaannya ;
5. Semua pihak yang sangat membantu yang tidak penulis sebut satu persatu.
Penulis berharap semoga karya sederhana ini dengan segala kekurangannya dapat bermanfaat untuk kita semua.
Jakarta, 1 Maret 2012 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Halaman Pernyataan... ii
Halaman Pengesahan ... iii
Abstrak ... iv
Motto dan Persembahan ... v
Kata Pengantar ... vi
Daftar Isi ... vii
Daftar Gambar ... x
Daftar Tabel ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Pembatasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Metode Penyelesaian Masalah ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 RFID ... 5
2.1.1 Tipe-Tipe RFID ... 5
2.1.2 Sistem RFID ... 6
2.1.3 Penggunaan RFID Saat Ini……… . 8
2.1.4 Regulasi dan Standarisasi………... 10
2.2 Arduino ... 11
2.2.1 Shield Arduino ... 14
2.2.2 Pemrograman Arduino ... 17
2.2.2.1 Struktur……… . 17
2.2.2.3 Variable ... 18
2.2.2.4 Operator Matematika……… 19
2.2.2.5 Operator Pembanding... 20
2.2.2.6 Struktur Pengaturan ... 20
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem ... 22
3.2 Perancangan Hardware ... 29
3.2.1 Perancangan Rangkaian LCD ... 31
3.2.2 Perancangan Rangkaian Palang Pintu ... 34
3.2.3 Perancangan Rangkaian RFID ... 36
3.2.4 Konfigurasi Shield-Ethernet Arduino ... 37
3.2.4.1 Sistem Pengalamatan IP ... 37
3.2.4.2 Proses Handshaking Paket Data ... 40
3.2.5 Perancangan PCB-Board Rangkaian ... 43
3.3 Perancangan Rekayasa Perangkat Lunak ... 48
3.3.1 Perancangan Database ... 49
3.3.2 Perancangan File Web Server ... 52
3.3.2.1 Sistem Kerja File verifikasi_rfid.php ... 54
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Pengujian Board Arduino ... 56
4.2 Pengujian RFID Reader dan RFID Tag ... 57
4.3.1 Pengujian Jarak RFID Reader Tanpa Media Penghalang ... 61
4.3 Pengujian LCD ... 63
4.4 Pengujian Servo ... 65
4.5 Pengujian Delay Transmisi Ethernet ... 67
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ... 83
5.2 Saran ... 84
Daftar Pustaka ... 85 Lampiran
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Alur Keluar Masuk Kendaraan 1
Gambar 2.1 RFID-tag 7
Gambar 2.2 Arduino Duemilanove 12
Gambar 2.3 Shield Ethernet Arduino 15
Gambar 2.4 Shield Ethernet Terpasang di Board Arduino 15
Gambar 3.1 Diagram Blok Perancangan Sistem 25
Gambar 3.2 Diagram Alur Perancangan Sistem 27
Gambar 3.3 Informasi Aktivitas Sistem Melalui LCD 28
Gambar 3.4 Informasi Aktivitas Sistem Melalui Port USB 28
Gambar 3.5 Arduino Duemilanove 30
Gambar 3.6 Perancangan Rangkaian LCD 31
Gambar 3.7 Script Arduino untuk LCD tanpa Shift-Register 33
Gambar 3.8 Script Arduino untuk LCD dengan Shift-Register 33
Gambar 3.9 Output Script Arduino di LCD 34
Gambar 3.10 Perancangan Rangkaian Palang Pintu 34
Gambar 3.11 Script Arduino untuk Rangkaian Palang Pintu 35
Gambar 3.12 Perancangan Rangkaian RFID 36
Gambar 3.13 Script Arduino untuk Rangkaian RFID 36
Gambar 3.14 Output Script Arduino untuk RFID di Terminal 37
Gambar 3.15 Perencanaan Sistem Pengalamatan IP 38
Gambar 3.16 Script Arduino untuk Shield Ethernet 39
Gambar 3.17 Proses Handshaking Paket Data 40
Gambar 3.18 Cara Arduino Memanggil Webserver 40
Gambar 3.19 Script Arduino untuk Proses Handshaking dengan Webserver 41 Gambar 3.20 Output Script Arduino dari Proses Handshaking 42
Gambar 3.21 PCB-Board I Tampak Depan 43
Gambar 3.23 PCB-Board II Tampak Belakang 45
Gambar 3.24 PCB-Board III Tampak Belakang 46
Gambar 3.25 Pin-Assignment Konektor RJ-45 47
Gambar 3.26 Maket Perancangan Sistem 48
Gambar 3.27 Perancangan Field Tabel Database 50
Gambar 3.28 Entri Data Mobil 53
Gambar 3.29 Entri Data Kartu 53
Gambar 3.30 Form Query Total Pengangkutan 53
Gambar 3.31 Sistem Kerja File verifikasi_rfid.php 54
Gambar 4.1 Skematik Pengujian Board Arduino 56
Gambar 4.2 Script Pengujian Arduino 57
Gambar 4.3 Skematik Pengujian RFID-Reader 58
Gambar 4.4 Script Pengujian RFID-Reader 58
Gambar 4.5 Pemberian Nama Koneksi 59
Gambar 4.6 Pemilihan Port COM Serial 59
Gambar 4.7 Setting Bitrate COM Serial 60
Gambar 4.8 Output Pembacaan RFID-tag 61
Gambar 4.9 Ilustrasi Pengujian Jarak Pembacaan 61
Gambar 4.10 Skematik Pengujian LCD 63
Gambar 4.11 Script Pengujian LCD 64
Gambar 4.12 Output Pengujian LCD 64
Gambar 4.13 Skematik Pengujian Servo 65
Gambar 4.14 Script Pengujian Servo 66
Gambar 4.15 Perintah Pengujian Delay 67
Gambar 4.16 Skematik Pengujian Delay 68
Gambar 4.17 Skematik Pengujian Delay Melalui Switch 68
Gambar 4.18 Skematik Pengujian Delay Melalui Router 68
Gambar 4.19 Skematik Pengujian Delay Melalui Radio Microwave 68
Gambar 4.20 Pengujian Portal Secara Remote 70
Gambar 4.21 Tampilan Menu Login 71
Gambar 4.22 Menu Entri Data Mobil 71
Gambar 4.24 Data Mobil Tersimpan dalam Tabel 72
Gambar 4.25 Menu Entri Data Kartu 73
Gambar 4.26 Konfirmasi Entri Data Kartu Berhasi l 74
Gambar 4.27 Data Kartu Tersimpan dalam Tabel 74
Gambar 4.28 Entri Data Kartu dengan NO-POLyang sama 75
Gambar 4.29 Konfirmasi Entri Data Kartu Gagal 75
Gambar 4.30 Output Pengujian Kartu yang Terdaftar 76
Gambar 4.31 Output Pengujian Kartu yang Belum Terdaftar 77
Gambar 4.32 Mengubah Jam Server untuk Memastikan Masa Aktif Kartu 78
Gambar 4.33 Output Pengujian Masa Aktif Kartu 79
Gambar 4.34 Simulasi Pengujian Palang Pintu 80
Gambar 4.35 Output Pengujian Palang Pintu 81
Gambar 4.36 Output Pengujian Data Log Akses Portal 82
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Penggunaan Port Digital Arduino 29
Tabel 3.2 Perbandingan Penggunaan Port Digital untuk LCD dengan Shift-Register dan tanpa Shift-Register 32
Tabel 3.3 Kelas IPV4 37
Tabel 3.4 Perencanaan Sistem Pengalamatan IP 39
Tabel 3.5 Alokasi Pin RJ-45 47
Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Jarak Kartu 62
Tabel 4.2 Output Pengujian Servo 66
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Delay 69
