SKRIPSI
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU
MENGGUNAKAN BARCODE
Oleh :
AINUL YAQIN
NIM 05.10201.00014
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO
2009
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU
MENGGUNAKAN BARCODE
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
AINUL YAQIN
NIM 05.10201.00014
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO
2009
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Ainul Yaqin
Tempat, Tanggal Lahir : Mojokerto, 03 Februari 1982
Nim : 05.10201.00014
Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Elektro
Menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul “ Sistem Kontrol Pengaman Pintu
Menggunakan Barcode “ adalah bukan skripsi atau karya ilmiah orang lain, baik
sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, kami bersedia mendapatkan sanksi akademis.
Sidoarjo, 10 Oktober 2009 Yang menyatakan Ainul Yaqin Mengetahui, Dosen Pembimbing Hindarto, S.kom, MT
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU
MENGGUNAKAN BARCODE
SKRIPSI
Diajukan Dan Disusun Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Yang Diajukan Oleh : AINUL YAQIN NIM 05.10201.00014
Telah Disetujui Oleh :
Pembimbing,
SKRIPSI
ALAT PEMBERSIH UDARA PADA RUANGAN
TERHADAP POLUSI ASAP ROKOK
Yang dipersiapkan dan disusun oleh ERI SETIONO
NIM 05.10201.00004
Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Pada Tanggal 8 Oktober 2009
Dan Dinyatakan Telah Memenuhi Syarat
Susunan Tim Penguji
Ketua : Hindarto, S.Kom, MT ………....
Sekretaris : Izza Anshory, ST, MT ………
Anggota : Ari Wijanarko, ST, MT ………
: Ir. Sumarno, M.Si ………
Sidoarjo, 10 Oktober 2009 Universitas Muhammadiyah Sidoarjo
Fakultas Teknik Dekan,
MOTTO
“ KETIKA SATU PINTU TERTUTUP, PINTU LAIN TERBUKA NAMUN TERKADANG KITA MENYESALI PINTU TERTUTUP TERSEBUT TERLALU LAMA, HINGGA KITA TIDAK MELIHAT
PINTU LAIN YANG TELAH TERBUKA “
PERSEMBAHAN
ORANG TUA YANG SELALU MEMANJATKAN DO’A UNTUK KEBERHASILAN ANAK-ANAKNYA.
KAKAKKU DAN ADIK–ADIKKU YANG SELALU MEMBERIKAN SEMANGAT DAN DORONGAN UNTUK TERCAPAINYA SEBUAH CITA-CITA.
TEMAN-TEMAN YANG SELALU MENEMANIKU DAN SELALU MEMBERIKAN SEMANGAT SEHINGGA DAPAT MELALUI SEMUA INI.
SULISWANTO DAN ERI YANG SELALU MENJADI PENYEMANGAT DALAM MENYELESAIKAN SKRIPSI.
ABSTRAK
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU
MENGGUNAKAN BARCODE
(Ainul Yaqin , Nim 05.10201.00014, Teknik Elektro S-1)
( Dosen Pembimbing : Hindarto, ST, MT)
Dalam penelitian ini telah berhasil diwujudkan suatu alat yang berbasiskan komputer, dimana alat ini ditujukan untuk mempermudah proses pengendalian kunci pintu dan dan penyimpanan data dari pengguna. Untuk mengakses pintu tersebut pengguna harus menunjukkan kartu yang terdapat barcode dan sudah terdaftar di database. Jika sensor yang berupa barcode reader membaca kartu yang masuk terdapat didalam database, maka data akan diolah dan dibandingkan komputer dengan database paradox7 menggunakan bahasa pemrograman borland delphi 7.0. Jika data sesuai maka data tersebut akan ditampilkan pada program utama selain itu komputer juga akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler AT89C51 melalui sebuah interface yaitu port serial RS232. Setelah menerima data dari komputer maka mikrokontroler akan memerintahkan driver untuk menggerakkan pengunci pintu.
Ketika pintu dibuka maka data dari pengguna akan tersimpan kedalam notepad disamping itu juga mikrokontroler akan mereset program kembali kekondisi awal. Program ini juga bisa untuk memanipulasi yaitu menambah data, mengubah data serta menghapus data.
Metode penelitian yang digunakan adalah dengan pembuatan miniatur, perangkat keras, dan perangkat lunak. Perangkat lunak meliputi bahasa pemrograman assembly dan bahasa pemrograman Borland Delphi 7. Kecepatan baudrate yang digunakan adalah 9600 bps, 8 bits kontrol data, 1 stop bit, tanpa bit paritas dan tegangan yang digunakan adalah 5 Volt. Pengujian dilakukan dengan pengecekan seluruh komponen pada rangkaian. Berdasarkan pengujian, data barcode dapat dibaca oleh computer, sehingga diproses menjadi informasi identitas, jam dan tanggal serta laporan database pengguna yang telah memasuki ruangan.
Kata Kunci: Barcode, Database Paradox7, Borland Delphi7.0, Mikrokontrol
AT89C51, komunikasi data serial RS232, Rangkaian Driver dan selenoid.
DAFTAR ISI
HALAMAN PERNYATAAN ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Batasan Masalah ... 2 1.4. Tujuan Penelitian ... 3 1.5. Manfaat Penelitian ... 3 1.6. Metodologi Pembahasan ... 4 1.7. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1. Penelitian Terdahulu ... 6
2.1.1. Penelitian Mengenai Barcode Reader ... 6
2.1.3. Penelitian Tentang Absen dengan Borland Delphi 5.0 ... 8
2.2. Landasan Teori... 9
2.2.1. Kode Baris (barcode) ... 10
2.2.2. Pembaca Kode Baris (barcode reader) ... 16
2.2.3. Komunikasi Data ... 17
2.2.3.1. Metode Transmisi Data ... 17
2.2.3.2. Transmisi Data Paralel ... 17
2.2.3.3. Transmisi Data Serial ... 18
a. Transmisi Data Serial Asinkron ... 19
b. Half Duplex ... 20
c. Full Duplex... 20
2.2.3.4. Dasar-Dasar Serial Interface ... 21
2.2.3.5. Komunikasi Serial RS-232 ... 23
2.2.4. Mikrokontroller AT89C51 ... 27
2.2.4.1. Mikrokontroller Keluarga MCS-51 ... 28
2.2.4.2. Arsitektur AT89S51 ... 28
2.2.4.3. Konfigurasi Pin-Pin AT89S1 ... 29
2.2.4.4. Organisasi Memori AT89S51 ... 32
2.2.5. Relay ... 33
2.2.6. Driver Selenoid ... 34
2.2.7. Selenoid... 35
2.2.8. Limits Switch (Saklar Limit) ... 36
2.2.9.1. Kelebihan – Kelebihan Program Delphi ... 39
2.2.9.2. Visual Component Library ... 41
2.2.9.3. Bagian Standard ... 41
2.2.9.4. Bagian Data Access ... 42
2.2.9.5. Bagian Data Control ... 43
2.2.9.6. Teknologi Akses Database Pada Delphi ... 44
2.2.9.7. Borland Database Engine ... 45
2.2.9.8. Aplikasi Interface Serial Menggunakan Delphi ... 45
2.2.10. Database Desktop... 45
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 47
3.1. Lokasi Dan Waktu Penelitian ... 47
3.2. Bahan Dan Alat Penelitian ... 47
3.2.1. Bahan Penelitian ... 47
3.2.2. Alat Penelitian ... 47
3.3. Teknik Analisis ... 49
3.4. Prinsip Kerja Sistem ... 50
3.5. Blok Diagram ... 51
3.6. Mekanisme Sistem ... 52
3.6.1. Perancangan Software pada komputer ... 53
3.6.1.1. flowchart pada komputer ... 53
3.6.1.2. Perencanaan Database ... 55
3.6.1.3. Perencanaan GUI ... 57
3.6.2.1. Flowchart pada Mikrokontroler ... 58
3.6.2.2. Software pada Mikrokontroler ... 59
3.6.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 60
3.6.3.1. Rangkaian Clock ... 60
3.6.2.5. Rangkaian Reset... 61
3.6.2.6. Rangkaian Relay Sebagai Driver ... 62
3.6.2.7. Rangkaian Serial RS232 ... 63
3.6.2.8. Rangkaian Solenoid ... 64
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 65
4.1. Pembuatan Alat ... 65
4.1.1. Pembuatan Software ... 65
4.1.1.1. Pembuatan Software Komputer ... 65
4.1.1.2. Pembuatan Software Mikrokontroler ... 66
4.1.2. Pembuatan Hardware ... 67
4.1.2.1. Rangkaian Schematic ... 67
4.1.2.2. Rangkaian Mikrokontroler dan IC MAX232 ... 68
4.1.2.2. Gambar dan Desain Miniatur Pintu ... 68
4.2. Pengujian Alat ... 69
4.2.1. Pengujian Perangkat Keras ... 71
4.2.1.1. Tujuan ... 71
4.2.1.2. Peralatan ... 71
` 4.2.1.3. Langkah-Langkah Pengujian ... 72
4.2.2. Pengujian Perangkat Lunak (Software) ... 74
4.2.2.1. Tujuan ... 74
4.2.1.2. Peralatan ... 74
` 4.2.2.3. Langkah-Langkah Pengujian ... 74
4.2.2.4. Hasil dan Pembahasan ... 74
4.2.3. Pengujian Sistem Keseluruhan ... 78
4.2.3.1. Tujuan ... 78
4.2.3.2. Peralatan ... 79
` 4.2.3.3. Langkah-Langkah Pengujian ... 79
4.2.3.4. Hasil dan Pembahasan ... 80
BAB V PENUTUP... 85
5.1. Kesimpulan ... 85
5.2. Saran ... 86
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sistem Pengkodean Barcode ... 13
Tabel 2.2. spesifikasi barcode ... 14
Tabel 2.3. Fungsi Pin RS-232 Dalam DB9 ... 27
Tabel 2.4. Spesifikasi RS-232 ... 28
Tabel 2.5. MCS–51 Family ... 36
Tabel 2.6. Penerapan Kelompok Perubahan Warna ... 43
Tabel 3.1 Perencanaan Database... 73
Tabel 3.2. Daftar Mahasiswa ... 73
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroler ... 75
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroler ... 76
Tabel 4.3. Hasil Pengujian ... 78
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Barcode Jenis Code 39 ... 10
Gambar 2.2. Barcode Jenis Code 128 ... 11
Gambar 2.3. Barcode Jenis Interleaved 2 of 5 ... 11
Gambar 2.4. Anatomi Barcode ... 14
Gambar 2.5. Metode Transmisi Data Digital ... 17
Gambar 2.6. Transmisi Data Paralel ... 18
Gambar 2.7. Transmisi Data Serial ... 18
Gambar 2.8. Transmisi Data Serial Asinkron ... 19
Gambar 2.9. Komunikasi Half Duplex ... 20
Gambar 2.10. Komunikasi Full Duplex ... 21
Gambar 2.11. Blok Diagram Transfer Data DTE Dengan DTE ... 22
Gambar 2.12. Blok Diagram Transfer Data DTE Dengan DCE ... 22
Gambar 2.13. Tegangan Yang Mewakili Biner 0 dan 1 ... 24
Gambar 2.14. konfigurasi pin IC MAX232 ... 25
Gambar 2.15. Format Paket Data Komunikasi Serial ... 25
Gambar 2.16. Diagram Blok Mikrokontroler ... 27
Gambar 2.17. Arsitek AT89C51 ... 29
Gambar 2.18. Konfigurasi Pin AT89C51 ... 32
Gambar 2.19 Simbol Relay ... 34
Gambar 2.20. Rangkaian Driver Selenoid ... 35
Gambar 2.21. Bentuk Fisik Dari Limits Switch ... 37
Gambar 2.22 Simbol Limits Switch... 38
Gambar 2.23 Tampilan Awal Program Delphi ... 39
Gambar 2.24 Tampilan Database Desktop ... 46
Gambar 3.1 Diagram Blok ... 51
Gambar 3.2. Mekanisme Sistem ... 52
Gambar 3.3. Database Desktop Pada Delphi ... 57
Gambar 3.4. GUI ( grapical user interface ) ... 57
Gambar 3.5. Perencanaan Form2 ... 58
Gambar 3.6. perencanaan form petunjuk ... 58
Gambar 3.7. Flowchart Proses Kerja Mikrokontroler ... 59
Gambar 3.8. Rangkaian Mikrokontroler ... 61
Gambar 3.9. Perancangan Rangkaian Reset ... 62
Gambar 3.10. Rangkaian Switching Mikrokontroler ... 63
Gambar 3.11. Antar Muka Port Serial Komputer Dengan AT89C51... 64
Gambar 3.12. Konstruksi Bagian Dalam Selenoid ... 64
Gambar 4.1. Rangkaian Scematic ... 67
Gambar 4.2. Rangkaian Mikrokontroler ... 67
Gambar 4.3. Miniatur Pintu ... 69
Gambar 4.4. Blok Diagram Hardware ... 70
Gambar 4.5. Blok Diagram software ... 70
Gambar 4.6. Blok Diagram pengujian mikrokontroler ... 73
Gambar 4.8. Dialog Setting Komunikasi Serial... 76
Gambar 4.9. Program Kondisi Aktif ... 76
Gambar 4.10. Form Menambah Data ... 77
Gambar 4.11. Form Mengubah Data ... 77
Gambar 4.12. Form Menghapus Data ... 78
Gambar 4.13. Program Mendapat Inputan Mahasiswa Tahun 2005 ... 80
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo sebagai penyelenggara pendidikan tinggi mempunyai peranan yang sangat penting dalam rangka meningkatkan mutu pendidikan. Sebagai salah satu penunjang agar tansfer ilmu antara dosen dan mahasiswa dapat berlangsung dengan baik maka Universitas Muhammadiyah Sidoarjo menyediakan perpustakaan sebagai tempat penyimpanan buku-buku ilmiyah, literatur, serta karya tulis yang dapat diakses oleh seluruh mahasiswa.
Namun demikian karena tidak adanya sistem yang dapat mendeteksi pengguna yang masuk kedalam perpustakaan maka selama ini penjaga perpustakaan tidak dapat mengontrol keamanan perpustakaan dengan baik.
Dengan demikian, sangat berarti sekali jika proses pengawasan setiap orang yang keluar dan masuk pintu dibantu dengan penerapan teknologi, agar efisiensi dan proses pengawasannya lebih terstruktur dan lebih baik. Untuk mengatasi hal tersebut penulis ingin merancang dan membuat sistem keamanan pada pintu masuk dengan sistem barcode disertai program perekam data pengguna yang telah masuk pada gedung. Sistem ini praktis karena pengguna tinggal membawa kartu pengenal yang sudah didaftarkan. Dan pihak perpustakaan dapat melakukan pengawasan dengan melihat laporan yang menampilkan pengguna yang telah masuk gedung.
Pemograman dan pembuatan sistem kontrol di desain secara hardware dan software. Secara software, sistem ini menggunakan software pendukung yaitu
bahasa pemograman Delphi versi 7.0. Sedangkan untuk hardware menggunakan IC 89C51 sebagai pengolah data dari komputer serta digunakan port serial RS232 DB9 yang ada pada komputer untuk mengendalikan perangkat-perangkat yang diinginkan. IC MAX232 sebagai pengendali antara port serial dengan mikrokontroler.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang ada beberapa rumusan yang akan menjadi bahasan dalam perancangan ini, yaitu :
a. Bagaimana merancang dan membuat software antar muka dengan pengguna menggunakan bahasa pemrograman borland delphi 7.0.
b. Merancang database mahasiswa menggunakan program Database Desktop dengan format data Paradoks7.
c. Bagaimana merancang dan membuat rangkaian yang dapat mengontrol kunci pintu secara otomatis.
d. Bagaimana menghubungkan rangkaian dengan komputer menggunakan port serial dengan standard RS232 DB9.
e. Merancang penyimpanan data secara otomatis ke dalam program notepad.
Untuk memenuhi sasaran sebagaimana
yang direncanakan pada rumusan masalah,
maka diberikan ruang lingkup permasalahan
sebagai berikut :
a. Menggunakan barcode reader yang sudah
tersedia yaitu merk Eclipse type MS5145
buatan Metrologic instrument.
b.
Barcode
yang
dipakai
untuk
percobaan menggunakan type code128.
c. Dalam perancangan ini digunakan bahasa
pemrograman Delphi 7.0.
d.
Menggunakan
database
desktop
e. Transmisi data dari komputer untuk
pengendalian
hardware
menggunakan
port I/O yang tersedia pada port serial
dengan standart RS-232 DB9.
f. Sebagai
pengontrol
hardware
digunakakan IC AT 89C51.
1.2 . Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dibuat alat ini adalah sebagai berikut : merancang dan membuat alat Pengontrol otomatis untuk membuka pintu menggunakan barcode. Adapun tujuan penelitian yang dilakukan penulis adalah :
1. Menghasilkan suatu sistem control yang dapat diaplikasikan untuk mengontrol pintu menggunakan komputer dengan menggunakan barcode reader dan keyboard sebagai inputan.
2. Memanfaatkan ilmu pengetahuan dibidang elektro teknik untuk membuat sistem yang yang lebih baik.
3. Dengan kontrol otomatis diharapkan dapat memperbaiki sistem manual yang sudah ada sehingga data-data pengguna dapat dicatat secara cepat.
1. Bagi peneliti
Agar bisa menerapkan ilmu yang telah diterima dari para dosen pembimbing sehingga pembuatan tugas akhir ini dapat terlaksana tepat pada waktunya. Dan dapat bermanfaat bagi diri sendiri, kampus dan masyarakat pada umumnya.
2. Bagi Universitas
Agar bisa merencanakan pengajaran yang lebih baik lagi di bidang sistem kontrol khususnya dan bidang elektro maupun elektronika pada umumnya sehingga dapat menghasilkan mahasiswa–mahasiswa yang berkualitas dan bermoral.
1.6. Metodologi Pembahasan
Metodologi yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan alat ini adalah sebagai berikut :
1. Studi literatur, yaitu mengumpulkan data dan bahan-bahan acuan yang dapat digunakan untuk perencanaan dan pembuatan alat.
2. Perencanaan dan pembuatan alat yang dilakukan dengan cara pendekatan secara hardware maupun software.
3. Perencanaan blok diagram.
4. Pembuatan alat secara keseluruhan, menyatukan rangkaian dan masing-masing blok diagram untuk mendapatkan rangkaian secara lengkap.
5. Menguji peralatan sebagai unit pemroses. 6. Menyusunan naskah skripsi.
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
Bab I : Menjelaskan tentang Latar Belakang Permasalahan, Rumusan dan Pembatasan Masalah, serta Tujuan dan Manfaat.
Bab II : a. Tinjauan umum perpustakaan.
b. Menjelaskan tentang penelitian yang telah ada yang berhubungan dengan barcode.
c. Menjelaskan tentang teori dasar yang berisi tentang barcode,barcode reader, delphi 7.0, transmisi data serial, mikrokontroler AT89C51, IC max232, relay dan limit swicth. Bab III : Menjelaskan tentang metodologi penelitian, perencanaan dan
pembuatan alat serta cara pengujian alat.
Bab IV : Menjelaskan tentang blok diagram perancangan dan pembuatan alat yang meliputi prinsip kerja, spesifikasi alat, perancangan
hardware, dan perancangan software.
Bab V : Menjelaskan tentang pengujian dan analisa yang meliputi pengujian tiap-tiap bagian dan pengujian secara keseluruhan Bab VI : Memberikan kesimpulan dan saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penelitian Terdahulu
2.1.1. Penelitian Mengenai Barcode Reader
Sebuah penelitian mengenai barcode reader pernah dilakukan oleh Nathaniel, Yamin (2003) dengan judul “Perencanaan dan Pembuatan Mesin Presensi Stand Alone dengan Menggunakan Barcode Reader”.
Penelitian ini menjelaskan bahwa mesin presensi stand alone adalah suatu alat untuk mencatat waktu masuk dan pulang karyawan, yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan komputer server sebagai tempat penyimpanan data record karyawan yang melakukan presensi. Media pengambilan data digunakan barcode reader untuk membaca kartu barcode karyawan. Peralatan kontrol yang dibuat menggunakan mikrokontroler MCS-51 dengan memory EPROM W27C02 sebagai tempat penyimpanan data (record atau database karyawan). Penunjuk waktu digunakan RTC 12C887, sebagai outputnya digunakan Liquid Crystal Display.
Mesin presensi ini juga dilengkapi dengan fasilitas komunikasi serial dengan komputer server. Komputer server ini bertugas untuk mengolah data yang dikirimkan oleh mesin presensi dan memberikan database karyawan untuk disimpan pada memory mesin presensi serta sinkronisasi waktu dan tanggal antara mesin presensi dengan komputer server. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan,
jumlah karyawan maksimal yang dapat disimpan dalam database memory mesin presensi sebanyak 500 karyawan.
Sedangkan record maksimal untuk penyimpanan data presensi karyawan sebanyak 15.750 record. Pengambilan record karyawan mengikuti satu selang waktu download record tertentu bergantung dari jumlah karyawan suatu perusahaan. Jadi dapat disimpulkan mesin presensi stand alone ini dapat berjalan dengan baik.
2.1.2. Penelitian Tentang Kunci Pintu Otomatis
Ramdhono (2005) membahas tentang kunci pintu otomatis dengan judul “Akses pintu menggunakan kartu lubang teregistrasi berbasis Mikrokontroler AT89C51” Tujuan yang utama dari laporan akhir ini akan mendisain dan membuat suatu peralatan yang dapat menjadi suatu alternatif di dalam suatu sistem keamanan. Penulis ingin mengetahui bagaimana cara mendisain dan membuat rangakaian elektronika dari peralatan kunci elektronik yang didasarkan pada mikrocontroller AT89C51.
Data dikumpulkan melalui riset perpustakaan dan eksperimen. Data dianalisa dengan penggunaan kerangka yang teoritis yang dikembangkan oleh Putra (2004) dan Widodo (1995). Hasil menunjukkan bahwa mikrokontroler AT89C51 dapat bertindak sebagai pengontrol pada alat kunci elektronik ini.
Pada alat ini port A PPI 82C55 yang diset sebagai port input, dimana phototransistor berfungsi membaca ada tidaknya lubang pada kartu dan mengubahnya menjadi data digital berlogika “0” dan “1”, dan juga terdapat limit switch yang digunakan sebagai tanda ke mikrokontroler agar memulai melakukan
pembacaan data kombinasi pada kartu. Jika kartu sesuai dengan standar yang ditetapkan dan pernah diregistrasi dan masuk ke memori dari mikrokontroler, maka akan ditampilkan nama pemilik kartu dan akan mengaktifkan solenoid untuk membuka pengunci pintu.Berdasarkan pada temuan di atas, penulis menyimpulkan bahwa mikrokontroler AT89C51 dapat digunakan untuk mengendalikan dan mengeporasikan alat kunci elektronik, yang menjadi alternatif baru pada sistem keamanan. Penulis menyarankan sebaiknya pada alat kunci elektronik ini di tambahkan suatu rangkaian RTC (Real Time Clock) yang dapat memberikan informasi waktu dan tanggal dan juga pemberian rangkaian komunikasi serial pada sisi hardware, sehingga dapat menyimpan informasi dan mengirimnya ke komputer
2.1.3. Penelitian Tentang Absen Dengan Borland Delphi 5.0.
Zirave (2008) aplikasi sistem absensi yang akan mencatat data dan daftar kehadiran karyawan, waktu kedatangan, waktu pulang, yang akan dibuat secara sistematis dan terkomputerisasi dengan metode barcode, sehingga akan menghilangkan proses pencatatan kehadiran karyawan yang selama ini telah berjalan secara manual pada PT. Kemenangan Jaya dan juga dengan penggunaan metode barcode akan mengurangi tingkat kesalahan penginputan ID Pegawai dalam proses absensi tersebut.
Pada penulisan ini juga akan diterangkan tahapan pengerjaan, mulai dari proses analisa, perencanaan, konstruksi yang menggunakan aplikasi Borland Delphi 5 dan SQL Server 2000 untuk database-nya, hingga tahapan pengimplementasian dengan menggunakan metode spiral dengan notasi perekayasaan dan pendekatan berorientasi objek, UML (Unified Modelling Languange), dengan membuat use
case diagram, sequence diagram, class diagram, flow map (sebagai indikasi prosedur arus data pada sistem yang akan diterapkan dan analisa masukan), dan analisa masukan dan keluaran, untuk mengetahui data apa saja yang menjadi masukan dan keluaran.
2.2. Landasan Teori
Untuk memudahkan dalam memahami cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan dari alat ini, maka perlu adanya penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini. Teori – teori penunjang yang akan dijelaskan dalam bab ini adalah:
a. Kode baris (barcode)
b. Pembaca kode baris (barcode reader) c. Komunikasi data d. Mikrokontroler AT89C51 e. IC max232 f. Relay g. Driver selenoid h. Limit swicth
i. Bahasa pemrograman borland delphi7.0. j. Database desktop7.0
2.2.1. Kode Baris (Barcode)
Barcode atau Kode baris digambarkan dalam bentuk baris hitam tebal dan tipis yang disusun berderet sejajar horisontal. Untuk membantu pembacaan secara manual dicantumkan juga angka-angka dibawah kode baris tersebut. Angka-angka tersebut tidak mendasari pola kode baris yang tercantum. Ukuran dari kode baris tersebut dapat diperbesar maupun diperkecil dari ukuran nominalnya tanpa tergantung dari mesin yang membaca.
Barcode ada dua bentuk yaitu Barcode satu dimensi dan Barcode dua dimensi. Namun yang akan dibahas hanya barcode satu dimensi.Barcode satu dimensi biasanya dinamakan linear bar codes (kode berbentuk baris).
a. Macam-Macam Barcode Satu Dimensi
Code 39 (code 3 of 9)
Adalah sebuah barcode alphanumerik (full ASCII) yang memiliki panjang baris yang bervariasi. Aplikasi barcode jenis code 39 adalah untuk
inventory, asset tracking dan digunakan pada tanda pengenal identitas.
Gambar 2.1. Barcode Jenis Code 39 ( sumber : www.ittelkom.ac.id)
Code 128
Adalah suatu barcode alphanumerik (full ASCII) yang memiliki kerapatan (density) yang sangat tinggi dan panjang baris yang bervariasi. Barcode code 128 ideal untuk aplikasi seperti shipping and warehouse
management (pangaturan maskapai pelayaran dan pengelolaan gudang).
Gambar 2.2. Barcode Jenis Code 128
( sumber : www.ittelkom.ac.id)
Interleaved 2 of 5
Adalah sebuah barcode yang berbentuk numerik dan memiliki panjang baris yang bervariasi. Barcode interleaved 2 of 5 dapat dipergunakan untuk aplikasi industri dan laboratorium.
Gambar 2.3. Barcode Jenis Interleaved 2 of 5 ( sumber : www.ittelkom.ac.id)
b. Cara kerja Barcode Reader Jenis Scanner
Suatu bilangan barcode tunggal sebenarnya terdiri dari tujuh unit. Satu unit terdiri dari salah satu warna hitam atau putih. Sebuah unit yang berwarna hitam ditunjukkan dengan sebuah bar, sedangkan yang berwarna putih ditunjukkan dengan sebuah space (spasi). Cara lain penulisan barcode adalah dengan bilang “1” untuk menyatakan black bar dan bilangan “0” untuk menyatakan white space. Misalnya, tujuh unit berikut ini adalah 0011001 dapat dinyatakan sebagai berikut space-space-bar-bar-space-space-bar.
Sebuah barcode UPC bilangan di sisi bagian kiri barcode (kode perusahan/manufaktur) dikodekan berbeda dengan bilangan di sisi bagian kanan (kode produk). Bilangan yang berada sebelah kiri merupakan kebalikan dari bilangan yang ada di sebelah kanan, misalkan jika bar disebelah kanan berarti sebuah space di sebelah kiri. Pengkodean disebelah kanan dinamakan kode even
parity sebab unit black bar-nya berjumlah genap. Sedangkan pengkodean disebelah
kiri dinamakan kode odd parity sebab unit black bar-nya berjumlah ganjil. Bilangan-bilangan yang dikodekan mempunyai perbedaan untuk tiap-tiap sisi barcode, sehingga barcode dapat dibaca (scanned) dari sebelah kiri maupun dari sebelah kanan.
c. Sistem Pengkodean Barcode
Berikut ini adalah Tabel pengkodean sisi kiri dan sisi kanan yang dipisahkan ke dalam tujuh unit.
Tabel 2.1. Sistem Pengkodean Barcode LEFT SIDE (ODD PARITY) CODES 1234567123456712345671234567123456712345671234567123456712345671234567 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0001101001100100100110111101010001101100010101111011101101101110001011 RIGHT SIDE (EVEN PARITY) CODES 1234567123456712345671234567123456712345671234567123456712345671234567 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1110010110011011011001000010101110010011101010000100010010010001110100 ( Sumber: Http://En.Wikipedia.Org )
Penjelasan Tabel pengkodean di atas adalah sebagai berikut :
a. Seperti yang sebelumnya disebutkan bahwa bilangan-bilangan sebelah kiri merupakan kebalikan dari bilangan-bilangan disebelah kanan.
b. Setiap barcode memiliki empat buah “mark” (marka) yang berbeda. Sebuah marka dapat terdiri dari salah satu black (bar) atau white (space). Marka-marka tersebut lebarnya bermacam-macam, tetapi jumlahnya selalu empat. Contohnya, bilangan pengkodean yang berada di sebelah kiri pada bagian angka “0” yaitu 0001101 berarti terdiri dari 3 space (marka 1), 2 bar (marka 2), 1 space (marka 3), dan 1 bar (marka 4).
c. Pengkodean di sisi kiri selalu dimulai dengan sebuah space atau “0” dan berakhir dengan sebuah bar atau “1”. Sedangkan untuk sisi sebelah kanan selalu dimulai dengan sebuah bar atau “1” dan berakhir dengan sebuah space atau “0”.
Untuk lebih jelasnya, lihat Tabel spesifikasi barcode jenis UPC berikut ini : Tabel 2.2. spesifikasi barcode
( Sumber: Http://En.Wikipedia.Org )
Gambar 2.4. Anatomi Barcode ( sumber: http://en.wikipedia.org )
Keterangan Gambar barcode : Komputer tidak membaca bilangan yang berada di bagian bawah barcode, tetapi bilangan tersebut dicetak agar orang dapat membaca barcode dengan mudah bila diperlukan.
a. Number System Character : angka ini merupakan sebuah sistem bilangan barcode UPC yang mengkarakteristikan jenis-jenis khusus pada barcode. Di dalam barcode UPC, Number System Character ini biasanya terletak disebelah kiri barcode.
Kode-kode pada Number System Character adalah sebagai berikut :
0 - Standard UPC number.
1 - Reserved.
2 - Random weight items like fruits, vegetables, and meats, etc.
3 – Pharmaceuticals
4 - In-store code for retailers.
5 - Coupons
6 - Standard UPC number.
7 - Standard UPC number.
8 - Reserved.
9 - Reserved.
b. 3 Guard Bars : ada tiga guard bars yang ditempatkan di awal, tengah dan akhir pada barcode. Guard bars bagian awal dan akhir di-encode-kan sebagai “bar-space-bar” atau “101”. Guard bar bagian tengah di-encode-kan sebagai “space-bar-space-bar-space” atau “01010”.
c. Manufacturer Code : kode perusahaan ini ada lima digit bilangan yang secara khusus menentukan manufaktur suatu produk. Kode perusahaan/manufaktur ini dilindungi dan ditetapkan oleh Uniform Code Council(UCC).
d. Product Code : kode produk ini ada lima digit bilangan yang ditetapkan oleh perusahaan/manufaktur untuk setiap produk yang dihasilkannya. Untuk setiap produk yang berbeda dan setiap ukuran yang berbeda, akan memiliki kode produk yang unik.
e. Check digit : disebut sebagai digit “self-check”. Check digit ini terletak di bagian luar sebelah kanan barcode. Check digit ini merupakan suatu “ old-programmer‟s trick” untuk mengvalidasikan digit-digit lainnya (number system character, manufacturer code, product code) yang dibaca secara teliti.
2.2.2. Pembaca Kode Baris (Barcode reader)
Barcode Reader adalah alat yang digunakan untuk membaca kode barcode. Metode pengkodean yang dinyatakan dalam bentuk garis-garis yang berbeda satu sama lain dan pembacaannya dilakukan dengan bantuan sarana optik yang disebut dengan barcode reader. Untuk menggunakan perangkat barcode pada aplikasi kita sangat mudah. Sistem kerja sebuah barcode reader hampir sama dengan inputan pada keyboard. Jadi tidak diperlukan lagi driver atau komponent untuk menggunakan barcode reader. kita tinggal hubungkan barcode ke PS2 kemudian komputer sudah menganggap barcode reader tersebut adalah keyboard. Perbedaan barcode reader dengan keyboard adalah barcode reader membaca sebuah kode barcode kemudian memasukan kode tersebut kedalam komputer dengan menambahkan karakter enter atau chr(13). Nah untuk itu kita tinggal memberikan event onkeypress pada editText yang akan kita gunakan sebagai input kode barcode. Mesin pembaca kode dalam bentuk kumpulan batang Biasanya digunakan dalam pengkodean barang dan keamanan.
2.2.3. Komunikasi Data
Komunikasi data merupakan suatu proses pengiriman data atau informasi dari sumber menuju ke tujuan melalui saluran transmisi.
2.2.3.1. Metode Transmisi Data
Pengiriman data biner melalui suatu saluran dapat dilakukan dengan dua mode yaitu mode pentransmisian paralel dan mode pentransmisian serial. Klasifikasi metode transmisi data digital seperti pada Gambar 2.5.
Data Transmission
Paralel
Asynchronous Serial
Synchronous
Gambar 2.5. Metode Transmisi Data Digital ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 \0 )
2.2.3.2. Transmisi Data Paralel
Transmisi data paralel adalah transmisi sejumlah n bit data yang dapat dikirimkan dan diterima dalam waktu yang bersamaan dengan menggunakan n saluran. Jadi setiap bit data mempunyai 1 saluran seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6. Keuntungan dari transmisi paralel yaitu pengiriman data menjadi lebih cepat, sedangkan kerugiannya yaitu biaya yang lebih banyak karena membutuhkan jumlah saluran yang lebih banyak. Karena permasalahan biaya menyebabkan metode ini hanya digunakan untuk komunikasi jarak dekat.
0 1 1 0 0 0 1 0 Sender Receiver
Gambar 2.6 Transmisi Data Paralel ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
2.2.3.3. Transmisi Data Serial
Transmisi data serial adalah transmisi data yang pengiriman dan penerimaan datanya berurutan tiap bitnya. Jadi kita hanya membutuhkan satu saluran untuk mengirimkan data antar dua perangkat komunikasi. Seperti pada Gambar 2.7. Keuntungan transmisi serial yaitu biaya lebih murah karena hanya membutuhkan satu saluran saja sehingga banyak digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Sedangkan kerugiannya adalah kecepatan pengiriman data lebih rendah dibandingkan dengan transmisi paralel.
Sender Receiver
0110001
MSB LSB
Gambar 2.7 Transmisi Data Serial
( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
Pengiriman data akan dimulai dari LSB ( Least Significant Bit ) dan diakhiri dengan MSB ( Most Significant Bit ). Setiap karakter yang dikirimkan, disusun sesuai dengan suatu urutan dengan bit tertentu. Berdasarkan formatnya, salah satu jenis komunikasi serial yaitu :
a. Transmisi Data Serial Asinkron
Pada pengiriman data asinkron (tidak sinkron), setiap karakter dikirimkan sebagai satu kesatuan (entity) bebas yang berarti bahwa waktu antara pengiriman bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari sebuah karakter berikutnya tidak tetap. Detak penerima dibangkitkan secara lokal di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengirim yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirimkan setiap karakter dan data yang satu dengan data selanjutnya dipisahkan oleh gap. Penyesuaian detak pengiriman dan penerima terjadi karakter per karakter. Transmisi serial asinkron seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8.
Sender Receiver
Data
Bit stop Bit start Gap
Arah Data
Gambar 2.8. Transmisi Data Serial Asinkron ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
Gambar diatas menunjukkan sinkronisasi awal-akhir, bit awal dan akhir tidak membawa informasi, tetapi hanya menunjukkan awal dan akhir setiap karakter, bit kedelapan disebut bit paritas, diikutsertakan dalam bentuk gelombang tersebut. Bit ini akan dipasang pada 1 atau 0 untuk meyakinkan cacah bit pada setiap karakter adalah genap untuk paritas genap, atau ganjil untuk paritas ganjil. Berdasarkan arah komunikasinya, pengiriman data serial dibedakan menjadi :
b. Half Duplex
Merupakan sistem komunikasi yang mengirimkan data dalam satu arah. Sistem ini tidak dapat mengirimkan data secara bersamaan sehingga perlu saling menunggu secara bergantian untuk berkomunikasi. Pada Gambar 2.9. menunjukkan komunikasi half duplex.
A B
Gambar 2.9. Komunikasi Half Duplex
( Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27 )
c. Full Duplex
Merupakan sistem komunikasi yang mengirimkan data dalam dua arah. Sistem ini dapat mengirimkan data secara bersamaan sehingga tidak perlu saling menunggu secara bergantian untuk komunikasi. Pada Gambar 2.12 menunjukkan komunikasi full duplex.
A B
Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27
2.2.3.4. Dasar-Dasar Serial Interface
Proses transfer secara serial menggunakan RS 232C yang dibuat oleh
Electronic Industry Assosiation (EIA) antara terminalnya, biasanya menggunakan
DTE (Data Terminal Equipment) untuk masing-masing terminal. Kadang diperlukan seperangkat peralatan untuk kebutuhan komunikasi yang lebih kompleks, misalnya dengan memanfaatkan modem. Perangkat tersebut sering disebut dengan DCE (Data Communication Equipment).
Data yang ditransfer dari suatu terminal akan diterima oleh terminal lainnya, dan demikian pula sebaliknya melalui seperangkat peralatan DCE. Gambar (2.11) dan Gambar (2.12) menjelaskan konsep transfer antara DTE dengan DTE dan DTE dengan DCE. Jenis data yang akan ditransfer adalah dalam bentuk biner (bit per bit transfer) dengan satuan baud untuk kecepatan transfernya (bit per detik). Dalam proses transfer ini harus terdapat suatu peralatan yang melaksanakan fungsi sebagai
hand shake yaitu sebagai pemantau status yang diterima untuk memberikan respon
yang sesuai. Dalam merancang perangkat lunak komunikasi serial, hand shake disempurnakan dengan menambahkan karakter pengendali dalam deretan atau jumlah bit yang ditransfer, biasanya disebut start bit dan stop bit.
Receive
Transmit
Receive
Transmit
DTE DTE
Receive
Transmit
Receive
Transmit
DTE DCE
Gambar 2.12 Blok Diagram Transfer Data DTE dengan DCE ( Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27 )
Secara sederhana dapat dijelaskan bagaimana konsep interface antara DTE dengan DCE yang dilakukan berulang-ulang sampai semua data selesai ditransfer, adalah sebagai berikut :
a. Ketika DTE ingin mengirim data, sebuah protokol yaitu RTS
(Request To send) dikirimkan untuk memberitahu DCE.
b. Pada saat itu masukan RTS pada DCE menjadi aktif.
c. Jika DCE mampu menerima balasan data, maka ia akan membalasnya dengan mengirim CTS (Clear To Send).
d. Begitu DTE menerima balasan, masukan CTS-nya diaktifkan. e. Pengiriman data dilakukan melalui TxD.
f. Penerimaan data dilakukan melalui RxD.
2.2.3.5. Komunikasi Serial RS-232
IC digital termasuk mikrokontroler, umumnya bekerja pada level tegangan TTL, yang dibuat atas dasar tegangan catu daya +5 volt. Rangkaian input TTL menganggap tegangan kurang dari 0,8 volt sebagai level tegangan „0‟ dan tegangan lebih dari 2 volt dianggap sebagai level tegangan „1‟. Level tegangan ini sering dikatakan sebagai level tegangan TTL. Sedangkan pada PC / Serial Port tegangan
antara +5 sampai +15 volt dianggap sebagai level tegangan „0‟, dan tegangan antara –5 sampai –15 volt dianggap sebagai level tegangan „1‟. Dari perbedaan acuan tegangan tersebut diperlukan RS232 sebagai jembatan untuk menghubungkan antara Modulator atau Demodulator FSK (Frequency Shift Keying) dengan PC dan sebaliknya, sehingga transfer data dapat dilakukan.
RS-232 merupakan seperangkat alat yang berfungsi sebagai interface dalam proses transfer data secara serial. Metode pengiriman secara serial RS-232 adalah asinkron. Pengiriman asinkron berarti waktu antara pengiriman bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Setiap byte yang diterima dibedakan dengan bit awal dan akhir, sehingga penyesuaian diperoleh dengan mudah. Karena detak penerima selalu dimulai kembali setelah satu karakter diterima. Detak penerima dibangkitkan secara lokal di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengirim yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirimkan dalam setiap karakter. Penyesuaian detak pengirim dan penerima terjadi karakter per karakter.
Karakteristik elektris dari sistem RS-232 adalah mempunyai tegangan keluaran antara –15 volt sampai dengan +15 volt. Tegangan +5 sampai +15 volt untuk mewakili level rendah (logika „0‟/ spacing) dan tegangan -5 sampai -15 volt untuk mewakili level tinggi (logika „1‟/ marking) seperti pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13. Tegangan Yang Mewakili Biner 0 dan 1 ( Sumber:Schweber,1988:253 )
Di dalam komputer terdapat fasilitas komunikasi serial yang menggunakan standar RS-232, yaitu terletak pada COM1 dan COM2. Kedua fasilitas ini menggunakan konektor DB9 sebagai penghubung dengan piranti luar. Gambar konektor DB9 seperti terdapat dalam Gambar 2.16.
Gambar 2.14. Konfigurasi Pin Konektor DB9
Gambar 2.15. Konfigurasi pin IC MAX232 (Sumber: Dallas Semiconductor,1998:3-9)
Pada pengiriman data secara serial menggunakan interface RS-232 menggunakan format seperti dalam Gambar 2.18.
Gambar 2.16. Format Paket Data Pada Komunikasi Serial ( Sumber: Wahana komputer,2006:219 )
Fungsi masing-masing pin dari Gambar 2.16 seperti terdapat pada Tabel 2.1 Tabel 2.1. Fungsi Pin RS-232 Dalam DB9
Pin Nama Fungsi
1 DCD (Data Carrier Detect) Mendeteksi sinyal carrier dari modem lain 2 RD (Receive Data Line )/ (RXD) Pengiriman data serial dari DCE ke DTE
3 TD (Transmit Data Line)/(TXD) Pengiriman data serial dari DTE ke DCE
4
DTR (Data Terminal Ready) Memberitahu DCE bahwa DTE telah aktif dan siap untuk bekerja
5 Ground Referensi semua tegangan antarmuka
6
DSR (Data Set Ready) Memberitahu DTE bahwa DCE telah aktif dan
siap untuk bekerja
7 RTS (Request To Send) Memberitahu DCE bahwa DTE akan mengirim
data
8 CTS (Clear To Send) Memberitahu DTE bahwa DCE siap menerima
data 9
RI (Ring Indikator) Aktif jika modem menerima sinyal ring pada
jalur telepon
Sumber : Gunawan, 1991: 4. Spesifikasi RS-232 dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Spesifikasi RS-232
Keistimewaan Karakteristik
Jenis operasi Single ended (tak seimbang)
Jenis penggerak dan Penerima per jalur 1 driver dan 1 receiver
0 1 2 3 4 5 6 7
Start Sttop
1 0
Data rate maksimum 20 kbps
Panjang saluran maksimum 50 ft (15 m)
Tegangan keluaran penggerak ±5 - ±15 volt
Sensitivitas penerima ±3 volt
( Sumber : ARC Electronics, 2000 )
2.2.4. Mikrokontroller AT89C51
Pada dasarnya mikrokontroller adalah dari mikroposesor, timer dan counter, perangkat input output dan internal memori. Mikrokontroller termasuk peranngkat yang sudah didesain dalam bentuk chip tunggal. Mikrokontroller juga mempunyai fungsi yang sama dengan mikroposesor yaitu untuk mengontrol suatu kerja dari suatu sistem selain itu mikrokontroller juga dikemas dalam suatu chip ( Single Chip ). Di dalam mikrokontroller juga terdapat CPU, ALU, PC, SP dan register dengan perangkat–perangkat lain seperti ROM, RAM, PIO, SIO, counter dan sebuah rangkaian clock. Bus Data Bus Address Counter ogram Pr RAM ROM er Po Stack int r Accumulato ALU Circuit Clock Port O I / Port O I / Counter Timer / Interupt
Gambar 2.17. Diagram Blok Mikrokontroller (Racmad Setiawan ”Mikrokontroller MCS 51”Tahun 2005 )
Mikrokontroller didesain dengan intriksi–instruksi lebih luas dan 8 bit instruksi yang digunakan membaca data instruksi dari internal memori ke ALU. Banyak instruksi yang digabung dengan pin–pin pada chip. Pin tersebut yaitu pin yang dapat diprogram ( Programmable ) yang mempunyai beberapa fungsi yang berbeda tergantung kehendak pembuat program ( Programmer ). Sedangkan mikroposesor didesain sangat fleksibel dan mempunyai banyak byte instruksi. Semua instruksi bekerja dan sebuah konfigurasi perangkat input output di hubungkan ke alamat dan pin–pin data bus pada chip sebagaian besar aktifitas pada mikrokontroller bekerja dengan kode dan data dari memori luar cpu. (sumber : Agfianto Eko Putra ” Mikrokontroller AT89C51” Tahun 2002 hal : 3 )
2.2.4.1. Mikrokontroller Keluarga MCS–51
MCS–51 family merupakan kelurga mikrokontroller 8 bit seperti tercamtum dalam Tabel ke semuanya mempunyai arsitektur MCS–51 :
Tabel 2.3. MCS–51 Family
Device Internal Memory Timer
Counter Interupt
Program Data
8052AH 8k x 8 ROM 256 x 8 RAM 3 x 16 bit 6 8051AH 4 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5 8051 4 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5 8751AH 4 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5 8751H-12 4 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5 AT89C51 4 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5 AT89C2051 2 k x 8 ROM 128 x 8 RAM 2 x 16 bit 5
2.2.4.2. Arsitektur AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 terdiri darisebuah Control Prosessing Unit ( CPU ), 2 jenis memori data ( RAM ) dan memori program ( ROM ), prot, input, output dengan programmable pin secara independen, dan register-register mode, status, intenal timer dan couter, serial communication dan serta logika radom yang diperlukan oleh berbagai fungsi peripheral. Masing-masing bagian saling berhubungan satu dengan yang lain lewat kabel data bus 8 bit. Bus ini dibuffer melalui port input / output.
Gambar 2.18. Arsitek AT89C51 ( Sumber : Data Sheet Book )
2.2.4.3. Konfigurasi Pin-Pin AT89C51
Konfigurasi mikrokontroler AT89C51 digolongkan menjadi pin-pin sumber tegangan pin isolator, pin kontrol, pin input / output untuk proses interupsi
luar. Fungsi-fungsi dari pin AT89C51 adalah sebagai berikut : a. Vcc
Merupakan pin positif sumber tengangan 5 volt DC b. Vss
Merupakan pin grounding sumber tegangan c. Port.0
Port 0 merupakan port input / output 8 bit full duplex. Port ini dapat digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus selama adanya akses memori program atau data luar
d. Port 1
Port 1 merupakan port input/output 8 bit Full duplex setiap pin digunakan sebagai masukan atau keluaran tergantung dari pin yang lain.
e. Port 3
Port 3 juga sama seperti port tetapi port ini merupakan mempunyai keistimewaan antara lain :
- P3.0 ( RxD ) : masukan penerimaan data serial - P3.1 ( TxD ) : keluaran pengirim data serial - P3.2 ( RxD ) : interupsi 0 eksternal
- P3.3 ( TxD ) : interupsi 1 eksternal
- P3.5 ( TxD ) : masukan eksternal waktu / pencacah 1 - P3.6 ( RxD ) : strobe penulisan memori data eksternal - P3.7 ( TxD ) : strobe penulisan memori data eksternal f. RST / VPD
Pin ini berfungsi untuk mereset sistem mikrokontroller AT89C51. perubahan taraf tegangan dari rendah ke tinggi akan mereset mikrokontroller.
g. ALE / PROG
Pin ini berfungsi untuk mengunci alamat rendah pada saat akses memori program luar selama operasi normal.
h. PSEN
PSEN ( Program Strobe Enable ) adalah pin yang berfungsi menghubungkan memori program eksternal dengan bus selama operasi normal.
i. EA / XDD
Pin pengontrol pokok pada mikrokontroller aktif pada posisi rendah. j. XTAL 1
Pin ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi. Pin ini dihubungkan dengan kristal / sumber osilator dariluar.
k. XTAL 2
Pin ini merupakan keluaran dari penguat osilator. Pin ini dihubungkan dengan kristal/ ground jika menggunakan sumber kristal internal.
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7 RST P 3.0 (RXD) P 3.1 (TXD) P 3.2 (INT0) P 3.3 (INT1) P 3.4 (T0) P 3.5 (T1) P 3.6 (WR) P 3.7 (RD) XTAL 2 XTAL 1 GND VCC P 0.0 (AD0) P 0.1 (AD1) P 0.2 (AD2) P 0.3 (AD3) P 0.4 (AD4) P 0.5 (AD5) P 0.6 (AD6) P 0.7 (AD7) EA / VP P ALE / P RG P SEN P 2.7 (A15) P 2.6 (A14) P 2.5 (A13) P 2.4 (A12) P 2.3 (A11) P 2.2 (A10) P 2.1 (A9) P 2.0 (A8) 1 2 3 4 5 6 8 7 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 4 0 3 9 3 8 3 7 3 6 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1
Gambar 2.19. Konfigurasi Pin AT89C51 ( Sumber : Data Sheet Book )
2.2.4.4. Organisasi Memori AT89C51
Organisasi memori mikrokontroller AT89C51 dapat dibagi menjadi 2 bagaian yang berbeda yaitu memori program dan memori data. Pembagaian itu berdasarkan fungsinya dalam penyimpanan data atau program. Memori program digunakan untuk instruksi yang akan dijalankan oleh mikrokontroller. Sedangkan memori data digunakan sebagai tempat penyimpanan data–data yang akan diakses oleh mikrokontroller.
Untuk pemisahan memori program dan memori data dapat dilakukan dengan memakai memori data pada 8 bit dan 16 bit yang dihasilkan melalui DPTR. Mikrokontroller AT89C51 mempunyai 5 buah ruang alamat yaitu :
a. Ruang alamat kode sebanyak 64 Kbyte yang semuanya merupakan ruang alamat kode eksternal ( off–chip ).
b. Ruang alamat data internal yang dapat diamati secara langsung seperti RAM sebanyak 128 Byte dan hardware register sebanyak 128 byte. c. Ruang data internal yang dialamati secara tak langsung sebanyak 128
byte.
d. Ruang alamat data eksternal 64 byte yang dapat ditambahkan oleh pemakai.
e. Ruang alamat bit dapat diakses dengan pengalamatan secara langsung. Banyak stack dibatasi oleh kemampuan RAM data internal. Lokasinya ditentukan lewat 8 bit stack pointer. Semua register kecepatan program counter dan empat register bank berada dalam ruang alamat register fungsi ( SFR ). Register lain termasuk dalam SFR adalah register arimatika, pointe, port input output dan register untuk interrupt, timer dan serial chanel. Lokasi–lokasi 28 byte dalam alamat SFR dapat dialamati secara bit–bit. Secara keseluruhan AT89C51 mempunyai 128 byte RAM data internal dan 20 register fungsi khusus ( SFR ). Intruksi–instruksi dalam AT89C51 terdiri dari 49 buah sigle byte, 45 two byte dan 17 buah three byte. (Agfianto Eko Putra ” Mikrokontroller AT89C51” Tahun 2002 hal : 2 )
2.2.5. Relay
Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontak-kontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close). Normally Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus.
Sewaktu ada arus yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil pada kumparannya. Simbol Relay ditunjukkan dalam Gambar 2.15.
Gambar 2.20. Simbol Relay ( Sumber: Malvino Alberth Paul, 1996. )
Karena relay adalah alat elektromagnetik yang dapat membangkitkan tegangan mundur, maka sebuah dioda harus dipasang dalam rangkaian untuk melindungi transistor yang ada.
2.2.6. Driver Selenoid
Dalam hal ini driver motor menggunakan transistor 9012 untuk mentrigger relay, relay sendiri berfungsi untuk menjembatani antara transistor dengan beban yang mempunyai tegangan lebih besar, disamping transistor berfungsi sebagai pengaman komponen mikrokontroller dari kebocoran tegangan lebih.
RL2 OMI-SH-212L
Relay BUKA PINTU
Driver Q1 2N2222A R2 0R1 D1 LED VALVE 1mH R3 0R1 D2 DIODE
RANGKAIAN DRIVER SELENOID
Gambar 2.21. Rangkaian Driver Selenoid ( sumber : perencanaan )
2.2.7. Selenoid
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversikan sinyal elektrik atau arus listrik menjadi gerak linear mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan yang dihubungkan dengan inti besi yang dapat digerakkan. Kekuatan untuk menarik dan mendorong pada solenoid ditentukan oleh banyaknya jumlah lilitan yang terdapat pada kumparan. Karena solenoid adalah inti besi yang dapat digerakkan, maka sentakan sangat penting bagi kerja dari solenoid berikutnya. Sentakan kecil yang terdapat pada solenoid akan dihasilkan tingkat operasi yang tinggi dengan penggunaan daya yang lebih sedikit.
Salah satu contoh komponen yang menggunakan solenoid ialah solenoid untuk kunci pintu. Solenoid ini merupakan kombinasi dari dua unit fungsional dasar, yaitu: SE L E N O ID
a. Solenoid dengan inti dan komponennya.
b. Pengunci pintu yang sudah terhubung langsung dengan inti besi.
Pengunci pintu dapat membuka tergantung dari gerakan dari inti dan tergantung dari apakah solenoid dialiri arus atau tidak. Jika dialiri arus, maka kumparan akan mendorong inti untuk membuka, dan pada saat tidak dialiri arus, maka kunci dalam keadaan terkunci. (www.selenoid.com)
Gambar 2.22. Bentuk Fisik Dari Selenoid . ( sumber : www.selenoid.com )
2.2.8. Limit Switch (Saklar Limit)
Saklar limit merupakan saklar yang dioperasikan secara mekanis dan dikontrol secara otomatis yaitu tekanan. Saklar limit dirancang hanya dirancang hanya untuk beroperasi apabila batas yang sudah ditentukan sebelumnya sudah tercapai (Petruzella, 2001:152). Saklar limit merupakan saklar yang bekerja karena adanya sentuhan atau gesekan yang memiliki beberapa bagian mekanis yaitu pengungkit dan roda pembuang yang merupakan bagian mekanis yang tersentuh oleh suatu benda atau mekanis yang lain,maka limit switch akan on lalu menggerakkan lengan pengungkit dalam suatu kontak.
Gambar 2.22. Bentuk Fisik Limit Switch
( Sumber: Petruzella, 2001:152)
Ada beberapa tipe limit Switch yaitu Normali Open (NO) dan Normali Close (NC). Saklar tombol tekan (Push button) adalah bentuk yang paling umum dari pengendali manual yang dijumpai di industri. Tombol tekan NO (Normally Open) menyambung rangkaian atau menghubungkan rangkaian ketika tombol ditekan dan kembali pada posisi terbuka ketika tombol dilepas (Petruzella, 2001:147).
Tombol tekan NC (Normally Closed) membuka rangkaian apabila tombol ditekan dan kembali pada posisi menutup ketika tombol dilepaskan. Tombol tekan yang membuat lepas digunakan untuk pengendali interlocking. Pada bagian ini bagian atas adalah NC sedangkan bagian bawah adalah NO. Ketika tombol ditekan kontak bagian bawah tertutup sesudah kontak bagian atas membuka. Simbol limit-switch dapat dilihat seperti uang ditunjukan dalam Gambar 2.1.
Gambar 2.23. a) Simbol Limit Switch; b) Tombol tekan (push button)
( Sumber: Petruzella, 2001:152) 2.2.9. Borland Delphi 7.0
Borland Delphi adalah salah satu bahasa pemrograman terbaik saat ini. Dalam pembuatan sebuah program, Delphi menggunakan sistem yang disebut RAD
(Rapid Application Development). Sistem ini memanfaatkan bahasa pemrograman visual yang membuat seorang programmer lebih mudah mendesain program
tampilan (user interface). Cara ini sangat bermanfaat untuk membuat program yang bekerja dalam sistem Windows yang memang tampilan layarnya lebih rumit (sekaligus indah dilihat) dibandingkan DOS. Dengan bahasa pemrograman biasa (non visual), waktu seorang programer akan lebih banyak dihabiskan untuk mendesain atau memperindah tampilan program dari pada menulis program utamanya sendiri. Gambar 2.14 merupakan tampilan awal progam delphi
Gambar 2.23. Tampilan awal program delphi ( Sumber :Perencanaan )
2.2.9.1. Kelebihan-Kelebihan Program Delphi
Delphi menyediakan fasilitas yang luas mulai dari fungsi untuk membuat
form hingga fungsi untuk menggunakan beberapa format file basis data yang
populer (dBASE, Paradox, dsb). Fasilitas-fasilitas Delphi meliputi :
a. Komponen yang dapat dipakai ulang dan dapat dikembangkan Delphi mempermudah pembuatan program bagi komponen-komponen Windows seperti label, button dan bahkan dialog. Sebagai contoh, dalam Windows, dialog untuk menyimpan file ditemukan dalam banyak aplikasi. Dialog tersebut telah tersedia dalam Delphi dan dapat langsung digunakan tanpa harus memrogram.
b. Komponen visual dan komponen non-visual sudah tersedia dalam Delphi. Komponen-komponen yang dapat ditemui antara lain: komponen button, komponen-komponen Database, komponen Menu dan Dialog. Komponen-komponen Database memungkinkan untuk menampilkan data tanpa memprogram, cukup dengan menggunakan tombol mouse.
c. Template aplikasi dan Template Form. Dalam Delphi telah didefinisikan
template aplikasi dan template form yang dapat dipakai untuk membuat semua
aplikasi dengan lebih cepat.
d. Lingkungan pengembangan Delphi. Beberapa contoh fasilitas di dalam Delphi yang dapat diatur sesuai kebutuhan adalah Palet Komponen (Component
e. Program yang terkompilasi. Kebanyakan lingkungan pengembangan visual pada Windows menyatakan dapat mengkompilasi program. Namun sebenarnya mereka hanya dapat mengkompilasi sebagian program dan kemudian menggabungkan interpreter dan pcode dalam sebuah file. Dengan cara ini didapatkan eksekusi yang lambat. Di dalam Delphi, program yang dihasilkan benar-benar program yang terkompilasi tanpa interpreter dan pcode sehingga dapat berjalan lebih cepat. Program Delphi yang kecil dapat diserahkan dalam bentuk sebuah file EXE tanpa harus menyertakan file DLL.
f. Kemampuan mengakses data dalam bermacam format. Dalam Delphi terdapat
Borland Database Engine (BDE) yang digunakan untuk mengakses format file
data yang ada. BDE telah melalui beberapa tahap perkembangan. Sebelumnya BDE dikenal sebagai ODAPI, kemudian IDAPI, dan sekarang menjadi standar untuk akses semua jenis data yang ada saat ini.
2.2.9.2. Visual Component Library
Pada Delphi dijumpai dua jenis komponen yaitu Visual Component (VC) dan NonVisual Component (NVC). Perbedaan dari kedua komponen tersebut adalah komponen visual akan selalu tampak baik pada mode desain ataupun mode
run-time. Sedangkan komponen nonvisual penampakannya hanya pada mode desain dan
biasanya hanya berbentuk icon. Baik visual maupun nonvisual, kedua komponen ini sangat penting dalam membangun sebuah program.
Meskipun terdiri dari dua jenis, semua komponen tersebut digabungkan dalam sebuah library dan dikelompokkan berdasarkan kegunaannya. Komponen Visual Delphi antara lain :
2.2.9.3. Bagian Standard
Bagian ini berisikan komponen visual maupun nonvisual yang sering digunakan, yang terdiri dari empat komponen yaitu :
a. MainMenu digunakan untuk mendesain dan menciptakan menu bar yang
ada pada form (NVC).
b. PopupMenu digunakan untuk mencipta menu popup yang akan keluar saat
mengklik kanan mouse (NVC).
c. Label digunakan untuk membuat teks di form atau obyek lain tanpa dapat
diubah oleh pemakai program (VC).
d. Edit digunakan sebagai input/output satu baris teks. Pemakai program dapat
mengubah teks ini (VC).
2.2.9.4. Bagian Data Access
Bagian ini semuanya berisi nonvisual untuk berhubungan dan
berkomunikasi dengan file database. Pada Delphi versi Desktop, bagian ini terdiri dari delapan komponen. Akan tetapi pada versi Developer dan Client/Server, bagian ini terdiri dari sembilan komponen :
a. DataSource digunakan untuk menghubungkan komponen Table atau Query dengan komponen tempat data akan ditampilkan (NVC).
b. Table digunakan untuk menghubungkan Tabel pada suatu database dengan program yang dibuat (NVC).
c. Query digunakan untuk membuat dan mengeksekusi SQL query pada SQL Server Database atau Database lokal (NVC).
d. StoredProc digunakan untuk mengeksekusi prosedur yang tersimpan di SQL Server (NVC).
e. Database digunakan untuk membuat hubungan program yang dibuat dengan database server (NVC).
f. Session digunakan untuk melengkapi pengontrolan secara global terhadap aplikasi yang berhubungan dengan database (NVC).
g. BatchMove memungkinkan untuk memodifikasi file database server pada program yang dibuat dan kemudian dapat memperbaharui server tersebut (NVC).
h. UpdateSQL digunakan untuk membuat pembaharuan terhadap SQL
Database (NVC).
2.2.9.5. Bagian Data Control
Bagian ini berisikan komponen visual maupun nonvisual untuk menampilkan dan mengolah data database. Bagian ini terdiri dari duabelas komponen yaitu :
a. DBGrid digunakan untuk menampilkan data-data dalam bentuk baris dan kolom.
b. DBNavigator digunakan untuk membuat pengontrol yang bisa menavigasi database dan mempunyai kemampuan untuk mengubah data tersebut (VC). c. DBtext digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan
versi komponen label. dengan demikian pemakai program tidak dapat memodifikasi data suatu field yang ditampilkan (VC).
d. DBEdit mirip dengan Dbtext hanya saja versi dari komponen edit, dengan demikian kita bisa memodifikasi data field database yang ditampilkan (VC). e. DBMemo untuk menampilkan data field database dengan versi komponen
Memo (VC).
f. DBImage digunakan untuk menampilkan data suatu field data base dengan versi komponen Image (VC).
g. DBListBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen ListBox (VC).
h. DBComboBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen ComboBox (VC).
i. DBCheckBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen CheckBox (VC).
j. DBRadioGroup digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen radiogroup (VC)
k. DBLookupListBox digunakan untuk membuat ListBox yang menampilkan isi sebuah dataset (VC).
l. DBLookupComboBox untuk membuat ComboBox yang menampilkan isi sebuah dataset (VC).
2.2.9.6. Teknologi Akses Database Pada Delphi
Delphi mendukung beberapa Database engine, sehingga database apapun dapat diakses melaluinya. Delphi menyediakan beberapa alternatif untuk mengakses database. Ini memudahkan pengembang dalam membuat program aplikasi. Database Engine itu diantaranya BDE (Borland Database Engine), SQL links, ODBC (Open Database Connection), ADO (ActiveX Data Object), OLE DB dan IBX. Sedangkan database yang dapat diakses diantaranya dBase, Paradox, MS Access. Text File, Oracle, Ms SQL Server. Oracle.
Data Access Page dari Component Pallete menyediakan komponen untuk
menghubungkan ke suatu sumber data. Pada Data Controls Page, Data Aware
component adalah salah satu komponen yang dapat digunakan untuk mengambil
dan mengirimkan data dari suatu database. Komponen pada ADO page menggunakan ActiveX Data Object (ADO) untuk mengakses informasi database melalui OLE DB.
2.2.9.7. Borland Database Engine (BDE)
BDE adalah suatu lapisan umum akses data untuk semua produk Borland, termasuk Delphi dan C++Builder. BDE merupakan suatu kumpulan driver yang memungkinkan aplikasi untuk bekerja dengan beberapa tipe database yang berbeda.
2.2.9.8. Aplikasi Interface Serial Menggunakan Delphi
Komunikasi serial dengan komputer menggunakan port serial (COM) sebagai port interface-nya. Pada Delphi diperlukan suatu komponen serial port yaitu
ComPort dimana aplikasi yang menggunakan ComPort ini bisa berfungsi seperti
Hyperterminal pada Windows.
2.2.10. Database Desktop
Database Desktop (DBD) adalah software yang disertakan bersama delphi yang dapat digunakan untuk membuat database. Format yang banyak dibuat oleh dbd adalah paradox dan dBase, format paradox lebih banyak dipakai oleh programer.
Didalam delphi, database paradox diakses melalui Borland Database Engine ( BDE ), komponen khusus yang bertanggungjawab terhadap koneksi database. Gambar 2.15. memperlihatkan tampilan Database Desktop.
Gambar 2.24. Tampilan Database Desktop. ( Sumber : Perencanaan )
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian untuk pengumpulan data dilakukan di Laboratorium Elektronika Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Jl. Raya Gelam 250 Candi-Sidoarjo 61271 ; Telp. 031-8921938 fax. 031-8949333 website ; www.umsida.ac.id ; e-mail: puskom@umsida.ac.id. Dengan perpustakaan sebagai obyek penelitian . Waktu penelitian dilaksanakan selama 1 bulan mulai 1 Mei 2009 s/d 31 Mei 2009.
3.2. Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1. Bahan Penelitian
Bahan yang dijadikan objek penelitian adalah kode baris (barcode) dengan jenis UPC 128, serta beberapa data mahasiswa teknik elektro angkatan tahun 2005, untuk mengetahui jenis barcode yang sesuai serta untuk mengetahui data Yang masuk sudah sesuai atau belum.
3.2.2. Alat Penelitian
a. Barcode Reader sebagai pembaca kode baris (barcode) dengan spesifikasi sebagai berikut:
1. Merk - Eclipse
2. Manufacturer - Metrologic Instruments, Inc 3. Part number - MK5145-31A40
4. Jenis Barcode scanner - Handheld 5. Interface Type - USB
6. Lebar Scan Field 1.93” - 7.68”
