RANCANG BANGUN ALAT SISTEM ABSENSI MAHASISWA
MENGGUNAKAN RFID (Radio Frequency Identification) BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO UNO
SKRIPSI
FAQIH HARSENO SABIL
140821018
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM ABSENSI MAHASISWA
MENGGUNAKAN RFID (Radio Frequency Identification) BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO UNO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai
Gelar Sarjana Sains
FAQIH HARSENO SABIL
140821018
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : Rancang Bangun Alat Sistem Absensi Mahasiswa
Menggunakan RFID (Radio Frequency
Identification) Berbasis Mikrokontroler
ATmega328 dengan Compiler Arduino Uno
Kategori : Skripsi
Nama : Faqih Harseno Sabil
Nomor Induk Mahasiswa : 140821018
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Agustus 2016
Pembimbing I
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM ABSENSI MAHASISWA MENGGUNAKAN RFID (Radio Frequency Identification) BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328 DENGAN COMPILER ARDUINO UNO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2016
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan barokah,
rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Rancang Bangun Alat Sistem
Absensi Menggunakan RFID (Radio Frequency Identification) Berbasis Mikrokontroler
ATmega328 dengan Compiler Arduino Uno. Tak lupa juga sholawat dan salam semoga
senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW sang pembawa petunjuk
dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Demi kelancaran dalam penyelasaian laporan skripsi ini tidak terlepas dari
bantuan berbagai pihak terutama khususnya kepada kedua orang tua tercinta Ayahanda
Hardi Sunoto, SE dan Ibunda Sri Uniaty beserta saudara kandung penulis Abangda
Widagdo Harun Al Rasyid, SE dan Adinda Jehan Safat Ningrat yang telah memberikan
bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya skripsi ini dari Do’a, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan
kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, sebagai dosen pembimbing yang telah
membantu penulis dalam memberikan kritik dan bimbingannya kepada penulis
selama penulis mengerjakan skripsi ini.
2. Bapak dosen penguji, Drs. Kurnia Brahmana,M.Si., Dr. Bisman P,M.Eng.Sc.,
Drs. Aditia Warman,M.Si yang telah memberikan kritik dan bimbingannya
kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini.
3. Bang Johaiddin Saragih, M.Si, sebagai staf pegawai Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah
memberikan saran dan masukkan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
4. Kepada Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Robotik Sikonek Universitas
Sumatera Utara, sebagai wadah penulis belajar ilmu elektronika dan Dolly H.
Manik, Roby Yetsun Jaya dan semua teman-teman yang telah memberikan
dukungan semangat kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini.
5. Bang Dwi Budi Prasetyo, ST dan Bobby Putra Johan, yang telah membantu
penulis dalam berdiskusi ketika penulis mengalami kesulitan dalam
menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak Sindu Artovan dan Bapak Maimun Effendi yang telah memberikan
dukungan yang luar biasa kepada penulis.
7. Teman-teman seperjuangan yang sudah susah senang sama-sama selama kuliah
di jurusan fisika ini, Nuril Akhyar, Jepri Purwanto, Dian Hermaya, Muhammad
Irsan, Abdullah Nasution, Juli Suhartika, Devi Larasati, Ketty, Abral dan
lain-lain.
8. Nurhamidah Rizki Lubis, yang telah memberikan doa yang terbaik buat penulis.
9. Teman-teman Metrologi, Fadhly, Gatra, Cahya, Ivon, Ocak, Anie, Nisa, Astrid,
Vadhya dan lain-lain yang telah memberikan semangat kepada penulis.
10.Teman-teman di Jumpoint.
11.Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan
satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh
dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang
bersifat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu
yang bermanfaat bagi pembaca.
Amin Yaa Rabbal’alamin
Medan, Agustus 2016
Hormat Saya,
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM ABSENSI MAHASISWA
MENGGUNAKAN RFID (Radio Frequency Identification) BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO UNO
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah prototype sistem absensi mahasiswa Universitas Sumatera Utara dengan menggunakan Radio Frequency
Identification (RFID) yang terintegrasi dengan database untuk mendukung program
peningkatan kinerja secara keseluruhan sebagai pengganti sistem absensi manual. Perangkat lunak yang digunakan Visual Studio 2010 Express, Microsoft Access dan
Microsoft Excel sebagai tempat untuk membuat program absensi. Dari Visual Studio 2010 Express akan membuat Graphical User Interface (GUI). GUI terdiri dari 3 form,
yaitu formportserial, forminputdata dan formdatabase. Perangkat lunak ini dibuat untuk memudahkan admin untuk merekap kehadiran mahasiswa.
Prototype sistem RFID ini terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu tag yang akan digunakan sebagai pengganti ID card dan reader yang digunakan untuk membaca informasi menyangkut kehadiran mahasiswa, integrasi database pada sistem ini akan memungkinkan data untuk langsung disimpan secara otomatis ke dalam database.
Adapun hasil dari sebuah prototype dari sistem RFID yang memiliki fungsi untuk menyimpan data kehadiran mahasiswa dengan jarak baca maksimum 3cm dengan peluang keberhasilan rata-rata 100% dan interval waktu pembacaan minimum 2 detik untuk fungsinya secara optimal.
Kata kunci: Radio Frequency Identification, Visual Studio 2010 Express, Microsoft
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM ABSENSI MAHASISWA
MENGGUNAKAN RFID (Radio Frequency Identification) BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO UNO
ABSTRACT
This study aim to develop a prototype of RFID attendance system Students University of North Sumatera by using Radio Frequency Identification (RFID) integrated with a database to support the overall performance as a substitute for manual attendance systems. This software uses Visual Studio 2010 Express, Microsoft Access and Microsoft Excel as a resource for writing attendance program. From Visual Studio 2010 Express will make Graphical User Interface (GUI). The GUI consist of 3 form such form formportserial, forminputdata and formdatabase. This software is written to make easier for administrator to record the student attendance based on subject and lecturer.
The prototype of RFID attendance systems consist of several main components such as tags that will be used as a replacement of id cards, and reader that will read the information related to the students attendance. The integrated databae will allow the system to automatically store data directly to the database.
As for the results of this final project is a prototype of RFID attendance system which has a function to store students attendance data, with a maximum reading range of 3 cm, with success probability of 100% and the minimum interval between readings of 2 seconds in order to archive an optimal functionability.
Keywords: Radio Frequency Identification, Visual Studio 2010 Express, Microsoft
DAFTAR ISI
2.2. RFID (Radio Frequency Identification) ... 4
2.2.1. Tags ... 5
2.2.2. RFID Reader... 11
2.2.3. Kelebihan dan Kelemahan RFID ... 12
2.2.4. Prinsip Kerja RFID ... 14
2.4. Mikrokontroler ATMega328 ... 27
2.4.1. Fitur AVR ATMega328 ... 28
2.6. GUI (Graphical User Interface) ... 32
2.7.Database ... 33
Bab 3 Metodologi Penelitian dan Perancangan Alat ... 34
3.1. Diagram Blok ... 34
4.1. Pengujian Unit Sistem Pada Blok RFID System ... 44
4.1.1. Pengujian Modul Reader dengan Power Up yang Terkoneksi dengan Aplikasi dan Tidak Difungsikan untuk Membaca Tags ... 44
4.1.2. Pengujian Modul Reader dengan Power Up yang Terkoneksi dengan Aplikasi dan Difungsikan untuk Membaca Tags ... 45
4.2. Pengujian Jarak yang dibutuhkan Modul Reader dalam Pembacaan Tag ... 45
4.3. Pengujian Jeda Waktu yang diperlukan dalm pembacaan Tags ... 47
4.4. Pengujian Program Arduino ... 48
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Umum Tag RFID ... 9
Tabel 2.2. Kelebihan Contactless Smart Card ... 9
Tabel 2.3. Spesifikasi Modul Reader MRC522 ... 11
Tabel 2.4. Frekuensi RFID Yang Umum Beroperasi Pada Tag Pasif ... 17
Tabel 2.5. Deskripsi Arduino Uno ... 20
Tabel 4.1. Pengujian Modul Reader saat Power Up dan Tidak Difungsikan untuk Membaca Tags ... 45
Tabel 4.2. Pengujian Modul Reader saat Power Up dan Tidak Difungsikan untuk Membaca Tags ... 45
Tabel 4.3. Pengujian Jarak yang Dibutuhkan Modul Reader dalam Pembacaan Tags ... 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Sederhana Sistem RFID Secara Umum ... 5
Gambar 2.2. RFID Tags ... 6
Gambar 2.8. Bentuk Fisik Kabel USB Board Arduino Uno ... 23
Gambar 2.9. Tampilan Framework Arduino UNO ... 26
Gambar 2.10. Pin Mikrokontroler ATmega328 ... 28
Gambar 2.11. Architecture ATMega328 ... 30
Gambar 2.12. Konfigurasi Port B ... 30
Gambar 3.9. Skema Rangkaian Keseluruhan ... 39
Gambar 3.10. Diagram Alir (Flowchart) ... 40
Gambar 3.11. Pemilihan port dan baud rate ... 42
Gambar 3.12. Tampilan Input Data Absensi ... 42
Gambar 3.13. Tampilan database untuk data mahasiswa ... 43
Gambar 3.14. Tampilan database untuk data absensi harian mahasiswa ... 43
Gambar 4.1. Grafik Presentase Keberhasilan Jarak ... 47
Gambar 4.2. Grafik Prensentase Keberhasilan Interval Waktu ... 48
Gambar 4.3. Pemilihan Port Serial ... 50
Gambar 4.4. Absensi Pada Form Input Data ... 51
Gambar 4.5. Database untuk Data Mahasiswa yang Sudah Masuk ... 51
Gambar 4.6. Data mata kuliah untuk data absensi ... 52
DAFTAR SINGKATAN
RFID = Radio Frequency Identification KTM = Kartu Tanda Mahasiswa
GUI = Graphical User Interface
OOP = Object Oriented Programming
IDE = Integrated Development Environment VB = Visual Basic
UL = Ultralight
COM = Communication LED = Light Emiting Diode I/O = Input/Output
