KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah
memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat kiranya menyelesaikan
penulisan tugas akhir ini, yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar kesarjanaan.Kemudian shalawat dan salam penulis sampaikan kepada
junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW yang selalu menjadi inspirasi penulis
sekaligus menjadi panutan bagi setiapumat muslim.
Penulis juga bersyukur kepada Allah SWT karena telah dilahirkan di
tengah-tengah keluarga yang baik.Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada
keluarga,khususnya kedua orang tua yaituIbunda dan Ayahanda yang senantiasa
mendoakan, memberi semangat serta nasehat kepada penulis.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus
diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana
Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“PERANCANGAN SISTEM VERIFIKASI KEANGGOTAAN DENGAN KARTU CERDAS NIRKONTAK BERBASIS
ARDUINO MEGA 2560”
Selama masa kuliah sampai penyelesaian tugas akhir, penulis juga
banyak mendapat dukungan baik moril maupun materil dari berbagai pihak yang
telah membantu kelancaran penyusunan tugas akhir ini. Untuk itu penulis ingin
iii
1. Bapak Soeharwinto, S.T, M.T, selaku Dosen Pembimbing tugas akhir yang
telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan
penulis baik semasa kuliah maupun saat proses penulisan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. T. Ahri Bahriun, M.sc dan Bapak Ir. Kasmir Tanjung, MT selaku
Dosen Penguji yang telah mengevaluasi serta mengarahkan penulis baik
semasa kuliah maupun saat proses penulisan tugas akhir ini.
3. Seluruh Dosen Teknik Elektro sub jurusan komputer tercinta yang menjadi
inspirasi dan sudah penulis anggap sebagai sahabat sekaligus orang tua
sendiri.
4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.siselaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT-USU, dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris
Departemen Teknik Elektro FT-USU yang selama ini telah memotifasi,
membimbing serta membina selama masa perkuliahan.
5. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro
FT-USU.
6. Sahabat-sahabat terbaikku dari angkatan 2009 : Teguh Triantoro, Dwi Budi
Prasetyo, Arif Azhari, Mahdi Masykur, Adityaz Zardika, Aras Dewanto,
sahabat-sahabat Lab Pengukuran Besaran Listrik (tetangga) (Rijal, Agung
Khairi, Rizki, Adly wkwk, Haditia Pramuda, Faya Efdika, Dimas Harind,
Tondy Zulfadly, Asri Akbar), sahabat-sahabat Lab Pengukuran T3 (Wangto,
Kentrick), sahabat-sahabat Lab Pengukuran AST (Ahmad Mustashir, Doni
Rivi, Fahrul Hadi, Nanda Eka), Eko, Rizi, Oloni, Nuzul, Samuel, dan semua
7. Senior-seniorku yang baik hatinya : Bang Prindi, Bang Muhfi, Bang Teguh,
Bang Roji, Bang Salman, Bang Yu, Bang Reki, Bang Indra, Bang Antonius,
Bang Robin, Bang Jhonson. yang telah bersedia berbagi pengalaman kepada
penulis selama masa perkuliahan.
8. Adik-adik junior (Hardi, Robi, Mian, Frans, Fadlan, Habib, Oyen, Iqbal,
Gading, Ivan, Irwan, Stiff, dan lain-lain) yang selalu siap sedia menolong
penulis ketika dibutuhkan.
9. Seluruh Abang-abang dan Adik-adikku di UKM Robotik Sikonek (dari
periode awal hingga periode sekarang) yang sangat penulis cintai dan
banggakan.
10.Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama
menjalani masa perkuliahan di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
Akhirnya, penulis mengharapkan tulisan ini bermanfaat bagi penulis
dan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Sumatera Utara.
Medan, Januari 2015
Penulis
v
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
1 BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penulisan ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 4
1.5 Metode Penulisan ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 5
2 BAB II DASAR TEORI ... 7
2.1 Tinjauan Ringkas Organisasi ... 7
2.2 Mikrokontroler Kit Arduino ... 8
2.3.1 Mikrokontroler ... 10
2.3.2 Memori Program ... 11
2.3.3 Memori Data ... 11
2.3.4 Pin Input/Output ... 12
2.3.5 Catu Daya ... 12
2.3.6 Komunikasi Serial ... 13
2.4 Radio Frequency Identification (RFID) ... 17
2.5 Kartu Cerdas (Smart Card) ... 18
2.6 Biometrik Sidik Jari ... 19
3 BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 20
3.1 Gambaran Umum Sistem ... 20
3.1.1 Perangkat Keras ... 21
3.1.2 Perangkat Lunak ... 22
3.2 Spesifikasi Sistem ... 23
3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 24
3.3.1 Penentuan Komponen ... 26
3.3.2 Komunikasi dan Konfigurasi Pin ... 29
vii
3.4.1 Usecase Diagram ... 32
3.4.2 Program ... 34
4 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN... 42
4.1 Implementasi ... 42
4.2 Pengujian... 43
4.2.1 Pengujian Pembacaan UID oleh IDE Arduino ... 43
4.2.2 Pengujian Pembacaan UID oleh Matlab... 44
4.2.3 Pengujian Baca dan Tulis Memori Kartu ... 46
4.2.4 Pengujian Pembacaan Sidik Jari menggunakan Arduino ... 47
4.2.5 Pengujian Pembacaan Sidik Jari menggunakan Matlab ... 48
4.2.6 Pengujian Perbandingan Pembacaan Sidik Jari Antara Arduino dengan Matlab ... 48
4.3 Analisis Hasil Pengujian ... 49
5 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Mega 2560 ... 9
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega2560 ... 10
Gambar 2.3 Peta Memori Program ... 11
Gambar 2.4 Format Data UART ... 14
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin SPI ... 16
Gambar 2.6 Sistem RFID ... 18
Gambar 2.7 Standard Ukuran Identification Card ... 19
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 21
Gambar 3.2 MF522-AN ... 27
Gambar 3.3 Mifare Ultralight ... 28
Gambar 3.4 ZFM-20 ... 28
Gambar 3.5 Komunikasi dan Konfigurasi Pin Sistem ... 30
Gambar 3.6 Komunikasi Arduino Mega 2560 dengan PC ... 31
Gambar 3.7 Diagram usecase ... 33
ix
Gambar 3.9 Organisasi Memori untuk UID dan Sidik Jari ... 36
Gambar 4.1 Implementasi Perangkat Keras ... 42
Gambar 4.2 Keberhasilan Pembacaan UID menggunakan Arduino ... 44
Gambar 4.3 Keberhasilan Pembacaan UID menggunakan Matlab ... 45
PENDAHULUAN
4.1 Latar Belakang
Suatu organisasi atau lembagamemiliki anggota sebagai unsur
organisasinya. Anggota memiliki hak dan tanggung jawab yang harus dipenuhi.
Tanggung jawab anggota adalah menjalankan tugas yang telah diberikan oleh
organisasi. Sedangkan hak yang didapatkan oleh anggotadiantaranya adalah
mendapatkan berbagai izin akses, mendapatkan izin penggunaan fasilitas serta
mendapatkan pelayanan dari organisasi. Hak-hak anggota tersebut telah
ditetapkan dan disepakati oleh organisasi atau lembaga yang terkait.
Semakin besar suatu organisasi maka semakin banyak jumlah
anggota.Anggota organisasi akan fokus untuk melakukan pekerjaannya
masing-masing sesuai dengan jam kerja yang telah ditetapkan.Banyaknya kesibukan kerja
yang berlangsung dalam organisasi akan menyebabkan tingkat konsentrasi
anggota terhadap pekerjaannyameningkat.Hal tersebut memungkinkan anggota
satu dengan lainnya tidak saling mengenal sehingga tidak menutup kemungkinan
anggota tidak mengetahui bahwa ada orang lain yang bukan anggota telah
bergabung dan menyelinap sebagai anggota organisasi.
Apabila hal tersebut terjadi maka akan merugikan pihak organisasi
karena hak-hak anggota yang seharusnya diperuntukkan hanya bagi anggota dapat
digunakan oleh orang lain yang bukan bagian dari anggota. Untuk mengatasi hal
2
dengan memverifikasi status keanggotaannya sehingga diketahui apakah orang
tersebut terdaftar sebagai anggota organisasi atau tidak.
Sistem verifikasi keanggotan yang dirancang bertindak sebagai
pengendali atau pengontrol anggota dalam mendapatkan hak akses, hak guna
ataupun hak pelayanan. Sistem ini dirancang dengan menggunakan kartu cerdas
nirkontak (contactless smart card). Kartu ini menyimpan serangkaian serial ID
yang dapat dijadikan sebagai objek verifikasi. Kartu ini juga digunakan sebagai
kartu identitas anggota.
Untuk memastikan pemilik kartu adalah pemilik yang sebenarnya maka
diperlukan suatu data besaran fisik seseorang yang dapat disimpan didalam kartu
identitas sebagai objek kepemilikankartu. Teknologi biometrik dapat menjadi
alternatif untuk mengolah data besaran fisik seseorang. Biometrik sendiri dikenal
sebagai teknologi untuk mengidentifikasi seseorang melalui karakteristik fisik
maupun tingkah laku yang berbeda satu sama lain seperti sidik jari, retina, suara,
wajah, iris dan sebagainya[1]. Jenis biometrik yang populer digunakan adalah
jenis biometrik sidik jari (finger print) karena memiliki performa serta keunikan
yang baik[2]. Sidik jari memiliki pola-pola yang khas yang disebut sebagai
minutiae. Jumlah dan letak minutiae pada setiap orang berbeda-beda sehingga
dapat dijadikan pembeda antara orang yang satu dengan yang lain.
Sistem ini akan bekerja dengan beberapa tahap. Tahapan pertama
adalah registrasi. Registrasi dilakukan oleh administrator ke calon anggota
dengan caramenginput informasi data pribadi , informasi ID kartu serta sebagian
informasi sidik jari ke databaseanggota. Tahapan kedua adalah verifikasi,
memverifikasi anggota tersebut dan memunculkan profil pribadinya melalui layar
komputer.
4.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang sistem yang terintegrasi antara Arduino sebagai host
dengan perangkat RFID reader dan finger print scannersebagai
perangkat masukan dari sistem.
2. Menghitung waktu rata-rata proses pembacaan serial ID kartu.
3. Menentukan besar data sidik jari yang akan disimpan di dalam kartu.
4. Menganalisis kinerja proses pembacaan data sidik jari menggunakan
Arduino dan komputer.
5. Mencocokkan serial ID yang terdapat dalam kartu dengan serial ID
yang tersimpan di dalam database.
4.3 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah:
Merancang prototipe sistem verifikasi keanggotaanorganisasi
menggunakan kartu cerdas nirkontak dan untuk memenuhi persyaratan
4
4.4 Batasan Masalah
Untuk memudahkan pembahasan dalam tulisan ini, maka dibuat batasan masalah
sebagai berikut:
1. Kartu cerdas nirkontak digunakan sebagai kartu identitas anggota dan
diberikan kepada anggota setelah teregistrasi sebagai anggota
organisasi.
2. Alat yang dirancang berupa protipe stand alone.
3. Pemrograman pada IDE Arduino memanfaatkan pustaka (library)
4. Citra sidik jari yang diambil dari ibu jari dengan keadaan bersih dan
normal.
4.5 Metode Penulisan
Metodologi penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah:
1. Studi literatur
Pada tahap ini akan dilakukan studi pada berbagai referensi pustaka
yang berkaitan dengan perancangan. Baik dari buku, artikel, jurnal,
internet dan lain lain.
2. Perancangan perangkat keras
Pada tahap ini akan dilakukan perancangan perangkat keras antara lain
konfigurasi RFID reader dengan Arduino, konfigurasi Arduino ke PC.
3. Perancangan perangkat lunak
Pada tahap ini dilakukan perancangan perangkat lunak antara lain
dan mengirimkannya ke komputer, entri data manual dan pembuatan
GUI Matlab sederhana untuk simulasi pemilihan.
4.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai tugasakhir ini, secara singkat dapat
diuraikan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar
belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode
penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II : DASAR TEORI
Bab ini berisi tentang teori yang digunakan dalam merancang
prototipe sistem verifikasi keanggotaan dengan kartu cerdas
nirkontak berbasis Arduino Mega 2560.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang tahapan perancangan baik secara perangkat
keras maupun perangkat lunak.
BAB IV: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas secara tentang pengujian dan hasil pengujian
6
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab terakhir yang memuat rangkuman sebagai
kesimpulan penulis dan saran yang dianggap penting agar dapat
