PERANCANGAN PENGAMANAN KENDARAAN
MENGGUNAKAN SMART CARD BERBASIS ARDUINO
UNO DAN RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Intan Ady Setya Kurniawati
201210370311159
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan pada Allah SWT karena skripsi ini akhirnya dapat selesai. Banyak hambatan yang dihadapi penulis selama menyelesaikan skripsi ini, baik yang berasal dari diri penulis maupun dari luar. Namun berkat ridho Allah SWT dan bimbingan serta dukungan dari banyak pihak, akhirnya skripsi ini dapat selesai dan bisa digunakan sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menempuh studi di Jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. Terselesaikannya skripsi ini merupakan hal utama yang menjadi tanggung jawab yang harus diselesaikan oleh penulis, sehingga bantuan banyak pihak merupakan hal yang sangat berarti. Oleh karena itu ucapan terimakasih disampaikan kepada pihak-pihak berikut ini.
1. Bapak Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. 2. Bapak Ilyas Nuryasin, S.Kom., M.Kom selaku pembimbing I.
3. Bapak Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT selaku pembimbing II.
4. Semua dosen pengajar di Jurusan Teknik Informatika yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan.
5. Keluarga yang mendukung dan membantu penyelesaian skripsi ini. 6. Semua teman-teman yang membantu proses penyelesaian skripsi ini.
Setiap karya pasti memiliki kelebihan dan kekurangan. Segala kelebihan dan manfaat yang bisa diambil merupakan hasil dari bimbingan dan bantuan segenap pengajar, dan segala kelemahan dalam karya ini merupakan akibat dari kurangnya pengalaman dan pengetahuan penulis. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi segenap pihak, terutama bagi Teknik Informatika.
Malang, 18 April 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Tujuan Penelitian ... 2 1.4. Batasan Masalah ... 2 1.5. Metodologi ... 2 1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1. Hasil Penelitian Terkait ... 5
2.2. Sistem Kontrol ... 6
2.2.2. Klasifikasi Sistem Kontrol ... 8
2.2.2.1. Open Loop ... 9
2.2.2.2. Close Loop ... 9
2.2.3. Karakteristik Sistem Kontrol Otomatik ... 10
2.2.4. Aplikasi Sistem Kontrol ... 11
2.3. Arduino ... 11
2.3.1. Arduino Uno ... 14
2.3.2. Bahasa C ... 15
2.4. Radio Frequency Identification (RFID) ... 16
2.4.1. Tag RFID ... 17
2.4.1.1. Passive RFID Tag (Tag Pasif) ... 18
2.4.1.2. Active RFID Tag ... 19
2.4.1.3. Semi Passive RFID Tag ... 19
2.4.2. Reader RFID ... 20
2.5. Liquid Crystal Display (LCD) ... 20
2.6. Catu Daya ... 24
2.7. Sensor Piezo ... 24
2.8. Relay ... 25
2.9. Buzzer ... 27
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN ... 29
3.1. Analisis ... 29
3.1.1. Analisis Masalah ... 29
3.1.2. Analisis Pemecahan Masalah ... 29
3.1.3. Analisis Kebutuhan Sistem ... 30
3.1.3.1. Kebutuhan Perangkat Keras ... 30
3.1.3.2. Kebutuhan Perangkat Lunak ... 31
3.1.4. Spesifikasi ... 31
3.2. Perancangan Sistem Arduino ... 31
3.2.2. Perancangan RFID Reader ... 34
3.2.3. Perancangan Sensor Piezo ... 36
3.2.4. Rangkaian Relay ... 37
3.2.5. Coding ... 38
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 43
4.1 Metode Implementasi dan Pengujian ... 43
4.2 Implementasi Sistem ... 43
4.2.1 Implementasi Rangkaian Sistem Arduino Uno ... 44
4.2.2 Implementasi Rangkaian LCD display 20x4 ... 44
4.2.3 Implementasi Sensor Piezo Electric ... 48
4.2.4 Implementasi Rangkaian RFID ... 49
4.2.5 Implementasi Sistem Relay ... 51
4.2.6 Implementasi Sistem Keseluruhan ... 52
4.3 Pengujian Sistem ... 53
4.3.1 Pengujian Rangkaian Sistem Arduino Uno ... 53
4.3.2 Pengujian Rangkaian LCD display 20x4 ... 55
4.3.3 Pengujian Sensor Piezo Electric ... 58
4.3.4 Pengujian Rangkaian RFID ... 59
4.3.5 Pengujian Rangkaian Relay ... 61
4.3.6 Pengujian Kesesluruhan Sistem ... 62
4.3.6.1 Cara Pengujian ... 62
4.3.6.1.1 Kondisi Tag RFID Terdaftar ... 62
4.3.6.1.2 Kondisi Tag RFID Belum Terdaftar ... 63
4.3.6.1.3 Kondisi Piezo Menerima dan Tidak MenerimaGetaran ... 64
4.3.6.2 Hasil Pengujian ... 64
1.1. Kesimpulan ... 69
1.2. Saran ... 69
DAFTAR PUSTAKA ... 71
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... 72
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Macam-macam Arduino ... 12
Tabel 2.2 Deskripsi Arduino Uno ... 15
Tabel 2.3. Deskripsi pin pada LCD ... 23
Tabel 3.1 Pin RFID ... 35
Tabel 4.2 Implementasi pemasangan sensor Piezo ... 49
Tabel 4.1 Pengujian Sistem Arduino Uno ... 53
Tabel 4.2 Pengujian Black box pada Arduino Uno ... 54
Tabel 4.3 Pengujian Black box pada LCD ... 57
Tabel 4.4 Pengujian Black box pada Piezo Electric ... 58
Tabel 4.5 Pengujian Black box pada RFID ... 60
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Contoh Sistem Kontrol ... 7
Gambar 2.2. Sistem Kontrol Otomatik ... 8
Gambar 2.3. Sistem Kontrol Lingkar Tertutup ... 10
Gambar 2.4. Board Arduino Uno R3 ... 14
Gambar 2.5. Diagram sederhana system RFID secara umum ... 17
Gambar 2.6. Layout dasar RFID tag ... 17
Gambar 2.7. Tag RFID ... 18
Gambar 2.8. Contoh Tag RFID pasif ... 18
Gambar 2.9. Tag RFID aktif ... 19
Gambar 2.10. RFID Reader ... 20
Gambar 2.11 LCD display 4 x 20 karakter ... 20
Gambar 2.12. Piezo disk ... 24
Gambar 2.13. Rangkaian untuk membuat piezo disk sebagai buzzer ... 25
Gambar 2.14. Ilustrasi dari sebuah relay ... 26
Gambar 2.15 Contoh sebuah relay miniature ... 27
Gambar 2.16 Bentuk fisik buzzer ... 28
Gambar 3.1 Arsitektur Smart Card ... 32
Gambar 3.2. Perancangan Sistem Arduino ... 33
Gambar 3.3 Arduino 1.6.8 ... 34
Gambar 3.4 Skematik RFID-RC522 ... 34
Gambar 3.5 Skematik Rancangan RFID dengan Arduino ... 36
Gambar 3.6 Koneksi Piezo electric dengan Arduino ... 37
Gambar 3.7 Rangkaian Relay ... 37
Gambar 3.8 Flowchart RFID Reader ... 38
Gambar 3.9 Flowchart LCD ... 39
Gambar 3.10 Flowchart Arduino ... 40
Gambar 3.12 Flowchart Piezo Electric ... 42
Gambar 4.1 sistem Arduino Uno ... 44
Gambar 4.2 LCD display 20x4 ... 45
Gambar 4.3 Tampilan ID Tag ... 45
Gambar 4.4 Tampilan kondisi mesin menyala ... 46
Gambar 4.5 Tampilan kondisi mesin mati ... 47
Gambar 4.6 Tampilan ID Tag salah ... 48
Gambar 4.7 Implementasi Piezo Electrici ... 49
Gambar 4.8 RFID Reader RC522 ... 50
Gambar 4.9 Implementasi pembacaan tag yang terdaftar ... 50
Gambar 4.10 Implementasi tag salah ... 51
Gambar 4.11 Implementasi Relay ... 52
Gambar 4.12 Rangkaian Sistem Tampak Depan ... 52
Gambar 4.13 Pengujian Arduino Uno ... 53
Gambar 4.14 Pengujian Menampilkan ID Tag ... 55
Gambar 4.15 Pengujian LCD Kondisi Mesin Nyala ... 55
Gambar 4.16 Pengujian LCD Kondisi Mesin Mati ... 56
Gambar 4.17 Pengujian LCD Akses Ditolak ... 56
Gambar 4.18 Pengujian Piezo Electric ... 58
Gambar 4.19 Pengujian Membaca Tag Diterima ... 59
Gambar 4.20 Penguian Membaca Tag Ditolak ... 60
Gambar 2.21 Pengujian Smart Card Terdaftar ... 62
Gambar 2.22 Pengujian Smart Card Belum Terdaftar ... 63
Gambar 4.21 Peletakan LCD display ... 65
Gambar 4.23 Peletakan sensor Piezo ... 67 Gambar 4.24 Arsitektur Keseluruhan ... 68
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Macam-macam Arduino ………...12
Tabel 2.2 Deskripsi Arduino Uno ……….15
Tabel 2.3. Deskripsi pin pada LCD ………...24
Tabel 3.1 Pin RFID ………...36
Tabel 4.2 Implementasi pemasangan sensor Piezo ………...50
Tabel 4.1 Pengujian Sistem Arduino Uno ………55
Tabel 4.2 Pengujian Black box pada Arduino Uno ………...56
Tabel 4.3 Pengujian Black box pada LCD ………59
Tabel 4.4 Pengujian Black box pada Piezo Electric ………..60
Tabel 4.5 Pengujian Black box pada RFID ………...62
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Contoh Sistem Kontrol ...7
Gambar 2.2. Sistem Kontrol Otomatik ...8
Gambar 2.3. Sistem Kontrol Lingkar Tertutup ……….10
Gambar 2.4. Board Arduino Uno R3 ………15
Gambar 2.5. Diagram sederhana system RFID secara umum ………..17
Gambar 2.6. Layout dasar RFID tag ……….18
Gambar 2.7. Tag RFID ……….18
Gambar 2.8. Contoh Tag RFID pasif ………19
Gambar 2.9. Tag RFID aktif ……….19
Gambar 2.10. RFID Reader ...20
Gambar 2.11 LCD display 4 x 20 karakter ………...…21
Gambar 2.12. Piezo disk ………...25
Gambar 2.13. Rangkaian untuk membuat piezo disk sebagai buzzer ………...26
Gambar 2.14. Ilustrasi dari sebuah relay ………...26
Gambar 2.15 Contoh sebuah relay miniature ………28
Gambar 2.16 Bentuk fisik buzzer ……….29
Gambar 3.1 Arsitektur Smart Card ………...33
Gambar 3.2. Perancangan Sistem Arduino ………...34
Gambar 3.3 Arduino 1.6.8 ………35
Gambar 3.4 Skematik RFID-RC522 ……….35
Gambar 3.5 Skematik Rancangan RFID dengan Arduino ………37
Gambar 3.6 Koneksi Piezo electric dengan Arduino ………38
Gambar 3.7 Rangkaian Relay ………...38
Gambar 3.8 Flowchart RFID Reader ………39
Gambar 3.9 Flowchart LCD ………..40
Gambar 3.10 Flowchart Arduino ………..42
Gambar 3.12 Flowchart Piezo Electric ……….43
Gambar 4.1 sistem Arduino Uno ………..45
Gambar 4.2 LCD display 20x4 ……….46
Gambar 4.3 Tampilan ID Tag ………...47
Gambar 4.4 Tampilan kondisi mesin menyala ………..48
Gambar 4.5 Tampilan kondisi mesin mati ………48
Gambar 4.6 Tampilan ID Tag salah ………..49
Gambar 4.7 Implementasi Piezo Electrici ………50
Gambar 4.8 RFID Reader RC522 ……….51
Gambar 4.9 Implementasi pembacaan tag yang terdaftar ……….52
Gambar 4.10 Implementasi tag salah ………53
Gambar 4.11 Implementasi Relay ……….53
Gambar 4.12 Rangkaian Sistem Tampak Depan ………..54
Gambar 4.13 Pengujian Arduino Uno ………...55
Gambar 4.14 Pengujian Menampilkan ID Tag ……….57
Gambar 4.15 Pengujian LCD Kondisi Mesin Nyala ……….57
Gambar 4.16 Pengujian LCD Kondisi Mesin Mati ………...58
Gambar 4.17 Pengujian LCD Akses Ditolak ………58
Gambar 4.18 Pengujian Piezo Electric ……….60
Gambar 4.19 Pengujian Membaca Tag Diterima ………..61
Gambar 4.20 Penguian Membaca Tag Ditolak ……….62
Gambar 2.21 Pengujian Smart Card Terdaftar ………..64
Gambar 2.22 Pengujian Smart Card Belum Terdaftar ………..65
Gambar 4.21 Peletakan LCD display ………67
Gambar 4.23 Peletakan sensor Piezo ………69 Gambar 4.24 Arsitektur Keseluruhan ………..70
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
Nahrowi. 2012. Perancangan Sistem Keamanan Kendaraan Bermotor dengan Fasilitas Missedcall Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 16. Proyek Akhir. Jember : Universitas Jember.
Firmansyah Haris Muhammad, Ramdhani, M, Nurmantris Andi Dwi. 2015. Keamanan Sepeda Motor Berbasis RFID dengan Sistem Peringatan melalui SMS Gateway. Karya Ilmiah. Vol 9: Hal 1-9.
Adriansyah Andi. 2012. Pengantar Sistem control. Ebook. Vol 8: Hal 1-8.
Arduino. 2016. Broad Arduino Uno R3.http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno. 13 Januari 2016.
Mahadhir. 2008. Rancang Bangun Sistem Identifikasi Kendaraan pada Akses Masuk menggunakan Teknologi RFID. Skripsi. Jakarta : Universitas Indonesia. Nur Miskah. 2012. Alat Pengukuran Suhu Otomatis Berbasis Mikrokontroller
ATMega 8535 dengan Penampilan LCD. Tugas Akhir. Medan : Universitas Sumatera Utara.
Sinaga Ramando. 2010. Perancangan Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Temperatur Ruangan Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8535 dan PC. Tugas Akhir. Medan : Universitas Sumatera Utara.
Kadir Abdul. 2014. Arduino. Penerbit Andi. Yogyakarta.
Wardoyo Siswo, Pramudyo Suryo Anggoro. 2014. Pengantar Mikrokontroller dan Aplikasi pada Arduino. Penerbit Teknosain. Cilegon.
Harahap Rosadi Marina. 2015. Rangkaian dan Pengujian Sistem Kontrol Aliran Air dengan Mikrokontroller ATMEGA8535 dan Pemrograman C. Tugas Akhir. Medan : Universitas Sumatera Utara.
Fitriani Ledyana. 2016. Perancangan Sistem Navigator Keamanan Kendaraan Berbasis ATMEGA 8535. Skripsi. Medan : Universitas Sumatera Utara.
