UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Sistem Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2007/2008
Sistem Absensi Berbasis RFID Adrianus Ananta Tirtodjojo (0800760074) Arie Santoso (0800738414) Mesakh Trianto Wiguna (0800739890)
Abstrak
Tujuan penelitian, adalah merancang sistem pengganti absensi kertas yang digunakan di Universitas Bina Nusantara dengan suatu sistem portabel yang menggunakan kartu RFID(Radio Frequency Identification Device) sebagai identifikasi mahasiswa. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan keberhasilan pengambilan data, jarak pembacaan, dan daya tahan baterai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem dapat menyimpan data absensi sebanyak 45 kartu sesuai dengan kapasitas memori yang digunakan, alat dapat beroperasi ±10 jam nonstop, jarak pembacaan kartu ke RFID reader sejauh 0 6.5cm dan dapat membatasi keterlambatan lebih dari 30 menit. Kata Kunci : Absensi, RFID, portabel, Bina Nusantara.
iv
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan karunia-Nya yang telah membimbing dan menguatkan hati penulis sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul “Sistem Absensi Berbasis RFID”, sebagai tugas akhir dan prasyarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan (S1) di Jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan serta dukungan moral dari banyak pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi ini : 1. Kedua orang tua, kakak, adik beserta seluruh keluarga penulis yang telah memberikan dorongan semangat, motivasi, materil dan doa untuk kami dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi ini. 2. Rudy Susanto, S. Kom. selaku Dosen Pembimbing dan kepala LABLITBANG SK yang telah meluangkan waktu dan tenaganya untuk memberikan bimbingan dan petunjuk sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. 3. Bapak Prof. Dr. Geraldus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat menimba ilmu dalam jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Ir.Sablin Yusuf, M.Sc, M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat menimba ilmu dalam jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara. v
5. Bapak Wiedjaja, S.Kom, M.Kom., selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan waktu, bimbingan, saransaran dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Bapak Robby Saleh, S.Kom, MT, selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara. 7. Bapak S. Liawatimena, S. Kom., Pgdip.App.Sci., Dr. dan Bapak Jimmy Linggarjati, S.Kom., M.Sc. selaku dosen konsultasi yang telah meluangkan waktu, pikiran, ide dan masukan. 8. Bapak Endra, S. Kom. selaku kepala LAB Computer Engineering. 9. Nabil, S. Kom., Jati Indra Pramasto, S. Kom. dan para rekan LAB Litbang SK yang telah banyak membantu dan memberikan masukkan serta dukungan kepada penulis selama penyusunan penelitian. 10. Para Dosen dan Staff Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan ilmu bimbingan dan pengajaran yang sangat berharga kepada penulis. 11. Para rekan Asisten dan Staff Computer Engineering Labolatorium Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan masukkan dan dukungan yang berharga. 12. Sahabat kami Samuel Yulianus Barail, Bobby Wibisono, dan Shendy yang telah banyak memberikan masukkan dan bantuan teknis. 13. Teman skripsi kami Alfredo Antoni, Anton Marius, Eddy, dan Hartono yang bersama sama dalam suka dan duka. 14. Yang tercinta Intan Destalia Budiastuti dan Nina yang selama ini memberikan semangat dan gairah dalam mengerjakan tugas ini.
vi
15. Teman – teman Jurusan Sistem Komputer yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu yang selalu memberikan dukungan, dorongan, masukkan dan ide selama penyelesaian penelitian ini.
Tiada gading yang retak, tiada orang yang sempurna oleh karena itu penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penelitian ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari berbagai pihak dan rekan-rekan pembaca agar penelitian ini menjadi lebih baik. Akhir kata, semoga penelitian ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kepentingan orang banyak dan sebagai masukkan bagi perkembangan dunia digital. Terima kasih.
Jakarta, 23 Juni 2008
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul Luar….…….………….………….………….………….…………..........i Halaman Judul Dalam.. …….………….………….………….………….………............ii Halaman persetujuan Hardcover.……………………………………….…….........iii Abstrak……………………………………………………………………….……... iv Prakata……………………………………………………………………………..... v Daftar Isi……….………….………….………….………….…………............. viii Daftar Tabel…….………….………….………….………….………….…………. xii Daftar Gambar…….………….………….………….………….………….………... xiii Daftar Lampiran…….………….………….………….………….………….……..... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN..............................................................................................1 1.1
Latar Belakang.....................................................................................................1
1.2
Ruang Lingkup....................................................................................................2
1.3
Tujuan dan Manfaat.............................................................................................3
1.4
Metodologi Penelitian.........................................................................................4
1.5
Sistematika Penulisan..........................................................................................4
BAB 2 LANDASAN TEORI…………………………………………………………6 2.1
Teori Umum Sistem Absensi...............................................................................6
2.2
Teori Radio Frequency Identification.................................................................8 2.2.1
Tag dan Reader RFID.........................................................................9
viii
2.3
2.4
2.2.2
Jenis – jenis Frequensi Yang Digunakan RFID....................................13
2.2.3
Regulasi dan Standarisasi RFID………………………………............14
Teori Mikrokontroler AVR ATmega 16...........................................................16 2.3.1
Fitur Mikrokontroler AVR ATmega 16................................................17
2.3.2
Arsitektur AVR ATmega 16.................................................................18
2.3.3
Konfigurasi pin......................................................................................20
2.3.4
Organisasi Memori Mikrokontroler AVR ATmega 16.........................22
Teori EEPROM (Electrically Erasable and Programable Read Only Memory) AT24C08………………………………………………………………….......24
2.5
2.6
2.4.1
Fitur AT24C08……………………………………………..…………24
2.4.2
Konfigurasi Pin AT24C08…………………………………………….24
2.4.3
Device Operation and Bus Timing……………………………………26
Teori Real Time Clock DS1307.......................................................................27 2.5.1
Fitur DS1307…………………………….....…………………………28
2.5.2
Konfigurasi Pin DS1307.......................................................................28
2.5.3
RTC dan RAM Address Map………………...……………………….30
2.5.4
Register – register……………………………………………………. 31 2.5.4.1
Jam dan Tanggal…………………………………………… 31
2.5.4.2
Register Control.....................................................................32
Teori Antar Muka............................................................................................. 33 2.6.1
Teori Standar Komunikasi Serial I2C................................................... 33
2.7
Teori Digital Switching 4066........................................................................... 35
2.8
Teori LCD (Liquid Crystal Display) 16x2....................................................... 37 2.8.1
Spesifikasi Fisik dan Konfigurasi Pin.................................................. 37 ix
2.9
2.8.2
Pengiriman Data LCD.......................................................................... 39
2.8.3
Register – register LCD........................................................................ 40
2.8.4
Pemrograman Layar LCD.................................................................... 42
2.8.5
Perintah – perintah LCD...................................................................... 43
Teori Visual Basic............................................................................................ 43
2.10 Teori Microsoft Access.................................................................................... 44
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM........................................................................... 45 3.1. Perancangan Perangkat Keras......................................................................... 47 3.1.1
Modul Utama Sistem Minimum…………………………………….. 47
3.1.2
Mikrokontroler AVR………………………………………………… 48
3.1.3
RFID reader dan RFID tag…………………………………………... 49
3.1.4
Real Time Clock DS1307..................................................................... 51
3.1.5
Komunikasi Serial RS-232....................................................................52
3.1.6
LCD (Liquid Crystal Display) 16x2......................................................53
3.1.7
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Memory) 24C08…. 54
3.1.8
Digital Switching 4066………………………………………………..56
3.1.9
Modul Catu Daya…………………………………………................. 57
3.1.10 Modul Battery Monitor.........................................................................58 3.2
Perancangan Piranti Lunak...............................................................................59 3.2.1 Perancangan Piranti Lunak Pada Alat Absensi.................................... 60 3.2.2
Perancangan Piranti Lunak Pada User Interface.................................. 64
3.2.3
Diagram Alir Isi Combo....................................................................... 69
3.2.4
Diagram Alir Extract Data Dosen…………………………………….70 x
3.2.5
Diagram Alir Extract Data Mata Kuliah……………………………...72
3.2.6
Diagram Alir Extract Data RFID……………………………………..74
3.2.7
Diagram Alir Insert Mahasiswa………………………………………76
3.2.8
Diagram Alir Validasi Data………………………………………….. 79
3.2.9
Microsoft Access.................................................................................. 80
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI............................................................83 4.1
Spesifikasi Sistem..............................................................................................83 4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras…………………………………………...83 4.1.2. Komputer................................................................................................84 4.1.3. Rancang Bangun Sistem Minimum...................................................... 85
4.2. Daftar Komponen..............................................................................................89 4.3. Implementasi Sistem.........................................................................................91 4.3.1
Prosedur Penggunaan Sistem................................................................91
4.4
Pengujian Sistem...............................................................................................94
4.5
Evaluasi...........................................................................................................111
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN...........................................................................112 5.1. Simpulan...........................................................................................................112 5.2. Saran.................................................................................................................112
Daftar Pustaka ................................................................................................................. xvii Riwayat Hidup ............................................................................................................... xviii
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perbandingan kemampuan RFID dengan Barcode......................................... 9 Tabel 2.2 Bit – bit Register Control…………………………………………………… 32 Tabel 2.3 Frekuensi Output Squarewave........................................................................ 33 Tabel 2.4 Konfigurasi PIN IC 4066................................................................................ 36 Tabel 2.5 Deskripsi pin LCD 16x2................................................................................. 38 Tabel 2.6 Modus Operasi LCD....................................................................................... 40 Tabel 3.1 Device select code…………………………………………………………... 55 Tabel 4.1 Tabel daftar komponen.................................................................................... 89 Tabel 4.2 Percobaan 1 pengambilan data RFID.............................................................. 95 Tabel 4.3 Percobaan 2 pengambilan data RFID.............................................................. 96 Tabel 4.4 Percobaan 3 pengambilan data RFID.............................................................. 97 Tabel 4.5 Percobaan 4 pengambilan data RFID.............................................................. 98 Tabel 4.6 Percobaan 5 pengambilan data RFID.............................................................. 99 Tabel 4.7 Percobaan 6 pengambilan data RFID............................................................ 100 Tabel 4.8 Percobaan 7 pengambilan data RFID.............................................................101 Tabel 4.9 Percobaan 8 pengambilan data RFID.............................................................102 Tabel 4.10 Percobaan 9 pengambilan data RFID...........................................................103 Tabel 4.11 Percobaan 10 pengambilan data RFID........................................................ 104 Tabel 4.12 Pembacaan data dengan menggunakan timer...............................................106 Tabel 4.13 Jarak pembacaan data dari ID tag ke RFID reader didalam casing.............107 Tabel 4.14 Percobaan ketahanan baterai........................................................................109
xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 WaspTime Standart – RFID Time and Attendance System………………. 7 Gambar 2.2 AS-100 Proximity Card Reader…………………………………………… 7 Gambar 2.3 Kontak RFID Tag Dengan RFID Reader.....................................................10 Gambar 2.4 Block Diagram AVR ATmega 16................................................................17 Gambar 2.5 Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16........................................................19 Gambar 2.6 Konfigurasi Pin –pin Mikrokontroler ATmega 16.......................................20 Gambar 2.7 Program Memori Map..................................................................................22 Gambar 2.8 Konfigurasi Pin AT24C08………………………………………………....24 Gambar 2.9 Write Cycle Timing (SCL: Serial Clock, SDA : Serial Data I/O)…………26 Gambar 2.10 Data Validity……………………………………………………………...26 Gambar 2.11 Konfigurasi Pin DS1307.............................................................................28 Gambar 2.12 Block Diagram DS1307..............................................................................30 Gambar 2.13 Pengalamatan DS1307................................................................................30 Gambar 2.14 Register – register Timekeeper DS1307.....................................................31 Gambar 2.15 Koneksi SDA, SCL……………………………………………………….33 Gambar 2.16 Pengalamatan Serial EEPROM I2C...........................................................35 Gambar 2.17 IC Digital Switching 4066..........................................................................36 Gambar 2.18 LCD Alphanumerik Dengan 2 baris 16 karakter........................................37 Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Absensi......................................................................45 Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Absensi Keseluruhan......................................................47 Gambar 3.3 Modul Mikrokontroler AVR........................................................................49
xiii
Gambar 3.4 Format Output Data ASCII.......................................................................... 50 Gambar 3.5 Rangkaian RFID reader............................................................................... 51 Gambar 3.6 Rangkaian DS1307...................................................................................... 52 Gambar 3.7 Rangkaian MAX232.................................................................................... 54 Gambar 3.8 LCD 16x2.................................................................................................... 53 Gambar 3.9 Hubungan LCD dengan Mikrokontroler AVR............................................ 54 Gambar 3.10 Jalur RFID ke AVR melalui 4066............................................................. 56 Gambar 3.11 Jalur MAX-232 ke AVR........................................................................... 57 Gambar 3.12 Modul Catu Daya……………………………………………………….. 58 Gambar 3.13 Modul Battery Monitor............................................................................. 59 Gambar 3.14 Diagram Alir Program AVR..................................................................... 61 Gambar 3.15 Diagram Alir Utama Program Visual Basic............................................. 63 Gambar 3.16 Diagram Alir Isi Combo………………………………………………... 68 Gambar 3.17 Diagram Alir Extract Data Dosen............................................................ 69 Gambar 3.18 Diagram Alir Extract Data Mata Kuliah................................................ 71 Gambar 3.19 Diagram Alir Extract Data RFID............................................................. 73 Gambar 3.20 Diagram Alir Insert Mahasiswa............................................................... 75 Gambar 3.21 Diagram Alir Inisialisais Serial dan Database.......................................... 76 Gambar 3.22 Diagram Alir Validasi Data...................................................................... 78 Gambar 3.23 Contoh Tabel ilmu_komputer difile Source.mdb………………………. 80 Gambar 3.24 Contoh Tabel data_mahasiswa difile source.mdb…………………….... 80 Gambar 3.25 Contoh tabel hasil absen di data_absen.mdb…………………………… 81 Gambar 4.1 Rancang Bangun Sistem Minimum............................................................ 85 Gambar 4.2 Alat absensi tampak atas............................................................................. 86 xiv
Gambar 4.3 Foto alat tampak atas.................................................................................. 87 Gambar 4.4 Foto alat tampak samping........................................................................... 88 Gambar 4.5 Kartu tag RFID........................................................................................... 88 Gambar 4.6 Gambar program Visual Basic.................................................................... 92 Gambar 4.7 Gambar Hasil Cetak Tabel.......................................................................... 93 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Tegangan Baterai.....................................................110
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Listing Program C pada AVR.........................................................................................L1 Listing Program Visual Basic......................................................................................... L2 Circuit Diagram Lengkap……...……………………………………………………… L3 Contoh hasil cetak absensi.............................................................................................. L4 Datasheet........................................................................................................................ L5
xvi
