PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KEAMANAN KENDARAAN BERMOTOR MENGGUNAKAN FINGER PRINT DAN ID PAD BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 Laporan Tugas Akhir Ditulis Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3
Oleh :
RUDI SATRIA GULTOM
LINDON JONSON SIMANJUNTAK
NIM. 1005041042
NIM. 1005041023
NIKANOR PURBA
AMRA YUNITA L. TOBING
NIM. 1005041031
NIM. 1005041005
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK Penggunaan kendaraan bermotor sangat luas ditengah masyarakat, namun pemilik kendaraan sepeda motor cemas meninggalkan kendaraannnya di tempat parkir dikarenakan pencurian kendaraan bermotor yang makin marak akhir – akhir ini, dimana pencurian dapat dilakukan dengan cepat dan tanpa menggunakan kunci kendaraan. Adapula pembuat kunci duplikat yang dengan mudahnya bisa meniru kunci kendaraan orang lain dan digunakan untuk mencuri kendaraan tersebut. Untuk itu diperlukan kunci ganda tambahan sebagai pengaman kendaraan bermotor. Dalam tugas akhir ini merancang alat untuk keamanan kendaraan bermotor yang menggunakan input sidik jari dan juga password untuk menyalakan kendaraan. Sehingga kunci yang telah digandakan tidak akan bisa digunakan jika tidak ada masukan dari sidik jari atau kode akses password dari si pemilik, dan dilengkapi juga dengan sensor batas yang dipasangkan pada stang kendaraan bermotor yang akan memberikan masukan kepada system jika kendaraan diganggu oleh orang lain yang nantinya akan mengaktifkan alarm, penguncian system pengapian, dan mengirim pesan singkat pada si pemilik kendaraan.
Keyword: mikrokontroller, sidik jari ,password , kendaraan bermotor
iii
DAFTAR ISI Halaman LEMBARAN PERSETUJUAN .................................................................... ……i LEMBARAN PENGESAHAN...................................................................... …...ii ABSTRAK ...................................................................................................... …..iii DAFTAR ISI ................................................................................................... …..iv KATA PENGANTAR .................................................................................... ….vii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... …..ix DAFTAR TABEL .......................................................................................... …..xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. ….xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................ …...1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... …...3 1.3 Batasan Masalah ......................................................................... …...3 1.4 Tujuan ........................................................................................ …...3 1.5 Metodologi . ................................................................................ …...4 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................. …...4 BAB II TEORI DASAR 2.1 Mikrokontroler ATMEGA 8535 ................................................. …...5 2.1.1 Konfigurasi Pin. ................................................................. …...6 2.1.2 Diagram Blok ATMEGA 8535.......................................... … 11 2.2 Mikrokontroler AT89S52 ........................................................... ….12 2.2.1 Fitur Mikrokontroler AT89S52. ........................................ ….12 2.2.2 konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52. ........................ ….13 2.2.3 Arsitektur dan Blok Diagram AT89S52. ........................... ….15 2.3 Pemindai Sidik Jari ...................................................................... ….17 2.3.1 Pemindai Sidik Jari Secara Umum. ................................... ….17 2.3.2 Pola Sidik Jari . .................................................................. ….17 2.3.3 Modul Sidik Jari I918. ....................................................... ….21 2.4 Capacitor Discharge Ignition ....................................................... ….22 2.4.1 Cara Kerja Sistem Pengapian CDI – AC . ......................... ….23
iv
2.4.2 Bagian – Bagian CDI. ........................................................ ….25 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) M1632 16 x 2 Char .................... ….26 2.5.1 Fitur LCD .......................................................................... ….28 2.5.2 Cara Kerja LCD................................................................. ….28 2.6 Keypad Matriks 4 x 4.................................................................. ….29 2.6.1 Proses Scanning. ................................................................ ….30 2.7 Limit Switch ............................................................................... ….32 2.8 AT Command pada SMS System handphone............................. ….33 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Diagram Proses. ...................................................... ….35 3.2 Perancangan Perangkat keras Sistem .......................................... ….37 3.2.1 Blok Diagram ..................................................................... ….37 3.2.2 Perancangan Rangkaian .................................................... ….38 a. Sensor Akses Sidik Jari. ................................................ ….38 b. Keypad.......................................................................... ….40 c. Pengendali Utama. ......................................................... ….40 d. Display LCD.................................................................. ….41 e. Penguat. ......................................................................... ….42 f. Pengendali SMS. ............................................................ ….44 g. rangkaian sensor batas. .................................................. ….44 3.3 Perancangan PCB ........................................................................ ….45 3.3.1 Pembuatan jalur PCB . ....................................................... … 45 3.3.2 Pencetakan dan Pelarutan PCB . ....................................... ….47 3.3.3 Pemeriksaan dan Perbaikan Jalur PCB . ............................ ….47 3.3.4 Penyolderan Komponen . ................................................... ….48 3.4 Perancangan Perangkat Lunak Sistem ........................................ ….48 3.4.1 Flowchart Program pengendali Utama .............................. ….48 3.4.2 Flowchart Program Pengendali SMS. ................................ ….49 3.4.3 Langkah – Langkah Pembuatan Program. ......................... ….51 3.4.4 Perancangan dan Penyusunan PDU . ................................. ….52 3.5 Spesifikasi Alat. ........................................................................... ….55
v
BAB IV PENGUJIAN, ANALISA, DAN PEMBAHASAN SISTEM 4.1 Pengujian dan Analisa Rangkaian Sidik Jari .............................. ….56 4.2 Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Batas ........................... ….57 4.3 Pengujian dan Analisa Rangkaian Transistor ............................. ….59 4.4 Pengukuran dan Analisa Rangkaian Relay ................................. ….61 4.5 Pembahasan program pemindai sidik jari ................................... ….63 4.6 Pembahasan program limit switch dan alarm . ........................... … 65 4.7 Pembahasan program pengaktifan transistor .............................. ….67 4.8 Pembahasan Program Pengendali SMS . ..................................... ….69 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................. ….73 5.2 Saran ............................................................................................ ….73 DAFTAR AKRONIM . .................................................................................. ….74 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... ….75 LAMPIRAN .................................................................................................... ….76
vi
KATA PENGANTAR Puji dan Syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas berkat Rahmat dan HidayahNya sehingga penulis dapat dapat menyelesaikan Tugas Akhir dan penulisan Laporan ini. Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Perancangan Dan Pembuatan Sistem Keamanan Kendaraan Bermotor Menggunakan Fingerprint dan ID PAD Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535”. Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan akademik dan untuk menyelesaikan pendidikan Program Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak mengalami hambatan dan kesulitan, namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak maka tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu penulis banyak mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M.Syahruddin, ST.M.T., Direktur Polikteknik Negeri Medan. 2. Ibu Ir. Rina Anugrahwaty, M.T. Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Berman Panjaitan, ST, M.T. Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. 4. Bapak Ing. Heru Pranoto ST. Dosen Pembimbing dan Dosen Wali Penulis. 5. Segenap Dosen Dan Staff Pengajar serta civitas Akademik di Program Studi Teknik Elektronika dan Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 6. Teristimewa Kepada Orang Tua kami Tercinta, terima kasih atas segala do’a dan dukungannya serta kakak,abang dan adik penulis. 7. Semua Teman – teman di UKM Merpati Putih POLMED. 8. Seluruh Teman-teman di Politeknik Negeri Medan Program Studi Teknik Elektronika khususnya mahasiswa/i kelas EK – 6B 10 yang sama-sama merasakan hawa panas dingin dalam penyelesaian Tugas Akhir. 9. Dan Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
vii
Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi siapapun yang membacanya dan berguna dikemudian hari.
Medan, 22 Agustus 2013 Hormat Kami,
Penulis
viii
DAFTAR GAMBAR Gambar
Halaman
2.1 Diagram Pin Mikrokotroler ATMEGA 8535 .......................................... …...6 2.2 Diagram Blok ATMEGA 8535 ................................................................ ….11 2.3 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 .............................................. ….13 2.4 Rangkaian Reset AT89S52 ...................................................................... ….15 2.5 Arsitektur mikrokotroler AT89S52 .......................................................... ….16 2.6 Pola Sidik Jari .......................................................................................... ….17 2.7 Titik Acuan Minutiae Pada Sidik Jari ...................................................... ….18 2.8 Diagram Sensor Kapasitif Sederhana....................................................... ….20 2.9 Proses Scanning ....................................................................................... ….21 2.10 Pencocokan Pola Minutiae ....................................................................... ….21 2.11 Modul Sidik Jari I918. ............................................................................. ….22 2.12 CDI Tiger ................................................................................................. ….23 2.13 Skema Sistem pengapian Sepeda Motor .................................................. ….23 2.14 Rangkaian CDI Unit................................................................................. ….24 2.15 Arus Sinyal Ke SCR ................................................................................ ….24 2.16 Gambar Pin LCD ..................................................................................... ….27 2.17 Skema Keypad Matriks 4x4 ..................................................................... ….30 2.18 Simbol Dan Bentuk Fisik Limit Switch ................................................... ….33 3.1 Diagram Proses ........................................................................................ ….35 3.2 Diagram Blok. .......................................................................................... ….37 3.3 Rangkaian FingerPrint ............................................................................ ….39 3.4 Rangkaian Keypad. .................................................................................. ….40 ix
3.5 Rangkaian system pengendali utama. ...................................................... ….41 3.6 Konfigurasi LCD pada ATMEGA 8535. ................................................. ….42 3.7 Penguat untuk mengendalikan relay . ...................................................... ….43 3.8 Rangkaian Pengendali SMS . ................................................................... … 44 3.9 Rangkaian Sensor Batas . ......................................................................... ….45 3.10 Layout PCB Kontroler Utama dan SMS . .............................................. ….46 3.11 Layout PCB Relay . ................................................................................. ….46 3.12 Flowchart Pengendali Utama . ................................................................. ….49 3.13 Flowchart Pengendali SMS . .................................................................... … 50 4.1 Pengukuran Rangkaian FingerPrint ......................................................... ….56 4.2 Pengukuran Rangkaian Sensor Batas ....................................................... ….58 4.3 Pengujian rangkaian transistor ................................................................. .....59 4.4 Pemberian logika 1 atau 0 pada transistor ............................................... ….68 4.5 Rangkaian Pengendali SMS . ................................................................... … 69
x
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
2.1 Penjelasan pin Mikrokontroler ATMEGA 8535 ....................................... …...7 2.2 Penjelasan Pin Pada PORT A .................................................................... …...8 2.3 Penjelasan Pin Pada PORT B..................................................................... …...9 2.4 Penjelasan Pin Pada PORT C..................................................................... ….10 2.5 Penjelasan Pin Pada PORT D .................................................................... ….10 2.6 Data PORT 3 Pin 10 – 17 .......................................................................... ….14 2.7 Konfigurasi Pin LCD ................................................................................. ….27 2.8 Perintah – perintah AT Command Yang Sering Digunakan ...................... ….33 3.1 Konversi Karakter SMS . ........................................................................... ….54 3.2 Konversi 7 bit Menjadi 8 bit . .................................................................... ….54 4.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Sidik Jari . ................................................... ….57 4.2 Hasil teori sidik jari.. .................................................................................. ….57 4.3 Hasil Pengukuran sensor batas . ................................................................. ….58 4.4 Hasil teori sensor batas............................................................................... ….59 4.5 Hasil Pengukuran Transistor . .................................................................... ….60 4.6 Hasil perhitungan transistor ....................................................................... ….60 4.7 Hasil Pengukuran relay . ............................................................................ … 62 4.8 Hasil Teori. ................................................................................................. … 62 4.9 Analisa Kondisi Output. ............................................................................. ….63
xi
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Gambar Rangkaian .......................................................................................... 76 2. Tabel Kode ASCII........................................................................................... 77 3. Gambar System Kontroler Utama dan SMS ................................................... 77 4. Kondisi Standby Relay Kunci Kontak dan CDI Tidak Aktif .......................... 78 5. Kondisi Relay dan Kunci Kontak Aktif .......................................................... 78 6. Kondisi Relay Starter Aktif ............................................................................ 79 7. Kondisi Relay Alarm Aktif . ........................................................................... 79 8. Gambar Alat Keseluruhan . ............................................................................. 80 9. Rancangan PCB Untuk Implementasi . ........................................................... 81 10. List Program Pengendali Utama . ................................................................... 81 11. List Program Pengendali SMS . ...................................................................... 86
xii
