PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PEMBATAS PENGISIAN BBM MENGGUNAKAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma 3
Oleh:
RESKI GUSTIRA OLIMPIA (1005112014) YUNITA MURNI
(1005112025)
PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PEMBATAS PENGISIAN BBM MENGGUNAKAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma 3
Oleh:
YUNITA MURNI (1005112025) RESKI GUSTIRA OLIMPIA
(1005112014)
PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah membuat suatu alat pembatas pengisian BBm menggunakan RFID berbasis mikrokontroller ATmega8535 yang dapat memperkecil masyarakat untuk melakukan kecurangan dalam melakukan pengisian BBM dan kelangkaan BBM yang terjadi akibat dari ulah masyarakat itu sendiri. Peralatan ini menggunakan beberapa perangkat utama dan tambahan diantaranya adalah RFID reader dan menggunakan ID12 yang
berfungsi
untuk
mengidentifikasi
kartu
akses
yang
digunakan.
mikrokontroler ATMEGA8535, Keypad, LCD ,dan Kartu RFID . Jika RFID Reader mendeteksi adanya saldo maka akan di tampilakan pada LCD. Setelah dilakukan pengujian alat, sistem bekerja dengan baik sesuai dengan apa yang diharapkan dimana kartu RFID dapat terdeteksi dan menampilkannya di LCD. Dari hasil pengujian alat yng dilakukan. Saldo Awal yang di miliki oleh kartu RFID adalah RP 50.000,00 .
kata kunci : RFID Reader, Mikrokontroler ATmega 8535, LCD, Keypad .
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan segenap kemampuan tenaga dan pikiran yang penulis miliki.
Laporan yang berjudul “Perancangan Dan Pembuatan Pembatas pengisian BBM menggunakan RFID Berbasis Mikrokontroler ATMega8535” ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma 3 Prgram Sudi Teknik Komputer Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan.
Dalam Laporan Tugas Akhir ini, penulis merancang dan membuat Pembatas pengisian BBM menggunakan mikrokontroler ATMega8535. Dalam hal ini penulis hanya ingin membuktikan bahwasanya mikrokontoler ATMega8535 bisa dijadikan pembatas pengisian BBM meskipun informasi yang ditampilkan masih sangat sederhana. Alat ini diharapkan dapat berjalan dengan baik, sehingga alat yang dibuat dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dibidang pengembangan mikrokontroler.
1. Bapak M. Syahruddin, M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Ibu Ir. Rina Anugrahwaty, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Dr.Benny B. Nst.,Dipl. Ing., M. Eng, selaku Kepala Program Studi Teknik Komputer Politeknik Negeri Medan. 4. Bapak Julham, S.T, M.Kom, selaku Dosen Pembimbing dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
5. Bapak Zakaria Sembiring, S.T, M.Sc, selaku Pembimbing dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 6. Ibu Eviliana Sembiring selaku Administrasi Program Studi Teknik Komputer Politeknik Negeri Medan, yang telah banyak membantu penulis untuk keperluan administrasi Laporan Tugas Akhir ini. 7. Bapak Makmur Tarigan yang telah membantu saya dan memberikan dukungan selama sidang berlangsung. 8. Seluruh Staf Pengajar Program Studi Teknik Komputer Politeknik Negeri Medan. 9. Teristimewa kedua orang tua penulis, Ayahandaku tercinta Muhammad Yunus, Ibunda tercinta Marsita atas cinta, kasih sayang, kesabaran, dukungan dan do’anya kepada penulis dalam segala hal dan kepada kakak dan adikku tersayang teguh Dwi Aditia Wardana Kusuma dan juga kepada seluruh keluarga penulis yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis. 10. Buat Wahyudhi Harsata sebagai tempat curahan hati sedih maupun bahagia yang selalu ada , dan juga seluruh keluarga dari Wahyudhi Harsata yang telah memberi semangat kepada penulis . 11. Buat Yunita Murni, sebagai rekan TA penulis sekaligus teman sedih maupun bahagia yang telah banyak membantu penulis. 12. Buat Yulinda Seldarini dan Anggun Rahmadani yang telah menemani selama ini , dan juga sebagai tempat curahan hati.
13. Buat Nur Khasanah, Endang Nababan, Nanni Susanti Sinaga, Lili Pertiwi dan para sahabat penulis yang selalu memberikan semangat dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 14. Seluruh teman-teman seperjuangan CE-6A, terima kasih atas semangat, dukungan dan doa-doanya. Semoga persahabatan ini hingga ujung waktu dan menjadi cerita klasik untuk kita semua nantinya. 15. Buat CE-11 dan CE-12 terima kasih atas semangat dan dukungannya. Terutama kepada panitia yang telah membantu dalam persiapan sidang tugas akhir kami.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kebaikan penulis dalam pembuatan laporan di masa mendatang. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, bagi pembaca dan penulis sendiri. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.
Medan,
30
Agustus 2013 Horm at Penulis,
Reski Gustira Olimpia NIM 1005112014
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK ......................................................................................................... i KATA PENGANTAR ...................................................................................... ii DAFTAR ISI ..................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR .........................................................................................viii DAFTAR TABEL ............................................................................................. x DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang ................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah .............................................................................. 3 1.4 Motivasi dan Tujuan ....................................................................... 3 1.4.1 Motivasi .................................................................................. 3 1.4.2 Tujuan .................................................................................... 4 1.5 Sasaran Penyelesaian Tugas Akhir ................................................. 4 1.5.1 Sasaran Penyelesaian Tugas Akhir ........................................ 4 1.4.2 Kontribusi Tugas Akhir ......................................................... 4 1.5 Metodologi Tugas Akhir ................................................................. 5
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Pengenalan Mikrokontroller ........................................................... 7 2.1.1 Sejarah dan perkembangan Mikrokontroller ......................... 8 2.1.2 Mikrokontroller AVR Atmega8535 ....................................... 9 2.1.2.1 Pengenalan Singkat ..................................................... 10 2.1.2.2 Konstruksi Mikrokontroller AVR Atmega8535 ......... 11 2.1.2.3 Arsitektur Mikrokontroller AVR Atmega8535........... 11
2.1.2.4 Peta memori ................................................................ 14 2.2 Radio Frekuensi Identification Secara Umum ................................ 15 2.2.1 Sistem RFID ........................................................................... 16 2.2.2 Tag RFID ............................................................................... 17 2.2.3 RFID Reader .......................................................................... 21 2.2.3.1 Cara Kerja Data Pada RFID Reader............................ 21 2.2.3.2 Modul RFID Reader ID-12 ......................................... 22 2.2.3.3 Konfigurasi Pin ID-12 ................................................. 23 2.2.3.4 Format Data Pada ID-12 ............................................. 24 2.2.3.5 Format Data ASCII ..................................................... 24 2.2.3.6 Format Data Wiegand26 ............................................. 25 2.2.3.7 Tingkat Akurasi Sistem RFID .................................... 26 2.2.3.8 Tingkat Akurasi sitem RFID Frekuensi Rendah ........ 26 2.2.3.9 Tingkat Akurasi Sistem RFID Frekuensi Tinggi ........ 27 2.3 Pemrograman Basic Compiler AVR ............................................... 28 2.3.1 Dasar Pemrograman Basic Compiler AVR ........................... 28 2.3.2 Karakter Dalam BASCOM ................................................. 29 2.3.3 Tipe Data .............................................................................. 29 2.3.4 Variabel ................................................................................ 30 2.3.5 Program Simulasi ................................................................. 30 2.3.6 Kontrol Program ................................................................... 32
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Sistem ........................................................................ 36 3.2 Perancangan Hardware (Perangkat Keras) ....................................... 37 3.2.1 Rangkaian RFID Reader ...................................................... 37 3.2.2 Perancangan Mikrokontroler ATMega 8535 ....................... 38 3.2.3 Rangkaian Scanning Keypad 4x4 ........................................ 41 3.2.4 Rangkaian Display ( LCD 2 X 16 ) ..................................... 42 3.3 Instalasi Downloader ........................................................................ 42 3.4 Perancangan Software ( Perangkat Lunak ) ..................................... 49 3.4.1 Flowchart .............................................................................. 49
3.4.1.1 Flowchart Utama ...................................................... 49 3.4.2 Program ................................................................................. 53 3.4.2.1 Inisialisati LCD dan Keypad .................................... 53 3.4.2.2 Program pengecekan Menu CEK ............................ 54 3.4.2.3 Program Pengecekan Tag RFID .............................. 54 3.4.2.4 Program Pengecekan Saldo ...................................... 55 3.4.3 Pengistalan Software BASCOM AVR ........................................... 55 3.4.4 Cara Kerja Dan Rangkaian Keseluruhan ........................................ 60
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Hardware .......................................................................... 62 4.1.1 Pengujian RFID........................................................................ 62 4.1.2 Pengujian Sistem Pendukung .................................................. 68 4.1.2.1 Pengujian Display ...................................................... 68 4.1.2.2 Pengujian Keypad ...................................................... 69 4.2 Pengujian Keseluruhan ....................................................................... 71
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 76 5.2. Saran ................................................................................................... 77
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 77 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 PIN Mikrokontroler ATMEGA8535 .................................................. 11 Gambar 2.2 Blok Diagram Mikrokontroler AVR ATMEGA8535 ........................ 13 Gambar 2.3 Memori Data AVR ATMEGA8535 ................................................... 15 Gambar 2.4 Blok Diagram Sistem Pembacaan Sinyal RFID ................................. 17 Gambar 2.5 Beberapa Bentuk Tag RFID ............................................................... 20 Gambar 2.6 Ilustrasi Proses Kerja Inductive Coupling .......................................... 21 Gambar 2.7Proses Kinerja Backscatter Coupling .................................................. 22 Gambar 2.8 Bentuk Fisik RFID ............................................................................. 22 Gambar 2.9 Spesifikasi pin pada ID-2, ID-12, dan ID-20 ...................................... 23 Gambar 2.10 Contoh Alamat Jaringan (Network Address) ................................... 28 Gambar 2.11 Tampilan listing BASCOM AVR ..................................................... 31 Gambar 2.12 Tampilan Simulasi Hardware ............................................................ 31 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Pembatas Pengisian BBM ............................... 36 Gambar 3.2 Rangkaian RFID Reader ..................................................................... 38 Gambar 3.3 Konfigurasi Pin RFID Reader ............................................................. 38 Gambar 3.4 Konfigurasi Pin pada IC AT Mega8535/L .......................................... 39 Gambar 3.5 Rancangan Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8535.............. 40 Gambar 3.6 Bentuk Fisik Keypad 4x4 .................................................................... 42 Gambar 3.7 Bentuk Fisik Rangkaian LCD ............................................................. 42 Gambar 3.8 Tampilan awal instalasi driver USB ................................................... 43 Gambar 3.9 Tampilan installation option ............................................................... 43 Gambar 3.10 Tampilan pencarian driver hardware................................................ 44 Gambar 3.11 Tampilan memulai instalasi USB ISP Device ................................... 44 Gambar 3.12 Tampilan Hardware Installation ....................................................... 45 Gambar 3.13Tampilan ketika USB ISP Device Di-instal ....................................... 45 Gambar 3.14 Tampilan Device Manager ................................................................ 46 Gambar 3.15 Tampilan USB ISP Device (COMx) Properties ............................... 47 Gambar 3.16 Tampilan pemilihan nomor COM Port yang akan digunakan .......... 47 Gambar 3.17 Tampilan BASCOM AVR Option .................................................... 48
Gambar 3.18 Tampilan STK500 Option ................................................................. 49 Gambar 3.19 Tampilan Setup BASCOM AVR ...................................................... 55 Gambar 3.20 Tampilan License Agreement ............................................................ 55 Gambar 3.21 Tampilan informasi ........................................................................... 56 Gambar 3.22 Tampilan pemilihan lokasi penginstalan BASCOM ......................... 56 Gambar 3.23 Tampilan installing process .............................................................. 57 Gambar 3.24 Tampilan setelah installing process .................................................. 57 Gambar 3.25 Tampilan installing complete ............................................................ 58 Gambar 3.26 Tampilan jendela software BASCOM AVR ..................................... 58 Gambar 3.27 Rangkaian Keseluruhan Sistem Pembatas Pengisian ........................ 59 Gambar 3.28 Flowchart Cara Kerja Sistem Pembatas Secara Umum .................... 60 Gambar 4.1 Tampilan pengecekanTag RFID ........................................................ 65 Gambar 4.2 Tampilan awal pengecekan saldo ........................................................ 67 Gambar 4.3 Tampilan saldo yang di miliki tag ....................................................... 67 Gambar 4.4 Tampilan display ................................................................................ 68 Gambar 4.5 Tampilan coding program BASCOM AVR ........................................ 71 Gambar 4.6 Tampilan Awal Alat Pembatas Pengisian BBM ................................. 72 Gambar 4.7Tampilan Saldo Awal Alat Pembatas Pengisian BBM ....................... 72 Gambar 4.8 Tampilan Menu Untuk Pembelian Bensin .......................................... 73 Gambar 4.9 Tampilan Saldo Setelah Melakukan Pembelian Bensin ...................... 74 Gambar 4.10 Tampilan Saldo kurang dari pembelian ............................................ 74
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Perbedaan tag RFID aktif dan tag RFID pasif ...................................... 19 Tabel 2.2 Spesifikasi modul RFID reader ID-12 ................................................... 23 Tabel 2.3 Deskripsi pin ID-12 ................................................................................ 24 Tabel 2.4 Data ASCII ............................................................................................. 25 Tabel 2.5 Data Wiegand26 ..................................................................................... 25 Tabel 2.6 Fungsi Icon pada Interface BASCOM AVR .......................................... 28 Tabel 2.7 Tabel Karakter-karakter spesial pada BASCOM ................................... 29 Tabel 2.8 Tabel Tipe Data BASCOM .................................................................... 29 Tabel 4.1 Keterangan Shortcut pada Keypad .......................................................... 73
DAFTAR LAMPIRAN
1. SURAT PERMOHONAN PENGADUAN JUDUL TA 2. SURAT PERSETUJUAN JUDUL TUGAS AKHIR 3. SURAT KESEDIAAN DOSEN PEMBIMBING 4. KARTU BIMBINGAN MAHASISWA 5. SURAT KETERANGAN BEBAS REVISI 6. LISTING PROGRAM 7. DATA SHEET IC ATMEGA8535 8. DATA SHEET ID-12 9. DATA SHEET RFID Starter Kit
