RANCANG BANGUN VIP LIFT DENGAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana

ISSN : 2086‐9479

RANCANG BANGUN VIP LIFT DENGAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Eko Ihsanto1, Andhy Tri Wijayanto2 1,2 Jurusan Elektro, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat. Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-5857733 Email: [email protected]

Abstrak - Akses lift menggunakan

kelantai membutuhkan waktu yang

kartu RFID berbasis mikrokontroller

sangat lama dan harus menunggu

AT89S51

kedatangan

ini

terdri

dari

lift.

mikrokontroller sebagai pengendali

dciptakannya

utama, Tag RFID + Reader RFID

menggunakan kartu RFID berbasis

sebagai akses lift menuju lanatai

mikrokontroller

tujuan, sensor infra merah sebgai

memudahkan untuk bertemu dengan

pembatas tiap lantai, Motor Stepper

seseorang

sebagai actuator pintu lift membuka

sangat efesien dalam hal waktu

dan menutup dan motor DC sebagai

karena tag RFID ini membedakan

actuator naik turun pada lift.Rataan

tiap lantai yang dituju.

watu tempuh akses lift untuk menuju

Adapun teknologi terbaru yang saya

lantai 1 adalah 5,682 detik dan untuk

buat ini untuk penelitian adalah

menuju lantai 2 adalah 22,164 detik.

Akses Lift Menggunakan Kartu

Jarak maksimum Tag RFID yang

RFID

dapat dideteksi oleh Reader RFID

AT89S51. Akses lift dengan Tag

adalah 4,2 cm. Sedangkan kecepatan

RFID digunakan untuk (Visitor)

rata-rata yang dibutuhkan lift adalah

Tamu pada gedung perkantoran,

0,0283 m/s.

dengan menggunakan Tag

AT89S51,

Motor

DC,

Motor

AT89S51,

Berbasis

ini

lift

akan

tertentu

dan

Mikrokontroller

Tamu

terlebih

dahulu harus meminta Tag RFID Lift

Stepper

akses

dilantai

RFID

Kata kunci : RFID, mikrokontroller

alat

Dengan

dibagian

(Front

Office)

Penerima Tamu. Data pada tiap-tiap PENDAHULUAN

Tag RFID ini berbeda-beda sesuai

Akses lift saat ini masih bersifat

dengan lantai yang dituju.

manual

dan

proses

dari

Vol.4 No.3 September 2013

lantai

109


ISSN : 2086‐9479

6. Relay sebagai saklar magnetic.

Tujuan Permasalahan Tujuan permasalahan yang akan dibahas adalah bagaimana akses lift menggunakan kartu RFID

7. LCD sebagai Display. 8. Untuk Software dibahas tidak mendetail.

digunakan untuk lift pada lantai 1

Metode Pendekatan Masalah

(satu) dan lantai 2 (dua) digedung

Adapun metode penelitian yang

perkantoran.

dilakukan pada penelitian ini adalah:

Dengan

teknologi

terbaru

- Studi pustaka sebagai referensi

Tag RFID penganti barcode ini

untuk mengumpulkan informasi

aksesnya sangat baik dan Tag

serta data-data yang berhubungan

tersebut memiliki serial number

dengan alat simulasi pembuangan

yang berbeda, yang digunakan untuk

sampah secara otomatis.

tiap lantai gedung perkantoran.

- Studi

yaitu

dengan

melakukan serangkaian uji coba

Batasan Masalah Agar

lapangan

penelitian

serta

untuk mengetahui permasalahan-

pembuatan alat tidak keluar dari

permasalahan

batasan yang telah ditetapkan, maka

menyelesaikan masalah tersebut,

penelitian

dengan langkah sebagai berikut:

Penelitian

ini

akan

dan

kemudian

dibatasi pada beberapa hal, yaitu:

a.

Perancangan rangkaian.

1. Secara umum penelitian ini hanya

b.

Perakitan rangkaian.

membahas prinsip kerja dari alat

c.

Uji

tersebut

perakitan.

meliputi

rangkaian,

serta

analisa hasil-hasil

pengujian.

d.

coba

terhadap

hasil

hasil

dan

Menganalisa

membuat kesimpulan.

2. Untuk menghitung beban pada lif

LANDASAN TEORI

tidak dibahas dalam penelitian

Mikrokontroler AT89S51

ini.

Mikrokontroler

3. IC

Mikrokontroler

yang

digunakan yakni AT89S51. 4. Sensor infra merah sebagai saklar ON / OFF pada lift. 5. Motor DC sebagai penggerak.


merupakan

AT89S51

salah

satu

jenis

mikrokontroler CMOS 8 bit yang memiliki

performa

yang

tinggi

dengan disipasi daya yang rendah, cocok

dengan

produk

MCS-51.

110


Kemudian

memiliki

ISSN : 2086‐9479

sistem

pemograman kembali Flash Memori

Register Select 4

0 = Instruction

RS

Register

4 Kbyte dengan daya tahan 1000

1 = Data Register

kali write/erase.

Read/ Write, to

Disampig itu terdapat RAM Internal

choose write or

dengan kapasitas128 x 8 bit. Dan

5

R/W read mode 0 = write mode

frekuensi pengoperasian hingga 24

1 = read mode

MHz.

Enable

Mikrokontroler

ini

juga

memiliki 32 port I/O yang terbagi menjadi 4 buah port dengan 8 jalur

0 = start to lacht 6

E

data to LCD character

I/O, kemudian terdapat pula Sebuah

1= disable

port serial dengan kontrol serial full

7

DB0 LSB

duplex, dua timer/counter 16 bit dan

8

DB1 -

sebuah

9

DB2 -

rangkaian pewaktu.

10

DB3 -

Display LCD Character 2x16

11

DB4 -

Display

berfungsi

12

DB5 -

sebagai penampil nilai kuat induksi

13

DB6 -

medan elektromagnetik yang terukur

14

DB7 MSB

oleh alat. LCD yang digunakan pada

15

BPL Back Plane Light

alat ini mempunyai lebar display 2

16

GND Ground voltage

osilator

LCD

internal

2x16

dan

baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai

LCD

Character

2x16,

Modul LCD terdiri dari sejumlah

dengan 16 pin konektor, yang

memory

didifinisikan sebagai berikut:

display. Semua teks yang kita

Tabel 2.2 Fungsi pinLCD

tuliskan

character 2x16

disimpan didalam memory ini, dan

PIN Nama

modul

fungsi

1

VSS Ground voltage

2

VCC +5V

3

VEE Contrast voltage

yang

ke

modul

LCD

membaca

digunakan

secara

memory

LCD

untuk

akan

berturutan ini

untuk

menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri. Motor Stepper


111


ISSN : 2086‐9479

Motor stepper banyak digunakan

maka motor stepper akan semakin

untuk

cepat

aplikasi-aplikasi

yang

pula

berputarnya.

Pada

biasanya cukup menggunakan torsi

umumnya kecepatan motor stepper

yang kecil, seperti untuk penggerak

dapat diatur dalam daerah frekuensi

piringan disket atau piringan CD.

audio

Motor stepper adalah suatu jenis

putaran yang cukup cepat.

motor yang dapat digunakan untuk

dan

akan

menghasilkan

Motor stepper mengubah pulsa

memindahkan sebuah benda (beban)

listrik

dengan

gerakan rotor discret (berlainan)

jarak

perpindahan

yang

kecil(2,6,7).

yang

diberikan

menjadi

yang disebut step (langkah). Satu

Motor stepper merupakan

derajat-per

langkah

motor listrik yang tidak mempunyai

memerlukan

komutator, dimana semua lilitannya

menggerakkan

merupakan bagian dari stator. Pada

putaran. Juga ada motor mikro step

umumnya

hanya

dengan ribuan langkah per putaran.

pada

Ukuran kerja dari stepper biasanya

statornya sedangkan pada bagian

diberikan dalam jumlah langkah per

rotornya

putaran per detik. Motor stepper

motor

mempunyai

stepper

kumparan

merupakan

magnet

permanen.

pulsa

untuk

melewati

satu

biasanya kecepatan rendah dan torsi

Dalam kecepatan

360

motor

motor

hal

kecepatan,

stepper

cukup

rendah mempunyai kontrol gerakan posisi yang cermat.

cepat jika dibandingkan dengan motor DC. Dengan model motor

PERANCANGAN SISTEM

seperti ini maka motor stepper dapat

Sistem Utama Pada Alat

diatur posisinya pada posisi tertentu

Pada sistem rangkaian alat

dan/atau berputar ke arah yang

akses lift menggunakan kartu RFID

diinginkan, baik searah jarum jam

berbasis mikrokontroler AT89S1 ini,

atau sebaliknya.

terdiri dari berbagai perangkat keras

Kecepatan motor stepper pada

yaitu;

Mikrokontroller

AT89S1

dasarnya ditentukan oleh kecepatan

sebagai pengontrol utama, RFID

pemberian data pada komutatornya.

(Radio

Semakin cepat data yang diberikan

sebagai akses penggunaan lift, Infra


Frequency

Identification)

112


ISSN : 2086‐9479

Merah berfungsi untuk menentukan lantai setiap lift, Motor Stepper sebagai

penggerak

pintu

lift

membuka dan menutup dan Motor DC sebagai penggerak pada lift naik dan turun. Secara keseluruhan blok diagram

untuk

Akses

Lift

Keterangan Gambar :

Menggunakan Kartu RFID Berbasis

1. Lantai Dasar

Mikrokontroller AT89S1 ditunjukan

2. Lantai Satu

pada gambar 3.1(1,2,3).

3. Lantai Dua 4. Bangunan Lift 5. Motor Steper (menutup dan membuka lift) 6. Motor DC (mengangkat lift naik dan turun)

Gambar 3.1. Blok Diagram Akses

Gambar 3.2. Rancang Bangun Dari

Lift

MekanikAkses Lift Menggunakan

Menggunakan

Kartu

RFID

Berbasis Mikrokontroller AT89S1

Kartu

RFID

Berbasis

Mekanik Dari Alat akses Lift

Mikrokontroller AT89S51

Perancangan mekanik alat

Dari gambar 3.2. Secara detail

untuk simulasi akses lift telah

alat dari akses lift ini memiliki

ditentukan

beberapa fungsi yaitu :

sebelumnya.

bentuk

yang

Untuk

ideal

merancang

mekanik dibutuhkan beberapa bahan

a)

Motor Stepper. Berfungsi

mengerakan

dasar yang diperlukan diantaranya :

stepper

Akrilik, Tali, Gear, kayu, Motor

membuka pintu lift secara otomatis

Steper dan

setelah

Motor

DC.

Dalam

untuk

menerima

menutup

motor

perintah

dan

dari

bentuknya mekanik alat secara detail

RFID. Untuk membuka pintu lift

ditunjukan pada gambar 3.2.

Motor DC akan bergerak kekiri sehingga pintu lift dapat terbuka, sedangkan untuk menutup pintu lift Motor DC akan berputar kekanan


113


ISSN : 2086‐9479

sehingga akan menutup pintu lift.

dapat menurunkan Lift. Gambar

Gambar ini ditunjukan dibawah ini :

tersebut ditunjukan dibawah ini :

Gambar 3.4. Mekanik Posisi Lift Gambar 3.3. Mekanik menutup dan membuka pintu Lift

Naik dan Turun Rangkaian

b) Kemudian lift akan bergerak

Akses

Lift

Secara

Lengkap

secara otomatis menuju lantai 1 yang terlebih dahulu dibaca oleh Reader

RFID.

Untuk

menggergerak lift menuju lantai 1 Motor DC akan berputar kekiri pada saat motor DC keadaan yaitu

logika

representasi

1

sebagai

tegangan

+5V

(TTL) dan logika 0 sebagai representasi sehingga

tegangan Motor

0V,

DC

akan

menggerakan lift menuju keatas lantai 1. Untuk sebaliknya pada

Gambar 3.5 Rangkaian akses Lift Secara Lengkap

saat sudah bergerak menuju lantai maka Motor Dc akan

PENGUJIAN

berputar

ANALISA HASIL PENGUJIAN

kekanan

pada

saat

ALAT

DAN

Motor DC keadaan berlogika o

Pada bab ini dilakukan proses akhir

sebagai representasi tegangan

dari pembuatan alat Penelitian, yaitu

0V

sebagai

pengujian alat yang telah selesai

representasi tegangan +5V untuk

dirakit. Tujuan dari proses ini yaitu

dan

logika

1

agar dapat mengetahui karakteristik


114


ISSN : 2086‐9479

dari tiap blok rangkaian, fungsi, dan

Pengujian Frekuensi RFID

proses kerja alat secara keseluruhan.

Tujuan

Jika

dalam

terdapat

Untuk mengetahui besarnya

bekerja

frekuensi RFID

sebagai mana mestinya, maka akan

Alat yang digunakan

komponen

pengujian yang

tidak

•

dilakukan perbaikan. Proses pengujian pada alat ini

Multifunction

Counter

Model HC F2 700L

dilakukan menurut bagian per blok

Langkah pengukuran

dari setiap rangkaian sehingga akan

Menghubungkan alat frekuensi pada

diketahui kerja dari masing-masing

kaki reader RFID seperti gambar

blok dengan baik. Selain itu, pada

dibawah ini:

proses ini juga dapat dilakukan perbandingan pengukuran

antara

hasil

dengan

hasil

perhitungan saat perancangan. Pengujian

alat

yang

dilakukan

meliputi: 1. Pengujian

Gambar 4.1 Hasil Pengujian Frekuensi RFID

rangkaian

catu

daya.

Analisa Dari hasil pengukuran diatas

2. Pengujian motor Stepper

untuk

3.

sebesar 124.95 KHz, dari hasil

Pengujian motor DC

frekuensi

RFID

adalah

4. Pengujian infra merah.

pengamatan

5. Pengujian relay.

perbedaaan dari nilai frekuensinya

6. Pengujian RFID

yaitu 125 KHz, perbedaaan ini

7. Pengujian

rangkaian

mikrokontroler.

terdapat

sedikit

disebabkan oleh keakurasian alat atau

faktor

kesalahan.

Karena

a. Pengujian rangkaian reset.

frekuensi audio sebesar 300-400kHZ

b. Pengujian

maka frekuensi RFID ini tidak

rangkaian

osilator. 8. Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan. Pengujian RFID


termasuk kedalam frekuensi audio. Pada alat ini digunakan untuk mengakses lift untuk menuju lantai tujuan.

115


ISSN : 2086‐9479

Pengujian kecepatan lift Tujuan Untuk mengetahui besarnya rataan kecepatan lift dari lantai dasar menuju lantai 2. Langkah pengujian Tabel 4.1. Hasil Pengujian jarak

Gambar 4.3 Foto Rancang Bangun

Tag + RFID

(2)

Percobaan

Waktu

Jarak

Kecepatan

1

13,39 detik

38 cm

0,283 m/s

2

12,79 detik

38 cm

0,030 m/s

3

13,64 detik

38 cm

0,0283 m/s

4

13,58 detik

38 cm

0,027 m/s

5

13,33 detik

38 cm

0,028 m/s

 Kecepatan untruk percobaan 1 V =

m s

38 = 2,83 = 0,0283 m / s 13,39  Jadi rataan kecepatan lift dalam 5 kali percobaan 0,0283 m/s

Gambar 4.13 dan gambar 4.14 merupakan foto rancang bangun dari akses lift menggunakan kartu RFID berbasis mikrokontroller AT89S51 yang diakses melalui Tag RFID + Reader RFID.

KESIMPULAN Setelah

melakukan

perancangan, pengujian

pembuatan

sistem,

maka

dan dapat

disimpulkan beberapa hal yaitu : 1. Sistem utama pada alat akses lift

menggunakan

kartu

RFID ini menggunakan Tag RFID + Reader RFID. 2. Gelombang frekuensi Radio Tag RFID terhadap Reader RFID sekitar125 kHz dan Gambar 4.2 Foto Rancang Bangun

jarak antara Tag RFID ke Reader RFID yang harus di dekatkan maksimum adalah 4,2 cm.


116


3. Jarak rataan waktu tempuh pada lift untuk lantai 1 adalah 5,682 detik, dan jarak

ISSN : 2086‐9479

Media Komputindo Kelompok Gramedia, Jakarta, 2007. 4. Nicholas

Rudenko,

Mesin

rataan waktu tempuh pada

Pengangkat Pada Lift, Penerbit

lift untuk lantai 2 adalah

Erlangga, Ciracas-Jakarta 1996.

22,164 detik.

5. Sutrisno, ”Elektronika Teori Dan

4. kecepatan rata-rata lift untuk dapat menuju lantai tujuan adalah 0,0283 m/s.

Penerapannya”, ITB Bandung, 1986. 6. www.datasheet4u.com. 7. www.alldatasheet.com. 8. http://www.ala.org/ala/oif/statem

DAFTAR PUSTAKA 1. Eko Putra, Agfinto, Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 (Teori

dan

Aplikasi),

Pertama,

Cetakan

Penerbit

Gava

Edisi

Pertama, Media,

Yogyakarta, 2002.

.htm. 9. http://www.nwfusion.com/news/ 2004/0503widernetrfid.html. 10. http://berkeleypubliclibrary.org/ BESTPRAC.pdf.

2. Malvino, Albert Paul, Ph.D, Elektronika Komputer Digital, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1991.

11. http://www.epic.org/privacy/rfid /. 12. http://www.rsasecurity.com/rsala bs/staff/bios/ajuels/publications/

3. Budiharto, Widodo, dan Rizal, Gamayel,

entspols/codeofethics/codeethics

12

Proyek

pdfs/rfid_surve. 13. http://www.rsasecurity.com/rsala

Mikrokontroler Untuk Pemula,

bs/staff/bios/ajuels/publications/

Edisi Pertama, Penerbit PT Elex

pdfs/RFIDREP.


117

RANCANG BANGUN VIP LIFT DENGAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Recommend Documents