TUGAS AKHIR
PERANCANGAN SISTEM AKSES PORTAL KENDARAAN UNTUK PERUSAHAAN EKSPEDISI BERBASIS ARDUINO
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam melengkapi gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh : Nama NIM Program Studi
: Mohammad Airul Mutaqin : 41407120096 : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2012
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama
: Mohammad Airul Mutaqin
N.I.M
: 41407120096
Jurusan
: Teknik Elektro
Fakultas
: Teknik
Judul Skripsi : Perancangan
Sistem
Akses
Portal
Kendaraan
Untuk
Perusahaan Ekspedisi Berbasis Arduino.
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib Universitas Mercu Buana.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Penulis,
[Mohammad Airul Mutaqin]
ii
LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN SISTEM AKSES PORTAL KENDARAAN UNTUK PERUSAHAAN EKSPEDISI BERBASIS ARDUINO
Disusun Oleh : Nama NIM Program Studi
: Mohammad Airul Mutaqin : 41407120096 : Teknik Elektro
Pembimbing,
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir / Ketua Program Studi
iii
ABSTRAK Perancangan Sistem Akses Portal Kendaraan Untuk Perusahaan Ekspedisi Berbasis Arduino
Banyaknya modus pencurian barang dari dalam warehouse/gudang di perusahaan ekspedisi, dibutuhkan sebuah sistem perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk mencegah pencurian tersebut. Akses portal keluar adalah salah satu cara untuk mencegah pencurian, disamping itu akses portal ini juga dapat mengirimkan data ke database yang dapat membantu untuk mengetahui berapa banyak mobil ekspedisi keluar masuk gudang. Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan Personal Computer (PC) sebagai database server yang digunakan sebagai sinkronisasi database kartu akses mobil dengan data yang diterima RFID-reader. Pemilik kendaraan hanya menempelkan atau mendekatkan kartu akses yang sudah terdaftar ke box pembaca, jika data RFID yang diterima terdapat dalam database, mobil bisa keluar dari gudang/warehouse. Kontroler yang digunakan disini adalah motorservo yang berfungsi sebagai buka-tutup portal. Database akan menyimpan secara detail jam, tanggal beserta no polisi kendaraan ketika portal terbuka. Dan dalam bagian bab pengujian sistem, dilakukan pengujian baik secara hardware dan software (Database dan File PHP/HTML) untuk mengetahui bug atau masalah jika diimplementasikan dalam kehidupan nyata, salah satu contoh pengujian yang dilakukan adalah menguji masa aktif kartu terhadap database. Kata kunci : Arduino, Shield-Ethernet, RFID, Mysql, PHP
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO : “Berbuatlah sesuatu yang hebat dan bermanfaat untuk sesama karena mereka hanya sementara melihat kamu di dunia”
“Dan janganlah kamu berbuat kerusakan dimuku bumi ini, sesudah (Allah) memperbaikinya dan berdoalah kepada-Nya dengan rasa takut (tidak akan diterima dan harapan (akan dikabulkan). Sesungguhnya Rahmat Allah dekat dengan orang-orang yang berbuat baik (Qs Al A’raf : 56)”
“Cintailah pengetahuan, maka kesuksesan akan menghampiri kamu” (3Idiots films)
PERSEMBAHAN Skripsi ini adalah bagian dari pengabdianku untuk bangsa Indonesia. Sekaligus sebagai ungkapan terima kasihku kepada : Bapak Ibuku yang memberikan energi semangat dan motivasi hidupku Geng Nilam (Reza, Kacong, Maryanto, Tiyo) atas tempatnya Kang Tono, Kang Satya, Mba Erna dan Mba Erry atas bimbingannya Zalfa-Zahra-Keysha, terimakasih atas kasihnya Teman-teman angkatan 2007-2008
v
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum... Puji syukur dan pujian tertinggi hanya untuk Allah ‘Azza Wajalla yang telah melimpahkan rahmat
dan hidayah kepada alam semesta. Sholawat serta
salam senantiasa selalu penulis ucapakan kepada suri toladan alam, Nabi Muhammad SAW yang telah menyempurnakan kemuliaan akhlak dan melepaskan manusia dari segala bentuk kebodohan ummat manusia. Alhamdulillah, penulis telah menyelesaikan penulisan Skripsi yang berjudul “Perancangan Sistem Akses Portal Kendaraan Untuk Perusahaan Ekspedisi Berbasis Arduino”. Dalam penyusunan Tuigas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Secara khusus, penulis mengucapakan terimakasih kepada Bapak Ir.Yudhi Gunardi, MT, yang telah membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini. Selanjutnya penulis juga mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Industri Universitas Mercu Buana, Bapak Ir.Yudhi Gunardi, MT ;
2.
Seluruh Staf dan karyawan di lingkungan Fakultas Teknik Industri Universitas Mercu Buana yang telah membantu ;
3.
Satya Mukti, yang senantiasa membantu dalam memberikan masukkan ;
4.
Angkatan 2007-2008, terimakasih atas kebersamaannya ;
5.
Semua pihak yang sangat membantu yang tidak penulis sebut satu persatu.
Penulis
berharap
semoga
karya
sederhana
ini
dengan
segala
kekurangannya dapat bermanfaat untuk kita semua. Jakarta, 1 Maret 2012 Penulis
Mohammad Airul Mutaqin
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul..................................................................................................
i
Halaman Pernyataan.........................................................................................
ii
Halaman Pengesahan .......................................................................................
iii
Abstrak .............................................................................................................
iv
Motto dan Persembahan ...................................................................................
v
Kata Pengantar .................................................................................................
vi
Daftar Isi ..........................................................................................................
vii
Daftar Gambar ..................................................................................................
x
Daftar Tabel .....................................................................................................
xiii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .......................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ...............................................................
2
1.3 Pembatasan Masalah ..............................................................
2
1.4 Tujuan ....................................................................................
3
1.5 Metode Penyelesaian Masalah ...............................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................
4
LANDASAN TEORI 2.1 RFID.......................................................................................
5
2.1.1 Tipe-Tipe RFID ..........................................................
5
2.1.2 Sistem RFID ...............................................................
6
2.1.3 Penggunaan RFID Saat Ini………………………… .
8
2.1.4 Regulasi dan Standarisasi…………………………...
10
2.2 Arduino ..................................................................................
11
2.2.1 Shield Arduino ...........................................................
14
2.2.2 Pemrograman Arduino ...............................................
17
2.2.2.1 Struktur…………………………………….
17
2.2.2.2 Syntax……………………………………….
17
vii
BAB III
BAB IV
2.2.2.3 Variable ........................................................
18
2.2.2.4 Operator Matematika………………………
19
2.2.2.5 Operator Pembanding...................................
20
2.2.2.6 Struktur Pengaturan ......................................
20
PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem ...............................................................
22
3.2 Perancangan Hardware...........................................................
29
3.2.1 Perancangan Rangkaian LCD ....................................
31
3.2.2 Perancangan Rangkaian Palang Pintu ........................
34
3.2.3 Perancangan Rangkaian RFID ...................................
36
3.2.4 Konfigurasi Shield-Ethernet Arduino ........................
37
3.2.4.1 Sistem Pengalamatan IP ..............................
37
3.2.4.2 Proses Handshaking Paket Data ...................
40
3.2.5 Perancangan PCB-Board Rangkaian ..........................
43
3.3 Perancangan Rekayasa Perangkat Lunak ...............................
48
3.3.1 Perancangan Database ................................................
49
3.3.2 Perancangan File Web Server.....................................
52
3.3.2.1 Sistem Kerja File verifikasi_rfid.php ...........
54
PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Pengujian Board Arduino.......................................................
56
4.2 Pengujian RFID Reader dan RFID Tag .................................
57
4.3.1 Pengujian Jarak RFID Reader Tanpa Media Penghalang ......................................................................................
61
4.3 Pengujian LCD .......................................................................
63
4.4 Pengujian Servo .....................................................................
65
4.5 Pengujian Delay Transmisi Ethernet ......................................
67
4.6 Pengujian Sistem Hardware dan Software .............................
70
viii
BAB V
PENUTUP 5.1 Kesimpulan................................................................................
83
5.2 Saran ......................................................................................
84
Daftar Pustaka ..................................................................................................
85
Lampiran
ix
DAFTAR GAMBAR Halaman
Gambar 1.1
Alur Keluar Masuk Kendaraan
1
Gambar 2.1
RFID-tag
7
Gambar 2.2
Arduino Duemilanove
12
Gambar 2.3
Shield Ethernet Arduino
15
Gambar 2.4
Shield Ethernet Terpasang di Board Arduino
15
Gambar 3.1
Diagram Blok Perancangan Sistem
25
Gambar 3.2
Diagram Alur Perancangan Sistem
27
Gambar 3.3
Informasi Aktivitas Sistem Melalui LCD
28
Gambar 3.4
Informasi Aktivitas Sistem Melalui Port USB
28
Gambar 3.5
Arduino Duemilanove
30
Gambar 3.6
Perancangan Rangkaian LCD
31
Gambar 3.7
Script Arduino untuk LCD tanpa Shift-Register
33
Gambar 3.8
Script Arduino untuk LCD dengan Shift-Register
33
Gambar 3.9
Output Script Arduino di LCD
34
Gambar 3.10 Perancangan Rangkaian Palang Pintu
34
Gambar 3.11 Script Arduino untuk Rangkaian Palang Pintu
35
Gambar 3.12 Perancangan Rangkaian RFID
36
Gambar 3.13 Script Arduino untuk Rangkaian RFID
36
Gambar 3.14 Output Script Arduino untuk RFID di Terminal
37
Gambar 3.15 Perencanaan Sistem Pengalamatan IP
38
Gambar 3.16 Script Arduino untuk Shield Ethernet
39
Gambar 3.17 Proses Handshaking Paket Data
40
Gambar 3.18 Cara Arduino Memanggil Webserver
40
Gambar 3.19 Script Arduino untuk Proses Handshaking dengan Webserver 41 Gambar 3.20 Output Script Arduino dari Proses Handshaking
42
Gambar 3.21 PCB-Board I Tampak Depan
43
Gambar 3.22 PCB-Board I Tampak Belakang
44
x
Gambar 3.23 PCB-Board II Tampak Belakang
45
Gambar 3.24 PCB-Board III Tampak Belakang
46
Gambar 3.25 Pin-Assignment Konektor RJ-45
47
Gambar 3.26 Maket Perancangan Sistem
48
Gambar 3.27 Perancangan Field Tabel Database
50
Gambar 3.28 Entri Data Mobil
53
Gambar 3.29 Entri Data Kartu
53
Gambar 3.30 Form Query Total Pengangkutan
53
Gambar 3.31 Sistem Kerja File verifikasi_rfid.php
54
Gambar 4.1
Skematik Pengujian Board Arduino
56
Gambar 4.2
Script Pengujian Arduino
57
Gambar 4.3
Skematik Pengujian RFID-Reader
58
Gambar 4.4
Script Pengujian RFID-Reader
58
Gambar 4.5
Pemberian Nama Koneksi
59
Gambar 4.6
Pemilihan Port COM Serial
59
Gambar 4.7
Setting Bitrate COM Serial
60
Gambar 4.8
Output Pembacaan RFID-tag
61
Gambar 4.9
Ilustrasi Pengujian Jarak Pembacaan
61
Gambar 4.10 Skematik Pengujian LCD
63
Gambar 4.11 Script Pengujian LCD
64
Gambar 4.12 Output Pengujian LCD
64
Gambar 4.13 Skematik Pengujian Servo
65
Gambar 4.14
66
Script Pengujian Servo
Gambar 4.15 Perintah Pengujian Delay
67
Gambar 4.16 Skematik Pengujian Delay
68
Gambar 4.17 Skematik Pengujian Delay Melalui Switch
68
Gambar 4.18 Skematik Pengujian Delay Melalui Router
68
Gambar 4.19 Skematik Pengujian Delay Melalui Radio Microwave
68
Gambar 4.20 Pengujian Portal Secara Remote
70
Gambar 4.21 Tampilan Menu Login
71
Gambar 4.22 Menu Entri Data Mobil
71
Gambar 4.23 Konfirmasi Entri Data Mobil Berhasil
72
xi
Gambar 4.24 Data Mobil Tersimpan dalam Tabel
72
Gambar 4.25 Menu Entri Data Kartu
73
Gambar 4.26 Konfirmasi Entri Data Kartu Berhasi l
74
Gambar 4.27 Data Kartu Tersimpan dalam Tabel
74
Gambar 4.28 Entri Data Kartu dengan NO-POLyang sama
75
Gambar 4.29 Konfirmasi Entri Data Kartu Gagal
75
Gambar 4.30 Output Pengujian Kartu yang Terdaftar
76
Gambar 4.31 Output Pengujian Kartu yang Belum Terdaftar
77
Gambar 4.32 Mengubah Jam Server untuk Memastikan Masa Aktif Kartu
78
Gambar 4.33 Output Pengujian Masa Aktif Kartu
79
Gambar 4.34 Simulasi Pengujian Palang Pintu
80
Gambar 4.35 Output Pengujian Palang Pintu
81
Gambar 4.36 Output Pengujian Data Log Akses Portal
82
xii
DAFTAR TABEL Halaman
Tabel 3.1
Penggunaan Port Digital Arduino
29
Tabel 3.2
Perbandingan Penggunaan Port Digital untuk LCD dengan Shift-Register dan tanpa Shift-Register
32
Tabel 3.3
Kelas IPV4
37
Tabel 3.4
Perencanaan Sistem Pengalamatan IP
39
Tabel 3.5
Alokasi Pin RJ-45
47
Tabel 4.1
Hasil Pembacaan Jarak Kartu
62
Tabel 4.2
Output Pengujian Servo
66
Tabel 4.3
Hasil Pengujian Delay
69
xiii
