PINTU PORTAL OTOMATIS MENGGUNAKAN BARCODE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 LAPORAN AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Oleh : MOHAMMAD ROHIYON 0612 3032 0926 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015
PINTU PORTAL OTOMATIS MENGGUNAKAN BARCODE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 LAPORAN AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Oleh : Mohammad Rohiyon 061230320926 Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Nyayu Latifah Husni, S.T., M.T Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom NIP. 197605032001122002 NIP. 197612212002122001 Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Program Studi Teknik Elektronika Ir. Ali Nurdin, M.T Yudi Wijanarko, S.T., M.T NIP.196212071991031001 NIP. 196705111992031003 ii
Motto : Jalani hidup penuh kesabaran, lakukan apa yang tergerak dalam jiwa demi kebaikan hidup. Jangan pernah berhenti untuk membantu selagi kita masih dapat memberi bantuan. Kesulitanmu itu sementara, seperti yang sebelumnya pernah terjadi. I ll try, to never disappoint you, I'll try, until I get it right, I've always been so reckless, But I'll try, For you.(simple Plan) Kupersembahkan kepada : Ayahanda dan Ibunda tercinta, terima kasih atas doa dan dukunganya Kakak-kakak ku,terima kasih semangatnya Seluruh keluarga besarku Sahabat-sahabatku EEA 12 Almamaterku iii
ABSTRAK PINTU PORTAL OTOMATIS MENGGUNAKAN BARCODE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 (2010 : xiv + 75 Halaman + Daftar Gambar + Daftar Tabel + Lampiran ) Mohammad Rohiyon 0612 3032 0926 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Dalam laporan akhir ini, penulis membuat Pintu Portal Otomatis Menggunakan Barcode Berbasis Mikrokontroler ATMega8535. Pembuatan alat ini bertujuan untuk meningkatkan sistem keamanan didalam lingkungan perumahan atau perkantoran dan juga dapat mempermudah serta menghemat waktu dalam membuka dan menutup pintu portal karena tidak perlu turun dari kendaraan. Barcode scanner adalah teknologi yang dipilih sebagai sensor untuk membuat pintu portal terbuka dan tertutup secara otomatis. Barcode scanner bekerja sebagai sensor pembaca kode batang yang berada pada ID card, dimana data hasil pembacaan kode batang tersebut dikirim ke IC mikrokontroler. IC Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8535. Mikrokontroler ATMega8535 ini sebagai pengendali sistem kerja rangkaian dari input barcode ke output berupa motor servo. Alat ini akan berfungsi ketika objek menekan tombol scan lalu menunjukkan ID card ke sensor barcode maka sensor barcode akan mendeteksi ID card, selanjutnya data yang telah dibaca dikirimkan ke mikrokontroler dan dicocokkan dengan data yang ada pada database mikrokontroler. Setelah data cocok maka mikrokontroler akan mengirim perintah ke motor servo untuk menggerakkan pintu portal. Jika ID card tidak terdaftar maka sistem tidak akan mengirim perintah untuk menggerakkan pintu portal. Kata Kunci : Mikrokontroler 8535, barcode scanner, motor servo, ID Card iv
ABSTRACT AUTOMATIC DOOR PORTAL USING BARCODE BASED MICROCONTROLLER ATMEGA8535 (2015: xiv + 75 Page + Figure + Table + Attachment) Mohammad Rohiyon 0612 3032 0926 Department of Electrical Engineering Electronics Engineering Program State Polytechnic of Sriwijaya In this final report, the authors make the Automatic Door Portal Using Barcode based Microcontroller ATMega8535. Making this tool aims to improve the security systems in residential or office environment and also can simplify and save time in opening and closing the door portal because it does not have to get down from the vehicle. Barcode scanner was selected as the sensor technology to create a portal doors open and close automatically. Barcode scanners works as a sensor bar code readers that are on the ID card, where the data of the bar code reading is sent to the microcontroller IC. Microcontroller IC used is ATMega8535. Microcontroller ATMega8535 as a working system controller circuit from input to output barcode servo motors. This tool will function when the object pressing the scan button shows the ID card to the sensor barcode barcode sensor will detect ID card, subsequently read data that has been sent to the microcontroller and matched with existing data in the database microcontroller. After the data match then the microcontroller will send a command to the servo motors to move the door portal. If the ID card is not listed then the system will not send the order to move the door portal. Keywords: Microcontroller 8535, barcode scanners, servo motors, ID Card v
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat kesehatan dan kekuatan serta berkat rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir dengan judul Pintu Portal Otomatis Menggunakan Barcode Berbasis Mikrokontroler ATmega8535. Laporan Akhir ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam pembuatan alat dan penyusunan laporan akhir ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga selesainya laporan ini, mulai dari pengumpulan data sampai penyusunan laporan. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada dosen pembimbing yaitu : 1. Ibu Nyayu Latifah Husni, S.T., M.T., selaku Pembimbing 1 2. Ibu Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom., selaku Pembimbing 2 Yang telah memberikan pengarahan dan penjelasan yang sangat membantu penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. Pada kesempatan ini juga penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan dan dorongan yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini antara lain : 1. Bapak RD Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika. 5. Seluruh Dosen dan staf staf pada Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. vi
6. Kedua orang tuaku yang selalu memberikan doa dan dukungan baik moril maupun materil dan spirit. 7. kakak-kakak ku dan adik ku yang telah banyak memberikan motivasi baik moril maupun materil. 8. Teman-teman seperjuangan 6.EEA yang selalu saling memberi semangat. 9. Teman-teman Diploma III Teknik Elektronika angkatan 2012 yang telah memberikan semangat demi menyelesaikan laporan akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, rekan-rekan mahasiswa, dan pihak yang membutuhkan sebagai penambah wawasan dan ilmu pengetahuan. Dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapat rahmat dan ridho dari Allah SWT, Amin. Palembang, Juli 2015 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan dan Manfaat Kerja Praktek... 2 1.4.1 Tujuan... 2 1.4.2 Manfaat... 3 1.5 Metodologi Penulisan... 3 1.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Barcode... 5 2.1.1 Kategori Barcode Berdasarkan Kegunaan... 10 2.1.2 Barcode Satu Dimensi... 11 2.1.2.1 European Article Numbering (EAN)... 12 2.1.2.2 Code 39 (code 3 of 9)... 15 2.1.2.3 Code 128... 17 2.1.2.4 Interleaved 2 of 5... 20 viii
2.1.2.5 Universal Product Code (UPC)... 21 2.1.3 Barcode Dua Dimensi... 21 2.1.3.1 QR Code... 22 2.1.3.2 PDF 417... 22 2.1.4 Model Barcode Scanner... 23 2.1.4.1 Scanner Berbentuk Pena... 24 2.1.4.2 Slot Reader... 24 2.1.4.3 Scanner Genggam... 25 2.1.4.4 Stationary Scanner... 26 2.1.4.5 Fixed Position Scanner... 26 2.1.4.6 Mobile Barcode Scanner... 27 2.1.4.7 CCD Modul Barcode Scanner... 28 2.2 Mikrokontroler... 28 2.2.1 Mikrokontroler ATMega8535... 29 2.2.1.1 Peta Memory ATMega8535... 30 2.2.1.2 Register I/O... 32 2.3 Serial Port RS232... 34 2.3.1 Prinsip Kerja RS232... 35 2.3.2 konfigurasi Null Modem... 37 2.3.3 Transmisi Data Pada RS232... 38 2.3.4 Keuntungan Menggunakan Komunikasi Serial... 39 2.4 IC MAX232... 39 2.4.1 Dual Charge-Pump Voltage Converter... 40 2.4.2 Driver RS232... 40 2.4.3 Receiver RS232... 41 2.5 Motor Servo... 41 2.5.1 Jenis-jenis Motor Servo... 42 2.5.2 Konfigurasi Pin Motor Servo... 43 2.5.3 Prinsip Kerja Motor Servo... 43 2.6 Liquid Crystal Display... 45 ix
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Tujuan Perancangan... 46 3.2 Tahap-tahap Perancangan... 46 3.2.1 Perancangan Elektronik... 46 3.2.1.1 Blok Diagram... 47 3.2.1.2 Skema dan layout Rangkaian... 48 3.2.1.3 Flowchart... 53 3.2.1.4 Prinsip Kerja Rangkaian... 54 3.2.2 Perancangan Mekanik... 54 3.2.2.1 Komponen yang Diperlukan... 54 3.2.2.2 Alat dan Bahan... 55 3.2.2.3 Sketsa Mekanik... 56 3.3 Tahap Perancangan Software... 57 3.3.1 Langkah Percobaan Software BascomAVR... 57 3.3.2 Langkah Percobaan Software ProgISP... 62 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengukuran Alat... 66 4.2 Titik Pengukuran... 67 4.3 Hasil Pengukuran... 68 4.4 Analisa Hasil Pengukuran... 71 4.5 Cara pengoperasian Alat... 72 4.6 Cara Pembacaan Barcode... 73 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 77 5.2 Saran... 77 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Anatomi Barcode... 9 Gambar 2.2 Barcode EAN13... 12 Gambar 2.3 Barcode Jenis Code 39... 16 Gambar 2.4 Barcode Jenis Code 128... 18 Gambar 2.5 Barcode jenis Code Interleaved 2 of 5... 21 Gambar 2.6 Barcode Jenis UPC... 21 Gambar 2.7 Barcode Jenis PDF41... 23 Gambar 2.8 Scanner Berbentuk pena... 24 Gambar 2.9 Slot Reader... 25 Gambar 2.10 Barcode Scanner Handheld... 25 Gambar 2.11 Stationary Scanner... 26 Gambar 2.12 Fixed Position Scanner... 27 Gambar 2.13 Mobile Barcode Scanner... 27 Gambar 2.14 CCD Modul Barcode Scanner... 28 Gambar 2.15 Konfigurasi Pin ATMega8535... 30 Gambar 2.16 Peta Program Memori... 31 Gambar 2.17 Peta Data Memori... 32 Gambar 2.18 Fungsi Masing-masing Pin RS232... 35 Gambar 2.19 Konstruksi DB9... 36 Gambar 2.20 Konektor RS232 ke PC... 37 Gambar 2.21 Koneksi RS232... 38 Gambar 2.22 Konfigurasi Pin IC MAX232... 40 Gambar 2.23 Typical Operasi Rangkaian... 41 Gambar 2.24 Motor Servo Hitec-311... 42 Gambar 2.25 Konfigurasi Pin pada Motor Servo... 43 Gambar 2.26 Bentuk Sinyal Pengontrolan motor Servo... 44 Gambar 2.27 Skematis Pengiriman Pulsa... 44 Gambar 2.28 Liquid Crystal Display... 45 xi
Gambar 3.1 Blok Diagram... 47 Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya... 48 Gambar 3.3 Skema Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535... 49 Gambar 3.4 Skema Rangkaian Serial MAX232... 50 Gambar 3.5 Skema Rangkaian Keseluruhan... 50 Gambar 3.6 Layout Rangkaian ATMega8535... 51 Gambar 3.7 Tata Letak Komponen... 51 Gambar 3.8 Flowchart... 52 Gambar 3.9 Tampilan Portal Dalam Keadaan Tertutup... 56 Gambar 3.10 Tampilan Portal Dalam Keadaan Terbuka... 56 Gambar 3.11 Pencarian Aplikasi BascomAVR... 57 Gambar 3.12 Menunggu Aplikasi BascomAVR Terbuka... 57 Gambar 3.13 Membuat Program Baru... 58 Gambar 3.14 Hasil Rancangan Program... 58 Gambar 3.15 Menyimpan Program yang Telah dibuat... 59 Gambar 3.16 Memilih Tempat Penyimpanan Program... 59 Gambar 3.17 Pengecekan Program yang Telah dibuat.... 60 Gambar 3.18 Tampilan Awal Simulasi... 60 Gambar 3.19 Simulasi dengan LCD... 61 Gambar 3.20 Tampilan Hasil Simulasi... 61 Gambar 3.21 Pencarian Aplikasi ProgISP... 62 Gambar 3.22 Tampilan Awal Aplikasi... 62 Gambar 3.23 Memilih Jenis IC Mikrokontroler yang digunakan... 63 Gambar 3.24 Mengatur fuse & lock... 63 Gambar 3.25 Membuka Program yang Telah dibuat... 64 Gambar 3.26 Membuka Hasil Program yang telah dibuat... 64 Gambar 4.1 Titik Pengukuran pada Catu Daya... 66 Gambar 4.2 Titik Pengukuran pada Rangkaian... 67 Gambar 4.3 Pembacaan Barcode... 74 xii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kode Number System... 13 Tabel 2.2 Encoding Setiap Digit dari Barcode EAN13... 14 Tabel 2.3 Encoding Kode 128... 18 Tabel 2.4 Perhitungan Checksum Digit... 20 Tabel 2.5 Jenis-jenis Komponen Pembaca Barcode... 23 Tabel 2.6 Konfigurasi Port... 33 Tabel 3.1 Daftar Komponen yang Digunakan... 55 Tabel 3.2 Daftar Alat yang Digunakan... 56 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Catu Daya... 69 Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Portal... 69 Tabel 4.3 Pengujian Barcode Berdasarkan Jarak Ukur... 69 Tabel 4.4 Data Kode yang digunakan ke dalam Barcode... 73 Tabel 4.5 Pembacaan Barcode... 75 xiii
DAFTAR LAMPIRAN A. Surat Rekomendasi Seminar Laporan Akhir B. Lembar Konsultasi Laporan Akhir C. Lembar Revisi Akhir D. Datasheet IC dan Komponen E. Listing Program F. Foto Alat xiv