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 : Mohammad Airul Mutaqin NIM : 41407120096 Program Studi : 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 : Mohammad Airul Mutaqin NIM : 41407120096 Program Studi : 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... Halaman Pernyataan... Halaman Pengesahan... Abstrak... Motto dan Persembahan... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... i ii iii iv v vi vii x xiii BAB I 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 BAB II 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
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 BAB III 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 BAB IV 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 Script Pengujian Servo 66 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