RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN LOKER MENGUNAKAN SISTEM BIOMETRIK SIDIK JARI Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Komputer Oleh MAHDI MASYKUR N I M : 09 0402 019 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERRA UTARA MEDAN 2016
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin senantiasa penulis ucapkan kepasa Allah SWT yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat terlahir ditengah keluarga yang baik dan karena atas izin-nya lah maka Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Tidak lupa pula shalawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW yang harus selalu menjadi panutan umat muslim di seluruh dunia. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua terhebat di muka bumi ini yaitu Bapak Muhammad dan Ibu Mawardi, S.Pd yang senantiasa mencurahkan kasih sayang dan doa yang tiada terhitung kepada penulis, serta kakak-kakaku tercinta Munadiati.SHI, Lismawati, Amd.Keb dan adik-adikku tersayang Hidayatullah, Nurul Athiah dan Wildan Mumtaz. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah : RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN LOKER MENGGUNAKAN SISTEM BIOMETRIK SIDIK JARI Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Bapak Ir. Kasmir Tanjung, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. i
2. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S selaku Dosen Wali penulis yang banyak memberikan masukan dan pengarahan selama penulis menempuh perkuliahan. 3. Bapak Suherman, ST.M.Com.PhD selaku Dosen Departemen Teknik Elektro FT-USU yang banyak membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 4. Ibu Ellyta Aizar, S.Kp selaku kerabat dekat serta Dosen Departemen Keperawatan Maternitan FK-USU yang banyak memberikan pengarahan, pesan dan saran penulis selama menjalani masa perkuliahan. 5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU. 6. Sahabat-sahabat terbaikku dari angkatan 2009, Dwi Budi Prasetyo, Reza Al Kautsar Lubis, Adityas Zardika, Arif Azhari, AL Magrizi Fahni, Afit Darwanda, Aras Dewanto, Teguh ST, Jehuda ST, Rizal ST, Dimas ST, Yuliana Tanjung ST, Nisa ST, Arfan ST, Adly ST, Adit ST, Tondy ST, Faya ST, Agung ST, Lukman ST, Asri ST, Wangto ST, Ahmat ST, Doni ST, Fahrul ST, Rizky ST, Kentrick ST, Leo, Ardoni, Dhani dan semua temanteman angkatan 2009 yang lainnya. 7. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama menjalani masa perkuliahan. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sagat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas ii
akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak yang membutuhkannya. Medan, Juni 2015 Penulis Mahdi Masykur iii
ABSTRAK Sistem biometrik menggunakan anggota tubuh manusia untuk identifikasi diri. Salah satu sistem biometrik yang banyak digunakan adalah sistem scanning sidik jari. Sistem ini memanfaatkan perbedaan pola sidik jari pada manusia sebagai identifikasi unik pemiliknya. Tugas akhir ini merealisasikan sistem scanning sidik jari untuk aplikasi keamanan loker penitipan barang. Alat yang dirancang menggunakan sensor fingerprint sebagai input data dan arduino sebagai pengendali. Pola sidik jari yang tersinpan bersifat sementara selama loker terkunci. Pola sidik jari dapat diubah untuk pengguna berikutnya. Dari penelitian yang dilakukan, sistem yang dirancang memiliki spesifikasi yaitu: ukuran LCD 16 x 12 karakter, securiti yang digunakan berupa fingerprint dan pin, catu daya menggunakan power supply adaptor +12V, jumlah door lock disetiap loker berjumlah satu, ukuran keypad 4 x 4 grid, luas dimensi alat sebesar 12 x 8 x 13,5 = 1296 cm 2, komunikasi dari fingerprin dengan arduino menggunakan komunikasi UART. Pada tahap pengujian tingkat keberhasilan sistem dari seratus kali percobaan dengan sepuluh responden, tingkat keberhasilannya untuk door lock satu 90% dan untuk door lock dua 90%. Kata Kunci : Loker, Sensor Fingerprint, Arduino iv
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Penelitian... 2 1.5.1 Studi Literatur... 2 1.5.2 Perancangan Perangkat Keras... 2 1.5.3 Perancangan Perangkat Lunak... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II DASAR TEORI... 5 2.1 Sistem Biometrika... 5 2.2. Sidik Jari... 5 2.3 Sensor Sidik Jari... 7 2.3.1 Sensor Optik... 7 v
2.4 Arduino... 9 2.4.1 Arduino Mega 2560... 10 2.4.1.1 Mikrokontroler ATMega 2560... 12 2.4.1.2 Memori Program... 13 2.4.1.3 Memori Data... 13 2.4.1.3.1 SRAM... 13 2.4.1.3.2 EEPROM... 14 2.4.1.4 Pin I/O... 14 2.4.1.5 Power... 16 2.4.1.6 Komunikasi Serial... 16 2.4.1.6.1 UART... 17 2.5 Sistem Loker... 18 2.5.1 Solenoid Door Lock (Kunci Elektronik)... 18 BAB III PERANCANGAN SISTEM... 20 3.1 Gambar Umum Sistem Keamanan Loker... 20 3.1.1 Sistem Pencitraan... 21 3.2 Perancangan Perangkat Keras (hardware)... 22 3.2.1 Arduino Mega2560... 22 3.2.2 Fingerprint... 22 3.2.3 Keypad... 23 3.2.4 Door lock... 24 3.2.5 PC (personal Computer)... 25 3.2.6 LCD (Liquid Crystal Displat)... 25 vi
3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)... 26 3.3.1 Driver Atau Software... 26 3.3.2 Pemograman... 27 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN... 29 4.1 Tujuan Pengujian... 29 4.2 Analisa Rangkaian... 29 4.2.1 Diagram Blok... 29 4.2.2 Prinsip Kerja... 30 4.2.3 Rangkaian Skematik Input dan Output Sistem... 31 4.2.4 Flowchart... 33 4.3 EEPROM... 36 4.4 Implementasi Dan Pengujian... 37 4.4.1 Metode Template Matching... 37 4.5 Hasil Pengujian... 42 4.4.1 Data Hasil Pengujian Sistem Terhadap Door lock... 42 BAB V PENUTUP... 49 5.1 Kesimpulan... 49 5.2 Saran... 49 LAMPIRAN PROGRAM... 51 a. Library... 51 b. Inilisialisasi Variabel dan PORT... 51 c. Configurasi Pin dan Conektifitas (void setup())... 52 vii
c.1 Fungsi Tambahan (void InputPin() dan void change_pass())...... 53 d. Raning Main Program (void loop())... 56 DAFTAR PUSTAKA viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Dari Scanner Sidik Jari... 7 Gambar 2.2 Sensor Optik... 8 Gambar 2.3 Gejala Dispersi Cahaya... 9 Gambar 2.4 Arduino Mega2560... 11 Gambar 2.5 Konfigurasi Pin AT-Mega2560... 12 Gambar 2.6 Peta Memori Program... 13 Gambar 2.7 Peta Memori Program... 14 Gambar 2.8 Format Data UART... 18 Gambar 2.9 Door Lock... 19 Gambar 3.1 Diagram Blok Gambaran Umum... 20 Gambar 3.2 Citra Analog Menjadi Citra Digital... 21 Gambar 3.3 Fingerprint... 23 Gambar 3.4 Keypad... 24 Gambar 3.5 Door Lock... 24 Gambar 3.6 PC (Personal Computer)... 25 Gambar 3.7 LCD (Liquid Crystal Displat)... 26 Gambar 3.8 Tampilan IDE Arduino Dengan Sebuah Sketch... 27 Gambar 4.1 Diagram Blok... 29 Gambar 4.2 Rangkaian Skematik Input dan Output Sistem... 31 Gambar 4.3 EEPROM... 36 Gambar 4.4 Grafik Tingkat Keberhasilan Verifikasi Sidik Jari... 39 Gambar 4.5 Grafik Tingkat Keberhasilan Verifikasi Sidik Jari... 41 Gambar 4.6 Grafik Tingkat Keberhasilan Verifikasi Setiap Dijit Tombol.. 42 ix
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Tingkat Keberhasilan Verifikasi Sidik Jari... 38 Tabel 4.2 Tingkat Keberhasilan Verifikasi Sidik Jari... 40 Tabel 4.3 Tingkat Keberhasilan Verifikasi Setiap Digit Tombol Pada... 41 Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Sistem Terhadap Door Lock Satu... 43 Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Sistem Terhadap Door Lock Dua... 46 x