PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KENDALI MOTOR SEBAGAI PENGGERAK PINTU OTOMATIS MASUKAN RFID (RADIO FREQUENCY IDENTIFICATIONS) BERBASIS MIKROKONTROLER AT90S2313 (HARDWARE) TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya EDHRIWANSYAH NST 052408076 PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
ABSTRAK Perkembangan teknologi elektronika semakin lama semakin pesat yang sangat membantu manusia dalam meningkatkan keamanan ruangan dalam perusahaan. Sehingga persaingan dalam bidang elektronika juga semakin ketat. Satu diantara banyak problem manusia adalah dalam meningkatkan sistem keamanan pintu ruangan. Sistem keamanan pintu ruangan secara manual, tingkat keamanannya sangat kecil dan membutuhkan tenaga yang relatif besar. Melalui sistem elektronika sistem keamanan suatu pintu ruangan dapat diganti secara otomatis sehingga tingkat keamanannya cukup tinggi dan tenaga yang dibutuhkan relatif kecil. Maka penulis mencoba untuk merencanakan dan membuat alat untuk membuka pintu otomatis dengan kendali motor menggunakan RFID berbasis Mikrokontroler. Perancangan dan pembuatan alat lebih praktis dengan tingkat keamanannya cukup tinggi, karena hanya orang orang yang mempunyai Tag ID yang bisa mengakses sistem pintu tersebut. Dimana RFID sebagai sensor pengenal dari setiap Tag ID yang dimiliki seseorang dan motor listrik sebagai penggerak pintu otomatis yang semuanya itu dikendalikan Mikrokontroler AT90S2313 sebagai pengontrol utamanya.
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul... i Persetujuan... ii Pernyataan... iii Penghargaan... iv Abstrak... v Daftar Isi... vi Daftar Gambar... viii Daftar Tabel... ix BAB 1 BAB 2 BAB 3 BAB 4 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan Penulisan... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Manfaat Alat... 2 1.5 Metode Pengumpulan Data... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras... 5 2.1.1. Radio Frequency Indentifications (RFID)... 5 2.1.2. Mikrokontroler AT90S2313...10 2.1.3. Motor Stepper (Motor Langkah)...21 2.1.4. Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632...24 2.2 Perangkat Lunak...27 2.2.1. Software Code Vision AVR C Compiler (CVAVR)...27 2.2.2. Software Downloader PonyProg2000 V.2.07c...28 2.2.3. Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle...30 PERANCANGAN ALAT 3.1 3.2 Diagram Blok...31 Flow Chart...33 3.3 Rangkaian Power Supply...34 3.4 3.5 Rangkaian Sistem Minimum µc AT90S2313...35 Rangkaian Minimum RFID Reader...36 3.6 3.7 Rangkaian Pengendali Motor Stepper...37 Rangkaian Converter Max232...38 3.8 3.9 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor...39 Rangkaian LCD...40 HASIL PENGUJIAN 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply...41 4.2 4.3 Pengujian Rangkaian Sistem Minimum µc AT90S2313...42 Pengujian Rangkaian Minimum RFID Reader...44 4.4 4.5 Pengujian Rangkaian Pengendali Motor Stepper...49 Pengujian Rangkaian Converter Max232...51
4.6 Pengujian Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor...53 4.7 Pengujian Rangkaian LCD...54 BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan...56 5.2 Saran...57 Daftar Pustaka...58 Lampiran
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Salah satu bentuk Tag... 6 Gambar 2.2 Bentuk RFID Reader... 8 Gambar 2.3 Cara Kerja Sistem RFID... 9 Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT90S2313... 12 Gambar 2.5 Blok Diagram AT90S2313... 14 Gambar 2.6 Arsitektur AT90S2313... 15 Gambar 2.7 Peta Momori AT90S2313... 16 Gambar 2.8 General Purpose Register... 17 Gambar 2.9 Motor Stepper... 21 Gambar 2.10 Motor Stepper Bipolar dan Unipolar... 22 Gambar 2.11 Tampilan Code Vision AVR Editor... 27 Gambar 2.12 Tampilan PonyProg2000 Version 2.07c... 28 Gambar 2.13 Setting Interface Downloader... 29 Gambar 2.14 Setting Mikrokontroler yang sesuai... 29 Gambar 2.15 Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle 4.09r2... 30 Gambar 3.1 Blok Diagram Rancangan Alat... 31 Gambar 3.2 Flowchart... 33 Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply... 34 Gambar 3.4 Rangkaian Scematik Sistem Minimum AT90S2313... 35 Gambar 3.5 Rangkaian Sistem Minimum RFID Reader... 36 Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor Stepper... 37 Gambar 3.7 Rangkaian Converter Max232... 38 Gambar 3.8 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor... 39 Gambar 3.8 Rangkaian LCD... 40 Gambar 4.1 Rangkaian Sistem Minimum RFID dengan Port Serial... 44 Gambar 4.2 Pemilihan Serial Port... 45 Gambar 4.3 Parameter Koneksi Serial Port... 46 Gambar 4.4 Output RFID Reader di HyperTerminal... 47 Gambar 4.5 Driver Motor Stepper dengan Sistem Minimum Mikrokontroler... 49 Gambar 4.6 Bentuk Gelombang data digital pada Motor stepper... 51 Gambar 4.7 Rangkaian Penguji Max232... 51 Gambar 4.8 Hasil Pengujian dengan Program HyperTerminal... 52 Gambar 4.8 Pengujian Rangkaian Pengkondisi Sinyal... 53 Gambar 4.10 Pengujian Rangkaian LCD dengan Mikrokontroler... 54
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Klasifikasi Tag... 7 Tabel 2.2. Karakteristik Fisik dan Operasi Seri Modul ID... 8 Tabel 2.3. Fungsi Alternatif PORT B... 19 Tabel 2.3. Fungsi Alternatif PORT D... 20 Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Output PSU... 41 Tabel 4.2. Hasil Pengujian Output Port D0-D6... 43 Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Tegangan.... 46 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Pembacaan Tag dengan HyperTerminal... 47 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Jarak baca RFID Reader dengan Tag ID Model Kartu... 47 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Jarak baca RFID Reader dengan Tag ID Model Tabel 4.7 Kancing... 48 Hasil Pengujian Jarak baca RFID Reader dengan Tag ID Model Mainan kunci.....48 Tabel 4.8 Hasil Pengujian Max232 dengan Input karakter Keyboard... 52 Tabel 4.9 Hasil Pengujian Pengkondisi Sinyal... 53