PERANCANGAN SISTEM INFORMASI DAN KEAMANAN PARKIR SEPEDA ... · PDF fileTeknik jurusan Teknik Elektro. Dalam penyelesaian Laporan Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak ...

i

PERANCANGAN SISTEM INFORMASI DAN

KEAMANAN PARKIR SEPEDA MOTOR MAHASISWA

MENGGUNAKAN TEKNOLOGI RFID DAN MAGNETIC

STRIPE PADA KARTU TANDA MAHASISWA (KTM)

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

MUHAMMAD ZULFIKRI

NIM. 201310130312115

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Perancangan Sistem Informasi dan Keamanan Parkir Sepeda Motor

Mahasiswa Menggunakan Teknologi RFID dan Magnetic Stripe pada Kartu

Tanda Mahasiswa (KTM)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Muhammad Zulfikri

NIM. 201310130312115

Tanggal Ujian : 24 Oktober 2015

Periode Wisuda : November 2015

Disetujui oleh :

1. Ir. M. Irfan, MT. (Pembimbing I)

NIDN. 0705106601

2. Ir. Nur Kasan, MT. (Pembimbing II)

NIDN. 0707106301

3. Ir. Diding Suhardi, MT. (Penguji I)

NIDN. 0706066501

4. M. Chasrun Hasani, ST., MT. (Penguji II)

NIDN. 0007086808

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik ELektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.

NIDN. 0718036502

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini.

Salam dan salawat selalu tercurah pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad

SAW beserta para pengikutnya hingga akhir zaman.

Laporan Akhir ini berjudul “PERANCANGAN SISTEM INFORMASI

DAN KEAMANAN PARKIR SEPEDA MOTOR MAHASISWA

MENGGUNAKAN TEKNOLOGI RFID DAN MAGNETIC STRIPE PADA

KARTU TANDA MAHASISWA (KTM)” yang merupakan salah satu syarat

untuk menyelesaikan pendidikan S1 Universitas Muhammadiyah Malang Fakultas

Teknik jurusan Teknik Elektro.

Dalam penyelesaian Laporan Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai

pihak yang telah memberikan bimbingan juga saran, baik secara langsung maupun

tidak langsung sehingga Laporan Akhir ini dapat selesai sesuai dengan waktunya.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Bapak Ir. M. Irfan, MT selaku Dosen Pembimbing I.

2. Bapak Ir. Nur Kasan, MT. selaku Dosen Pembimbing II.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah

mendukung serta membantu hingga Laporan Akhir ini dapat terselesaikan, yakni

kepada:

1. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Teman-teman Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang yang

bersedia membantu pengerjaan tugas akhir ini baik secara langsung dan tidak

langsung.

4. Ayah, Ibu dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan semangat dan

doa hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

iv

Tentunya dalam pembuatan laporan ini banyak sekali kekurangan dan

kesalahan baik dari cara penyampaian maupun tulisan. Oleh karena itu penulis

sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca.

Penulis berharap laporan ini membawa manfaat dan kegunaan. Semoga Allah

SWT senantiasa membalas semua amal baik kepada semua pihak yang telah

membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.

Malang, 2 November 2015

Penulis

v

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ............................................................................................i

LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................ii

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................iii

SURAT PERNYATAAN ..................................................................................iv

ABSTRAK .........................................................................................................v

ABSTRACT .......................................................................................................vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................vii

DAFTAR ISI ......................................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................xvi

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .............................................................................................1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................2

1.3. Batasan Masalah ..........................................................................................3

1.4. Tujuan Penelitian .........................................................................................3

1.5. Metodologi ...................................................................................................3

1.6. Sistematika Penulisan ..................................................................................5

BAB II. LANDASAN TEORI

2.1. Parkir Dalam Sistem Transportasi ...............................................................6

2.2. Mikrokontroller AVR ..................................................................................6

2.2.1. Konfigurasi Pin AVR ATMEGA16 ...................................................8

2.2.2. Konsep I/O ATmega16 .......................................................................10

2.3. Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-AVR ..........................................11

2.3.1. Kontrol Program .................................................................................11

2.3.2. Operasi dalam BASCOM ...................................................................14

2.4. Komunikasi Data Serial ...............................................................................15

2.4.1. Format Data Komunikasi Seial...........................................................16

a. Kecepatan Mobilitas Data Per Bit ....................................................16

vi

b. Jumlah Bit Data Per Karakter ..........................................................16

c. Parity Bit ..........................................................................................17

2.4.2. Konfigurasi Port Serial .......................................................................17

2.4.3. Komunikasi Serial Pada Mikrontroller ...............................................18

2.4.4. Konektor Interface RS-232 .................................................................19

2.4.5. IC Serial MAX 232.............................................................................20

2.4.6. Pengaksesan dengan Menggunakan Control Mscomm ......................21

2.5. Borland Delphi 7.0 sebagai Bahasa Pemrograman ......................................21

2.5.1. Konsep Dasar Borland Delphi ............................................................21

2.5.2. Komponen Borland Delphi ................................................................22

2.5.3. Database Microsoft Acces ..................................................................23

2.5.4. ADO (ActiveX Data Objects) .............................................................23

2.6. Radio Frequency Identification (RFID) .......................................................23

2.6.1. Komponen-komponen Utama Sistem RFID .......................................25

2.6.2. Label RFID .........................................................................................29

2.6.3. Type RFID ..........................................................................................29

2.6.4. Prinsip Kerja RFID .............................................................................30

2.6.5. Penggunaan RFID...............................................................................31

2.7. Magnetic Card ..............................................................................................32

2.7.1. Standar Fisik Magnetic Card ..............................................................34

2.7.2. Track Data Magnetic Stripes ..............................................................34

2.7.3. Magnetic Card Track 2 .......................................................................35

2.8. Sensor Fotodioda .........................................................................................36

2.9. Komparator ..................................................................................................38

2.10. Motor Servo ...............................................................................................39

2.10.1. Kontruksi Motor Servo.....................................................................40

2.10.2. Jenis Motor Servo.............................................................................40

2.10.3. Pulsa Kontrol Motor Servo ..............................................................40

2.10.4. Pulsa Kendali Motor Servo ..............................................................41

2.11. LCD (Liquid Crystal Display) ...................................................................41

2.12. Buzzer ........................................................................................................43

vii

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

3.1. Perancangan Hardware ................................................................................46

3.1.1. Perancangan Prototipe ........................................................................46

3.1.2. Perancangan Komparator dengan Sensor Fotodioda ..........................47

3.1.3. Perancangan Magnetic Stripe .............................................................50

3.1.4. Perancangan RFID Reader .................................................................51

3.1.5. Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Dislplay) ...................52

3.1.6. Perancangan Motor Servo ..................................................................53

3.1.7. Perancangan Rangkaian Driver untuk Buzzer ....................................54

3.1.8. Rangkaian Mikrokontroller Atmega16 ...............................................56

3.1.9. Perancangan Rangkaian Serial ...........................................................58

3.1.9.1. Perancangan RS232 to TTL .................................................59

3.1.9.2. Perancangan TTL to USB ....................................................59

3.2. Pembuatan Rangkaian ..................................................................................60

3.2.1. Pembuatan Tata Letak Komponen .....................................................60

3.2.2. Pembuatan Jalur Pengawatan .............................................................61

3.2.3. Pengeboran .........................................................................................61

3.2.4. Pelapisan Timah .................................................................................61

3.3. Perancangan Software ..................................................................................62

3.3.1. Algoritma ............................................................................................63

BAB IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Hadware ......................................................................................64

4.1.1. Pengujian Komparator dengan Sensor Fotodioda ..............................64

4.1.2. Pengujian Magnetic Stripe Reader pada Kartu Tanda Mahasiswa.....65

4.1.2.1. Pengujian Magnetic Stripe saat Mengalami Kerusakan ........68

4.1.3. Pengujian RFID Reader ......................................................................71

4.1.3.1. Pengujian Jarak Pembacaan RFID Tag pada RFID Reader ..74

4.1.3.2. Pengujian RFID Tag jika RFID Reader Terhalang ...............74

4.1.4. Pengujian LCD 16 x 2 ........................................................................76

4.1.5. Pengujian Driver Untuk Motor Servo ................................................80

4.1.6. Pengujian Buzzer ................................................................................81

viii

4.1.7. Pengujian Mikrokontroller Atmega16 ................................................82

4.2. Pengujian Keseluruhan.................................................................................83

4.2.1. Pengaturan Hardware dengan PC .......................................................84

4.2.2. Pengujian Sistem Informasi ................................................................86

4.2.2.1. Informasi Kapasitas Ruang Parkir Sepeda Motor ................86

4.2.2.2. Informasi Posisi Parkir Sepeda Motor ..................................87

4.2.3. Pengujian Sistem Kemanan ................................................................88

4.2.3.1. Sistem Masuk Parkir Sepeda Motor ......................................88

4.2.3.2.Sistem Keluar Parkir Sepeda Motor .......................................91

4.2.4. Pengujian Jumlah Pemakaian RFID Tag dengan Magnetic Stripe

pada Kartu Tanda Mahasiswa (KTM) ................................................92

BAB V . PENUTUP

5.1. Kesimpulan ..................................................................................................95

5.2. Saran .............................................................................................................96

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Konfigurasi Kaki (pin) ATMEGA16............................................8

Gambar 2.2 Arsitektur Unit Pemroses AVR .....................................................11

Gambar 2.3 Konektor serial DB-9 pada bagian belakang CPU ........................17

Gambar 2.4 Koneksi RS-232 pada mikrokontroller dan PC .............................19

Gambar 2.5 Level tegangan RS-232 pada pengiriman huruf ‘A’ tanpa bit

paritas .............................................................................................19

Gambar 2.6 Interface MAX 232 ........................................................................20

Gambar 2.7 Komponen Utama Sistem RFID ....................................................25

Gambar 2.8 Tag RFID .......................................................................................26

Gambar 2.9 Contoh IC Reader RFID ................................................................27

Gambar 2.10 Teknik Aiken Biphase (Two Frequency Coherent-phase

Encoding) ....................................................................................33

Gambar 2.11 Bentuk Fisik Magnetik Card berdasar ISO 7810 dan ISO 7811 .34

Gambar 2.12 Standar penempatan track dalam Magnetic Card ........................35

Gambar 2.13 Fotodioda .....................................................................................36

Gambar 2.14 Panjang Gelombang yang Dihasilkan Oleh Bahan Fotodioda ....36

Gambar 2.15 Struktur Dioda .............................................................................37

Gambar 2.16 Simbol Komparator .....................................................................38

Gambar 2.17 Pin Konfigurasi dan Fungsi .........................................................38

Gambar 2.18 Contoh Motor Servo ....................................................................39

Gambar 2.19 Kontruksi Motor Servo ................................................................40

Gambar 2.20 Kontruksi Motor Servo ................................................................41

Gambar 2.21 Contoh Bentuk LCD (Liquid Cristal Display).............................42

Gambar 2.22 a. Simbol Buzzer, b. Bentuk Buzzer ............................................44

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat .........................................................................45

Gambar 3.2 Prototipe Parkir Sepeda Motor ......................................................46

Gambar 3.3 Rangkaian komparator dengan sensor fotodioda ...........................47

Gambar 3.4 Rangkaian komparator dengan LM339 .........................................50

Gambar 3.5 Bentuk Magnetic Stripe Reader MSR-102R R232 ........................51

Gambar 3.6 Bentuk dan Pin RFID RDM6300 Reader ......................................52

x

Gambar 3.7 Rangkaian LCD yang dihubungkan dengan Mikrokontroller .......53

Gambar 3.8 PIN-out Motor Servo .....................................................................53

Gambar 3.9 Rangkaian Buzzer ..........................................................................55

Gambar 3.10 Rangkaian Reset ..........................................................................57

Gambar 3.11 Rangkaian Mikrokontroller ATmega16 ......................................58

Gambar 3.12 Rangkaian RS232 to TTL ............................................................59

Gambar 3.13 Rangkaian TTL to USB (PL2303) ...............................................59

Gambar 3.14 Rangkaian Komparator ................................................................60

Gambar 3.15 Rangkaian Minimum System ......................................................60

Gambar 3.16 Flowchart Program Sistem Informasi dan Keamanan Parkir

Sepeda Motor...............................................................................62

Gambar 4.1 Memberi nama untuk koneksi baru Hyperterminal .......................66

Gambar 4.2 Memilih port yang akan digunakan untuk koneksi baru

Hyperterminal..................................................................................66

Gambar 4.3 Mengatur port untuk koneksi baru Hyperterminal ........................67

Gambar 4.4 Pembacaan RFID Tag pada Hyperterminal ...................................67

Gambar 4.5 Magnetic Stripe tertutup pada bagian tengah ................................68

Gambar 4.6 Hasil pembacaan Magnetic Stripe saat tertutup pada bagian

tengah .............................................................................................68

Gambar 4.7 Magnetic Stripe tertutup pada bagian Track 1 ...............................69

Gambar 4.8 Hasil pembacaan Magnetic Stripe saat tertutup pada bagian

Track 1 ...........................................................................................70

Gambar 4.9 Magnetic Stripe tertutup pada bagian Track 2 ...............................70

Gambar 4.10 Hasil pembacaan Magnetic Stripe saat tertutup pada bagian

Track 2 .........................................................................................71

Gambar 4.11 Memberi nama untuk koneksi baru Hyperterminal .....................72

Gambar 4.12 Memilih port yang akan digunakan untuk koneksi baru

Hyperterminal ..............................................................................72

Gambar 4.13 Mengatur port untuk koneksi baru Hyperterminal ......................73

Gambar 4.14 Pembacaan RFID Tag pada Hyperterminal .................................73

Gambar 4.15 Posisi pembacaan RFID Tag .......................................................74

Gambar 4.16 Antena RFID Reader terhalang penutup......................................75

xi

Gambar 4.17 Listing program menggunakan Software Bascom .......................79

Gambar 4.18 Tampilan Parkir Sepeda Motor Mahasiswa .................................80

Gambar 4.19 Tampilan Jumlah Kapasitas Blok ................................................80

Gambar 4.20 List program Motor Servo ...........................................................81

Gambar 4.21 Listing Program Buzzer ...............................................................82

Gambar 4.22 Membuka Aplikasi Delphi “Parkir” ............................................84

Gambar 4.23 Mengatur Port Aplikasi Parkir Sepeda Motor .............................85

Gambar 4.24 Setup Port Aplikasi Parkir Sepeda Motor ....................................85

Gambar 4.25 Menghubungkan hardware ..........................................................86

Gambar 4.26 Tampilan saat parkir kosong semua ............................................86

Gambar 4.27 Tampilan saat parkir terisi ...........................................................87

Gambar 4.28 Tampilan posisi parkir sepeda motor ...........................................88

Gambar 4.29 Memasukkan ID dari RFID Tag pada RFID Reader ...................89

Gambar 4.30 Tampilan masuk parkir sepeda motor..........................................89

Gambar 4.31 Proses menggesekkan KTM pada Magnetic Stripe Reader .........90

Gambar 4.32 Tampilan identitas dan posisi parkir sepeda motor .....................90

Gambar 4.33 Kondisi portal masih tertutup ......................................................90

Gambar 4.34 Kondisi portal masuk terbuka ......................................................91

Gambar 4.35 Kondisi portal keluar terbuka ......................................................91

Gambar 4.36 Layar monitor menampilkan data informasi RFID Tag 1 ...........92

Gambar 4.37 Layar monitor menampilkan data informasi RFID Tag 2 ...........93

Gambar 4.38 Data di dalam database ...............................................................93

Gambar 4.39 Prototipe dari sisi atas ..................................................................94

Gambar 4.40 Prototipe dari sisi depan ..............................................................94

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port B .........................................................................9

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port C .........................................................................9

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port D ........................................................................9

Tabel 2.4 Tabel Operator Relasi .........................................................................14

Tabel 2.5 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial ...............................18

Tabel 2.6 Karakteristik Umum Tag RFID ..........................................................27

Tabel 2.7 Spesifikasi dan Parameter RDM6300 ................................................28

Tabel 2.8 Pengaturan untuk Menentukan Mode Output yang Digunakan .........28

Tabel 2.9 Perbedaan RFID pasif dan RFID aktif ...............................................30

Tabel 2.10 Format Data Magnetic Stripes ANSI/ISO BCD...............................33

Tabel 3.1 Koneksi RS232 dari MSR-102R ........................................................51

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Fotodioda .............................................65

Tabel 4.2 Hasil pembacaan RFID Tag ...............................................................74

Tabel 4.3 Hasil pembacaan RFID Tag saat antena RFID Reader terhalang ......75

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Motor Servo .............................................................81

Tabel 4.5 Port yang digunakan ...........................................................................85

97

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri. 2013. Pemrograman Mikrokontroller AVR Atmega16

menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung: Informatika.

Andi, 2007. Panduan Lengkap Microsoft Access 2007. Yogyakarta: Andi dengan

Madcoms

Irnawan, 2006. Memahami Pemrograman Delphi 7. Jakarta: BSI PRESS PT.

Rekaguna Printing.

Setiawan, Afrie, 2011.20 Aplikasi Mikrokontroler ATMEGA 8535 dan ATMEGA

16 menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta : ANDI Yogyakarta, 2011.

Saputra, Arif Yusma. 2007. Pemanfaatan RFID untuk Parkir Sepeda Motor Dosen

Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

http://www.atmel.com/devices/ATMEGA16.aspx diakses pada September 2015