Upload
bonanza-yoma-pratama
View
1.360
Download
19
Embed Size (px)
Citation preview
SKRIPSISISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU MENGGUNAKAN BARCODE
Oleh : AINUL YAQIN NIM 05.10201.00014
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO 2009
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU MENGGUNAKAN BARCODE
SKRIPSIDiajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh : AINUL YAQIN NIM 05.10201.00014
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO 2009
Yang bertanda tangan dibawah ini Nama Tempat, Tanggal Lahir Nim Fakultas / Jurusan
:
: Ainul Yaqin : Mojokerto, 03 Februari 1982 : 05.10201.00014 : Teknik / Teknik Elektro
Menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul Sistem Kontrol Pengaman Pintu Menggunakan Barcode adalah bukan skripsi atau karya ilmiah orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, kami bersedia mendapatkan sanksi akademis.
Sidoarjo, 10 Oktober 2009 Yang menyatakan
Ainul Yaqin
Mengetahui, Dosen Pembimbing
Hindarto, S.kom, MT
SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU MENGGUNAKAN BARCODE
SKRIPSI
Diajukan Dan Disusun Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Yang Diajukan Oleh : AINUL YAQIN NIM 05.10201.00014
Telah Disetujui Oleh :
Pembimbing,
Hindarto, S.kom, MT
Tanggal.......
SKRIPSIALAT PEMBERSIH UDARA PADA RUANGAN TERHADAP POLUSI ASAP ROKOK
Yang dipersiapkan dan disusun oleh ERI SETIONO NIM 05.10201.00004
Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Pada Tanggal 8 Oktober 2009 Dan Dinyatakan Telah Memenuhi Syarat
Susunan Tim Penguji Ketua Sekretaris Anggota : Hindarto, S.Kom, MT : Izza Anshory, ST, MT : Ari Wijanarko, ST, MT : Ir. Sumarno, M.Si ....
Sidoarjo, 10 Oktober 2009 Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Fakultas Teknik Dekan,
Ir. Sumarno, M.Si
MOTTO KETIKA SATU PINTU TERTUTUP, PINTU LAIN TERBUKA NAMUN TERKADANG KITA MENYESALI PINTU TERTUTUP TERSEBUT TERLALU LAMA, HINGGA KITA TIDAK MELIHAT PINTU LAIN YANG TELAH TERBUKA
PERSEMBAHAN ORANG TUA YANG SELALU MEMANJATKAN DOA UNTUK KEBERHASILAN ANAK-ANAKNYA. KAKAKKU DAN ADIKADIKKU YANG SELALU MEMBERIKAN SEMANGAT DAN DORONGAN UNTUK TERCAPAINYA SEBUAH CITA-CITA. TEMAN-TEMAN YANG SELALU MENEMANIKU DAN SELALU
MEMBERIKAN SEMANGAT SEHINGGA DAPAT MELALUI SEMUA INI. SULISWANTO DAN ERI YANG SELALU MENJADI PENYEMANGAT DALAM MENYELESAIKAN SKRIPSI. MAS NUR TERIMA KASIH.
ABSTRAK SISTEM KONTROL PENGAMAN PINTU MENGGUNAKAN BARCODE(Ainul Yaqin , Nim 05.10201.00014, Teknik Elektro S-1) ( Dosen Pembimbing : Hindarto, ST, MT) Dalam penelitian ini telah berhasil diwujudkan suatu alat yang berbasiskan komputer, dimana alat ini ditujukan untuk mempermudah proses pengendalian kunci pintu dan dan penyimpanan data dari pengguna. Untuk mengakses pintu tersebut pengguna harus menunjukkan kartu yang terdapat barcode dan sudah terdaftar di database. Jika sensor yang berupa barcode reader membaca kartu yang masuk terdapat didalam database, maka data akan diolah dan dibandingkan komputer dengan database paradox7 menggunakan bahasa pemrograman borland delphi 7.0. Jika data sesuai maka data tersebut akan ditampilkan pada program utama selain itu komputer juga akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler AT89C51 melalui sebuah interface yaitu port serial RS232. Setelah menerima data dari komputer maka mikrokontroler akan memerintahkan driver untuk menggerakkan pengunci pintu. Ketika pintu dibuka maka data dari pengguna akan tersimpan kedalam notepad disamping itu juga mikrokontroler akan mereset program kembali kekondisi awal. Program ini juga bisa untuk memanipulasi yaitu menambah data, mengubah data serta menghapus data. Metode penelitian yang digunakan adalah dengan pembuatan miniatur, perangkat keras, dan perangkat lunak. Perangkat lunak meliputi bahasa pemrograman assembly dan bahasa pemrograman Borland Delphi 7. Kecepatan baudrate yang digunakan adalah 9600 bps, 8 bits kontrol data, 1 stop bit, tanpa bit paritas dan tegangan yang digunakan adalah 5 Volt. Pengujian dilakukan dengan pengecekan seluruh komponen pada rangkaian. Berdasarkan pengujian, data barcode dapat dibaca oleh computer, sehingga diproses menjadi informasi identitas, jam dan tanggal serta laporan database pengguna yang telah memasuki ruangan.
Kata Kunci:
Barcode, Database Paradox7, Borland Delphi7.0, Mikrokontrol AT89C51, komunikasi data serial RS232, Rangkaian Driver dan selenoid.
DAFTAR ISI
HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................................... iv ABSTRAK ........................................................................................................... v KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi DAFTAR ISI...................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 2 1.3. Batasan Masalah ............................................................................... 2 1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................. 3 1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 3 1.6. Metodologi Pembahasan ................................................................... 4 1.7. Sistematika Penulisan ....................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6 2.1. Penelitian Terdahulu ........................................................................ 6 2.1.1. Penelitian Mengenai Barcode Reader ................................ 6 2.1.2. Penelitian Tentang Kunci Pintu Otomatis.......................... 7
2.1.3. Penelitian Tentang Absen dengan Borland Delphi 5.0 ...... 8 2.2. Landasan Teori................................................................................. 9 2.2.1. Kode Baris (barcode) .......................................................... 10 2.2.2. Pembaca Kode Baris (barcode reader) ................................ 16 2.2.3. Komunikasi Data ................................................................ 17 2.2.3.1. Metode Transmisi Data .......................................... 17 2.2.3.2. Transmisi Data Paralel ........................................... 17 2.2.3.3. Transmisi Data Serial ............................................. 18 a. Transmisi Data Serial Asinkron ................................ 19 b. Half Duplex ............................................................... 20 c. Full Duplex................................................................ 20 2.2.3.4. Dasar-Dasar Serial Interface ...................................... 21 2.2.3.5. Komunikasi Serial RS-232 ........................................ 23 2.2.4. Mikrokontroller AT89C51 ...................................................... 27 2.2.4.1. Mikrokontroller Keluarga MCS-51 ........................... 28 2.2.4.2. Arsitektur AT89S51 ................................................... 28 2.2.4.3. Konfigurasi Pin-Pin AT89S1 ..................................... 29 2.2.4.4. Organisasi Memori AT89S51 .................................... 32 2.2.5. Relay ...................................................................................... 33 2.2.6. Driver Selenoid ...................................................................... 34 2.2.7. Selenoid.................................................................................. 35 2.2.8. Limits Switch (Saklar Limit) ................................................. 36 2.2.9. Borland Delphi ....................................................................... 38
2.2.9.1. Kelebihan Kelebihan Program Delphi .................... 39 2.2.9.2. Visual Component Library ........................................ 41 2.2.9.3. Bagian Standard ......................................................... 41 2.2.9.4. Bagian Data Access ................................................... 42 2.2.9.5. Bagian Data Control .................................................. 43 2.2.9.6. Teknologi Akses Database Pada Delphi .................... 44 2.2.9.7. Borland Database Engine ........................................... 45 2.2.9.8. Aplikasi Interface Serial Menggunakan Delphi ......... 45 2.2.10. Database Desktop............................................................... 45 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 47 3.1. Lokasi Dan Waktu Penelitian .......................................................... 47 3.2. Bahan Dan Alat Penelitian ............................................................... 47 3.2.1. Bahan Penelitian .................................................................... 47 3.2.2. Alat Penelitian ........................................................................ 47 3.3. Teknik Analisis ................................................................................ 49 3.4. Prinsip Kerja Sistem ........................................................................ 50 3.5. Blok Diagram .................................................................................. 51 3.6. Mekanisme Sistem ........................................................................... 52 3.6.1. Perancangan Software pada komputer ................................... 53 3.6.1.1. flowchart pada komputer ........................................... 53 3.6.1.2. Perencanaan Database ................................................ 55 3.6.1.3. Perencanaan GUI ....................................................... 57 3.6.2. Software Pada Mikrokontroler AT89C51 .............................. 58
3.6.2.1. Flowchart pada Mikrokontroler ................................ 58 3.6.2.2. Software pada Mikrokontroler .................................. 59 3.6.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ............................. 60 3.6.3.1. Rangkaian Clock ....................................................... 60 3.6.2.5. Rangkaian Reset........................................................ 61 3.6.2.6. Rangkaian Relay Sebagai Driver .............................. 62 3.6.2.7. Rangkaian Serial RS232 .......................................... 63 3.6.2.8. Rangkaian Solenoid .................................................. 64 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................ 65 4.1. Pembuatan Alat ............................................................................... 65 4.1.1. Pembuatan Software ................................................................ 65 4.1.1.1. Pembuatan Software Komputer ...................................... 65 4.1.1.2. Pembuatan Software Mikrokontroler.............................. 66 4.1.2. Pembuatan Hardware ............................................................... 67 4.1.2.1. Rangkaian Schematic ...................................................... 67 4.1.2.2. Rangkaian Mikrokontroler dan IC MAX232 .................. 68 4.1.2.2. Gambar dan Desain Miniatur Pintu ............................... 68 4.2. Pengujian Alat .................................................................................. 69 4.2.1. Pengujian Perangkat Keras ...................................................... 71 4.2.1.1. Tujuan ............................................................................. 71 4.2.1.2. Peralatan .......................................................................... 71 ` 4.2.1.3. Langkah-Langkah Pengujian ........................................... 72 4.2.1.4. Hasil Pengujian dan Analisa ............................................ 73
4.2.2. Pengujian Perangkat Lunak (Software) ...................................... 74 4.2.2.1. Tujuan ............................................................................. 74 4.2.1.2. Peralatan .......................................................................... 74 ` 4.2.2.3. Langkah-Langkah Pengujian ........................................... 74 4.2.2.4. Hasil dan Pembahasan ..................................................... 74 4.2.3. Pengujian Sistem Keseluruhan ................................................... 78 4.2.3.1. Tujuan ............................................................................. 78 4.2.3.2. Peralatan .......................................................................... 79 ` 4.2.3.3. Langkah-Langkah Pengujian ........................................... 79 4.2.3.4. Hasil dan Pembahasan ..................................................... 80 BAB V PENUTUP.............................................................................................. 85 5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 85 5.2. Saran ................................................................................................ 86 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sistem Pengkodean Barcode ................................................................ 13 Tabel 2.2. spesifikasi barcode ............................................................................... 14 Tabel 2.3. Fungsi Pin RS-232 Dalam DB9 ............................................................... 27 Tabel 2.4. Spesifikasi RS-232 ................................................................................. 28 Tabel 2.5. MCS51 Family................................................................................... 36 Tabel 2.6. Penerapan Kelompok Perubahan Warna ............................................. 43 Tabel 3.1 Perencanaan Database.......................................................................... 73 Tabel 3.2. Daftar Mahasiswa ................................................................................ 73 Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroler ............................................. 75 Tabel 4.2. Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroler ............................................. 76 Tabel 4.3. Hasil Pengujian ................................................................................... 78 Tabel 4.4. Hasil Pengujian ................................................................................... 79
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Barcode Jenis Code 39 .................................................................... 10 Gambar 2.2. Barcode Jenis Code 128 .................................................................. 11 Gambar 2.3. Barcode Jenis Interleaved 2 of 5 ..................................................... 11 Gambar 2.4. Anatomi Barcode ............................................................................ 14 Gambar 2.5. Metode Transmisi Data Digital ........................................................... 17 Gambar 2.6. Transmisi Data Paralel ....................................................................... 18 Gambar 2.7. Transmisi Data Serial ......................................................................... 18 Gambar 2.8. Transmisi Data Serial Asinkron .......................................................... 19 Gambar 2.9. Komunikasi Half Duplex ................................................................ 20 Gambar 2.10. Komunikasi Full Duplex ................................................................ 21 Gambar 2.11. Blok Diagram Transfer Data DTE Dengan DTE ................................ 22 Gambar 2.12. Blok Diagram Transfer Data DTE Dengan DCE ................................. 22 Gambar 2.13. Tegangan Yang Mewakili Biner 0 dan 1............................................. 24 Gambar 2.14. konfigurasi pin IC MAX232 .......................................................... 25 Gambar 2.15. Format Paket Data Komunikasi Serial ........................................... 25 Gambar 2.16. Diagram Blok Mikrokontroler ....................................................... 27 Gambar 2.17. Arsitek AT89C51 ........................................................................... 29 Gambar 2.18. Konfigurasi Pin AT89C51 ............................................................. 32 Gambar 2.19 Simbol Relay .................................................................................. 34 Gambar 2.20. Rangkaian Driver Selenoid ............................................................ 35 Gambar 2.21. Bentuk Fisik Dari Selenoid ............................................................ 36
Gambar 2.21. Bentuk Fisik Dari Limits Switch .................................................. 37 Gambar 2.22 Simbol Limits Switch..................................................................... 38 Gambar 2.23 Tampilan Awal Program Delphi .................................................... 39 Gambar 2.24 Tampilan Database Desktop .......................................................... 46 Gambar 3.1 Gambar 3.2. Gambar 3.3. Gambar 3.4. Gambar 3.5. Gambar 3.6. Gambar 3.7. Gambar 3.8. Gambar 3.9. Diagram Blok ................................................................................. 51 Mekanisme Sistem ........................................................................ 52 Database Desktop Pada Delphi ..................................................... 57 GUI ( grapical user interface ) ...................................................... 57 Perencanaan Form2 ....................................................................... 58 perencanaan form petunjuk ........................................................... 58 Flowchart Proses Kerja Mikrokontroler ....................................... 59 Rangkaian Mikrokontroler ............................................................ 61 Perancangan Rangkaian Reset ...................................................... 62
Gambar 3.10. Rangkaian Switching Mikrokontroler ......................................... 63 Gambar 3.11. Antar Muka Port Serial Komputer Dengan AT89C51................. 64 Gambar 3.12. Konstruksi Bagian Dalam Selenoid ............................................. 64 Gambar 4.1. Gambar 4.2. Gambar 4.3. Gambar 4.4. Gambar 4.5. Gambar 4.6. Gambar 4.7. Rangkaian Scematic ..................................................................... 67 Rangkaian Mikrokontroler ........................................................... 67 Miniatur Pintu .............................................................................. 69 Blok Diagram Hardware ............................................................... 70 Blok Diagram software ................................................................. 70 Blok Diagram pengujian mikrokontroler ...................................... 73 program kondisi stanby ................................................................ 75
Gambar 4.8. Gambar 4.9. Gambar 4.10. Gambar 4.11. Gambar 4.12. Gambar 4.13. Gambar 4.14.
Dialog Setting Komunikasi Serial................................................ 76 Program Kondisi Aktif ................................................................. 76 Form Menambah Data ................................................................ 77 Form Mengubah Data ................................................................. 77 Form Menghapus Data ................................................................ 78 Program Mendapat Inputan Mahasiswa Tahun 2005 ................. 80 Program Mendapat Inputan Mahasiswa Tahun 2008 ................. 82
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Universitas Muhammadiyah Sidoarjo sebagai penyelenggara pendidikan tinggi mempunyai peranan yang sangat penting dalam rangka meningkatkan mutu pendidikan. Sebagai salah satu penunjang agar tansfer ilmu antara dosen dan mahasiswa dapat berlangsung dengan baik maka Universitas Muhammadiyah Sidoarjo menyediakan perpustakaan sebagai tempat penyimpanan buku-buku ilmiyah, literatur, serta karya tulis yang dapat diakses oleh seluruh mahasiswa. Namun demikian karena tidak adanya sistem yang dapat mendeteksi pengguna yang masuk kedalam perpustakaan maka selama ini penjaga perpustakaan tidak dapat mengontrol keamanan perpustakaan dengan baik. Dengan demikian, sangat berarti sekali jika proses pengawasan setiap orang yang keluar dan masuk pintu dibantu dengan penerapan teknologi, agar efisiensi dan proses pengawasannya lebih terstruktur dan lebih baik. Untuk mengatasi hal tersebut penulis ingin merancang dan membuat sistem keamanan pada pintu masuk dengan sistem barcode disertai program perekam data pengguna yang telah masuk pada gedung. Sistem ini praktis karena pengguna tinggal membawa kartu pengenal yang sudah didaftarkan. Dan pihak perpustakaan dapat melakukan pengawasan dengan melihat laporan yang menampilkan pengguna yang telah masuk gedung. Pemograman dan pembuatan sistem kontrol di desain secara hardware dan software. Secara software, sistem ini menggunakan software pendukung yaitu
bahasa pemograman Delphi versi 7.0. Sedangkan untuk hardware menggunakan IC 89C51 sebagai pengolah data dari komputer serta digunakan port serial RS232 DB9 yang ada pada komputer untuk mengendalikan perangkat-perangkat yang diinginkan. IC MAX232 sebagai pengendali antara port serial mikrokontroler. dengan
1.2. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang ada beberapa rumusan yang akan menjadi bahasan dalam perancangan ini, yaitu : a. Bagaimana merancang dan membuat software antar muka dengan pengguna menggunakan bahasa pemrograman borland delphi 7.0. b. Merancang database mahasiswa menggunakan program Database Desktop dengan format data Paradoks7. c. Bagaimana merancang dan membuat rangkaian yang dapat mengontrol kunci pintu secara otomatis. d. Bagaimana menghubungkan rangkaian dengan komputer menggunakan port serial dengan standard RS232 DB9. e. Merancang penyimpanan data secara otomatis ke dalam program notepad.
1.1 Batasan Masalah
Untuk memenuhi sasaran sebagaimana yang direncanakan pada rumusan masalah, maka diberikan ruang lingkup permasalahan sebagai berikut :
a. Menggunakan barcode reader yang sudah tersedia yaitu merk Eclipse type MS5145 buatan Metrologic instrument. b. Barcode yang dipakai untuk
percobaan menggunakan type code128. c. Dalam perancangan ini digunakan bahasa pemrograman Delphi 7.0. d. Menggunakan database desktop
dengan tipe file paradox 7.
e. Transmisi data dari komputer untuk pengendalian hardware menggunakan
port I/O yang tersedia pada port serial dengan standart RS-232 DB9. f. Sebagai pengontrol hardware
digunakakan IC AT 89C51. 1.2 . Tujuan PenelitianAdapun tujuan dibuat alat ini adalah sebagai berikut : merancang dan membuat alat Pengontrol otomatis untuk membuka pintu menggunakan barcode. Adapun tujuan penelitian yang dilakukan penulis adalah : 1. Menghasilkan suatu sistem control yang dapat diaplikasikan untuk mengontrol pintu menggunakan komputer dengan menggunakan barcode reader dan keyboard sebagai inputan. 2. Memanfaatkan ilmu pengetahuan dibidang elektro teknik untuk membuat sistem yang yang lebih baik. 3. Dengan kontrol otomatis diharapkan dapat memperbaiki sistem manual yang sudah ada sehingga data-data pengguna dapat dicatat secara cepat.
1.3 Manfaat Penulisan.
1. Bagi peneliti Agar bisa menerapkan ilmu yang telah diterima dari para dosen pembimbing sehingga pembuatan tugas akhir ini dapat terlaksana tepat pada waktunya. Dan dapat bermanfaat bagi diri sendiri, kampus dan masyarakat pada umumnya. 2. Bagi Universitas Agar bisa merencanakan pengajaran yang lebih baik lagi di bidang sistem kontrol khususnya dan bidang elektro maupun elektronika pada umumnya sehingga dapat menghasilkan mahasiswamahasiswa yang berkualitas dan bermoral. 1.6. Metodologi Pembahasan Metodologi yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan alat ini adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur, yaitu mengumpulkan data dan bahan-bahan acuan yang dapat digunakan untuk perencanaan dan pembuatan alat. 2. Perencanaan dan pembuatan alat yang dilakukan dengan cara pendekatan secara hardware maupun software. 3. Perencanaan blok diagram. 4. Pembuatan alat secara keseluruhan, menyatukan rangkaian dan masingmasing blok diagram untuk mendapatkan rangkaian secara lengkap. 5. Menguji peralatan sebagai unit pemroses. 6. Menyusunan naskah skripsi. 1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Bab I : Menjelaskan tentang Latar Belakang Permasalahan, Rumusan dan Pembatasan Masalah, serta Tujuan dan Manfaat. Bab II : a. Tinjauan umum perpustakaan. b. Menjelaskan tentang penelitian yang telah ada yang
berhubungan dengan barcode. c. Menjelaskan tentang teori dasar yang berisi tentang
barcode,barcode reader, delphi 7.0, transmisi data serial, mikrokontroler AT89C51, IC max232, relay dan limit swicth. Bab III : Menjelaskan tentang metodologi penelitian, perencanaan dan pembuatan alat serta cara pengujian alat. Bab IV : Menjelaskan tentang blok diagram perancangan dan pembuatan alat yang meliputi prinsip kerja, spesifikasi alat, perancangan hardware, dan perancangan software. Bab V : Menjelaskan tentang pengujian dan analisa yang meliputi pengujian tiap-tiap bagian dan pengujian secara keseluruhan Bab VI : Memberikan kesimpulan dan saran
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. 2.1.1.
Penelitian Terdahulu Penelitian Mengenai Barcode Reader Sebuah penelitian mengenai barcode reader pernah dilakukan oleh
Nathaniel, Yamin (2003)
dengan judul Perencanaan dan Pembuatan Mesin
Presensi Stand Alone dengan Menggunakan Barcode Reader. Penelitian ini menjelaskan bahwa mesin presensi stand alone adalah suatu alat untuk mencatat waktu masuk dan pulang karyawan, yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan komputer server sebagai tempat penyimpanan data record karyawan yang melakukan presensi. Media pengambilan data digunakan barcode reader untuk membaca kartu barcode karyawan. Peralatan kontrol yang dibuat menggunakan mikrokontroler MCS-51 dengan memory EPROM W27C02 sebagai tempat penyimpanan data (record atau database karyawan). Penunjuk waktu digunakan RTC 12C887, sebagai outputnya digunakan Liquid Crystal Display. Mesin presensi ini juga dilengkapi dengan fasilitas komunikasi serial dengan komputer server. Komputer server ini bertugas untuk mengolah data yang dikirimkan oleh mesin presensi dan memberikan database karyawan untuk disimpan pada memory mesin presensi serta sinkronisasi waktu dan tanggal antara mesin presensi dengan komputer server. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan,
6
jumlah karyawan maksimal yang dapat disimpan dalam database memory mesin presensi sebanyak 500 karyawan. Sedangkan record maksimal untuk penyimpanan data presensi karyawan sebanyak 15.750 record. Pengambilan record karyawan mengikuti satu selang waktu download record tertentu bergantung dari jumlah karyawan suatu perusahaan. Jadi dapat disimpulkan mesin presensi stand alone ini dapat berjalan dengan baik. 2.1.2. Penelitian Tentang Kunci Pintu Otomatis Ramdhono (2005) membahas tentang kunci pintu otomatis dengan judul Akses pintu menggunakan kartu lubang teregistrasi berbasis Mikrokontroler AT89C51 Tujuan yang utama dari laporan akhir ini akan mendisain dan membuat suatu peralatan yang dapat menjadi suatu alternatif di dalam suatu sistem keamanan. Penulis ingin mengetahui bagaimana cara mendisain dan membuat rangakaian elektronika dari peralatan kunci elektronik yang didasarkan pada mikrocontroller AT89C51. Data dikumpulkan melalui riset perpustakaan dan eksperimen. Data dianalisa dengan penggunaan kerangka yang teoritis yang dikembangkan oleh Putra (2004) dan Widodo (1995). Hasil menunjukkan bahwa mikrokontroler AT89C51 dapat bertindak sebagai pengontrol pada alat kunci elektronik ini. Pada alat ini port A PPI 82C55 yang diset sebagai port input, dimana phototransistor berfungsi membaca ada tidaknya lubang pada kartu dan mengubahnya menjadi data digital berlogika 0 dan 1, dan juga terdapat limit switch yang digunakan sebagai tanda ke mikrokontroler agar memulai melakukan
pembacaan data kombinasi pada kartu. Jika kartu sesuai dengan standar yang ditetapkan dan pernah diregistrasi dan masuk ke memori dari mikrokontroler, maka akan ditampilkan nama pemilik kartu dan akan mengaktifkan solenoid untuk membuka pengunci pintu.Berdasarkan pada temuan di atas, penulis menyimpulkan bahwa mikrokontroler AT89C51 dapat digunakan untuk mengendalikan dan mengeporasikan alat kunci elektronik, yang menjadi alternatif baru pada sistem keamanan. Penulis menyarankan sebaiknya pada alat kunci elektronik ini di tambahkan suatu rangkaian RTC (Real Time Clock) yang dapat memberikan informasi waktu dan tanggal dan juga pemberian rangkaian komunikasi serial pada sisi hardware, sehingga dapat menyimpan informasi dan mengirimnya ke komputer 2.1.3. Penelitian Tentang Absen Dengan Borland Delphi 5.0. Zirave (2008) aplikasi sistem absensi yang akan mencatat data dan daftar kehadiran karyawan, waktu kedatangan, waktu pulang, yang akan dibuat secara sistematis dan terkomputerisasi dengan metode barcode, sehingga akan menghilangkan proses pencatatan kehadiran karyawan yang selama ini telah berjalan secara manual pada PT. Kemenangan Jaya dan juga dengan penggunaan metode barcode akan mengurangi tingkat kesalahan penginputan ID Pegawai dalam proses absensi tersebut. Pada penulisan ini juga akan diterangkan tahapan pengerjaan, mulai dari proses analisa, perencanaan, konstruksi yang menggunakan aplikasi Borland Delphi 5 dan SQL Server 2000 untuk database-nya, hingga tahapan pengimplementasian dengan menggunakan metode spiral dengan notasi perekayasaan dan pendekatan berorientasi objek, UML (Unified Modelling Languange), dengan membuat use
case diagram, sequence diagram, class diagram, flow map (sebagai indikasi prosedur arus data pada sistem yang akan diterapkan dan analisa masukan), dan analisa masukan dan keluaran, untuk mengetahui data apa saja yang menjadi masukan dan keluaran.
2.2. Landasan TeoriUntuk memudahkan dalam memahami cara kerja rangkaian maupun dasardasar perencanaan dari alat ini, maka perlu adanya penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini. Teori teori penunjang yang akan dijelaskan dalam bab ini adalah: a. Kode baris (barcode) b. Pembaca kode baris (barcode reader) c. Komunikasi data d. Mikrokontroler AT89C51 e. IC max232 f. Relay g. Driver selenoid h. Limit swicth i. Bahasa pemrograman borland delphi7.0. j. Database desktop7.0
2.2.1. Kode Baris (Barcode)Barcode atau Kode baris digambarkan dalam bentuk baris hitam tebal dan tipis yang disusun berderet sejajar horisontal. Untuk membantu pembacaan secara manual dicantumkan juga angka-angka dibawah kode baris tersebut. Angka-angka tersebut tidak mendasari pola kode baris yang tercantum. Ukuran dari kode baris tersebut dapat diperbesar maupun diperkecil dari ukuran nominalnya tanpa tergantung dari mesin yang membaca. Barcode ada dua bentuk yaitu Barcode satu dimensi dan Barcode dua dimensi. Namun yang akan dibahas hanya barcode satu dimensi.Barcode satu dimensi biasanya dinamakan linear bar codes (kode berbentuk baris). a. Macam-Macam Barcode Satu Dimensi Code 39 (code 3 of 9) Adalah sebuah barcode alphanumerik (full ASCII) yang memiliki panjang baris yang bervariasi. Aplikasi barcode jenis code 39 adalah untuk inventory, asset tracking dan digunakan pada tanda pengenal identitas.
Gambar 2.1. Barcode Jenis Code 39 ( sumber : www.ittelkom.ac.id)
Code 128 Adalah suatu barcode alphanumerik (full ASCII) yang memiliki kerapatan (density) yang sangat tinggi dan panjang baris yang bervariasi. Barcode code 128 ideal untuk aplikasi seperti shipping and warehouse management (pangaturan maskapai pelayaran dan pengelolaan gudang).
Gambar 2.2. Barcode Jenis Code 128 ( sumber : www.ittelkom.ac.id) Interleaved 2 of 5 Adalah sebuah barcode yang berbentuk numerik dan memiliki panjang baris yang bervariasi. Barcode interleaved 2 of 5 dapat dipergunakan untuk aplikasi industri dan laboratorium.
Gambar 2.3. Barcode Jenis Interleaved 2 of 5 ( sumber : www.ittelkom.ac.id)
b. Cara kerja Barcode Reader Jenis Scanner Suatu bilangan barcode tunggal sebenarnya terdiri dari tujuh unit. Satu unit terdiri dari salah satu warna hitam atau putih. Sebuah unit yang berwarna hitam ditunjukkan dengan sebuah bar, sedangkan yang berwarna putih ditunjukkan dengan sebuah space (spasi). Cara lain penulisan barcode adalah dengan bilang 1 untuk menyatakan black bar dan bilangan 0 untuk menyatakan white space. Misalnya, tujuh unit berikut ini adalah 0011001 dapat dinyatakan sebagai berikut space-space-bar-bar-space-space-bar. Sebuah barcode UPC bilangan di sisi bagian kiri barcode (kode perusahan/manufaktur) dikodekan berbeda dengan bilangan di sisi bagian kanan (kode produk). Bilangan yang berada sebelah kiri merupakan kebalikan dari bilangan yang ada di sebelah kanan, misalkan jika bar disebelah kanan berarti sebuah space di sebelah kiri. Pengkodean disebelah kanan dinamakan kode even parity sebab unit black bar-nya berjumlah genap. Sedangkan pengkodean disebelah kiri dinamakan kode odd parity sebab unit black bar-nya berjumlah ganjil. Bilangan-bilangan yang dikodekan mempunyai perbedaan untuk tiap-tiap sisi barcode, sehingga barcode dapat dibaca (scanned) dari sebelah kiri maupun dari sebelah kanan. c. Sistem Pengkodean Barcode Berikut ini adalah Tabel pengkodean sisi kiri dan sisi kanan yang dipisahkan ke dalam tujuh unit.
Tabel 2.1. Sistem Pengkodean BarcodeLTD DAYO ES ( DR) D F I E PI CE O T S1357135713571357135713571357135713571357 246 246 246 246 246 246 246 246 246 246
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0011010101010111000101010011010101110001 010 010 001 110 101 100 111 111 101 011
R TD V PIYO I HI E E A ) D GS ( NR CE E T S1357135713571357135713571357135713571357 246 246 246 246 246 246 246 246 246 246
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1100101010101000111010101100101010001110 101 101 110 001 010 011 000 000 010 100
( Sumber: Http://En.Wikipedia.Org )
Penjelasan Tabel pengkodean di atas adalah sebagai berikut : a. Seperti yang sebelumnya disebutkan bahwa bilangan-bilangan sebelah kiri merupakan kebalikan dari bilangan-bilangan disebelah kanan. b. Setiap barcode memiliki empat buah mark (marka) yang berbeda. Sebuah marka dapat terdiri dari salah satu black (bar) atau white (space). Marka-marka tersebut lebarnya bermacam-macam, tetapi jumlahnya selalu empat.
Contohnya, bilangan pengkodean yang berada di sebelah kiri pada bagian angka 0 yaitu 0001101 berarti terdiri dari 3 space (marka 1), 2 bar (marka 2), 1 space (marka 3), dan 1 bar (marka 4). c. Pengkodean di sisi kiri selalu dimulai dengan sebuah space atau 0 dan berakhir dengan sebuah bar atau 1. Sedangkan untuk sisi sebelah kanan selalu dimulai dengan sebuah bar atau 1 dan berakhir dengan sebuah space atau 0.
Untuk lebih jelasnya, lihat Tabel spesifikasi barcode jenis UPC berikut ini : Tabel 2.2. spesifikasi barcode
( Sumber: Http://En.Wikipedia.Org )
Gambar 2.4. Anatomi Barcode ( sumber: http://en.wikipedia.org )
Keterangan Gambar barcode : Komputer tidak membaca bilangan yang berada di bagian bawah barcode, tetapi bilangan tersebut dicetak agar orang dapat membaca barcode dengan mudah bila diperlukan.
a. Number System Character : angka ini merupakan sebuah sistem bilangan barcode UPC yang mengkarakteristikan jenis-jenis khusus pada barcode. Di dalam barcode UPC, Number System Character ini biasanya terletak disebelah kiri barcode. Kode-kode pada Number System Character adalah sebagai berikut :
0 - Standard UPC number. 1 - Reserved. 2 - Random weight items like fruits, vegetables, and meats, etc. 3 Pharmaceuticals 4 - In-store code for retailers. 5 - Coupons 6 - Standard UPC number. 7 - Standard UPC number. 8 - Reserved. 9 - Reserved.
b. 3 Guard Bars : ada tiga guard bars yang ditempatkan di awal, tengah dan akhir pada barcode. Guard bars bagian awal dan akhir di-encode-kan sebagai barspace-bar atau 101. Guard bar bagian tengah di-encode-kan sebagai spacebar-space-bar-space atau 01010. c. Manufacturer Code : kode perusahaan ini ada lima digit bilangan yang secara khusus menentukan manufaktur suatu produk. Kode perusahaan/manufaktur ini dilindungi dan ditetapkan oleh Uniform Code Council(UCC).
d. Product Code : kode produk ini ada lima digit bilangan yang ditetapkan oleh perusahaan/manufaktur untuk setiap produk yang dihasilkannya. Untuk setiap produk yang berbeda dan setiap ukuran yang berbeda, akan memiliki kode produk yang unik. e. Check digit : disebut sebagai digit self-check. Check digit ini terletak di bagian luar sebelah kanan barcode. Check digit ini merupakan suatu oldprogrammers trick untuk mengvalidasikan digit-digit lainnya (number system character, manufacturer code, product code) yang dibaca secara teliti. 2.2.2. Pembaca Kode Baris (Barcode reader) Barcode Reader adalah alat yang digunakan untuk membaca kode barcode. Metode pengkodean yang dinyatakan dalam bentuk garis-garis yang berbeda satu sama lain dan pembacaannya dilakukan dengan bantuan sarana optik yang disebut dengan barcode reader. Untuk menggunakan perangkat barcode pada aplikasi kita sangat mudah. Sistem kerja sebuah barcode reader hampir sama dengan inputan pada keyboard. Jadi tidak diperlukan lagi driver atau komponent untuk menggunakan barcode reader. kita tinggal hubungkan barcode ke PS2 kemudian komputer sudah menganggap barcode reader tersebut adalah keyboard. Perbedaan barcode reader dengan keyboard adalah barcode reader membaca sebuah kode barcode kemudian memasukan kode tersebut kedalam komputer dengan menambahkan karakter enter atau chr(13). Nah untuk itu kita tinggal memberikan event onkeypress pada editText yang akan kita gunakan sebagai input kode barcode. Mesin pembaca kode dalam bentuk kumpulan batang Biasanya digunakan dalam pengkodean barang dan keamanan.
2.2.3.
Komunikasi Data Komunikasi data merupakan suatu proses pengiriman data atau informasi
dari sumber menuju ke tujuan melalui saluran transmisi. 2.2.3.1. Metode Transmisi Data Pengiriman data biner melalui suatu saluran dapat dilakukan dengan dua mode yaitu mode pentransmisian paralel dan mode pentransmisian serial. Klasifikasi metode transmisi data digital seperti pada Gambar 2.5.Data Transmission
Paralel
Serial
Synchronous
Asynchronous
Gambar 2.5. Metode Transmisi Data Digital ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 \0 )
2.2.3.2. Transmisi Data Paralel Transmisi data paralel adalah transmisi sejumlah n bit data yang dapat dikirimkan dan diterima dalam waktu yang bersamaan dengan menggunakan n saluran. Jadi setiap bit data mempunyai 1 saluran seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6. Keuntungan dari transmisi paralel yaitu pengiriman data menjadi lebih cepat, sedangkan kerugiannya yaitu biaya yang lebih banyak karena membutuhkan jumlah saluran yang lebih banyak. Karena permasalahan biaya menyebabkan metode ini hanya digunakan untuk komunikasi jarak dekat.
0 1 1 0 0 0 1 0 Sender Receiver
Gambar 2.6 Transmisi Data Paralel ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
2.2.3.3. Transmisi Data Serial Transmisi data serial adalah transmisi data yang pengiriman dan penerimaan datanya berurutan tiap bitnya. Jadi kita hanya membutuhkan satu saluran untuk mengirimkan data antar dua perangkat komunikasi. Seperti pada Gambar 2.7. Keuntungan transmisi serial yaitu biaya lebih murah karena hanya membutuhkan satu saluran saja sehingga banyak digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Sedangkan kerugiannya adalah kecepatan pengiriman data lebih rendah dibandingkan dengan transmisi paralel.MSB LSB
0110001
Sender
Receiver
Gambar 2.7 Transmisi Data Serial ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
Pengiriman data akan dimulai dari LSB ( Least Significant Bit ) dan diakhiri dengan MSB ( Most Significant Bit ). Setiap karakter yang dikirimkan, disusun sesuai dengan suatu urutan dengan bit tertentu. Berdasarkan formatnya, salah satu jenis komunikasi serial yaitu :
a.
Transmisi Data Serial Asinkron Pada pengiriman data asinkron (tidak sinkron), setiap karakter dikirimkan
sebagai satu kesatuan (entity) bebas yang berarti bahwa waktu antara pengiriman bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari sebuah karakter berikutnya tidak tetap. Detak penerima dibangkitkan secara lokal di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengirim yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirimkan setiap karakter dan data yang satu dengan data selanjutnya dipisahkan oleh gap. Penyesuaian detak pengiriman dan penerima terjadi karakter per karakter. Transmisi serial asinkron seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8.Arah Data
Data
Bit stop
Bit start
Gap
Sender
Receiver
Gambar 2.8. Transmisi Data Serial Asinkron ( Sumber : William. L. Schweber, 1998 )
Gambar diatas menunjukkan sinkronisasi awal-akhir, bit awal dan akhir tidak membawa informasi, tetapi hanya menunjukkan awal dan akhir setiap karakter, bit kedelapan disebut bit paritas, diikutsertakan dalam bentuk gelombang tersebut. Bit ini akan dipasang pada 1 atau 0 untuk meyakinkan cacah bit pada setiap karakter adalah genap untuk paritas genap, atau ganjil untuk paritas ganjil. Berdasarkan arah komunikasinya, pengiriman data serial dibedakan menjadi :
b. Half Duplex Merupakan sistem komunikasi yang mengirimkan data dalam satu arah. Sistem ini tidak dapat mengirimkan data secara bersamaan sehingga perlu saling menunggu secara bergantian untuk berkomunikasi. Pada Gambar 2.9. menunjukkan komunikasi half duplex.
A
B
Gambar 2.9. Komunikasi Half Duplex ( Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27 )
c. Full Duplex Merupakan sistem komunikasi yang mengirimkan data dalam dua arah. Sistem ini dapat mengirimkan data secara bersamaan sehingga tidak perlu saling menunggu secara bergantian untuk komunikasi. Pada Gambar 2.12 menunjukkan komunikasi full duplex.
A
B
Gambar 2.10. Komunikasi Full Duplex
Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27
2.2.3.4. Dasar-Dasar Serial Interface Proses transfer secara serial menggunakan RS 232C yang dibuat oleh Electronic Industry Assosiation (EIA) antara terminalnya, biasanya menggunakan DTE (Data Terminal Equipment) untuk masing-masing terminal. Kadang diperlukan seperangkat peralatan untuk kebutuhan komunikasi yang lebih kompleks, misalnya dengan memanfaatkan modem. Perangkat tersebut sering disebut dengan DCE (Data Communication Equipment). Data yang ditransfer dari suatu terminal akan diterima oleh terminal lainnya, dan demikian pula sebaliknya melalui seperangkat peralatan DCE. Gambar (2.11) dan Gambar (2.12) menjelaskan konsep transfer antara DTE dengan DTE dan DTE dengan DCE. Jenis data yang akan ditransfer adalah dalam bentuk biner (bit per bit transfer) dengan satuan baud untuk kecepatan transfernya (bit per detik). Dalam proses transfer ini harus terdapat suatu peralatan yang melaksanakan fungsi sebagai hand shake yaitu sebagai pemantau status yang diterima untuk memberikan respon yang sesuai. Dalam merancang perangkat lunak komunikasi serial, hand shake disempurnakan dengan menambahkan karakter pengendali dalam deretan atau jumlah bit yang ditransfer, biasanya disebut start bit dan stop bit.
DTE Receive
DTE Receive
Transmit
Transmit
Gambar 2.11. Blok Diagram Transfer Data DTE Dengan DTE
DCE DTE
DTE DCE
Receive
Receive
Transmit
Transmit
Gambar 2.12 Blok Diagram Transfer Data DTE dengan DCE ( Sumber : DC Green, Komunikasi Data, 1998 : 27 )
Secara sederhana dapat dijelaskan bagaimana konsep interface antara DTE dengan DCE yang dilakukan berulang-ulang sampai semua data selesai ditransfer, adalah sebagai berikut : a. Ketika DTE ingin mengirim data, sebuah protokol yaitu RTS (Request To send) dikirimkan untuk memberitahu DCE. b. Pada saat itu masukan RTS pada DCE menjadi aktif. c. Jika DCE mampu menerima balasan data, maka ia akan membalasnya dengan mengirim CTS (Clear To Send). d. Begitu DTE menerima balasan, masukan CTS-nya diaktifkan. e. Pengiriman data dilakukan melalui TxD. f. Penerimaan data dilakukan melalui RxD. 2.2.3.5. Komunikasi Serial RS-232 IC digital termasuk mikrokontroler, umumnya bekerja pada level tegangan TTL, yang dibuat atas dasar tegangan catu daya +5 volt. Rangkaian input TTL menganggap tegangan kurang dari 0,8 volt sebagai level tegangan 0 dan tegangan lebih dari 2 volt dianggap sebagai level tegangan 1. Level tegangan ini sering dikatakan sebagai level tegangan TTL. Sedangkan pada PC / Serial Port tegangan
antara +5 sampai +15 volt dianggap sebagai level tegangan 0, dan tegangan antara 5 sampai 15 volt dianggap sebagai level tegangan 1. Dari perbedaan acuan tegangan tersebut diperlukan RS232 sebagai jembatan untuk menghubungkan antara Modulator atau Demodulator FSK (Frequency Shift Keying) dengan PC dan sebaliknya, sehingga transfer data dapat dilakukan. RS-232 merupakan seperangkat alat yang berfungsi sebagai interface dalam proses transfer data secara serial. Metode pengiriman secara serial RS-232 adalah asinkron. Pengiriman asinkron berarti waktu antara pengiriman bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Setiap byte yang diterima dibedakan dengan bit awal dan akhir, sehingga penyesuaian diperoleh dengan mudah. Karena detak penerima selalu dimulai kembali setelah satu karakter diterima. Detak penerima dibangkitkan secara lokal di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengirim yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirimkan dalam setiap karakter. Penyesuaian detak pengirim dan penerima terjadi karakter per karakter. Karakteristik elektris dari sistem RS-232 adalah mempunyai tegangan keluaran antara 15 volt sampai dengan +15 volt. Tegangan +5 sampai +15 volt untuk mewakili level rendah (logika 0/ spacing) dan tegangan -5 sampai -15 volt untuk mewakili level tinggi (logika 1/ marking) seperti pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13. Tegangan Yang Mewakili Biner 0 dan 1 ( Sumber:Schweber,1988:253 )
Di dalam komputer terdapat fasilitas komunikasi serial yang menggunakan standar RS-232, yaitu terletak pada COM1 dan COM2. Kedua fasilitas ini menggunakan konektor DB9 sebagai penghubung dengan piranti luar. Gambar konektor DB9 seperti terdapat dalam Gambar 2.16.
Gambar 2.14. Konfigurasi Pin Konektor DB9
Gambar 2.15. Konfigurasi pin IC MAX232 (Sumber: Dallas Semiconductor,1998:3-9)
Pada pengiriman data secara serial menggunakan interface RS-232 menggunakan format seperti dalam Gambar 2.18.1Start
0
1
2
3
4
5
6
7
Sttop
0
Gambar 2.16. Format Paket Data Pada Komunikasi Serial ( Sumber: Wahana komputer,2006:219 )
Fungsi masing-masing pin dari Gambar 2.16 seperti terdapat pada Tabel 2.1Tabel 2.1. Fungsi Pin RS-232 Dalam DB9Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RI (Ring Indikator) Nama DCD (Data Carrier Detect) RD (Receive Data Line )/ (RXD) TD (Transmit Data Line)/(TXD) DTR (Data Terminal Ready) Ground DSR (Data Set Ready) RTS (Request To Send) CTS (Clear To Send) Fungsi Mendeteksi sinyal carrier dari modem lain Pengiriman data serial dari DCE ke DTE Pengiriman data serial dari DTE ke DCE Memberitahu DCE bahwa DTE telah aktif dan siap untuk bekerja Referensi semua tegangan antarmuka Memberitahu DTE bahwa DCE telah aktif dan siap untuk bekerja Memberitahu DCE bahwa DTE akan mengirim data Memberitahu DTE bahwa DCE siap menerima data Aktif jika modem menerima sinyal ring pada jalur telepon
Sumber : Gunawan, 1991: 4.
Spesifikasi RS-232 dapat dilihat pada Tabel 2.2.Tabel 2.2. Spesifikasi RS-232Keistimewaan Jenis operasi Jenis penggerak dan Penerima per jalur Karakteristik Single ended (tak seimbang) 1 driver dan 1 receiver
Data rate maksimum Panjang saluran maksimum Tegangan keluaran penggerak Sensitivitas penerima
20 kbps 50 ft (15 m) 5 - 15 volt 3 volt
( Sumber : ARC Electronics, 2000 )
2.2.4. Mikrokontroller AT89C51 Pada dasarnya mikrokontroller adalah dari mikroposesor, timer dan counter, perangkat input output dan internal memori. Mikrokontroller termasuk peranngkat yang sudah didesain dalam bentuk chip tunggal. Mikrokontroller juga mempunyai fungsi yang sama dengan mikroposesor yaitu untuk mengontrol suatu kerja dari suatu sistem selain itu mikrokontroller juga dikemas dalam suatu chip ( Single Chip ). Di dalam mikrokontroller juga terdapat CPU, ALU, PC, SP dan register dengan perangkatperangkat lain seperti ROM, RAM, PIO, SIO, counter dan sebuah rangkaian clock.Data Bus
Address
Bus
Pr ogram Counter
Accumulator
I /O Port
RAM
ALUClock Circuit
I /O Port
ROM
Timer / Counter
Stack Po int er
Interupt
Gambar 2.17. Diagram Blok Mikrokontroller (Racmad Setiawan Mikrokontroller MCS 51Tahun 2005 )
Mikrokontroller didesain dengan intriksiinstruksi lebih luas dan 8 bit instruksi yang digunakan membaca data instruksi dari internal memori ke ALU. Banyak instruksi yang digabung dengan pinpin pada chip. Pin tersebut yaitu pin yang dapat diprogram ( Programmable ) yang mempunyai beberapa fungsi yang
berbeda tergantung kehendak pembuat program ( Programmer ). Sedangkan mikroposesor didesain sangat fleksibel dan mempunyai banyak byte instruksi. Semua instruksi bekerja dan sebuah konfigurasi perangkat input output di hubungkan ke alamat dan pinpin data bus pada chip sebagaian besar aktifitas pada mikrokontroller bekerja dengan kode dan data dari memori luar cpu. (sumber : Agfianto Eko Putra Mikrokontroller AT89C51 Tahun 2002 hal : 3 ) 2.2.4.1. Mikrokontroller Keluarga MCS51 MCS51 family merupakan kelurga mikrokontroller 8 bit seperti tercamtum dalam Tabel ke semuanya mempunyai arsitektur MCS51 : Tabel 2.3. MCS51 Family Internal Memory Program8052AH 8051AH 8051 8751AH 8751H-12 AT89C51 AT89C2051 8k x 8 ROM 4 k x 8 ROM 4 k x 8 ROM 4 k x 8 ROM 4 k x 8 ROM 4 k x 8 ROM 2 k x 8 ROM
Device
Data256 x 8 RAM 128 x 8 RAM 128 x 8 RAM 128 x 8 RAM 128 x 8 RAM 128 x 8 RAM 128 x 8 RAM
Timer Counter3 x 16 bit 2 x 16 bit 2 x 16 bit 2 x 16 bit 2 x 16 bit 2 x 16 bit 2 x 16 bit
Interupt6 5 5 5 5 5 5
( Sumber : Racmad Setiawan Mikrokontroller MCS 51Tahun 2005 )
2.2.4.2. Arsitektur AT89C51 Mikrokontroler AT89C51 terdiri darisebuah Control Prosessing Unit ( CPU ), 2 jenis memori data ( RAM ) dan memori program ( ROM ), prot, input, output dengan programmable pin secara independen, dan register-register mode, status, intenal timer dan couter, serial communication dan serta logika radom yang diperlukan oleh berbagai fungsi peripheral. Masing-masing bagian saling berhubungan satu dengan yang lain lewat kabel data bus 8 bit. Bus ini dibuffer melalui port input / output.
Gambar 2.18. Arsitek AT89C51 ( Sumber : Data Sheet Book )
2.2.4.3.
Konfigurasi Pin-Pin AT89C51 Konfigurasi mikrokontroler AT89C51 digolongkan menjadi pin-pin sumber
tegangan pin isolator, pin kontrol, pin input / output untuk proses interupsi luar. Fungsi-fungsi dari pin AT89C51 adalah sebagai berikut : a. Vcc Merupakan pin positif sumber tengangan 5 volt DC b. Vss Merupakan pin grounding sumber tegangan c. Port.0 Port 0 merupakan port input / output 8 bit full duplex. Port ini dapat digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus selama adanya akses memori program atau data luar d. Port 1 Port 1 merupakan port input/output 8 bit Full duplex setiap pin digunakan sebagai masukan atau keluaran tergantung dari pin yang lain. e. Port 3 Port 3 juga sama seperti port tetapi port ini merupakan mempunyai keistimewaan antara lain : - P3.0 ( RxD ) - P3.1 ( TxD ) - P3.2 ( RxD ) - P3.3 ( TxD ) - P3.4 ( RxD ) : masukan penerimaan data serial : keluaran pengirim data serial : interupsi 0 eksternal : interupsi 1 eksternal : masukan eksternal waktu / pencacah 0
- P3.5 ( TxD ) - P3.6 ( RxD ) - P3.7 ( TxD ) f. RST / VPD
: masukan eksternal waktu / pencacah 1 : strobe penulisan memori data eksternal : strobe penulisan memori data eksternal
Pin ini berfungsi untuk mereset sistem mikrokontroller AT89C51. perubahan taraf tegangan dari rendah ke tinggi akan mereset mikrokontroller. g. ALE / PROG Pin ini berfungsi untuk mengunci alamat rendah pada saat akses memori program luar selama operasi normal. h. PSEN PSEN ( Program Strobe Enable ) adalah pin yang berfungsi menghubungkan memori program eksternal dengan bus selama operasi normal. i. EA / XDD Pin pengontrol pokok pada mikrokontroller aktif pada posisi rendah. j. XTAL 1 Pin ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi. Pin ini dihubungkan dengan kristal / sumber osilator dariluar. k. XTAL 2 Pin ini merupakan keluaran dari penguat osilator. Pin ini dihubungkan dengan kristal/ ground jika menggunakan sumber kristal internal. (Agfianto Eko Putra Mikrokontroller AT89C51 Tahun 2002 hal : 69 )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7 RST P 3.0 (RXD) P 3.1 (TXD) P 3.2 (INT0) P 3.3 (INT1) P 3.4 (T0) P 3.5 (T1) P 3.6 (WR) P 3.7 (RD) XTAL 2 XTAL 1 GND
VCC P 0.0 (AD0) P 0.1 (AD1) P 0.2 (AD2) P 0.3 (AD3) P 0.4 (AD4) P 0.5 (AD5) P 0.6 (AD6) P 0.7 (AD7) EA / VP P ALE / P RG P SEN P 2.7 (A15) P 2.6 (A14) P 2.5 (A13) P 2.4 (A12) P 2.3 (A11) P 2.2 (A10) P 2.1 (A9) P 2.0 (A8)
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Gambar 2.19. Konfigurasi Pin AT89C51 ( Sumber : Data Sheet Book ) 2.2.4.4. Organisasi Memori AT89C51 Organisasi memori mikrokontroller AT89C51 dapat dibagi menjadi 2 bagaian yang berbeda yaitu memori program dan memori data. Pembagaian itu berdasarkan fungsinya dalam penyimpanan data atau program. Memori program digunakan untuk instruksi yang akan dijalankan oleh mikrokontroller. Sedangkan memori data digunakan sebagai tempat penyimpanan datadata yang akan diakses oleh mikrokontroller. Untuk pemisahan memori program dan memori data dapat dilakukan dengan memakai memori data pada 8 bit dan 16 bit yang dihasilkan melalui DPTR. Mikrokontroller AT89C51 mempunyai 5 buah ruang alamat yaitu : a. Ruang alamat kode sebanyak 64 Kbyte yang semuanya merupakan ruang alamat kode eksternal ( offchip ).
b.
Ruang alamat data internal yang dapat diamati secara langsung seperti RAM sebanyak 128 Byte dan hardware register sebanyak 128 byte.
c.
Ruang data internal yang dialamati secara tak langsung sebanyak 128 byte.
d.
Ruang alamat data eksternal 64 byte yang dapat ditambahkan oleh pemakai.
e.
Ruang alamat bit dapat diakses dengan pengalamatan secara langsung.
Banyak stack dibatasi oleh kemampuan RAM data internal. Lokasinya ditentukan lewat 8 bit stack pointer. Semua register kecepatan program counter dan empat register bank berada dalam ruang alamat register fungsi ( SFR ). Register lain termasuk dalam SFR adalah register arimatika, pointe, port input output dan register untuk interrupt, timer dan serial chanel. Lokasilokasi 28 byte dalam alamat SFR dapat dialamati secara bitbit. Secara keseluruhan AT89C51 mempunyai 128 byte RAM data internal dan 20 register fungsi khusus ( SFR ). Intruksiinstruksi dalam AT89C51 terdiri dari 49 buah sigle byte, 45 two byte dan 17 buah three byte. (Agfianto Eko Putra Mikrokontroller AT89C51 Tahun 2002 hal : 2 ) 2.2.5. Relay Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontakkontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close). Normally Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus.
Sewaktu ada arus yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil pada kumparannya. Simbol Relay ditunjukkan dalam Gambar 2.15.
Gambar 2.20. Simbol Relay ( Sumber: Malvino Alberth Paul, 1996. ) Karena relay adalah alat elektromagnetik yang dapat membangkitkan tegangan mundur, maka sebuah dioda harus dipasang dalam rangkaian untuk melindungi transistor yang ada.
2.2.6. Driver Selenoid Dalam hal ini driver motor menggunakan transistor 9012 untuk mentrigger relay, relay sendiri berfungsi untuk menjembatani antara transistor dengan beban yang mempunyai tegangan lebih besar, disamping transistor berfungsi sebagai pengaman komponen mikrokontroller dari kebocoran tegangan lebih.
RANGKAIAN DRIVER SELENOID
SELENOID
VALVE1mH
D1LED
RL2 D2DIODE OMI-SH-212L
Relay BUKA PINTU
R30R1
Q12N2222A Driver
R20R1
Gambar 2.21. Rangkaian Driver Selenoid ( sumber : perencanaan )
2.2.7. Selenoid Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversikan sinyal elektrik atau arus listrik menjadi gerak linear mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan yang dihubungkan dengan inti besi yang dapat digerakkan. Kekuatan untuk menarik dan mendorong pada solenoid ditentukan oleh banyaknya jumlah lilitan yang terdapat pada kumparan. Karena solenoid adalah inti besi yang dapat digerakkan, maka sentakan sangat penting bagi kerja dari solenoid berikutnya. Sentakan kecil yang terdapat pada solenoid akan dihasilkan tingkat operasi yang tinggi dengan penggunaan daya yang lebih sedikit. Salah satu contoh komponen yang menggunakan solenoid ialah solenoid untuk kunci pintu. Solenoid ini merupakan kombinasi dari dua unit fungsional dasar, yaitu:
a. Solenoid dengan inti dan komponennya. b. Pengunci pintu yang sudah terhubung langsung dengan inti besi. Pengunci pintu dapat membuka tergantung dari gerakan dari inti dan tergantung dari apakah solenoid dialiri arus atau tidak. Jika dialiri arus, maka kumparan akan mendorong inti untuk membuka, dan pada saat tidak dialiri arus, maka kunci dalam keadaan terkunci. (www.selenoid.com)
Gambar 2.22. Bentuk Fisik Dari Selenoid . ( sumber : www.selenoid.com )
2.2.8. Limit Switch (Saklar Limit) Saklar limit merupakan saklar yang dioperasikan secara mekanis dan dikontrol secara otomatis yaitu tekanan. Saklar limit dirancang hanya dirancang hanya untuk beroperasi apabila batas yang sudah ditentukan sebelumnya sudah tercapai (Petruzella, 2001:152). Saklar limit merupakan saklar yang bekerja karena adanya sentuhan atau gesekan yang memiliki beberapa bagian mekanis yaitu pengungkit dan roda pembuang yang merupakan bagian mekanis yang tersentuh oleh suatu benda atau mekanis yang lain,maka limit switch akan on lalu menggerakkan lengan pengungkit dalam suatu kontak.
Gambar 2.22. Bentuk Fisik Limit Switch ( Sumber: Petruzella, 2001:152) Ada beberapa tipe limit Switch yaitu Normali Open (NO) dan Normali Close (NC). Saklar tombol tekan (Push button) adalah bentuk yang paling umum dari pengendali manual yang dijumpai di industri. Tombol tekan NO (Normally Open) menyambung rangkaian atau menghubungkan rangkaian ketika tombol ditekan dan kembali pada posisi terbuka ketika tombol dilepas (Petruzella, 2001:147). Tombol tekan NC (Normally Closed) membuka rangkaian apabila tombol ditekan dan kembali pada posisi menutup ketika tombol dilepaskan. Tombol tekan yang membuat lepas digunakan untuk pengendali interlocking. Pada bagian ini bagian atas adalah NC sedangkan bagian bawah adalah NO. Ketika tombol ditekan kontak bagian bawah tertutup sesudah kontak bagian atas membuka. Simbol limitswitch dapat dilihat seperti uang ditunjukan dalam Gambar 2.1.
Gambar 2.23. a) Simbol Limit Switch; b) Tombol tekan (push button) ( Sumber: Petruzella, 2001:152) 2.2.9. Borland Delphi 7.0 Borland Delphi adalah salah satu bahasa pemrograman terbaik saat ini. Dalam pembuatan sebuah program, Delphi menggunakan sistem yang disebut RAD (Rapid Application Development). Sistem ini memanfaatkan bahasa pemrograman visual yang membuat seorang programmer lebih mudah mendesain program tampilan (user interface). Cara ini sangat bermanfaat untuk membuat program yang bekerja dalam sistem Windows yang memang tampilan layarnya lebih rumit (sekaligus indah dilihat) dibandingkan DOS. Dengan bahasa pemrograman biasa (non visual), waktu seorang programer akan lebih banyak dihabiskan untuk mendesain atau memperindah tampilan program dari pada menulis program utamanya sendiri. Gambar 2.14 merupakan tampilan awal progam delphi
Gambar 2.23. Tampilan awal program delphi ( Sumber :Perencanaan )
2.2.9.1.
Kelebihan-Kelebihan Program Delphi Delphi menyediakan fasilitas yang luas mulai dari fungsi untuk membuat
form hingga fungsi untuk menggunakan beberapa format file basis data yang populer (dBASE, Paradox, dsb). Fasilitas-fasilitas Delphi meliputi : a. Komponen yang dapat dipakai ulang dan dapat dikembangkan Delphi mempermudah pembuatan program bagi komponen-komponen Windows seperti label, button dan bahkan dialog. Sebagai contoh, dalam Windows, dialog untuk menyimpan file ditemukan dalam banyak aplikasi. Dialog tersebut telah tersedia dalam Delphi dan dapat langsung digunakan tanpa harus memrogram. b. Komponen visual dan komponen non-visual sudah tersedia dalam Delphi. Komponen-komponen yang dapat ditemui antara lain: komponen button, komponen-komponen Database, komponen Menu dan Dialog. Komponenkomponen Database memungkinkan untuk menampilkan data tanpa memprogram, cukup dengan menggunakan tombol mouse. c. Template aplikasi dan Template Form. Dalam Delphi telah didefinisikan template aplikasi dan template form yang dapat dipakai untuk membuat semua aplikasi dengan lebih cepat. d. Lingkungan pengembangan Delphi. Beberapa contoh fasilitas di dalam Delphi yang dapat diatur sesuai kebutuhan adalah Palet Komponen (Component Pallete), Editor Program dan Template Form.
e. Program yang terkompilasi. Kebanyakan lingkungan pengembangan visual pada Windows menyatakan dapat mengkompilasi program. Namun sebenarnya mereka hanya dapat mengkompilasi sebagian program dan kemudian menggabungkan interpreter dan pcode dalam sebuah file. Dengan cara ini didapatkan eksekusi yang lambat. Di dalam Delphi, program yang dihasilkan benar-benar program yang terkompilasi tanpa interpreter dan pcode sehingga dapat berjalan lebih cepat. Program Delphi yang kecil dapat diserahkan dalam bentuk sebuah file EXE tanpa harus menyertakan file DLL. f. Kemampuan mengakses data dalam bermacam format. Dalam Delphi terdapat Borland Database Engine (BDE) yang digunakan untuk mengakses format file data yang ada. BDE telah melalui beberapa tahap perkembangan. Sebelumnya BDE dikenal sebagai ODAPI, kemudian IDAPI, dan sekarang menjadi standar untuk akses semua jenis data yang ada saat ini.
2.2.9.2.
Visual Component Library Pada Delphi dijumpai dua jenis komponen yaitu Visual Component (VC)
dan NonVisual Component (NVC). Perbedaan dari kedua komponen tersebut adalah komponen visual akan selalu tampak baik pada mode desain ataupun mode runtime. Sedangkan komponen nonvisual penampakannya hanya pada mode desain dan biasanya hanya berbentuk icon. Baik visual maupun nonvisual, kedua komponen ini sangat penting dalam membangun sebuah program.
Meskipun terdiri dari dua jenis, semua komponen tersebut digabungkan dalam sebuah library dan dikelompokkan berdasarkan kegunaannya. Komponen Visual Delphi antara lain : 2.2.9.3. Bagian Standard Bagian ini berisikan komponen visual maupun nonvisual yang sering digunakan, yang terdiri dari empat komponen yaitu : a. MainMenu digunakan untuk mendesain dan menciptakan menu bar yang ada pada form (NVC). b. PopupMenu digunakan untuk mencipta menu popup yang akan keluar saat mengklik kanan mouse (NVC). c. Label digunakan untuk membuat teks di form atau obyek lain tanpa dapat diubah oleh pemakai program (VC). d. Edit digunakan sebagai input/output satu baris teks. Pemakai program dapat mengubah teks ini (VC).
2.2.9.4.
Bagian Data Access Bagian ini semuanya berisi nonvisual untuk berhubungan dan
berkomunikasi dengan file database. Pada Delphi versi Desktop, bagian ini terdiri dari delapan komponen. Akan tetapi pada versi Developer dan Client/Server, bagian ini terdiri dari sembilan komponen : a. DataSource digunakan untuk menghubungkan komponen Table atau Query dengan komponen tempat data akan ditampilkan (NVC).
b. Table digunakan untuk menghubungkan Tabel pada suatu database dengan program yang dibuat (NVC). c. Query digunakan untuk membuat dan mengeksekusi SQL query pada SQL Server Database atau Database lokal (NVC). d. StoredProc digunakan untuk mengeksekusi prosedur yang tersimpan di SQL Server (NVC). e. Database digunakan untuk membuat hubungan program yang dibuat dengan database server (NVC). f. Session digunakan untuk melengkapi pengontrolan secara global terhadap aplikasi yang berhubungan dengan database (NVC). g. BatchMove memungkinkan untuk memodifikasi file database server pada program yang dibuat dan kemudian dapat memperbaharui server tersebut (NVC). h. UpdateSQL digunakan untuk membuat pembaharuan terhadap SQL Database (NVC).
2.2.9.5. Bagian Data Control Bagian ini berisikan komponen visual maupun nonvisual untuk menampilkan dan mengolah data database. Bagian ini terdiri dari duabelas komponen yaitu : a. DBGrid digunakan untuk menampilkan data-data dalam bentuk baris dan kolom.
b. DBNavigator digunakan untuk membuat pengontrol yang bisa menavigasi database dan mempunyai kemampuan untuk mengubah data tersebut (VC). c. DBtext digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen label. dengan demikian pemakai program tidak dapat memodifikasi data suatu field yang ditampilkan (VC). d. DBEdit mirip dengan Dbtext hanya saja versi dari komponen edit, dengan demikian kita bisa memodifikasi data field database yang ditampilkan (VC). e. DBMemo untuk menampilkan data field database dengan versi komponen Memo (VC). f. DBImage digunakan untuk menampilkan data suatu field data base dengan versi komponen Image (VC). g. DBListBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen ListBox (VC). h. DBComboBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen ComboBox (VC). i. DBCheckBox digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen CheckBox (VC). j. DBRadioGroup digunakan untuk menampilkan data suatu field database dengan versi komponen radiogroup (VC) k. DBLookupListBox digunakan untuk membuat ListBox yang menampilkan isi sebuah dataset (VC). l. DBLookupComboBox untuk membuat ComboBox yang menampilkan isi sebuah dataset (VC).
2.2.9.6. Teknologi Akses Database Pada Delphi Delphi mendukung beberapa Database engine, sehingga database apapun dapat diakses melaluinya. Delphi menyediakan beberapa alternatif untuk mengakses database. Ini memudahkan pengembang dalam membuat program aplikasi. Database Engine itu diantaranya BDE (Borland Database Engine), SQL links, ODBC (Open Database Connection), ADO (ActiveX Data Object), OLE DB dan IBX. Sedangkan database yang dapat diakses diantaranya dBase, Paradox, MS Access. Text File, Oracle, Ms SQL Server. Oracle. Data Access Page dari Component Pallete menyediakan komponen untuk menghubungkan ke suatu sumber data. Pada Data Controls Page, Data Aware component adalah salah satu komponen yang dapat digunakan untuk mengambil dan mengirimkan data dari suatu database. Komponen pada ADO page menggunakan ActiveX Data Object (ADO) untuk mengakses informasi database melalui OLE DB.
2.2.9.7. Borland Database Engine (BDE) BDE adalah suatu lapisan umum akses data untuk semua produk Borland, termasuk Delphi dan C++Builder. BDE merupakan suatu kumpulan driver yang memungkinkan aplikasi untuk bekerja dengan beberapa tipe database yang berbeda. 2.2.9.8. Aplikasi Interface Serial Menggunakan Delphi Komunikasi serial dengan komputer menggunakan port serial (COM) sebagai port interface-nya. Pada Delphi diperlukan suatu komponen serial port yaitu
ComPort dimana aplikasi yang menggunakan ComPort ini bisa berfungsi seperti Hyperterminal pada Windows. 2.2.10. Database Desktop Database Desktop (DBD) adalah software yang disertakan bersama delphi yang dapat digunakan untuk membuat database. Format yang banyak dibuat oleh dbd adalah paradox dan dBase, format paradox lebih banyak dipakai oleh programer. Didalam delphi, database paradox diakses melalui Borland Database Engine ( BDE ), komponen khusus yang bertanggungjawab terhadap koneksi database. Gambar 2.15. memperlihatkan tampilan Database Desktop.
Gambar 2.24. Tampilan Database Desktop. ( Sumber : Perencanaan )
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian untuk pengumpulan data dilakukan di Laboratorium Elektronika Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Jl. Raya Gelam 250 Candi-Sidoarjo 61271 ; Telp. 031-8921938 fax. 031-8949333 website ; www.umsida.ac.id ; e-mail: [email protected]. Dengan perpustakaan sebagai obyek penelitian . Waktu penelitian dilaksanakan selama 1 bulan mulai 1 Mei 2009 s/d 31 Mei 2009. 3.2. 3.2.1. Bahan dan Alat Penelitian Bahan Penelitian Bahan yang dijadikan objek penelitian adalah kode baris (barcode) dengan jenis UPC 128, serta beberapa data mahasiswa teknik elektro angkatan tahun 2005, untuk mengetahui jenis barcode yang sesuai serta untuk mengetahui data Yang masuk sudah sesuai atau belum. 3.2.2. Alat Penelitian a. Barcode Reader sebagai pembaca kode baris (barcode) dengan spesifikasi sebagai berikut: 1. Merk - Eclipse 2. Manufacturer - Metrologic Instruments, Inc 3. Part number - MK5145-31A40 4. Jenis Barcode scanner - Handheld 5. Interface Type - USB 6. Lebar Scan Field 1.93 - 7.68
47
7. Scan Element Type Visible laser diode 8. Light Source Wave Length 650 nm 9. Scan Mode Single-pass 10. Scan Speed 72 lines/sec Scan Speed 72 baris / sec 11. TTL Decoding Decoded TTL Decoding Decoded 12. OK Notification Beeper, LED indicator 13. Features CodeGate, Reduced Space Symbology (RSS) 14. Interfaces 1 x USB - 4 pin USB Type A Interfaces 1 x USB - 4 pin USB Type A b. Perangkat komputer dengan spesifikasi sbb : 1. Intel Pentium 4 ( LGA 3,0 GHz ) 2. DDR 128 Mb 3. VGA 96 Mb ( On Board ) 4. Mouse dan Keyboard 5. Sistem operasi Windows XP Profesional SP 2 6. Software yang digunakan DT-HIQ Programer untuk downloader mikrokontroler. 7. Software Borland Delphi 7.0. untuk mengakses database dan mengirim data ke mikrokontroler 8. Software database desktop untuk membuat aplikasi database dengan format paradoks7. c. Kabel serial dengan standart RS232 DB9 untuk antarmuka komputer dengan hardware.
d. IC
Mikrokontroller AT89C51, sebagai pusat kontrol untuk memproses
input dan output dari sistem e. Selenoid sebagai pengunci pintu. f. Limits switch sebagai sinyal masukan ke mikrokontroler. 3.3. Teknik Analisis Dalam penelitian ini, penulis menerapkan beberapa langkah kerja / metode penelitian meliputi : 1. Study Kepustakaan Membaca buku-buku referensi yang berhubungan dengan system kerja barcode reader, database dan antarmuka serial RS232DB9 menggunakan Borland Delphi, serta teori tentang karakteristik mikrokontroler agar lebih memahami permasalahan. 2. Analisa Permasalahan Melakukan analisa terhadap permasalahan guna menentukan batasanbatasan dalam penyelesaian masalah agar lebih efektif. Dari langkah penelitian diatas terdapat permasalahan yang ingin diselesaikan yaitu berupa pengontrolan pintu secara otomatis untuk mengetahui data dari pengguna atau pengunjung yang masuk kedalam ruangan. Dengan mempelajari masalah yang dihadapi diharapkan memberikan jalan keluar yang berhubungan dengan:
1.
Penyimpanan Data Dengan menggunakan kontrol otomatis diharapkan data-data dari pengguna yang masuk kedalam ruangan dapat dicatat dan disimpan didalam laporan harian dengan cepat untuk digunakan sesuai keperluan.
2.
Peningkatan Pelayanan Dengan pengontrolan yang sempurna menggunakan masukan dari barcode reader dapat meningkatkan pelayanan terhadap pengguna karena dapat proses identifikasi dilakukan dengan cepat.
3. Keuntungan sistem Keuntungan dari pembuatan sistem kontrol ini: a. b. Mudah, cepat dan akurat dalam operasionalnya. Memudahkan dalam pengontrolan pintu karena pengguna hanya menujukkan kartu barcode yang sudah didaftarkan. c. d. Memudahkan dalam pemantauan masuknya pengguna kedalam ruangan. Dengan menggunakan mikrokontroller, dapat menghemat penggunaan komponenkomponen kontrol, serta mudah dalam pemeliharaan. 3.4. Prinsip Kerja Sistem 1. Prinsip kerja alat adalah ketika CPU mendapat masukan data dari barcode reader atau dari keyboard maka CPU akan memproses data yang masuk dengan menggunakan program Delphi 7.0. Jika data yang masuk sesuai atau terdaftar pada database maka CPU akan memberikan sinyal masukan kepada rangkaian pengontrol pintu untuk membuka kunci. Namun jika data yang masuk tidak sesuai maka CPU tidak dapat memberikan masukan kerangkaian
pengontrol serata memberikan peringatan pada layar monitor bahwa data yang masuk tidak sesuai. 2. Ketika rangkaian pengontrol menerima sinyal masukan dari CPU maka rangkaian tersebut akan menggerakkan atau membuka pengunci pintu, jika pintu sudah terbuka maka limits swicth akan memberikan sinyal masukan kepada rangkaian yang akan memberikan sinyal kepada PC untuk mereset aplikasi kembali ke kondisi awal serta memerintahkan program untuk menyimpan data dari pengguna. 3.6. Blok diagramBarcode Reader Limits Switch
Personal Computer
Mikrokontro ller AT89C51
Driver Relay
Daun Pintu
User Interface
Solenoid
Gambar 3.1. Diagram Blok ( sumber : perencanaan ) Fungsi dari masing-masing blok sbb : 1. Barcode reader sebagai pembaca dari kode baris (barcode) 2. Komputer sebagai pemroses data dari barcode reader serta memberikan masukan kepada mikrokontroler. 3. Rangkaian mikrokontroler sebagai kontrol I/O dengan komputer serta untuk menjalankan driver relay sebagai penggerak solenoid.
4.
Relay dengan catu daya 5 Volt sebagai penggerak solenoid.
5. Ketika solenoid bekerja maka daun pintu dapat dibuka yang selanjutnya akan membuat kondisi limits switch ikut berubah. 6. Limits switch akan memberikan sinyal kepada mikrokontrol yang akan diproses untuk dikirim kepada komputer. 3.6. Mekanisme Sistem
Rangkaian AT 89C51
Relay
Solenoid
Barcode Reader
PintuLimits switch
Software Borland Delphi Software Komunikasi serial dengan AT89C51 Software Interface dengan Pengguna (GUI) Gambar 3.2. Sistem Kerja Pada Alat ( Sumber : Perencanaan )
Sistem pada Gambar 3.2dirancang untuk dikendalikan dengan komputer sebagai penontrol database serta Mikrokontroller AT89C51 sebagai pengontrol perangkat keras yaitu solenoid, sistem yang dirancang ini mempunyai inputan utama yaitu Barcode Reader yang berfungsi untuk memasukkan data pengguna dengan cara dipindai (scanning) data yang benar akan diproses oleh komputer yang
selanjutnya akan mengirikan sinyal kepada mikrokontroler melalui komunikasi serial RS232DB9. Sinyal yang diterima oleh rangkaian akan memberikan masukan kepada mikrokontroler untuk menggerakkan solenoid. Ketika solenoid bekerja maka pintu dapat dibuka oleh pengguna yang kemudian menggerakan limits switch sebagai yang akan memerintahkan komputer untuk menyimpan data pengguna secara otomatis serta melakukan reset program kembali kekondisi awal Perancangan sistem ini terdiri dari perancangan software dan perancangan hardware. 3.6.1. 3.6.1.1. Perancangan Software Pada Komputer Flowchart Pada Komputer Pada bagian ini menerangkan tentang perencanaan dan perancangan software yang menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi. Pembuatan software pada alat ini sangat penting karena akan menjadi kontrol yang dapat mengontrol (mengoperasikan) alat ini secara otomatis. Kesalahan dalam memasukkan intruksi program akan mengakibatkan alat tidak bisa berfungsi sesuai yang diinginkan. Gambar 3.3. merupakan Flowchart yang menunjukan aliran kerja dari program pengendali utama berupa tampilan antarmuka dengan pengguna ( Graphical User Interface) yang mempunyai funsi utama yaitu mengakses dan membandingkan database dengan data masukan serta menghubungkan program dengan rangkaian hardware.
START
INISIALISASI TIMER INISIALISASI SERIAL INISIALISASI DATABASE INISIALISASI TIMER
TUNGGU DATA MASUK
ADA DATA MASUK
TIDAK
YA BANDINGKAN DENGAN DATABASE
TIDAK
DATA SESUAI
YA
YA TAMPILKAN PERINGATANKIRIM DATA KE MIKROKONTROLER
TAMPILKAN DATA TIDAK
PENGIRIMAN SELESAI
YA TUNGGU DATA DARI MIKRO
TIDAKADA BALASAN
YA RESET PROGRAM
SIMPAN DATA KE NOTEPAD
SELESAI
Gambar 3.3. Flowchart Pada Komputer ( Sumber : Perencanaan )
3.6.1.2.
Perencanaan Database Perencanaan program pada PC (Personal Komputer) ini menggunakan
database desktop untuk mengolah database. Database dikoneksikan dari database desktop menggunakan fitur Data Access pada Delphi. sedangkan komunikasi data dengan perangkat keras menggunakan Comport yang terdapat pada delphi. Data yang akan digunakan merupakan data mahasiswa yang masih aktif dan sudah terdaftar yang meliputi Nim, Nama, Jurusan, dan Fakultas seperti pada Tabel3.1. Tabel 3.1 Perencanaan Database No 1 2 3 4 DATA Nim Nama Jurusan Fakultas DESKRIPSI Nomor Induk Mahasiswa Nama Asli Mahasiswa Jurusan/Prodi Fakultas
( Sumber: Perencanaan ) Sedangkan sebagai sampel data digunakan mahasiswa Teknik Elektro angkatan tahun 2005 dan tahun 2008. Tabel 3.2 merupakan daftar mahasiswa yang masih aktif pada saat pengambilan contoh masing-masing angkatan diambil 5 mahasiswa.
Tabel 3.2. Daftar Mahasiswa No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nim 05.10201.00002 05.10201.00003 05.10201.00004 05.10201.00005 05.10201.00006 08.10201.00002 08.10201.00003 08.10201.00004 08.10201.00005 08.10201.00006 Nama Budiono M. Suliswanto Eri Setiono Dani Hadiyanto Heru Siswanto Satya Nugraha Saifudin Zuhri Feri Widianto M. Rifki Novia A Agung Budi L Jurusan Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Elektro Fakultas Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik Teknik
( Sumber : perencanaan ) Database dirancang pada program database desktop yang akan diakses oleh program Delphi. perencanaan database seperti pada Gambar 3.4
Gambar 3.4. Database Desktop pada Delphi ( Sumber : Perencanaan ) 3.6.1.2. Perencanaan GUI ( Grapical User Interface ) Software Interface dengan pengguna (Graphical User Interface / GUI) merupakan bentuk tampilan software untuk berinteraksi dengan pengguna. Gambar 3.5-3.7 adalah perencanaan form utama dan form sekunder yang dapat diakses dari form utama untuk program Lampiran). 1. Perencanaan Form Utama (Tampilan dan Source code secara lengkap pada
Gambar 3.5. GUI (grapical User Interface) ( Sumber : perencanaan )
2. Perencanaan Form Manipulasi Data
Gambar 3.6. Perencanaan Form2 ( Sumber : perencanaan ) 3. Perencanaan Form Petunjuk
Gambar 3.7. Perencanaan Petunjuk ( Sumber : perencanaan ) 3.6.2. Software Dalam Mikrokontroler AT89C51 3.6.2.1. Flowchart Pada Mikrokontroler Software pada mikrokontroler berfungsi untuk menghubungkan data dari komunikasi serial kerangkaian beban dan inputan. Gambar 3.8 merupakan flowchart dari proses kerja mikrokontroler.
MULAI
INISIALISASI SERIAL
INISIALISASI I/O
TUNGGU DATA DARI KOMPUTER (STRING Z)
TIDAK
ADA DATA MASUK
YA
HIDUPKAN DRIVER SELENOID
TUNGGU DATA DARI LIMITS SWITCH
TIDAK
ADA DATA MASUK
YA
KIRIM DATA KE KOMPUTER (STRING A)
SELESAI
Gambar 3.8. Flowchart Proses Kerja Mikrokontroler. ( Sumber : Perencanaan ) 3.6.2.2. Software Pada Mikrokontroler Pada bagian ini menerangkan tentang perencanaan dan perancangan alat yang meliputi perancangan software, dimana pada perancangan software ini meliputi pengidentifikasian antara input dan output. Tujuan dari identifikasi input dan output adalah untuk memudahkan didalam merancang alat khususnya pada perencanaan software. Pemrograman mikrokontroler AT89C51 menggunakan program RIDE51 sebagai program compiler sedangkan untuk downloader menggunakan modul DTHIQ .
3.6.2. 3.6.2.1.
Perancangan Perangkat Keras ( Hardware ) Rangkaian Clock dan Rangkaian Reset
a. Rangkaian Clock Rangkaian dari mikrokontroller AT89C51 terdiri 3 kapasitor, 1 IC mikrokontroller, 1 resistor dan 1 kristal. Dengan rangkaian yang sederhana ini penulis membuat mikrikontroller sebagai sistem menjadi pengontrol alat yang dibuat di samping itu rangkaian ini dapat dibuat bermacammacam alat dengan menambahkan sedikit komponen tambahan lainnya. Dari rangkaian tersebut yang berpengaruh terhadap kecepatan proses menjalankan program adalah kristal. Kecepatan proses pengolahan data pada mikrokontroller ditentukan oleh clock yang dikendalikan oleh mikrokontroller tersebut. Pada mikrokontroller AT89C51 terdapat internal clock. Internal clock generator berfungsi sebagai sumber clock tapi masih memerlukan rangkaian tambahan untuk membangkitkan clock yang diperlukan. Rangkaian clock ini terdiri dari dua buah kapasitor dan sebuah kistal yang terangkai sedemikian rupa dan kemudian dihubungkan dengan pin yang tersedia pada AT89C51. Adapun rangkaian dari mikrokontroller ditunjukkan seperti pada Gambar 3.8 dibawah ini :
Gambar 3.9: Rangkaian Mikrokontroller ( Sumber : Perencanaan ) b. Rangkaian Reset Untuk mereset mikrokontroler AT89S51, pin RST harus diberi logika tinggi selama sekurangnya dua siklus mesin (24 periode osilator) setiap kali catu daya dinyalakan [Intel, Agustus 1998]. Untuk membangkitkan sinyal reset, kapasitor dihubungkan dengan VCC dan sebuah resistor dihubungkan ke ground. Selain itu diantara kapasitor dipasang sebuah saklar untuk memberikan sinyal reset secara manual. Rangkaian reset ditunjukkan dalam Gambar 3.9..
Gambar 3.10 : Perancangan Rangkaian Reset ( sumber : perencanaan )
3.6.2.2.
Rangkaian Relay Sebagai Driver
Karena
arus
yang
dikeluarkan
oleh
mikrokontroller itu kecil, maka dibutuhkan suatu komponen yaitu transistor sebagai switching untuk menggerakkan relai. Cara kerja dari transistor adalah sebagai berikut, pada saat kaki basis dapat trigger positif dari mikrokontroller maka kaki kolektor dan
emitor akan terhubung. Kaki emitor mendapat tegangan negatif, karena kolektor dan emitor terhubung tegangan negatif akan tersambung ke kaki koil relai. Sementara kaki koil relai yang lain telah mendapat tegangan positif. Dengan kata lain relai sudah dapat bekerja sehingga dapat menyalakan beban. Relai merupakan komponen aktif yang berfungsi sebagai switch untuk menyalakan dan mematikan sesuai lampu serta peralatan yang
elektronika
dengan
output
dikeluarkan oleh mikrokontroller.
Gambar 3.11 : Rangkaian Switching Mikrokontroller At89C51 ( Sumber : Perencanaan ) Adapun cara kerja relay adalah sebagai berikut ketika arus listrik mengalir lewat kumparan maka terjadilah medan magnet pada kumparan, kemudian terjadi induksi pada logam yang dililiti kumparan tersebut. Akibat kejadian itu logam menjadi magnet statis dan menarik plat penghubung sehingga berfungsi sebagai saklar. 3.6.2.3. Komunikasi Serial RS232 To TTL Komunikasi dengan port serial komputer dilakukan menggunakan standar RS232. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah antar muka RS232 sebagai perantara antara port serial Mikrokontroler AT89C51 dan port serial komputer. Data serial dikirimkan oleh komputer melalui port serialnya dalam bentuk RS232 dan diubah menjadi level TTL oleh antar muka RS232 menggunakan IC MAX 232 supaya data dapat diterima oleh port serial AT89C51.
VCC
P3.1/TxD X X
R1OUT T1IN R2OUT T2IN C2+ C2-
VCC
P3.0/RxD
12 11 9 10 4
R1IN T1OUT R2IN T2OUT C1+ C1-
13 14 8 7 1 X X
1 X X 6 2 X 7 3 X 8 x 4 X 9 5
Konektor DB93 2 22uF
22uF
5 6
GND
V-
V+ MAX232
22uF
22uF
Gambar 3.12. Antar Muka Port Serial Komputer Dengan AT89C1 ( Sumber : Nalwan : 2003 ) 3.6.2.4. Selenoid Pada perancangan solenoid digunakan solenoid yang dirancang dan dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai pengunci pintu yang dapat digerakkan oleh tegangan dc melalui driver solenoid. Solenoid yang digunakan adalah d-frame solenoid SDN 1524 dengan tegangan coil 5 Vdc dan konsumsi daya yang terpakai adalah 15 watt dan mempunyai stroke 0,4 inch. Pada Gambar 3.12 diperlihatkan konstruksi bagian dalam dari sebuah solenoid.
Gambar 3.13. Konstruksi Bagian Dalam Selenoid
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pembuatan Alat Pada bagian ini meliputi pembuatan software dan hardware, yang langkahlangkahnya dijelaskan dibawah ini : 4.1.1. Pembuatan Software Pada bab ini akan dibahas mengenai pembuatan alat yang merupakan implementasi dari teori penunjang yang telah dibahas dalam bab III, yang akan menjelaskan mengenai pembuatan sistem kontrol pintu menggunakan barcode. Pembuatan alat ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. Pembahasan berupa gambaran secara umum disertai blok diagram sistem, kemudian dilanjutkan dengan pembahasan secara terperinci tiap-tiap bagian dalam blok diagram tersebut. pembuatan blok diagram ini digunakan untuk memudahkan perancangan serta pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. 4.1.1.1. Pembuatan Software di Komputer Pembuatan software untuk mengontrol pintu dari komputer menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7.0 sebagai program utama untuk mengontrol sistem secara keseluruhan. Disamping itu juga digunakan database desktop untuk merancang database serta menggunakan komponen comport yang semuanya itu sudah terdapat pada Borland Delphi. Sistem kerja dari software ini adalah identifikasi database dengan membandingkan antara database yang dipakai dengan inputan dari barcode reader maupun keyboard yang berupa angka unik dari NIM (Nomer Induk Mahasiswa)
65
yang artinya tiap mahasiswa hanya punya satu dan tidak mungkin sama dengan mahasiswa lainnya. Apabila data yang masuk sesuai maka program akan mengirim data melalui port serial pada port 2.0 yang selanjutnya data tersebut akan dibaca oleh mikrokontroler sebagai interupsi untuk menggerakkan driver solenoid. Limits switch berfungsi untuk memberikan input ke mikrokontroler pada port 2 yang selanjutnya data tersebut akan dikirim kekomputer melalui port serial. Selanjutnya data tersebut akan dibaca oleh program aplikasi untuk mereset program dan menyimpan data yang aktif pada program. 4.1.1.2. Software Pada Mikrokontroler Sedangkan untuk pemrograman mikrokontroler digunakan software Raisonance kit 6.1. Software pada bagian ini berupa sekumpulan aturanaturan (rules) yang digunakan mikrokontroller untuk merespon dan memproses data yang masuk serta mengeluarkan perintah output yang dikehendaki. Sebagai compiler bahasa asembly serta menggunakan modul DT-HIQ programer sebagai downloader IC mikrokontrol. Pemrograman pada mikrokontroler berfungsi sebagai penerima dan pengirim data dari komputer agar alamat dan data yang dikirim maupun diterima bisa sesuai dengan alamat yang dituju. Tujuan pembuatan software pada alat adalah sebagai kontrol yang dapat mengontrol (mengoperasikan) alat ini secara otomatis. Kesalahan dalam memasukkan intruksi program akan mengakibatkan alat tidak bisa berfungsi sesuai yang diinginkan.
4.1.2. Pembuatan Hardware Pada pembuatan hardware ini ditunjang beberapa rangkaian serta komponen hardware diantaranya adalah : 4.1.2.1. Gambar Rangkaian Schematic Pada rangkaian schematic ini digunakan beberapa komponen hardware serta untuk merealisasikannya maka digunakan software Proteus 7.2 SP2. Dimana program ini merupakan software untuk menggambar schematic.Rangkaian
schematic secara keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 4.1.
SW1KUNCI PINTU
VALVE1mH
D1LED
Sumber 5V12V
RL2 D2DIODE OMI-SH-212L
Relay BUKA PINTU
U119 30p CRYSTAL 18 30p 10k 10u 9 RST XTAL2 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
R3Ls.START0R1
SW1SW-SPDT-MOM
Q12N2222A Driver
R20R1
29 30 31
PSEN ALE EA
C11 C1+ 11 12 10 9 T1IN R1OUT T2IN R2OUT 4u7 3 C1T1OUT R1IN T2OUT R2IN VS+ VSC2+ C2-
1 2 3 4 5 6 7 8
