PERANCANGAN PENGAMANAN KENDARAAN

MENGGUNAKAN SMART CARD BERBASIS ARDUINO

UNO DAN RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Intan Ady Setya Kurniawati

201210370311159

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan pada Allah SWT karena skripsi ini akhirnya dapat

selesai. Banyak hambatan yang dihadapi penulis selama menyelesaikan skripsi ini,

baik yang berasal dari diri penulis maupun dari luar. Namun berkat ridho Allah SWT

dan bimbingan serta dukungan dari banyak pihak, akhirnya skripsi ini dapat selesai

dan bisa digunakan sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menempuh studi di

Jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. Terselesaikannya

skripsi ini merupakan hal utama yang menjadi tanggung jawab yang harus

diselesaikan oleh penulis, sehingga bantuan banyak pihak merupakan hal yang sangat

berarti. Oleh karena itu ucapan terimakasih disampaikan kepada pihak-pihak berikut

ini.

1. Bapak Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika.

2. Bapak Ilyas Nuryasin, S.Kom., M.Kom selaku pembimbing I.

3. Bapak Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT selaku pembimbing II.

4. Semua dosen pengajar di Jurusan Teknik Informatika yang telah memberikan

bekal ilmu pengetahuan.

5. Keluarga yang mendukung dan membantu penyelesaian skripsi ini.

6. Semua teman-teman yang membantu proses penyelesaian skripsi ini.

Setiap karya pasti memiliki kelebihan dan kekurangan. Segala kelebihan dan

manfaat yang bisa diambil merupakan hasil dari bimbingan dan bantuan segenap

pengajar, dan segala kelemahan dalam karya ini merupakan akibat dari kurangnya

pengalaman dan pengetahuan penulis. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat

bagi segenap pihak, terutama bagi Teknik Informatika.

Malang, 18 April 2016

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. iii

ABSTRAK ........................................................................................................... iv

ABSTRACT .......................................................................................................... v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang 1

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

1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................... 2

1.4. Batasan Masalah ........................................................................... 2

1.5. Metodologi .................................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 5

2.1. Hasil Penelitian Terkait ................................................................. 5

2.2. Sistem Kontrol .............................................................................. 6

2.2.1. Prinsip Sistem Kontrol ................................................... 6

2.2.2. Klasifikasi Sistem Kontrol ............................................. 8

2.2.2.1. Open Loop ..................................................... 9

2.2.2.2. Close Loop ..................................................... 9

2.2.3. Karakteristik Sistem Kontrol Otomatik ....................... 10

2.2.4. Aplikasi Sistem Kontrol ............................................... 11

2.3. Arduino ....................................................................................... 11

2.3.1. Arduino Uno ................................................................ 14

2.3.2. Bahasa C ...................................................................... 15

2.4. Radio Frequency Identification (RFID) ...................................... 16

2.4.1. Tag RFID ..................................................................... 17

2.4.1.1. Passive RFID Tag (Tag Pasif) ..................... 18

2.4.1.2. Active RFID Tag ......................................... 19

2.4.1.3. Semi Passive RFID Tag ............................... 19

2.4.2. Reader RFID ................................................................ 20

2.5. Liquid Crystal Display (LCD) .................................................... 20

2.6. Catu Daya .................................................................................... 24

2.7. Sensor Piezo ................................................................................ 24

2.8. Relay ........................................................................................... 25

2.9. Buzzer ......................................................................................... 27

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN ................................................... 29

3.1. Analisis ....................................................................................... 29

3.1.1. Analisis Masalah .......................................................... 29

3.1.2. Analisis Pemecahan Masalah ....................................... 29

3.1.3. Analisis Kebutuhan Sistem .......................................... 30

3.1.3.1. Kebutuhan Perangkat Keras ........................ 30

3.1.3.2. Kebutuhan Perangkat Lunak ....................... 31

3.1.4. Spesifikasi .................................................................... 31

3.2. Perancangan Sistem Arduino ...................................................... 31

3.2.1. Instalisasi Arduino ....................................................... 34

3.2.2. Perancangan RFID Reader ........................................... 34

3.2.3. Perancangan Sensor Piezo ........................................... 36

3.2.4. Rangkaian Relay .......................................................... 37

3.2.5. Coding .......................................................................... 38

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ................................................ 43

4.1 Metode Implementasi dan Pengujian .......................................... 43

4.2 Implementasi Sistem ................................................................... 43

4.2.1 Implementasi Rangkaian Sistem Arduino Uno ............... 44

4.2.2 Implementasi Rangkaian LCD display 20x4 .................. 44

4.2.3 Implementasi Sensor Piezo Electric ............................... 48

4.2.4 Implementasi Rangkaian RFID ....................................... 49

4.2.5 Implementasi Sistem Relay ............................................. 51

4.2.6 Implementasi Sistem Keseluruhan .................................. 52

4.3 Pengujian Sistem ......................................................................... 53

4.3.1 Pengujian Rangkaian Sistem Arduino Uno .................... 53

4.3.2 Pengujian Rangkaian LCD display 20x4 ........................ 55

4.3.3 Pengujian Sensor Piezo Electric ..................................... 58

4.3.4 Pengujian Rangkaian RFID ............................................ 59

4.3.5 Pengujian Rangkaian Relay ............................................ 61

4.3.6 Pengujian Kesesluruhan Sistem ...................................... 62

4.3.6.1 Cara Pengujian .................................................... 62

4.3.6.1.1 Kondisi Tag RFID Terdaftar ............. 62

4.3.6.1.2 Kondisi Tag RFID Belum

Terdaftar ............................................ 63

4.3.6.1.3 Kondisi Piezo Menerima dan Tidak

MenerimaGetaran .............................. 64

4.3.6.2 Hasil Pengujian ................................................... 64

BAB V PENUTUP ............................................................................................. 69

1.1. Kesimpulan ................................................................................. 69

1.2. Saran ........................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 71

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ............................................................................ 72

LAMPIRAN ........................................................................................................ 73

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Macam-macam Arduino ..................................................................... 12

Tabel 2.2 Deskripsi Arduino Uno ....................................................................... 15

Tabel 2.3. Deskripsi pin pada LCD .................................................................... 23

Tabel 3.1 Pin RFID ............................................................................................. 35

Tabel 4.2 Implementasi pemasangan sensor Piezo ............................................. 49

Tabel 4.1 Pengujian Sistem Arduino Uno .......................................................... 53

Tabel 4.2 Pengujian Black box pada Arduino Uno ............................................. 54

Tabel 4.3 Pengujian Black box pada LCD .......................................................... 57

Tabel 4.4 Pengujian Black box pada Piezo Electric ............................................ 58

Tabel 4.5 Pengujian Black box pada RFID ......................................................... 60

Tabel 4.6 Pengujian Black box pada Relay ......................................................... 61

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Contoh Sistem Kontrol ..................................................................... 7

Gambar 2.2. Sistem Kontrol Otomatik ................................................................. 8

Gambar 2.3. Sistem Kontrol Lingkar Tertutup ................................................... 10

Gambar 2.4. Board Arduino Uno R3 .................................................................. 14

Gambar 2.5. Diagram sederhana system RFID secara umum ............................ 17

Gambar 2.6. Layout dasar RFID tag ................................................................... 17

Gambar 2.7. Tag RFID ....................................................................................... 18

Gambar 2.8. Contoh Tag RFID pasif .................................................................. 18

Gambar 2.9. Tag RFID aktif ............................................................................... 19

Gambar 2.10. RFID Reader ................................................................................ 20

Gambar 2.11 LCD display 4 x 20 karakter ......................................................... 20

Gambar 2.12. Piezo disk ..................................................................................... 24

Gambar 2.13. Rangkaian untuk membuat piezo disk sebagai buzzer ................. 25

Gambar 2.14. Ilustrasi dari sebuah relay ............................................................ 26

Gambar 2.15 Contoh sebuah relay miniature ..................................................... 27

Gambar 2.16 Bentuk fisik buzzer ....................................................................... 28

Gambar 3.1 Arsitektur Smart Card ..................................................................... 32

Gambar 3.2. Perancangan Sistem Arduino ......................................................... 33

Gambar 3.3 Arduino 1.6.8 .................................................................................. 34

Gambar 3.4 Skematik RFID-RC522 ................................................................... 34

Gambar 3.5 Skematik Rancangan RFID dengan Arduino .................................. 36

Gambar 3.6 Koneksi Piezo electric dengan Arduino .......................................... 37

Gambar 3.7 Rangkaian Relay ............................................................................. 37

Gambar 3.8 Flowchart RFID Reader .................................................................. 38

Gambar 3.9 Flowchart LCD ............................................................................... 39

Gambar 3.10 Flowchart Arduino ........................................................................ 40

Gambar 3.11 Flowchart Relay dan Mesin .......................................................... 41

Gambar 3.12 Flowchart Piezo Electric ............................................................... 42

Gambar 4.1 sistem Arduino Uno ........................................................................ 44

Gambar 4.2 LCD display 20x4 ........................................................................... 45

Gambar 4.3 Tampilan ID Tag ............................................................................. 45

Gambar 4.4 Tampilan kondisi mesin menyala .................................................... 46

Gambar 4.5 Tampilan kondisi mesin mati .......................................................... 47

Gambar 4.6 Tampilan ID Tag salah .................................................................... 48

Gambar 4.7 Implementasi Piezo Electrici .......................................................... 49

Gambar 4.8 RFID Reader RC522 ....................................................................... 50

Gambar 4.9 Implementasi pembacaan tag yang terdaftar ................................... 50

Gambar 4.10 Implementasi tag salah .................................................................. 51

Gambar 4.11 Implementasi Relay ....................................................................... 52

Gambar 4.12 Rangkaian Sistem Tampak Depan ................................................ 52

Gambar 4.13 Pengujian Arduino Uno ................................................................ 53

Gambar 4.14 Pengujian Menampilkan ID Tag ................................................... 55

Gambar 4.15 Pengujian LCD Kondisi Mesin Nyala ........................................... 55

Gambar 4.16 Pengujian LCD Kondisi Mesin Mati ............................................ 56

Gambar 4.17 Pengujian LCD Akses Ditolak ...................................................... 56

Gambar 4.18 Pengujian Piezo Electric ............................................................... 58

Gambar 4.19 Pengujian Membaca Tag Diterima ................................................ 59

Gambar 4.20 Penguian Membaca Tag Ditolak ................................................... 60

Gambar 2.21 Pengujian Smart Card Terdaftar .................................................... 62

Gambar 2.22 Pengujian Smart Card Belum Terdaftar ........................................ 63

Gambar 4.21 Peletakan LCD display .................................................................. 65

Gambar 4.22 Peletakan RFID reader, relay dan arduino uno ............................ 66

Gambar 4.23 Peletakan sensor Piezo .................................................................. 67

Gambar 4.24 Arsitektur Keseluruhan ................................................................. 68

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Macam-macam Arduino …………………………………………...12

Tabel 2.2 Deskripsi Arduino Uno …………………………………………….15

Tabel 2.3. Deskripsi pin pada LCD …………………………………………...24

Tabel 3.1 Pin RFID …………………………………………………………...36

Tabel 4.2 Implementasi pemasangan sensor Piezo …………………………...50

Tabel 4.1 Pengujian Sistem Arduino Uno ……………………………………55

Tabel 4.2 Pengujian Black box pada Arduino Uno …………………………...56

Tabel 4.3 Pengujian Black box pada LCD ……………………………………59

Tabel 4.4 Pengujian Black box pada Piezo Electric …………………………..60

Tabel 4.5 Pengujian Black box pada RFID …………………………………...62

Tabel 4.6 Pengujian Black box pada Relay …………………………………...63

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Contoh Sistem Kontrol ...................................................................7

Gambar 2.2. Sistem Kontrol Otomatik ...............................................................8

Gambar 2.3. Sistem Kontrol Lingkar Tertutup ……………………………….10

Gambar 2.4. Board Arduino Uno R3 …………………………………………15

Gambar 2.5. Diagram sederhana system RFID secara umum ………………..17

Gambar 2.6. Layout dasar RFID tag ………………………………………….18

Gambar 2.7. Tag RFID ……………………………………………………….18

Gambar 2.8. Contoh Tag RFID pasif …………………………………………19

Gambar 2.9. Tag RFID aktif ………………………………………………….19

Gambar 2.10. RFID Reader ..............................................................................20

Gambar 2.11 LCD display 4 x 20 karakter ………………………………...…21

Gambar 2.12. Piezo disk ……………………………………………………...25

Gambar 2.13. Rangkaian untuk membuat piezo disk sebagai buzzer ………...26

Gambar 2.14. Ilustrasi dari sebuah relay ……………………………………...26

Gambar 2.15 Contoh sebuah relay miniature …………………………………28

Gambar 2.16 Bentuk fisik buzzer …………………………………………….29

Gambar 3.1 Arsitektur Smart Card …………………………………………...33

Gambar 3.2. Perancangan Sistem Arduino …………………………………...34

Gambar 3.3 Arduino 1.6.8 ……………………………………………………35

Gambar 3.4 Skematik RFID-RC522 ………………………………………….35

Gambar 3.5 Skematik Rancangan RFID dengan Arduino ……………………37

Gambar 3.6 Koneksi Piezo electric dengan Arduino …………………………38

Gambar 3.7 Rangkaian Relay ………………………………………………...38

Gambar 3.8 Flowchart RFID Reader …………………………………………39

Gambar 3.9 Flowchart LCD …………………………………………………..40

Gambar 3.10 Flowchart Arduino ……………………………………………..42

Gambar 3.11 Flowchart Relay dan Mesin ……………………………………40

Gambar 3.12 Flowchart Piezo Electric ……………………………………….43

Gambar 4.1 sistem Arduino Uno ……………………………………………..45

Gambar 4.2 LCD display 20x4 ……………………………………………….46

Gambar 4.3 Tampilan ID Tag ………………………………………………...47

Gambar 4.4 Tampilan kondisi mesin menyala ………………………………..48

Gambar 4.5 Tampilan kondisi mesin mati ……………………………………48

Gambar 4.6 Tampilan ID Tag salah …………………………………………..49

Gambar 4.7 Implementasi Piezo Electrici ……………………………………50

Gambar 4.8 RFID Reader RC522 …………………………………………….51

Gambar 4.9 Implementasi pembacaan tag yang terdaftar …………………….52

Gambar 4.10 Implementasi tag salah …………………………………………53

Gambar 4.11 Implementasi Relay …………………………………………….53

Gambar 4.12 Rangkaian Sistem Tampak Depan ……………………………..54

Gambar 4.13 Pengujian Arduino Uno ………………………………………...55

Gambar 4.14 Pengujian Menampilkan ID Tag ……………………………….57

Gambar 4.15 Pengujian LCD Kondisi Mesin Nyala ………………………….57

Gambar 4.16 Pengujian LCD Kondisi Mesin Mati …………………………...58

Gambar 4.17 Pengujian LCD Akses Ditolak …………………………………58

Gambar 4.18 Pengujian Piezo Electric ……………………………………….60

Gambar 4.19 Pengujian Membaca Tag Diterima ……………………………..61

Gambar 4.20 Penguian Membaca Tag Ditolak ……………………………….62

Gambar 2.21 Pengujian Smart Card Terdaftar ………………………………..64

Gambar 2.22 Pengujian Smart Card Belum Terdaftar ………………………..65

Gambar 4.21 Peletakan LCD display …………………………………………67

Gambar 4.22 Peletakan RFID reader, relay dan arduino uno ………………..68

Gambar 4.23 Peletakan sensor Piezo …………………………………………69

Gambar 4.24 Arsitektur Keseluruhan ………………………………………..70

DAFTAR LAMPIRAN

Pemasangan alat ................................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA

Nahrowi. 2012. Perancangan Sistem Keamanan Kendaraan Bermotor dengan

Fasilitas Missedcall Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 16. Proyek Akhir.

Jember : Universitas Jember.

Firmansyah Haris Muhammad, Ramdhani, M, Nurmantris Andi Dwi. 2015.

Keamanan Sepeda Motor Berbasis RFID dengan Sistem Peringatan melalui

SMS Gateway. Karya Ilmiah. Vol 9: Hal 1-9.

Adriansyah Andi. 2012. Pengantar Sistem control. Ebook. Vol 8: Hal 1-8.

Arduino. 2016. Broad Arduino Uno R3.http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno.

13 Januari 2016.

Mahadhir. 2008. Rancang Bangun Sistem Identifikasi Kendaraan pada Akses Masuk

menggunakan Teknologi RFID. Skripsi. Jakarta : Universitas Indonesia.

Nur Miskah. 2012. Alat Pengukuran Suhu Otomatis Berbasis Mikrokontroller

ATMega 8535 dengan Penampilan LCD. Tugas Akhir. Medan : Universitas

Sumatera Utara.

Sinaga Ramando. 2010. Perancangan Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol

Temperatur Ruangan Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8535 dan PC.

Tugas Akhir. Medan : Universitas Sumatera Utara.

Kadir Abdul. 2014. Arduino. Penerbit Andi. Yogyakarta.

Wardoyo Siswo, Pramudyo Suryo Anggoro. 2014. Pengantar Mikrokontroller dan

Aplikasi pada Arduino. Penerbit Teknosain. Cilegon.

Harahap Rosadi Marina. 2015. Rangkaian dan Pengujian Sistem Kontrol Aliran Air

dengan Mikrokontroller ATMEGA8535 dan Pemrograman C. Tugas Akhir.

Medan : Universitas Sumatera Utara.

Fitriani Ledyana. 2016. Perancangan Sistem Navigator Keamanan Kendaraan

Berbasis ATMEGA 8535. Skripsi. Medan : Universitas Sumatera Utara.