RANCANG BANGUN

SISTEM ABSENSI DENGAN MIKROKONTROLER

DAN RFID PADA PC BERBASIS GNU/LINUX OS

Skripsi

Merupakan syarat untuk memperoleh

Gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Pada Jurusan Teknik Elektro

Oleh :

Afrizal SetiawanNIM : 2006010334

PEMINATAN ELEKTRONIKA

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PAMULANG

2013

LEMBAR PERNYATAAN HASIL KARYA SENDIRI

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Afrizal Setiawan

NIM : 2006010334

Program Studi / Peminatan : Teknik Elektro / Elektronika

Fakultas : Teknik

Universitas : Universitas Pamulang

Menerangkan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis benar-benar

merupakan hasil penelitian atau analisis sendiri, kecuali pada bagian yang telah

disebutkan sumbernya sebagai bahan rujukan.

Demikian lembar pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya, dan saya

bersedia dituntut sesuai dengan hukum yang berlaku apabila ada hal-hal yang

menyimpang dari pernyataan yang saya buat.

Jakarta, 9 Januari 2013

Yang membuat pernyataan,

(Afrizal Setiawan) 2006010334

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN SISTEM ABSENSI DENGAN

MIKROKONTROLER DAN RFID PADA PC BERBASIS

GNU/LINUX OS

Oleh :

Afrizal Setiawan

2006010334

Telah diperiksa dan disetujui serta dianggap layak untuk diuji secara lisan melalui

Sidang Skripsi/Sidang Tugas Akhir.

Pembimbing I Pembimbing II

Makhsun, S.Si, M.Si Achmad Hindasyah, S.Si, M.Si NIDN : 0401126808 NIDN : 0419067101

Mengetahui,

Ketua Jurusan Program Studi Teknik Elektro

Achmad Hindasyah, S.Si, M.Si NIDN : 0419067101

LEMBAR PENGESAHAN PERBAIKAN

RANCANG BANGUN SISTEM ABSENSI DENGAN

MIKROKONTROLER DAN RFID PADA PC BERBASIS

GNU/LINUX OS

Oleh :

Afrizal Setiawan

2006010334

Menerangkan bahwa Skripsi/Tugas Akhir ini telah berhasil dipertahankan

dalam Sidang Skripsi/Sidang Tugas Akhir dan telah disetujui serta diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Pamulang.

Penguji I Penguji II

Ir. Suhedi Kartika Sekarsari, ST. MT NIDN : 0310055301 NIDN : 0310087303

Mengetahui,

Ketua Jurusan/Program Studi Teknik Elektro

Achmad Hindasyah, S.Si, M.Si NIDN : 0419067101

ABSTRAK

Salah satu keunggulan teknologi RFID yaitu, RFID reader dapat membaca data atau menulis ulang data pada RFID tag tanpa kontak langsung dengan tag tersebut. Tugas akhir ini menggunakan teknologi RFID pada suatu sistem absensi karyawan dengan spesifikasi dapat mengambil data tanpa ada kontak langsung (otomatis), memiliki kemampuan untuk mengirimkan data yang bersih dari noise (handal) sebagai data masukan pada software, data yang diterima sama hingga jarak maksimum pembacaan (akurat), dan relatif murah. Dengan menggunakan modul ID-12, dirancang dan dibangun sistem absensi RFID dengan suatu reader yang khusus (custom) untuk memenuhi spesifikasi di atas. RFID reader yang dibangun tidak dapat membaca dua buah RFID tag yang diletakkan secara berhimpitan. Media penghalang logam terbukti menghalangi custom RFID reader untuk membaca RFID tag. Sementara media penghalang air dapat mengurangi kemampuan custom RFID reader untuk membaca RFID tag, meski hasil pembacaan tidak mengalami gangguan. Pengujian sistem dan RFID tag memperlihatkan sistem ini dapat memenuhi spesifikasi yang diminta. Aplikasi teknologi RFID memungkinkan sistem ini dapat bekerja secara otomatis. Custom RFID reader yang dirancang dapat bekerja secara handal dan akurat untuk dipergunakan pada software sistem absensi. Penggunaan modul ID-12 untuk menjadikan pembangunan sistem absensi RFID ini menjadi relatif murah.

Kata kunci : RFID, Mikrokontroler AT89S51, LCD, Gambas IDE dan Linux

ABSTRACT

One of the benefits of RFID technology, RFID reader can read data or rewrite the data on the RFID tag without direct contact with the tag. The final task is to use RFID technology in a system with a specification of employee absences can retrieve data without any direct contact (automatic), has the ability to transmit data clean from noise (reliable) as input data to the software, the same data received up to a maximum reading distance (accurate), and relatively inexpensive. By using the ID-12 module, designed and built RFID attendance system with a special reader (custom) to meet the above specifications. Built RFID reader can not read the two RFID tags are placed coincide. Metal barrier blocking the media proved to custom RFID reader to read RFID tags. While the water barrier media can reduce the ability of custom RFID reader to read RFID tags, although the readings are not susceptible to interference. Testing the system and the RFID tag shows this system can meet the required specifications. Application of RFID technology allows the system can work automatically. Custom-designed RFID reader can work in a reliable and accurate for use in the attendance system software. The use of ID-12 module to make the development of RFID attendance system is becoming relatively inexpensive.

Keywords : RFID, AT89S51 Microcontroller, LCD, Gambas IDE and Linux.

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-Nya, serta kesehatan jasmani maupun kesehatan rohani dalam

mengerjakan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Absensi

dengan Mikrokontroler dan RFID pada PC berbasis GNU/Linux OS” sehingga

dapat terselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam semoga tercurah kepada

Nabi Muhammad SAW, inspirasi akhlak dan pribadi mulia.

Penulisan Tugas Akhir ini diajukan sebagai syarat untuk mencapai

jenjang Sarjana 1 (S1) pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Pamulang. Pada penulisan laporan ini masih terdapat keterbatasan kemampuan

yang dimiliki baik dalam pengalaman maupun teori ilmu pengetahuan, namun

terdorong oleh tekad yang sangat besar untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir

ini dengan sebaik-baikmya serta bantuan dari beberapa pihak yang tiada henti-

henti nya sehingga penulisan laporan tugas akhir ini dapat terselesaikan.

Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih

yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan

penelitian ini, khususnya kepada :

1. Allah SWT atas Rahmat dan Ridho-Nya.

2. Kedua Orang Tua serta Kakak yang selalu mendukung serta mendoakan.

3. Bapak Achmad Hindasyah, S.Si, M.Si (selaku Ketua KAPRODI Teknik

Elektro UNPAM) dan Bapak Makhsun, S.Si, M.Si sebagai pembimbing

yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Kekasih tercinta (Enis), rekan-rekan seperti Tri, Ardi, Santo, Jubet, Yuda,

Lili, Tauhid, Rina, Desi, Nhie, dkk yang tidak bisa disebutkan semua.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Jakarta, 9 Januari 2013

Afrizal Setiawan

DAFTAR ISI

HalamanHALAMAN JUDUL....................................................................................... iLEMBAR PERNYATAAN PENULIS......................................................... iiLEMBAR PENGESAHAN............................................................................ iiiLEMBAR PENGESAHAN PERBAIKAN................................................... ivABSTRAK....................................................................................................... vKATA PENGANTAR.................................................................................... viDAFTAR ISI.............................................................................................................................................................................................................................viiiDAFTAR GAMBAR...................................................................................... xiDAFTAR TABEL........................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN............................................................................... 11.1. Latar Belakang Masalah................................................................ 11.2. Rumusan Masalah.......................................................................... 21.3. Tujuan Perancangan....................................................................... 21.4. Batasan Masalah............................................................................ 21.5. Metode Penelitian.......................................................................... 21.6. Sistematika Penulisan.................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI......................................................................... 72.1. Sistem Mikrokontroler AT89S51.................................................. 7

2.1.1. Arsitektur Mikrokontroler AT89S51.............................. 92.1.2. Konfigurasi PIN Mikrokontroler AT89S51.................... 11

2.2. RFID (Radio Frequency IDentification)........................................ 132.2.1. Macam-Macam RFID..................................................... 132.2.2. Manfaat Penggunaan RFID............................................ 20

2.3. RTC (Real-Time Clock) DS1307.................................................. 212.3.1. Komunikasi Antar IC (I2C/ TWI).................................. 222.3.2. Defenisi-defenisi Kondisi Bus........................................ 232.3.3. Mode Pengoperasian Transfer Data................................ 242.3.4. Mode Operasi RTC DS1307 Melalui I2C/TWI.............. 252.3.5. Peta Alamat (Address Map) RTC DS1307..................... 26

2.4. LCD (Liquid Crystal Display)....................................................... 282.5. Komunikasi Serial RS232.............................................................. 322.6. Catu Daya DC................................................................................ 372.7. Operating System Linux................................................................ 392.8. GAMBAS (Gambas Almost Mean BASIC).................................. 44

2.8.1. Beberapa Kelebihan Gambas.......................................... 442.9. Bahasa Program Assembler........................................................... 46

2.9.1. Kelompok Instruksi Transfer Data................................. 462.9.2. Kelompok Instruksi Logika dan Manipulasi Bit............ 462.9.3. Instruksi Aritmatika........................................................ 472.9.4. Kelompok Instruksi Percabangan................................... 472.9.5. Kelompok Instruksi Control........................................... 48

BAB III PERANCANGAN ALAT................................................................ 503.1. Blok Diagram Sistem..................................................................... 503.2. Diagram Alir.................................................................................. 513.3. Perancangan Perangkat Keras........................................................ 52

3.3.1. Mikrokontroler AT89S51............................................... 523.3.2. RFID ID-12..................................................................... 53

3.3.3. RTC DS1307.................................................................. 543.3.4. LCD Display................................................................... 543.3.5. Catu Daya....................................................................... 563.3.6. Push button..................................................................... 563.3.7. Komunikasi Serial.......................................................... 57

3.4. Perancangan Perangkat Lunak....................................................... 583.4.1. Operating System Linux................................................. 583.4.2. Program Interface GAMBAS......................................... 593.4.3. Bahasa Program Assembler............................................ 603.4.4. Database MySQL............................................................ 61

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 644.1. Perangkat Keras Keseluruhan........................................................ 64

4.1.1. Modul Mikrokontroler.................................................... 644.1.2. Modul RFID Reader....................................................... 654.1.3. Modul LCD 16x2............................................................ 654.1.4. Modul Komunikasi Serial............................................... 65

4.2. Program dan Perangkat Lunak....................................................... 664.2.1. Bahasa Program Assembler............................................ 664.2.2. Pemrograman RFID dan Mikrokontroler....................... 674.2.3. Pemrograman Modul RTC dan LCD.............................. 684.2.4. Pemrograman GAMBAS................................................. 69

4.3. Hasil Pengujian Alat...................................................................... 724.3.1. Pengujian Modul AT89S51............................................ 724.3.2. Pengujian Modul RFID................................................... 724.3.3. Pengujian Catu Daya...................................................... 764.3.4. Pengujian Modul LCD, RTC dan Port Serial................. 764.3.5. Pengujian Database MySQL........................................... 774.3.6. Pengujian Program GAMBAS......................................... 78

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................... 815.1. Kesimpulan.................................................................................... 815.2. Saran.............................................................................................. 81

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 82LAMPIRAN- LAMPIRAN............................................................................ 83

DAFTAR GAMBAR

HalamanGambar 2.1. Blok Mikrokontroler. [6]............................................................. 6Gambar 2.2. Blok Diagram AT89S51. [13]..................................................... 10Gambar 2.3. Konfigurasi PIN AT89S51. [13].................................................. 12Gambar 2.4. RFID ID-12. [5]........................................................................... 14Gambar 2.5. RFID Tag..................................................................................... 16Gambar 2.6. Diagram Pin RTC DS1307. [9].................................................... 21Gambar 2.7. Prinsip Komunikasi Serial Bus I2C. [6]...................................... 22Gambar 2.8. Proses Transfer Data pada I2C. [6].............................................. 24Gambar 2.9. Data Write-Slave Receiver Mode. [6]......................................... 25Gambar 2.10. Data Read-Slave Transmitter Mode.[6]..................................... 26Gambar 2.11. Koneksi LCD dengan Mikrokontroler................................... 30Gambar 2.12. DDRAM LCD 16x2. [8]............................................................ 31Gambar 2.13. CGRAM. [8].............................................................................. 31Gambar 2.14. Hubungan antara CGROM dan DDRAM. [8]........................... 31Gambar 2.15. Modul LCD................................................................................ 32Gambar 2.16. Diagram Pin IC RS232. [6]........................................................ 33Gambar 2.17. Komunikasi Serial. [6]............................................................... 33Gambar 2.18. Register SBUF. [7].................................................................... 34Gambar 2.19. Register SCON. [7].................................................................... 34Gambar 2.20. Register PCON. [7].................................................................... 35Gambar 2.21. Blok diagram Catu daya DC...................................................... 38Gambar 2.22. IC Regulator 7805...................................................................... 39Gambar 2.23. Linus Torvalds........................................................................... 39Gambar 2.24. Logo GNU/Linux....................................................................... 40Gambar 2.25. Logo Gambas............................................................................. 45Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem................................................................... 50Gambar 3.2. Gambar Flowchart....................................................................... 51Gambar 3.3. Rangkaian Sistem Minimum AT89S51....................................... 52Gambar 3.4. Rangkaian RFID dan Mikrokontroler.......................................... 53Gambar 3.5. Rangkaian RTC dan Mikrokontroler........................................... 54Gambar 3.6. Rangkaian LCD dan Mikrokontroler........................................... 55Gambar 3.7. Catu Daya.................................................................................... 56Gambar 3.8. Sakelar Push Button..................................................................... 57Gambar 3.9. Komunikasi Serial dengan Mikrokontroler................................. 58Gambar 3.10. Logo Linux Mint........................................................................ 59Gambar 3.11. GAMBAS IDE........................................................................... 60Gambar 3.12. MCU 8051 IDE.......................................................................... 60Gambar 3.13. XAMPP for Linux..................................................................... 61Gambar 3.14. Tampilan phpMyAdmin............................................................ 62Gambar 4.1. Hardware Keseluruhan................................................................ 64Gambar 4.2. Modul AT89S51.......................................................................... 64Gambar 4.3. Modul RFID reader...................................................................... 65Gambar 4.4. Modul LCD.................................................................................. 65Gambar 4.5. Modul Komunikasi Serial............................................................ 66Gambar 4.6. Aplikasi CuteCom........................................................................ 74Gambar 4.7. Pengukuran Tegangan RFID Reader........................................... 75Gambar 4.8. Pengujian Port Serial................................................................... 77Gambar 4.9. Pengujian LCD dan RTC............................................................. 77

Gambar 4.10. Pengujian XAMPP Service........................................................ 78Gambar 4.11. Tampilan Interface Absensi Karyawan..................................... 78Gambar 4.12. Tampilan Interface Data Karyawan........................................... 79Gambar 4.13. Laporan Absensi Karyawan....................................................... 79

DAFTAR TABEL

HalamanTabel 2.1. Peta alamat RTC DS1307. [9]......................................................... 27Tabel 2.2. Register Kontrol (Control Register). [9]......................................... 27Tabel 2.3. Rate Select (RS1, RS0). [9]............................................................. 28Tabel 2.4. Nama dan fungsi masing-masing pin pada LCD. [8]....................... 29Tabel 2.5. Isi Register SCON. [7]..................................................................... 34Tabel 2.6. Isi register PCON. [7]...................................................................... 35Tabel 2.7. Mode Kerja Port Serial. [6]............................................................. 36Tabel 2.8. Hubungan Mode dengan Baud Rate. [6]......................................... 37Tabel 4.1. Kondisi Level Tegangan Port Mikrokontroler................................ 72Tabel 4.2. Kondisi Pembacaan RFID TagI....................................................... 73Tabel 4.3. Kondisi Posisi RFID Tag..................................................................... 74Tabel 4.4. Pengujian Dengan Penghalang........................................................ 75Tabel 4.5. Hasil Pengukuran RFID Reader...................................................... 76Tabel 4.6. Hasil Pengujian Catu Daya.............................................................. 76