Selasa, 27 Januari 2015

PEMBACA TAG RFID GUNA BUKA TUTUP PALANG PINTU

PEMBACA TAG RFID GUNA BUKA TUTUP
PALANG PINTU

Fa’iq Zaimul Anam1 dan Muhamad Abdul Jabbar Al ‘Aziiz2
 Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1anam_faiq@yahoo.co.id, 2muhammadaziiz01@gmail.com
Intisari – Pada modul ini RFID kami gunakan untuk identifikasi kartu dan untuk buka tutup palang pintu. RFID yang kami gunakan yaitu RC522 dengan frekuensi kerja 13,56 MHz, sebuah motor servo dengan tipe MG 996R yang digunakan untuk membuka dan menutup palang pintu, dan sebuah LCD 2x16 untuk menampilkan nomer ID yang dibaca. Untuk mengaplikasikan modul ini kami menggunakan Mikrokontroler ARM (Advanced RISC Machine).
Kata Kunci : ARM, RFID RC522, Motor Servo, LCD 2x16.
Abstract – In this module we use RFID for identification cards and to open the lid latch. RFID which we use that RC522 with working frequency of 13.56 MHz, a servo motor with 996R MG type that is used to open and close the latch, and a 2x16 LCD to display the ID number is read. To apply this module we use Microcontroller ARM (Advanced RISC Machine).

I.     Pendahuluan

RFID adalah proses identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi transmisi radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (transmitter+responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari device yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (Micro-Reader).
RFID merupakan teknologi identifikasi yang fleksibel, mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID mengkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam bentuk tag yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read/Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi. Sebagai tambahan, karena teknologi ini sulit dipalsukan, maka RFID dapat menyediakan tingkat keamanan yang tinggi.

II.     Tinjauan Pustaka

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino ini.

A.     RFID RC522

Mifare RC522 RFID Reader Module adalah sebuah modul berbasis IC Philips MFRC522 yang dapat membaca RFID dengan penggunaan yang mudah dan harga yang murah, karena modul ini sudah berisi komponen-komponen yang diperlukan oleh MFRC522 untuk dapat bekerja. Modul ini dapat digunakan langsung oleh MCU dengan menggunakan interface SPI, dengan supply tegangan sebesar 3,3V.
MFRC522 merupakan produk dari NXP yang menggunakan fully integrated 13.56MHz non-contact communication card chip untuk melakukan pembacaan maupun penulisan. MFRC522 support dengan semua varian MIFARE Mini, MIFARE 1K, MIFARE 4K, MIFARE Ultralight, MIFARE DESFire EV1 and MIFARE Plus RF identification rotocols.
Spesifikasi dari modul ini diantaranya:
1.    Working current：13—26mA/ DC 3.3V
2.    Standby current：10-13mA/DC 3.3V
3.    sleeping current：<80uA
4.    peak current：<30mA
5.    Frekuensi kerja：13.56MHz
6.    Jarak pembacaan ：0～60mm（mifare1 card）
7.    Protocol：SPI
8.    Kecepatan komunikasi data hingga 10Mbit/s
9.    Support：mifare1 S50、mifare1 S70、mifare UltraLight、mifare Pro、mifare Desfire
10.              Max SPI speed: 10Mbit/s
Dalam paket penjualan sudah termasuk :
1.    Mifare RC522 RFID Reader Module - 13.56Mhz
2.    RFID Tag berbentuk gantungan kunci 13.56MHz
3.    RFID Card 13.56MHz
4.    Pin header bengkok 8 pin
5.    Pin header lurus 8 pin
Gambar 1. RFID RC522

B.     MOTOR SERVO

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol closed feedback (umpan balik loop tertutup), sehingga dapat di atur untuk menetukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor, di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, rangkaian gear , potensiometer dan rangkaian kontrol. Rangkaian gear yang ada pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Motor servo dikendalikan dengan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation/PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo.

Gambar 2. Motor Servo
Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang diinginkan atau belum dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan.
Berdasarkan prinsipnya jadi motor servo dapat digunakan sebagai output dari hasil penyeleksi botol berlabel, Jadi saat pada botol terdapat label, maka poros akan berputar ke arah kiri dan saat tidak ada label pada botol, maka poros akan berputar ke arah kanan.

C.     LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah tipe M1632 karena harganya cukup murah. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 2×16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Untuk rangkaian interfacing, LCD tidak banyak memerlukan komponen pendukung. Hanya diperlukan satu variable resistor untuk memberi tegangan kontras pada matriks LCD.
Dengan menggunakan CodeVision AVR, pemrograman untuk menampilkan karakter atau string ke LCD sangat mudah karena didukung library yang telah disediakan oleh CodeVision AVR itu sendiri. Kita tidak harus memahami karakteristik LCD secara mendalam, perintah tulis dan inisialisasi sudah disediakan oleh library dari CodeVision AVR.

Gambar 3. LCD 2x16

D.     ARM CortexM0

ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32­bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine.


Gambar 4. Keluarga Mikroprosesor ARM

Mikroprosesor ARM mempunyai beberapa keluarga untuk menjangkau berbagai aplikasi, salah satunya adalah ARM Cortex Prosesor Embedded (ARM Cortex Embedded Processors). Prosesor­-prosesor di keluarga seri Cortex­M telah dikembangkan khusus untuk domain mikrokontroler, dimana permintaan untuk kecepatan, determinasi waktu proses, dan manajemen interrupt bersama dengan jumlah gate silikon minimum (luas silikon yang minimum menentukan harga akhir prosesor) dan konsumsi daya yang minimum sangat diminati, seperti ARM Cortex­M0 yang merupakan prosesor untuk menggantikan aplikasi mikrokontroler 8­/16­bit dengan tipe ARM NUC120
ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikronkontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0.  ARM NUC 120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan divais programmer terpisah. NUC120 dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48MHz. Telah dilengkapi dengan Full Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB.

Gambar 5. DT-ARM NUC120
Spesifikasi       :
  1. Berbasis NUC120RD2BN dengan Flash memory APROM sebesar 64 Kbyte, 8 Kbyte SRAM, 4 Kbyte Data Flash.
  2. Memiliki kemampuan IAP (In Applicaton Programming) dan ISP (In System Programming) melalui bootloader software pada LDROM.
  3. Tersedia jalur SWD (Serial Wire Debug) yang dapat digunakan untuk debugging serta programming.
  4. Dapat diprogram langsung melalui jalur USB.
  5. Mendukung Peripheral DMA mode.
  6. Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 12 bit.
  7. Memiliki 4 buah timer 32 bit.
  8. Memiliki fungsi Watchdog dan RTC.
  9. Dilengkapi dengan 4 buah hardware PWM dengan resolusi 16 bit.
  10. Memiliki masing-masing 2 kanal jalur komunikasi UART, SPI, dan I2C.
  11. Memiliki 1 channel I2C.
  12. Tersedia antarmuka USB dan UART RS-485.
  13. Terdapat sensor suhu built-in dengan range -40 - 125°C  dengan resolusi 1°C. Sensor ini memiliki gain -1.76mV/°C dan offset 720 mV pada suhu 0°C.
  14. Memiliki hingga 45 jalur GPIO yang masing-masing dapat dikonfigurasi pull-up/ pull-down resistor, repeater mode, input inverter, dan open-drain mode.
  15. Terdapat 22 MHz internal osilator.
  16. Frekuensi osilator eksternal sebesar 12 MHz dan fitur PLL sampai dengan 48 MHz.
  17. Frekuensi osilator eksternal sebesar 32.768 KHz yang dapat digunakan untuk fungsi RTC dan Low Power Mode.
  18. Tersedia rangkaian reset manual.
  19. Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.
  20. Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800 mA
Tersedia pilihan catu daya input : catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC (via regulator), catu daya eksternal 3,3 – 5,5 VDC (tanpa melalui regulator), atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.

III.     PERANCANGAN ALAT

A.     Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun sistem yang digunakan yaitu :
1.      RFID RC522
2.      Kartu Tag RFID
3.      Motor Servo
4.      LCD 2x16

B.     Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Blok diagram aplikasi ARM menggunakan masukan Tag RFID, dan karbon monoksida dengan luaran XBee dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 6. Blok Diagram Komponen Utama

C.     Perangkat Lunak

Untuk diagram alir, program aplikasi ARM menggunakan masukan RFID dan keluaran berupa tampilan LCD 2x16 dan sebuah motor servo.


Gambar 7. Diagram Alir

IV.     Pengujian Alat

Saat tag RFID didekatkan pada pembaca RFID, ID dari tag RFID akan dibaca dan diproses di dalam mikrokontroler ARM agar ID yang di baca akan ditampilkan pada tam[ilan LCD 2x16, jika ID yang dibaca sesuai maka motor servo akan bergerak, dalam alat ini motor servo difungsikan untuk menggerakkan palang pitu.

V.     KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1.    RFID dan tag RFID yang kami gunakan bekerja pada frekuensi 13,56 MHz.
2.    Setelah tag RFID dibaca, ID yang dibaca akan ditampilkan pada tampilan LCD 2x16.
3.    Motor servo akan bekerja sebagai pembuka palang pintu jika ID yang dibaca sesuai.
4.   Motor servo tidak akan bekerja sebagai pembuka palang pintu jika ID yang dibaca sesuai.

REFERENSI
[1]     http://air.imag.fr/images/thumb/0/0e/RFID-RC522_RF_IC_Card_Sensor_Module_203517.jpg/300px-RFID-RC522_RF_IC_Card_Sensor_Module_203517.jpg
diakses pada 14 Januari 2015
[2]     http://www.electrokit.com/en/lcd-2x16-char-jhd162a-stn-blue-white-led.44837
diakses pada 14 Januari 2015
[3]     https://bekoy.wordpress.com/2012/02/15/pemrograman-lcd-karakter-2x16-menggunakan-cv-avr/
diakses pada 14 Januari 2015


Nama penulis Fa’iq Zaimul Anam. Penulis dilahirkan di kabupaten Temanggung 06 juni 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK  Al Hidayah, SDN  1 Jampiroso Temanggung, SMP N 3 Temanggung, dan SMA N 3 Temanggung. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.12.2.06. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi anam_faiq@yahoo.co.id.



Nama penulis Muhammad Abdul Jabbar Al ‘Aziiz. Penulis dilahirkan di Madiun tanggal 5 Mei 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK  Assalamah, SDN  Ungaran 3, SMP N 1 Ungaran, dan SMA N 1 Ungaran. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.12.2.12. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi muhammadaziiz01@gmail.com
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)