bab ii dasar teori 2.1. radio frequency identification

16
Laporan Tugas Akhir BAB II STT Telematika Telkom Purwokerto 7 D312050 BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification (RFID) [1] Radio frequency (RF) merupakan gelombang elektromagnetik yang biasa digunakan pada komunikasi radio. Gelombang radio dikelompokan menurut frekuensinya, yang diukur dalam bentuk Kilo Hertz, Mega Hertz, atau Giga Hertz. Radio frequency terdiri dari Very Low Frequency (VLF), yang besarnya antara 10 sampai 30 KHz, hingga Extremely High Frequency (EHF), yang besarnya antara 30 sampai 300 GHz. RFID adalah teknologi yang mudah disesuiakan (fleksibel) dan baik, mudah digunakan, dan cocok digunakan untuk otomatisasi (automatic operation). Alat ini memiliki kelebihan yang tidak dimiliki oleh sistem identifikasi jenis lain. RFID dilengkapi dengan kemampuan pembacaan (read-only) ataupun tulis (read/write), tidak membutuhkan hubungan tambahan untuk pengoperasiannya, dan juga dapat berfungsi diberbagai macam kondisi lingkungan yang berbeda, yang memberikan tingkat integritas data yang tinggi. Dan karena teknologi ini sangat sulit untuk ditiru atau dipalsukan. RFID juga menyediakan tingkat keamanan yang cukup tinggi. RFID mempunyai konsep yang hampir serupa dengan barcode. Barcode sistem menggunakan reader dan label kode yang sudah ditambahkan pada tampilan fisik kartu, sedangkan RFID frekuensi pada penggunaannya. Barcode menggunakan sinyal optical untuk memindahkan informasi dari label ke reader, RFID menggunakan RF sinyal untuk memindahkan informasi dari RFID device ke reader. Gelombang radio memindahkan dara antar alat menggunakan RFID device yang telah diintegrasikan dan sebuah RFID reader. RFID device dapat memuat data yang berisikan informasi tentang identitas alat. Misalnya definisi dari alat tersebut, kapan data berpindah dari alat RF dalam waktu yang pasti, mungkin diukur dengan meggunakan parameter misalnya temperatur. RFID device seperti tag dan label, dapat mengidentifikasi kartu dan kemudian meneruskan informasinya ke RF transceiver.

Upload: others

Post on 01-Oct-2021

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom Purwokerto 7 D312050

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Radio Frequency Identification (RFID)[1]

Radio frequency (RF) merupakan gelombang elektromagnetik yang

biasa digunakan pada komunikasi radio. Gelombang radio dikelompokan

menurut frekuensinya, yang diukur dalam bentuk Kilo Hertz, Mega Hertz,

atau Giga Hertz. Radio frequency terdiri dari Very Low Frequency (VLF),

yang besarnya antara 10 sampai 30 KHz, hingga Extremely High Frequency

(EHF), yang besarnya antara 30 sampai 300 GHz.

RFID adalah teknologi yang mudah disesuiakan (fleksibel) dan baik,

mudah digunakan, dan cocok digunakan untuk otomatisasi (automatic

operation). Alat ini memiliki kelebihan yang tidak dimiliki oleh sistem

identifikasi jenis lain. RFID dilengkapi dengan kemampuan pembacaan

(read-only) ataupun tulis (read/write), tidak membutuhkan hubungan

tambahan untuk pengoperasiannya, dan juga dapat berfungsi diberbagai

macam kondisi lingkungan yang berbeda, yang memberikan tingkat integritas

data yang tinggi. Dan karena teknologi ini sangat sulit untuk ditiru atau

dipalsukan. RFID juga menyediakan tingkat keamanan yang cukup tinggi.

RFID mempunyai konsep yang hampir serupa dengan barcode.

Barcode sistem menggunakan reader dan label kode yang sudah ditambahkan

pada tampilan fisik kartu, sedangkan RFID frekuensi pada penggunaannya.

Barcode menggunakan sinyal optical untuk memindahkan informasi dari

label ke reader, RFID menggunakan RF sinyal untuk memindahkan informasi

dari RFID device ke reader.

Gelombang radio memindahkan dara antar alat menggunakan RFID

device yang telah diintegrasikan dan sebuah RFID reader. RFID device dapat

memuat data yang berisikan informasi tentang identitas alat. Misalnya

definisi dari alat tersebut, kapan data berpindah dari alat RF dalam waktu

yang pasti, mungkin diukur dengan meggunakan parameter misalnya

temperatur. RFID device seperti tag dan label, dapat mengidentifikasi kartu

dan kemudian meneruskan informasinya ke RF transceiver.

Page 2: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 8

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

Teknologi RFID menggunakan frekuensi antara 50 kHz hingga 2,5

GHz. Seperti pada gambar 2.1 yang menerangkan tentang tipikal dari sistem

yang dilengkapi dengan komponen berikut.

1. RFID device (transponder atau dalam hal ini digunakan kartu) yang

menjelaskan data mengenai alat tersebut.

2. Antena yang berfungsi untuk mentransisikan sinyal RFID antara reader

dan RFID reader.

3. RF transceiver yang membangkitkan RF sinyal

4. Reader yang berfunsi untuk menerima transmisi dari RF device dan

melanjutkan pengiriman data ke sistem aplikasi untuk diproses.

Dasar dari rangkaian RFID dilengkapi dengan aplikasi perangkat lunak

sebagai pendukung untuk sistem RFID.[1]

Gambar 2.1 Typical RFID system Components[3]

Ada 2 jenis antena dalam uraian ini, yaitu tag antena dan reader antena,

istilah antena dalam uraian ini akan mengacu pada reader antena. Untuk

antena dari tag akan dicantumkan secara spesifik tag antena.

Perangkat RFID akan bekerja jika berada pada frekuensi yang sama.

Sejalan dengan karakteristik frekuensi yang berbeda-beda dan kebutuhan/

kondisi dilapangan juga sangat bervariasi dalam penerapan RFID, maka saat

ini telah berkembang solusi RFID untuk 4 macam frekuensi:

Page 3: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 9

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

1. Low Frequency (LF) : 125 - 134 KHz

2. High Frequency (HF) : 13.56 MHz

3. Ultra High Frequency (UHF) : 868 – 956 MHz

4. Microwave : 2.45 GHz

Dalam pemilihan frekuensi yang dipakai juga akan dipengaruhi hal-hal

berikut ini:

1. Regulasi dari setiap negara (khususnya untuk sistem gelombang radio

Ultra High Frequency).

2. Persyaratan standarisasi yang harus dipenuhi pada suatu aplikasi atau

industri tertentu, contoh:

a. Jika harus memenuhi standar ISO 15693: ISO 14443 : ISO 18000-

3, maka harus dipakai RFID HF system.

b. Jika harus memenuhi standar EPC globar Gen 2: ISO 18000-6 A,

B, C; maka dipakai RFID UHF system.

3. Aspek operasional dan juga aplikasi dalam penerapan RFID. Seperti

aspek tag, aspek RFID reader dan Interface/ Connectivity, aspek

aplikasi.[3]

2.1.1. Prinsip Kerja RFID[3]

Teknologi arduino berdasarkan pada prinsip kerja dari gelombang

elektromagnetik, dimana:

a. Komponen utama di RFID tag adalah chips dan tag-antena yang

biasa disebut inlay, dimana chip berisis informasi dan terhubung

dengan tag-antena.

b. Informasi yang berada atau tersimpan dalam chip ini akan terbaca

melalui gelombang elektromagnetik setelah tag-antena mendapat

pancaran gelombang elektomagnetik dari reader-antena

(interogator). RFID reader digunakan untuk meneruskan

informasi pada application server.

Page 4: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 10

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

2.1.2. Perangkat RFID[2]

Perangkat RFID terdiri dari 3 bagian, yaitu:

1. RFID tag

2. RFID reader

3. Antenna

2.2. Arduino[4]

Arduino merupakan platform pembuatan prototipe elektronik yang

bersifat open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan

perangkat lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino diperuntukan

bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan

objek atau lingkungan yang interaktif.

Arduino mulanya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino sendiri

merupakan sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform

arduino terdiri dari beberapa bagian yaitu arduino board, shield, bahasa

pemrograman arduino, dan arduino development environment. Arduino

board biasanya mempunyai sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel AVR

ATmega8, berikut turunannya. Blok diagram arduino board yang

disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 2.2. Shield adalah sebuah papan

yang bisa dipasang diatas arduino board untuk menambah kemampuan dari

arduino board.

Gambar 2.2 Blok Diagram Arduino Board[4]

Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum

digunakan dalam membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino

Page 5: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 11

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

board. Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa pada

pemrograman C++.

Arduino Development Environment adalah perangkat lunak yang

digunakan dalam menulis dan meng-compile program untuk arduino.

Arduino Development Environment juga digunakan untuk meng-upload

program yang sudah di-compile ke memori program pada arduino board.

2.2.1. Arduino Uno

Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan

mikrokontroler berdasarkan ATmega328. Arduino Uno mempunyai

14 pin digital (6 pin yang dapat digunakan sebagai output PWM), 6

input analog, sebuah 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB,

sebuah konektor untuk sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan

sebuah tombol reset. Arduino Uno memuat segala hal yang

dibutuhkan sebagai pendukung sebuah mikrokontroler. Hanya dengan

menhubungkannya ke sebuah komputer melalui kabel USB atau

memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah

dapat membuatnya bekerja. Arduino Uno menggunakan

ATmega16U2 yang diprogram untuk USB-to-serial converter sebagai

komunikasi serial ke computer melalui port USB.

Gambar 2.3 Arduino Uno[5]

Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai

berikut:

1. Mikrokontroler : ATmega328

2. Tegangan Operasi : 5V

Page 6: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 12

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

3. Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V

4. Tegangan Input (limit) : 6-20 V

5. Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)

6. Pin Analog input : 6

7. Arus DC per pin I/O : 40 mA

8. Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA

9. Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk

bootloader

10. SRAM : 2 KB

11. EEPROM : 1 KB

12. Kecepatan Pewaktuan : 16 Mhz

2.2.2. Pin Masukan Dan Keluaran Arduino Uno

Masing-masing dari 14 pin digital arduino uno bisa digunakan

sebagai masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode(),

digitalWrite() dan digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan

5 V. Setiap pin mampu menghasilkan atau menerima arus maksimum

sebasar 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (diputus secara

default) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan, beberapa pin dari

masukan digital memiliki kegunaan khusus yaitu:

1. Komunikasi serial pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk

mengirim (TX) dan menerima (RX) data secara serial.

2. External Interrupt pada pin 2 dan pin 3, pin ini dapat

dikonfigurasi untuk memicu sebuah interrupt pada nilai rendah,

sisi naik atau turun, atau pada saat terjadi perubahan nilai.

3. Pulse-width modulation (PWM) pada pin 3,5,6,9,10 dan 11,

menyediakan keluaran PWM 8-bit dengan menggunakan fungsi

analogWrite().

4. Serial Peripheral Interface (SPI) pada pin 10 (SS), 11 (MOSI),

12 (MISO) dan 13 (SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI

dengan menggunakan SPI library.

Page 7: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 13

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

5. LED pada pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin

digital 13. Ketika pin bernilai HIGH maka LED akan menyala,

sebaliknya ketika pin bernilai LOW maka LED akan padam.

Arduino Uno mempunyai 6 masukan analog yang diberi label

A0 sampai A5, setiap pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024

nilai yang berbeda). Secara default pin mengukur nilai tegangan dari

ground (0V) hingga 5V, meskipun begitu dimungkinkan untuk

mengganti nilai batas atas dengan menggunakan pin AREF dan fungsi

analogReference(). Sebagai tambahan beberapa pin masukan analog

memiliki fungsi khusus pada pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang

digunakan untuk komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau Inter

Integrated Circuit (I2C) dengan menggunakan Wire library.

2.2.3. Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno

Arduino uno dapat diberi sumber daya melalui koneksi USB

(Universal Serial Bus) atau melalui power supply eksternal. Jika

arduino uno dihubungkan ke kedua sumber daya secara bersamaan

maka arduino uno akan memilih salah satu sumber daya secara

otomatis untuk digunakan. Power supplay external (yang bukan

melalui USB) bisa berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor

dapat digunakan dengan menghubungkan ke soket power pada

arduino uno. Jika menggunakan baterai, ujung kabel yang

dibubungkan pada baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin

yang berada pada konektor POWER.

Arduino uno dapat beroperasi ditegangan 6 sampai 20 volt. Jika

arduino uno diberi sumber tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V

akan menyediakan tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno

mungkin bekerja tidak stabil. Jika arduino diberikan tegangan

melebihi 12 volt, penstabil tegangan kemungkinan akan menjadi

terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan yang

direkomendasikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt.

Pin-pin tegangan arduino uno adalah sebagai berikut:

Page 8: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 14

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

1. Vin merupakan pin untuk mengalirkan sumber tegangan ke

arduino uno ketika menggunakan sumber daya eksternal (selain

dari koneksi USB atau sumber daya yang teregulasi lainnya).

Sumber tegangan juga dapat disediakan melalui pin ini jika

sumber daya yang digunakan pada arduino uno dialirkan

melalui soket power.

2. 5V merupakan pin yang menyediakan tegangan teregulasi

sebesar 5 volt berasal dari regulator tegangan pada arduino uno.

3. 3V3 merupakan pin yang menyediakan tegangan teregulasi

sebesar 3,3 volt berasal dari regulator tegangan pada arduino

uno.

4. GND adalah pin untuk ground.

2.2.4. Bahasa Pemprograman Arduino

Arduino board adalah perangkat yang berbasiskan

mikrokontroler. Perangkat lunak (software) merupakan komponen

yang membuat mikrokontroller dapat bekerja. Arduino board akan

bekerja sesuai dengan perintah yang ada pada perangkat lunak yang

ditanamkan padanya.

Bahasa Pemrograman Arduino adalah bahasa pemrograman

utama yang digunakan dalam membuat program untuk arduino board.

Bahasa pemrograman pada arduino menggunakan bahasa

pemrograman C sebagai dasarnya.

Karena arduino menggunakan bahasa pemrograman C sebagai

dasarnya, bahasa pemrograman arduino memiliki banyak sekali

kemiripan, walaupun beberapa hal telah berubah.

2.2.5. Struktur

Setiap program didalam arduino board terdiri dari dua fungsi

utama yaitu setup() dan loop(). Instruksi yang berada pada fungsi

setup() dieksekusi hanya sekali, yaitu ketika arduino board pertama

kali dinyalakan. Biasanya instuksi yang berada dalam fungsi setup()

Page 9: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 15

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

merupakan konfigurasi dan inisialisasi dari arduino board. Instruksi

yang berada dalam fungsi loop() dieksekusi secara berulang-ulang

hingga arduino board dimatikan (catu daya diputus). Fungsi loop()

merupakan tugas utama pada arduino board. Jadi setiap program yang

menggunakan bahasa pemrograman arduino memilliki struktur

adalah sebagai berikut:

Program diatas bisa dianalogikan dalam bahasa C sebagai

berikut:

2.2.6. Konstanta

Konstanta adalah variable yang sudah ditetapkan sebelumnya

pada bahasa pemrograman arduino. Konstanta dipergunakan agar

program lebih mudah untuk dibaca dan dimengerti. Konstanta dibagi

menjadi 3 kelompok adalah sebagai berikut:

1. Konstanta yang digunakan dalam menunjukkan tingkat logika

(konstanta Boolean), yaitu true dan false.

2. Konstanta untuk menunjukkan keadaan pada pin, yaitu HIGH

dan LOW.

3. Konstanta untuk menunjukkan fungsi pada pin, yaitu INPUT,

INPUT_PULLUP dan OUTPUT.

Page 10: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 16

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

Konstanta yang digunakan dalam menunjukkan benar atau salah

dalam bahasa pemrograman arduino adalah true dan false. False lebih

mudah didefinisikan daripada true, False sering didefinisikan sebagai

0(nol). Sedangkan true sering didefinisikan sebagai 1(satu), yang

mana hal ini adalah benar, tetapi true memiliki definisi yang lebih

luas. Setiap integer yang bukan 0 (nol) adalah true dalam pengertian

Boolean. Jadi -2, 3 dan -100 semuanya bisa didefinisikan sebagai true,

dan juga dalam pengertian Boolean. Tidak seperti konstanta yang lain

kata true dan false diketik dengan menggunakan huruf kecil.

Ketika membaca atau menulis pada sebuah pin digital, terdapat

hanya dua nilai yang dapat diberikan atau diterima, yaitu HIGH dan

LOW. HIGH memiliki arti yang berbeda tergantung apakah sebuah

pin yang dikonfigurasi menjadi masukan atau keluaran. Ketika pin

dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi pinMode(), lalu

kemudian dibaca dengan fungsi digitalRead(), mikrokontroler akan

melaporkan nilai HIGH jika tegangan yang ada pada pin tersebut

berada ditegangan 3 volt atau lebih.

Ketika sebuah pin dikonfigurasi sebagai masukan, dan

kemudian dibuat bernilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka

resistor pull-up internal pada chip ATmega akan aktif, yang akan

membawa pin masukan ke nilai HIGH kecuali pin tersebut ditarik

(pull-down) ke nilai LOW oleh sirkuit dari luar.

Ketika pin dikonfigurasi sebagai keluaran dengan fungsi

pinMode(), dan diset dinilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka

pin berada pada tegangan 5 volt. Dalam keadaan ini, pin tersebut dapat

memberikan arus, sebagai contoh, untuk menghidupkan LED yang

dihubung seri dengan resistor dan ground, atau pin lain yang

dikonfigurasi sebagai keluaran dan diberi nilai LOW.

Sama seperti HIGH, LOW juga memiliki arti yang berbeda

tergantung pada konfigurasi pin. Ketika pin dikonfigurasi sebagai

masukan, maka mikrokontroler akam melaporkan nilai LOW jika

tegangan pada pin berada pada tegangan 2 volt atau kurang. Ketika

Page 11: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 17

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

pin dikonfigurasi sebagai keluaran dan diberi nilai LOW maka pin

berada ditegangan 0 volt.

Setiap pin pada arduino bisa dikonfigurasi sebagai masukan,

masukan dengan resistor pull-up atau keluaran. Untuk

mengkonfigurasi fungsi dari pin pada arduino digunakan konstanta

INPUT, INPUT_PULLUP dan OUTPUT. Pin arduino yang

dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi pinMode() bisa

dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi tinggi. Pin yang

dikonfigurasi sebagai masukan memiliki permintaan yang dangat

kecil kepada sikuit yang di-sampling-nya, setara dengan sebuah

resistor 100 Megaohm dipasang seri dengan pin tersebut. Hal ini

membuat pin tersebut berguna dalam membaca sensor, tetapi tidak

pada menghidupkan sebuah LED.

Cip ATmega pada arduino mempunyai resisitor pull-up internal

(resistor yang terhubung ke sumber tegangan secara internal) yang

dapat digunakan. Untuk bisa menggunakan resistor pull-up internal

ini dapat menggunakan konstatnta INPUT_PULLUP pada fungsi

pinMode().

Ketika pin yang dikonfigurasi menjadi sebuah keluaran

dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi rendah. Hal ini

membuat pin tersebut dapat menyediakan sejumlah besar arus ke

sirkuit yang lain. Pin pada ATmega mampu menyediakan arus sampai

40 mA.[4]

2.3. Liguid Crystal Display (LCD) 16x4[6]

LCD (Liquid Crystal Display) dapat diprogram agar bekerja sesuai

dengan aplikasi yang sudah dirancang. LCD pada prinsipnya sama dengan dot

matrix display. Jenis-jenis LCD yang ada pada pasaran ada dua jenis yaitu

LCD teks dan LCD Grafik. LCD Teks merupakan jenis LCD yang digunakan

untuk menampilkan teks atau angka dalam kode ASCII. Tidak seperti LCD

lainnya, LCD teks yang ada dibagi ke dalam sel, dimana tiap selnya hanya

bisa menampilkan karakter ASCII. Oleh karena itu LCD tersebut hanya

Page 12: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 18

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

dapat menampilkan karakter dalam ASCII sehingga jenis ini disebut LCD

Teks, sedangkan LCD grafik dapat menampilkan gambar. Setiap sel dari teks

LCD memuat "dot" kristal cair yang dikombinasi dan "tersembunyi" atau " "

titik-titik akan membentuk karakter untuk ditampilkan. Teks pada LCD,

bentuk karakternya telah disesuaikan. Ukuran Teks LCD ditentukan oleh

jumlah karakter yang dapat ditampilkan dalam satu baris dan LCD memiliki

baris total. Misalnya, LCD 16x4, dimana LCD ini mempunyai 4 baris dan

setiap barisnya dapat menampilkan hingga 16 karakter.

Tabel 2.1 Interface Pin Function LCD 16x4[9]

PIN NUMBER SYMBOL FUNCTION

1 Vss GND

2 Vdd ±3V Or ±5V

3 Vo Contrast Adjusment

4 RS H/L Register Select Signal

5 𝑅√𝑊 H/L Read/Write Signal

6 E H → L Enable Signal

7 DB0 H/L Data Bus Line

8 DB1 H/L Data Bus Line

9 DB2 H/L Data Bus Line

10 DB3 H/L Data Bus Line

11 DB4 H/L Data Bus Line

12 DB5 H/L Data Bus Line

13 DB6 H/L Data Bus Line

14 DB7 H/L Data Bus Line

15 𝐴√𝑉𝑒𝑒 ±4.2V For LEd (RA=0Ω) Negative Voltage Output

16 K Power Supply For B/L (0V)

Dua kaki LED Backlight LCD adalah nomor 15 dan 16 akan tetapi

dalam beberapa kasus dua kaki itu dicatat sebagai anoda (A) dan katoda (K).

Pada gambar 2.4 menjelaskan hubungan antara kontroler LCD dengan

sumber.

Page 13: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 19

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

Gambar 2.4 Konfigurasi Sambungan Pada Kaki LCD Teks[6]

Pemrograman LCD karakter pada CVAVR relatif lebih mudah jika

dibandingkan dengan menggunakan software standar C, seperti WinAVR.

Langkah pertama saat menggunakan LCD adalah dengan melakukan

inisialisasi LCD melalui project awal menjalankan Codevision AVR.

Berikut ini adalah beberapa perintah CAVR dalam pemprograman LCD:

Tabel 2.2 Perintah CVAVR dalam pemprograman LCD[6]

No Perintah Keterangan

1 Lcd_clear(); Menghapus layar LCD

2 Lcd_gotoxy(x,y); Menempatkan kursor pada posisi (

3 Lcd_putsf(“angka”); Menampilkan karakter “angka” pada flash

4 Lcd_putchar(x); Menampilkan karakter, atau kode ASCII x

5 Lcd_putchar(y); Menampilkan karakter pada Static RAM

2.3.1. Cara Kerja LCD

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah pada “0”. Bus

data terdiri dari 4-bit dan 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang

digunakan adalah DB4 sampai dengan DB7. Seperti terlihat pada table

diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal

ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan atau

penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan

sepanjang 8-bit dikirim pada LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu

Page 14: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 20

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data yang

dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB

lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN pada setiap nibblenya). Jalur

kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa

mikrokontroller mengirimkan data pada LCD. Untuk mengirim data

ke LCD program harus menset EN pada kondisi high “1” dan

kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga

mengirimkan data ke jalur data bus.

Saat jalur lainnya siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu

beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali

ke high “1”. Ketika jalur RS berada didalam kondisi low “0”, data yang

dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi

khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS didalam

kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah berupa data ASCII

yang akan ditampilkan dilayar. Misalnya untuk menampilkan huruf

“A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus

berada pada kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan

dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada pada kondisi high “1”, maka

program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi

pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD),

yang lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir semua

aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data

dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih oleh

pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7.

Mengirimkan data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2

mode operasi primer. Dalam membuat sebuah aplikasi interface LCD,

menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi hal

utama dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin

I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit

minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol dan 4 pin

untuk data). Bit RS digunakan dalam memilih apakah data atau

Page 15: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 21

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD. Jika

bit ini di set pada RS = 1, maka byte pada posisi kursor LCD saat itu

dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset pada RS = 0, maka

instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi

terakhir yang dibaca.[6]

Gambar 2.5 Skematik LCD 16x4[6]

2.4. Micro SD card Module[7]

SD Card Board untuk kartu SD standar. Hal ini memungkinkan sistem

untuk menambahkan penyimpanan dan data logging untuk penyimpanan data

sistem, sehingga data-data yang dihasilkan dari sistem yang kita buat dapat

secara otomatis tersimpan dalam memory ini.

Gambar 2.6 Micro SD Card Module[7]

Spesifikasi pada modul sd card:

Page 16: BAB II DASAR TEORI 2.1. Radio Frequency Identification

Laporan Tugas Akhir BAB II 22

STT Telematika Telkom Purwokerto D312050

1. Board untuk standar kartu sd dan micro sd (TF) kartu

2. Berisi tombol untuk memilih slot kartu flash

3. Dudukan langsung pada arduino uno

1.4.1. SPI Library[10]

Serial Peripheral Interface (SPI) adalah protokol data serial

sinkron yang digunakan oleh mikrokontroler untuk berkomunikasi

dengan satu atau lebih perangkat peripheral cepat jarak pendek. Hal

ini juga dapat digunakan untuk komunikasi antara dua mikrokontroler.

Dengan koneksi SPI selalu ada satu master perangkat (biasanya

mikrokontroler) yang mengontrol perangkat periferal. Biasanya ada

tiga jalur umum untuk semua perangkat.

1. MISO (Master In Slave Out) yang digunakan Slave Line untuk

mengirim data ke master.

2. MOSI (Master Out Slave In) yang digunakan Master Line untuk

mengirimkan data ke peripheral.

3. SCK (Serial Clock) - Clock Pulse yang menyinkronkan

transmisi data yang dihasilkan oleh master device.

Dan satu baris khusus untuk setiap perangkat, yaitu SS (Slave

Select) yang digunakan pin pada setiap perangkat yang

perangkat utama (Master Device) dapat gunakan untuk

mengaktifkan dan menonaktifkan perangkat tertentu.[10]