RANCANG BANGUN VIP LIFT DENGAN RFID BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Eko Ihsanto 1 , Andhy Tri Wijayanto 2 1,2 Jurusan Elektro, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat. Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-5857733 Email: Eko.ihsanto@gmail.com
Abstrak -  Akses  lift  menggunakan kartu  RFID berbasis  mikrokontroller AT89S51 ini terdri dari mikrokontroller sebagai  pengendali utama,  Tag  RFID  +  Reader  RFID sebagai  akses  lift menuju lanatai tujuan,  sensor infra  merah  sebgai pembatas  tiap  lantai,  Motor  Stepper sebagai  actuator pintu lift  membuka dan  menutup  dan  motor DC  sebagai actuator naik  turun  pada  lift.Rataan watu tempuh akses lift untuk menuju lantai 1 adalah 5,682 detik dan untuk menuju lantai 2 adalah 22,164 detik. Jarak maksimum Tag  RFID  yang dapat  dideteksi  oleh  Reader  RFID adalah 4,2 cm. Sedangkan kecepatan rata-rata  yang dibutuhkan lift adalah 0,0283 m/s.
Kata kunci :  RFID,  mikrokontroller AT89S51,    Motor  DC,    Motor Stepper

## PENDAHULUAN
Akses lift saat ini masih bersifat manual    dan    proses    dari    lantai
kelantai membutuhkan  waktu  yang sangat  lama dan  harus  menunggu kedatangan lift.  Dengan dciptakannya alat akses lift menggunakan kartu  RFID  berbasis mikrokontroller AT89S51, akan memudahkan untuk bertemu dengan seseorang  dilantai  tertentu  dan sangat  efesien dalam  hal  waktu karena  tag  RFID  ini  membedakan tiap lantai yang dituju.
Adapun  teknologi  terbaru  yang saya buat ini untuk penelitian  adalah Akses    Lift    Menggunakan   Kartu RFID Berbasis Mikrokontroller AT89S51. Akses lift  dengan  Tag RFID digunakan untuk (Visitor) Tamu pada  gedung perkantoran, dengan menggunakan Tag
RFID ini  Tamu terlebih dahulu    harus    meminta    Tag  RFID Lift  dibagian  (Front  Office) Penerima Tamu.  Data pada tiap-tiap Tag  RFID  ini  berbeda-beda sesuai dengan lantai yang dituju.

## Tujuan Permasalahan
Tujuan permasalahan  yang akan   dibahas   adalah    bagaimana akses lift  menggunakan  kartu  RFID digunakan  untuk  lift  pada lantai  1 (satu) dan lantai  2  (dua) digedung perkantoran.
Dengan    teknologi    terbaru Tag   RFID   penganti   barcode   ini aksesnya    sangat    baik    dan    Tag tersebut    memiliki    serial    number yang berbeda, yang digunakan untuk tiap lantai gedung perkantoran. Batasan Masalah
Agar penelitian serta pembuatan  alat  tidak  keluar dari batasan  yang telah  ditetapkan,  maka penelitian  Penelitian  ini   akan dibatasi pada beberapa hal, yaitu: 1.  Secara umum penelitian ini hanya membahas prinsip  kerja  dari  alat tersebut meliputi analisa rangkaian, serta hasil-hasil
pengujian.
2.  Untuk menghitung beban pada lif tidak  dibahas  dalam    penelitian ini.
3.  IC         Mikrokontroler         yang digunakan yakni AT89S51.
4.  Sensor infra merah sebagai saklar ON / OFF pada lift.
5.  Motor DC sebagai penggerak.
6.  Relay sebagai saklar magnetic.
7.  LCD sebagai Display.
8.  Untuk   Software   dibahas   tidak mendetail.

## Metode Pendekatan Masalah
Adapun    metode    penelitian    yang dilakukan pada penelitian ini adalah: -  Studi   pustaka   sebagai   referensi untuk mengumpulkan informasi serta  data-data  yang  berhubungan dengan  alat simulasi pembuangan sampah secara otomatis.
-  Studi    lapangan    yaitu    dengan melakukan serangkaian  uji  coba untuk mengetahui  permasalahan- permasalahan dan kemudian menyelesaikan masalah    tersebut, dengan langkah sebagai berikut: a.     Perancangan rangkaian. b.    Perakitan rangkaian.
c.     Uji     coba     terhadap     hasil perakitan.
d.    Menganalisa       hasil       dan membuat kesimpulan.

## LANDASAN TEORI

## Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler                   AT89S51 merupakan salah satu jenis mikrokontroler  CMOS 8  bit  yang memiliki performa yang tinggi dengan  disipasi  daya  yang  rendah, cocok    dengan    produk    MCS-51.
PIN Nama fungsi
1 VSS Ground voltage
2 VCC +5V
3 VEE Contrast voltage
Kemudian memiliki sistem pemograman kembali Flash Memori 4  Kbyte  dengan  daya  tahan  1000 kali write/erase.
Disampig itu  terdapat  RAM  Internal dengan kapasitas128 x 8 bit. Dan frekuensi  pengoperasian  hingga  24 MHz. Mikrokontroler ini juga memiliki  32  port  I/O  yang  terbagi menjadi 4 buah port dengan 8 jalur I/O,  kemudian  terdapat  pula  Sebuah port serial dengan kontrol serial  full duplex,  dua timer/counter 16  bit dan sebuah  osilator  internal    dan rangkaian pewaktu.
Display LCD Character 2x16 Display  LCD    2x16    berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan  elektromagnetik  yang terukur oleh alat. LCD  yang digunakan pada alat  ini  mempunyai  lebar  display 2 baris  16  kolom  atau  biasa disebut sebagai    LCD    Character  2x16, dengan 16  pin konektor,  yang didifinisikan sebagai berikut:
Tabel 2.2 Fungsi pinLCD character 2x16
4 RS
Register Select 0 = Instruction Register 1 = Data Register 5 R/W Read/ Write, to choose  write  or read mode 0 = write mode 1 = read mode 6 E Enable 0 = start to lacht data to LCD character 1= disable
7 DB0 LSB 8 DB1 -
9 DB2 - 10 DB3 - 11 DB4 - 12 DB5 - 13 DB6 - 14 DB7 MSB 15 BPL Back Plane Light

## 16 GND Ground voltage
Modul  LCD  terdiri  dari  sejumlah memory  yang digunakan  untuk display.  Semua  teks  yang kita tuliskan  ke modul  LCD  akan disimpan  didalam  memory ini,  dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan  teks  ke  modul   LCD itu sendiri.
Motor Stepper
Motor stepper banyak  digunakan untuk  aplikasi-aplikasi    yang biasanya  cukup  menggunakan  torsi yang  kecil,  seperti  untuk  penggerak piringan  disket  atau piringan  CD. Motor stepper  adalah  suatu  jenis motor  yang dapat  digunakan  untuk memindahkan  sebuah  benda  (beban) dengan    jarak    perpindahan    yang kecil (2,6,7) .
Motor stepper merupakan motor  listrik  yang tidak  mempunyai komutator,  dimana semua lilitannya merupakan  bagian  dari  stator.  Pada umumnya motor stepper hanya mempunyai  kumparan  pada statornya  sedangkan  pada bagian rotornya merupakan magnet permanen.
Dalam hal kecepatan, kecepatan    motor  stepper  cukup cepat  jika dibandingkan  dengan motor DC.  Dengan  model  motor seperti ini maka motor stepper dapat diatur  posisinya pada posisi  tertentu dan/atau  berputar ke  arah  yang diinginkan,  baik searah  jarum jam atau sebaliknya.
Kecepatan  motor stepper pada dasarnya ditentukan  oleh  kecepatan pemberian  data pada komutatornya. Semakin  cepat  data  yang  diberikan
maka motor stepper  akan  semakin cepat pula berputarnya. Pada umumnya  kecepatan  motor  stepper dapat  diatur dalam  daerah  frekuensi audio  dan    akan  menghasilkan putaran yang cukup cepat.
Motor stepper mengubah  pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan    rotor   discret    (berlainan) yang disebut step (langkah).  Satu derajat-per langkah motor
memerlukan 360 pulsa untuk menggerakkan  melewati  satu putaran.  Juga  ada motor  mikro  step dengan  ribuan  langkah  per putaran. Ukuran  kerja dari  stepper biasanya diberikan dalam jumlah  langkah per putaran  per  detik.  Motor stepper biasanya  kecepatan  rendah dan torsi rendah mempunyai kontrol  gerakan posisi yang cermat.

## PERANCANGAN SISTEM

## Sistem Utama Pada Alat
Pada   sistem   rangkaian   alat akses lift  menggunakan  kartu  RFID berbasis  mikrokontroler  AT89S1 ini, terdiri dari berbagai perangkat keras yaitu; Mikrokontroller AT89S1 sebagai pengontrol utama,  RFID
(Radio Frequency Identification)
sebagai  akses  penggunaan  lift,  Infra
Merah berfungsi untuk menentukan lantai  setiap  lift,  Motor  Stepper sebagai penggerak pintu lift membuka  dan  menutup  dan  Motor DC sebagai penggerak  pada lift naik dan turun.  Secara  keseluruhan blok diagram untuk Akses Lift
Menggunakan  Kartu  RFID  Berbasis Mikrokontroller  AT89S1  ditunjukan pada gambar 3.1 (1,2,3) .
Gambar 3.1. Blok  Diagram  Akses Lift  Menggunakan  Kartu  RFID Berbasis Mikrokontroller AT89S1 Mekanik Dari Alat akses Lift
Perancangan mekanik  alat untuk simulasi  akses lift  telah ditentukan bentuk yang ideal sebelumnya. Untuk merancang mekanik  dibutuhkan  beberapa  bahan dasar  yang diperlukan  diantaranya  : Akrilik, Tali, Gear,  kayu, Motor Steper dan  Motor  DC.  Dalam bentuknya mekanik alat secara detail ditunjukan pada gambar 3.2.
Keterangan Gambar :
1.   Lantai Dasar
2.   Lantai Satu
3.   Lantai Dua
4.   Bangunan Lift
5.   Motor   Steper   (menutup   dan membuka lift)
6.   Motor   DC   (mengangkat   lift naik dan turun)
Gambar  3.2. Rancang  Bangun  Dari MekanikAkses  Lift  Menggunakan Kartu  RFID Berbasis Mikrokontroller AT89S51
Dari  gambar 3.2.  Secara detail alat dari  akses lift ini memiliki beberapa fungsi yaitu :
a)      Motor Stepper.
Berfungsi mengerakan motor stepper  untuk   menutup    dan membuka  pintu  lift secara  otomatis setelah    menerima  perintah    dari RFID.  Untuk  membuka pintu  lift Motor DC  akan  bergerak  kekiri sehingga  pintu lift dapat terbuka, sedangkan untuk menutup pintu lift Motor  DC  akan  berputar   kekanan
sehingga  akan  menutup    pintu  lift. Gambar ini ditunjukan dibawah ini :
Gambar 3.3. Mekanik menutup dan membuka pintu Lift
b) Kemudian  lift  akan  bergerak secara otomatis  menuju  lantai  1
yang terlebih  dahulu dibaca  oleh Reader RFID. Untuk
menggergerak  lift  menuju  lantai 1 Motor DC akan berputar kekiri pada  saat    motor  DC   keadaan yaitu    logika  1   sebagai representasi  tegangan    +5V (TTL) dan  logika 0  sebagai representasi tegangan 0V,
sehingga Motor DC akan
menggerakan lift menuju keatas lantai  1.    Untuk sebaliknya  pada saat   sudah    bergerak    menuju lantai  maka Motor  Dc  akan berputar  kekanan    pada  saat Motor DC  keadaan  berlogika o sebagai    representasi    tegangan 0V dan logika 1 sebagai representasi tegangan +5V untuk
dapat  menurunkan  Lift.  Gambar tersebut ditunjukan dibawah ini :
Gambar  3.4. Mekanik  Posisi  Lift

## Naik dan Turun
Rangkaian    Akses    Lift    Secara Lengkap
Gambar 3.5 Rangkaian akses Lift Secara Lengkap

## PENGUJIAN        ALAT        DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN
Pada  bab  ini  dilakukan  proses  akhir dari pembuatan alat Penelitian, yaitu pengujian   alat   yang   telah   selesai dirakit.  Tujuan  dari  proses  ini  yaitu agar  dapat  mengetahui  karakteristik
dari tiap blok rangkaian,  fungsi, dan proses  kerja  alat  secara  keseluruhan. Jika dalam pengujian terdapat komponen    yang  tidak    bekerja sebagai  mana mestinya,  maka  akan dilakukan perbaikan.
Proses    pengujian    pada    alat    ini dilakukan  menurut  bagian  per  blok dari  setiap  rangkaian  sehingga  akan diketahui  kerja  dari  masing-masing blok  dengan  baik.  Selain  itu,  pada proses   ini   juga   dapat    dilakukan perbandingan          antara          hasil pengukuran           dengan           hasil perhitungan saat perancangan.
Pengujian     alat     yang     dilakukan meliputi:
1.   Pengujian     rangkaian     catu
daya.
2.   Pengujian motor Stepper
3.    Pengujian motor DC
4.   Pengujian infra merah.
5.   Pengujian relay.
6.   Pengujian RFID
7.   Pengujian                rangkaian mikrokontroler.
a.  Pengujian rangkaian reset.
b.  Pengujian             rangkaian osilator.
8.   Pengujian  Rangkaian  Secara
Keseluruhan.
Pengujian RFID

## Pengujian Frekuensi RFID
Tujuan
Untuk  mengetahui  besarnya frekuensi RFID
Alat yang digunakan
•   Multifunction      Counter
Model HC F2 700L

## Langkah pengukuran
Menghubungkan alat frekuensi pada kaki   reader   RFID   seperti   gambar dibawah ini:
Gambar 4.1 Hasil Pengujian Frekuensi RFID

## Analisa
Dari hasil  pengukuran  diatas untuk  frekuensi    RFID  adalah sebesar  124.95 KHz,  dari  hasil pengamatan terdapat sedikit perbedaaan dari nilai  frekuensinya yaitu 125 KHz, perbedaaan ini disebabkan   oleh   keakurasian   alat atau faktor kesalahan. Karena frekuensi  audio sebesar 300-400kHZ maka  frekuensi  RFID  ini  tidak termasuk kedalam  frekuensi  audio. Pada  alat  ini  digunakan  untuk mengakses lift untuk menuju lantai tujuan.
Percobaan Waktu Jarak Kecepatan 1 13,39 detik 38 cm 0,283 m/s 2 12,79 detik 38 cm 0,030 m/s 3 13,64 detik 38 cm 0,0283 m/s 4 13,58 detik 38 cm 0,027 m/s 5 13,33 detik 38 cm 0,028 m/s

## Pengujian kecepatan lift

## Tujuan
Untuk mengetahui besarnya  rataan kecepatan lift dari  lantai dasar menuju lantai 2.
Langkah pengujian
Tabel   4.1. Hasil   Pengujian   jarak Tag + RFID
 Kecepatan untruk percobaan 1
V = m s
Gambar 4.3 Foto Rancang Bangun (2)
Gambar 4.13 dan  gambar 4.14 merupakan  foto rancang  bangun  dari akses lift  menggunakan  kartu  RFID berbasis  mikrokontroller AT89S51 yang diakses  melalui  Tag  RFID  + Reader RFID.
38 = 2,83
13,39 = 0,0283 m / s

## KESIMPULAN
Setelah                     melakukan
 Jadi  rataan  kecepatan  lift  dalam
5 kali percobaan 0,0283 m/s
Gambar 4.2 Foto Rancang Bangun
perancangan, pembuatan dan pengujian sistem, maka dapat disimpulkan beberapa hal yaitu :
1.   Sistem utama pada alat akses lift  menggunakan  kartu RFID ini  menggunakan  Tag RFID + Reader RFID.
2.  Gelombang  frekuensi  Radio
Tag  RFID  terhadap  Reader RFID sekitar125 kHz  dan jarak  antara  Tag  RFID  ke Reader  RFID  yang  harus  di dekatkan  maksimum  adalah 4,2 cm.
3.  Jarak  rataan  waktu tempuh pada   lift   untuk   lantai   1 adalah 5,682  detik,  dan  jarak rataan  waktu  tempuh  pada lift   untuk   lantai   2   adalah 22,164 detik.
4.   kecepatan  rata-rata  lift  untuk dapat menuju lantai tujuan
adalah 0,0283 m/s.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Eko  Putra,  Agfinto, Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55
(Teori dan Aplikasi) , Edisi Pertama, Cetakan Pertama,
Penerbit Gava Media, Yogyakarta, 2002.
2. Malvino,  Albert  Paul,  Ph.D, Elektronika  Komputer  Digital ,
Edisi Kedua,  Penerbit  Erlangga,
Jakarta, 1991.
3.  Budiharto,  Widodo, dan  Rizal,
Gamayel, 12 Proyek Mikrokontroler  Untuk Pemula ,
Edisi  Pertama,  Penerbit  PT  Elex
Media   Komputindo   Kelompok Gramedia, Jakarta, 2007.
4.  Nicholas     Rudenko, Mesin Pengangkat  Pada  Lift, Penerbit Erlangga, Ciracas-Jakarta 1996.
5.   Sutrisno, ”Elektronika Teori Dan Penerapannya”,   ITB   Bandung, 1986.
6.   www.datasheet4u.com.
7.   www.alldatasheet.com.
8.   http://www.ala.org/ala/oif/statem entspols/codeofethics/codeethics .htm.
9.   http://www.nwfusion.com/news/ 2004/0503widernetrfid.html.
10. http://berkeleypubliclibrary.org/ BESTPRAC.pdf.
11. http://www.epic.org/privacy/rfid
/.
12. http://www.rsasecurity.com/rsala bs/staff/bios/ajuels/publications/ pdfs/rfid_surve.
13. http://www.rsasecurity.com/rsala bs/staff/bios/ajuels/publications/ pdfs/RFIDREP.