TINJAUAN PUSTAKA ABSENSI KOPERASI KARYAWAN PATRA PT. PERTAMINA MENGUNAKAN BARCODE BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DAN IC MAX 232
maaf kalau berantakan...saya kopi dari file pdf.........sobat tinggal atur ulang ya......
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Barcode
Mungkin tanpa disadari setiap hari kita akan menemui barcode, misalnya pada produk makanan, obat, barang konsumer yang kita miliki, tiket pesawat, kartu mahasiswa, bahkan sampai di sampul surat yang kita terima (biasanya dari luar negeri) pun kita temui barcode, oleh karenanya artikel ini akan mengulas apa dan bagaimana barcode itu. Barcode pada dasarnya adalah susunan garis vertikal hitam dan putih dengan ketebalan yang berbeda, sangat sederhana tetapi sangat berguna, dengan kegunaan untuk menyimpan data-data spesifik misalnya kode produksi, tanggal kadaluwarsa, nomor identitas dengan mudah dan murah, walaupun teknologi semacam itu terus berkembang dengan ditemukannya media magnetic, rfid, electronics tags, serial eeprom (seperti pada smart card), barcode terus bertahan dan masih memiliki kelebihan-kelebihan tertentu yaitu, yang paling utama, murah dan mudah, sebab media yang digunakan adalah kertas dan tinta, sedangkan untuk membaca barcode ada begitu banyak pilihan di pasaran dengan harga yang relatif murah mulai dari yang berbentuk pena (wand), slot, scanner, sampai ke CCD dan bahkan kita dapat membuatnya sendiri. Jenis barcode sangatlah banyak mulai dari yang tradisional yaitu 1 dimensi sampai dengan barcode yang multi Dimensi. Kode baris digambarkan dalam bentuk baris hitam tebal dan tipis yang
disusun berderet sejajar horisontal. Untuk membantu pembacaan secara manual dicantumkan juga angka-angka dibawah kode baris tersebut. Angka-angka tersebut tidak mendasari pola kode baris yang tercantum. Ukuran dari kode baris tersebut dapat diperbesar maupun diperkecil dari ukuran nominalnya tanpa tergantung dari mesin yang membaca. Alat yang digunakan untuk membaca barcode adalah barcode scanner. Penggunaan barcode scanner sangat mudah sehingga pengguna (operator) hanya memerlukan sedikit latihan. Barcode scanner dapat membaca informasi/data dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dari pada mengetikkan data dan barcode scanner memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi.
2.1.1 Barcode satu dimensi (barcode 39)
Barcode satu dimensi biasanya dinamakan linear bar codes. Contoh barcode
satu dimensi adalah barcode 39.
Code 39 dapat mengkodekan karakter alphanumeric yaitu angka desimal
dan huruf besar serta tambahan karakter spesial-.*$/%+ Satu karakter dalam Code
39 terdiri dari 9 elemen yaitu 5 bar (garis vertikal hitam) dan 4 spasi (garis
vertikal putih) yang disusun bergantian antara bar dan spasi. 3 dari 9 elemen
tersebut memiliki ketebalan lebih tebal dari yang lainnya oleh karenanya kode ini
biasa disebut juga , 3 elemen yang lebih tebal tersebut terdiri dari 2 bar dan 1
spasi. Elemen yang lebar mewakili digit biner 1 dan elemen yang sempit mewakili
digit biner 0. (Google.: Mengenal barcode bagian 1 , 4 mei 2007).
Aplikasi barcode jenis code 39 adalah untuk inventory, asset tracking dan
digunakan pada tanda pengenal identitas. (www.yahoo.com/barcode, 12 juni
2007,Hal 1) Jenis barcode code 39 dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Barcode code 39 (www.yahoo.com/barcode, 12 juni 2007, Hal 2)
2.1.2 Barcode reader
Pembacaan barcode atau yang lebih dikenal dengan nama barcode reader
merupakan alat yang digunakan untuk membaca warna hitam dan putih. Sebuah
7
garis yang berwarna hitam ditunjuk dengan sebuah bar, sedangkan yang bewarna
putih ditunjukan dengan space. Penggunaan barcode readaer sangat mudah
sehingga pengguna (operator) hanya memerulakan sedikit latihan. Barcode reader
dapat membaca informasi / data dengan kecepatan tinggi dari pada mengetik data
dan barcode reader juga memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi.
(www.yahoo.com/barcode, 12 juni 2007, Hal 6).
2.1.3 Cara komputer scanner membaca barcode
Suatu bilangan barcode tunggal sebenarnya terdiri dari tujuh unit. Satu
unit terdiri dari salah satu warna hitam atau putih. Sebuah unit yang berwarna hitam
ditunjukkan dengan sebuah bar, sedangkan yang berwarna putih ditunjukkan
dengan sebuah space (spasi). Cara lain penulisan barcode adalah dengan bilang
"I" untuk menyatakan black bar dan bilangan "0" untuk menyatakan white space.
Misalnya, tujuh unit berikut ini adalah 0011001 dapat dinyatakan sebagai berikut
space-space-bar-barspace-space-bar.
Sebuah barcode UPC bilangan di sisi bagian kiri barcode (kode
perusahan/manufaktur) dikodekan berbeda dengan bilangan di sisi bagian kanan
(kode produk). Bilangan yang berada sebelah kiri merupakan kebalikan dari
bilangan yang ada di sebelah kanan, misalkan j ika bar disebelah kanan berarti
sebuah space di sebelah kiri. Pengkodean di sebelah kanan dinamakan kode even
parity sebab unit black bar-nya berjumlah genap. Sedangkan pengkodean di
sebelak-Irni dinamakan kode odd parity sebab unit black bar-nya berjumlah ganjil.
Bilangan-bilangan yang dikodekan mempunyai perbedaan untuk tiap-tiap sisi
barcode, sehingga barcode dapat dibaca (scanned) dari sebelah kiri maupun dari
sebelah kanan. Gambar 2.2 memperlihatkan pengkodean sisi kiri dan sisi kanan
yang dipisahkan ke dalam tuiuh unit.
8
Gambar 2.2 Pengkodean sisi kiri dan sisi kanan yang dipisahkan ke dalam
tujuh unit. (www.yahoo.com/barcode, 12 juni 2007, Hal 6)
Penjelasan gambar 2.2 pengkodean sisi kiri dan sisi kanan yang di
pisahkan kedalam tujuh unit adalah sebagai berikut :
a. Seperti yang sebelumnya disebutkan bahwa bilangan-bilangan sebelah kiri
merupakan kebalikan dari bilangan-bilangan disebelah kanan.
b. Setiap barcode memiliki empat buah "mark" (marka) yang berbeda. Sebuah
marka dapat terdiri dari salah satu black (bar) atau white (space). Markamarka
tersebut lebarnya bermacam-macam, tetapi jumlahnya selalu empat.
Contohnya, bilangan pengkodean yang berada di sebelah kiri pada bagian
angka "0" yaitu 0001101 berarti terdiri dari 3 space (marka 1), 2 bar (marka
2), 1 space (marka 3), dan I bar (marka 4). Hal ini dapat dilihat pada tabel 2.1
karakteristik pengkodean barcode.
c. Pengkodean di sisi kiri selalu dimulai dengan sebuah space atau "0" dan
berakhir dengan sebuah bar atau "1" sedangkan untuk sisi sebelah kanan
selalu dimulai dengan sebuah bar atau "1" dan berakhir dengan sebuah space
atau "0".
9
Tabel 2.1 Karakteristik pengkodean barcode
Karakter
Karakter Sebelah Kiri
Paritas Ganjil
Karakter Sebelah
Kanan Paritas Genap
Width Pattern
(mark)
0 0001101 1110010 3,2,1,1
1 0011001 1100110 2,2,2,1
2 0010011 1101100 2,1,2,2
3 0111101 1000010 1,4,1,1
4 0100011 1011100 1,1,3,2
5 0110001 1001110 1,2,3,1
6 0101111 1010000 1,1,1,4
7 0111011 1000100 1,3,1,2
8 0110111 1001000 1,2,1,3
9 0001011 1110100 3,1,1,2
2.2 Mikrokontroler AT89S52
2.2.1 Pengenalan mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau
sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut
dengan single chip microcomputer. Mikrokontroler merupakan sebuah sistem
komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik.
Mikrokontroler jenis AT89S52 merupakan keluarga mikrokontroler MCS-51 dan
jenis AT89S52 cukup populer karena harganya yang relatif murah dan
downloadernya mudah untuk dibuat sendiri. (Didin Wahyudin,2007,Hal 3)
Mikrokontroler ini mempunyai beberapa macam fitur, diantaranya :
a. Dapat diprogram sampai dengan 1000 kali pemrograman
b. Beroperasi antara 0 Hz – 24 MHz
c. Tiga tingkatan program memory lock
d. 256 x 8 bit RAM internal
e. 32 saluran I/O
f. Tiga buah timer/counter
10
g. Delapan buah sumber interupsi
h. Mempunyai pemrograman saluran serial
2.2.2 Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S52
AT89S52 mempunyai 40 kaki, 32 kaki digunakan untuk keperluan port
pararel. Setiap port terdiri dari 8 pin, sehingga terdapat 4 port, yaitu port 0, port 1,
port 2, dan port 3. Gambar 2.3 menunjukkan letak pin pada mikrokontroler
AT89S52. (Didin Wahyudin, 2007,Hal 8)
Gambar 2.3 Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S52
(Didin Wahyudin, 2007,Hal 8)
2.2.3 Deskripsi pin mikrokontroler AT89S52
1. Port 0 ( pin 32 hingga pin 40)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex addres/data
ataupun menerima kode byte pada saat Flash Programming. Pada saat sebagai I/O
biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah Transistor
11
Transistor Logic (TTL) input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan
logika 1 pada port tersebut. (Paulus Andi Nalwan, 2003,Ha l96)
2. Port 1 ( pin 1 hingga pin 8)
Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa atau menerima low order address bytes
selama pada saat Flash Programming. Port ini mempunyai internal pull up dan
berfungsi sebagai input dengan memberikan logika “1”. Sebagai output port ini
dapat memberikan output sink keempat buah input TTL. Pada mikrokontroler
MCS-51 seri AT89SX, terdapat fasilitas khusus dari port 1 ini yaitu adanya
fasilitas In-System Programming, yaitu port 1.5 sebagai MOSI, port 1.6 sebagai
MISO, port 1.7 sebagai SCK. Fungsi pin port Pengganti dapatdilihat pada Tabel
2.2.
Tabel 2.2 Fungsi pengganti pada pin port 1(Paulus Andi Nalwan: 2003)
Pin Port Fungsi Pengganti
P1.0 Eksternal input counter/timer 2
P1.2
T2EX(Timer/counter 2 capture/reload
trigger/direction control)
P1.5
MOSI (digunakan pada In-System
Programming)
P1.6
MISO (digunakan pada In-System
Programming)
P1.7
SCK(digunakan pada In-System
Programming)
3. Port 2 ( pin 21 hingga pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I\O biasa atau high order address, pada saat
mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori secara 8 bit, port
ini akan mengeluarkan sisi dari Special Function Register. Port ini mempunyai
pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output,
port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.
12
4. Port 3 ( pin 10 hingga pin 17)
Port 3 adalah port I/O 8-bit bidirectional dengan internal pull up. Output
buffer port 3 dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika “1” ditulis ke port 3, pin
di pull-up hight oleh internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai
input, pin port pin port 3 yang di pull up low sumber arus (IIL) karena adanya pull
up internal. (Didin Wahyudin,2007, hal 23) Pada tabel 2.2 berikut ini adalah
keistimewaan berbagai fungsi spesial pada port 3 AT89S52.
Tabel 2.3 Fungsi pengganti pada pin port 2
(Paulus Andi Nalwan: 2003)
Pin Port Fungsi Pengganti
P3.0 RXD ( Serial Input Port)
P3.1 TXD ( Serial Output Port )
P3.2 INT0 ( Eksternal Interrupt 0)
P3.3 INT1 ( Eksternal Interrupt 1 )
P3.4 T0 ( Timer 0 eksternal Input )
P3.5 T1 ( Timer 1 Eksternal Input )
P3.6 WR ( Eksternal Data Memory Write Strobe)
P3.7 RD (Eksternal Data Memory Read Strobe )
5. Pin 9
Mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal. Reset
terjadi jika pin ini bernilai high selama minimal 2 machine cycle lalu kembali
bernilai low. (Paulus Andi Nalwan, 2003, Hal 103)
6. Pin 18 dan 19
Koneksi dengan on-chip oscillator terdiri dari dua pin yaitu XTAL 1 dan
XTAL 2. Pin XTAL 1 merupakan input bagi inverting oscillator amplifier.
Sedangkan pin XTAL2 merupakan output dari inverting oscillator amplifier.
13
7. Pin 20
Merupakan ground dan diberi simbol GND.
8. Pin 29
Program Store Enable (PSEN) merupakan jalur kontrol untuk mengakses
external program memori. Umumnya dihubungkan dengan output enable pada
eksternal memori. Akan bernilai low pada saat pembacaan program dari eksternal
memori. Dan akan bernilai tinggi pada saat pembacaan program dari internal
memori.
9. Pin 30
Address Latch Enable ( ALE ) berfungsi sebagai demultiplexer pada saat
port 0 bekerja sebagai multiplexed address/data bus. Pada paruh pertama memory
cycle, pin ALE mengeluarkan sinyal latch yang menahan alamat ke eksternal
register. Pada paruh kedua memory cycle port 0 akan digunakan sebagai data bus.
Frekuensi pulsa ALE adalah 1/6 dari frekuensi on-chip oscillator dan dapat
digunakan untuk eksternal clocking/timing. Fungsi lain dari pin ini adalah sebagai
pulsa input pada saat pemrograman internal program memory.
10. Pin 31
External Access Enable (EA) merupakan pin yang berfungsi sebagai input
kontrol. Jika EA bernilai low ( dihubungkan ke ground), maka program hanya
akan dijalankan dari memori program eksternal. Jika EA bernilai High
(dihubungkan ke VCC) maka program akan dijalankan dari memori program
internal terlebih dahulu.
Fungsi lain dari pin ini adalah sebagai jalur tegangan input +12 volt pada saat
pemrograman internal memori program.
11. Pin 40
Merupakan sumber tegangan yang diberi simbol VCC.
14
2.2.4 Stuktur memori mikrokontroler AT89S52
Stuktur memori mikrokontroler AT89S52 adalah sebagai brikut:
RAM Internal, memori sebesar 256 byte yang biasanya digunakan untuk
menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara.
Special Function Register (Register Fungsi Khusus), memori yang berisi
register-register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan oleh
mikrokontroller tersebut, seperti timer, serial dan lain-lain.
Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksiinstruksi
MCS51. (paulus Andi Nalwan: 2003). Cara kerjanya dapat dilihat pada
gambar 2.4.
Gambar 2.4 Struktur memori AT89S52 (paulus Andi Nalwan: 2003)
Mikrokontroler AT89S52 mempunyai struktur memori yang terpisah
antara RAM Internal dan Flash PEROM nya. RAM Internal dialamati oleh RAM
Address Register (Register Alamat RAM) sedangkan Flash PEROM yang
menyimpan perintah-perintah MCS-51 dialamti oleh Program Adderss Register
(Register Alamat Program). Dengan adanya struktur memori yang terpisah
tersebut, walaupun RAM Internal dan Flash PEROM mempunyai alamat yang
sama, yaitu alamat 00, namun secara fisiknya kedua memori tidak saling
berhubungan.
15
2.3 Keypad
Keypad sering digunakan sebagi suatu input pada beberapa peralatan yang
berbasis mikroprosessor atau mikrokontroler. Keypad sesungguhnya terdiri dari
sejumlah saklar, yang terhubung sebagai baris dan kolom dengan susuan seperti
yang ditunjukkan pada gambar 2.5 dan 2.6 Agar mikrokontroler dapat melakukan
scan keypad, maka port mengeluarkan salah satu bit dari 4 bit yang terhubung
pada kolom dengan logika low “0” dan selanjutnya membaca 4 bit pada baris
untuk menguji jika ada tombol yang ditekan pada kolom tersebut. Sebagai
konsekuensi, selama tidak ada tombol yang ditekan, maka mikrokontroler akan
melihat sebagai logika high “1” pada setiap pin yang terhubung ke baris. (www.
mytuorialcafe.com/percobaan, 12 Juni 2007)
Gambar 2.5 Keypad 4x4
(www. mytuorialcafe.com/percobaan 4 LCD karakter, 12 Juni 2007)
Gambar 2.6 Konstruksi keypad 4x4 dengan common.
(www. mytuorialcafe.com/percobaan 4 LCD karakter, 12 Juni 2007)
16
Dengan rangkaian seperti gambar 2.6 pada kondisi ini tidak terjadi penekanan
tombol keypad. Kondisi logika pada port 1 adalah logika 1 pada setiap bitnya.
Saat salah satu keypad ditekan, baris dan kolom yang berhubungan akan
terhubung ke ground sehingga kondisi baris dan kolom tersebut akan berlogika 0.
(Paulus Andi Nalwan, 2003, Ha1 132)
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) merupakan perangkat yang sering
digunakan untuk menampilkan data selain menggunakan seven segment. LCD
yang umum digunakan ialah 2x16 (2 baris x 16 baris). (Paulus Andi Nalwan,
2003, Hal 131) fisik dari LCD 2x16 dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 LCD matrix 2 x 16
(www. mytuorialcafe.com/percobaan 4 LCD karakter, 12 Juni 2007)
LCD umumnya mempunyai 16 kaki, dimana dua kaki terakhir biasanya
untuk Anoda/VCC (kaki 15) dan Katoda (kaki 16) hal ini dapat dilihat pada
gambar 5. (Paulus Andi Nalwan, 2003). pada tabel 2.3 menjelaskan pin masingmasing
kaki LCD 2x16.
17
Tabel 2.4 Pin LCD 2x16 Standar
(www. mytuorialcafe.com/percobaan 4 LCD karakter, 12 Juni 2007)
Pin Simbol
1 Vss
2 Vdd
3 Vo
4 RS
5 R/W
6 EN
7 DB0
8 DB1
9 DB2
10 DB3
11 DB4
12 DB5
13 DB6
14 DB7
15 A/Vcc
16 Katoda
2.5 Komunikasi serial
2.5.1 Pengenalan komunikasi serial
komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data
dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi paralel, seperti
pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak,
Beberapa contoh komunikasi serial seperti mouse, dan system akuisisi data yang
terhubung ke port COM1/COM2. (Putu Darmayasa, 2006, Hal 1)
18
2.5.2 Peralatan komunikasi serial
Peralatan (devais) pada komunikasi port serial dibagi menjadi 2 (dua)
kelompok, yaitu Data Communication Equipment (DCE) dan Data Terminal
Equipment (DTE). Contoh dari DCE seperti modern, plotter, scanner dan lainlain
sedangkan contoh dari DTE seperti Terminal di computer. Spesifikasi
elektronik dari serial port merujuk pada Electronik Indusrty Association (EIA),
seperti:
a. Space (logika 0) merupakan tegangan antara +3 hingga +25 V.
b. Mark (Logika 1) merupakan tegangan antara -3 hingga -25 V.
c. Daerah antara = 3 V hingga -3 V tidak didefinisikan atau tidak terpakai.
d. Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25 V.
e. Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500 mA.
Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut
tampilan port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial.. Bentuk fisik
dari port serial DB9 jenis jantan dan betina dapat dilihat pada gambar 2.8a dan
2.7b. (Putu Darmayasa, 2006, Hal 2)
Gambar 2.8a. Port DB9 jenis jantan (Putu Darmayasa, 2006)
Gambar 2.8b. Port DB9 jenis betina (Putu Darmayasa, 2006)
19
Keterangan pin-pin port DB9 dapat dilihat pada tabel 2.4 yang
menjelaaskan fungsi dari pin-pin port DB9.
Tabel 2.5 Pin DB 9 (Putu Darmayasa, 2006)
Pin Signal
1 Data Carrier Detect
2 Received Data
3 Transmited Data
4 Data Terminal Ready
5 Signal Ground
6 Data Set Ready
7 Reques To Send
8 Clear To Send
9 Ring Indicator
Konektor port serial terdiri dari dua jenis, yaitu konektor 25 pin (DB25)
dan 9 pin (DB9) yang saling berpasangan (Jantan dan Betina). Bentuk dari
konektor DB 25 sama persis dengan port Paralel. Umumnya COM 1 Berada
Dialamat 3F8H sedangkan com 2 berada di alamat 2F8H.
2.5.3 Sistem komunikasi serial
Serial Port Merupakan hal yang penting dalam mikrokontroler, karena
dengan serial port kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroller
dengan komputer atau perangkat lainnya, serial port sering dikenal dengan istilah
UART , serial port pada mikrokontroller terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD,
RXD berfungsi untuk menerima data dari komputer/perangkat lainnya, TXD
berfungsi untuk mengirim data ke komputer/perangkat lainnya, Standar
komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232 mempunyai standar
tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai
dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level konverter. Level
20
konverter IC RS 232 dapat dilihat pada gambar 2.9 (Putu Darmayasa, 2006 Hal
4).
Gambar 2.9 Level konverter IC RS232 (Putu Darmayasa, 2006).
2.5.4 Prinsip kerja IC RS232
IC RS232 merupakan IC yang berfungsi untuk melakukan komunikasi
serial yang melakukan pengiriman data secara digital didalam IC ini terdapat
Charge pump yang dapat membangkitkan -12 Volt dan +12 Volt dari sumber
tegangan tunggal 5 Volt. IC RS232 akan melakukan konversi data berupa
tegangan TTL dan RS232, untuk kerja tegangan TTL antara 0 Volt dan 5 Volt
yang mana tegangan 0 Volt berlogika “0”, tegangan 5 Volt berlogika “1”
sedangkan tingkat RS232 tegangan kerjanya + 12 Volt, tegangan +12 Volt
berlogika “1” dan tegangan -12 Volt berlogika “0”. Gambar 2.10 menjelaskan
konverter RS 232 ke TTL.
RS 232
Tranceiver
IN
0 1
+12 V
-12 V
5V
Output
0 1
No comments:
Post a Comment