aplikasi ear tag rfid sebagai kartu ternak sapi...

13
APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK PADA PETERNAKAN RAKYAT Oleh : Yohansen Filipus Momongan NIM : 612005029 Skripsi ini untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dalam Program Studi Teknik Elektro FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA JULI 2012

Upload: donga

Post on 05-Mar-2019

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

PADA PETERNAKAN RAKYAT

Oleh :

Yohansen Filipus Momongan

NIM : 612005029

Skripsi ini untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh gelar

Sarjana Teknik

dalam

Program Studi Teknik Elektro

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

SALATIGA

JULI 2012

Page 2: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

APLIKASI MN TAGHflM SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI BLEKTRONIK

PAI}A PETERNAKAN RAICTAT

Olcl :

Yohrnsen Fllipus Momongar

IIIll4 : 612U15029

Skripsi ini telah diterima dan disahlcan

seb*gai salah safu percyaratan guna memperoleh gelar

SARJANA TEKI\ilK

dalam

Program Studi Teknik Elekho

FAKT'LTAS TEKIi{IK ELEKTRONIKA I'AN KOMPUTER

UNIYSRSITA$ KruSTEN SATYA WACANA

SALATIGA

Disat*anOleh:

Pembimbing I

Irr.F. Eelu Sotiriiri{,T.

Tet. r ..f..:..|..; krl-*

Fembimbing II

Page 3: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

ffiPERPI, ISTAKAAN UNIVERSITAS

t INIVH{Sl I iS KI i l \ l 'HN 5A l ' ) ' : \ Wi\( ' i \NAj l . l ) i t ' ' r r r ' l r i r , , : i l t r t t : . t l ' t l " , i i t t l l I

J , i r r . r l . i t1afr . i r , 'J i r r tL . i t

) , lJr { ) l ' r f i t : I I I l . l r ix . i ) l ' ) r ' i l l " l i

l : r i l l i l : l tbr ' . r r r i t r , i i r r t i .u. t t l r r I h l ( l>; , ' , ' l i l , r ln.rrk:s.r ' r l r t

PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT DAN PERSETUIUAN AKSESt ,

Sebagaisiv i tas akademik Universi tas Kristen Satya Wacana, saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : {OHAFJCe$ €lLtPos MoFloro6Ar.t

NIM , 6t2oC6O% ematt

Fakultas :

Judul tugas akhir :

'TUqjtK eLeKfeop\K^ DAI.J Program Studi : lgFtJtta €Let<TPOrcOn'aPUrfeg

APLIQSI AE EA6: Rt\D SCSM-AI IIAPI1J 'IEPI.}AF €APi

: gchl7oszn n^cf,ncngc^n@te€FzLF^atL .Ocn

et€KtuoptK P49A' petees:aSAst P.AFVA.I

Dengan ini menyerahkan karya tersebut di atas untuk disimpan dalam Koleksi Digi tal Perpustakaan Universi tas denganketentuan akses tugas akhir elektronik sebagai ber ikut (ber i tanda pada kotak yang sesuai) :

M a.Saya mengi j inkan karya tersebut diunggah ke dalam apl ikasi Koleksi Digi tal Perpustakaan Universi tas,dan/atau portal GARUDA.

tr b.Saya t idak mengi j inkan karya tersebut diunggah ke dalam apl ikasi Koleksi Digi tal Perpustakaan Universi tas,dan/atau portal GARUDA. *

i* poin b harus ditampiri dengan surat dari Dekon/ Koprodi otou pembimbing TA dengon diketohui oleh Fimpinon fokultos yang menjelaskan atasan pilihan.i' poin b harus dilampiri dengan surat dari Dekon/ Koprodi otou pembimbing TA dengon diketohui oleh Fimpinon fokultos yang menjelaskan atasan pilihan. ii

Dengan ini saya juga menyatakan bahwa:

i . Hasi l karya yang saya serahkan ini adalah asl i dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar l<esarjanaan baik diUniversi tas Kristen Satya Wacana maupun di inst i tusi pendidikan lainnya.

2. Hasi l karya saya ini bukan saduran/ ter jemahan melainkan merupakan gagasen, rumusan, dan hasi l pelaksanaanpenel i t ian/ implementasi saya sendir i , tanpa bantuan pihak lain, kecual i arahan pembimbing akademik dannarasumber penel i t ian,

3. Hasi l karya saya ini merupakan hasi l revisi terakhir setelah diuj ikan yang telah diketahui dan disetujui olehpembimbing.

4. Dalam karya saya ini t idak terdapat karya atau pendapat yang telah di tul is atau dipubl ikasikan orang lain, kecual i yangdigunakan sebagai acuan dalam naskah dengan menyebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftarpusta ka.

s. Saya menyerahkan hak non-eksklusi f kepada^Perpustakaan Universi tas - Universi tas Kristen Satya Wacana untukmenyimpan, mengatur akses serta melakukan i iengelolaan terhadap karya saya ini dengan mengacu pada ketentuanakses tugas akhir elektronik di atas dan norma hukum yang berlaku.

Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya. Apabi la di kemudian hari terbukt i ada penyi dan ket idakbenarandalam pernyataan in i maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa yang telah diperolehkarena karya saya ini , serta sanksi la in yang sesuai dengan ketentuan yang berlaku di U Satya Wacana.

20-4-etorggot prnyrr

-

Mengetahui,

tetong mohasiswo

Tondo tongon & noma terong pembimbing llTonda tongon & noma tetdng pembimbing I

1: t , t ) t . . r , . r r ia(A/r i . , j l .J i . . i , \ r i - t?$: iA: ; i t - .J l . . l lVf . ! ]$ i lA$ KtI :5- i l i i ! l ln t - \ .A lJv, . , . i . t i \ i . i r i

Page 4: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

i

INTISARI

Proses Pembibitan sapi merupakan salah satu proses yang menentukan

keberhasilan kegiatan beternak sapi. Agar dalam proses pembibitan mendapat hasil

yang maksimal, perlu dilakukan pencacatan atau rekam data-data ternak yang penting

dalam perkembangan ternak sapi.

Oleh sebab itu, pada skripsi ini dibuat sebuah alat rekam perkembangan ternak

sapi (Portable Control box) yang memanfaatkan teknologi RFID dan menggunakan ear

tag RFID sebagai media penyimpanan data ternak pengganti kartu ternak. Saat akan

melakukan rekam perkembangan ternak, pengguna (petugas peternakan) cukup

mendekatkan Portable Control Box ke ear tag RFID. Pengguna dapat melakukan

pembacaan data ternak yang tersimpan di dalam ear tag RFID dan membacanya melalui

LCD serta dapat melakukan penulisan data ternak ke ear tag RFID melalui keypad.

Pengujian dilakukan langsung dengan melakukan kegiatan rekam perkembangan

ternak di Peternakan “SION FARM” di Kec.Getasan, Kab.Semarang dan hasil dari

pengujian menunjukkan proses rekam perkembangan ternak berhasil dengan

tersimpannya data ternak ke dalam ear tag RFID dan alat bekerja sesuai dengan yang

diinginkan.

Page 5: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada TUHAN YESUS KRISTUS atas segala

hikmah dan karunia yang diberikan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

Segala yang telah penulis capai tidak terlepas dari bantuan, dorongan semangat, doa dan

dukungan dari berbagai pihak. Maka, perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. KELUARGA-BESARKU yang tidak pernah lelah memberikan dukungan baik

moril maupun materiil kepada penulis.

2. Bapak F. Dalu Setiaji, M.T dan Bapak Darmawan Utomo, M.Eng selaku

pembimbing atas segala bimbingan dan ide-ide yang diberikan selama proses

pengerjaan skripsi ini.

3. SahabatUjungMeja #nomention D. Kristianto, speechless, “Terima kasih,

Kawan”.

4. Teman, Sahabat, dan keluarga 2005, “terima kasih buat 7 tahun ini”.

5. Warga Kampung Lab XT….sangat sangat sangat berterima kasih atas kekacauan

ini……

6. Special thanks to Cie Giok Fei n Alind n I. Patty n kawan lama G.P. Abhiyoga

atas doa, dukungan, n semangatnya……..Tuhan Memberkati…….

7. Mas indra Bayu Tarigan S.Kom atas segala bantuannya di peternakan “SION

FARM” dan kerelaan sapinya untuk di-piercing.

8. Om Erik, untuk pembuatan kotak ajaib sehingga dapat terselesaikan skripsi ini.

9. Pak Paulus Delta Elektronik, atas bantuan untuk mendatangkan anting-anting

sapi dari luar.

Page 6: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

iii

10. Pihak-pihak lain yang belum sempat penulis cantumkan satu per satu yang sudah

memberikan bantuan dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis berharap skripsi ini dapat berguna bagi pembaca sekalian dan penulis

menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik dan saran dari

pembaca sekalian sangat penulis harapkan demi kemajuan bersama.

Salatiga, Juli 2012

Penulis

Page 7: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

iv

DAFTAR ISI

INTISARI ……………………………………………………………………... i

KATA PENGANTAR ………………………………………………………… ii

DAFTAR ISI ………………………………………………………………….. iv

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………. vii

DAFTAR TABEL …………………………………………………………….. ix

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………….. 1

1.1 Tujuan ……………………...…………………………… 1

1.2 Latar Belakang…………………………………………… 1

1.3 Spesifikasi Skripsi ……………………………………….. 6

1.4 Sistematika Penulisan …………………………………… 7

BAB II LANDASAN TEORI ………………………………………….. 8

2.1 Organisasi Peternakan Rakyat …………………………… 8

2.1.1 Pembibitan Ternak ……………………………... 9

2.1.2 Direktorar jenderal Peternakan dan

Kesehatan Hewan ………..……………………….. 10

2.2 Radio Frequency Identification (RFID)………..………… 12

2.2.1 Gelombang Radio ……………………………... 13

2.2.2 Modulasi ………………....………………………. 15

2.2.3 RFID Tag ………………………………………… 16

2.2.4 RFID Reader CR-028 …………………………… 19

2.2.5 Chip Mifare 1k S50 ……………………………… 21

2.3 Mikrokontroler ARM Cortex-M0 LPC1114 ……..……... 23

2.4 Liquid Cyrstal Display (LCD)…………………………… 26

Page 8: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

v

2.5 Real-Time Clock (RTC) ………………………………….. 29

2.5.1 2 Wire Serial Data Bus ……..……………..……….. 29

2.6 Multi Media Card ………….……………………………… 31

BAB III PERANCANGAN dan REALISASI …………………………... 35

3.1 Perancangan Perangkat Keras …………………………… 36

3.1.1 Ear Tag RFID ………………………………….. 36

3.1.2 Modul Mikrokontroler ………………………….. 37

3.1.2.1 Regulator Tegangan……………………… 39

3.1.3 RFID Reader ………………….………………… 41

3.1.4 Liquid Cyrstal Display (LCD)…………………… 42

3.1.5 Keypad ………………………………………..… 44

3.1.6 Real-Time Clock (RTC)…………………….……. 45

3.1.7 Multi Media Card ………………….………….... 47

3.2 Perancangan Perangkat Lunak …………………………... 47

3.2.1 Prosedur Baca dan Tulis ……………………….. 47

3.2.1.1 Memeriksa Tipe Ear Tag RFID ………… 51

3.2.1.2 Request Serial Number atau ID …….…… 52

3.2.1.3 Memilih Ear Tag RFID …….…………… 53

3.2.1.4 Mifare Autentikasi 2 ……..……………… 53

3.2.1.5 Baca Ear Tag RFID ……..……………… 54

3.2.1.6 Tulis Ear Tag RFID ……..……………… 54

3.2.2 Antarmuka Visual ……………………………….. 55

3.2.2.1 Baca, Tampilkan, dan Edit Data

Ternak dari Ear Tag RFID………......…… 56

3.2.2.2 Penambahan Data IB ………….…….…… 57

Page 9: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

vi

BAB IV PENGUJIAN dan ANALISIS ……………………………….. 58

4.1 Pengujian Modul RFID Reader CR-028 ……………….. 58

4.2 Pengujian LCD ………………………………………….. 60

4.3 Pengujian Keypad ………………………………………... 61

4.4 Pengujian RTC ……………………………………..…….. 62

4.5 Pengujian Baterai ………………………………….……. 63

4.6 Pengujian Alat secara Keseluruhan ……………………… 64

4.6.1 Pengujian dengan Simulasi ………………………… 65

4.6.2 Pengujian Lapangan ……………………………….. 66

BAB V KESIMPULAN dan SARAN ……………………………….. 70

5.1 Kesimpulan ……………………………………………… 70

5.2 Saran Pengembangan …………………………………… 71

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………… 72

LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN……………..………………………… 74

LAMPIRAN B DOKUMENTASI ………………………………………….. 77

Page 10: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Contoh Kartu Ternak yang Digunakan

di Peternakan “Sion Farm” ……………………………….. 3

Gambar 2.1. Bagan Struktur Organisasi Direktorat Jenderal Peternakan

dan Kesehatan Hewan ……………………………………. 11

Gambar 2.2. Bagan Struktur Organisasi BBIB ………………………… 12

Gambar 2.3. Osilasi Gelombang ………………………………..……… 14

Gambar 2.4. Gelombang Radio RFID dengan

frekuensi pembawa 13,56MHz ……………………………. 14

Gambar 2.5. Proses Penyerapan dan Pemantulan data

dari RFID Reader ke RFID Tag …………………………… 15

Gambar 2.6. (a) Frekuensi Pembawa 13,56MHz …………………………… 16

Gambar 26. (b) Data Stream ………………………………………………….. 16

Gambar 26. (c) Frekuensi Pembawa + Data Stream pada AM ……………. 16

Gambar 26. (d) Frekuensi Pembawa + Data Stream pada FM ……………. 16

Gambar 2.7. Bentuk dasar RFID Tag …………………………………… 16

Gambar 2.8. Alur kerja RFID Tag ketika menerima sinyal

dari RFID Reader ……………………………………………….. 17

Gambar 2.9. Modul CR-028 …………………………………………….. 19

Gambar 2.10. Organisasi Memori Chip Mifare 1k S50…………………… 22

Gambar 2.11. Mikrokontroler ARM CORTEX-M0 LPC1114 …………… 25

Gambar 2.12. Modul LCD ………………………………………………… 28

Gambar 2. 13. Tipe Konfigurasi 2 Wire Bus ……………………………… 29

Gambar 2.14. Pengiriman Data pada 2 wire bus ………………………….. 30

Page 11: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

viii

Gambar 2.15.(a) Transfer Data Proses Baca Blok Tunggal …………………. 33

Gambar 2.15.(b) Transfer Data Proses Baca Multi Blok ……………………. 33

Gambar 2.16.(a) Transfer Data proses Tulis Blok Tunggal …………………. 34

Gambar 2.16.(b) Transfer Data proses Tulis Multi Blok ……………………. 34

Gambar 3.1. Blok Diagram Alat ………………………………………… 35

Gambar 3.2. Skematik Modul Mikrokontroler ………………………….. 38

Gambar 3.3. Untai Catu Daya 3,3 V dan 5 V …………………………… 39

Gambar 3.4. Untai Adjustable Regulator LM 317 ……………………… 40

Gambar 3.5. Untai Regulator 7805 ……………………………………... 41

Gambar 3.6. Keypad 4x4 ……………………………………………….. 44

Gambar 3.7. Pin Out DS 1307 ………………………………………….. 45

Gambar 3.8.(a) Untai Modul RTC …………………….….……………….. 45

Gambar 3.8.(b) Skematik Untai Modul RTC ……………………………… 46

Gambar 3.9. Pin Out MMC……….…………………...………………... 47

Gambar 3.10. Diagram Alir Proses Baca dan Tulis ……………………… 49

Gambar 3.11. Diagram Alir Menu ……….…………….………………… 55

Gambar 4.1. Tampilan Karakter pada LCD ……………………………. 61

Gambar 4.2. Tampilan Data Waktu RTC pada LCD …………………… 62

Gambar 4.3. Tampilan Data Ternak pada LCD ………………………… 68

Gambar 4.4. Penambahan Data mengenai IB ………………….……….. 69

Page 12: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Perbandingan Kartu Ternak dengan Ear tag RFID ………. 4

Tabel 2.1. Nomor, Nama, dan Deskripsi Pin Keluaran CR-028 ……... 20

Tabel 2.2. Format Paket Data Dalam Komunikasi CR-028 ………….. 20

Tabel 2.3. Nomor, Simbol, dan Keterangan Pin

dari Mikrokontroler ARM CORTEX-M0 LPC1114 ……… 26

Tabel 2.4 Alamat Data DDRAM …………………………………….. 27

Tabel 2.5. Deskripsi Pin Keluaran LCD 20x4 ………………………... 28

Tabel 2.6. SPI Command Set …………………………………………. 32

Tabel 2.7 Data Respon ……………………………………………….. 33

Tabel 3.1 Pembagian Alokasi Penyimpanan Data Pada

Memori Ear Tag RFID ……………………………………. 36

Tabel 3.2. Koneksi Antar Pin Modul Mikrokontroler dan

Modul RFID Reader ………………………………………. 42

Tabel 3.3. Konfigurasi Pin Modul LCD dengan

Pin Modul Mikrokontroler ………………………………… 42

Tabel 3.4. Register Selection LCD …………………………………… 43

Tabel 3.5. Konfigurasi Pin Keypad …………………………………... 44

Tabel 3.6. Konfigurasi Koneksi Pin MMC dan Mikrokontroler ……... 47

Tabel 3.7. Function Code …………………………………………….. 48

Tabel 3.8. Format Data Set Baud Rate………………………………... 48

Tabel 3.9. Format Data Respon Set Baud Rate ………………………. 48

Tabel 3.10. Format Data Periksa Ear Tag RFID …………………….... . 51

Tabel 3.11. Format Data Respon Periksa Ear Tag RFID ……………… 52

Page 13: APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2762/1/T1_612005029_Judul.pdf · APLIKASI EAR TAG RFID SEBAGAI KARTU TERNAK SAPI ELEKTRONIK

x

Tabel 3.12. Format Data Mifare Anti Collision ………………………... 52

Tabel 3.13. Format Data Respon Mifare Anti Collision ……………….. 52

Tabel 3.14. Format Data Memilih Ear tag RFID ……………................ 53

Tabel 3.15. Format Data Respon Memilih Ear tag RFID …………....... 53

Tabel 3.16. Format Data Mifare Autentikasi 2 ……………………........ 53

Tabel 3.17. Format Data Respon Mifare Autentikasi 2 ……………........ 53

Tabel 3.18. Format Data mifare Read ………………………………..... 54

Tabel 3.19. Format Data Respon Mifare Read ………………………... 54

Tabel 3.20. Format Data Mifare Write ………………………………… 54

Tabel 3.21. Format Data Respon Mifare Write ………………………... 54

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Jarak Baca RFID Reader ………………… 59

Tabel 4.2. Hasil pengujian pembacaan ID ear tag RFID

oleh modul RFID Reader ………………………………….. 59

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Penulisan Data ke Ear Tag RFID

oleh Modul RFID Reader ………………………………….. 60

Tabel 4.4. Hasil pengujian Keypad ………………………..………….. 61

Tabel 4.5. Hasil Pengujian RTC ……………..……………………….. 63

Tabel 4.6. Hasil Pengukuran Arus …………………………………….. 64

Tabel 4.7. Hasil Pengujian waktu pada kondisi Idle ………………….. 64

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Lapangan ………………………………….. 67

Tabel 4.9. Data Ternak yang Tersimpan pada Ear Tag RFID

dengan ID 1A9CD3B2 …………..……………………….. 68