Upload
donga
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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