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
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
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
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
iv
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
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
3.2.2.1Baca, Tampilkan, dan Edit Data Ternak dari Ear Tag RFID………...…… 56
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
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 2.8. 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
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
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
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
