Kata Kunci : Sensor Ultrasonik, Sensor kompas, IC suara ISD2560, ikat pinggang, tunanetra.
B. PERUMUSAN MASALAH
C. TUJUAN PROGRAM
D. LUARAN YANG DIHARAPKAN
E. KEGUNAAN PROGRAM
Sabuk uktrasonik berkompas mempunyai beberapa keunggulan sebagai berikut :
1. Dua buah sensor ultasonik untuk mengidentifikasi benda atau tembok yang sensitifitasnya terhadap jarak dapat diatur.
2. Sensor kompas dapat menunjukkan arah mata angin.
3. Headset dan IC penyimpan suara manusia untuk berbagai kondisi pembacaan sensor sehingga pemakai dapat lebih mudah dalam memahami informasi yang disampaikan produk ini.
A. SENSOR ULTRASONIK
1. Chip enable input (CE) Sebagai pin pengaktif operasi record dan playback, operasi record atau playback dapat dilakukan bila masukan di pin ini terhubung ke ground (active low).
2. Playback/record input (P/R) Sebagai pin pemilih antara operasi playback atau record, operasi playback dapat dilakukan bila masukan pada pin ini terhubung ke sumber (Vcc), dan sebaliknya operasi record dapat dilakukan bila masukan pada pin ini terhubung ke ground (0 Volt).
3. End of message/ Run output (EOM) Merupakan pin penanda operasi, pada saat operasi record atau playback keluaran pin ini berlogika tinggi dan bila operasi selesai pin ini berlogika rendah.
4. Overflow output (OVF) Merupakan pin penanda overflow, pin ini akan berlogika rendah bila memori penyimpanan sudah penuh.
5. Microphone input (MIC) Merupakan jalur masukan yang terhubung ke mikropon.
6. Microphone reference input (MIC REF) Merupakan jalur masukan, sebagai referensi dari input microphone amplifier.
7. Automatic gain control input (AGC) Pengontrol penguatan sinyal audio secara otomatis.
8. Analog output (ANA OUT) Merupakan output analog dari preamp mic
9. Analog input (ANA IN) Merupakan jalan masuk sinyal menuju bagian recording. Jika inputnya berupa mikrophone pada pin ini ada baiknya dihubungkan ke ANA IN melalui kapasitor dan resistor yang tehubung secara seri.
10. External Clock Input (XCLK) Merupakan input clock bila clocknya berasal dari rangkaian luar, sesungguhnya di alam IC tersebut sudah terdapat sumber clock, bila yang digunakan sumber adalah sumber clock internal maka, pada pin ini harus terhubung ke ground.
11. Speaker output (SP+/SP-) Merupakan bagian output yang tehubung langsung ke speaker.
12. Auxiliari input (AUX IN) Merupakan masukan yang terhubung langsung ke penguat akhir, pada saat playback mode secara otomatis hubungan ini akan terputus.
13. Address/Mode input (Ax/Mx) Address/mode input memiliki dua fungsi tergantung dari level dari dua MSB alamatnya, (A8 dan A9 untuk ISD2560/75/90/120, dan A7 dan A8 untuk ISD2532/40/48/64), bila salah satu atau keduanya dari MSB adalah rendah maka input dari semua bit alamat, yang digunakan sebagai alamat awal pada playback mode.
D. MIKROKONTROLLER
Untuk mengatur semua sistem I/O yang terdapat pada sabuk ultrasonik berkompas ini dipergunakan mikrokontroller ATMega16. Mokh. Sholihul Hadi pada situsnya ilmukomputer.com menjelaskan Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain:
1. Advanced RISC Architecture
a. 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution
b. 32 x 8 General Purpose Fully Static Operation
c. Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
d. On-chip 2-cycle Multiplier
2. Nonvolatile Program and Data Memories
a. 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash
b. Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
c. 512 Bytes EEPROM
d. 512 Bytes Internal SRAM
e. Programming Lock for Software Security
3. Peripheral Features
a. Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode
b. Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes
c. One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode
d. Real Time Counter with Separate Oscillator
e. Four PWM Channels
f . 8-channel, 10-bit ADC
g. Byte-oriented Two-wire Serial Interface
h. Programmable Serial USART
4. Special Microcontroller Features
a. Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
b. Internal Calibrated RC Oscillator
c. External and Internal Interrupt Sources
d. Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Powerdown, Standby and Extended Standby.
5. I/O and Package
a. 32 Programmable I/O Lines
b. 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF
6. Operating Voltages
a. 2.7 - 5.5V for Atmega16L
b. 4.5 - 5.5V for Atmega16
E. SOFTWARE CODEVISION AVR
Faktor keberhasilan pembuatan “Aplikasi Ultrasonik, Kompas, dan Sensor suara pada ikat pinggang berbasis Mikrokontroller bagi penyandang Tunanetra” adalah sebagai berikut :
A. PROSES PENGERJAAN
1. Proses Pembuatan system minimum (mikrokontroller) dan rangkaian sensor.
a) Menggambar jalur menggunakan komputer.
b) Mengeprint jalur dan menempelkannya ke PCB
c) Melarutkan PCB dengan feri khlorida.
d) Membuat lubang komponen pada PCB dengan cara mengebor.
2. Proses pembuatan kontruksi alat
a) Memilih bahan ikat pinggang yang berkualiatas tinggi dan nyaman dipakai.
b) Pembuatan casing ikat pinggang sesuai desain.
c) Pemasangan alat – alat elektronik seperti sensor, minimum sistem, baterai, IC perekam suara dan headset pada casing sesuai posisi yang direncanakan sebelumnya.
3. Proses pemrograman Memprogram mikrokontroler sesuai dengan fitur pada sabuk ultrasonik berkompas yaitu program pembacaan pantulan gelombang ultrasonik, pembacaan arah mata angin oleh sensor kompas CMPS03, dan output suara oleh headset dari IC perekam ISD 2560.
B. OPTIMALISASI RANCANGAN
Untuk mendapatkan optimalisasi dalam pelaksanaan pembuatan rancangan prototipe sabuk ultrasonik berkompas, perlu diperhatikan diantaranya :
1. Jarak maksimal efesiensi pembacaan sensor ultrasonik adalah antara range 2 – 3 meter.
2. Kalibrasi sensor kompas CMPS03 agar didapatkan arah mata angin yang tepat.
3. Perekaman dan durasi IC 2560 harus efektif dan efisien.
4. Pemakaian sabuk harus diluar sehingga tidak terhalang oleh pakaian.
C. FITUR KEMUDAHAN ALAT
1. Layar LCD 2x16
Penulis menyadari tampilan berbentuk LCD tidak efektif pada penyandang tunanetra, tetapi adanya LCD akan memudahkan dalam penggunakan alat ini dalam konfigurasi pertama sesuai keakuratan yang diinginkan penyandang tunanetra. Pengesetan konfigurasi akan dibuat mudah dan dapat dilakukan setiap orang.
2. Buzzer
Kami menambahkan fitur buzzer dengan tujuan agar memudahkan penyandang tunanetra dalam mengeset ikat pinggangnya sendiri. Karena tampilan LCD tidak dapat dilihat maka ditambahkan fitur suara buzzer sebagai indikasi ketika tombol pust button ditekan saat pengesetan alat ini.
3. Tombol Pust Button
Tombol untuk pengseting alat dibuat besar agar lebih nyaman bagi penyandang tunanetra. Terdapat 4 buah tombol pust button dan diletakkan dibagian atas alat berdampingan dengan LCD. Ketika dihidupkan alat akan otomatis membaca keberadaan halangan dan arah mata angin. Ketika dirasa kurang sensitif, pemakai dapat mengatur dengan menekan tombol yang terdapat pada alat ini. Volume suara juga dapat diatur menggunakan potensiometer yang ada pada alat ini.
A. TEMPAT DAN WAKTU
• Tempat : Universitas Muhammadiyah Surakarta
• Waktu : 09.00 – 15.00 WIB
• Bulan : Januari - Maret
B. PELAKSANAAN
1. BAHAN
Bahan penelitian yang digunakan antara lain :
a. PCB
b. Tenol
c. Komponen elektronik (resistor, capasitor, transistor)
d. Feroklorid
e. Kabel
f. Downloader Universal
g. PC / Laptop
h. Sensor ultrasonik SRF04
i. Sensor kompas CMPS03
j. IC suara ISD2560
k. Minimum sistem + mikrokontroller Atmega16
l. Akrilik
2. PEMBUATAN RANCANGAN IKAT PINGGANG
Di bawah merupakan gambar rancangan ikat pinggang ultrasonik berkompas, dimana keterangannya sebagai berikut sesuai nomor :
1. Tombol
2. LCD/Display
3. Sekat/pengait
4. Minimum sistem ATMega16
5. Driver IC suara ISD2560
6. Sensor Ultrasonik
7. Sensor Kompas
8. Batu Baterai
9. Jack Headset
A. RANCANGAN RANGKAIAN
B. SENSOR KOMPAS CMPS03
Tabel Kondisi pembacaan sensor Kompas CMPS03 :
C. ULTRASONIK SRF04
Hasil pengujian pembacaan sensor yang ditampilkan di layar LCD :
1. Sensor 1 (Terletak di depan) Untuk mendeteksi halangan/tembok.
2. Sensor 2 (Terletak di bawah) untuk tinggi badan 168 cm
Untuk mendeteksi lubang/tangga.
D. IC PEREKAM SUARA ISD2560
Tabel suara yang telah direkam di dalam ISD2560 :
Terdapat sedikit perubahan yaitu pada penempatan sensor kompas yang konsep awal diletakkan di dalam, namun volume di dalam kotak tidak mencukupi sehingga terpaksa diletakkan di luar.
A. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat didapat dari penelitian ini adalah :
1. Sensor ultrasonik SRF04 sangat efesien dalam mendeteksi halangan dalam jarak 2 centimeter – 3 meter.
2. Sensor Kompas dapat mendeteksi kemagnetan bumi dengan teknologi I2C ataupun PWM.
3. Alat berhasil mengeluarkan informasi berupa suara manusia yang direkam sesuai kondisi pembacaan sensor ultrasonik dan kompas.
4. Harga perancangan alat relatif lebih murah dibanding dengan operasi mata yang tidak ada jaminan berhasil.
B. SARAN
Diharapkan kedepannya ada pengembangan lagi terhadap penelitian ini karena kami menyadari masih banyak kekurangan dalam merancang alat ini. Kritik ataupun masukkan juga sangat dibutuhkan untuk pengembangan alat ini.
1. Analisis Pengaturan Jarak Sensor Ultrasonic - Dengan Bahasa Pemrograman C Menggunakan MCU AT89C51. Diambil pada tanggal 2 September 2010, dari http://www.electroniclab.com
2. CMPS03 Kompas Elektronik. Diambil pada tanggal 16 September 2010, dari http://robot-indonesia.blogspot.com
3. Digi-ware. 2009. PING)))™ Ultrasonic Range Finder. Surabaya. http://digi-ware.com
4. Dhani Rismansyah. 2009. Alat pemberi informasi pemberhentian kereta secara otomatis Berbasis mikrokontroler AT89S51. Depok : Universitas Gunadarma \
5. Endra Pitowarno. 2006. Robotika Disain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan. Yogyakarta : Andi
6. Heryanto, M. Ary dan Wisnu Adi P. 2008. Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta : ANDI
7. Kompas. Diambil pada tanggal 16 September 2010, dari http://id.wikipedia.org/wiki/Kompas
8. Kompas CMPS03. Diambil pada tanggal 16 September 2010, dari http://technokitinnovation.blogspot.com
9. Memutar Suara dengan ISD2560. Diambil pada tanggal 16 September 2010, dari http://hanundany.wordpress.com
10. Mokh. Sholihul Hadi. 2008. Mengenal mikrokontroler AVR ATMega16. Malang : Universitas Negeri Malang. http://ilmukomputer.com
11. Penggunaan Sensor SRF05. Diambil pada tanggal 16 September 2010, dari http://aank123.blogspot.com
12. Suhan Setiawan. 2006. Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroller. Yogyakarta : Andi
13. Tongkat Ultrasonik Penyandang Tunanetra. Diambil pada tanggal 2 September 2010, dari http:// kliktedy.wordpress.com