![Laporan Final 1.0 [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-final-10.jpg)
10 0 3 MB
REALISASI SISTEM ALAT PEMINDAI OBJEK DAN HUMAN TRACKING UNTUK TUNA NETRA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN GPS BERBASIS MIKROKONTROLLER
Tugas Akhir
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma Tiga Program Studi Teknik Telekomunikasi di Jurusan Teknik Elektro
oleh: Bayu Fajar Pratama NIM : 161331040
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2019
REALISASI SISTEM ALAT PEMINDAI OBJEK DAN HUMAN TRACKING UNTUK TUNA NETRA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN GPS BERBASIS MIKROKONTROLLER
Tugas Akhir
Oleh : BAYU FAJAR PRATAMA NIM : 161331040 Menyetujui Bandung, Juni 2019 Pembimbing Utama,
Pembimbing Pendamping,
Asep Barnas S, BSEE., MT. NIP. 19580421 198503 1 002
Ginanjar Suwasono A, S.ST., M.Sc
Ketua Jurusan Teknik Elektro
R.W. Tri Hartono, DUT., SST., MT NIP. 19620829 199601 1 001
ii
LEMBAR PENGESAHAN REALISASI SISTEM ALAT PEMINDAI OBJEK DAN HUMAN TRACKING UNTUK TUNA NETRA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN GPS BERBASIS MIKROKONTROLLER
Oleh : BAYU FAJAR PRATAMA NIM : 161331040
Tugas akhir ini telah disidangkan pada tanggal 27 Juni 2019 Sesuai dengan ketentuan.
Tim Penguji
Ketua Penguji 1. ............................................................. 2. ............................................................. 3. .............................................................
iii
PERNYATAAN PENULIS
Saya yang bertanda tangan dibawah ini menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir dengan judul Realisasi Sistem Alat Pemindai Objek Dan Human Tracking Untuk Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Dan GPS Berbasis Mikrokontroller. Apabila dikemudian hari ditemukan adanya unsur plagiatisme, maka hasil penilaian Tugas Akhir ini dicabut dan bersedia menerima sanksi sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya
dalam keadaan sadar
sepenuhnya.
Bandung, 9 Juni 2019
Bayu Fajar Pratama NIM. 161331040
iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIKS
Sebagai civitas akademika Politeknik Negeri Bandung, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Bayu Fajar Pratama
NIM
: 161331040
Program Studi
: D – III Teknik Telekomunikasi
Jenis Karya
: Tugas Akhir
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetuji untuk memberikan kepada Politeknik Negeri Bandung Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Realisasi Sistem Alat Pemindai Objek Dan Human Tracking Untuk Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Dan GPS Berbasis Mikrokontroller Dengan Hak Bebas Royalti/Nonekslusif ini Politeknik Negeri Bandung berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan sama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di
: Bandung
Pada Tanggal : 9 Juni 2019 Yang Menyatakan
Bayu Fajar Pratama
v
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama
: Bayu Fajar Pratama
NIM
: 161331040
Tempat Tanggal Lahir
: Tasikmalaya, 14 November 1997
Alamat Sekarang
: Mekarsari RT 002 RW 011 Karangnunggal Kab. Tasikmalaya 46186
Telephone / HP
: 081214107470
e-mail
: [email protected]
Tanggal permulaan kuliah
: 5 September 2016
Di Politeknik Negeri Bandung
RIWAYAT PENDIDIKAN 2016 – Sekarang
: Program Studi Diploma III Teknik Telekomunikasi Jurusan Elektro Politeknik Negeri Bandung
2013 – 2016
: SMA N 1 Karangnunggal
2010 – 2013
: MTs N 1 Karangnunggal
2004 – 2010
: SDN 1 Karangnunggal
PELATIHAN DAN SEMINAR 1. Pelatihan Kepemimpinan Mahasiswa Tahun 2017 2. Workshop Jurnalistik Tahun 2017
PENGALAMAN ORGANISASI 1. Staff Badan Khusus MSDK BEM KEMA POLBAN 2017 2. Anggota Biro Kominfo BEM KEMA POLBAN 2016 3. Dewan Kehormatan Pramuka Penegak Ambalan Sangkuriang – Dayangsumbi 4. Ketua Bidang 1 Pramuka Penegak Ambalan Sangkuriang – Dayangsumbi 5. Staff Bidang 9 OSIS SMAN 1 Karangnunggal
vi
Semua data yang saya isiskan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudikan hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Bandung, 9 Juni 2019
Bayu Fajar Pratama NIM. 161331040
vii
Lembar Persembahan Sebuah catatan persembahan untuk semua orang yang layak dipersembahkan
“Teruntuk ibu dan bapa, manusia nomor satu- ku” &
“Untuk semua orang yang layak diberikan
semua ini untuk kalian”
persembahan,
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Realisasi Sistem Alat Pemindai Objek Dan Human Tracking Untuk Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Dan Gps Berbasis Mikrokontroller”. Penyusunan laporan ini merupakan bagian dari kerjasama berbagai pihak. Dukungan serta bimbingan berupa moril dan materil baik yang secara langsung mapun tidak langsung, tidak lepas dari berhasilnya penulis menyelesaikan laporan ini. Dalam kesempatan ini penulis bermaksud memberikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Asep Barnas yang telah bersedia menjadikan penulis sebagai mahasiswa bimbingannya, dan atas saran serta masukan untuk membantu penulis menyelesaikan penyusunan laporan ini. 2. Bapak Ginanjar yang senantiasa memberikan motivasi, arahan serta masukan untuk kelancaran proses penyusunan laporan ini. 3. Bapak Vitrasia selaku Wali Dosen dari TC B 2016 yang selalu memberikan perhatian kepada mahasiswanya. 4. Dosen dan Staf Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung, atas dedikasi yang sepenuh hati dalam terjadinya proses pembelajaran penulis selama berpendidikan di Politeknik Negeri Bandung. 5. Rekan – rekan B Telekomunikasi 2016 yang senantiasa memberikan apa yang penulis butuhkan dalam penyusunan laporan ini. 6. Tenry M Salim dan Gita Agatha yang senantiasa membersamai perjuangan penulis selama kurang lebih 6 tahun terakhir dalam melaksanakan studi. 7. Jamaah AT-Taufiq sebagai motor penggerak semangat menjalani kehidupan. 8. Rahmat Fauzi beserta Pandri Petrus sebagai sesama rekan berjuang satu bimbingan 9. Anadita Rizti Oktavia
Dalam penulisan laporan ini, penulis menyadari bahwasanya laporan ini masih memiliki kekurangan, mengingat minimya pengetahuan penulis dan
ix
kekurangan lainnya. Oleh karena itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan penulis kedepannya. Semoga penyusunan laporan ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkannya.
Bandung, Juni 2019
Penulis
x
ABSTRAK
Indonesia merupakan negara yang memiliki tingkat disabilitas cukup tinggi, hal ini berpengaruh pada tingkat produktivitas para penyadang tuna netra. Tuna netra merupakan gejala yang berpengaruh pada terganggunya penglihatan manusia. Terganggunya penglihatan manusia tentunya sangat berpengaruh pada kehidupan sehari – hari. Untuk membantu para penyandang tuna netra dibuat sebuah sistem alat bantu yang berbasis mikrokontroller untuk mempermudah mobilitas si pengguna. Tugas akhir ini bertujuan untuk pengembangan teknologi sistem yang tersedia dimana sistem dapat memindai objek di depan pengguna dengan informasi berupa suara dengan media earphone. Sehingga diharapkan mengurangi resiko kecelakaan dan mempermudah penyandang melakukan mobilitas tanpa dibantu orang lain. Selain itu sistem mempunyai fitur untuk mengetahui lokasi pengguna dengan bantuan GPS pada sistem. Sistem menggunakan Mikrokontroller Arduino R3 dengan mikroprosesor AT mega dengan keunggulan performa yang tinggi. Selain itu penggunaan modul SIM800l digunakan untuk transmisi data dari sistem ke Webserver untuk penyedia informasi lokasi dari pengguna dan SMS darurat untuk mode darurat. Metode yang digunakan dalam Tugas akhir ini meliputi (1) Perancangan sistem (2) Realisasi (3) Pengujian (4) Analisis dan terakhir (5) Evaluasi.
Kata Kunci : Tuna Netra, Pemindai Objek, Earphone, Mikrokontroler, GPS, SIM800l
xi
ABSTRACT
Indonesia is a country that has a high level of disability, this affects the level of productivity of tuna netra. Tuna netra is a symptom that affects the disruption of human vision. Disruption of human vision is certainly very influential in everyday life. To help people with visual impairments, a microcontroller-based auxiliary system is created to facilitate the mobility of the user. This final project aims to develop available system technology where the system can scan objects in front of users with information in the form of sound with earphone media. So that it is expected to reduce the risk of accidents and make it easier for people to do mobility without the help of others. In addition, the system has a feature to find out the location of the user with the help of GPS on the system. The system uses an Arduino R3 Microcontroller with a mega AT microprocessor with high performance advantages. In addition, the use of SIM800l module is used to transmit data from the system to the Webserver for provider location information from users and emergency SMS for emergency mode. The method used in this final project includes (1) System design (2) Realization (3) Testing (4) Analysis and finally (5) Evaluation.
xii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................................iii PERNYATAAN PENULIS............................................................................................................ iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................................... v DAFTAR RIWAYAT HIDUP....................................................................................................... vi LEMBAR PERSEMBAHAN ......................................................................................................viii KATA PENGANTAR .................................................................................................................... ix ABSTRAK ...................................................................................................................................... xi ABSTRACT ....................................................................................................................................xii DAFTAR ISI .................................................................................................................................xiii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... xv DAFTAR TABEL........................................................................................................................ xvii DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................................xviii BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................................................... 1
I.1
Latar Belakang dan Permasalahan.................................................................................... 1
I.2
Sistem Karya Terdahulu ................................................................................................... 2
I.4
Tujuan Terukur dan Luaran yang Hendak dicapai ........................................................... 4
I.5
Spesifikasi Teknis yang Hendak Dicapai ......................................................................... 4
1.6
Ruang Lingkup dan Batasan Masalah .............................................................................. 4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................................. 6
II.1
Pustaka Terkait ................................................................................................................. 6
II. 2
Tabel Perbandingan Pustaka ............................................................................................ 7
II. 3
Teori Pendukung .............................................................................................................. 7
II. 3.1 Tuna Netra dan Klasifikasinya ......................................................................................... 7 II. 3.2 Tongkat Tuna Netra ......................................................................................................... 9 II. 3.3 Komunikasi Serial ............................................................................................................ 9 II. 3.4 Global Positioning System (GPS) .................................................................................. 10 II. 3.5 Database Management System (DBMS) ........................................................................ 11 II. 3.6 Webserver ...................................................................................................................... 11 II. 4
Teknologi Pendukung .................................................................................................... 12
II. 4.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04 .......................................................................................... 12 II. 4.2 SIM 800l......................................................................................................................... 13 II. 4.3 GPS NEO6MV2 ............................................................................................................. 13 II. 4.4 DFPlayer ........................................................................................................................ 14 II. 4.5 Mikrokontroller Arduino Uno ........................................................................................ 15 II. 4.6 Catu Daya ....................................................................................................................... 16 II. 4.7 LM2596 .......................................................................................................................... 16
xiii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.................................................................................. 17 III. 1
Persiapan ........................................................................................................................ 17
III. 1.1 Blok Diagram ................................................................................................................. 17 III. 1.2 Skema Elektronik ........................................................................................................... 18 III. 1.3 Perancangan Algoritma .................................................................................................. 19 III. 1.4 Perancangan Diagram Alir ............................................................................................. 19 III. 1.5 Perancangan Mekanik Tongkat ...................................................................................... 22 III. 2
Simulasi ......................................................................................................................... 23
III. 2.1 Simulasi Pemindai .......................................................................................................... 23 III. 2.2 Simulasi Web dan Database ........................................................................................... 25 III. 2.3 Simulasi PCB ................................................................................................................. 26 III. 3
Realisasi ........................................................................................................................ 26
III. 3.1 Realisasi Perangkat Keras ............................................................................................. 26 III. 3.2 Realisasi Perangkat Lunak ............................................................................................ 28 III. 3.3 Realisasi Mekanik ......................................................................................................... 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................................... 33 IV. 1
Pengujian ........................................................................................................................ 33
IV. 1.1 Parameter yang Diuji ...................................................................................................... 33 IV. 1.2 Gambaran Situasi Pengujian .......................................................................................... 33 IV. 2
Hasil Pengujian .............................................................................................................. 36
IV. 2.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik dan DFPlayer .......................................................... 36 IV. 2.2 Hasil Pengujian GPS dan SIM800l ................................................................................ 37 IV. 2.3 Hasil Pengujian Web ...................................................................................................... 39 IV. 3
Grafik Pengujian ............................................................................................................ 40
BAB V
PENUTUP ..................................................................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................... 43 LAMPIRAN ................................................................................................................................... 45
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar I. 1. Kondisi trotoar yang rusak .............................................................. 1 Gambar I. 2 Ilustrasi Sistem ................................................................................. 3
Gambar II. 1 Tongkat konvensional Tuna netra .................................................. 9 Gambar II. 2 Diagram sistem komunikasi serial.................................................. 9 Gambar II. 3 Sensor ultrasonik .......................................................................... 12 Gambar II. 4 Skema rangkaian sensor ultrasonik .............................................. 12 Gambar II. 5 SIM800l EVB versi 2 ................................................................... 13 Gambar II. 6 Modul GPS NEO6MV2 ............................................................... 14 Gambar II. 7 DF Player Mini ............................................................................. 14 Gambar II. 8 Mikrokontroller Arduino Uno ...................................................... 15 Gambar II. 9 Baterai lithium ion ........................................................................ 16 Gambar II. 10 LM2596 Step down buck DC converter ..................................... 16
Gambar III. 1 Blok Diagram Keseluruhan ......................................................... 17 Gambar III. 2 Skema elektronik sistem keseluruhan ......................................... 18 Gambar III. 3 Diagram alir sistem keseluruhan ................................................. 19 Gambar III. 4 Diagram alir sistem pemindai ..................................................... 20 Gambar III. 5 Diagram alir sistem tracking ....................................................... 21 Gambar III. 6 Diagram alir notifikasi SMS ....................................................... 22 Gambar III. 7 Desain case.................................................................................. 22 Gambar III. 8 Kontruksi tongkat modifikasi...................................................... 23 Gambar III. 9 Simulasi Pemindai ...................................................................... 23 Gambar III. 10 Simulasi ketika objek ≥ 1 m led mati ........................................ 24 Gambar III. 11 Simulasi ketika objek ≤ 1 meter led menyala ........................... 24 Gambar III. 12 Simulasi pembuatan database pada server lokal ....................... 25 Gambar III. 13 Laman awal tampilan web ........................................................ 25 Gambar III. 14 Pembuatan PCB double layer ................................................... 26 Gambar III. 15 Hasil cetakan PCB .................................................................... 27 Gambar III. 16 Perakitan sistem keseluruhan .................................................... 27
xv
Gambar III. 17 Kelas Sensor Kiri ...................................................................... 28 Gambar III. 18 Pemanggilan tiap kelas sensor .................................................. 29 Gambar III. 19 Program kontruksi data & pengiriman ...................................... 29 Gambar III. 20 Penggunaan MySQL sebagai database server pada penyedia hosting ................................................................................................................... 30 Gambar III. 21 Kontruksi database dengan data yang telah diinputkan ............ 30 Gambar III. 22 Laman awal web ....................................................................... 30 Gambar III. 23 Laman database ......................................................................... 31 Gambar III. 24 Laman maps .............................................................................. 31 Gambar III. 25 Reaslisasi kemasan .................................................................... 32
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel II. 1 Perbandingan sistem............................................................................ 7 Tabel II. 2 Tabel Spesifikasi Modul Ultrasonik................................................. 13 Tabel II. 3 Spesifikasi GPS NEO6MV2 ............................................................. 14 Tabel II. 4 Spesifikasi Arduino Uno ................................................................... 15 Tabel II. 5 Spesifikasi Perangkat ........................................................................ 16
Tabel III. 1 Penggunaan alat ukur dan perangkat pendukung ............................ 34 Tabel III. 2 Tabel hasil pengujian sensor ultrasonik dan DFPlayer ................... 37 Tabel III. 3 Data hasil penerimaan perangkat GPS ............................................ 38
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Datasheet Komponen ...................................................................... 45 Lampiran 2 Program yang Digunakan ............................................................... 52
xviii
BAB I PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang dan Permasalahan Disabilitas dalam kehidupan sosial sering diartikan dengan cacat fisik, dengan
tingkat mobilitas yang rendah menjadikan hal ini permasalahan yang besar dalam keberlangsungan hidup di masyarakat [1]. Permasalahan ini menjadikan Pemerintah dalam hal ini seringkali mengabaikan hak-hak khusus penyandang disabilitas di Indonesia seperti kurangnya fasilitas – fasilitas khusus yang dapat membantu aktifitas para penyandang disabilitas [2]. Kurangnya fasilitas – fasilitas untuk penyandang disabilitas di Indonesia merupakan hambatan untuk keberlangsungan hidup, nyatanya banyak orang-orang disabilitas yang masih kesusahan meskipun menggunakan alat bantu untuk tetap menjalani aktivitasnya sehari-hari. Fasilitas seperti trotoar di berbagai kota di Indonesia masih terbilang tidak layak. Di Jakarta, garis pemandu khusus tuna netra membuat sesat para penggunanya dalam hal ini penyandang tuna netra [3]. Warga Bandung pun mengeluhkan hal yang sama, fasilitas trotoar di sepanjang jalan Pajajaran itu tidak layak digunakan.
Gambar I. 1. Kondisi trotoar yang rusak Meskipun menggunakan tongkat bantu, nyatanya pengguna masih saja terjatuh ketika berjalan karena memang akses jalan yang terjal dan susah terdeteksi dikarenakan tongkat biasa tidak membantu. [4]. Sampai saat ini, alat yang digunakan untuk membantu penyandang tuna netra adalah tongkat bantu konvensional. Tongkat bantu ini biasanya digunakan untuk dua fungsi, pertama untuk pengenalan medan,
1
jalan, ruang dan kondisi di sekitar. Sedangkan yang kedua untuk membantu penyandang tunanetra berjalan [5]. Saat ini, Internet Of Things (IoT) merupakan tren positif yang sedang gencar diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. IoT merupakan sebuah istilah yang digunakan untuk mendefinisikan segala sesuatu yang tehubung berkomunikasi
antar
perangkat
melalui
sebuah
jaringan
dan dapat
Internet.
Dalam
perkembangannya, tongkat bantu tuna netra dilengkapi dengan berbagai jenis teknologi berbasis IoT. Salah satunya adalah tongkat yang dilengkapi dengan ultrasonik. Dimana dasar dari teknologi ini adalah jarak, semakin dekat sistem dengan objek didepannya, maka informasi berupa buzzer akan menyala dengan mengirim sinyal. Dalam teknologi ini, notifikasi dalam tongkat bantu ini masih berupa buzzer. Buzzer adalah komponen elektronika yang merubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Suara dalam hal ini hanya sebagai alarm notifikasi. Terbatasnya pendengaran manusia dengan gangguan dari suara di lingkungan sekitar membuat buzzer ini tidak begitu informatif dalam membantu tuna netra dalam berjalan. Dengan adanya permasalahan pada tongkat konvensional maupun yang sudah diterapkembangkan, tongkat dapat dimodifikasi dan dikembangkan menjadi lebih informatif. Tongkat ini akan menyediakan suara melalui earphone sebagai sumber informasi objek yang terpindai oleh sistem. Informasi suara ini dapat didengar melalui earphone sehingga efektifitas penerimaan informasi jadi lebih besar.
I.2 Sistem Karya Terdahulu Sistem yang sudah tersedia sejauh ini berkaitan dengan tongkat tuna netra adalah dalam penyediaan informasi. Beberapa teknologi yang tersedia diantaranya adalah tongkat bantu dengan informasi berupa buzzer [6]. Informasi ini didapat ketika objek yang ada didepan pengguna berjarak ≤ 1 meter, setelah objek berada pada jarak tersebut buzzer kemudian mengirim sinyal untuk memberikan informasi bahwa ada benda didepan pengguna dengan jarak 1 meter. Teknologi serupa berupa tongkat pintar dengan notifikasi buzzer dan motor getar serta modul suara [7]. Selain itu, tersedia tongkat bantu dengan bantuan mp3 player dan vibrator sebagai pusat informasi suara [8]. Penggunaan mp3 player untuk luaran informasi berupa suara yang keluar dari sistem dan vibrator untuk melengkapi informasi tersebut. Juga terdapat teknologi yang dilengkapi dengan modul suara ISD2560, sistem ini sama dengan yang sebelumnya hanya perbedaan penggunaan modul untuk luaran suara. Dengan dilengkapi headshet untuk efisiensi penerimaan informasi.
2
I.3 Karya yang Diusulkan
Gambar I. 2 Ilustrasi Sistem Ilustrasi diatas menjelaskan tentang 2 sistem utama, sistem peemindai ada di pengguna dalam hal ini tuna netra, sistem pemindai menggunakan 3 Sensor Ultrasonik HC-SR04 memindai objek yang berada pada 3 arah jangkauan sensor dihadapan pengguna. Penggunaan sensor ini menghasilkan jarak dari pengguna ke objek dengan jangkauan terjauh yaitu 4 m. Sensor bekerja dengan memindai objek yang berada didepan pengguna. Dengan penggunaan mikrokontroller, sensor ultrasonik dapat dikontrol dengan keluaran yang diinginkan. Dalam hal ini, sistem memiliki treshold jangkauan 1 meter, ketika sensor menerima data berupa jarak dengan jangkauan 1 meter, mikrokontroller memproses data jarak menjadi luaran suara yang kemudian diputar dengan menggunakan modul DFPlayer dengan media lain yaitu earphone. Penggunaan earphone pada sistem ini agar memudahkan pendengaran informasi sehingga memudahkan pengguna mengetahui objek yang terpindai didepannya. Sensor dikemas dalam suatu case yang dirancang pada tongkat dengan beberapa komponen dan modul. Selain ultrasonik, dalam sistem terdapat modul GPS dan SIM 800l untuk sistem tracking. Sistem tracking menampilkan informasi lokasi dari pengguna. GPS sebagai penerima informasi lokasi dihubungkan ke mikrokontroller dan modul lainnya. Dengan penggunaan SIM800l, informasi lokasi dari pengguna dapat terpantau dengan pengiriman informasi latitude dan longitude dari lokasi pengguna. Data dikirim langsung melalui SIM800l ke webserver dan ditampilkan dalam web. Selain itu, pengguna dapat mengirim notifikasi lewat sms untuk pemberitahuan apabila ada perihal darurat yang menimpa si pengguna. Dengan menekan tombol darurat pada tongkat, pengguna mengirimkan infromasi dari SIM800l berupa informasi link web dari lokasi pengguna sehingga keluarga dapat mengetahui lokasi pengguna. Tongkat didesain menggunakan roda kecil untuk memudahkan pengguna ketika berjalan.
3
I.4 Tujuan Terukur dan Luaran yang Hendak dicapai Tujuan dibuatnya sistem ini diantaranya : 1) membangun sistem pemindai objek 3 arah dengan luaran suara. 2) membangun sistem tracking dengan web sebagai pusat monitoring pengguna.
Luaran yang hendak dicapai dalam pembuatan laporan ini merupakan prototype alat berupa tongkat desain khusus.
I.5
Spesifikasi Teknis yang Hendak Dicapai Berikut adalah uraian spesifikasi teknis dari sistem yang akan direalisasikan : 1) Jarak deteksi Objek
: 1 Meter
2) Ouput Hasil Deteksi
: output dari hasil prosesing pendeteksian berupa suara yang dapat didengar melalui earphone
3) Data Lokasi
: data berupa longitude dan latitude yang ditampilkan sebagai maps di web
4) Pengiriman data
: Pengiriman data lokasi setiap 5 Menit
5) Fitur Tombol Darurat
: Mengirimkan Pesan darurat dengan link direct ke web berisi posisi pengguna
6) Daya Guna
: Penggunaan sistem berkelanjutan dapat digunakan selama 10 jam
7) Kapasitas Catu Daya
: Tegangan 5 V dengan kapasitas 2000 mAh
1.6
Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Berdasarkan uraian masalah diatas, dapat diuraikan bahwa permasalahan yang
akan dihadapi dalam pembuatan sistem ini, yaitu : 1. membuat sistem yang dapat memindai objek dihadapan pengguna. 2. menentukan cara pemberian informasi yang efisien. 3. menentukan metode komunikasi dari pengguna ke kerabat pengguna
Adapun ruang lingkup dari pembuatan tugas akhir ini diantaranya : 1. merealisasikan sistem alat bantu tuna netra dengan penyajian informasi berupa suara
4
2. merealisasikan sistem tracking dan layanan darurat untuk pengiriman informasi dari pengguna ke keluarga menggunakan GPS dan SIM800l.
Batasan Masalah untuk tugas akhir ini adalah : 1. penggunaan sistem dikhususkan untuk perjalanan di trotoar dan dalam ruangan. 2. jangkauan dari pemindaian objek berupa garis lurus sejauh 3 meter dihitung dari objek ke pengguna. 3. Tracking dilakukan dengan ketersediaan internet.
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini akan menjelaskan ulasan ringkas mengenai solusi – solusi yang sudah dikembangkan yang berkaitan dengan topik yang akan diusulkan serta penjelasan tentang topik yang diusulkan.
II.1 Pustaka Terkait Pengusulan sistem ini merujuk pada beberapa proyek yang sudah diterapkembangkan sebelumnya dengan kesamaan sistem, kegunaan dan luaran dari sistem ini. Dengan tujuan agar sistem yang sudah tersedia dapat dikembangkan kembali dari kekurangan kekurangan sebelumnya. Beberapa proyek yang tersedia diantaranya : Charles Setiawan telah membuat prototype alat bantu tuna netra berupa tongkat menggunakan Arduino dan sensor ultrasonik dengan sumber informasi berupa buzzer. Buzzer akan menyala mengeluarkan suara jika jarak yang sudah ditentukan terpenuhi dalam pemindaian dengan jangkauan jarak pindai antara 30 - 100 cm [6]. Adji Setraningrat telah membuat tongkat pintar untuk alat bantu tuna netra menggunakan Arduino dan sensor ultrasonik dengan 3 posisi pemindaian : atas depan, depan, dan bawah depan. Penggunaan buzzer dan motor getar menjadi sumber informasi pada sistem ini [7]. Renstra Christmas G. T. dkk membuat alat bantu mobilitas penderita tunanetra berbasis microcontroller arduino. Dengan menggunakan suara, informasi dari objek akan diketahui keberadaanya dengan motor getar sebagai Indikator objek [8]. Kusuma T. Atmojo membuat alat bantu jalan untuk tuna netra dengan sensor pendeteksi lubang berbasis mikrokontroller. Pada sistem ini digunakan sensor inframerah dengan fungsi pendeteksi permukaan tanah, semakin tanah berlubang dalam semakin lama motor getar bekerja [9]. Sistem sistem yang tersedia memilik kekurangan dalam hal sumber informasi, beberapa teknologi menggunakan buzzer sebagai informasi untuk pengguna. Buzzer dalam sistem tidak memiliki informasi yang cukup untuk pengguna. Penggunaan sistem di lingkungan terbuka, dalam hal ini tempat yang ramai akan mengurangi pendengaran pengguna karena informasi terisolasi oleh suara lain dari lingkungan sekitar. Suara yang dikeluarkan buzzer mempunyai frekuensi berkisar antara 1-5 Khz. Berdasarkan tinjauan pustaka yang telah dilakukan, didapat gagasan untuk pengembangan penggunaan sistem informasi suara untuk efisiensi tangkapan 6
informasi bagi penyandang tuna netra. Penggunaan earphone pada sistem ini digunakan untuk dapat menjadikan data suara yang telah diolah mikrokontroller untuk kemudian disajikan untuk informasi jarak. Dalam hal ini, earphone bertugas sebagai media informasi yang didapatkan oleh sistem pemindai. Penggunaan transmisi ini bertujuan agar memudahkan pengguna dalam hal mobilitas. Sehingga informasi yang didapat dapat diterima pribadi pengguna tanpa ada intervensi suara lain dari lingkungan sekitar.
II. 2 Tabel Perbandingan Pustaka Tabel II. 1 Perbandingan sistem Luaran No.
Penulis
Arah Pindai
Buzzer
Getar
Suara
Tracking
1
Charles Setiawan
3
-
-
-
2
Adji Setraningrat
3
-
-
3
Renstra
1
-
-
1
-
3
-
-
Christmas G. T. 4.
Kusuma
T.
Atmojo 5.
Bayu
Fajar
Pratama
II. 3 Teori Pendukung II. 3.1 Tuna Netra dan Klasifikasinya Tuna netra merupakan kondisi dimana manusia memiliki gangguan terhadap indra penglihatan, dalam hal ini sering di sebut buta. Konsep tersebut merupakan konsep umum dari definisi tuna netra. Dalam istilah lain, tuna netra dikategorikan kedalam dua kondisi, dimana kondisi buta sepenuhnya (blind) ataupun kondisi low vision. Blind atau buta sepenuhnya adalah kondisi dimana seseorang yang memiliki kondisi ketajaman penglihatan 20/200 atau kurang dari penglihatan orang yang memakai kacamata atau jangkauan penglihatan yang sangat sempit, dimana diameter jangkauan penglihatan tidak lebih dari 20 derajat. Sedangkan istilah low vision adalah istilah yang merujuk pada individu dengan kondisi penglihatan yang tergolong kerusakannya tidak berat [10]. Individu dengan kondisi ini masih bisa membaca dengan alat bantu penglihatan seperti kaca pembesar. Secara medis individu dengan
7
kategori low vision memiliki ketajaman penglihatan antara 20/70 dan 20/200 dibandung kemampuan penglihatan orang yang menggunakan kacamata. [11] Tuna netra menjadi salah satu kondisi dengan gangguan penglihatan yang memerlukan alat bantu untuk bertahan hidup tanpa bantuan orang lain. Klasifikasi tuna netra dibagi menjadi 4 bagian secara garis besar menurut Direktorat Pendidikan Luar Biasa, diantaranya : a. Berdasarkan waktu terjadinya a) Tuna netra sebelum dan setelah lahir yaitu mereka yang sama sekali tidak dapat melihat secara keseluruhan. b) Tuna netra setelah lahir atau pada usia bali dan balita c) Tuna netra pada usia sekolah atau pada usia remaja d) Tuna netra pada usia dewasa e) Tuna netra dalam usia lanjut b. Berdasarkan kemampuan penglihatan a) Tuna netra ringan (low vision) yaitu mereka yang memiliki keterhambatan dalam penglihatan tetapi mampu melakukan kegiatan yang memerlukan indra penglihatan b) Tuna netra setengah berat (partially sighted) yaitu mereka yang kehilangan bagian penglihatannya dengan bantuan kaca pembesar. c) Tuna netra berat (totally blind) yaitu mereka yang sama sekali tidak dapat melihat c. Berdasarkan pemeriksaan klinis a) Tuna netra yang memiliki ketajaman penglihatan kurang dari 20/200 dan atau memiliki bidang penglihatan kurang dari 20 derajat b) Tuna netra yang masih memiliki ketajaman penglihatan antara 20/70 sampai 20/200 yang dapat diobati. d. Berdasarkan kelainan pada mata a) Myopia merupakan penglihatan jarak dekat, bayangan tidak terfokus dan jatuh dibelalkang retina. Istilah familiarnya disebut mata minus b) Hyperopia merupakan penglihatan jarak jauh dengan bayangan tidak terfokus dan jatuh didepan retina. Istilah familiarnya disebut mata plus c) Astigmatis merupakan penyimpangan dengan penglihatan yang kabur yang disebabkan karena ketidakberesan pada kornea mata atau pada permukaan lain pada bola mata sehingga bayangan tidak terfokus.
8
II. 3.2 Tongkat Tuna Netra Tongkat tuna netra merupakan alat bantu berupa aluminium/besi ringan lurus dengan panjang setara tinggi ulu hati penggunana. Secara umum tongkat ini memiliki desain yang sama. Dimana kontruksinya berupa tabung kecil dengan panjang relatif yang memiliki pegangan terbungkus karet sehingga nyaman digunakan. Ujung dari tongkat diberikan tutup berbahan plastik ataupun karet sehingga ujung tongkat tidak licin. Untuk identitasnya, tongkat ini diberi warna putih dan merah untuk menunjukan bahwa pengguna merupakan kaum difabel.
Gambar II. 1 Tongkat konvensional Tuna netra
II. 3.3Komunikasi Serial Komunikasi serial merupakan sebuah metode kirim terima data dimana data satu persatu secara berurutan dikirim melalui satu saluran transmisi. Data berupa paket 8 bit sinyal digital, dimana tiap bit memiliki pulsa yang dikategorikan sebagai start bit, bit data dan stp bit.
Gambar II. 2 Diagram sistem komunikasi serial (Sumber : learn.sparkfun.com) 9
Agar.komunikasi.serial dapat bekerja secara optimal,.data.byte harus.diubah ke dalam bit.-.bit serial menggunakan komponen yang disebut shift register parallel-in serial-out,.kemudian data.dikirimkan hanya dengan satu jalur data saja..Hal yang serupa dikerjakan pada penerima, dimana penerima harus mengubah bit-bit serial yang diterimanya menjadi data byte yang persis seperti data semula pada pengirim, dengan menggunakan shift register serial-in parallel-out. Metode ini dibagi menjadi kedalam 2 bagian, 1) komunikasi serial sinkron dan 2) asinkron. Pada komunikasi asinkron, data dikirim tanpa support dari sinyal clock external. Pada metode sinkron, sebelum terjadi komunikasi dilakukan sinkronisasi clock antara pengirim dan penerima, sedangkan pada komunikasi asinkron tidak digunakan sinkronisasi. [12]
II. 3.4Global Positioning System (GPS) Navigasi didefinisikan sebagai teknik untuk melacak sesuatu dari suatu tempat ke tempat lainnya. [13] Teknologi navigasi didukung didukung oleh bantuan sinyal radionavigasi dengan mentransmisikan sinyal listrik dengan komponen kompleks lainnya.
Sinyal
dari
satu
radionavigasi
memungkinkan
seseorang
untuk
mengkomputasi posisi mereka. Dengan mengirimkan sinyal posisi tersebut, penerima dapat mengetahui secara pasti lokasi pengirim radionavigasi tersebut. Global Positioning System (GPS) merupakan teknologi perangkat yang digunakan untuk memperoleh informasi lokasi pengguna berdasarkan satelit. Komponen utama teknologi ini berupa satelit, pengontrol dan penerima. Satelit berfungsi sebagai penerima dan penyimpanan data yang ditransmisikan oleh stasiun control. 1) Pengontrol berfungsi sebagai pusat kendali satelit dari bumi, serta pengecekan kondisi dan umur satelit, juga menentukan dan memprediksi orbit waktu serta banyak hal lain tentang kontrol satelit. 2) Penerima berfungsi menerima informasi dari satelit dan memprosesnya untuk menentukan lokasi, waktu, ketinggian penggunanya secara realtime. Pada dasarnya penentuan posisi menggunakan GPS adalah mengukur jarak antar satelit. Sinyal yang dikirimkan oleh satelit ke GPS akan digunakan untuk menghitung waktu perjalanan. Untuk dapat menentukan posisi dari sebuah GPS dibutuhkan minimal tiga buah satelit. Setiap satelit akan memancarkan sinyal yang akan diterima oleh GPS receiver. Sinyal ini akan dibutuhkan untuk menghitung jarak dari masing – masing satelit ke GPS. Dari jarak tersebut diperoleh jari-jari lingkaran jangkauan setiap satelit. Data yang didapat telah distandarisasi National Maritime Electronic Association (NMEA), dengan uraian sebagai berikut :
10
1) Global Positioning System Fixed Data (GGA) adalah data tetap dari sebuah GPS. 2) Geographic-Latitude/Longitude (GLL) adalah posisi geografis seperti longitude dan latitude 3) GNSS DOP and Active Satelites (GSA) adalah satelit yang aktif, yaitu penurunan akurasi dan jumlah satelit yang aktif pada GPS. 4) GNSS Satelite In View (GSV) adalah satelit GNSS dalam jangkauan. 5) Recommended Minimum Specific GNSS Data (PRMC) adalah spesifikasi data minimal GNSS yang direkomendasikan. 6) Course Over Ground and Ground Speed (PVTG) adalah jalur dan kecepatan. 7) ZDA adalah waktu dan penanggalan. Tingkat akurasi lokasi dari pancaran sinyal radionavigasi berbanding lurus dengan frekuensi kerja setiap perangkat. Tingginya akurasi sistem berdasar kepada proses transmisi dan relativitas panjang gelombang, dan pengguna harus memenuhi syarat dari line of sight (LOS), LOS merupakan paraneter untuk terjadinya sebuah komunikasi data dimana sepanjang pancaran gelombang sinyal radionavigasi tergantung pada obstacle yang menghalangi jalur pancaran sinyal [13].
II. 3.5 Database Management System (DBMS) DBMS merupakan kumpulan dari data yang saling berhubungan dengan algortima pemrograman untuk mengakses data tersebut. Kumpulan data tersebut biasanya disebut sebagai database, berisikan informasi yang berkaitan dengan sebuah pengguna. Fungsi utama dari DBMS yaitu untuk menyediakan penyimpanan informasi data dimana data tersebut aman dan efisien [14]. Database didesain untuk mengatur informasi yang disimpan meliputi stuktur penyimpanan data, dan mekanisme manipulasi komputasi untuk pengambilan ulang informasi.
II. 3.6 Webserver Webserver merupakan sebuah layanan penyedia penyimpanan data yang dapat ditampilkan pada sebuah laman web. Penggunaan server ini dibagi kedalam 2 bagian, bagian pertama adalah server lokal dimana komputer pribadi digunakan sebagai media penyimpanan informasi yang nantinya berkaitan dengan database. Bagian lainnya menggunakan penyedia layanan hosting dimana penggunaan server menggunakan pihak ketiga sebagai penyedia layanan server. Pada dasarnya webserver menggunakan bahasa pemorgaman HyperText Markup Language (HTML). HTML merupakan
11
bahasa penanda yang berfungsi sebagai penampil laman pada browser [15]. Selain HTML, pada webserver juga digunakan bahasa pemrograman PHP, dimana bahasa permrograman PHP digunakan untuk untuk membangun laman web yang dinamik dan interaktif. Dinamik dalam arti ini adalah web dengan konten dapat berubah otomatis ketika laman sedang diakses. Sedangkan interaktif berarti laman dapat merespon untuk memasukan dari pengunjung [16].
II. 4
Teknologi Pendukung
II. 4.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04 Sensor ultrasonik merupakan sebuah modul elektronika yang bekerja mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan dipantulkan untuk kemudian mendapatkan informasi jarak. Cara kerja sensor ini berdasar kepada prinsip dari pantulan gelombang suara untuk mendapatkan jarak suatu benda dengan frekuensi kerjanya. Dalam hal ini, sensor ultrasonik menggunakan frekuensi yang tinggi yaitu 40.000 Hz [17] .
Gambar II. 3 Sensor ultrasonik (Sumber : Nyebarilmu.com)
Gambar II. 4 Skema rangkaian sensor ultrasonik (Sumber : elektronikadasar.info)
12
Tabel II. 2 Tabel Spesifikasi Modul Ultrasonik Tegangan Kerja
DC + 5 V
Arus Kerja
15 mA
Frekuensi Kerja
40.000 Hz
Cakupan Maksimum
4 Meter
Cakupan Minimum
3 Centimeter
Input Sinyal Pencatu
10 µS TTL
Dimensi
45 x 20 x 15 mm
Sudut Jangkauan
15o
II. 4.2 SIM 800l Sim 800l merupakan perangkat elektronik pengganti modem yang memungkinkan sistem dapat membangun komunikasi antara perangkat dengan GSM/GPRS sistem. Perangkat ini memiliki fitur Quad Band GSM/GPRS dengan frekuensi 850/900/1800/1900 MHz dimana perangkat dapat menangkap sinyal lebih optimal. Selain fitur sms dan telpon, perangkat ini memungkinkan sistem mengirim data ke internet menggunakan mode GPRS. Mode transmisi pada perangkat ini untuk GSM mode bekerja pada frekuensi 850 – 900 MHz sedangkan untuk GPRS mode bekerja pada 1800/1900 MHz. Memiliki tegangan kerja 5 V, yang langsung terkoneksi ke catuan mikrokontroler dengan konsumsi arus antara 30 – 125 mA tergantung kepada mode yang bekerja pada perangkat [18].
Gambar II. 5 SIM800l EVB versi 2 (Sumber : Geekelectronic.Io) II. 4.3 GPS NEO6MV2 GPS NEO6MV2 merupakan komponen yang bekerja sebagai penerima data dari satelit dengan informasi berupa lokasi dalam bentuk longitud dan latitud,
13
ketinggian, dan waktu. Dalam hal ini, GPS NEO6MV2 dapat menerima lokasi data dan menampilkan hasilnya dalam bentuk Serial UART, untuk mendapatkan informasi berupa lokasi dan waktu sesuai kebutuhan, untuk kemudian diproses dalam tampilan map.
Gambar II. 6 Modul GPS NEO6MV2 (Sumber : makerlab-electronics.com) Tabel II. 3 Spesifikasi GPS NEO6MV2 Tipe penerima : 50 kanal, GPS L1 frekuency, C/A Code. SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS Sensitivitas penjejak & navigasi : -161 dBm (reakuisisi dari blank-spot: -160 dBm) Sensitivitas saat baru memulai : -147 dBm pada cold-start, -156 dBm pada hot start Kecepatan pembaharuan data / navigation update rate : 5 Hz Akurasi penetapan lokasi GPS secara horizontal : 2,5 meter (SBAS = 2m) Rentang frekuensi pulsa waktu yang dapat disetel : 0,25 Hz hingga 1 kHz Akurasi sinyal pulsa waktu : RMS 30 ns (99% dalam kurang dari 60 ns) dengan granularitas 21 ns atau 15 ns saat terkompensasi Akurasi kecepatan : 0,1 meter / detik II. 4.4 DFPlayer Adalah modul audio sederhana untuk dapat menyimpan dan mentransmisikan audio yang disimpan di micro sd ke mikrokontroller menggunakan komunikasi serial untuk
dijadikan
luaran
suara.
Mempunyai
sampling
rate
(kHz):
8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48 dengan akses kontrol dapat diprogram. Mampu memutar suara dengan format MP3, WAV, dan WMA. Bekerja pada serial transmisi dengan metode asinkron via PC dengan standar baudrate 9600 bps [19].
Gambar II. 7 DF Player Mini (Sumber : robotics.org.za) 14
II. 4.5 Mikrokontroller Arduino Uno Merupakan komponen utama dalam pembuatan sistem ini, dimana pusat kendali seluruh sistem berada di mikrokontroller ini. Menggunakan chip ATMega 328 dengan 14 input terdiri dari 6 pin analog dan 6 pin digital dengan frekuensi osilator 16 Mhz. ATmega328 memiliki memory 32 KB (dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader). Memori 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat baca tulis dengan libari EEPROM). Masing-masing dari 14 pin UNO dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan perintah fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead() yang menggunakan tegangan operasi 5 volt. Tiap pin dapat menerima arus maksimal hingga 40mA dan resistor internal pull-up antara 20-50kohm. Daya kerja yang digunakan adalah tegangan 7 – 12 V dari catuan. Mikrokontroller ini menggunakan komunikasi serial untuk berkomunikasi dengan perangkat lainnya. Menyediakan UART TTL untuk komunikasi serial yang tersedia pada pin 0 dan 1 [20].
Gambar II. 8 Mikrokontroller Arduino Uno (Sumber : iLearninig.me) Tabel II. 4 Spesifikasi Arduino Uno Microcontroller Operating Voltage Input Voltage (recommended) Input Voltage (limits) Digital I/O Pins Analog Input Pins DC Current per I/O Pin DC Current for 3.3V Pin Flash Memory SRAM EEPROM Clock Speed Length Width Weight
ATmega328 5V 7-12V 6-20V 14 (of which 6 provide PWM output) 6 40 mA 50 mA 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader 2 KB (ATmega328) 1 KB (ATmega328) 16 MHz 68.6 mm 53.4 mm 25 g
15
II. 4.6 Catu Daya Pada sistem ini catu daya yang digunakan baterai isi ulang berjenis lithium ion dengan tegangan 3.7 V untuk memberikan suplai listrik kepada sistem keseluruhan. Baterai yang digunakan merupakan baterai dengan kapasitas 750 mAh untuk kebutuhan pencatuan arduino maupun catu luar.
Untuk memenuhi spesifikasi
pencatuan arduino, 2 baterai ini dipasang secara pararel untuk mendapatkan nilai tegangan > 7 V.
Gambar II. 9 Baterai lithium ion (Sumber : olightworld.com) II. 4.7 LM2596 Adalah sebuah perangkat elektronik dapat mengubah tegangan variabel yang dapat diatur dengan jarak yang telah ditentukan. Dalam hal ini LM2596 berfungsi sebagai step down tegangan dimana tegangan akan bisa diturunkan sesuai dengan kebutuhan. Untuk eksternal digunakan perangkat ini untuk menurunkan tegangan dari > 7 V ke 5 V sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan.
Gambar II. 10 LM2596 Step down buck DC converter (Sumber : minikits.com.au) Tabel II. 5 Spesifikasi Perangkat Input
4-35V DC
Output
1.23V-30V DC
Current Output
2A
Efisiensi
92%
Chip Gen
LM2596
16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III. 1
Persiapan Pembuatan sistem berdasar pada metoda yang sudah ada dengan beberapa
perbandingan. Persiapan pembuatan sistem meliputi pembuatan blok diagram sistem, ilustrasi sistem yang akan diusulkan, algoritma dengan diagram alir sistem keseluruhan, pemilihan komponen yang digunakan berdasarkan kepada spesifikasi sistem.
III. 1.1 Blok Diagram Pembuatan tugas akhir ini dibagi menjadi dua bagian sistem, yaitu sistem pemindai dengan komponen utama sensor ultrasonik dan sistem tracking dengan komponen utama GPS dan SIM800l sebagai media transmisi data. Sistem pertama berfungsi sebagai sumber informasi dari sistem dimana ultrasonik mendeteksi objek dihadapan pengguna dengan luaran berupa jarak yang kemudian diolah untuk menjadi informasi suara. Sedangkan sistem lain bekerja untuk mendapatkan lokasi pengguna dalam hal ini tuna netra sebagai informasi untuk kerabat. Selain itu sistem ini memungkinkan kerabat mendapatkan notifikasi apabila pengguna mengalami hal darurat. Notifikasi akan dikirim melalui sms berisikan link lokasi terakhir si pengguna.
Gambar III. 1 Blok Diagram Keseluruhan Dari diagram blok diatas, berikut merpakan uraian fungsi dari masing masing blok sistem keseluruhan :
17
1) Sensor Ultrasonik
: Sebagai pusat informasi jarak pemindai ke objek terpindai
2) DF Player Mini
: Luaran suara yang disajikan untuk Pengguna
3) Earphone
: Penerima informasi suara
4) GPS
: Sumber informasi keberadaan lokasi Pengguna
5) SIM 800l
: Media transmisi untuk pengiriman data lokasi ke Webserver serta SMS darurat
6) Mikrokontroller
: Sebagai pusat kendali seluruh modul dengan pengolahan data yang diinginkan
III. 1.2 Skema Elektronik III. 1.2.1Skema Sistem Keseluruhan
Gambar III. 2 Skema elektronik sistem keseluruhan Sistem keseluruhan dirancang sebuah skema elektronik dengan penggunaan perangkat lunak eagle. Skema dibuat dengan mengintegrasikan seluruh modul yang digunakan oleh sistem dengan mikrokontroller arduino sebagai inti kontrol. Skema dibuat dengan konsep menjadi bagian terintegrasi keseluruhan. Nantinya skema yang dibuat akan direalisasikan dengan pembuatan jalur Printed Circuit Board (PCB) sehingga komponen dapat dipermanenkan.
18
III. 1.3 Perancangan Algoritma Pembuatan algoritma dibuat sesuai dengan urutan sistem bekerja. Dimulai dari sistem pertama, dimana pendeteksian objek dengan penggunaan sensor ultrasonik. Penggunaan sensor ultrasonik digunakan untuk mendapatkan jarak dari pengguna ke objek terdekat. Jarak digunakan untuk dijadikan parameter sistem yang lain bekekrja, dalam hal ini jarak ditentukan sejauh 1 meter dihitung dari jarak pendeteksian. Mikrokontrol mengolah jarak dari inputan ultrasonik, apabila jarak yang terdeteksi sesuai dengan sensor maka mikrokontoller mengambil data suara dari DF Player untuk dijadikan outuput suara dan diputar melalui earphone sehingga suara terdengar lebih efisien tanpa adanya interferensi suara. Sistem kedua bekerja ketika GPS menerima data dari satelit, data mentah diolah oleh mikrokontroler dengan hanya mengambil data longitude, latitude serta waktu. Data yang telah diolah dikirim oleh modul sim800l dengan mode GPRS untuk data yang akan ditampilkan di web ke server yang telah dibuat serta SMS darurat untuk peringatan darurat dari pengguna. Data dikirim selama 10 menit sekali untuk update yang berkelanjutan. Data yang sudah tersedia di server dapat diakses di laman web berupa tampilan maps.
III. 1.4 Perancangan Diagram Alir Perancangan diagram alir dalam sistem yang dibuat terbagi kedalam 3 bagian utama, yaitu pemindai, tracking, dan aplikasi. Diagram alir meliputi proses kerja sistem dimulai sampai berakhirnya sistem bekerja. Untuk sistem keseluruhan diperlihatkan diagram alir seperti berikut :
Gambar III. 3 Diagram alir sistem keseluruhan
19
III. 1.4.1Diagram Alir Pemindai Pemindai merupakan komponen utama dalam kinerja sistem ini, diagram alir menjelaskan beberapa tahapan kerja dari sistem yang diurutkan. Dibuat sesuai dengan algoritma yang telah dikonsep untuk dijadikan acuan pembuatan diagram alir ini. Pada tahapan ini sensor dikategorikan sebagai 3 kategori pindaian, sensor kanan, depan dan kiri sebagai pemindai 3 sudut jangkauan. Masing-masing memiliki sudut jangkauan sebesar 15o dengan jarak pindai sejauh 4 meter. Dalam algoritma ini masing-masing sensor diprogram untuk menjangkau objek terjauh berjarak 1 meter dihitung dari sensor. Sistem bekerja apabila memindai objek dengan paramater yang ditentukan maka akan mengirim sinyal ke modul lain untuk mendapatkan informasi berupa suara. Tiap informasi berisi jarak dengan parameter yang telah ditentukan, dimana dalam hal ini parameter jangkauan adalah 1 meter, 50 cm dan < 30 cm tiap sensor. Sistem akan bekerja secara looping terus menerus ketika alat dinyalakan.
Gambar III. 4 Diagram alir sistem pemindai
III. 1.4.2Diagram Alir Tracking Pada sistem ini, diagram alir dibuat berdasarkan kinerja sistem yang berurutan. Dalam hal ini ketika sistem dinyalakan, GPS akan menerima data yang dikirim oleh satelit. Apabila parameter koneksi antara GPS dengan satelit telah terpenuhi, maka GPS akan menerima data mentah dari satelit untuk kemudian diolah
20
di mikokontroler. Data yang diperlukan dalam hal ini adalah longitud dan latitud saja untuk kemudian dimasukan kedalam variabel lalu dikirim oleh SIM800l. Ketika sistem dinyalakan, SIM800l akan dalam keadaan siap untuk mengirim data, dengan indikasi led yang ada pada perangkat berkedip dengan jarak waktu 3 detik sekali. Setelah GPS dikemas dalam variabel, SIM800l mengirim perintah AT + Command untuk mengirim data melalui sistem GPRS kedalam server yang telah dibuat. Untuk efisiensi penyimpanan, pengiriman data digunakan waktu penundaan selama 5 menit sekali. Sesuai dengan mobilitas si pengguna. Untuk menampilkan data di laman web, dibuat protokol khusus untuk menampilkan data dari database ke laman web yang telah dibuat dengan metode GET. Apabila data telah ditampilkan di laman, lokasi bisa langsung diakses dengan menyesuaikan id pengguna pada menu yang telah disediakan di laman web.
Gambar III. 5 Diagram alir sistem tracking
21
III. 1.4.3Diagram Alir Notifikasi SMS Untuk sistem kerja notifikasi, digunakan swicth untuk mengirim pesan singkat berisi link dari lokasi pengguna. Cara kerja sistem ini menggunakan metode if, dimana swicth diinisialisasi sebagai biner 0. Apabila pengguna menekan switch tersebut, switch akan merubah biner 0 ke 1 yang artinya SIM800l akan secara otomatis mengirim pesan ke nomer yang sudah ditentukan untuk mengirim pesan yang dapat diatur pada program. Setelah pesan dikirim, program ditunda selama 5 detik untuk kemudian mengubah kembali nilai switch ke 0. Sistem bekerja secara loop terus menerus sepanjang sistem dinyalakan.
Gambar III. 6 Diagram alir notifikasi SMS
III. 1.5 Perancangan Mekanik Tongkat Sistem menggunakan tongkat konvensional modifikasi pada tongkat dengan ditambahkannya perangkat yang nantinya akan dibuat berbentuk case yang dipasang pada bagian bawah tongkat. Selain perancangan casing, ada tambahan lain berupa roda pada ujung tongkat untuk mengurangi beban pengguna ketika menggunakan tongkat dengan beban tambahan perangkat yang sudah ditambahkan.
Gambar III. 7 Desain case
22
Gambar III. 8 Kontruksi tongkat modifikasi III. 2
Simulasi Simulasi pada sistem dilakukan dengan beberapa tahapan teknis sesuai
dengan pembagian sistem. Simulasi dilakukan dengan menjalankan langsung beberapa modul dengan tujuan kesesuaian modul dengan sistem yang ingin dicapai. Modul dijalankan satu persatu sesuai fungsi. Dalam hal ini simulasi dilakukan hanya untuk sistem pemindai. Sistem pemindai meliputi mikrokontroller, sensor ultrasonik, LED, dan program yang dibuat di perangkat lunak Arduino IDE. Simulasi menggunakan perangkat lunak proteus untuk peraancangan sistem sebelum realisasi.
III. 2.1 Simulasi Pemindai
Gambar III. 9 Simulasi Pemindai Simulai pemindai yaitu simulasi sensor ultrasonik dengan mikrokotroller sebagai ujicoba akurasi jarak dengan notifikasi berupa led, dalam hal ini digunakan hanya 1 sensor ultasonik sebagai simulasi dengan 1 led sebagai batas ambang dari jarak yang terdeteksi. Cara kerja simulasi ini ultrasonik diberi batas jarak sejauh 1 meter. Apabila objek mendekat dan mencapai batar tersebut, led akan menyala.
23
Gambar III. 10 Simulasi ketika objek ≥ 1 m led mati
Gambar III. 11 Simulasi ketika objek ≤ 1 meter led menyala
24
III. 2.2 Simulasi Web dan Database Simulasi web dan database dilakukan dengan penggunaan server lokal sebagai media penyimpanan. Simulasi ini dilakukan untuk mengetahui kekurangan apa saja yang harus diperbaiki sebelum proses upload dilakukan kedalam penyedia layanan hosting. III. 2.2.1Simulasi Database Simulasi database menggunakan server lokal MySql dengan platform XAMPP. Tahapan simulasi meliputi membuat tabel sesuai kebutuhan pengunaan sistem.
Gambar III. 12 Simulasi pembuatan database pada server lokal III. 2.2.2Simulasi Web Tahapan pada simulasi ini yaitu meliputi pembuatan laman web dengan penggunaan template web yang sudah tersedia dengan mengganti komponen komponen penting yang akan menjadi tampilan web. Pada proses ini, pembuatan tampilan web dibuat menggunakan bahasa pemrograman HTML untuk setiap halaman.
Gambar III. 13 Laman awal tampilan web 25
III. 2.3 Simulasi PCB Pada tahapan ini, dibuat simulasi untuk pembuatan PCB dengan menggunakan perangkat lunak proteus. Pembuatan PCB disesuaikan dengan ukuran desain case yang dapat dipasang di tongkat. Dalam hal ini, pembuatan PCB menggunakan ukuran 120 mm x 80 mm dengan penyesuaian komponen yang akan dipasang pada PCB. Karena keterbatasan tempat dengan banyaknya komponen yang digunakan, dalam pembuatan PCB ini digunakan PCB jenis double layer dengan pembuatan jalur pencatuan pada layar bawah dan jalur komponen pada layer atas.
Gambar III. 14 Pembuatan PCB double layer
III. 3
Realisasi Realisasi sistem meliputi beberapa tahapan teknis, yang merupakan realisasi
dari konsep serta simulasi yang telah dilakukan. Realisasi sistem diantaranya yaitu realisasi perangkat keras, realisasi perangkat lunak, dan realisasi mekanik. Realisasi perangkat keras meliputi pembuatan PCB, perangkaian tiap modul, integrasi modul dalam PCB serta pengkabelan. Pada realisasi perangkat lunak dilakukan realisasi pembuatan program-program perintah pada mikrokontroller, pembuatan database serta pembuatan aplikasi. Realisasi mekanik meliputi penyelesaian akhir pembuatan sistem dimana sistem telah berjalan dengan baik dengan tambahan case untuk desain pengaplikasian di alat pokok yang digunakan.
III. 3.1 Realisasi Perangkat Keras Realisasi perangkat keras merupakan realisasi dari simulasi yang telah dilakukan. Perangkat keras dalam hal ini adalah semua komponen yang digunakan dalam sistem. Komponen yang digunakan disusun dan dilakukan perakitan sesuai dengan simulasi yang telah dilakukan. Tahap realisasi ini dibagi menjadi beberapa
26
bagian, antara lain realisasi PCB, merakit modul di papan kerja, serta pengkabelan seluruh modul.
III. 3.1.1Realisasi PCB Realisasi PCB dilakukan untuk pengintegrasian seluruh sistem yang digunakan akan digunakan dalam satu board yang sudah dibuat jalur untuk sistem pengkabelannya. PCB ini dibuat dengan bahan board FR2 yang memenuhi spesifikasi untuk pembuatan sebuah PCB.
Gambar III. 15 Hasil cetakan PCB
III. 3.1.2Realisasi Perakitan Perakitan adalah langkah teknis dalam melakukan integrasi modul keseluruhan. Proses ini merupakan langkah lanjutan dari simulasi dimana dasar dari perakitan ini merupakan hasil simulasi, dengan media pengkabelan yang dimuat dalam PCB. Perakitan dalam hal ini dilakukan secara keseluruhan dengan memasang seluruh komponen yang digunakan kedalam satu PCB.
Gambar III. 16 Perakitan sistem keseluruhan 27
III. 3.1.3Realisasi Pengkabelan Realisasi pengkabelan meliputi proses pembuatan kabel diluar sistem pengkabelan yang dilakukan pada PCB. Proses ini diantaranya melakukan pengkabelan untuk sistem catu daya sistem dan pengakabelan untuk tombol darurat pada tongkat.
III. 3.2 Realisasi Perangkat Lunak Realisasi perangkat lunak meliputi proses realisasi yang dilakukan dan/atau bagian dari perangkat lunak untuk mendukung sistem yang akan dibuat. Realisasi perangkat lunak terdiri dari beberapa tahapan mengenai sistem dengan penggunaan perangkat lunak. Terdiri dari realisasi program sistem, pembuatan database serta pembuatan web. III. 3.2.1Realisasi Program Pemindai Realisasi program pemindai adalah sekumpulan perintah yang diintegrasikan menjadi sebuah program untuk membuat sistem pemindai objek. Tahapan pembuatan program sesuai dengan algoritma dengan berdasar kepada diagram alir yang telah dibuat. Dalam hal ini program pemindai dibuat dalam perangkat lunak Arduino IDE sebagai antarmuka antara komputer dengan mikrokontroller.
Gambar III. 17 Kelas Sensor Kiri Program pemindai dibuat berdasarkan arah pindaian dengan membentuk sebuah kelas tiap sensor. Sehingga memudahkan pemanggilan pada saat looping. Tiap
28
sensor memiliki kelas masing-masing sesuai cara kerja sistem. Proses pemanggilan kelas dilakukan pada kelas loop sehingga memudahkan akses program.
Gambar III. 18 Pemanggilan tiap kelas sensor
III. 3.2.2Realisasi Program Kirim Data Program pengiriman data dilakukan pada kelas loop dengan memanggil kelas SubmitHTTPRequest yang telah dibuat untuk memudahkan pemrograman. Sementara untuk kontruksi data yang diterima dari GPS dilakukan pada kelas loop.
Gambar III. 19 Program kontruksi data & pengiriman
III. 3.2.3Realisasi Database Sistem ini menggunakan database dengan berbasis webserver dalam pengoprasian laman web. Penggunaan database dalam sistem dibutuhkan untuk penyimpanan data di web yang dapat diakses oleh pengguna lain lewat internet. Data diambil dan diproses menjadi tampilan visual maps pada laman web. Database yang digunakan dalam sistem ini yaitu MySql sebagai layanan penyedia pembuatan database. Dalam sistem ini database yang dibuat meliputi 5 attribut dengan masing masing diantaranya yaitu id pengguna, latitude, longtude, tanggal dan waktu.
29
Gambar III. 20 Penggunaan MySQL sebagai database server pada penyedia hosting
Gambar III. 21 Kontruksi database dengan data yang telah diinputkan
III. 3.2.4Realisasi Web Realisasi web dibuat menggunakan beberapa bahasa pemrograman seperti HTML,
CSS
dan
PHP
sebagai
komponen
utama
sebuah
web.
Dalam
pengaplikasiannya, web dibangun menggunakan template yang telah tersedia dengan merombak isi dari program tersebut sesuai dengan yang diinginkan. Untuk layanan hosting, digunakan laman awardspace.com yang menyediakan layanan hosting secara gratis sesuai dengan kebutuhan. Dengan layanan hosting, laman web yang dibuat dapat diakses secara umum lewat koneksi internet. Laman web yang dibuat memiliki domain http://blindproject2019.dx.am.
Gambar III. 22 Laman awal web
30
Dalam laman ini, terdapat beberapa fitur yang dapat diakses diantaranya laman database dan laman maps. Pada laman database ditampilkan data masuk yang dikirim dari sistem alat yang sesuai dengan id pengguna. Pada laman ini dapat diakses tanggal dan waktu serta lokasi pengguna.
Gambar III. 23 Laman database Pada web juga terdapat laman maps yang memungkinkan publik dapat melihat lokasi pengguna sesuai dengan id pengguna yang dimasukan. Akses lokasi berdasar pada pengiriman data dari sistem yang terintegrasi database.
Gambar III. 24 Laman maps
31
III. 3.3 Realisasi Mekanik Realisasi mekanik meliputi realisasi akhir dari perangcangan sistem secara keseluruhan. Pada tahapan ini dibuat skema dari mekanik sistem yang akan digunakan. III. 3.3.1Realisasi Kemasan Realisasi kemasan dalam sistem ini dibuat berdasar kepada hasil perancangan. Pembuatan kemasan ini nantinya akan dipasang dengan seluruh komponen yang digunakan untuk menjadi kontruksi modifikasi tongkat.
Gambar III. 25 Reaslisasi kemasan
32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV. 1 Pengujian Pada pembahasan ini, dilakukan pengujian pada sistem dengan melakukan berbagai tahapan. Tahapan pengujian meliputi pengujian perangkat secara terpisah untuk memastikan sistem bekerja dengan baik untuk kemudian diintegrasikan secara menyeluruh. Pengujian perangkat berdasar kepada hasil simulasi sistem yang telah direalisasikan. Dibagi menjadi 2 bagian pengujian, dimana setiap bagian diuji untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Sistem yang diuji meliputi bagian pemindai dan bagian tracking. Bagian pemindai dilakukan pengujian untuk mendapatkan akurasi pindaian yang sesuai simulasi. Bagian tracking dilakukan pengujian untuk mendapatkan lokasi dengan akurasi jarak efisien untuk mendapatkan realtime location dari pengguna untuk kemudian dikirim ke server penyimpanan melalui jaringan GPRS yang dibangkitkan SIM800l. Selanjutnya pengujian web dengan menginputkan data masukan yang diterima dari sistem tracking untuk kemudian ditampilkan pada laman.
IV. 1.1Parameter yang Diuji Pada tahap pengujian, dilakukan beberapa parameter yang menjadi bahan pengujian, diantaranya : 1. Jumlah konsumsi arus pada sistem 2. Akurasi sensor ultrasonik 3. Akurasi pemosisian lokasi pengguna
IV. 1.2Gambaran Situasi Pengujian Tahap pengujian sistem dilakukan pada beberapa kondisi, untuk mengetahui kinerja perangkat pada beberapa kondisi. Pengujian dibeberapa lokasi diantaranya di ruangan di sebelah Lab. TA untuk menguji kemampuan penerimaan dari GPS receiver dan kemampuan pengiriman data pada akses sinyal yang cukup untuk SIM800l. Pengujian dilakukan di ruangan tertutup di dalam bangunan dengan jangka waktu yang lama untuk proses kinerja sistem yang bekerlanjutan. Selain pada satu titik, pengujian dilakukan secara mobile untuk melihat lokasi secara realtime. Sedangkan untuk pengujian sensor ultrasonik hanya dilakukan satu kali pengujian. Pengujian sistem pemindai dilakukan dengan perangkat pemutar suara DFPlayer untuk menguji akurasi sensor jarak sesuai dengan yang ditentukan. Alat yang digunakan dalam pengujian ini disajikan pada tabel berikut:
33
Tabel III. 1 Penggunaan alat ukur dan perangkat pendukung No
Nama Alat
Fungsi
Spesifikasi Alat
Mengukur 1
konsumsi arus dan
Multimeter
tegangan sistem
Sanwa
keseluruhan 2.
Meteran
3.
Laptop
Mengukur jarak sensor ultrasonik Serial monitor untuk luaran GPS
30 cm
Arduino IDE
Perbandingan 4.
lokasi yang
Google Maps
diterima dengan
-
lokasi pengguna
IV. 1.3 Gambaran Pelaksanaan Pengujian IV. 1.3.1Pengujian Sensor Ultrasonik dan DFPlayer Pada tahap ini, sensor dilakukan pengujian dengan memindai objek yang berada dihadapan sensor, dengan menampilkan luaran berupa jarak pada serial monitor yang terdapat pada perangkat lunak Arduino IDE. Setelah didapat jarak sesuai paramateter, perangkat DFPlayer akan menjadi luara suara dengan parameter yang telah ditentukan sesuai jarak pindaian.
Gambar IV. 1 Ilustrasi pengukuran
34
1. Metode Pengujian a. Konfigurasi setiap pin pada sensor dan modul pemutar suara sesuai dengan konfigurasi pada program yang telah dibuat diintegrasikan dengan mikokontroler. b. Konfigurasi dan sinkronisasai program pada perangkat lunak Arduino IDE dengan pin yang digunakan. c. Program yang telah dikonfigurasi dicek sebelum dilakukan upload pada board. d. Mengamati hasil luaran sensor dari serial monitor. e. Membandingkan luaran suara dengan parameter yang telah dikonfigurasi pada programan sesuai spesifikasi parameter luaran suara.
IV. 1.3.2Pengujian GPS dan SIM800l Tahapan pengujian ini meliputi penerimaan data pada perangkat GPS dengan konfigurasi data yang diperlukan untuk kemudian dikirim melalui SIM800l ke laman web. Data yang berhasil diterima dibandingkan dengan posisi sebenarnya dengan melacak posisi pada perangkat lunak Google Maps. Selain itu pengujian perangkat SIM800l dilakukan untuk mengetahui kecepatan penangkapan sinyal pada beberapa kondisi dan lokasi berbeda, juga kecepatan pengiriman data yang didapat dari GPS ke laman web. 1. Metode Pengujian a. Konfigurasi
pin
yang
digunakan
perangkat
teringerasi
pada
mikrokontroler. b. Konfigurasi dan sinkronisasai program pada perangkat lunak Arduino IDE dengan pin yang digunakan c. Mengamati data yang masuk dengan indikator led pada perangkat GPS berkedip. d. Membandingkan data yang masuk dengan posisi sebenarnya. e. Mengirimkan data yang telah di proses oleh mikokontroler dengan indikator led pada SIM800L berkedip selama 3 detik berkelanjutan. f. Mengamati serial monitor untuk parameter data terkirim.
35
IV. 1.3.3Pengujian Web Pengujian web dilakukan untuk memastikan data yang dikirim dari perangkat SIM800l dapat terinput ke database untuk kemudian ditampilkan pada laman sehingga data dapat diakses pada laman web. 1. Metode Pengujian a. Membuat link url dengan metode GET dengan stuktur kontruksi url sesuai dengan sql dari input atau update database. b. Mengisi parameter input pada link dengan data dummy (data acak) untuk pengujian masukan data. c. Membandingkan data inputan dengan tampilan pada laman
IV. 2
Hasil Pengujian
IV. 2.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik dan DFPlayer Pengujian dilakukan pada tanggal 18 Mei 2019 dengan melakukan beberapa tahapan untuk mendapatkan data luaran suara dari sensor. Pengujian dilakukan dengan menggunakan objek padat berukuran 30 x 15 cm sebagai objek pemindaian. Setelah dilakukan pengujian pada perangkat pemindai, didapat hasil pengujian yang disajikan pada tabel IV. 2. Luaran suara dimuat dalam angka mengartikan suara dengan artian nomor sebagai identitas suara.
Gambar IV. 2 Tampilan serial monitor untuk tampilan jarak terdeteksi
Pada pengujian sensor ultrasonik, digunakan objek padat dengan jarak yang sudah ditentukan. Gambar IV. 2 menunjukan hasil pemindaian objek yang disimpan dihadapan masing-masing sensor untuk mendapatkan nilai dari jarak yang dibutuhkan.
36
Tabel III. 2 Tabel hasil pengujian sensor ultrasonik dan DFPlayer No.
Jarak Sensor
Tanggal
Jarak Terukur
Luaran Suara
Percobaan
Kanan
Depan
Kiri
Kanan
Depan
Kiri
Kanan
Depan
Kiri
1
18/05/2019
100
100
100
98
98
98
(3)
(6)
(9)
2
18/05/2019
80
80
80
78
78
78
(2)
(5)
(8)
3
18/05/2019
60
60
60
58
58
58
(2)
(5)
(8)
4
18/05/2019
50
50
50
48
48
48
(2)
(5)
(8)
5
18/05/2019
20
20
20
18
18
18
(1)
(4)
(9)
Keterangan : Bunyi luaran suara berdasarkan nomor : 1) “objek disebelah kanan anda sudah dekat, anda disarankan untuk berbelok” 2) “hati-hati, ada objek disebelah kanan anda berjarak 50 cm”. 3) “peringatan, ada objek disebelah kanan anda berjarak 1 meter”. 4) “objek dihadapan anda sudah dekat, anda disarankan untuk berbelok”. 5) “hati-hati, ada objek dihadapan anda berjarak 50 cm”. 6) “peringatan, ada objek dihadapan anda berjarak 1 meter”. 7) “objek disebelah kiri anda sudah dekat, anda disarankan untuk berbelok”. 8) “hati-hati, ada objek disebelah kiri anda berjarak 50 cm”. 9) “peringatan, ada objek disebelah kiri anda berjarak 1 meter”.
Hasil pengujian pada tabel IV. 2 menyajikan data hasil pengujian. Hasil pengujian dilakukan secara random dengan jarak jangkauan yang berbeda. Dari hasil pengujian tersebut didapat bahwa hasil pemindaian berbanding lurus dengan luaran suara dengan perbedaan data sebanyak 2 mm. Pada pengukuran sensor dengan jarak 100 cm, luaran suara yang keluar menandakan objek yang terpindai berada pada jarak 98 cm, menandakan bahwa akurasi sensor yang digunakan mencapai akurasi 98%., dengan kalkulasi : 𝐴𝑘𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 =
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑡𝑒𝑟𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎𝑖 𝑥 100 % 𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎
IV. 2.2 Hasil Pengujian GPS dan SIM800l Pengujian pada sistem ini yaitu dengan melakukan pengamatan pada data yang diterima pada GPS receiver. Perangkat mulai menerima data dengan indikator led berkedip secara periodik dengan waktu kedipan 1 detik. Pengujian dilakukan seraca
37
acak dengan berbagai kondisi pengujian baik di dalam maupun di luar ruangan. Data yang diterima kemudian diolah untuk kemudian dikirim.
Gambar IV. 3 Proses terima data GPS dan pengirimannya Gambar diatas menunjukan proses penerimaan data yang diambil dari GPS untuk kemudian dikirim melalui SIM800l dengan protokol sinyal GPRS ke laman web. Data yang diterima disajikan pada tabel IV. 3 dibawah ini : Tabel III. 3 Data hasil penerimaan perangkat GPS No
Waktu Kerja
Data yang diterima
Status Pengiriman
GPS
Longitude
Latitude
Data
1.
5,7 menit
-6.870032
107.572040
Terkirim
2
4, 8 menit
-6.866021
107.575126
Terkirim
3.
5 menit
-6.8661877
107.575132
Terkirim
4.
4,8 menit
-6.865972
107.574579
Terikirim
5.
5 menit
-6.8661398
107.575057
Terkirim
Setelah data yang diterima diolah menjadi 2 bentuk longitude dan latitude, data dibandingkan dengan lokasi yang ada dengan perangkat lunak google maps. Tahapan ini dibutuhkan untuk memastikan bahwa akurasi data yang diterima dengan lokasi sebenarnya tinggi. Perbandingan ini dilakukan dengan mencari koordinat yang diterima pada perangkat lunak google maps.
38
Gambar IV. 4 Perbandingan lokasi penerimaan GPS
Pada sample data yang diambil, dilakukan pengujian dengan memasukan koordnat yang telah diterima GPS dengan lokasi sebenarnya. Terlihat bahwa lokasi yang diterima sama dengan lokasi sebenarnya. Dengan begitu, akurasi data yang diterima oleh perangkat GPS yang digunakan pada sistem mencapai akurasi 100%.
IV. 2.3 Hasil Pengujian Web Pengujian web dilakukan untuk memastikan data masuk dan ditampilkan pada laman utama. Pengujian web dilakukan dengan menginput data acak pada url yang dibuat sebelumnya dengan luaran tampilan pada laman web.
Gambar IV. 5 Proses input data acak
39
Gambar IV. 6 Data berhasil ditampilkan Dari hasil pengujian, data yang ditampilkan sama dengan data yang diinputkan. Dengan begitu bisa disimpulkan bahwa web telah berjalan dengan baik.
Jarak Pengujian
IV. 3 Grafik Pengujian
Sensor Kanan 150 100
100 98
80 78
60 58
50
50 48
20 18
0 1
2
3
4
5
Pengujian ke Jarak Terukur
Jarak Sensor
Jarak Pengujian
Gambar IV. 7 Grafik pendeteksian sensor kanan
Sensor Depan 150 100 50 0
100 98
1
80 78
60 58
2
50 48
3
4
20 18 5
Pengujian ke Jarak Terukur
Jarak Sensor
Gambar IV. 8 Grafik pendeteksian sensor depan
40
Jarak Pengujian
Sensor Kiri 150 100
100 98
80 78
60 58
50
50 48
20 18
0 1
2
3
4
5
Pengujian ke Jarak Terukur
Jarak Sensor
Gambar IV. 9 Grafik pendeteksian sensor kiri Grafik pengujian yang didapat dari data hasil pengujian sensor pemindaian meliputi seluruh sensor menunjukan bahwa data terukur yang diukur menggunakan meteran memiliki selisih perbandingan data dari sensor hanya 2% dari keseluruhan sosneor yang telah dilakukan pengujian.
41
BAB V PENUTUP V. 1 Kesimpulan Dari seluruh tahapan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa sistem terintegrasi dapat memindai objek dengan jarak yang telah ditentukan. Jarak digunakan sebagai parameter untuk informasi objek yang terpindai didepannya, dengan luaran suara sesuai dengan jarak yang telah ditentukan. Perbandingan data antara data terukur dan data dari sensor menghasilkan selisih 2% secara keseluruhan. Sistem juga dapat menentukan lokasi secara realtime dengan menggunakan GPS sebagai penerima data koordinat lokasi pengguna. Data yang diterima diproses untuk kemudian ditransmisikan melalui jaringan GPRS untuk ditampilkan di laman web. Perbandingan data terpindai dengan lokasi sebenarnya menghasilkan selisih 0 % untuk satu data sampel. Penyimpanan data koordinat dalam laman web diolah untuk menampilkan markup lokasi pengguna secara realtime. Secara keseluruhan sistem bekerja dengan baik.
V.2
Saran Sistem yang dibuat masih memiliki kekurangan, untuk pengembangan sistem
disarankan untuk : 1. Menggunakan image processing untuk pendeteksian serta analisa objek yang terpindai oleh ultrasonik. 2. Dilakukan perancangan kontruksi tongkat sesuai dengan pengguna. 3. Memuat informasi yang lebih rinci mengenai jarak.
42
DAFTAR PUSTAKA
[1] E. R. K. A. F. M. J. S. O. Irwanto, "Analisis Situasi Penyandang Disabilitas di Indonesia : Sebuah Desk Review," November 2010. [2] M. Syafi'ie, "Pemenuhan Aksesibilitas Bagi Penyandang Disabilitas," Inklusi , vol. I, p. 272, 2014. [3] Liputan 6, "Liputan 6.com," 7 Nov 2016. [Online]. Available: google.com/amp/s/m.liputan6.com/amp/2645336/trotoar-jakarta-belum-ramahbagi-tunanetra. [Accessed 3 Maret 2019]. [4] Tribun Jabar, "Tribun Jabar News," 21 Agustus 2017. [Online]. Available: jabar.tribunnews.com/2017/08/21/tunanetra-keluhkan-trotoar-yang-rusak-damrambu-lalu-lintas-yang-tidak-berfungsi. [Accessed 3 Maret 2019]. [5] C. Nilawati, Mengenal The White Cane, Tongkat Tunanetra dan Aneka Jenisnya, Jakarta: Tempo.Co, 2018. [6] C. Setiawan, Prototype Alat Bantu Tuna Netra Berupa Tongkat Menggunakan Arduino dan Sensor Ultrasonik, Malang : Sekolah Tinggi Informatika & Komputer Indonesia , 2017. [7] A. SetraNingrat, "Tongkat Pintar Untuk Alat Bantu Tuna Netra," Bandung, 2015. [8] E. K. A. S. R. U. A. S. Renstra C. G. Tangdiongan, "Rancang Bangun Alat Bantu Mobilitas Penderita Tunanetra Berbasis Microcontroller Arduino Uno," EJournal Teknik Elektro dan Komputer , vol. 6, pp. 79 - 86, 2017. [9] K. T. Atmojo, "Alat Bantu Jalan Untuk Tuna Netra Dengan Sensor Pendeteksi Lubang Berbasis Mikrokontroller AT - Mega 8," Yogyakarta, 2012. [10] H. T. S. Somantri, Psikologi Anak Luar Biasa, Bandung: Refika Aditama, 2007. [11] Universitas Sanata Dharma, "Tunanetra Atau Buta?," September 2018. [Online]. Available: www.usd.ac.id/pusat/psibk/category/artikel. [Accessed 17 Maret 2019]. [12] jimblom, "SparkFun," 7 February 2012. [Online]. Available: https://learn.sparkfun.com/tutorials/serial-communication/all. [Accessed 29 Mei 2019]. [13] C. J. H. Elliott D. Kaplan, Understanding GPS : Principles and Applications Second Edition, Boston: Artech House, 1996. [14] H. F. K. S. S. Abraham Silberschatz, Database System Concept : Sixth Edition, New York: McGraw-Hill, 2011. [15] R. Ariona, Belajar HTML dan CSS : Tutorial fundamental mempelajari HTML & CSS, Bandung: Ariona.net, 2013. [16] M. Doyle, Beginning PHP 5.5, Indianapolis: Wiley Publishing, Inc. , 2010. [17] Fatma, "Elektronika Dasar," 8 Juli 2010. [Online]. Available: https://elektronikadasar.info/sensor-ultrasonik.htm. [Accessed 16 5 2019]. [18] D. Ardan, "Belajar Arduino," 15 08 2016. [Online]. Available: http://www.belajarduino.com/2016/08/sim800l-ver2-gsm-gprs-modulestarting.html. [Accessed 14 Mei 2019]. [19] Unknown, "DF Robot," [Online]. Available: https://wiki.dfrobot.com/DFPlayer_Mini_SKU_DFR0299#target_7. [Accessed 29 Mei 2019].
43
[20] U. Raharja, "iLearning Media," [Online]. Available: https://ilearning.me/sample-page-162/arduino/pengertian-arduino-uno/. [Accessed 29 Mei 2019]. [21] Universitas Indonesia, "Laporan Akhir : Memetakan Penyandang Disabilitas (PD) di Pasar Tenaga Kerja Indonesia," Organisasi Perburuhan Internasional, Jakarta, 2017. [22] A. Kadir, Arduino dan Sensor, Yogyakarta: ANDI, 2018.
44
LAMPIRAN Lampiran 1 Datasheet Komponen 1. Sensor Ultrasonik
45
46
2. DFPlayer
47
3. GPS NEO
48
4. SIM800l
49
50
5. Arduino Uno
51
Lampiran 2 Program yang Digunakan 1. Program Sistem Keseluruhan #include #include "DFPlayer_Mini_Mp3.h" #include #include
//--------------------------Konfigurasi Pin----------------------------int trigPin1 =9; int echoPin1 =8;
int trigPin2 = 10; int echoPin2 = 11;
int trigPin3 = 12; int echoPin3 = 13;
#define RX_1 4 #define TX_1 5 #define RX_2 2 #define TX_2 3
TinyGPSPlus gps; SoftwareSerial sim800(4, 5); SoftwareSerial GPS(2, 3);
String Lat, Lon;
//------------------------Inisialisasi Tahap Awal----------------------void setup() {
Serial.begin (9600); sim800.begin(9600); GPS.begin(9600); mp3_set_serial(Serial);
52
mp3_set_volume(20); pinMode(trigPin1, OUTPUT); pinMode(echoPin1, INPUT);
pinMode(trigPin2, OUTPUT); pinMode(echoPin2, INPUT);
pinMode(trigPin3, OUTPUT); pinMode(echoPin3, INPUT); Serial.println("Program Utama - Sistem Pemindai Objek Dengan Tracking"); Serial.println(" "); delay(1000);
}
//---------------------Pemanggilan Kelas Tiap Sensor------------------void loop() {
Serial.println("\n"); sensorkiri(); sensordepan(); sensorkanan(); delay(100); //-------------------Program Kontruksi Data & Send-------------------while (GPS.available() > 0) { gps.encode(GPS.read()); if (gps.location.isUpdated()){
Serial.print(gps.location.lat(),6); Serial.println(gps.location.lng(),6); delay(2000); //----------------------Proses Kontruksi Data------------------------Lat = String (gps.location.lat(),6);
53
Lon = String (gps.location.lng(),6);
Serial.println("Input Data Ke Variabel"); Serial.print("Latitude : "); Serial.print(Lat); Serial.print(" | "); Serial.print("Longitude : "); Serial.println(Lon);
//--------------------------Mengirim Data--------------------------------Serial.println("Mengirim - started" );
SubmitHttpRequest();
Serial.println("Proses mengirim - finished" );
}
} } //-----------------------------------------------------------------------//--------------------------- Kelas Kirim Data --------------------------void SubmitHttpRequest() { sim800.println("AT+CSQ"); delay(5); ShowSerialData();
sim800.println("AT+CGATT?"); delay(5); ShowSerialData();
54
sim800.println("AT+SAPBR=3,1,\"CONTYPE\",\"GPRS\""); delay(5); ShowSerialData();
sim800.println("AT+SAPBR=3,1,\"APN\",\"internet\""); delay(5); ShowSerialData();
sim800.println("AT+SAPBR=1,1"); delay(5); ShowSerialData();
sim800.println("AT+HTTPINIT"); delay(5); ShowSerialData();
sim800.print("AT+HTTPPARA=\"URL\",\"http://blindproject2019.dx.am/in put.php?id_pengguna="); sim800.print("1"); sim800.print("&latitude="); sim800.print(Lat); sim800.print("&longitude="); sim800.print(Lon); sim800.println("\""); delay(1000); ShowSerialData();
sim800.println("AT+HTTPACTION=0"); delay(10000); ShowSerialData();
sim800.println("AT+HTTPTERM"); delay(1000); ShowSerialData();
55
}
//-----------------------------------Kelas Kirim Data Selesai----------------------void ShowSerialData() { while(sim800.available()!=0) Serial.write(char (sim800.read())); }
//-----------------------Program Sensor Kiri--------------------------void sensorkiri(){ //sensor kiri long durasi1, jarak1; digitalWrite (trigPin1, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin1, LOW); durasi1 = pulseIn (echoPin1, HIGH); jarak1 = (durasi1*0.034)/2;
Serial.print("Jarak Sensor kiri "); Serial.print(jarak1); Serial.print("cm
");
if (jarak1 < 30) { mp3_play(7); delay(6000); } else if (jarak1 < 50 ) { mp3_play(8); delay(6000); } else if (jarak1 < 100){ mp3_play(9); delay(6000); } else {
56
mp3_stop; } }
//---------------------Program Sensor Depan--------------------------void sensordepan(){ //sensor depan long durasi2, jarak2; digitalWrite (trigPin2, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin2, LOW); durasi2 = pulseIn (echoPin2, HIGH); jarak2 = (durasi2*0.034)/2;
Serial.print("Jarak sensor depan "); Serial.print(jarak2); Serial.print("cm
");
if (jarak2 < 30) { mp3_play(4); delay(6000); } else if (jarak2 < 50 ) { mp3_play(5); delay(6000); } else if (jarak2 < 100){ mp3_play(6); delay(5000); } else { mp3_stop; } }
57
//---------------------Program Sensor Kanan---------------------------void sensorkanan(){ //sensor kanan long durasi3, jarak3; digitalWrite (trigPin3, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin3, LOW); durasi3 = pulseIn (echoPin3, HIGH); jarak3 = (durasi3*0.034)/2;
Serial.print("Jarak sensor kanan "); Serial.print(jarak3); Serial.print("cm");
if (jarak3 < 30) { mp3_play(1); delay(6000); } else if (jarak3 < 50 ) { mp3_play(2); delay(6000); } else if (jarak3 < 100){ mp3_play(3); delay(6000); } else { mp3_stop; } }
58
2.
Program Web
Program Koneksi. Php
Program Input.php
64
| Id Pengguna | Latitude | Longitude | Tanggal | Waktu |
