Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.2 Analisis Pemodelan Sistem
3.2.3 Sequence Diagram
Sequence diagram adalah suatu diagram yang menggambarkan interaksi antar objek yang mengindikasikan komunikasi diantara objek-objek tersebut. Diagram ini menunjukan serangkaian pesan yang di pertukarkan oleh objek-objek yang melakukan suatu tugas atau aksi tertentu.
Berikut merupakan sequence diagram untuk enkripsi ditunjukan pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Sequence Diagram
Pada gambar diatas dijelaskan bahwa user membuka aplikasi yang dilakukannya pertama adalah mengecheck koneksi apakah device sudah terhubung atau tidak, kemudian jika device belum terhubung user akan kembali ke halaman awal.
3.3 Arsiterktur Umum
Gambar 3.5 Arsitektur Umum Sistem Keterangan :
1. User memukul papan bonang virtual bonang yang sudah diberi sensor ultrasonik.
2. Sensor yang mendapat masukan sentuhan akan mengirimkan data input kepada Arduino.
3. Arduino menerima inputan dan menyesuaikan data dari sensor ultrasonic yang disentuh untuk mengirimkan keluaran data yang sesuai ke Android melalui Bluetooth HC-05.
4. Android menerima kiriman data dari Arduino dan menyesuaikannya menjadi nada yang sudah tersimpan sebelumnya, lalu mengeluarkan output berupa nada melalui speaker.
3.3.1 Flowchart
Flowchart merupakan diagram alur dari bagan-bagan tertentu yang memiliki arus penggambaran mengenai langkah-langkah penyelesaian suatu permasalahan.
Selain itu, flowchart juga memiliki fungsi memudahkan proses pengecekan terhadap sistem yang akan dibuat.
Berikut merupakan flowchart sistem yang akan dibangun:
Gambar 3.6 Flowchart Sistem
Pada flowchart diatas di jelaskan jika di mulai maka proses selanjutnya menghubungkan Android dengan Arduino melalui Bluetooth jika sudah terhubung dapat dimainkan dengan dipukul sensor ultrasonik nya agar data posisi sensor yang dipukul dikirim ke android lalu android akan memutarkan nada gamelan yang telah di pukul sesuai posisi sentuhan.
3.4 Perancangan Komunikasi Bluetooth
Gambar 3.7 Diagram Blok Komunikasi Bluetooth
Gambar diatas dijelaskan bagaimana diagram blok komunikasi bluetooth di proses. Dimulai dari sensor ultrasonik jika di pukul maka data akan terkirim ke arduino, arduino memproses data tersebut lalu data yang sudah diproses akan dikirim ke android sebagai output suara yang akan keluar melalui speaker, pengiriman data yang dari arduino akan dikirim melalui bluetooth ke android.
Sensor Ultrasonik
Arduino
Bluetooth HC-05
Android
Gambar 3.8 Flowchart Pengiriman Data Melalui Bluetooth
Gambar di atas dijelaskan proses pengiriman komunikasi data melalui bluetooth. Dimulai dari membaca data jarak ketika dipukul di sensor ultrasonik jika jarak lebih besar dari 2 cm dan lebih kecil dari 8 cm, maka proses selanjutnya data yang dipukul akan diproses lalu bluetooth mengirim perintah dari arduino ke android agar nada nya dapat diputar atau dimainkan. Jika tidak ada data yang terbaca maka user akan mengulangi pukulan terhadap ultrasonik nya.
3.5 Perancangan Pembaca Pukulan Bonang
Gambar 3.9 Perancangan Kabel Pembaca Pukulan Keterangan:
1. Kabel Pink : kabel ini berfungsi sebagai penghubung dari ultrasonik dengan arduino.
2. Kabel Merah : positive (VCC) kabel ini berfungsi sebagai pengantar listrik.
3. Kabel Hitam : negative (GRD) kabel ini berfungsi sebagai pengantar listrik.
4. Kabel Hijau : Rx (Reciver) sebagai penerima data.
5. Kabel Kuning : Tx (Transmitter) sebagai pengirim data.
3.6 Format Pengiriman Data
Tabel 3.1 Tabel Format Pengiriman Data
Penjelasan :
Kode adalah perintah yang di daftarkan di dalam program Arduino yang digunakan untuk membedakan masing-masing nada yang akan berbunyi. Variabel
“Kode” yang digunakan adalah string. Variabel “Kode” akan di isi sesuai dengan gamelan(Sensor Ultrasonic) yang di pukul. Jika sensor yang di pukul adalah sensor “A1”, maka variabel “Kode” akan berisi “A1”. Kode ini yang akan di kirim ke Android melalui jalur komunikasi bluetooth. Kode-kode yang di terima oleh aplikasi android akan di periksa dan di sesuaikan dengan nada masing-masing. Contohnya, jika kode yang diterima oleh Android adalah “A1”, maka nada yang akan berbunyi adalah nada “n1” dan “n1” adalah kunci dari “6”, begitu juga seterusnya.
3.7 Perancangan Antar Muka
Sistem akan dibangun menggunakan bahasa pemrograman java dengan menggunakan software netbeans. Rancangan Interface disesuaikan dengan
No Sensor / Kode Nada Susunan Kunci Gamelan
kebutuhan dan software yang digunakan. Interface menggunakan 1 layout yaitu main aplikasi.
:
Gambar 3.10 Layout Main Aplikasi
Komponen yang dipakai untuk membangun Interface Layout main aplikasi pada gambar 3.5 diatas adalah sebagai berikut:
1. Label “Paired Device” label yang berfungsi untuk mengkoneksikan Bluetooth di Android dan mikrokontroler.
2. Button 1-12 adalah virtualisasi dari Gamelan yang di integrasikan melalui smarthphone sebagai wujud visual dari Gamelan.
Pada Tabel di bawah ini dapat dilihat rincian- rincian perangkat keras yang digunakan dalam membangun aplikasi:
Tabel. 3.2 Perangkat
No Nama Barang Banyak Fungsi
1 Arduino UNO 1 Processor Utama
2 HC-05 1 Koneksi Bluetooth
3 Sensor UltraSonik 12 Sensor Utama
Gamelan
Sementara itu, rancangan perangkat keras kontroler tersebut, dapat dilihat pada gambar 3.7 yang ada di bawah ini.
Gambar 3.11 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras dilakukan dari aplikasi Proteus dimana dapat menampilkan simulasi dalam perancangan perangkat keras. Proteus adalah sebuah software aplikasi untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik diupgrade ke PCB sehingga sebelum PCB nya di cetak kita akan tahu apakah PCB yang akan dicetak akan bekerja atau tidak.
BAB IV
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan perancangan dan kemudian melakukan pengujian sistem.
4.1 Implementasi Sistem
Tahap impelementasi sistem merupakan lanjutan dari tahap perancangan sistem. Pada tahap ini dilakukan implementasi sistem kedalam bahasa pemrograman berdasarakan hasil analisis dan perancangan sistem. Pada tahap implementasi ini digunakan perangkat lunak dan perangkat keras, sehingga sistem yang di bangun dapat diselesaikan dengan baik.
Pada Sistem perancangan alat musik bonang gamelan, user dapat memainkan alat musik dengan hanya mendekatkan tangan atau alat pemukul ke sensor yang udah di sediakan agar suara gamelan dapat terdengar yang akan keluar melalui smartphone. Penghubung antara Arduino dengan Android menggunakan koneksi Bluetooth.
4.1.1 Tampilan Interface
Tampilan interface dari sistem ini diimplementasikan berdasarkan tahap analisis dan perancangan sistem. Tampilan Interface sistem ini terdiri dari 2 halaman utama yaitu:
1. Pairing device 2. Gamelan Virtual
4.1.1.1 Tampilan Halaman Pairing Device
Halaman Pairing Device merupakan halaman yang muncul pertama kali pada saat sistem pertama kali dijalankan. Pada halaman pairing device, user harus memilih Bluetooth agar android dan arduino mega 2560 dapat berkomunikasi. Tampilan halaman pairing device dapat dilihat pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Tampilan Halaman Pairing Device
4.1.1.2 Tampilan Halaman Gamelan Bonang Virtual
Halaman gamelan bonang virtual yang digunakan untuk visualisasi agar user dapat mengetahui nada mana yang di ketuk yang terdapat pada aplikasi smartphone. Berikut adalah tampilan halaman game yang dapat dilihat pada gambar 4.2
.
Gambar 4.2 Tampilan Halaman Gamelan Bonang
4.1.2 Perangkat Keras
Sistem perancangan Gamelan Bonang yang telah di bangun dapat membuat user dapat memainkan gamelan secara virtual dengan tidak harus membawa gamelan asli dengan tujuan melestarikan alat musik tradisional Indonesia.
Gambar 4.3 Perangkat Keras Gamelan Virtual
Perancangan Gamelan Virtual memakai 3 perangkat utama yaitu Arduino Mega2560, Bluetooth HC50 serta sensor Ultrasonik. Terlihat pada gambar 4.3 diatas
Gambar 4.4 Sensor Ultrasonik
Pada gambar 4.4 diatas adalah sensor ultrasonik yang dipakai untuk sistem yang telah dirancang. Pada sistem ini dipakai 12 buah sensor Ultrasonik dimana
ke 12 sensor tersebut masing masing mempunyai peran terhadap satu nada gamelan.
Gambar 4.5 Bluetooth HC05
Pada gambar 4.5 dapat dilihat sebuah perangkat Bluetooth yang dipakai pada sistem untuk mengkoneksikan Arduino sebagai Otak dari sistem ke Android sebagai media keluaran output pada sistem gamelan virtual ini.
Gambar 4.6 Arduino Mega2560
Pada gambar 4.6 dapat dilihat sebuah perangkat arduino Mega2560 yang dipakai untuk memproses inputan dari sensor ultrasonik yang dihubungkan melalui komunikasi Bluetooth.
(a) (b)
Gambar 4.7 (a) Kontruksi Arduino (b) Kontruksi Finalisasi Pemasangan Sensor
Pada gambar 4.7 diatas dapat dilihat bahwa arduino pada sistem ini terletak di bawah papan board gamelan yang telah diletakan 12 buah sensor ultrasonik.
Pada kontruksi diatas Arduino diposisikan dekat Bluetooth.
Gambar 4.8 Gambar Kabel USB Penghubung ke Listrik
Pada gambar 4.8 diatas dapat dilihat bahwa kabel USB sebagai penghubung ke listrik agar papan board gamelan dapat dihidupkan dan dimainkan.
Gambar 4.9 Kontruksi Utama
Pada gambar 4.9 diatas dapat dilihat kontruksi utama sistem perancangan Gamelan Bonang yang telah di bangun dapat membuat user dapat memainkan gamelan secara virtual dengan tidak harus membawa gamelan asli dengan tujuan melestarikan alat musik tradisional Indonesia.
4.2 Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui jarak maksimal untuk pengiriman data dari Bluetooth pada Arduino Mega2560 ke Android. Untuk pengujian ini menggunakan komunikasi Bluetooth.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Jarak Bluetooth
Pada tabel diatas dijelaskan bahwa hasil pengukuran jarak bluetooth di jarak 5 sampai 17 meter terhubung dengan durasi waktu penerimaan data bagus dengan respon cepat. Di jarak 20 sampai 22 meter terhubung dengan durasi waktu penerimaan data cukup memakan waktu dengan respon lambat. Dan di jarak 26 sampai 30 meter tidak dapat terhubung karena jarak yang jauh.
4.2.1 Pengujian Jarak Tangan ke Sensor Ultrasonik
Untuk pengujian jarak tangan ke Sensor UltraSonik pengambilan data menggunakan sensor ultrasonic. Jika tangan terlalu jauh pada saat memainkan gamelan maka data yang di terima oleh arduino akan tidak bisa terbaca yang mengakibatkan suara tidak akan keluar. Trafic data pada sistem akan di tampilkan pada table berikut.
Table 4.2 Pengujian Jarak Tangan ke Sensor Ultrasonik
Nomor
Dapat dilihat pada table diatas bahwa jarak tangan mempengaruhi terhadap sistem yang di rancang untuk memainkan gamelan bonang virtual. Jika terlalu dekat user meletakan tangan di atas sensor maka sistem tidak akan bisa menerima
masukan data sehingga menyebabkan suara gamelan tidak akan keluar. Jika terlalu jauh juga akan mengakibatkan suara gamelan tidak akan keluar. Sinyal output modul sensor ultrasonic dapat langsung dihubungkan dengan mikrikontroler tanpa tambahan komponen apapun. Modul sensor ultrasonic hanya akan mengirimkan suara ultrasonic ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroller (Pulsa High selama 5μS). Suara ultrasonic dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan dengan kecepatan 344.424m/detik. Selama menunggu pantulan sinyal ultrasonik dari bagian transmitter, modul sensor ultrasonik ini akan menghasilkan sebuah pulsa. Pada data diatas juga dapat dilihat delay penerimaan sensor ultrasoniknya adalah pada kisaran waktu 1 – 1.3 detik dengan jarak tangan tidak kurang dari 1 cm dan lebih dari 8 cm.
4.2.2 Pengujian Sistem Kontroler
Dalam pengujian sistem kontrol dilakukan karena berhubungan dengan pengujian sebelumnya yaitu dalam output nada dengan taknik ketukkan gembyang.
Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan hasil proses output nada ketika diketuk secara gembyang atau ketukan 2 nada sekaligus.
Gambar 4.10 Kontruksi Utama Dengan Label Pin Gamelan
Pada gambar diatas dijelaskan bahwa setiap sensor ultrasonik dikasih tanda label pin gamelan dimulai dari A1 sampai A6 berada di bagian atas dan B1 sampai B6 berada di bawah.
Tabel 4.3 Data Pengujian Keberhasilan Nada
No Metode Ketukan Gamelan
A1 dan 1 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
2 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
3 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
4 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
5 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
6 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
7 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
8 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
9 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
10 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Pada table data diatas dapat lihat bahwa semua ketukan nada gamelan berhasil.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan dan hasil dari penelitian, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Gamelan Bonang dapat di jalankan dengan baik ketika tangan terhadap sensor tidak melebihi minimal 1 cm sampai 8 cm.
2. Gamelan Bonang virtual dibuat dengan berbasis android dapat memainkan gamelan sesuai dengan keingan user
3. Sistem ini dapat berkomunikasi menggunakan komunikasi serial.
5.2 Saran
Adapun saran-saran yang dapat dipertimbangkan untuk mengembangkan penelitian ini lebih lanjut adalah sebagai berikut:
1. Untuk pengembangan selanjutnya, diharapkan dapat menggunakan Sensor Gyroscope dengan kombinasi algoritma Kalman filtering agar Gamelan dapat dimainkan dengan leluasa.
2. Untuk pengembangan selanjutnya diharapkan dapat ditambahi fitur save agar nada yang dimainkan dapat di dengar kembali oleh user.
3. Untuk pengembangan selanjutnya posisi pin gamelan untuk tidak sejajar dan disarankan berposisi zig zag agar jika dipukul menggunakan tangan tidak terjadi bug.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Bagja Subakti. 2014. Analisis komposisi music gamelan “noname and nothing” karya Iwan Gunawan. Universitas Pendidikan Indonesia:
Jakarta.
Budiarso,Zuly., Prihandono,Agung. 2015. Jurnal Teknologi Informasi DINAMIK Vol 20, No 2, halaman 171-177. Implementasi Sensor Ultrasonik untuk Mengukur Panjang Gelombang Suara berbasis Mikrokontroller.
Universitas Sitikubank: Semarang.
Bonni., Hakim,Lukman., Edilla. 2016. Jurnal ELEMENTER Vol 2., No.1.
Perancangan Laser Harpa. Politeknik Caltex Riau: Riau.
Gilski,Przemyslaw., Stefanski,Jacek. 2015. Volume 4 No 1. Android OS: A Review. Gdansk University of Technology, Faculty of Electronics, Telecomunications and Informatics, Department of Radio Communication Systems and Networks: Polandia.
Indriyanto, Cholik. 2015. Implementasi Algoritma Fuzzy Logic pada Robot Autopilot Line Follower berbasis Mikrokontroler ATMega32A (Studi Kasus: Miniatur Bus Lintas USU). Universitas Sumatera Utara: Medan.
Kvifte, Tellef. 2008. Halaman 45 – 46. What is a musical instrument ?.
Researchgate.
Rarasari, Anggita Amindya. 2012. Peningkatan Kompetensi Komunikasi Wireless melalui penggunaan Bluetooth berbasis Arduino pada Siswa Kelas XI Bidang Keahlian Teknik Instalasi Tenaga Listrik di SMK Hamong Putera II PAKEM. Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.
Sakti, Satria. 2010. Eksperimen Mengenai Emosi Oleh Musik Bahagia dan Sedih dengan Volume Tertentu. Universitas Sanata Dharma: Yogyakarta.
Siegwart, Roland., Nourbakhsh, Illah R. 2004. Halaman 1 – 2. Autonomous Mobile Robots. The MIT Press: London.
Suistyowati,Riny., Sujono,Hari A., Musthofa,Ahmad K. 2015. Sistem Pendeteksi Banjir berbasis Sensor Ultrasonik dan Mikrokontroller dengan Media Komunikasi SMS Gate Way.
Susanto,Rudyanto., Kristanto,Yohannes., Ridwanto,Sonny., Hisnuaji,Diptyo.
2007. CommIT, Vol.1 No.1 halaman 18-29. Perancangan dan Implementasi Sensor Parkir pada Mobil menggunakan Sensor Ultrasonik. Universitas Bina Nusantara: Jakarta.
Sidangoli, Andrew J. 2015. Aplikasi Android menggunakan Media Bluetooth berbasis Mikrokontroller. Politeknik Negeri Manado: Manado.
“Arduino,”[online].https://www.arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno.[Diakses Mei 2017]
“HC-Sr04,”[online]. https://depokinstruments.com/2016/02/23/hc-sr04-ultrasonic-sensor/.[Diakses Juli 2017]