1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia memiliki beragam alat musik tradisional daerah yang menjadi ciri khas suatu daerah tersebut, salah satunya adalah alat musik tradisional calung yang berasal dari Jawa Barat.Calung adalah alat musik yang terbuat dari bambu dan merupakan purwarupa dari alat musik tradisional Indonesia yang telah mendunia yaitu angklung.
Perbedaan antara calung dengan angklung selain dapat dilihat dari bentuknya juga dapat dilihat dari cara memainkannya. Calung dimainkan dengan cara dipukul batang (bilah) dari ruas-ruas (tabung bambu) yang tersusun menurut tangga nada pentatonis, sedangkan angklung dimainkan dengan cara digetar atau digoyangkan. Tidak banyak orang yang dapat memainkan alat musik tradisional seperti calung.Oleh sebab itu, perlu diadakannya pengenalan dan pembelajaran tentang alat musik tradisional yang bertujuan untuk menjaga dan melestarikan seni budaya Indonesia.
Dari permasalahan di atas penulis memiliki gagasan untuk merancang dan membangun “Alat Pemukul Calung Otomatis Menggunakan Solenoid Berbasis Mikrokontroler” yang diharapkan mampu meningkatkan kembali minat masyarakat dalam menjaga dan melestarikan seni dan budaya Indonesia.
1.2 Maksud dan Tujuan
Berdasarkan latar belakang masalah di atas maksud pembuatan alat pemukul calung otomatis ini yaitu:
1. Merancang sebuah alat yang mampu memainkan calung secara otomatis.
2. Mengiringi musik MP3 dengan alat pemukul calung otomatis.
2
Adapun tujuan yang ingin dicapai yaitu:
1. Mengenalkan musik tradisional calung kepada masyarakat.
2. Mengajak kembali masyarakat untuk memainkan alat musik tradisional calung.
3. menjadikan kesenian calung sebagai ekstrakulikuler di sekolah-sekolah khususnya di Jawa Barat.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang akan dikaji dan dibahas dalam perancangan alat pemukul calung otomatis ini meliputi:
1. Calung yang digunakan adalah calung jinjing.
2. Menggunakan tiga mikrokontroler sebagai pengendali.
3. Sebelum dapat dimainkan pengguna harus memasukan nada dan lagu. 4. Nada yang dimasukan berupa angka yang ditulis dalam format “.txt”. 5. Antarmuka visual basic berfungsi sebagai tuner (pengaturan kekuatan
pemukul) pada alat pemukul calung.
6. Lagu yang dimainkan sebanyak dua buah lagu.
7. Pemukulan yang dilakukan berkecepatan konstan dengan tempo 120bps (beat per second).
8. Hanya dapat memainkan lagu-lagu tertentu.
1.4 Metodologi Penelitian
Untuk memperoleh data dan juga informasi ada beberapa metode yang digunakan diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Merupakan suatu metode pengumpulan data dengan cara mencari referensi buku dan mencari berbagai komponen pendukung yang akan dipakai dalam perancangan tugas akhir ini serta mempelajari bahasa pemrograman yang akan digunakan.
2. Metode Perancangan
3. Metode Pembuatan
Setelah mendesain mekanisme dan komponen yang dibutuhkan kemudian proses pembuatan alat pemukul calung otomatis ini dimulai. Pada tahap persiapan alat dan bahan baku yang dibutuhkan pada proses pembuatan serta mempersiapkan alat dan mesin apa saja yang dibutuhkan dalam proses pembuatan. Kemudian setelah semuanya terkumpul, maka dimulailah proses pembuatan alat pemukul calung otomatis.
4. Metode Pengujian
Setelah tahap pembuatan komponen dan perakitan selesai, dilakukan pengujian seluruh sistem alat pemukul calung otomatis dengan tujuan untuk mengetahui apakah sesuai dengan apa yang diinginkan dan apabila masih terjadi kerusakan atau kekurangan dari alat pemukul calung otomatisyang telah dibuat, maka perlu diperbaiki dan disempurnakan kembali sehingga tujuan dari pembuatan alat pemukul calung otomatis ini dapat tercapai.
5. Metode Analisa
Merupakan tahap analisa dari hasil pengujian alat pada alat pemukul calung baik itu dari segi mekanik pengerak terhadap beban dan pada perangkat lunak
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN
Bab satu membahas mengenai latar belakang, maksud dan tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.
2. BAB II TEORI PENUJANG
4
3. BAB III PERANCANGAN SISTEM
Bab tiga membahas tentang perancangan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan untuk membangun alat pemukul calung otomatis. 4. BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab empat membahas tentang pengujian cara kerja alat pemukul calung otomatis dan hasil analisa.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5
TEORI PENUNJANG
Pada bab ini akan dibahas mengenai teori dan komponen penunjang yang akan digunakan pada rancang bangun alat pemukul calung otomatis.
2.1 Calung
Calung merupakan alat musik tradisional Jawa Barat yang terdiri dari deretan tabung bambu yang disusun berurutan dengan tangga nada pentatonis (da, mi, na, ti, la) dan dimainkan dengan cara memukul bagian bilah atau tabungnya.Awi (bambu) yang dipakai untuk membuat alat musik calung berasal dari jenisawitemenatauawi wulung.Secara etimologi, kata calung berasal dari “caca cici sing kurulung” yang berarti suara bilah bambu yang dipukul.Dalam kasus ini penulis menggunakan calung jinjing sebagai batasan masalah pada perancangan otomatisasi alat pemukul calung. [3]
2.2 Jenis Calung
Alat musik tradisional calung terbagi menjadi dua tipe, yaitu calung rantay dan calung jinjing. Adapun penjelasan dari kedua tipe calung tersebut seperti berikut:
2.2.1 Calung Rantay
Calung rantay adalah calung yang bilah bambunya dideretkan dengan tali kulit waru (kulit bambu) dari yang terbesar hingga yang terkecil, calung rantay pada umumnya mimiliki wilahan sebanyak tujuh wilahan (tujuh ruas bambu) atau juga dapat lebih.Calung rantay dapat dibagi menjadi dua deretan yakni calung
indung (induk) dan calung rincik (calung anak).Cara memainkan calung rantay yaitu dengan dipukul menggunakan dua tangan sambil duduk bersila.Biasanya calung tersebut diikat pada pohon atau bilik rumah, ada juga yang dibuat ancak
6
Gambar 2.1.Calung rantay
2.2.2 Calung Jinjing
Calung jinjing adalah deretan bambu bernada yang disatukan dengan sebilah bambu kecil (paniir). Calung jinjing terdiri atas lima atau tujuh buah bambu, seperti calung kingking (terdiri dari 12 tabung bambu), calung panepas (5 atau 3 dengan 2 tabung bambu besar), calung jongjong sama seperti panepas hanya saja nadanya lebih rendah, dan calung gonggong (2 tabung bambu besar). Cara memainkan calung jinjing yaitu dengan posisi badan berdiri, tangan kiri memegang calung dan tangan kanan memukul calung.Ada beberapa varian nada pada alat musik calung diantaranya yaitu :
1. Salendro atau Slendro memiliki lima nada peroktaf, yaitu 1 2 3 4 5 (C D E+ G A) dengan interval yang sama atau kalau pun berbeda perbedaan intervalnya sangat kecil.
2. Madendaatau nyorog bila di setarakan dengan tangga nada diatonis susunan tangga nada madenda adalah (la, fa, mi, do, si, la).
3. Pelog disetarakan dengan tangga nada diatonis, susunan tangga nada
pelog kurang lebih sama dengan susunan tangga nada mayor (do, re, mi, fa, so, la, si, do). Hanya yang dominan digunakan yaitu 5 nada (do, la, sol, mi, re, do) sedangkan yang duanya (re, dan la) menjadi nada sisipan.
Gambar 2.2.Calung jinjing
2.3 Perangkat Keras
Perancangan alat pemukul calung otomatis ini tidak lepas dari komponen-komponen perangkat keras yang mendukung sistem kerja keseluruhan, komponen-komponen perangkat keras yang menjadi dasar utama pembuatan alat ini seperti mikrokontroler sebagai pengendali alat pemukul, solenoid sebagai dasar utama penggerak alat pemukul calung, catu daya dan komponen lainnya seperti dfplayer mini, modul mikro sd dan komponen pendukung seperti LCD dan keypad.
2.3.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan rangkaian terintegrasi yang berisi komponen-komponen yang diperlukan oleh sebuah komputer seperti CPU, I/O, jalur komunikasi, memori, timer dan lain sebagainya. Mikrokontroler dapat diberi sebuah program yang bekerja sesuai dengan keinginan pengguna dan dapat dihapus dengan cara khusus.[5]
8
Mikrokontroler juga memiliki fitur-fitur yang mendukung kinerjanya, beberapa fitur yang terdapat pada mikrokontroler yaitu:
Tabel 2.1. Fitur pada mikrokontroler
No Fitur Keterangan
1. Unit CPU
(Central Processing)
CPU adalah suatu unit pengolahan pusat yang terdiri dari 2 bagian, yaitu unit pengendali (Control Unit) dan ALU (Arithmetic Logic Unit). 2. Bus Alamat Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan
saluran pengalamatan.
3. Bus data Bus data merupakan lintasan saluran keluaran masuknya data dalam suatu mikrokontroler.
4. Bus control
Bus kontrol atau bus kendali berfungsi untuk mengintegrasi operasi mikrokontroler dengan operasi rangkaian luar.
5 Memori
Memori berfungsi untuk menyimpan data atau program, terdapat beberapa jenis memori, diantaranya adalah ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory).
6
RAM
(Random Access Memory)
RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam RAM bersifat volatile, dimana isinya akan hilang begitu IC kehilangan catu daya. Karena bersifat yang demikian, RAM hanya dibaca, dimana isinya tidak dapat berubah apabila IC telah kehilangan catu daya
8
Perangkat Masukan/keluaran
Perangkat masukan dan keluaran mikrokontroler adalah suatu peranti yang menghubungkan proses didalam mikrokontroler dengan dunia luar (rangkaian lain), peranti ini dibutuhkan sebagai media komunikasi dengan perangkat lain atau peubah tipe sinyal. Contoh perangkat I/O yaitu:
1. USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) 2. SPI (Serial Peripheral Interface) 3. I2C bus (Inter-Itergrated Circuit Bus)
4. Analog to Digital Conversion (ADC)
5. Digital to Analog(DAC)
6. Analog Comparator
7. USB Converter
8. Clock
jenis AVR dari perusahaan Atmel. Beberapa mikrokontroller mega AVR seperti ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega128, ATmega 2560 dengan menggunakan kristal osilator 8Mhz. Untuk alat pemukul calung yang dibuat menggunakan mikrokontroler ATmega2560 dan mikrokontroler ATmega328.
Gambar 2.4.Mikrokontroler ATmega2560 (a) dan ATmega328 (b)
Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler ATmega2560 (a) yang memiliki total pin sebanyak 54 pin dan mikrokontroler ATmega328 (b) yang memiliki 20 pin dimana 14 pin digital dan 6 pin analog. [5]
2.3.2 Sistem Komunikasi Serial
Port serial adalah port yang paling populer digunakan untuk keperluan koneksi ke piranti luar. Kata “Serial”, menggambarkan prinsip kerja port ini yang memberikan data, cara kerjanya yakni dengan mengambil sebuah byte data lalu kemudian mengirimkan perdelapan bit dalam byte tersebut satu persatu dalam satu jalur data. Terdapat dua cara dalam komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data serial secara sinkron dan komunikasi data serial secara asinkron. Pada komunikasi data serialsinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data
serial, sedangkan pada komunikasi data asinkron clock tidak dikirimkan bersama data serial, tetapi dibangkitkan secara terpisah baik pada bagian pemancar maupun pada bagian penerima. Kecepatan pengiriman data dan faseclock pada bagian pemancar dan bagian penerima harus sinkron, untuk itu diperlukan
10
Gambar 2.5.Pengiriman data serial
Kecepatan pengiriman data (baud rate) bervariasi, mulai dari 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800 dan 921600 (bit/detik). Pada komunikasi data serialbaut rate dari kedua bagian harus diatur pada kecepatan yang sama. Setelah itu harus ditentukan panjang datanya, apakah 6, 7 atau 8 bit, juga apakah data disertai dengan paritas genap, paritas ganjil atau tidak menggunakan paritas. [6]
2.3.3 Sistem Komunikasi I2C Bus (Inter-Itergrated Circuit Bus)
I2C merupakan singkatan dari Inter-Integrated Circuit, yang disebut dengan
I-squared-C atau I-two-C.I2C merupakan protokol yang digunakan pada multi-master serial computer bus yang diciptakan oleh Philips dan digunakan untuk komunikasi low-speed lainnya yang diaplikasikan pada motherboard, embedded sistem, atau cellphone.Jalur I2C bus hanya memiliki dua jalur yang disebut dengan SDA line dan SCL line, dimana SCL line merupakan jalur untuk clock dan SDA line merupakan jalur untuk data. Semua peralatan yang akan digunakan dihubungkan seluruhnya pada jalur SDA line dan SCL line dari I2C bus tersebut.
Gambar 2.6.Ilustrasi I2C bus
dimana data ditransmisikan dan diterima hanya melalui satu jalur data SDA line
(bersifat serial), setiap penggunaan jalur data bergantian antar perangkat (bersifat
half duplex) dan data dapat di transmisikan dari dan ke sebuah perangkat (bersifat
bidirectional). Sumber clock yang digunakan pada I2C bus hanya berasal dari satu perangkat master melalui jalur clock SCL line (bersifat synchronous). Kedua jalur SDA dan SCL merupakan driver yang bersifat “open drain”, yang berarti bahwa
IC yang digunakan dapat mengendalikan keluarannya menjadi low, tetapi tidak dapat mengendalikannya menjadi high. [6]
2.3.4 Sistem Komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface)
Prosedur pembacaan nada yang dilakukan mikrokontroler terhadap mikro sd dilakukan dengan komunikasi Serial Peripheral Interface (SPI), SPI merupakan salah satu metode komunikasi serialsynchrounousberkecepatan tinggi. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui komunikasi ini data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroller Penjelasan tiga jalur utama dari SPI adalah sebagai berikut :
1. MOSI (Master OutputSlaveInput) Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin MOSI sebagai keluaran tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MOSI sebagai masukan.
2. MISO (Master InputSlaveOutput) Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin MISO sebagai masukan tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MISO sebagai keluaran.
3. CLK (Clock) Jika dikonfigurasi sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai keluaran tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai masukan. [6]
12
Gambar 2.7.Ilustrasi komunikasi serial SPI
Transfer data dengan SPI digunakan antara master (mikrokontroler) dengan slave
(mikrokontroler atau SPI device seperti MMC card, SPI ADC , dll) dalam jarak dekat dan kecepatan cukup tinggi.Komunikasi serial data antara master dan slave
pada SPI diatur melalui 4 buah pin yang terdiri dari SCLK, MOSI, MISO, dan SS seperti berikut:
1. SCLK dari master ke slave yang berfungsi sebagai clock. 2. MOSI jalur data dari master dan masuk ke dalam slave. 3. MISO jalur data keluar dari slave dan masuk ke dalam master.
4. SS (slave select) merupakan pin yang berfungsi untuk mengaktifkan
slave SPI Diagram. [6]
2.3.5 Modul Mikro SD
Modul mikro sd (MicroSD Card Adapter) adalah modul pembaca kartu mikro sd, melalui sistem file dan SPI antarmuka driver, MCU untuk melengkapi sistem file untuk membaca dan menulis kartu mikro sd.
Modul mikro sd berfungsi untuk menyimpan instrumen yang telah sesuai dengan keinginan pengguna, modul mikro sddibutuhkan karena kurangnya memori pada mikrokontroler untuk menyimpan instrumen yang kapasitasnya cukup besar. [7]
2.3.6 Solenoid
Solenoid adalah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau linier. Solenoid yang paling umum biasanya menggunakan medan magnet yang dibuat dari arus listrik yang ditrigger sebagai aksi kerja dorong atau tarik pada sebuah objek sebagai strarter, valve, switch dan latches.Jenis paling sederhana dari solenoida mengandalkan dua aspek utama untuk fungsi solenoid tersebut, yaitu sebuah kumparan yang dibentuk menjadi gulungan ketat, dan batang yang terbuat dari besi atau baja.Batang besi atau baja merupakan
feromagnetik, sebuah properti yang dapat berfungsi sebagai elektromagnetik saat diberi arus listrik.
Gambar 2.9.Solenoid
Ketika diberi arus listrik, kawat yang dibentuk menjadi koil menerima arus. Medan magnet yang dihasilkan menarik besi atau batang baja dengan kuat, batang besi yang dihubungkan pada sebuah pegas bergerak ke kumparan dan akan tetap pada posisinya sampai arus dihentikan, kondisi pegas saat ini menjadi tertekan. Ketika arus dimatikan, pegas kembali ke posisi semula dan menarik batang besi atau baja pada posisi awalnya.
2.3.7 DFPlayer Mini
14
Gambar 2.10.DFPlayer Mini
Melalui perintah-perintah serial sederhana untuk menentukan pemutaran musik, serta bagaimana cara memutar musik dan fungsi lainnya, tidak melalui operasi yang rumit, mudah digunakan, stabil dan dapat diandalkan adalah fitur-fitur yang paling penting dari modul ini. [9]
2.3.8 Relay
Relay merupakan saklar elektronik yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
1. Koil : Lilitan dari relay
2. Common : Bagian yang tersambung dengan NC
3. Kontak : Terdiri dari NC (Normally Closed) dan NO (Normally Open)
Gambar 2.11.Rangkaian relay
2.3.9 Catu Daya
Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangan sebuah alat. Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh dua faktor, diantaranya:
1. Tegangan
Setiap aktuator tidak memiliki tegangan yang sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap desain catu daya. Tegangan tertinggi dari salah satu aktuator akan menentukan nilai tegangan catu daya.
2. Arus
Arus memiliki satuan Ah (Ampere hour). Semakin besar Ah, semakin lama daya tahannya bila digunakan pada beban yang sama.
Tanpa adanya masukan daya maka perangkat tidak dapat berfungsi.Begitu juga apabila pemilihan catu daya tidak tepat, maka perangkat tidak dapat bekerja dengan baik.
2.3.10 Regulator
Tegangan menyediakan keluaranarus DC yang konstan dan secara terus-menerus menahan tegangan keluaranpada nilai yang diinginkan.
Gambar 2.12.Pin-outregulator
Regulator hanya dapat bekerja jika tegangan masukan(Vin) lebih besar daripada tegangan keluaran(Vout). Biasanya perbedaan tegangan masukandengan keluaranyang direkomendasikan tertera pada datasheetkomponen tersebut.
2.3.11 LCD (Liquid Crystal Display)
16
dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris terakhir adalah kursor). Memori LCD terdiri dari 9.920 bit CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan datanya) dilakukan melalui register data.Konfigurasi pin LCD untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronika dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Berikut ini adalah penjelasan dari pin-pin tersebut:
1. Pin 1 (GND) Pin ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground). 2. Pin 2(VCC) Pin ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang
merupakan tegangan untuk sumber daya..
3. Pin 3 (VEE/VLCD) Tegangan pengatur kontras LCD, pin ini terhubung pada cermet. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi pin ini pada tegangan 0 volt.
4. Pin 4 (RS) Register Select, pin pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke Register Data, logika dari pin ini adalah 1 dan untuk akses ke Register Perintah, logika dari pin ini adalah 0.
5. Pin 5 (R/W) Logika 1 pada pin ini menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, pin ini dapat dihubungkan langsung ke ground.
6. Pin 6 (E) Enable Clock LCD, pin mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada pin ini diberikan pada saat penulisan atau membacaan data.
8. Pin 15 (Anoda) Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight LCD sekitar 4,5volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki backlight). 9. Pin 16 (Katoda) Tegangan negatif backlight LCD sebesar 0 volt (hanya
terdapat pada LCD yang memiliki backlight).
2.3.12 Keypad 4x4
Keypad matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara matriks baris dikali kolom, sehingga dapat mengurangi pengunaan pin masukan. Sebagai contoh keypad matriks 4x4 cukup mengunakan 8 pin untuk 16 tombol.
Gambar 2.14.Rangkaian dasar keypad 4x4
Proses pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara matriks adalah teknik scanning, yaitu proses pengecekan yang dilakukan dengan cara memberi umpan-data pada satu bagian dengan mengecek feedback pada bagian yang lain.
2.4 Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang digunakan pada perancangan alat ini menggunakan Perangkat lunak Visual Basic 6.0 sebagai tuner untuk mengatur kuat atau tidaknya setiap pukulan.Bahasa yang digunakan pada visual basic 6.0 yaitu bahasa basic.
2.4.1 Visual Basic 6.0
18
alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi windows.
Gambar 2.15.Visual basic 6.0
2.4.2 Compiler Arduino
Mikrokontroler yang tertanam pada papan kit elektronik “Arduino” tidak dapat bekerja hanya dengan mendapatkan daya dari sebuah komputer, namun hal itu tidak berarti compiler Arduino dapat berkomunikasi dengan komputer tersebut.Untuk memastikan Arduino telah terpasang dengan benar dan dapat berkomunikasi dengan interaktif maka mikrokontroler perlu diuji. Berikut adalah carapengujian mikrokontroler yang ada pada papankit elektronik Arduino:
1. Jalankan menu tools lalu pilih board kemudian pilih tipe board yang sesuai. Board Arduino haruslah sudah terhubung pada komputer seperti yang terlihat pada gambar 2.16di bawah ini:
Gambar 2.16.Memilih tipe board
Gambar 2.17.Memilih serial port
3. Setelah semua selesai, kita dapat mencoba mengkomunikasikan board
arduino dengan compiler Arduinodan menjalankan program sederhana seperti blink, jika lampu pada board Arduino berkedip maka board
Arduino telah terhubung dengan komputer.Selain itu kita juga perlu memahami fungsi lain yang terdapat pada jendela compiler arduino seperti compiler, upload, dan lain-lain, berikut ini adalah beberapa tool box yang terdapat pada compilerarduino:
Gambar 2.18.Menu utama compiler Arduino
Dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi-fungsi yang ada pada tampilan jendela compiler Arduino seperti berikut:
1. Compiler : berfungsi untuk menjalankan atau mengecek apakah program yang dimasukan sudah benar atau tidak.
2. Upload : berfungsi untuk memasukan atau menanamkan program kedalam board Arduino.
3. New program : berfungsi untuk membuat program baru pada jendela baru.
4. Open Program : yaitu untuk membuka program yang sudah ada.
20
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Sistem Perancangan
Pada bab ini akan dijelaskan beberapa komponen yang digunakan serta diagram blok yang akan menerangkan bagaimana perancangan perangkat keras yang digunakan pada alat pemukul calung.
Personal
3.2 Perancangan Perangkat Keras
Pada perancangan perangkat keras secara umum dibagi menjadi dua bagian perancangan, yaitu mekanik dan elektronik.Perancangan mekanik berupa pengaturan alat pemukul yang disesuaikan dengan solenoid sehingga pada saat solenoid menarik tuas pemukul tidak terjadi gangguan berupa beban pemukul yang terlalu besar, panjang alat pemukul yang tidak sesuai, atau ketidak akuratan posisi pemukul terhadap calung. Sedangkan untuk perancangan elektronik berupa perancangan sistem proses kendali alat pemukul calung, rangkaian driver
solenoid, penyimpanan data menggunakan mikro sd, dan lain-lain.
3.2.1 Kendali Alat Pemukul Calung Otomatis
Proses utama sistem kendali alat pemukul calung ini diproses oleh Mikrokontroler ATmega328. Pada perancangannya digunakan tiga buah mikrokontroler yang masing-masing memiliki fungsi tersendiri, mikrokontroler pertama berfungsi sebagai master untuk memberikan perintah kepada dua mikrokontroler lainnya yaitu mikrokontroler ATmega2560. Mikrokontroler kedua berfungsi sebagai pengendali alat pemukul calung yang digunakan untuk menggerakan solenoid dengan cara membaca data (not berupa angka) yang telah dimasukan sebelumnya kedalam mikro sd, sedangkan mikrokontroler ketiga digunakan untuk membaca lagu yang juga telah dimasukan sebelumnya kedalam mikro sd dan memerintahkan dfplayer untuk memainkan lagunya.
3.2.2 Rangkaian Driver Solenoid
Sebelum membuat driver solenoid hal yang perlu diperhatikan adalah sistem kerja dari solenoid itu sendiri, solenoid yang digunakan adalah solenoid push-pull
22
Gambar 3.2. Solenoid saat menarik (a) dan mendorong (b)
Pada gambar di atas dapat terlihat perbedaan kondisi solenoid pada saat menarik dan memukul, seperti yang ditunjukan pada lingkaran nomor satu dimana solenoid dalam kondisi menarik, batang besi yang ada pada solenoid akan tertarik kedalam berbeda dengan kondisi solenoid pada saat mendorong, pada kondisi ini batang besi pada solenoid akan menekan keluar diantara penyangga. Sedangkan dalam kondisi normal posisi batang solenoid akan berada pada posisi menarik, karena batang besi tertarik oleh pegas yang ada pada solenoid. Sebelum dapat digunakan pada alat pemukul calung otomatis, terdapat rangkaian elektronika untuk mendukung sistem kerjanya.Berikut ini adalah gambar rangkaian yang digunakan pada driver solenoid, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.3. Rangkaian solenoid
Gambar 3.4. Rangkaian solenoid pada mikrokontroler
Masing-masing pin data dari driver solenoid akan terhubung pada pin mikrokontroler, pin yang digunakan pada mikrokontroler sebanyak 7 pin yakni dari pin 4 hingga pin 7 pada mikrokontroler ATmega328.
3.2.3 Rangkaian Catu Daya
Catu daya merupakan faktor yang penting dalam perancangan alat pemukul calung otomatis ini. Karena tanpa adanya sebuah catu daya maka sistem ini tidak akan mampu untuk bekerja. Catu daya ini berfungsi untuk mengaktifkan, mikrokontroler, Solenoid dc dan liquid crystal display sebagai indikator dan semua komponen yang membutuhkan catu daya.
24
Catu daya pada mikrokontroler mengunakan sumber tegangan sebesar 5V dc sedangkan pada Solenoid 9V-12V dc, dan untuk dfplayer, modul mikro sd, keypad, LCD 2x16 membutuhkan tegangan 5V dc. Dan untuk rangkaian catu daya bisa dilihat di gambar 3.8.
3.2.4 Rangkaian Modul Mikro SD
Dalam perancangannya alat ini juga dilengkapi dengan modul mikro sd yang berfungsi untuk membaca data pada memori sd card yang berisi not atau nada yang telah dibuat oleh user dalam format “.txt”, dan juga berfungsi untuk memasukan nada yang telah dimasukan pada kartu mikro sd. Berikut ini adalah tampilan rangkaian modul mikro sd yang terhubung dengan mikrokontroler Atmega328 pada gambar 3.12 berikut ini:
Gambar 3.6.Rangkaian modul mikro SD
Dari gambar 3.6 di atas dapat dijelaskan bahwa pin yang digunakan pada mikro sd sebanyak empat pin. Keempat pin tersebut terhubung pada mikrokontroler pin yang dipakai yaitu pin 16 yang berfungsi sebagai SS, pin 17 sebagai MOSI, pin 18 sebagai MISO dan 19 sebagai CK.
3.2.5 Rangkaian DFPlayer Mini
lagu yang hendak dimainkan dengan menunggu respon yang dimasukan oleh keypad. Rangkaian DFPlayer mini ini dapat dilihat pada gambar 3.14 di bawah ini:
Gambar 3.7.Rangkaian DFPlayer Mini
3.2.6 Keypad 4x4
Keypad ini digunakan untuk menentukan musik mana yang akan dimainkan, dengan menekan tombol yang telah dikonfigurasi sebelumnya seperti yang dapat kita lihat pada gambar 3.15 di bawah ini:
26
Konfigurasi fungsi dari keypad pada alat pemukul calung otomatis ini juga dapat dengan mudah digunakan, konfigurasi yang ada pada menu utama dapat dilihat pada tabel 3.1 di bawah ini:
Tabel 3.1.Konfigurasi fungsi pada keypad
Tombol Fungsi Keterangan
# Next Untuk kembali ke menu
* Back Untuk kembali ke menu sebelumnya
- -
1 Play Untuk memainkan lagu satu di menu
2 play Untuk memainkan lagu dua di menu
3 play Untuk memainkan lagu tiga di menu
4 play Untuk memainkan lagu empat di menu
5 - -
3.2.7 Desain Alat Pemukul Calung Otomatis
Untuk membuat alat pemukul calung otomatis ini dibutuhkan desain mekanik untuk penempatan komponen dan juga sebagai dudukan calung, karena calung yang digunakan adalah calung jinjing maka desain mekanik haruslah melalui perhitungan seperti bahan yang digunakan, bentuk dudukan untuk calung, dan penempatan komponen-komponen elektronika lainnya.Calung bersifat berayun atau gerak jika dipukul sehingga mekanik yang dibuat haruslah dapat meminimalisir gerakan pada calung saat dipukul. Hal ini membuat calung tidak dapat terlalu kencang apabila dipukul karena jika calung mendapatkan pukulan yang keras, maka calung akan mengenai alat pemukul calung.
Gambar 3.9. Alat pemukul calung tampak depan dan samping
Adapun spesifikasi dari perancangan mekanik alat pemukul calung otomatis ini, seperti berikut:
1. Panjang alat pemukul calung otomatis yaitu 70cm. 2. Lebar alat pemukul calung otomatis yaitu 30cm. 3. Dengan tinggi alat pemukul calung otomatis 59cm. 4. Panjang pemukul yang digunakan 30cm.
5. Calung yang digunakan bernada pelog.
28
Gambar 3.10. Desain keseluruhan alat pemukul calung otomatis 3.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak merupakan hal yang paling penting dalam perancangan sistem kendali pada alat pemukul calung otomatis.Untuk selanjutnya dijadikan menjadi algoritma kompleks dari keseluruhan sistem kerja pada alat pemukul calung otomatis.
3.3.1 Algoritma Dasar
Mulai
Gambar 3.11.Diagram alir alat pemukul calung otomatis
Dari gambar diagram alir diatas dapat diketahui bahwa alat pemukul calung otomatis dapat memainkan lagu sesuai keinginan penggunanya.Namun sebelum dapat memainkan alat pemukul calung terlebih dahulu pengguna harus memasukan not yang berupa angka. Berikut adalah diagram alir untuk membuat not pada antarmuka visual basic 6.0 seperti yang ditunjukan pada gambar 3.12 di bawah ini:
30
Gambar 3.12 di atas menjelaskan bahwa pengguna dapat memainkan alat pemukul calung otomatis jika sudah membuat not sebelumnya dengan cara membuka file dan langsung memainkannya, jika pengguna belum memiliki not masukan untuk memainkan alat pemukul calung maka pengguna harus terlebih dahulu membuatnya. Setelah not dibuat pengguna dapat memainkannya secara langsung atau menyimpan file tersebut untuk dimainkan lain waktu.
3.3.2 Prosedur Tuner Pada Antarmuka Visual Basic
Sistem kerja tuner dibuat menggunakan perangkat lunak visual basic sebagai antarmuka pengguna dengan tujuan untuk mengatur kuat atau tidaknya tarikan solenoid pada pemukul calung.Tuner ini juga berfungsi sebagai simulasi dalam memainkan alat pemukul calung dengan memasukan nada pada kolom antarmuka visual basic yang sudah disediakan.
Mulai
Nada yang telah dibuat pada visual basic dapat dikirim menggunakan komunikasi serial ke mikrokontroler untuk selanjutnya diproses. Pada proses inilah pengujian kecepatan tarikan solenoid dapat diatur cepat atau lambatnya alat pemukul. Berikut adalah diagram alir ketika mikrokontroler yang berfungsi menggerakan solenoid pada saat menerima data dari antarmuka visual basic.
data
tidak tidak tidak tidak tidak tidak
tidak
- == data
Delay 200ms ya tidak
Gambar 3.14. Diagram alir mikrokontroler dengan antarmuka VB 6.0 Gambar di atas menjelaskan bahwa mikrokontroler akan menggerakan solenoid sesuai dengan not yang dimasukan oleh pengguna.
3.3.3 Prosedur Mikrokontroler Sebagai Master
Pada dasarnya sistem kerja keseluruhan alat pemukul calung otomatis ini terbagi menjadi tiga bagian.Setiap bagian memiliki peranan tersendiri dansetiap bagian dikerjakan oleh satu mikrokontroler sebagai kendalinya.Masing-masing bagian memiliki sistem kerja tersendiri seperti yang dilakukan oleh mikrokontroler ATmega2560, mikrokontroler ini berfungsi sebagai master, yang memberikan perintah kepada mikrokontroler lainnya yang berfungsi sebagai
slave. Berikut ini adalah diagram alir mikrokontroler yang berfungsi sebagai
32
Gambar 3.15. Diagram alir prosedur mikrokontroler sebagai master
Proses kerja dari gambar 3.14 menjelaskan bahwa pengguna harus memilih lagu yang dimainkan dengan cara menekan tombol yang ada pada keypad, jika lagu sudah dipilih maka mikrokontroler tersebut memberikan perintah kepada mikrokontroler yang berfungsi sebagai slave dengan mengirimkan masukan data.
3.3.4 Prosedur Mikrokontroler Sebagai Slave Penggerak Solenoid
Selesai
Nada ke 4 Solenoid Memukul Nada ke 5
Solenoid Memukul
tidak tidak tidak tidak tidak tidak - == data
Delay 200ms
Gambar 3.16.Prosedur mikrokontroler sebagai slave penggerak solenoid Diagram alir diatas merupakan proses mikronkontroler yang menggerakan solenoid berdasarkan masukan data pada kartu mikro sd dengan cara membaca isi not yang berupa angka dalam format “.txt”.
3.3.5 Prosedur Mikrokontroler Sebagai SlaveModul MP3
Selain itu mikrokontroler ketiga yang juga berfungsi sebagai slave untuk memainkan lagu yang diperintahkan oleh mikrokontroler master. Lagu yang dimainkan berasal dari kartu mikro sd. Untuk lebih jelasnya proses ini dapat dilihat pada diagram alir seperti pada gambar 3.11 berikut ini:
1 2 3 4
34
3.3.6 Tampilan Antarmuka Visual Basic 6.0
Adapun tampilan aplikasi dari antarmuka visual basic yang ditunjukan pada gambar 3.16 di bawah ini:
Gambar 3.18.Antarmuka visual basic 6.0
Fungsi tombolpada antarmuka visual basic 6.0 yang ditunjukan pada gambar 3.16 dapat dijelaskan pada tabel berikut:
Tabel 3.2.Fungsi Aplikasi Alat Pemukul Calung Otomatis Pada VB
No. Nama Keterangan
1 Tombol Nada
Tombol nada ini berfungsi untuk memasukan nada kedalam layar instrumen untuk selanjutnya dapat disimpan atau dimainkan. 2 Layar
Instrumen
Layar yang berfungsi untuk menampilkan nada yang telah dipilih.
3 Layar Utama
Berfungsi sebagai tampilan utama untuk nada yang dibuka dan juga sebagai tampilan nada yang telah dibuat dan hendak disimpan.
4 Test
Berfungsi untuk memainkan atau menguji nada yang telah dibuat untuk dimainkan pada alat pemukul calung otomatis.
5 Cencel Berfungsi untuk menghapus nada yang dimasukan pada layar instrument.
6 Composer Untuk memindahkan dari layar instrument ke layar utama supaya dapat disimpan.
7 Save Berfungsi untuk menyimpan nada. Open Berfungsi untuk membuka file nada.
8 Start Berfungsi untuk memainkan nada yang telah dibuka.
10 Open port
Berfungsi untuk menyambungkan koneksi atau komunikasi serial pada visual basic 6.0 dengan mikrokontroler.
11 Close port
Berfungsi untuk memutuskan koneksi atau komunikasi serial pada visual basic 6.0 dengan mikrokontroler.
12 Exit Merupakan menu untuk keluar dari tuner.
13 About Tentang bagaimana cara penggunaan alat pemukul
calung otomatis.
Aplikasi ini digunakan sebagai antarmuka dimana pengguna dapat memasukan nada atau not untuk mengiringi musik mp3 dengan fitur yang telah dijelaskan diatas. Hasil yang disimpan berupa file yang berformat “.txt”, aplikasi ini juga berfungsi untuk melakukan pengaturan pada kecepatan pemukul calung.
3.3.7 Rancang Bangun Alat yang Dibuat
Hasil akhir dari perancangan alat yang dibuat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3.19. Tampilan akhir alat tampak depan
36
Gambar 3.20.Tampilan akhir alat tampak belakang
Gambar 3.18 di atas merupakan hasil akhir dari perancangan alat pemukul otomatis tampak belakang.Pada bagian belakang alat pemukul calung ini adalah tempat komponen elektronika yang terdiri dari mikrokontroler, driver solenoid, dfplayer dan lainnya.
Gambar 3.21. Penempatan komponen elektronika
37
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini dibahas mengenai percobaan dan hasil dari pengujian pada alat serta analisa hasil pengujian. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sistem dapat berjalan sebagaimana mestinya.
4.1 Prosedur Penggunaan dan Pengujian pada Alat yang di Buat
Perangkat keras yang akan diuji dibagi menjadi beberapa bagian utama yaitu: kecepatan pemukul terhadap calung, waktu tunda antara lagu dan alat pemukul.
4.1.1 Prosedur Pengunaan Alat Pemukul Calung Otomatis
Untuk tampilan awal dapat dilihat pada gambar 4.1, dimana pada saat alat dinyalakan maka tampilan awal yang akan keluar adalah tulisan pembuka “Pemukul Calung Otomatis” dan akan diteruskan dengan tampilan pada gambar 4.2 seperti di bawah ini:
Gambar 4.1. Tampilan awal
Pada tampilan 4.2 di bawah ini terdapat menu pilihan yang akan dilanjutkan kepada menu pilihan musik, dimana pada menu musik ini terdapat beberapa daftar list lagu yang dapat dimainkan.
38
Sedangkan tampilan pada gambar 4.3 terdapat empat mode pilihan yaitu “Music_1, Music_2, Music_3, dan Music_4”. Pada proses ini pengguna hanya perlu memilih daftar lagu yang ingin dimainkan misal Music_1 pengguna cukup menekan tombol “1” pada keypad 4x4 yang sudah disediakan untuk memainkannya.
Gambar 4.3. Tampilan daftar lagu
Tampilan pada gambar 4.3 menunjukan lagu yang ingin dimainkan, mikrokontroler akan berkerja sepenuhnya berdasarkan data yang dikirimkan oleh mikro sd yang menyimpan not dan lagu yang dibatasi dengan waktu selama lagu selesai. Jika mikrokontroler menerima salah satu data yang telah dipilih oleh pengguna maka musik akan secara otomatis memainkan lagu yang dipilih selain itu dalam waktu yang bersamaan alat pemukul akan bekerja sesuai not yang telah dimasukan sebelumnya.
Gambar 4.4. Tampilan pada saat alat dimainkan
4.1.2 Pengujian Tuner Menggunakan Visual Basic 6.0
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah tuner dengan menggunakan visual basic dapat terkoneksi dengan mikrokontroler, berikut ini adalah pengujian yang ditampilkan seperti pada tabel di bawah ini:
Tabel 4.1. Pengujian tuner terhadap alat pemukul calung Not pada tuner dalam kedaan ringan.
2 Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Lambat karena pegas pada tuner dalam kedaan kencang.
3 Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Cepat karena pegas pada tuner dalam kedaan ringan.
4 Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Lambat karena pegas pada tuner dalam kedaan kencang.
5 Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Lambat karena pegas pada tuner dalam kedaan kencang.
6 Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Cepat karena pegas pada tuner dalam kedaan ringan.
i Berhasil Tarikan Solenoid pada Pemukul Lambat karena pegas pada tuner dalam kedaan kencang.
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa pengujian tuner dengan keluaran alat pemukul calung, telah dapat bekerja sesuai dengan masukan yang dibuat oleh pengguna.
4.1.3 Pengujian Keakuratan Waktu Pemukulan
Dari hasil pengujian akurasi waktu pemukulan calung sebanyak 120 kali didapatkan data dengan waktu rata-rata 30.37 detik untuk calung dan 30 detik pada metronome dengan rata-rata persentase error yaitu 1.25% seperti yang dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini:
Tabel 4.2.Hasil pengujian akurasi waktu pemukulan
40
Pengujian alat pemukul calung otomatis ini dimaksudkan untuk mendapatkan keakuratan antara waktu alat pemukul calung terhadap musik mp3 yang dimainkan.Setelah melakukan pengujian kecepatan alat pemukul, maka selanjutnya pengujian dilakukan menggunakan musik yang dimainkan secara bersamaan dengan calung berikut adalah tabel pengujian alat pemukul calung terhadap musik:
Tabel 4.3.Pengujian kesatualat pemukul calung pada musik satu
Pengujian ke-1 Awal Akhir berhenti terlebih dahulu dibandingkan dengan musik mp3.Dengan perbandingan waktu berhenti antara alat pemukul calung dengan permainan musik yaitu sebanyak tujuh detik.
Gambar 4.5.Pengujian nada pertama pada musik kesatu
Keterangan: Pada saat musik dimainkan terdapat nada pembuka, sehingga calung harus menunggu selama satu detik. Selain itu terjadi error pada nada yang dimasukan seperti terlihat pada gambar 4.5 yang mengakibatkan musik tidak seirama dengan calung karena nada yang dimasukan tidak tepat yang mengakibatkan calung berhenti lebih cepat dibandingkan dengan musik mp3.
Tabel 4.4.Pengujian keduaalat pemukul calung pada musik satu
Pengujian ke-2 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:37
Calung 00:01 02:34
Pada tabel 4.4 di atas dapat di ketahui bahwa alat pemukul calung otomatis ini mulai mendekati akhir bersamaan dengan musik mp3.
Gambar 4.6.Pengujian nada kedua pada musik kesatu
Keterangan: Pada pengujian kedua yang dianalisa dari musik pertama didapatkan bahwa calung cukup baik dalam mengiringi musik mp3, namun masih terdapat kendala yaitu calung masih berhenti diawal dibanding dengan musik mp3.
Tabel 4.5.Pengujian ketigaalat pemukul calung pada musik satu
Pengujian ke-3 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:37
Calung 00:01 02:38
42
Gambar 4.7.Pengujian nada ketigapada musik kesatu
Keterangan: Pada pengujian ketiga ini hasil analisa yang didapat adalah alat pemukul calung otomatis ini mampu mengiringi diawal permainan musik mp3 namun karena terdapat delay maka alat pemukul menjadi lebih lambat pada waktu mendekati akhir. Nada yang dipukul tidak pas, sehingga waktu berhenti alat pemukul lebih lambat dibandingkan dengan musik mp3.
Tabel 4.6.Pengujian keempatalat pemukul calung pada musik satu
Pengujian ke-4 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:37
Calung 00:01 02:37
Pada tabel 4.6 di atas dapat di ketahui bahwa alat pemukul calung otomatis ini sudah mampu mengiringi musik mp3.
Gambar 4.8.Pengujian nada keempatpada musik kesatu
menjadikan delay berkurang dan dapat menyamakan waktu pemukul terhadap musik mp3. Sehingga dapat diketahui alat calung otomatis ini sudah cukup baik dalam mengiringi musik seperti terlihat pada grafik yang ditampilkan pada gambar 4.9 di bawah ini:
Gambar 4.9. Grafik alat pemukul calung terhadap musik.
Dari pengujian pertama terhadap musik satu didapati hasil alat pemukul calung sudah mampu mengiringi musik, Selain itu peengujian juga dilakukan dengan menggunakan musik yang berbeda hal ini dimaksudkan untukmenguji apakah alat pemukul calung ini mampu bekerja dengan musik yang berbeda. Dan hasil pengujiannya dapat dilihat sebagai berikut:
Tabel 4.7.Pengujian pertama alat pemukul calung pada musik kedua
Pengujian ke-1 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:20
Calung 00:00 02:29
Pada tabel 4.7 di atas dapat diketahui bahwa alat pemukul calung otomatis ini berhenti lebih lambat dibandingkan dengan musik mp3. Dan di bawah ini adalah not yang dimasukan untuk alat pemukul calung terhadap musik kedua seperti yang terlihat pada gambar 4.10 berikut ini:
0
Data Analisa Alat Pemukul Calung Otomatis Terhadap Musik 1
Musik
44
Gambar 4.10.Pengujian nada pertamapada musik kedua
Keterangan: Perubahan not membuat delay pada alat pemukul calung terhadap musik mp3 pada pengujian kedua ini semakin terlihat, hal ini dapat diketahui dari pemukulan yang tidak menggunakan jeda dan dilakukan hingga lagu selesai atau berakhir dan mengakibatkan ketidak selarasan irama pada menit 01:27 yang menjadikan pemukul calung lebih lambat dari permainan musik. Hal ini tidak berlangsung lama karena calung dapat mengikuti kembali irama yang dimainkan oleh musik mp3.
Tabel 4.8.Hasil Pengujian keduaalat pemukul calung pada musik kedua
Pengujian ke-2 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:20
Calung 00:00 02:16
Pada tabel 4.8 di atas dapat diketahui bahwa alat pemukul calung otomatis ini memiliki delay pada saat dimainkan dan membutuhkan waktu beberapa saat untuk kembali seirama terhadap musik mp3. Dan berikut ini adalah not yang dimasukan pada mikro sd.
Keterangan: Pada pengujian kedua dapat diketahui bahwa alat pemukul sudah mampu berhenti lebih cepat namun masih belum mampu berhenti sesuai dengan musik mp3, hal ini diakibatkan karena not yang dimasukan terlalu banyak. Terjadinya delay pemukul juga dialami pada menit 01:27 yang mengakibatkan pemukul tidak seirama dan kembali seirama pada menit 01:37 dengan selisih waktu untuk dapat kembali sesuai irama musik mp3 pada lagu kedua ini.
Tabel 4.9.Pengujian ketigaalat pemukul calung pada musik kedua
Pengujian ke-3 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:20
Calung 00:00 02:05
Pada tabel 4.9 di atas dapat diketahui bahwa alat pemukul calung otomatis ini berhenti lebih cepat dibandingkan dengan musik mp3.
Gambar 4.12.Pengujian nada ketiga pada musik kedua
Keterangan: Pada pengujian ketiga waktu berhenti alat pemukul calung terhadap musik sudah mendekati namun masih terlalu cepat. Hal ini diakibatkan karena not yang dimasukan terlalu sedikit sehingga harus disesuaikan kembali supaya alat pemukul calung dan musik dapat berhenti sesuai yang diharapkan.
Tabel 4.10.Pengujian keempatalat pemukul calung pada musik kedua
Pengujian ke-4 Awal Akhir
Durasi (Detik)
MP3 00:00 02:20
Calung 00:00 02:20
46
Gambar 4.13. Pengujian nada keempat pada musik kedua
Keterangan: Pada pengujian keempat, waktu berhenti alat pemukul calung terhadap musik sudah sesuai. Namun masih terjadi delay pada saat musik dimainkan. Terjadinya pemukulan yang tidak seirama karena delay mampu mampu diperbaiki dengan menghilangkan beberapa not namun mempengaruhi nada calung dengan memiliki beberapa missatau tidak terpukulnya satu ruas bambu untuk menggantikan waktu yang diakibatkan oleh delay.
Gambar 4.14. Grafik alat pemukul calung terhadap musik ke-2
Dari gambar grafik di atas dapat diketahui bahwa alat pemukul calung mampu mengiringi musik, namun pengguna harus terlebih dahulu menyesuaikan nada yang ada pada calung supaya sesuai dengan musik.
4.2 Analisa
Berdasarkan data percobaan yang telah didapatkan dari empat kali percobaan dengan dua lagu yang diujikan, memberikan hasil yang cukup baik
Data Analisa Alat Pemukul Calung Otomatis Terhadap Musik ke-2
Musik
karena alat pemukul calung otomatis ini mampu memukul dan dimainkan bersamaan dengan musik mp3. Berikut adalah hasil analisa dari percobaan yang dilakukan:
1. Alat pemukul calung ini sudah dapat bekerja dengan baik, karena telah mampu memukul sesuai dengan nada yang dimasukan oleh pengguna. 2. Aplikasi tuner terhadap calung dapat bekerja dengan baik, solenoid dapat
diatur kecepatan dan kekuatan penarikannya terhadap pemukul calung. 3. Tingkat keakuratan waktu pada masing-masing pemukul calung memiliki
keakuratan waktu yang hampir sama pada saat memukul, dengan jumlah pukulan pada masing-masing pemukul sebanyak 120 pukulan dan menghasilkan waktu ±30 detik. Jika dibandingkan dengan metronome
tingkat presentase rata-rata error yang dimiliki alat pemukul calung ini sebesar 1.25%.
50
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan percobaan alat pemukul calung otomatis ini maka penulis dapat mengetahui sistem kerja dari alat ini sehingga mampu menarik beberapa kesimpulan, kesimpulan yang didapat diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Rata-rata tingkat presentase error pada alat pemukul calung otomatis yaitu sebanyak 1.25% hal ini telah dibuktikan seperti terlihat pada tabel 4.2 yang menunjukan tingkat error dari masing-masing pemukul.
2. Seperti yang telah ditunjukan pada gambar 4.8.bahwa alat pemukul calung otomatis ini akan bekerja sesuai dengan masukan nada yang dibuat oleh pengguna.
3. Kesalahan dalam memasukan nada dapat menyebabkan alat pemukul calung otomatis tidak seirama dengan musik seperti yang ditunjukan pada gambar 4.5.
4. Kekuatan penarikan alat pemukul calung dipengaruhi oleh tuner,
semakin kuat pengaturan tuner maka semakin lemah pemukulan pada alat pemukul begitu juga sebaliknya, semakin lemah pengaturan tuner
maka semakin kuat pukulan pada alat pemukul calung.seperti yang ditunjukan pada gambar 4.1 di atas.
5.2 Saran
Alat yang dibuat dalam tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan.Untuk itu, penulis akan memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini, adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut: 1. Perlu dikembangkan dalam hal memasukan nada. Untuk kedepannya dapat digunakan equalizer (frekuensi suara) untuk menggantikan nada yang dimasukan secara manual.
51
3. Perlu diperbaiki catu daya yang digunakan agar dapat menjadi lebih sederhana dan dapat digunakan dimana saja, untuk kedepannya dapat menggunakan aki sebagai catu daya yang digunakan.
4. Komponen yang digunakan seperti solenoid juga dapat diganti dengan komponen lain yang lebih kuat tarikannya seperti central lock door
ALAT PEMUKUL CALUNG OTOMATIS MENGGUNAKAN
SOLENOID BERBASIS MIKROKONTROLER
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada
Program Studi Strata Satu Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer
Oleh
Fahmi Novianto
10210029
Pembimbing
Ayub Subandi, S.Si., M.T
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
vii
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR……….xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan ... 1
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metodologi Penelitian ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TEORI PENUNJANG ... 5
2.1 Calung ... 5
2.2 Jenis Calung ... 5
2.2.1 Calung Rantay ... 5
2.2.2 Calung Jinjing ... 6
2.3 Perangkat Keras ... 7
2.3.1 Mikrokontroler... 7
2.3.2 Sistem Komunikasi Serial ... 9
2.3.3 Sistem Komunikasi I2C Bus (Inter-Itergrated Circuit Bus) ... 10
2.3.4 Sistem Komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface) ... 11
2.3.5 Modul Mikro SD ... 12
2.3.6 Solenoid ... 13
viii
2.3.8 Relay ... 14
2.3.9 Catu Daya ... 15
2.3.10 Regulator ... 15
2.3.11 LCD (Liquid Crystal Display) ... 15
2.3.12 Keypad 4x4 ... 17
2.4 Perangkat Lunak ... 17
2.4.1 Visual Basic 6.0 ... 17
2.4.2 Compiler Arduino ... 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 20
3.1 Diagram Blok Sistem Perancangan ... 20
3.2 Perancangan Perangkat Keras... 21
3.2.1 Kendali Alat Pemukul Calung Otomatis ... 21
3.2.2 Rangkaian Driver Solenoid ... 21
3.2.3 Rangkaian Catu Daya ... 23
3.2.4 Rangkaian Modul Mikro SD ... 24
3.2.5 Rangkaian DFPlayer Mini ... 24
3.2.6 Keypad 4x4 ... 25
3.2.7 Desain Alat Pemukul Calung Otomatis ... 26
3.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 28
3.3.1 Algoritma Dasar ... 28
3.3.2 Prosedur Tuner Pada Antarmuka Visual Basic ... 30
3.3.3 Prosedur Mikrokontroler Sebagai Master ... 31
3.3.4 Prosedur Mikrokontroler Sebagai Slave Penggerak Solenoid ... 32
3.3.5 Prosedur Mikrokontroler Sebagai Slave Modul MP3 ... 33
3.3.6 Tampilan Antarmuka Visual Basic 6.0 ... 34
3.3.7 Rancang Bangun Alat Yang Di Buat ... 35
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA ... 37
4.1 Prosedur Penggunaan dan Pengujian pada Alat yang di Buat ... 37
4.1.1 Prosedur Pengunaan Alat Pemukul Calung Otomatis ... 37
ix
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5.1 Kesimpulan ... 48
5.2 Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 50
x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi Fungsi Pada Keypad 4x4 ... 26
Tabel 4.1 Pengujian Tuner Terhadap Alat Pemukul Calung ... 37
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Akurasi Waktu Pemukulan ... 38
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pertama Pada Musik Satu ... 38
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kedua Pada Musik Satu ... 39
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Ketiga Pada Musik Satu ... 39
xi
Gambar 2.1 Calung Rantay ... 6
Gambar 2.2 Calung Jinjing ... 7
Gambar 2.3 Ilustrasi Mikrokontroler ... 7
Gambar 2.4 Mikrokontroller ATmega2560 (a) dan ATmega328 (b) ... 10
Gambar 2.5 Pengiriman Data Serial... 11
Gambar 2.6 Ilustrasi I2C Bus ... 12
Gambar 2.7 Ilustrasi Komunikasi Serial SPI ... 14
Gambar 2.8 Modul Mikro SD ... 14
Gambar 2.9 Solenoid ... 15
Gambar 2.10 DFPlayer Mini ... 15
Gambar 2.11 Rangkaian Relay ... 16
Gambar 2.12 Pin-out Regulator ... 17
Gambar 2.13 Blok Pin Lcd ... 17
Gambar 2.14 Rangkaian Dasar Keypad 4x4 ... 19
Gambar 2.15 Visual Basic 6.0... 21
Gambar 2.16 Menjalankan Visual Basic ... 20
Gambar 2.17 Project Standard Exe ... 20
Gambar 2.18 Tampilan Utama Visual Basic 6.0... 22
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 22
Gambar 3.2 Solenoid Saat Menarik Dan Mendorong ... 23
Gambar 3.3 Rangkaian Driver Solenoid ... 24
Gambar 3.4 Rangkaian Regulator ... 24
Gambar 3.5 Rangkaian Modul Mikro SD ... 25
Gambar 3.6 Rangkaian DFPlayer Mini ... 25
Gambar 3.7 Rangkaian Keypad ... 26
Gambar 3.8 Alat Pemukul Calung Otomatis Tampak Depan Dan Samping ... 27
Gambar 3.9 Desain Keseluruhan Alat Pemukul Calung Otomatis ... 27
Gambar 3.10 Diagram Alir Sederhana Alat Pemukul Calung Otomatis ... 28
xii
Gambar 3.12 Diagram Alir Mikrokontroler Sebagai Master ... 30
Gambar 3.13 Diagram Alir Mikrokontroler Pada Solenoid ... 31
Gambar 3.14 Diagram Alir Mikrokontroler Pada DFPlayer Mini ... 31
Gambar 3.15 Diagram Alir Tuner Pada Antarmuka Visual Basic ... 32
Gambar 3.16 Tampilan Visual Basic 6.0 Sebagai Tuner ... 33
Gambar 4.1 Tampilan Awal ... 35
Gambar 4.2 Tampilan Untuk Memilih Lagu ... 35
Gambar 4.3 Tampilan Daftar Lagu ... 36
Gambar 4.4 Tampilan Pada Saat Alat Dimainkan ... 36
Gambar 4.5 Pengujian Nada Pertama Pada Musik Kesatu ... 38
Gambar 4.6 Pengujian Nada Kedua Pada Musik Kesatu ... 39
Gambar 4.7 Pengujian Nada ketiga Pada Musik Kesatu ... 40
Gambar 4.8 Pengujian Nada Keempat Pada Musik Kesatu ... 40
Gambar 4.9 Grafik Alat Pemukul Calung Terhadap Musik ... 41
51
[1] Albert, P, Malvino. 2003 Prinsip-Prinsip Elektronika. Jilid 1, Jakarta: Salemba Teknika,
[2] Prasetia, dan Catur Edi Widodo, 2013 Tips Coding Interfacing Port USB & Port Serial Menggunakan VB. Yogyakarta, Penerbit Andi.
[3] Rahmat Setiawan. (2013). Perancangan Media Buku Pembelajaran Calung Untuk Anak-Anak (Studi Kasus: Calung Yang Mulai Terasingkan) diakses pada tanggal 23 September 2015 dari world wide web: http://elib.unikom.ac.id/
gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptunikompp-gdl-rahmatseti-30270 [4] Hasan Basri. Universitas Pendidikan Indonesia, Perkembangan Musik
Tradisional Calung. Diakses pada tanggal 16 September 2015dariworld wide web: http://repository.upi.edu/11389/.
[5] Anonim. Perkenalan Mikrokontroler diakses pada 18 februari 2016 dari world wide web: http://hery_h.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/1162/ Materi+6+-+Mikrokontroller.pdf
[6] Mohamad Dani, M.T. Sistem Interoperabilitas Komunikasi Antar Chip. Diakses pada 20 Agustus 2015 dari world wide web: http://tass.telkomuniversity.ac.id/courseMaterial/getFile/title/Komunikasi+A ntar+Chip/materi/M03735.
[7] Anonim. Manual MicroSD Card Adapter.Diakses Pada 19 Agustus
2015http://dropbox.indo-ware.com/files/www.indo-ware.com_Manual_Micro_ SD_Card_Adapter.pdf
[9] Anonim. DFPlayer Mini SKU. Diakses pada 10 Januari 2016 dari world wide web: http://documents.tips/documents/dfplayer-mini-manulpdf.html [10] Rosikin WK., M.Sn. Seni Calung dan Perkembangannya. Diakses pada
CURRICULUM VITAE
(Daftar Riwayat Hidup)
DATA PRIBADI
Nama : Fahmi Novianto
Jenis kelamin : Laki-laki
Tempat, Tanggal Lahir : Bekasi, 11 November 1992
Kewarganegaraan : Indonesia
Status Perkawinan : Belum Menikah
Tinggi, Berat Badan : 160 cm, 45 kg
Kesehatan : Sangat Baik
Agama : Islam
Alamat Lengkap : KP. Cikedokan RT.06 RW.12 Ds. Sukadanau kec. Cikarang Barat
Telepon : 082121297114
E-mail : noviantofahmi@gmail.com
RIWAYAT ORANG TUA
Nama Ayah : Subiyantoro
Alamat Lengkap : KP. Cikedokan RT.06 RW.12 Ds. Sukadanau kec. Cikarang Barat
Telepon : 0081311354233
- Formal
SDN SUKADANAU 05, 2004
SMP NEGERI 2 CIKARANG BARAT, 2007
SMK KARYA NUSANTARA, 2010
UNIKOM (TEKNIK KOMPUTER), 2016
- Non-formal
Anggota Study Community Pipeline UNIKOM, 2013
PRESTASI 5 TAHUN TERAKHIR
Juara Indonesian ICT Award (INAICTA) kategori Aplikasi Perguruan Tinggi,
2015
KEMAMPUAN
KemampuanTeknik Komputer dan Informatika (Maintenance, Teknisi, Networking,
MS office, adobe application, web programming & design, programmer aplication). Kemampuan lain (Design Visual, Penulisan Artikel, Mixing Musik Instrument).
PENGALAMAN KERJA
Kerja praktek pada PT. JAVA PERSADA (electrindo) selama 3 bulan pada 2009
sebagai operator dan teknisi.
Kerja praktek di PT. YKK ZIPCO selama 2 bulan pada 2013 sebagai instalasi
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat bimbingan dan dukungan dari banyak pihak, untuk itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ibu dan ayah yang sudah berjuang dengan sabar, baik dengan do’a maupun ikhtiar. Semoga Allah SWT memberikan kemuliaan kepada keduanya di dunia dan kelak di akhirat, amiin.
2. Bapak Prof. Dr. Ir Denny Kurniadie, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.
3. Bapak Dr. Wendi Zarman., M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer. 4. Bapak Ayub Subandi, M.T selaku pembimbing, yang telah memberikan
bimbingan dan arahan kepada penulis.
5. Bapak Hidayat, M.T selaku dosen wali yang memberi masukan dan nasihat serta arahan selama menempuh pendidikan.
6. Bapak dan Ibu dosen, serta seluruh staff Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi, serta bimbingan dan bantuan kepada penulis.
7. Kepada semua teman-teman yang sudah membantu dan mendoakan, khususnya untuk Aldi Akhbar, Andry Zain, Widodo, Henri, Ilham, Bang Achmad Ari Wibowo, Kang Asep Koswata, Kang Dahlan Permana dan semua teman yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis ucapkan banyak terimakasih atas dukungan dan motivasi yang kalian berikan selama ini. Tidak lupa penulis ucapkan terimakasih kepada rekan-rekan 10TK1 yang telah bersama-sama menimba ilmu dan membantu selama kuliah di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia. 8. Kakak dan Adik yang sudah mendukung, memberi motivasi kepada
vi
10.Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih banyak atas bantuanya.
Atas segala kebaikan yang telah diberikan semoga Allah SWT, membalas budi baik semua pihak dengan kebaikan dan pahala yang berlipat. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih memiliki kelemahan untuk itu kritik dan saran sangat diharapkan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Bandung, Februari 2016
ii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Fahmi Novianto NIM : 10210029
Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri dan bukan merupakan duplikasi sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain yang pernah dipublikasikan atau yang sudah pernah dipakai untuk mendapatkan gelar di Universitas lain, kecuali pada bagian dimana sumber informasi dicantumkan dengan cara referensi yang semestinya.
Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya secara sadar dan bertanggung jawab dan saya bersedia menerima sanksi berupa pembatalan Tugas Akhir saya apabila terbukti melakukan duplikasi terhadap Tugas Akhir yang sudah ada.
Bandung, Februari 2016
i
LEMBAR PENGESAHAN
ALAT PEMUKUL CALUNG OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA328
Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada
Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer
Fahmi Novianto
10210029
Bandung, Februari 2016
Menyetujui, Pembimbing I
Ayub Subandi, S.Si., MT NIDN: 4201.17.50.030
Mengetahui,
Dekan Fakultas Ketua Program Studi Teknik dan Ilmu Komputer Teknik Komputer
Prof.Dr.H. Denny Kurniadie,Ir.,M.Sc Dr.Wendi Zarman.M.Si
SURAT KETERANGAN
PERSETUJUAN PUBLIKASI
Bahwa yang bertandatangan dibawah ini, penulis dan pihak perusahaan tempat penelitian, Menyetujui :
“untuk memberikan kepada Universitas Komputer Indonesia Hak Bebas Royalty Noneksklusif atas penelitian ini dan bersedia untuk di-online-kan sesuai dengan ketentuan yang berlaku untuk kepentingan riset dan pendidikan”.
Bandung, Februari 2016
Penulis,
Fahmi Novianto NIM : 10210029
Mengetahui, Pembimbing
