Jaringan
LAN
Program
(Visual Basic)
Sub sistem pada
sisi Tunarungu
Earphone
Mikrofon
Kode
Braille
Mikrokontroler
BS2P40
Jaringan
LAN
B
Mulai
Pengiriman dan Peneriman
Data pada tunarungu dan
tunanetra melalui LAN
push button
kiri ditekan?
“ENTER”
ditekan?
Teks menjadi
Suara
Data BS2P40
Solenoid
Kode Braille
A
B
push button
kanan
ditekan
?
A
mikrofon
earphone
Suara
menjadi
Teks
2
Kode
Braille
Karakter
Kata
100%
100%
60%
Teks menjadi
Suara
B. Inggris
B. Indonesia
100%
Suara
menjadi Teks
B. Inggris
B. Indonesia
Tanpa
Pelatihan
Pelatihan
43.57%
77.14%
Alat bantu komunikasi menggunakan kode braille dan
pengenalan pola suara dapat dirancang dan
direalisasikan
Untuk sistem konversi suara ke teks masih dalam tahap
penyelesaian
PENGEMBANGAN ALAT BANTU KOMUNIKASI ANTAR
TUNANETRA-TUNARUNGU MENGGUNAKAN KODE
BRAILLE DAN PENGENALAN POLA SUARA PER KATA
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada
Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer
Oleh
Seliwati
10207091
Pembimbing Ir Syahrul, MT Sri Supatmi, S.Kom
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
vi
ABSTRAK
Pada tulisan ini dikemukakan hasil penelitian tentangpengembangan alat bantu
komunikasi antar tunanetra-tunarungu menggunakan kode Braille dan pengenalan pola suara per kata. Perancangan dan implemetansi yang dilakukan adalah bagaimana membangun bantuan komunikasi bagi penyadang tunanetra dan tunarungu agar dapat berkomunikasi dengan kode braille serta konversi tulisan menjadi suara dan penggenalan suara. Alat bantu kode braille yang dirancang menggunakan mikrokontroler BS2P40 untuk konversi karakter-karakter yang dikirim oleh komputer menjadi kode braille dan jenis karakter dari karakter tersebut. Untuk pembentuk
kode braille digunakan solenoid yang membutuhkan driver IC ULN2803 dan menggunakan
serial port untuk komunikasi antar komputer dan mikrokontoler.Pengenalan pola suara
menggunakan Teknik diktasidan dirancang menggunakan SAPI dan Program Visual basic 6.0
untuk membuat aplikasi.
Dari hasil perancangan dan implementasi yang dilakukan diperoleh semua karakter dan 10 kata dasar bahasa Indonesia yang dikirim dari komputer tunarungu ke tunanetra sudah dapat
mengubah tulisan menjadi karakter braille melalui pengkodean menggunakan solenoid,
sedangkan tulisan ke suara sudah dapat terdengar lafal dari 35 sampel kata Bahasa Inggris semuanya dinyatakan berhasil(lafal kata jelas terdengar). Sementara untuk sampel kata Bahasa Indonesia yang dinyatakan berhasil ±20 kata.
vii
ABSTRACT
At this writings is written the result of research about “development of the
communication tool to help between blind and deaf using braille code and
recognition of voice pattern”. The design and implementation is how to build a help
tool to let a deaf and blind person communicate using Braille code and also converting text into speech and speech recognition. The Braille code help tool is made of BS2P40 microcontroller to convert character sent by the computer into Braille codes and the type of the character as well.To make the Braille code, solenoid is used, which needs IC ULN2803 drivers and serial port as the tool to communicate between computer and microcontroller. The speech recognition uses dictation technique and its made by SAPI and visual basic 6.0 program for the application.
From the design and implementation, all characters is obtained and 10 basic
Indonesian language that’s sent by a deaf or blind person can be converted into
Braille character using codes of solenoid, while of the text to speech was audible pronunciation of the 35 samples of English words are all declared a succeeded (pronunciation of the word clearly audible). While for the sample said Indonesian language that was approved ± 20 words
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa, Pencipta dan Pemelihara alam
semesta, dan keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.
Atas berkat Tuhan Yang Maha Esa, akhirnya Penulis dapat menyelesaikan
Skripsi ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Skripsi
ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa
bantuan banyak pihak yang tak mungkin Penulis sebutkan satu persatu, namun
dengan segala kerendahan hati, Penulis mengucapkan terima kasih kepada
1. Kedua Orang Tua, kakak dan keluarga besar tercinta yang senantiasa
tidak henti-hentinya mencurahkan cinta, kasih sayang, perhatian, nasihat,
serta motivasi kepada penulis selama studi.
2. Ibu Sri Nurhayati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer,
Universitas Komputer Indonesia.
3. Bapak Ir. Syahrul, MT, selaku Pembimbing I yang telah banyak
memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada
penulis selama menempuh studi.
4. Bapak Sri Supatmi, S. Kom., selaku Pembimbing II yang telah banyak
memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada
Penulis selama menempuh studi.
5. Bapak Yusrila Y. Kerlooza selaku wali deson yang telah banyak
memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada
Penulis selama menempuh studi.
6. Bapak dan Ibu seluruh staff dosen Jurusan Teknik Komputer dan yang
pernah mengajar penulis serta seluruh Staff Administrasi Universitas
Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, motivasi dan
v
7. Teman – teman di Laboratorium Elektronika dan Sistem Digital terima
kasih atas dukungannya.
8. Teman – teman angkatan 2007, khususnya kelas 07 TK-2 yang telah
banyak membantu selama studi maupun selama proses pengerjaan tugas
akhir.
9. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuan, dukungan dan
motivasinya selama melaksanakan studi dan menyelesaikan Skripsi ini.
Akhirnya, Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang
bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan
yang Penulis dalami.
Bandung,Agustus 2012
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... ii HALAMAN PERNYATAAN ... iii KATA PENGANTAR ... iv ABSTRAK ... vi
ABSTRACT... vii DAFTAR ISI ... viii DAFTAR TABEL ... xi DAFTAR GAMBAR ... xii BAB I ... 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Batasan Masalah ... 2
1.3 Metodelogi Penelitian ... 2
1.4 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II ... 4 LANDASAN TEORI... 4
2.1 Kode Braille ... 4
2.2 Perangkat Keras ... 5
2.2.1 Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40) ... 5
2.2.2 Pengenalan Basic Stamp Editor ... 6
2.2.3 Solenoid ... 10
2.2.4 Catu Daya ... 12
2.2.5 MAX232 ... 13
2.3 Suara ... 13
2.4 Speech Recognition ... 14
2.4.1 Mode Sistem Pengenalan Pembicaraan ... 14
2.4.2 Pemisahan Kata ... 15
2.4.3 Sifat Pengenalan Pembicaran ... 16
ix
2.4.5 Perbendaharaan Kata ... 17
2.4.6 Perangkat yang Dibutuhkan untuk Pengenalan Suara Menggunakan
SAPI 5.1 ... 17
2.4.7 Batasan Pengenalan Suara ... 19
2.5 Diktasi ... 19
2.6 Perangkat Lunak ... 20
2.6.1 Microsoft Speech Application Programming Interface ... 20
2.6.2 Visual Basic 6.0 ... 21
BAB III ... 23 PERANCANGAN SISTEM ... 23
3.1 Prinsip Kerja Sistem ... 23
3.2 Perancangan Perangkat keras ... 24
3.2.1 Perangkat keras pada Alat Bantu Tunanetra ... 25
3.2.2 Mikrokontroler Basic Stamp ... 25
3.2.3 Solenoid dan DriverSolenoid ... 26
3.2.4 Catu daya ... 27
3.3 Jalur Komunikasi ... 28
3.3.1 LAN(Local Areal Network) ... 28
3.3.2 Komunikasi Serial Max 232 ... 29
3.4 Perancangan Perangkat Lunak ... 30
3.4.1 Perancangan Visual Basic pada Tunarungu dan Tunanetra... 30
3.4.2 Perancangan Program Basic Stamp ... 37
3.4.3 Perancangan Pengenalan Pola Suara ... 40
BAB IV ... 41 PENGUJIAN DAN ANALISA ... 41
4.1 Pengujian Terhadap Perangkat Keras ... 41
4.1.1 Pengujian Kode Braille ... 41
4.1.2 Pengujian Terhadap Perangkat Lunak ... 44
4.2 Analisa Perangkat Lunak ... 51
4.2.1 Analisa Program pada Mikrokontroler Basic Stamp ... 51
4.2.2 Analisa Perangkat Lunak untuk Komunikasi Serial ... 51
x
4.2.4 Analisa Perangkat Lunak untuk Pengecekan Identifier ... 52
4.2.5 Analisa Perangkat Lunak untuk Pemicu Driver Solenoid ... 53
BAB V ... 54 KESIMPULAN DAN SARAN ... 54
5.1 Kesimpulan... 54
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman serba modern seperti zaman sekarang ilmu pengetahuan dan
teknologi sangat diperlukan untuk membantu aktivitas manusia dalam kehidupan
sehari-hari. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) di dunia
komputasi didorong oleh suatu kebutuhan manusia akan tercapainya suatu
kenyamanan dan kepraktisan
Kenyamanan berkomunikasi tidak akan terjalin, apabila memiliki kekurangan
fisik, sebagai contoh yaitu komunikasi antar tunanetra dan tunarungu, dengan
kekurangan fisik yang dimiliki maka komunikasi antar tunanetra dan tunarungu sulit
untuk terjalin. Kesulitan komunikasi ini terjadi disebabkan masih jarangnya ditemui
alat bantu komunikasi antar tunanetra dan tunarungu.
Sistem ini telah dibuat sebelumnya oleh Mochamad Fajar Wicaksono dengan
NIM 10204002 angkatan 2004 dengan judul Alat Bantu Komunikasi Untuk
Penyadang Tunanetra dan Tunarungu Menggunakan Alat Bantu Kode braille dan
Pengenalan Pola Suara Per Karakter dan berfungsi dengan baik. Pada sistem yang
telah dibuat sebelumnya telah berhasil menterjemahkan karakter yang dikirim oleh
tunarungu ke tunanetra dengan karakter braille dengan bantuan solenoid.
Pada sistem sebelumnya memiliki kekurangan dalam pengiriman tulisan dari
tunarungu ke tunanetra hanya per karakter dan hanya tulisan saja. Sehingga sistem ini
dapat dikembangkan lebih baik pada sisi masukan dan keluarnya yaitu per kata dan
selain tulisan juga dengan suara dari masukannya dan pengembangan lainnya yaitu
komunikasi antara tunanetra dengan tunarungu yang berbasis jaringan LAN (Local
2
1.2 Batasan Masalah
Pada perancangan yang akan dibuat terdapat beberapa batasan masalah yaitu:
1. Penerapan alat bantu komunikasi untuk penyadang tunanetra dan tunarungu
menggunakan alat bantu dua buah komputer.
2. Aktuator yang digunakan dalam pembuatan kode braille adalah solenoid.
3. Tunarungu yang dimaksud adalah tunarungu sejak lahir, maka tunarungu
tersebut tidak bisa mendengar dan berbicara.
4. Pengenalan pola suara menggunakan mode Diktasi.
5. Komunikasi sistem berada pada jaringan LAN, misalnya pada suatu Gedung
Yayasan Sosial.
1.3 Metodelogi Penelitian
Metodologi penelitian yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini
meliputi
1. Studi literatur
Suatu metode pengumpulan data dengan membaca atau mempelajari buku
yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik tugas akhir.
2. Perancangan
Mengaplikasikan teori yang peroleh dalam perancangan sistem untuk
perangkat keras, perangkat lunak dan pengujian sistem
3. Eksperimen
Melakukan eksperimen atau uji coba alat, komponen dan kerja alat bantu
3
4. Analisa data
Analisa yang dilakukan dari pengujian sistem dan mengambil sebuah
simpulan dari penelitian ini.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, batasan
masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II : Landasan Teori
Bab ini membahas tentang teori-teori pendukung yang digunakan dalam
perencanaan dan pembuatan tugas akhir.
BAB III: Perancangan Sistem
Bab ini berisikan tentang perancangan alat yang dibuat untuk tugas akhir
ini, meliputi garis besar sistem, perancangan perangkat keras dan
perancangan perangkat lunak yang digunakan.
BAB IV : Pengujian dan Analisa Sistem
Bab ini berisi tentang pengujian–pengujian dan analisa data pada tugas
akhir ini.
BAB V : Simpulan dan Saran
Bab ini berisi tentang simpulan yang diperoleh selama melakukan
penelitian dan saran untuk pengembangan alat.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Kode Braille
Braille adalah sejenis sistem tulisan sentuh yang digunakan oleh penyadang
cacat tunanetra. Sistem ini awalnya dirancang oleh Louis Braille yang
berkewarganegaraan Prancis yang buta sejak kecil. Ketika usia 15 tahun, Louis
Braille mengubah bentuk tulisan latin biasa menjadi tulisan sentuh yang dapat
digunakan tentara untuk membaca dalam gelap. Sistem ini dinamakan sistem braille
dengan tujuan mendapatkan kemudahan dalam membaca. Namun saat itu braille tidak
mempunyai huruf W, tetapi sekarang braille mempunyai huruf W. ada beberapa versi
tulisan braille diberbagai negara, yaitu Standar Braille, American Modified Braille,
US Computer Braille, US Extended Computer Braille, Euro Computer Braille , ISO
8859-I Braille, Russian Braille, Greek Braille, Hebrew Braille, Arab Braille, Japanese
Braille, Korean Braille, Chinese Braille, Braille ASCII, Unicode.
Selain standar braille, umumnya semua versi diatas memiliki perbedaan dalam
hal, yaitu membedakan antara huruf besar dan huruf kecil dalam satu blok,
membedakan antara huruf besar dan angka dalam satu blok, banyaknya jenis karakter
yang dapat diterjemahkan kedalam kode braille dan jumlah dot yang digunakan
(standar braille menggunakan 6 dot sedangkan versi lama braille menggunakan 8
[image:30.612.233.404.560.645.2]dot).
5
2.2 Perangkat Keras
2.2.1 Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40)
Basic Stamp adalah suatu mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax
Inc yang diprogram menggunakan bahasa pemrograman basic dan populer sekitar
pada tahun 1990-an. Mikrokontroler Basic Stamp membutuhkan catu daya saat
men-download dan program di download melaui port serial.
Kode PBasic (Pemograman Basic) disimpan di dalam EEPROM serial pada
board basic stamp. EEPROM digunakan dalam basic stamp 1 dan 2 yang dijamin
menyimpan selama 40 tahun ke depan dan mampu ditulisi ulang 10.000.000 kali per
lokasi memori.
Mikrokontroler Basic Stamp memiliki beberapa versi yang berbeda–beda,
yaitu basic stamp 1, basic stamp 2, basic stamp 1e, basic stamp 2P, basic stamp 2Pe
dan basic stamp 2sx. Basic Stamp jalan pada tegangan DC 5 sampai 15 volt. Basic
Stamp yang dipakai adalah BS2P40 yang mempunyai 40 pin I/O. Pemilihan basic
stamp ini karena membutuhkan banyak masukan atau keluaran yang dipakai dalam
[image:31.612.249.410.446.568.2]pengontrolan solenoid. Berikut ini adalah tampilan mikrokontroler BS2P40.
Gambar 2.2 Modul Mikrokontroler BS2P40
Modul Basic Stamp 2p40 mempunyai spesifikasi perangkat keras sebagai
berikut:
1. Mikrokontroler Basic Stamp 2P40 Interpreter Chip (PBASIC48W/P40)
6
3. Kecepatan prosesor 20MHz Turbo dengan kecepatan eksekusi program hingga
12000 instruksi per detik.
4. RAM sebesar 38 byte (12 I/O, 26 variabel) dengan Scratch Pad sebesar 128 byte.
5. Jalur masukan/keluaran sebanyak 32 pin.
6. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor DB9.
7. Tegangan masukan 9 – 12 VDC dengan tegangan keluaran 5 VDC.
[image:32.612.259.391.243.522.2]Berikut ini adalah alokasi pin yang terdapat pada mikrokontroler BS2P40.
Gambar 2.3 Alokasi Pin Basic Stamp
2.2.2 Pengenalan Basic Stamp Editor
Perangkat lunak merupakan faktor penting dalam tahap perancangan alat
bantu komunikasi antara tunanetra dan tunarungu. Perangkat lunak ini merupakan
algoritma atau listing program yang ditanamkan kedalam mikrokontroler. Program
dapat bermacam-macam bentuk dan bahasanya sesuai dengan spesifikasi dari
7
Mikrokontroler BS2P40 menggunakan bahasa pemrograman basic. Perangkat
lunak yang digunakan adalah basic stamp editor. Basic stamp editor adalah sebuh
editor yang dibuat oleh Paralax-Inc untuk menulis listing program meng-compile dan
men-download-nya ke mikrokontroler keluarga basic stamp. Program ini
memungkinkan penggunanya memprogram Basic Stamp dengan bahasa basic yang
relatif ringan dibandingkan bahasa pemrograman lainnya. Berikut ini beberapa
[image:33.612.195.447.250.554.2]perintah-perintah dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler BS2P40.
Tabel 2.1 Beberapa Perintah Dasar Basic Stamp
Instruksi Keterangan
DO...LOOP Perulangan
GOSUB Memanggil prosedur
IF..THEN Percabangan
FOR...NEXT Perulangan
PAUSE Waktu tunda milidetik
IF...THEN Perbandingan
PULSIN Menerima pulsa
GOTO Loncat ke alamat memori tertentu
HIGH Menset pin I/O menjadi 1
LOW Menset pin I/O menjadi 0
2.2.2.1Memprogram Basic stamp
Dalam membuat sebuah program secara umum, dapat dibagi menjadi 4 bagian
8
1. Header
Header ditulis paling awal listing program yang dibuat. Bagian ini menentukan
tiga prosesor yang digunakan dan versi dari compiler PBASIC yang digunakan untuk
meng-compile bahasa basic menjadi bahasa mesin.
' {$STAMP BS2}
' {$PBASIC 2.5}
2. Variable
Beberapa ketentuan untuk mendeklarasikan variabel dalam mikrokontroler
PIN : PIN dari mikrokontroler (0-15)
VAR : variable
PIN yang digunakan sudah ditentukan sesuai dengan konfigurasi perangkat keras
yang digunakan adalah BS2P40.
3. Program utama
Pada bagian program utama bisa melakukan dua mode yaitu mode pengetikan
langsung atau mode pemanggilan prosedur. Mode pengetikan langsung akan efektif
jika program tidak terlalu banyak dan kasus yang sederhana, tetapi jika program
sudah mulai banyak atau rumit, maka sebaiknya program utama memanggil prosedur.
Pemanggilan prosedur akan mempermudah dalam pemeriksaan dan lebih terkendali.
Contoh program:
Main:
HIGH 8 'LED Mati
PAUSE 1000 „delay 1 detik
LOW 8 LED Hidup
PAUSE 5000 'delay 5 detik
GOTO Main „kembali ke main
4. Prosedur
Sebuah prosedur harus mempunyai nama prosedur yang disimpan dibagian paling
atas prosedur itu sendiri, serta harus diakhiri dengan return agar kembali lagi ke
9
Contoh Program:
Main:
GOSUB Hello
DEBUG "How are you?" END
Hello:
[image:35.612.113.559.227.557.2]DEBUG "Hello, my friend!", CR RETURN
[image:35.612.181.464.506.598.2]Gambar 2.4 Layar Editor Basic Stamp
10
2.2.3 Solenoid
Solenoid adalah alat yang dapat meng-konversi sinyal elektrik atau arus listrik
menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat
digerakkan yang berfungsi sebagai aktuator pada alat bantu kode braille.
Secara skematik bentuk dari solenoid dapat dilihat pada gambar 2.6, dimana
solenoid terdiri dari n buah lilitan kawat berarus listrik (I), medan magnet yang
dihasilkan memiliki arah seperti pada gambar 2.6, dimana kutub utara magnet
mengikuti aturan tangan kanan.
Gambar 2.6 Solenoid dengan lilitan n
Gambar 2.7 Solenoid
Kuat medan magnet pada solenoid dengan jumlah lilitan persatuan panjang n
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:
�= �0.�.�……….(2.1)
dimana:
�= �
�………..………(2.2)
keterangan:
B = Medan magnet
μ0 = Konstanta permeabilitas udara n = jumlah lilitan persatuan panjang
N = Jumlah lilitan
l = Panjang lilitan
11
2.2.3.1Cara Kerja Solenoid
Prinsip kerja dari solenoid berdasarkan pada pengantar yang membawa arus
kedalam kumparan sehingga kumparan akan menimbulkan medan magnet. Medan
magnet ini dibuat sedemikian rupa sehingga keadaannya selalu tolak-menolak antara
medan magnet, sedangkan untuk mengubah arah putaran solenoid dengan cara
membalikan polaritas sumber tegangannya.
2.2.3.2Driver Solenoid IC ULN2803
IC ULN2803 merupakan driver solenoid dengan desain dual in-lines
packages. IC ULN2803 memiliki 8 channel masukan dan 8 keluaran dan setiap
[image:37.612.218.427.336.444.2]channel mengeluarakan arus 500 mA.
Gambar 2.8 Bentuk Fisik IC ULN2803
[image:37.612.253.387.480.676.2]12
2.2.4 Catu Daya
Memperoleh suatu catu daya dengan nilai keluaran yang tetap, maka
digunakan IC catu daya 78xx untuk catu daya positif dan IC catu daya 79xx untuk
[image:38.612.115.514.183.284.2]catu daya negatif
Gambar 2.10 Rangkaian Catu Daya Positif
2.2.4.1LM78xx (IC Catu Daya Tegangan Positif)
Pada gambar 2.11 dibawah ini terlihar bahwa IC LM78xx mempunyai tiga
kaki yang digunakan sebagai komponen pendukung dari Vcc untuk menghasilkan
tegangan 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 volt. Simbol “xx” menandakan besar tegangan
yang dihasilkan pada gambar tersebut, misalkan output-nya sebesar 5 volt maka nilai
untuk menandakan simbol “xx” tersebut adalah 05, jadi pada IC tersebut akan tertulis
LM7805. IC Catu daya ini befungsi untuk menstabilkan tegangan. Penerapan IC ini
mengharuskan Vi> Vo. IC Catu daya yang digunakan yaitu LM7805 untuk
menghasilkan keluaran 5 volt dan LM7809 untuk menghasilkan keluaran 9 volt.
[image:38.612.259.425.546.646.2]13
2.2.5 MAX232
Komunikasi yang berhubungan dengan PC tidak bisa dilakukan begitu saja
tanpa ada penghubung antara PC dan mikrokontroler. Oleh karena itu mikrokontroler
membutuhkan komponen tambahan baik untuk berkomunikasi. Pada pembuatan
tugas akhir ini yang digunakan adalah komunikasi serial. Pada mikrokontoler sendiri
terdapat buffer yang dapat digunakan sebagai pendukung proses komunikasi serial.
Pada saat ini banyak komponen yang dapat digunakan untuk pendukung proses
komunikasi ini, salah satunya adalah Max232.
Max232 berfungsi sebagai perantara antara mikrokontoler dengan port serial,
karena mikrokontroler tidak dapat mengirim data begitu saja maka diperlukan
Max232.
Max232 mempunyai 16 kaki yang terdiri keperluan untuk port serial,
komunikasi mikrokontoler dengan maxim. Letak dari masing-masing port dapat
dilihat pada gambar 2.12
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin MAX232
2.3 Suara
Suara adalah sesuatu yang dihasilkan oleh getaran yang berasal dari benda
bergerak, sesuatu yang menghasilkan bunyi, dan suara adalah sebuah tekanan
gelombang udara, maka memiliki nilai kontinu terhadap waktu. Suara atau bunyi
biasanya merambat melalui udara dan akan memantul apabila ada dinding, suara atau
[image:39.612.234.403.403.522.2]14
Gambar 2.13 Skema Suara
Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”. Suara/bunyi biasanya
merambat melalui udara. Suara/bunyi tidak bisa merambat melalui ruang hampa.
Gelombang suara bervariasi dalam tingkatan tekanan suara (amplitudo) dan dalam
frekuensi. Jumlah waktu yang diperlukan untuk terjadinya suatu getaran atau
gelombang dinamakan perioda (T), sedangkan jumlah gelombang yang terjadi setiap
detik dinamakan frekuensi (f) dengan satuan m/dt (Hz).
Suara yang berada pada jarak pendengaran manusia disebut “AUDIO”. Suara
di luar jarak pedengaran manusia dapat dikatakan “NOISE” (getaran yang tidak
beratur dan tidak berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar manusia).
2.4 Speech Recognition
Teknologi pengenalan suara adalah teknologi yang menggunakan peralatan
dengan sumber masukannya berupa suara, seperti mikrofon menginterpretaskan suara
manusia sebagai metode alternatif interaksi dengan komputer. Teknologi pengenalan
suara tidak sama dengan teknologi voice recognition yang hanya mengenali suara
sebagai identifikasi keamanan. Sistem komersial untuk pengenalan suara telah ada
sejak tahun 1990. Walaupun teknologi ini sukses, masih sedikit orang yang
menggunakan sistem pengenalan suara pada komputer. Kebanyakan pengguna
komputer dalam berinteraksi dengan komputernya merasa lebih nyaman dengan
menggunakan peralatan-peralatan masukan konvensional yaitu keyboard dan mouse,
walaupun kenyatanya dengan menggunakan teknologi pengenalan suara
memungkinan pengguna untuk berbicara secara langsung dan cepat serta efisien.
2.4.1 Mode Sistem Pengenalan Pembicaraan
15
1. Mode Diktasi. Pada mode ini pengguna komputer mengucapkan kata atau
kalimat yang selanjutnya akan dikenali oleh komputer dan diubah menjadi data
teks. Kemungkinan jumlah kata yang dapat dikenali dibatasi oleh jumlah kata
yang telah terdapat pada database. Pengenalan mode diktasi merupakan speaker
dependent. Keakuratan mode ini tergantung pada pola suara dan akses pembicara
serta pelatihan yang telah dilakukan
2. Mode command and control. Pada mode ini pengguna komputer mengucapkan
kata atau kalimat yang sudah terdefinisi terlebih dahulu pada database dan
selanjunya digunakan untuk menjalankan perintah tertentu pada aplikasi
komputer, jumlah perintah yang dikenali tergantung dari aplikasi yang telah
didefinisikan terlebih dahulu pada database. Mode ini merupakan speaker
independent karena jumlah kata yang dikenali biasanya terbatas sekali dan ada
kemungkinan pembicara tidak perlu melakukan pelatihan pada sistem
sebelumnya.
Terdapat empat proses utama pada sistem pengenalan pembicaraan, baik pada mode
diktasi ataupun command and control yaitu: pemisahan kata, ketergantungan terhadap
pengguna, pencocokan kata dan perbendaharaan kata.
2.4.2 Pemisahan Kata
Pemisahan kata adalah proses untuk memisahkan suara yang diucapkan oleh
pengguna menjadi beberapa bagian. Masing-masing bagian dapat berupa kalimat atau
satu kata. Terdapat tiga macam metode yang digunakan pada proses pemisahan kata
ini yaitu: discrete speech, word spotting dan continuous speech.
1. Pada discrete speech, pengguna diharuskan mengucapkan kalimat secara
terpenggal dengan adanya jeda sejenak diantara kata. Jeda tersebut digunakan
oleh sistem untuk mendeteksi awal dan akhir sebuah kata. Discrete speech ini
mempunyai kelebihan yaitu sedikit resource yang digunakan oleh sistem untuk
mendeteksi suara, tetapi mempunyai kelemahan yaitu ketidaknyamanan
pengguna dalam mengucapkan sebuah kata atau kalimat.
2. Pada word spotting, dalam sebuah kalimat yang diucapkan pengguna, sistem
16
dan mengabaikan kata lain yang tidak dimilikinya. Sehingga walau pengguna
mengucapkan kalimat yang berbeda, bila di dalam kalimat tersebut terdapat
sebuah kata yang sama dan terdapat di perbedaharaan sistem, maka hasil
pengenalan akan sama. Kelemahan metode ini adalah besar kemungkinan sistem
melakukan kesalahan arti pengenalan dalam bentuk kalimat. Tetapi metode ini
mempunyai kelebihan yaitu pengguna dapat mengucapkan kalimat secara normal
tanpa harus berhenti diantara kata.
3. Pada metode continous speech, sistem akan mengenali dan memproses setiap
kata yang diucapkan. Metode ini cukup akurat dalam mengenali ucapan
pengguna. Tetapi di samping itu metode ini memerlukan resource yang besar
dalam prosesnya. Pada metode ini, sistem harus dapat mendeteksi awal dan akhir
setiap kata dalam kalimat tanpa adanya jeda diantara kata tersebut, dan setelah
berhasil memisahkan kata, langkah selanjutnya adalah mencocokkan dengan
perbendaharaan kata yang dimilikinya.
2.4.3 Sifat Pengenalan Pembicaran
Sistem pengenalan pembicaraan mempunyai beberapa sifat dilihat dari
ketergantungan tehadap pengguna yaitu speaker dependent, speaker independent dan
speaker adaptive.
1. Speaker Dependent, sistem membutuhkan pelatihan untuk setiap pengguna yang
akan menggunakan sistem tersebut. Sistem tidak akan dapat mengenali pengguna
yang belum pernah melakukan pelatihan.
2. Speaker Independent, pengguna tidak perlu melakukan pelatihan sebelum dapat
menggunakan sistem, karena sistem mampu mengenali suara semua pengguna
tidak tergantung warna suara dan dialek yang digunakan.
3. Speaker Adaptive merupakan perpaduan dari speaker dependent dan speaker
independent, dimana pengguna tidak perlu melakukan pelatihan dan keakuratan
pengenalan sistem akan makin meningkat jika pengguna yang sama bekerja terus
17
2.4.4 Pencocokan Kata
Pencocokan kata adalah proses untuk mencocokkan kata ucapan yang berhasil
di-identifikasidengan database yang dimiliki oleh sistem. Terdapat dua metode yang
dapat dipakai pada proses pencocokan kata ini, yaitu: whole-word matching dan
phoneme matching.
1. Pada whole-word matching, sistem akan mencari di dalam database kata yang
tepat atau persis dengan hasil ucapan pengguna
2. Phoneme Matching, sistem memiliki kamus fonem.
(fonem adalah bagian tekecil dan unik dari suara yang membentuk sebuah kata)
2.4.5 Perbendaharaan Kata
Perbendaharaan kata adalah bagian terakhir dalam sebuah pengenalan
pembicaraan. Terdapat dua hal yang perlu diperhatikan pada perbendaharaan kata,
yaitu ukuran dan keakuratan. Jika perbendaharaan kata berjumlah banyak maka
sebuah sistem akan mudah dalam melakukan pencocokan kata, tetapi dengan makin
meningkatnya jumlah perbendaharaan kata, maka jumlah kata yang menpunyai
ucapan hampir sama juga meningkat, hal ini menurunkan keakuratan pengenalan.
Dan sebaliknya, jika sebuah sistem mempunyai perbendaharaan kata sedikit, maka
keakuratan pengenalan akan tinggi karena sedikitnya kata yang hampir sama, tetapi
akan semakin banyak kata yang tidak akan dikenali. Untuk sistem pengenalan
pembicaraan dengan mode command and control, akan lebih baik jika menggunakan
jumlah perbendaharaan kata sedikit (kurang dari 100 kata), tetapi untuk mode diktasi
akan membutuhkan jumlah perbendaharan kata yang banyak.
2.4.6 Perangkat yang Dibutuhkan untuk Pengenalan Suara Menggunakan SAPI 5.1
Sistem suara membutuhkan sumber daya yang intensif. Engine pengenalan
suara membutuhkan RAM(Random Access Memory) yang cukup dan disk space
untuk merespon permintaan pengguna dengan cepat. Oleh karena itu, sangat penting
18
mengimplementasikannya. Tidak semua komputer memiliki memory, disk space dan
perangkat keras yang dibutuhkan untuk mengimplementasikan pengenalan suara dan
text-to-speech. Dibawah ini ada tiga kategori umum dari sumber daya yang
dibutuhkan:
1. Perangkat keras umum seperti kecepatan processor dan RAM
Sistem suara membutuhkan sumber suara processor dan RAM. Speech
Recognition (SR) services membutuhkan variasi tingkatan sumber daya yang
tergantung pada jenis engine pengenalan suara yang sudah terinstal dan tingkatan
dari services yang diimplementasikan, sedangkan kebutuhan text-to -speech (TTS)
engine lebih stabil karena hanya tergantung pada engine-text-to- speech yang
diinstal. SR dan TTS engine yang sekarang tersedia untuk SAPI 5.1 yang biasanya
dapat berhasil diimplementasikan menggunkan 486/33 processor chip dan
tambahan 1MB RAM. Tetapi konfigurasi seperti diatas direkomendasikan.
Disarankan processor yang digunakan adalah Pentium Processor (P60 atau lebih)
dan sedikitnya memiliki 16 MB dari total RAM. Sistem yang mendukung diktasi
pengenalan suara membutuhkan sumber daya yang lebih besar. Pada umumnya
yang menerapkan command and control (CnC) services hanya membutuhkan 1MB
dari RAM. Dictation sevices akan membutuhkan sedikitnya 8 MB dari RAM. Tipe
dari samping suara, analisa dan ukuran dari pengenalan kosakata semuanya
mempengaruhi sumber daya yang dibutuhkan.
2. Perangkat lunak seperti sistem operasi dan engine pengenalan suara dan
enginetext-to-speech.
Microsoft speech API hanya dapat diterapkan pada system operasi Windows 32 bit.
Oleh karena itu kita membutuhkan Windows 95, Windows NT atau versi yang lebih
besar lagi pada workstasion. Perangkat lunak yang sangat penting untuk
mengimplementasikan speech services adalah SR engine dan TTS engine. SR dan
TTS engine adalah back-end processing module dari SAPI 5.1 model. Selain
perangkat lunak diatas, perangkat lunak yang harus dimiliki adalah sebuah produk
19
3. Perangkat keras khusus seperti sound cards, mikrofon, speaker dan headphones.
2.4.7 Batasan Pengenalan Suara
Terdapat tiga batasan yang sangat vital dari teknologi pengenalan suara, yaitu:
1. Identifikasi pembicaran
Kesulitan dalam membedakan pembicara dan juga pada sistem diktasi engine
pengenalan suara tidak dapat membedakan jika ada beberapa pembicara yang
berbicara secara bersamaan.
2. Pengenalan input
Engine pengenalan suara tidak dapat mengenali bahasa alami karena engine
pengenalan suara hanya dapat mengenali kata yang terdapat pada kosakata yang
dimilikinya lalu memprosesnya berdasarkan aturan grammar yang speech engine
diketahui.
3. Akurasi pengenalan
Akurasi pengenalan dapat dipengaruhi oleh dialek, kualitas dari mikrofon dan
level noise yang ada selama sesi pengucapan. Sama seperti pada masalah
pengenalan suara, variasi dialek dapat mengurangi keberhasilan dari engine
pengenalan suara.
2.5 Diktasi
Diktasi merupakan salah satu jenis pengenalan suara di mana suatu mesin
mendengarkan apa yang diucapkan dan menterjemahkan ke dalam bentuk teks.
Semua itu terjadi di dalam speech engine. Kebanyakan dari dictation engines
yang modern menggunakan suatu langkah, di mana engine tersebut mendengarkan
kata yang diucapkan dan memecahkan menjadi suatu rangkaian hipotesis kata. Setiap
hipotesis kata berisi sebuah daftar kata-kata yang mungkin dengan memberikan
20
Setiap hipotesis kata kemudian disimpan dalam bentuk “context”. Jadi setiap
kata dipertimbangkan hubungannya dengan kata-kata sebelum dan sesudahnya.
Berdasarkan aturan-aturan pada konteks speech engine, maka hasil akhir yang didapat
adalah yang terbaik dari kata yang telah diucapkan. Ketepatan dari diktasi tergantung
dari kecepatan CPU dan sistem memori yang tersedia. Semakin banyak sumber daya
semakin banyak juga konteks yang dapat dipertimbangkan pada suatu waktu dan
dapat menghasilkan pengenalan yang akurat.
Yang penting untuk keakuratan dari pengenalan diktasi adalah engine dapat
mengerti suara setiap pembicara. Speech engines dikhususkan untuk suatu bahasa
tertentu bahkan mungkin hanya untuk suatu daerah. Inilah alasan mengapa ada
English Engine, French Engine, Chinese Engine dan lain-lain. Pada setiap bahasa
tersebut terdapat perbedaan-perbedaan (kadang perbedaan yang ekstrim). Seorang
anak perempuan berumur 5 tahun di komputer suaranya sangat berbeda dengan
seorang laki-laki berumur 47 tahun. Inilah alasanya mengapa kebanyakan mesin
diktasi memerlukan perlatihan suara karena pengenalan mode diktasi merupakan
speaker dependent, yaitu keakuratan pengenalan mode ini tergantung pada pola suara
dan akses pembicara serta pelatihan yang telah dilakukan. Semakin banyak sesi
pelatihan yang diselesaikan maka keakuratan pengenalan diktasi yang didapat akan
semakin baik.
2.6 Perangkat Lunak
2.6.1 Microsoft Speech Application Programming Interface
SAPI 5.1 (Speech Application Programming Interface) merupakan
API(Application Programming Interface) yang dikembangkan oleh Microsoft untuk
digunakan pada speech recognition dan speech synthesis dengan sistem operasi
berbasis Windows. Dengan menggunakan API tersebut dimungkinkan bagi pihak
ketiga 3rd party company atau individu untuk mengembangkan perangkat Speech
21
Diperkenalkan oleh Microsoft pada tahun 1995, SAPI 5.1 memungkinkan
sistem untuk mengenali suara manusia sebagai masukan dan keluaran berupa suara
manusia dari text. Fasilitas ini menyediakan hubungan interaksi baru antara manusia
dengan komputer, SAPI 5.1 merupakan bagian dari Windows Open Services
Architecture Model. Pada SR (Speech Recognition) dan TTS (Text to Speech)
terdapat beberapa modules yang disebut engines, yang telah tersedia pada semua
[image:47.612.204.437.245.364.2]sistem operasi Windows XP. Berikut merupakan arsitektur SAPI 5.1:
Gambar 2.14 Arsitektur SAPI 5.1
SAPI 5.1 terdiri dari dua interface yaitu API dan DDI (Device Driver
Interface). SAPI 5.1 menyediakan sebuah high-level interface antara aplikasi dengan
speech engine. SAPI 5.1 juga mengimplementasikan semua detail level bawah yang
dibutuhkan untuk mengontrol dan mengatur operasi real-time dari berbagai speech
engines.
2.6.2 Visual Basic 6.0
Visual basic 6.0 selain disebut sebagai bahasa pemograman, juga sering disebut
sebagai sarana untuk menghasilkan program-program aplikasi berbasiskan windows.
Visual basic pada dasarnya adalah bahasa pemograman komputer. Bahasa
pemograman adalah perintah-perintah atau instruksi-instruksi yang dimengerti oleh
komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Visual basic yang dikembangkan
oleh Microsoft sejak tahun 1991 merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu
22
yang dikembangkan pada era 1950-an. Beberapa kemampuan atau manfaat dari visual
basic diantaranya :
1. Untuk membuat program aplikasi seperti windows.
2. Untuk membuat objek-objek pembantu program seperti misalnya : kontrol
activeX, file help, aplikasi internet, dan sebagainya.
3. Menguji program (debugging) dan menghasilkan program EXE yang bersifat
executable, atau dapat langsung dijalankan.
Gambar 2.15 Tampilan New Project pada Visual Basic
Tampilan Itegrated Development Environment (IDE) pada sebuah project
visual basic dengan sebuah form, label dan command button terlihat pada gambar
2.16 ini :
23
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab perancangan sistem ini akan membahas tentang prinsip kerja sistem,
perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak.
3.1 Prinsip Kerja Sistem
Cara kerja dari alat bantu komunikasi tunanetra dan tunarungu adalah alat bantu
baca yang akan dibuat dapat meng-konversi karakter menjadi kode braille, yang pada
akhirnya kode braille tersebut dapat ditampilkan pada alat yang akan dibuat dan
membuat suara per-kata yang diucapkan diubah menjadi bentuk tulisan pada alat
yang akan dibuat. Adapun sistem yang akan dirancang sebagai berikut.
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem pada Tunarungu
24
Pada saat akan menjalankan alat bantu komunikasi tunanetra dan tunarungu
dengan menggunakan kode braille dan pengenalan suara per-kata, maka
langkah-langkah yang harus dilakukan, yaitu:
1. Menghidupkan komputer.
2. Memasang penghubung untuk koneksi antara komputer dengan alat bantu.
3. Memasang kabel LAN baik di sisi tunanetra dan di tunarungu.
4. Memasang speaker dan mikropon.
Setelah langkah-langkah diatas telah dilakukan dengan baik maka alat bantu
sudah dapat dijalankan dan proses pengenalan suara per-kata sudah dapat digunakan.
Pada saat penyadang cacat tunarungu mengetikkan suatu kata di komputer,
maka kata tersebut di-konversi-kan menjadi bilangan yang sudah ditetapkan pada saat
diprogram sebelumnya, bilangan tersebut dikirimkan ke mikrokontroler melalui port
serial sebagai antarmuka. Di dalam mikrokontroler bilangan tersebut di-konversi-kan
menjadi kode braille. Kode braille yang didapatkan dari hasil konversi di dalam
mikrokontroler tersebut berupa bilangan hexa (kode braille), yang kemudian
digunakan mikrokontroler sebagai VIN untuk mengatur pergerakan solenoid melalui
driver solenoid untuk menaikkan tombol maupun menurunkan tombol. Tombol naik
yang akan digunakan tunanetra dalam membaca karakter-karakter yang masuk pada
aplikasi pada tunanetra.
Penyadang tunanetra dapat mengucapkan kata yang akan dikenali oleh
perangkat lunak visual basic dan hasilnya akan ditampilkan pada aplikasi komputer.
3.2 Perancangan Perangkat keras
Alat bantu komunikasi tunanetra dan tunarungu dengan menggunakan kode
braille yang dirancang terdiri dari subsistem utama perangkat keras, yaitu sistem
25
3.2.1 Perangkat keras pada Alat Bantu Tunanetra
Desain perangkat keras merupakan salah satu faktor penting dalam
membangun alat bantu baca tunanetra, berfungsi untuk menyatukan keseluruhan
subsistem dalam satu kesatuan yang utuh.
Sistem mekanik dari alat bantu baca tunanetra terdiri dari shaf dan tombol.
Shaf digunakan untuk menaikkan ataupun menurunkan tombol ketika solenoid
bekerja, sedangkan tombol digunakan untuk menampilkan karakter dalam kode
braille.
Gambar 3.3 Perancangan Solenoid untuk Kode Braille
3.2.2 Mikrokontroler Basic Stamp
Jenis mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler BS2P40. Pada
pembuatan alat bantu baca untuk tunanetra, mikrokontroler digunakan untuk
mengimplementasikan pengaturan solenoid, meng-konversi-kan bilangan yang telah
ditetapkan pada program menjadi bilangan hexa braille dan mengecek tipe karakter
yang dikirimkan dari komputer tunarungu.
26
Berikut ini pin-pin pada mikrokontroler yang akan digunakan;
Tabel 3.1 Penggunaan I/0
I/0 Keperluan/Penggunaan
4-14 Mengirimkan data untuk identifier karakter IC ULN2803
5-15 Mengirimkan data untuk karakter ke IC ULN2803
2 dan 3 Sebagai penempatan push-button.
0 dan 1 Sebagai receiver (RX) dan transmisi (TX) untuk rangkaian MAX 232
Jumlah I/0 : 16
3.2.3 Solenoid dan Driver Solenoid
Solenoid merupakan komponen penting dari alat yang akan dibuat, yaitu alat
bantu baca tunanetra, untuk menggerakan solenoid diperlukan driver. Driver
solenoid ini diperlukan karena tegangan dan arus yang keluar dari mikrokontroler
kecil, sehingga perlu dikuatkan. Pada aplikasi yang dibuat menggunakan dua buah
driver yang masing-masing driver digunakan untuk menggerakan enam buah
solenoid. Driver yang digunakan dalam pembuatan alat bantu baca ini adalah IC
ULN2803.
27
3.2.4 Catu daya
Catu daya merupakan bagian yang penting dalam rangkaian pada aplikasi alat
bantu komunikasi tunanetra dengan tunarungu. Tegangan yang dibutuhkan untuk oleh
mikrokontroler adalah 9V DC dan tegangan untuk mengaktifkan push button ± 5V
dan untuk mengaktifkan solenoid membutuhkan catu daya dengan arus 3A.
Gambar 3.6 Rangkaian Catu Daya 9 Volt dan 5 Volt
Gambar 3.7 Rangkaian Catu Daya 3 Ampere
Pada gambar 3.6 digunakan transformator sebagai sumber tegangan AC
dengan arus 1A untuk masing-masing IC catu daya. Dalam rangkaian catu daya untuk
alat bantu komunikasi ini membutuhkan tegangan 5 volt dan 9 volt, oleh karena itu
dibutuhkan IC catu daya LM7805 untuk menghasilkan tegangan 5 volt positif dan IC
catu daya LM7809 untuk menghasilkan 9 volt positif. LED digunakan sebagai
indikator rangkaian catu daya untuk yang 5 volt dan 9 volt.
Untuk gambar 3.7 digunakan untuk tegangan penggerak solenoid, karena satu
28
membutuhkan catu daya 3A dan untuk mengubah arus AC menjadi DC yang
dibutuhkan dalam rangkaian catu daya digunakan gelombang penuh dioda bridge.
3.3 Jalur Komunikasi
Jalur komunikasi antara komputer tunarungu dengan alat bantu tunanetra
menggunakan komunikasi jaringan LAN (Local Area Network).
3.3.1 LAN(Local Areal Network)
Pembuatan program aplikasi alat bantu komunikasi tunarungu dan tunanetra
menggunakan dua buah komputer, kabel UTP sebagai media yang menyambungkan
antara dua komputer yang digunakan. Model jaringan LAN yang digunakan adalah
Peer To Peer.
Gambar 3.8 Model Jaringan Peer LAN
IP address adalah nomor unik yang ada pada komputer yang bisa berguna
untuk menghubungkan banyak komputer dalam jaringan sehingga juga dapat bertukar
data dan pada perancangan alat bantu komunikasi ini menggunakan IP kelas A. Bit
pertama IP address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host
ID 24 bit. Jadi byte pertama IP address kelas A mempunyai range dari 0-127. Jadi
pada kelas A terdapat 127 network dengan tiap network dapat menampung sekitar 16
juta host (255x255x255). IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah
host yang sangat besar dan IP address yang digunakan adalah 100.10.2.1 untuk
29
3.3.2 Komunikasi Serial Max 232
Converter MAX232 merupakan IC yang berfungsi untuk mengubah format
level sinyal TTL(Transistor-Transistor Logic) ke level sinyal RS-232 atau sebaliknya.
Rangkaian skematik converter MAX232 diberikan pada gambar 3.9 dari
mikrokontoler Basic Stamp digunakan pin 0 sebagai pin peneriman data serial yang
berasal dari pin 12 MAX232, sedangkan pin 1 sebagai pengiriman data serial ke pin
11 MAX232. Pin 11 MAX232 dihubungkan ke PC melalui konektor serial DB-9.
Adapun nama dan fungsi dari pin-pin pada Maxim 232 adalah sebagai berikut:
1. VCC (pin 16) : Catu daya
2. GND (pin 15) : Ground
3. T1IN dan R1OUT (Pin 11 dan Pin 12) pin ini terhubung dengan pin 1
mikrokontroler
4. T1IN dan R1OUT (Pin 11 dan Pin 12) pin ini terhubung dengan pin DB9
5. C1+ dan C1- : Kapasitor 1
6. C2+ dan C2- : Kapasitor 2
7. V+ dan V- : Tegangan referensi dari MAX232
30
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
3.4.1 Perancangan Visual Basic pada Tunarungu dan Tunanetra
Perangkat lunak dari alat bantu baca tunanetra dibuat menggunakan visual
basic 6.0, dengan tampilan seperti pada gambar 3.10. Antarmuka perangkat lunak
dengan alat yang dibuat maka digunakan program visual basic yang aturan
penulisanya didasari dengan aturan penulisan program berorientasi objek. Antarmuka
[image:57.612.176.468.245.495.2]pada tunarungu ini akan muncul setelah program visual basic di jalankan.
Gambar 3.10 PerancanganPerangkat Lunak di Komputer Tunarungu
Tabel 3.2 Keterangan Antarmuka pada Tunarungu
No Nama Keterangan
1 Nama
Pengguna Nama dari tunarungu
2 IP Tujuan Memberi IP komputer tujuan
3 Port Port yang digunakan komunikasi antara komputer tunanetra
dan komputer tunarungu
4 Tombol
[image:57.612.113.541.560.700.2]31
5 Status Memberitahu status setelah tombol connect ditekan.
6 Layer
Percakapan
Digunakan untuk mengetahui kata-kata apa saja yang telah terkirim dan diterima
7 Layer
Pengiriman Digunakan untuk mengirimkan data
8 Tombol Send Digunakan untuk mengirim data yang telah diketik
9 Tombol Close Keluar dari koneksi LAN
Sedangkan antarmuka pada tunanetra dapat dilihat pada gambar 3.11.
Antarmuka ini akan muncul pada saat program pada visual basic dijalankan. Pertama
kali muncul pada saat di jalankan adalah nama pengguna/nama tunanetra yang akan
melakukan komunikasi atau yang akan belajar kode braille, IP tujuan dan port yang
akan digunakan. Pengisian nama pengguna, IP tujuan telah diberi pada program
visual basic-nya atau dengan kata lain tetapkan terlebih dahulu pada program visual
basic. Sedangakan pengisian untuk port atau alamat port yang digunakan harus
[image:58.612.113.539.82.209.2]disamakan antara port pada tunanetra dengan tunarungu.
Gambar 3.11 Perancangan Perangkat Lunak di Komputer Tunanetra
Tabel 3.3 Keterangan Antarmuka padaTunanetra
No Nama Keterangan
1 Nama
Pengguna Nama dari tunanetra yang telah diatur secara otomatis
[image:58.612.176.470.380.573.2]32
3 Port Port yang digunakan komunikasi antara komputer tunanetra dan komputer tunarungu
4 Penerimaan
Data Mengetahui data yang dikirim oleh tunarungu
Program ini akan memproses data yang masuk pada kolom penerimaan dari
tunarungu ke tunanetra dengan cara data yang di terima pada kolom penerimaan akan
menjadi kode braille. Selain braille yang dapat digunakan tunanetra untuk mengetahui
data yang dikirim oleh tunarungu, tunanetra juga dapat mengetahui lafal dari data
dikirim yang telah diproses pada visual basic.
Jika pengguna pada tunanetra akan mengetahui data yang dikirim oleh
tunarungu, maka tunanetra harus menekan sekali tombol push button kiri, maka pada
aplikasi akan memunculkan frame sebelah kiri dan memberikan datanya dari kolom
penerimaan ke kotak dengan nama data yang diterima, bersama dengan pengiriman
data tersebut, oleh visual basic akan langsung memproses dengan cara
membandingkan karakter-karakter yang diterima dengan data yang telah disimpan
pada visual basic dan hasil perbandingan tersebut akan di kirim ke mikrokontroler
untuk dicetak pada solenoid.
Mengetahui data yang dikirim dari tunarungu ke tunanetra dapat berupa
lafal/suara dari data yang dikirim dengan cara menekan “enter” pada keyboard maka aplikasi akan mengeluarkan suara dari lafal data yang diterima oleh aplikasi pada
[image:59.612.183.458.524.679.2]tunanetra. Aplikasi pada tunanetra dapat dilihat pada gambar 3.12.
33
Setelah pengguna aplikasi pada tunanetra selesai untuk mengetahui data yang
dikirim oleh tunarungu, maka untuk membalasnya tinggal menekan push button yang
kanan, sehingga akan muncul form visual basic seperti pada gambar 3.13. Cara kerja
visual basic ini yaitu jika pengguna aplikasi pada tunanetra akan membalasnya
dengan cara berbicara maka pada saat akan bicara maka tunanetra harus menekan
tombol mulai terlebih dahulu, setelah ditekan maka tunanetra tersebut mulai berbicara
melalui mikrofon, tahap akhirnya yaitu mengirimkan data berupa teks hasil
[image:60.612.177.466.255.430.2]perubahan dari masukan suara dengan cara menekan “spasi” pada keyboard.
34
Mulai
Kirim data ke Tunanetra melalui Jaringan LAN Input data pada Visual Basis pada
tunarungu
Data masuk ke visual basis pada
tunanetra
Apakah push button kiri ditekan?
Muncul pada solenoid untuk media membaca
Selesai Y
T
Data akan diproses pada mikrokontroler menjadi
kode braille
Diberi tegangan pada driver solenoid
Apakah tunanetra menekan enter pada
keyboard?
Apakah push button kanan ditekan?
Procedure Konversi Tulisan ke suara
A
A
Bicara Menggunakan Mikrofon
Procedure konversi suara ke tulisan pada
visual basic
T
T
Y
Y
35
Gambar 3.14 Flowchart Keseluruhan Sistem
Mulai
Masukan Nama dan IP Tujuan
Tekan Tombol Connect
Masukan Kata
Tekan Tombol Send
Apakah Tombol close di Click
Selesai Y T
[image:62.612.268.371.122.588.2]36
Mulai
Nama dan IP harus ditetapkan
terlebih dahulu
Apakah tunarungu menekan tombol
Connect?
Apakah Tunanetra Push button sebelah kiri?
Tunanetra akan membaca melalui bantuan solenoid
Selesai Tidak terjadi pengiriman kata Y T T T Y Apakah tunanetra menekan enter pada
keyboard
Apakah Tunanetra Push button sebelah kanan?
Y A A Bicara Menggunakan Mikrofon Procedure Konversi
Suara ke tulisan pada Visual Basic Y
T
Procedure konversi suara ke tulisan
[image:63.612.140.506.80.644.2]37
3.4.2 Perancangan Program Basic Stamp
Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengendalikan keseluruhan sistem
elektronika alat bantu baca tunanetra. Secara umum, algoritma pada mikrokontroler
dimulai dari inisialisasi variabel yang digunakan, jika terdapat data yang masuk ke
mikrokontroler, maka penerimaan data bisa dimulai dan dibandingkan untuk
diberikan kode braille dari karakter-karakter yang dikirim ke mikrokontroler dan blok
identifier braille dari karakter-karakter yang ada. Kemudian setelah dibandingkan
maka akan memanggil prosedur untuk mengirim data yang telah menjadi kode braille
ke solenoid untuk dibaca oleh tunanetra dengan cara disentuh. Flowchart dari
antarmuka pada aplikasi tunanetra dapat dilihat pada gambar 3.16.
Perancangan perangkat lunak tidak akan lepas dengan perancangan
solenoid-nya, karena menggunakan kode braille standar yaitu kode braille yang menggunakan
6 dot, maka dibutuhkan peraturan urutan dari solenoid-solenoid yang digunakan agar
[image:64.612.216.468.418.542.2]tidak keliru dalam memprogram mikrokontoler. Urutan solenoid dapat dilihat pada
gambar 3.17.
Gambar 3.17 Urutan solenoid
Program ini membutuhkan tabel dari karakter-karakter yang kira-kiranya akan
menjadi masukan pada mikrokontoler. Tabel tersebut harus berisi kode braille dan
bilangan yang dimisalkan untuk setiap karakter-karakter yang ada.Tabel kode braille
38
39
Tabel 3.5 Identifier Kode Braille
No Identifier Braille Biner
1 Huruf Kecil 04H 00 0100
2 Huruf Kapital 10H 01 0000
3 Angka 3CH 11 1100
4 Tanda Baca 00H 00 0000
Mulai
Data dikirim ke Mikro dari Visual Basic
Apakah data yang dikirim sesuai dengan kode di mikrokontroler?
Procedur konversi dan kirim data Solenoid bergerak T Y Selesai Inisialisasi 1 2 3 4 5 6 7
40
Tabel 3.6 Keterangan Flowchart Konversi Karakter Menjadi Kode Braille
No Keterangan
1 Algoritma mulai
2 Inisialisasi variabel-variabel yang dibutuhkan
3 Mikrokontoler menerima data dari PC
4
Pengecekan data mikrokontroler. Apakah bilangan data pada
mikrokontoler sesuai dengan kondisi yang dibandingkan, jika ya loncat
ke prosedur konversi dan cetak, jika tidak ulang ke proses tiga.
5
Prosedur untuk proses pemberian kode braille terhadap bilangan yang sesuai dengan kondisi yang berikan dan proses cetak untuk mengerakan
solenoid
6 Setelah selesai proses memberian kode braille maka kode tersebut
dikirim ke driver solenoid untuk menggerakan solenoid
7 Algoritma selesai
3.4.3 Perancangan Pengenalan Pola Suara
Pada pengenalan pola suara per kata menggunakan diktasi. Mode diktasi ini
menggunakan metode pemisahan kata dengan cara discrete speech, speaker
dependent, pencocokan kata, whole word dan large vocabulary.
Discrete speech, mengharuskan untuk mengucapkan kalimat secara
terpenggal dengan adanya jeda sejenak diantara kata. Jeda tersebut digunakan oleh
sistem untuk mendeteksi awal dan akhir sebuah kata. Speaker dependent sistem
membutuhkan pelatihan suara untuk setiap pengguna yang akan menggunakan
sistem. Sistem tidak dapat mengenali suara pengguna yang belum pernah melakukan
pelatihan. Pencocokan kata dengan kata hasil ucapan.
Diktasi dengan cara diatas membutuhkan minimal 8MB RAM dan processor
Pentium. Sedangkan untuk system windows 95, windows NT 3.5 dan yang lebih
41
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas skema rangkaian dari sistem alat bantu baca
tunanetra secara keseluruhanan, analisa perangkat keras, pengolahan data di
perangkat lunak dan analisa perangkat lunak yang digunakan.
4.1 Pengujian Terhadap Perangkat Keras
Mengetahui dan mengukur tingkat keberhasilan suatu sistem yang dibuat dapat
dilakukan pengujian terhadap alat yang dibuat. Adapun pengujian yang dilakukan
untuk menguji alat yang dibantu adalah sebagai berikut:
4.1.1 Pengujian Kode Braille
Arus yang keluar dari mikrokontroler sangat kecil dan tidak bisa memicu
induktor yang terdapat dalam solenoid sebesar 0.25A, sehingga untuk menguatkan
arus dari mikrokontoler maka digunakan IC ULN2803 sebagai driver solenoid. Arus
normal yang dihasilkan dari ULN2803 tiap channel sebesar 500 mA.
Hasil pengujian tersebut terhadap kinerja sistem kode braille dapat dilihat
bahwa tegangan solenoid berbeda untuk setiap karakter yang diuji. Jika yang diuji
berupa huruf maka pada identifier yang akan membedakan antara huruf kapital atau
kecil. Sedangkan pengujian terhadap angka maupun tanda baca memiliki identifer
yang sama dan untuk pengujian pada blok karakter, solenoid yang bekerja tergantung
huruf, angka dan tanda baca yang diuji. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1
dan pengujian untuk semua karakter termasuk juga identifier dapat dilihat pada
42
Tabel 4.1 Pengujian Kode Braille
NO
Karakter yang Diuji
Nomor Shaft yang Muncul
Tegangan tiap shaft dalam volt dengan beban
Identifier Karakter
Karakter Identifier Karakter S01 S02 S03 S04 S05 S06 S01 S02 S03 S04 S05 S06
1 A 6 1 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 0 0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 B 6 1, 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 0 0 0 1.8 1.8 1.8 1.8 3 C 6 1, 4 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 0 0 1.8 1.8 0 1.8 1.8 4 D 6 1, 4, 5 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 0 0 2.0 2.0 0 0 2.0 5 E 6 1, 5 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 0 0 1.8 1.8 1.8 0 1.8
Pengujian terhadap huruf kapital maupun huruf kecil membutuhkan arus yang
lebih besar jika dibandingkan dengan arus pada saat pengujian berupa angka maupun
tanda baca, hal ini bisa terjadi karena solenoid pada identifier untuk menunjukan
huruf kapital maupun kecil akan turun akan lebih banyak dibandingkan dengan angka
maupun tanda baca, misalnya ketika masukannya adalah “A” maka solenoid yang
turun adalah solenoid 1, 2, 3, 4 dan 6, sedangkan ketika masukanya berupa tanda baca
“!” solenoid yang turun hanya solenoid 1 dan 2. Hal ini membuktikan bahwa
identifier untuk huruf lebih banyak membutuhkan tegangan dibandingkan dengan
tanda baca maupun angka.
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, dari 75 buah karakter yang
diujikan tanpa beban/solenoid pada rangkaian driver solenoid, semuannya berhasil
ditampilkan baik pada blok identifier sebagai pengenalan untuk jenis karakter dan
pada blok karakternya. Maka perhitungan persentase keberhasilannya yaitu:
�� � � � Keberhasilan = Karakter yag berhasil tampil
Total karakter yang diuji ∗ 100%...(3.1)
= 75
75∗ 100% = 100%
Pengujian untuk kode Braille dengan memasangkan solenoid pada driver.
Pengujian ini dilakukan secara acak untuk huruf kapital lima huruf, huruf kecil lima
43
lebih jelas dapat lihat pada lampiran D. Sehingga jumlah karakter yang diujikan
adalah 20 karakter. Maka perhitungan persentase keberhasilannya yaitu:
�� � � � keberhasilan =Karakter yang berhasil tampil
Total karakter yang diuji ∗100%...(3.2)
= 20
20∗100% = 100%
Selain pengujian untuk setiap karakter, pengujian juga dilakukan terhadap
sebuah kata yang berbeda-beda sebanyak 10 kata. Kumpulan kata tersebut mewakili
semua alphabet indonesia serta didalam terdapat kombinasi dari huruf kecil dan huruf
besar untuk lebih jelasnya hasil pengujianya dapat dilihat pada lampiran D. Pertama
pengujian dilakukan untuk tingkat keberhasilan kemunculan karakter-karakter yang
terdapat disetiap kata yang ada dengan perhitungan persentase sebagai berikut:
�� � � � Keberhasilan = Karakter yang berhasil tampil
Jumlah karakter pad a sebuah kata ∗100%...(3.3)
=5
5∗100% = 100%
Sedangkan persentase keberhasilan muncul karater-karakter untuk setiap kata
dapat dilihat pada lampiran D, persentase ini diperoleh dengan rumus yang pada
persamaan 3.4. Merujuk ke hasil pengujian tersebut dapat dicari persentase
keberhasilan untuk semua kata dengan rumusan sebagai berikut:
�� � � � keberhasilan = � � � � keberhasilan
kata yang di uji %...(3.4)
=100% + 100% + 100% + 100% + 100% + 100% + 100% + 100% + 100% + 100% 10
= 1000%
10 = 100%
Pengujian dilakukan dengan dengan dua cara, yaitu melakukan pengujian
terhadap tegangan yang keluar tanpa beban (solenoid) dan pengujian dengan
menggunakan beban (solenoid). Hasil kedua pengujian ini memiliki perbedaan pada
44
solenoid dipasang pada driver solenoid. Untuk memperjelasnya pernyataan tersebut,
misal pengujian untuk huruf “A” maka solenoid yang turun, maka solenoid yang
membutuhkan tegangan yaitu solenoid dengan urutan nomor 2,3,4,5,6. Pada channel
driver solenoid ke-2 mengeluarkan tegangan 6,4 volt dan tegangan pada solenoid
sebesar 1.5 Volt, dari pengukuran tersebut dapat diambil selisih antara pengukuran
tersebut dengan cara, yaitu:
Selisih = VTanpa Beban - VBeban...(3.5)
= 6.4 – 1.5 = 4.9 Volt
Perbedaan pada kedua pengukuran tersebut menghasilkan selisih tegangan, dari
hasil selisih ini, pada saat solenoid bekerja sangat membutuhkan tegangan untuk
menggerakan kumparannya.
4.1.2 Pengujian Terhadap Perangkat Lunak
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dan kekurangan
dari perangkat lunak yang dibuat. Pengujian perangkat lunak dilaku
