PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
ANALISIS PENGARUH GELOMBANG ULTRASONIK TERHADAP
TIKUS DENGAN MENGGUNAKAN ALAT PENGUSIR
TIKUS BERBASIS MIKROKONTROLER
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Pengaruh Gelombang Ultrasonik Terhadap Tikus dengan Menggunakan Alat Pengusir Tikus Berbasis Mikrokontroler adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015
ABSTRAK
FITHRANTO FATURAKHMAN. Analisis Pengaruh Gelombang Ultrasonik Terhadap Tikus dengan Menggunakan Alat Pengusir Tikus Berbasis Mikrokontroler. Dibimbing oleh KARLISA PRIANDANA.
Tikus merupakan salah satu hewan yang peka terhadap gelombang ultrasonik karena memiliki jangkauan pendengaran di atas manusia. Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat pengusir tikus berbasis mikrokontroler dan menganalisis pengaruh gelombang ultrasoniknya. Alat yang akan dibuat dapat menghasilkan 13 frekuensi antara 5 – 60 kHz yang dapat dipilih melalui keypad. Skema pengujian yang dilakukan terhadap tikus menggunakan 2 kandang yang dihubungkan oleh pipa. Pengujian dilakukan secara langsung dengan mengamati perilaku tikus terhadap makanannya selama 1 bulan. Hasil pengujian frekuensi menunjukkan bahwa alat memiliki rataan akurasi frekuensi alat sebesar 99%. Pengujian gelombang ultrasonik terhadap tikus dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap frekuensi dengan hasil tikus tidak merespon terhadap alat. Namun, beberapa pengujian untuk frekuensi diatas 20 kHz, posisi makan tikus berubah dari kandang ke pipa. Oleh karena itu, efek gelombang ultrasonik terhadap tikus selama pengamatan 1 bulan pada penelitian ini belum efektif untuk mengusir tikus.
Kata kunci : alat pengusir tikus, gelombang ultrasonik, mikrokontroler, tikus
ABSTRACT
FITHRANTO FATURAKHMAN. Analysis Ultrasonic Wave Effect to Rat using Rat Repellent Based Microcontroller. Supervised by KARLISA PRIANDANA.
Rats are sensitive to ultrasound because their frequency hearing range lies above humans. This study aims to build a microcontroller-based rat repeller tool and to analyze the effect of the ultrasonic waves to the rats. The tool can generate 13 frequencies ranging from 5 – 60 kHz, which are selected through a keypad. The test was performed by using two cages connected by a pipe. The test was performed directly on rats by observing the behavior of rats against their food for one month. The results show that the average accuracy of generated frequencies are of 99%. We found that the rats do not respond to the tool from 3 tests each of frequency. However, for some tests above 20 kHz, their eating positions change from the cage to the pipe. It can be concluded that the ultrasonic wave does not have a significant effect on rats during one month.
Nama : Fithranto Faturakhman Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
FITHRANTO FATURAKHMAN
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ANALISIS PENGARUH GELOMBANG ULTRASONIK TERHADAP
TIKUS DENGAN MENGGUNAKAN ALAT PENGUSIR
Penguji :
Judul Skripsi : Analisis Pengaruh Gelombang Ultrasonik Terhadap Tikus dengan Menggunakan Alat Pengusir Tikus Berbasis Mikrokontroler
Nama : Fithranto Faturakhman NIM : G64124002
Disetujui oleh
Karlisa Priandana, ST MEng Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi MKom Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas segala rahmat dan nikmat-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2014 ini yakni mikrokontroler, dengan judul Analisis Alat Pengusir Tikus dengan Gelombang Ultrasonik Berbasis Mikrokontroller.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak saya, Budi Santoso, dan Ibu saya, Ety Farida yang selalu mendoakan dan mendukung baik moral dan material. Ucapan terima kasih juga kepada Ibu Karlisa Priandana, ST MEng selaku pembimbing dari Departemen Ilmu Komputer IPB yang memberikan bantuan, dan juga kepada Bapak DrEng Heru Sukoco, SSi MT serta Ibu Ir Sri Wahjuni, MT selaku penguji yang telah memberikan saran. Terima kasih juga untuk saudara-saudara saya, Fernissa dan Tri yang selalu menyemangati dan mendukung. Tidak lupa untuk teman-teman Dody, Adi, Didi, Asep, Puguh, Riko, Widi, Beben, Indah, Bentar yang membantu dan menyemangati, serta teman-teman Ilmu Komputer Alih Jenis angkatan 7.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR LAMPIRAN x
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Analisis Kebutuhan dan Perancangan 2
Persiapan Alat dan Bahan 3
Implementasi 4
Pengujian 5
Evaluasi 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Analisis Kebutuhan dan Perancangan 7
Perancangan alat pengusir tikus 7
Perancangan alat pengujian 7
Persiapan Alat dan Bahan 8
Implementasi 9
Alat pengusir tikus 9
Alat pengujian 11
Pengujian 11
Pengujian frekuensi 12
Pengujian pengaruh gelombang ultrasonik 12
Evaluasi 14
SIMPULAN DAN SARAN 15
Simpulan 15
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Hasil pengecekan alat dan bahan 9
Tabel 2 Daftar nilai frekuensi yang dipasang 10
Tabel 3 Hasil pengujian frekuensi 12
Tabel 4 Hasil pengujian gelombang ultrasonik terhadap tikus 14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1Flowchartproses penelitian 3
Gambar 2 Arduino Uno Rev3 4
Gambar 3 Ilustrasi jarak sumber suara terhadap tikus 6
Gambar 4 Ilustrasi pengujian alat 8
Gambar 5 Rangkaian alat pengusir tikus 10
Gambar 6 Implementasi kandang 1 11
Gambar 7 Implementasi kandang 2 11
Gambar 8 Skema pengujian alat terhadap 13
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Skematik dan deskripsi Arduino Uno Rev3 17
Lampiran 2 Implementasi kode program 18
Lampiran 3 Implementasi alat 20
Lampiran 4 Hasil pengujian frekuensi dengan menggunakan osiloskop 20
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tikus merupakan hewan pengganggu bagi perumahan dan industri, bahkan beberapa spesiesnya digolongkan menjadi hama pertanian. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk membasmi atau mengusir tikus yaitu dengan menggunakan perangkap, racun, atau memelihara predator alami. Usaha tersebut bermanfaat, tetapi mengandung risiko yang dapat membahayakan atau bahkan mengganggu pemakainya.
Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengusir tikus adalah menggunakan gelombang. Tikus merupakan salah satu hewan yang peka terhadap gelombang ultrasonik karena tikus memiliki jangkauan pendengaran antara 5-60 kHz (Heffner Henry 2007; Heffner Rickye 2007). Akan tetapi, berbagai penelitian mengenai efek gelombang ultrasonik yang dapat mengusir tikus masih menimbulkan hasil yang pro dan kontra sampai saat ini.
Timm (1994) pada penelitiannya menyatakan bahwa alat pengusir tikus berbasis ultrasonik hanya memberikan sedikit sekali efek terhadap tikus. Tikus mungkin pergi untuk beberapa menit atau beberapa hari, tetapi tikus tersebut akan kembali lagi pada habitatnya meskipun merasakan adanya gelombang ultrasonik. Hal serupa dikemukakan oleh Bomford dan O’Brien (1990) bahwa gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh alat pengusir tikus tidak efektif dan sebatas alat penghasil suara biasa.
Hasil yang berbeda dialami oleh John (2002) dalam penelitiannya mengenai efek gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh alat komersial terhadap tikus. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa tingkah laku tikus yang terkena gelombang ultrasonik berubah dan cenderung menjauh dari alat. Tito et al(2011) juga melakukan penelitian mengenai pengaruh gelombang ultrasonik, yaitu dengan menggunakan gelombang ultrasonik yang berasal dari jangkrik terhadap tikus sawah. Hasil yang diperoleh adalah gelombang tersebut dapat menimbulkan perubahan terhadap pola perilaku makan dan gerak tikus sawah. Tetapi, intensitas frekuensi yang dikeluarkan oleh jangkrik tidak konstan sehingga hasilnya tidak maksimal.
Penelitian selanjutnya dilakukan oleh Simeon et al(2013) dengan membuat alat pengusir tikus berbasis rangkaian elektronika. Alat tersebut mengeluarkan variasi frekuensi acak antara 31-105 kHz dengan efisiensi frekuensi rata-rata sebesar 86.5%. Kesimpulan dari penelitiannya adalah alat tersebut memiliki potensi untuk mengusir tikus dan hama lain. Kinerja dari alat dapat ditingkatkan, misalnya dengan menggunakan mikrokontroler yang dipasang untuk mengirimkan suara pada pita frekuensi yang khusus.
2
yang terusir bukanlah satu-satunya kriteria untuk mengevaluasi efektivitas ultrasonik.
Beberapa pro dan kontra dari berbagai penelitian menunjukkan bahwa keberhasilan gelombang ultrasonik dalam mengusir tikus dan efektivitasnya masih dipertanyakan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis alat pengusir tikus menggunakan mikrokontroler dan efek gelombang ultrasoniknya terhadap tikus. Gelombang ultrasonik yang dihasilkan dapat diatur secara manual dengan beberapa variasi frekuensi. Hal ini bertujuan menghindari dampak adaptasi tikus pada alat dan mencari frekuensi terbaik untuk mengusir tikus.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1 Membuat alat pengusir tikus dengan menggunakan gelombang ultrasonik yang berbasis mikrokontroler.
2 Melihat pengaruh gelombang ultrasonik yang dihasilkan alat terhadap tikus.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian adalah:
1 Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno Rev3.
2 Hewan yang dijadikan percobaan pada penelitian adalah tikus putih (galur SD). 3 Tempat pengujian adalah ruangan tertutup.
4 Efek gelombang ultrasonik pada penelitian hanya melihat apakah tikus merasa terganggu atau ketakutan jika diberikan gelombang ultrasonik dari alat.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan untuk dikembangkan sebagai alat pengusir tikus rumah tangga jika efek gelombang ultrasonik ternyata berhasil mengusir tikus.
METODE
Penelitian yang dilakukan terbagi menjadi beberapa tahapan proses, yaitu analisis kebutuhan dan perancangan, persiapan alat dan bahan, implementasi, pengujian, dan evaluasi. Gambar 1 menunjukkan tahapan proses tersebut.
1 Analisis Kebutuhan dan Perancangan
Gambar 1Flowchartproses penelitian
berbagai variasi frekuensi. Perancangan alat pengujian menentukan gambaran umum mengenai proses pengujian gelombang ultrasonik terhadap tikus. Alat pengujian yang akan dibuat merupakan kandang tikus dengan skema 2 kandang yang dihubungkan dengan saluran penghubung sehingga tikus dapat berpindah dari kandang satu ke kandang lainnya. 2 Persiapan Alat dan Bahan
Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah mengumpulkan alat dan bahan yang akan digunakan pada penelitian, serta menguji masing-masing alat. Persiapan dibagi menjadi 2, yaitu persiapan alat dan bahan untuk pembuatan alat dan persiapan alat dan bahan untuk pengujian alat. Speaker yang digunakan adalah yang memiliki jangkauan frekuensi antara 2–60 kHz. Komponen utama yang akan digunakan pada penelitian adalah mikrokontroler Arduino Uno, sedangkan komponen lain sebagai pendukung di antaranya kabel, resistor, speaker, dan sebagainya. Arduino Uno digunakan karena mempunyai berbagai fungsi yang sudah terintegrasi di dalam satu modul mikrokontroler dan sudah siap pakai . Model skematik sederhana dari mikrokontroler Arduino Uno (circuit-diagram.org) terbaru atau Rev3 dapat dilihat pada Gambar 2. Model skematik Arduino Uno secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1.
Gambar 2 menunjukkan bahwa Arduino Uno memiliki 29 pin dengan deskripsi sebagai berikut :
Digital pin I/O D0-D13: pin ini berfungsi untuk menerima data masukan atau memberi nilai keluaran berupa data digital, selain itu beberapa pin diantaranya dapat digunakan sebagai pulse width modulation (PWM) untuk melakukan pengontrolan servo dan lain sebagainya.
Pin A0-A1: pin ini berfungsi untuk mengkonversi data masukan berupa data analog yang dikonversi menjadi data digital (ADC).
RESET: pin ini berfungsi untuk mengatur kembali chip Atmega328 seperti keadaan awal.
GND: pin ini perlu dih
bekerja tanpa melalui adaptor atau kabel USB. 5 V dan 3.3 V: pin ini
3.3 V.
IOREF: pin ini berfungsi melakukan penyesuaian dibutuhkan oleh chip AREF: pin ini berfungsi
digunakan untuk inpu
Gambar Jenis tikus yang putih galur sprague dawley pengganti tikus rumah karena ini merupakan salah satu norvegicus) yang biasa
mempunyai jangkauan pendengara dapat mendengar gelombang Rikye 1985).
3 Implementasi
Tahapan ini adalah
yang telah dipersiapkan sebelumnya. diprogram agar dapat memb yang akan dihasilkan oleh a jangkauan suara tikus (Heffne tersebut digunakan berdasarkan
Pemakaian resistor membagi arus antara speaker mengalami kerusakan akibat impendansi speaker sang digunakan dapat dihitung de (Giancoli, 2005):
perlu dihubungkan dengan tegangan negatif bila board melalui adaptor atau kabel USB.
V: pin ini memberikan tegangan keluaran senilai 5 V ini berfungsi untuk membantu chip Atmega328 untuk penyesuaian tegangan masukan dengan tegangan yang
chip untuk beroperasi.
ni berfungsi untuk mengkonfigurasi tegangan referensi yang untuk input analog.
.
Sumber : circuit-diagram.org Gambar 2 Arduino Uno Rev3
yang digunakan sebagai objek percobaan adalah tikus sprague dawley. Tikus sprague dawley digunakan sebagai rumah karena masih satu genus dengan tikus rumah. Tikus salah satu jenis tikus albino dari tikus Norway (R
biasa dipakai dalam percobaan. Tikus jenis albino jangkauan pendengaran yang sama dengan tikus normal
gelombang ultrasonik (Heffner Henry 1985; Heffner
ini adalah melakukan implementasi dengan alat dan bahan dipersiapkan sebelumnya. Alat yang telah dirangkai, kemudian dapat membangkitkan gelombang ultrasonik. Frekuensi dihasilkan oleh alat adalah antara 5 sampai 60 kHz sesuai dengan
(Heffner Henry 2007; Heffner Rickye 2007). berdasarkan jangkauan suara yang dimiliki oleh tikus resistor secara seri pada speaker sangat diperlukan untuk
=
Pengujian dibagi menjadi 2 tahap, yaitu pengujian frekuensi alat dan pengujian pengaruh gelombang ultrasonik. Pengujian frekuensi dilakukan untuk melihat nilai frekuensi yang dihasilkan oleh alat sesuai dengan nilai frekuensi yang dipasang di alat. Nilai frekuensi yang dihasilkan oleh alat diamati dengan menggunakan osiloskop. Nilai frekuensi alat yang didapatkan berdasarkan keluaran pada osiloskop dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
= 1
(2) dengan:
f = nilai frekuensi
T= periode, yang dihitung dari jumlah kotak dalam 1 gelombang dikali span waktu pada osiloskop
Persentase kesalahan antara frekuensi masukan dengan frekuensi keluaran setelah pengujian frekuensi alat perlu dihitung dengan rumus :
Galat (%) = −
x 100%
(3)6
posisi tikus seperti ilustrasi yang terdapat pada Gambar 3, sehingga Persamaan (5) dapat diturunkan menjadi Persamaan (6).
(5)
(6) dengan:
I = Intensitas bunyi (W/m)2 P = Energi tiap satuan waktu A = Luas (m2)
r = jari-jari (jarak antara sumber bunyi dengan tikus)
Gambar 3 Ilustrasi jarak sumber suara terhadap tikus
Daya yang dikeluarkan oleh alat pada penelitian ini diasumsikan sama. Oleh karena itu, perbandingan intensitas antar kandang dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (7) sebagai berikut :
(7) dengan:
I1 = intensitas kandang 1 I2 = intensitas kandang 2 r1= jarak kandang 1 dengan alat r2= jarak kandang 2 dengan alat 5 Evaluasi
frekuensi yang dirancang sama dengan frekuensi yang dikeluarkan. Hasil pengujian pengaruh gelombang ultrasonik dievaluasi untuk melihat apakah gelombang ultrasonik berpengaruh atau tidak terhadap tikus.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan dan Perancangan
Perancangan alat yang dilakukan pada penelitian terdiri atas 2 jenis, yaitu: 1 Perancangan alat pengusir tikus
Alat pengusir tikus yang dibuat dapat menghasilkan beberapa variasi frekuensi dengan jangkauan antara 5-60 kHz sesuai dengan jangkauan suara yang dimiliki oleh tikus (Heffner Henry 2007; Heffner Rickye 2007). Pemakai dapat memilih frekuensi yang akan dihasilkan dengan menekan keypadyang terpasang pada alat. Keypad tersebut mewakili nilai frekuensi yang bisa dihasilkan oleh alat. Selain itu alat tersebut juga dapat menghasilkan frekuensi acak antara 20-60 kHz untuk mengatasi adaptasi tikus terhadap suara. Ilustrasi alat pengusir tikus yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 4.
Keterangan yang terdapat pada Gambar 4 menunjukkan deskripsi nilai frekuensi yang terdapat pada setiap tombol keypad. Lampu LED yang terpasang pada alat menunjukkan status alat. Lampu LED pertama menunjukkan status bahwa alat tersebut menyala, sedangkan Lampu LED kedua menunjukkan status bahwa alat sedang mengeluarkan suara.
Gambar 4 Ilustrasi alat 2 Perancangan alat pengujian
8
Pengamatan dilakukan dengan cara merekam tingkah laku tikus dengan alat perekam video yang telah dipasang pada setiap kandang. Ilustrasi dari pengujian fungsi alat dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 memperlihatkan skema 2 kandang yang dihubungkan dengan suatu saluran penghubung yang dapat dilewati oleh tikus. Pengujian ini bertujuan melihat apakah tikus akan berpindah tempat atau merasa terganggu jika terkena gelombang ultrasonik.
Membran keypadmatriks 4 x 4 Kabel penghubungmale to male
Alat dan bahan yang digunakan untuk tahapan pengujian adalah sebagai
Tikus putihsprague dawley2 ekor masing masing jantan dan betina Webcam
Osiloskop GOS-6103
Tabel 1 Hasil pengecekan alat dan bahan
Implementasi yang dilakukan pada penelitian terdiri atas 2 jenis, yaitu: 1 Alat pengusir tikus
Alat pengusir tikus yang dibuat memiliki beberapa variasi frekuensi yang diwakili oleh tombol keypad yang dipasang pada alat. Frekuensi yang dapat dihasilkan oleh alat adalah 5-60 kHz. Rangkaian alat pengusir tikus yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 5.
Pin arduino yang digunakan pada rangkaian pada Gambar 5 menghubungkan keypad dan Arduino sebanyak 8 pin digital, yaitu pin 2,3,4,5,6,7,8, dan 11 karena keypad membutuhkan 8 pin data. Pin yang digunakan speaker pada arduino adalah fixed pin yaitu pin 9 dan pin 10 karena librarysuara yang digunakan adalah toneAc library. ToneAc library adalah salah satu open source library yang disediakan oleh arduino untuk menghasilkan suara. Lampu LED sebanyak 2 buah berfungsi untuk menandakan status hidupnya alat dan hidupnya suara.
Arus maksimum pada pin I/O Arduino Uno adalah 40 mA. Oleh karena itu, jika tegangan keluaran dari pin sebesar 5V, hambatan minimum dari resistor yang digunakan apabila menggunakan Persamaan (1) adalah sebagai berikut:
= 0.04 = 125 Ω 5
10
Gambar 5 Rangkaian alat pengusir tikus
Maksimal frekuensi yang bisa dihasilkan oleh Arduino Uno R3 adalah 8 MHz (arduino.cc). Frekuensi yang diimplementasikan pada alat adalah 13 nilai frekuensi dengan rentang 5 – 60 kHz dan pemilihannya dilakukan dengan menekan tombol keypad. Nilai frekuensi untuk setiap tombol yang diimplementasikan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan representasi tombol terhadap frekuensi yang akan dihasilkan oleh alat. Tombol 1 menghasilkan frekuensi 5 kHz, tombol 2 menghasilkan frekuensi 10 kHz, tombol 3 menghasilkan 15 kHz dan seterusnya. Tombol D digunakan untuk menghasilkan frekuensi acak.
Tombol yang tersisa seperti ‘#’ dan ‘*’ pada keypaddigunakan untuk pengaturan volume. Tombol ’#’ untuk volume up dan tombol ‘*’ untuk volume down. Tombol 0 digunakan untuk menghentikan suara. Delay selama 1 detik diberikan pada tombol frekuensi acak untuk menghindari adaptasi pendengaran tikus terhadap gelombang ultrasonik.
Tabel 2 Daftar nilai frekuensi yang dipasang Tombol Frekuensi yang dipasang (kHz)
1 5
2 10
3 15
4 20
5 25
6 30
7 35
8 40
9 45
A 50
B 55
C 60
Librarysuara yang digunakan adalah toneAc librarykarena libraryini dapat menghasilkan kualitas suara yang baik dan tinggi (arduino.cc). Volume suara yang dimiliki oleh toneAc librarymemiliki rentang antara 1-10 yang menandakan bahwa nilai 1 merupakan volume terkecil dan nilai 1-10 merupakan volume terbesar. Kode program yang diimplementasikan pada alat dapat dilihat pada Lampiran 2. Hasil implementasi pembuatan alat dapat dilihat pada Lampiran 3.
2 Alat pengujian
Kandang tikus yang digunakan terbuat dari kawat persegi yang dimodifikasi dengan sambungan pipa air berbentuk L. Pipa air digunakan sebagai saluran penghubung antar kandang sehingga tikus dapat berpindah dari kandang satu ke kandang lain. Setiap kandang dipasang webcam untuk merekam tingkah laku tikus. Gambar 6 dan Gambar 7 merupakan implementasi dari kandang tikus yang telah dibuat untuk tahap pengujian.
Gambar 6 Implementasi kandang 1
Gambar 7 Implementasi kandang 2
Pengujian
12
1 Pengujian frekuensi
Pengujian frekuensi dilakukan untuk melihat frekuensi yang dihasilkan oleh alat sesuai dengan frekuensi yang dipasang. Hasil pengujian frekuensi dicek dengan menggunakan osiloskop. Nilai frekuensi pada osiloskop dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (1). Sedangkan akurasi setiap frekuensi dihitung dengan menggunakan Persamaan (2) dan (3). Hasil pengujian frekuensi alat dapat dilihat pada Tabel 3.
Hasil pengujian pada Tabel 3 menunjukkan adanya sedikit perbedaan pada frekuensi yang dihasilkan alat dengan nilai frekuensi yang dipasang ketika diukur dengan osiloskop. Hal ini terjadi karena keterbatasan detail pengukuran pada osiloskop yang digunakan. Hasil akurasi frekuensi yang dihasilkan mencapai 99%. Artinya, frekuensi yang dikeluarkan oleh alat hampir sama dengan frekuensi yang diharapkan. Ketelitian angka pada osiloskop yang digunakan untuk menghitung jumlah kotak pada layar adalah 1 digit di belakang angka, sehingga ada beberapa nilai frekuensi yang tidak sesuai dengan frekuensi yang telah dipasang pada alat. Gelombang hasil pengujian alat menggunakan osiloskop dapat dilihat pada Lampiran 4.
Gambar 8 Skema pengujian alat terhadap
Gambar 8 menunjukkan jarak alat terhadap kandang 1 sebesar 1 meter mengacu pada penelitian Tito et al (2013). Penelitiannya menunjukkan bahwa pemaparan gelombang ultrasonik dengan jarak 1 meter merupakan hasil terbaik yang dapat diperoleh. Gelombang ultrasonik dari alat akan menyebar ke kandang 1 dan kandang 2, tetapi intensitas dari gelombang yang diterima pada kandang 2 akan berbeda dengan kandang 1. Hasil yang perbandingan instensitas yang diperoleh dengan menggunakan Persamaan (7) adalah sebagai berikut :
=3.21 =10.241
kandang 1 memiliki intensitas 10.24 kali lebih besar dibandingkan dengan intensitas yang terdapat pada kandang 2.
Pengujian dilakukan pada sebanyak 3 kali untuk setiap frekuensi dengan melihat rata-rata perilaku tikus terhadap gelombang ultrasonik dari alat selama 1 bulan, dengan total sebanyak 39 kali. Parameter yang diamati adalah perilaku dan posisi makan tikus. Tikus dibiarkan puasa makanan selama 12 - 24 jam untuk setiap pengujian. Hal ini bertujuan memicu nafsu makan tikus dan melihat apakah tikus akan memakan makanan yang diberikan meskipun alat sedang dinyalakan. Hasil pengujian terhadap tikus dapat dilihat pada Tabel 4.
14
makan tikus mengalami perubahan untuk beberapa percobaan pada frekuensi tinggi di atas 45 kHz. Namun, hal tersebut tidak terulang di pengujian 2 dan pengujian 3. Posisi makan tikus secara dominan berada di pipa pada frekuensi 50 dan 60 kHz, yaitu dua dari tiga pengujian yang dilakukan. Namun, hal tersebut juga belum bisa menunjukkan bahwa tikus takut terhadap nilai frekuensi tersebut karena pada pengamatan ini, jarak pipa yang ditempati oleh tikus ketika makan tidak diketahui.
Frekuensi acak yang dipasang pada pengujian 1, 2, dan 3 memiliki rata-rata sebesar 39 kHz, 40 kHz, dan 30 kHz. Contoh pembangkitan frekuensi acak dapat dilihat pada Lampiran 5. Frekuensi tersebut ternyata tidak memberikan pengaruh terhadap tikus. Data pengamatan pada Tabel 4 menunjukkan bahwa tikus tidak merespon sama sekali terhadap gelombang ultrasonik yang frekuensinya dipasang secara acak. Posisi makan tikus pada frekuensi acak dominan berada di kandang 1.
Tabel 4 Hasil pengujian gelombang ultrasonik terhadap tikus Frekuensi Perilaku Tikus
Alat pengusir tikus menggunakan gelombang ultrasonik yang dibuat pada penelitian ini telah berhasil dengan baik. Hal ini ditunjukkan dengan rataan akurasi frekuensi alat yang mencapai 99%. Nilai frekuensi gelombang yang keluar dari alat sebagian besar sama dengan frekuensi masukan yang dipasang pada alat melalui tombol keypad. Alat belum bisa menunjukkan frekuensi berapa yang sedang dinyalakan atau dipilih oleh pengguna karena status frekuensi hanya diwakili oleh lampu LED yang memberikan status hidup atau tidaknya suara.
dipasang di dekat kandang. Hal tersebut mungkin disebabkan karena parameter yang digunakan dalam pengujian ini hanya tingkat frekuensi, perilaku tikus, dan posisi makan, sedangkan parameter pengujian yang dilakukan oleh Tito et al (2011) adalah waktu, jarak, tingkat frekuensi, dan perilaku. Waktu pengujian yang dilakukan pada penelitian ini hanya 1 bulan, sedangkan pada oleh Tito et al (2011) 3 bulan.
Posisi makan tikus secara dominan berada di kandang yang posisinya dekat dengan alat, sehingga dapat disimpulkan bahwa tikus mengabaikan gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh alat. Perpindahan posisi makan mungkin disebabkan oleh kebiasaan tikus yang memilih untuk makan di tempat gelap. Habitat yang disukai oleh tikus merupakan tempat gelap seperti lorong-lorong (Timm,1994).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Alat pengusir tikus yang diimplementasikan dapat menghasilkan gelombang ultrasonik dengan 13 frekuensi pada rentang 5- 60 kHz, yang dapat dipilih dengan keypad. Rataan akurasi frekuensi alat yang diimplementasikan mencapai 99%. Namun, tikus tidak merespon gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh alat pada 39 kali pengujian selama 1 bulan. Oleh karena itu, gelombang ultrasonik yang diimplementasikan pada penelitian ini belum efektif untuk mengusir tikus.
Saran
Penelitian ini belum berhasil membuktikan pengaruh gelombang ultrasonik terhadap tikus. Namun, beberapa efek lain seperti perubahan pola makan atau pendekatan biofisik mungkin dapat dikaji lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Baroch John. 2002. Laboratory Evaluation of the Efficacy of the Pest-A-Cator/Riddex System to Exclude Wild Mice. Colorado (US): Genesis Laboratories,Inc.[internet].[diunduh 2014 maret 4]. Tersedia pada: http://greenshiLED.com/download/2002-Genesis-Labs.pdf.
Bhadriraju S. 2001 .Ultrasound and Arthropod Pest Control: Hearing is believing. Kansas (US): Kansas State University.[internet].[diunduh 2014 maret 4] Tersedia pada: http://www.ksre.ksu.Edu/grsc subi/Re-search/archives.
Bomford, M., and P.H. O'Brien. 1990. Sonic deterrents in animal damage control: a review of device tests and effectiveness. Wildl. Soc. Bull. 18:411-422.[internet][diunduh 2014 oktober 17] Tersedia pada : http://www.jstor.org/stable/3782740.
16
Henry E Heffner, Rickye E Heffner. 1985. Sound localization in wild Norway rats (Rattus norvegicus). Hearing Research. 19(2):151-155.[internet].[diunduh 2014 oktober 17] Tersedia pada: www.psychology.utoLEDo.edu/-images/users/74/SoundLocalisation WildNorwayRats_1985.pdf.
Henry E Heffner, Rickye E Heffner. 2007. Hearing Range of Laboratory Animals. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 46(1) :11-13.[internet].[diunduh 2014 juni 5] Tersedia pada: http://laboratoryofcompara tivehearing.com/- uploads/21.JAALAS Revised.pdf.
Iradat Tito, Yanuwiadi Bagyo , Sulistya Chomsin.2011. Pengaruh Gelombang Ultrasonik Jangkrik (Acheta domesticus) terhadap Pola Perilaku Makan Pasif dan Gerak Pasif Tikus Sawah (Rattus argentiventer). J-PAL.[internet]
103-147-1-PB. [diunduh 2014 maret 10]Tersedia pada:
http://jpal.ub.ac.id/indx.php/jpal/aricle/view/103.
M Simeon, A.S Mohammed , S.E Adebayo. 2013. Development and preliminary testing pest reppeler with automatic frequency variation. International Journal of Enggineering Science Invention.2(1).[internet].[diunduh 2014 maret 17] Tersedia pada: www.ijesi.org/papers/Vol(2)-/D211420.
Lampiran 1 Skematik dan deskripsi Arduino Uno Rev3
Mikrokontroler ATMega328 Operating Voltage 5V
Input Voltage(recommend) 7-12V Input voltage (limit) 6-20V DC Current per I/O Pin 40 mA DC Current for 3,3V pin 50 mA
Flash Memory 32 KB
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
18
Lampiran 2 Implementasi kode program
#include <toneAC.h> //panggil library toneAC #include <Keypad.h> //panggil library keypad int i,ledPin = 13, ledPin2=12,vol=10;
long int acak; //memakai long karena nilai integer tidak bisa mengenerate
}; // inisialisasi array untuk tombol keypad byte rowPins[ROWS] = {2,3,4,5};
byte colPins[COLS] = {6,7,8,11};
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
20
Lampiran 3 Implementasi alat
Lampiran 4 Hasil pengujian frekuensi dengan menggunakan osiloskop
5 kHz 10 kHz
Lampiran 4 lanjutan Hasil pengujian frekuensi dengan menggunakan osiloskop
25 kHz 30 kHz
35 kHz 40 kHz
45 kHz 50 kHz
22
Lampiran 5 Contoh pembangkitan frekuensi acak
Selang waktu Frekuensi (Hz)
I II III
Detik ke-1 36807 58165 29560
Detik ke-2 55249 24492 30933
Detik ke-3 30073 23042 33099
Detik ke-4 43658 27987 20278
Detik ke-5 48930 22503 51816
Detik ke-6 31272 22327 55335
Detik ke-7 47544 31729 39097
Detik ke-8 30878 38840 27826
Detik ke-9 37923 42612 33512
Detik ke-10 57709 44303 29267
Detik ke- ... .... ... ...
