PENGEMBANGAN TRAINING KIT
IQRA BRAILLE ELEKTRONIK BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 2560 DAN ANDROID
TUGAS AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada Program Studi Strata Satu Sistem Komputer
Oleh
Bonni Al Amin
10211079
Pembimbing
Hidayat, S.Kom, M.T.
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT , Pencipta dan Pemelihara alam semesta,
shalawat beserta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW , keluarga dan
para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.
Atas rahmat Allah SWT, akhirnya Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Tugas akhir
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 Bapak Triananda dan Ibu Herlina, kakak adik penulis
Lucky dan Giovani serta keluarga yang telah memberikan dukungan moril
dan materil.
2. Bapak Prof. Dr. H. Denny Kurniadie, Ir. M.Sc, selaku Dekan Fakultas
Teknik dan Ilmu Komputer.
3. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si, selaku ketua jurusan Teknik Komputer
Universitas Komputer Indonesia serta selaku dosen wali. Terima kasih
banyak atas bimbingannya selama penulis menjalani masa perkuliahan.
4. Bapak Hidayat, M.T selaku dosen pembimbing, yang telah banyak
memberikan teladan serta membantu penulis selama melaksanakan studi
dan menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Seluruh dosen jurusan teknik komputer yang selalu dengan ikhlas
memberikan ilmu-ilmu yang bermanfaat kepada saya selama kuliah di
jurusan teknik komputer UNIKOM.
6. Teman-teman di jurusan teknik komputer khususnya kelas 11 Tk-2 yang
telah banyak membantu selama studi.
7. Teman-teman seperjuangan Lab. Sisdig, Heri, Febrian, Anton, Virdy dan
Yusuf yang selalu memberikan saran, kritik dan ide-ide yang membangun
dalam pengerjaan dan penyusunan tugas akhir ini.
8. Anggota tim Itik Bandros dan Taktis, Denny, Wilman, Yana, Rafi, dan
Mardhi yang selalu mendukung saat mengikuti kompetisi selama
iv
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 tugas akhir
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, 27 Februari 2016
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
1. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metode Penelitian ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 5
2. TEORI PENUNJANG ... 7
2.1 Abjad Braille ... 7
2.2 Kode Braille Huruf Hijaiyah ... 8
2.3 Tanda Baris Pendek (Bunyi Vokal Pendek) ... 10
2.4 Perangkat Keras ... 11
2.4.1 Mikrokontroler Arduino Mega (Atmega 2560) ... 11
2.4.2 Piezoelektrik Braille Cell ... 12
2.4.3 Modul DF Bluetooth HC 05 ... 14
2.4.4 IC74HC595 ... 14
2.4.5 DC to DC Konverter ... 16
2.4.6 Modul Audio DFR0299 ... 17
2.4.7 Transistor ZTX 458 (NPN) ... 18
2.4.8 PAM8403 ( IC Amplifier) ... 20
2.5 Perangkat Lunak ... 22
2.5.1 App Inventor ... 22
2.5.2 Perangkat Lunak IDE Arduino ... 23
3. PERANCANGAN SISTEM ... 25
ix
ix
3.1.1 Mikrokontroler ATmega 2560 ... 27
3.1.2 Perancangan DF Bluetooth HC06 ... 28
3.1.3 Piezoelektrik Braille Display ... 29
3.1.4 Rangkaian Shift Register untuk Dua Buah Sel Braille ... 30
3.1.5 Rangkaian MP3 DFR0299 dan Amplifier PAM8403... 34
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 35
3.2.1 Perangkat Android ... 35
3.2.2 Merancang karakter braille ... 36
3.2.3 Perancangan Program AppInventor (Android) ... 46
3.2.4 Diagram Alir Perangkat Murid ... 55
3.3 Perancangan Mekanik ... 57
4. PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 60
4.1 Pengujian ... 60
4.1.1 Pengujian Program Android ... 61
4.1.2 Pengujian Hardware ... 72
5. SIMPULAN DAN SARAN ... 81
5.1 Simpulan ... 81
1
1.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap orang Islam memiliki kewajiban untuk membaca al-Qur`an tidak
terkecuali penyandang tunanetra karena al-Qur’an merupakan panduan hidup bagi
setiap muslim. Langkah awal untuk dapat membaca al-Qur’an adalah
mengenalkan huruf al-Qur’an dan susunannya. Salah satu metoda yang digunakan
adalah metoda Iqra, namun media pembelajaran metoda Iqra yang tersedia saat ini
hanya terbatas bagi orang yang dapat melihat secara normal.
Kemudahan pengajaran menggunakan metoda iqra belum dapat dirasakan
oleh penyandang tunanetra karena pengajar Iqra harus memiliki pengetahuan
terlebih dahulu huruf al-Qur’an dan kaidah-kaidah penulisannya dalam kode
Braille sebelum mengajarkannya pada penyandang tunanetra. Masalah lainnya
ialah ketika seorang guru Iqra maupun murid penyandang tunanetra, belum terlalu
paham tentang huruf Braille Hijaiyah, sehingga dibutuhkan sebuah perangkat
yang dapat membantu guru dan murid penyandang tunanetra dalam mempelajari
Iqra Braille.
Pada tugas akhir ini merupakan pengembangan dari tugas akhir karya
mahasiswa UNIKOM yang bernama Adhitya Nugraha dengan judul skripsi ”Rancang Bangun Perangkat Pembelajaran Iqra Bagi Tunanetra”. Dalam tugas akhir ini dijelaskan tentang pengenalan braille Hijaiyah mulai dari Iqra satu
hingga Iqra enam dengan output led. Pada tugas akhir tersebut masih terdapat
hal-hal yang dapat dikembangkan, agar fungsinya lebih maksimal dan lebih
bermanfaat bagi masyarakat, khususnya bagi penyandang tunanetra.
Permasalahan tersebut mendasari tugas akhir ini, untuk merancang bangun
sebuah perangkat pembelajaran Iqra khusus bagi penyandang tunanetra. Perangkat
ini diharapkan dapat memudahkan guru/pengajar Iqra untuk mengajarkan
membaca al-Qur’an dalam kode Braille menggunakan metoda Iqra kepada
penyandang tunanetra.
2
2 Beberapa hal akan dikembangkan dari tugas akhir terdahulu yang diterapkan
pada tugas akhir ini. Masukan semula menggunakan komputer desktop menjadi
perangkat mobile (tablet/smartphone) berbasis android. Komunikasi data
mengunakan bluetooth untuk komunikasi ke mikrokontroler. Aktuator yang
sebelumnya hanya dapat mengendalikan IC driver dengan ouput LED, menjadi
dua puluh piezoelektrik braille display, sehingga akan lebih praktis serta dapat
langsung diaplikasikan pada masyarakat.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah merancang sebuah media pembelajaran
digital berupa perangkat lunak/aplikasi yang dapat diinstalasi pada
tablet/smartphone dengan OS android sebagai masukkan dan terkoneksi dengan
perangkat Braille Electronik dengan piezoelektrik braille cell sebagai aktuator
yang menampilkan kode braille huruf hijayah.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membantu proses belajar mengajar
antara guru Iqra dengan murid penyandang tunanetra dalam mempelajari Iqra
braille.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan pada tugas akhir ini adalah:
1. Sel brailleyang digunakan menggunakan sel braille6 titik.
2. Perangkat braille yang dibuat hanya satu buah.
3. Sel braille berjumlah 20 sel.
4. Penggunaan DCtoDC konverter seika sebagai daya listrik sel piezolelektrik.
5. Penggunaan PAM8403 sebagai modul digital amplifier audio.
6. Penggunaan Power Bank sebagai baterai penyimpan daya listrik.
7. Materi yang diberikan dibatasi materi iqra 1 sampai iqra 6 dengan 30 materi
setiap iqra, ditambah materi tambahan mengenai pembelajaran al-Qur’an
3 8. Pengujian sistem yang dibuat, dilakukan dengan melakukan pengujian
sistem perangkat lunak dan sistem perangkat keras
1.4 Metode Penelitian
Metode yang digunakan pada kegiatan ini adalah metode eksperimental. Berikut tahapan-tahapan yang dilakukan pada kegiatan ini, di antaranya:
Gambar 1.1 Metode Penelitian
a. Studi Literatur
Pengumpulan berbagai macam informasi yang terkait dengan penelitian ini
mulai dari pengkajian pedoman penulisan al-Qur’an dalam kode Braille,
pemahaman komponen-komponen elektronika yang akan digunakan,
pemrograman android, dan pemrograman arduino. Pada tahapan ini akan
diperoleh data-data yang berkaitan untuk pembuatan perangkat elektronik
untuk pembelajaran membaca al-Qur’an dalam kode braille menggunakan
metode Iqra.
Kesimpulan Pengujian Implementasi
Simulasi Disain dan Spesifikasi
4
4 b. Desain dan Spesifikasi
Perangkat yang didisain terdiri dari dua bagian, yaitu perangkat Guru bagi
sisi pengajar dan perangkat Murid bagi sisi yang belajar. Iqra Braille
Elektronik didesain seringkas mungkin agar memudahkan dalam
penggunaannya dan mudah dibawa-bawa. Perangkat Guru berupa aplikasi
android yang dapat digunakan oleh orang yang dapat melihat secara normal
untuk mengajari membaca al-Qur’an dalam kode Braille menggunakan
metode Iqra. Perangkat Murid berupa perangkat elektronik dan aktuator sel
braille menggunakan piezoelektrik yang akan digunakan oleh penyandang
tunanetra yang belajar membaca al-Qur’an.
c. Simulasi
Simulasi dilakukan pada perancangan perangkat lunak maupun perangkat
keras berdasarkan hasil desain dan spesifikasi yang sudah diperhitungkan
sebelumnya. Pada tahap ini akan diperoleh data simulasi yang diharapkan
akan menjadi bahan acuan untuk proses selanjutnya yaitu implementasi.
d. Implementasi
Menerapkan perancangan proses kerja antara perangkat lunak, perangkat
keras, dan perancangan mekanik serta merealisasikannya dalam bentuk
perangkat. Pada perangkat Guru digunakan aplikasi pemrograman
AppIventor. Aplikasi pemrograman ini merupakan aplikasi pemrograman
khusus untuk membuat aplikasi android. Pada aplikasi ini akan memuat
pilihan metoda Iqra dan bacaannya. Pada perangkat Murid digunakan
mikrokontroler ATMega 2560, mekanik piezoelektrik untuk menampilkan
sel kode braille dan modul DFPlayer untuk mengeluarkan suara serta
komponen-komponen lainnya. Kedua perangkat tersebut berkomunikasi
melalui bluetooth (HC06) sehingga tidak memerlukan kabel.
e. Pengujian
Melakukan pengujian kinerja alat untuk mengukur kemampuan alat dan
kesesuaian dengan perancangan yang sebelumnya telah dilakukan.
5 maupun pengujian keseluruhan. Dilakukan pula penerapan alat di Sekolah
Luar Biasa yang berada di Yayasan Tunanetra Wyata Guna Bandung, pada
tahap ini juga sebagai bahan evaluasi alat yang sudah dirancang agar sesuai
dengan kebutuhan masyarakat dalam hal ini siswa SLB.
f. Kesimpulan dan Saran
Menarik kesimpulan terhadap hasil penelitian yang sudah dilakukan, dan
memberikan saran untuk proses pengembangan penelitian ini.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini mencakup latar belakang masalah, maksud dan tujuan,
batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Pada bab ini mengemukakan dasar-dasar teori yang mendukung
penelitian yang akan dikerjakan berdasarkan studi literatur dan
percobaan yang dilakukan
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini menjelaskan tentang diagram-diagram blok rangkaian
yang dibuat, diagram alir program, desain perangkat keras, desain
perangkat lunak dan desain mekanik yang akan dibuat.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
bab ini membahas tentang pengujian dan analisa hasil yang
didapatkan dari proses perancangan hingga hasil akhirnya perangkat
6
6
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini menympulkan terhadap hasil penelitian yang sudah
dilakukan, dan memberikan saran, jika penelitian ini akan
81
5.
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Perangkat Iqra Braille Elektronik terdiri dari Perangkat Lunak (Android) dan
Perangkat Keras telah berfungsi dengan baik. Hal ini berdasarkan hasil pengujian
terhadap keduannya, diantaranya :
Setiap data masukan serta komunikasi datanya dapat diproses dengan baik.
Hasil keluaran atau indikator Braille pada Perangkat Lunak (Android) sudah sesuai standar penulisan huruf braille yang dikeluarkan oleh Mushaf Lajnah Pentafsihan al-Qur’an Braille.
Hasilnya keluaran (Braille Display) pada Perangkat Keras (Device Murid) sudah sesuai standar pembacaan/perabaan tunanetra dan dapat terbaca dengan baik.
Semua kalimat yang dipilih 100% pada perangkat mengeluarkan suara sesuai dengan kalimat yang dipilih.
Perangkat Device dapat mengakomodir tenaga pengajar yang tidak memahami sistematika penulisan braille sehingga tetap dapat mengajar murid tunanetra.
5.2 Saran
Hasil akhir dari alat yang sudah dibuat, masih terdapat kekurangan yang
dapat dikembangkan lagi, agar fungsinya dapat lebih bermanfaat, khususnya bagi
guru Iqra dan murid penyandang tunanatra.
1. Perangkat braille ini masih terlalu besar dan berat untuk dibawa berpergian,
perlu didesain lagi agar lebih portable / mudah dibawa.
2. Komunikasi data yang digunakan pada alat ini menggunakan perangkat
komunikasi bluetooth, agar hasilnya lebih maksimal dapat menggunakan
perangkatWIFI, agar dapat memuat banyak siswa sekaligus (multiple user).
3. Materi pembelajaran masih perlu ditambah lagi, atau mengunakan metode lain
82
[1] Anonim. 2015. Huruf Braille. https://id.wikipedia.org/wiki/Braille. Diakses
2 Maret 2015.
[2] Shohib, M. 2011. Pedoman Membaca dan Menulis al-Qur’an Braille.
Departement Agama dan Lajnah Pentashihan Mushaf al-Qur’an. Jakarta.
[3] Nugraha, A. 2014. Rancang Bangun Perangkat Pembelajaran Iqra Braile
Bagi Tunanetra. Universitas Komputer Indonesia.
[4] Kadir, A. 2015. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler
menggunakan Ardunino. Penerbit Andi, Yogyakarta.
[5] Anonim 2015. Arduino Mega.
https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560. Diakses 9 Juni
2015.
[6] Saad S. M. 2013. Development of Piezoelectric Braille Cell Control System
Using MCU. University Teknologi Malaysia.
[7] Anonim. 2015. P16 Piezoelectric Braille Cell Module.
http://www.metec-ag.de/company.html. Diakses tanggal 8 April 2015.
[8] Anonim. 2015. DF-Bluetooth V3 Bluetooth Module.
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/DFBluetoothV3_Bluetooth_module
_(28SKU:TEL0026):http://www.dfrobot.com. Diakses 2 Juni 2015.
[9] Anonim.2015.Shift Register IC74595.
http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=74hc595. Diakses
tanggal 18 April 2015.
[10] Anonim. 2015. Modul Audio DFR0299. https://www.dfrobot.com/wiki/
index.php/DFPlayer_Mini_SKU.DFR0299. Diakses 2 Juni 2015.
[11] Malvino, A. & Santoso, J. 2004. Prinsip-Prinsip Elektronika. Salemba
Teknika. Jakarta.
[12] Anonim. 2015. PAM 8403
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/246505/PAM/PAM8403.html. Diakses 2 Agustus 2015.
[13] Wahana Komputer. 2015. Pemrograman Android dengan App Inventor.
83
Nama Bonni AI’Amin
Tempat, tanggal lahir Bandung, 27 Februari 1992 Agama
Status Pernikahan Alamat
Handphone
A. Formal 1998-2004 2004-2007 2007-2011
Islam
Belum Menikah
Jin. Raya Cimindi No. 230 Rt.01 Rw.10 KeI.Sukaraja Kec.Cicendo Kota Bandung 085624947616
Bonnialamin27@gmail.com
3.21
SD Negeri Komara Budi SMP Negeri 1 Bandung
SMK Negeri 1 Cimahi (STM Pembangunan) 2011-2016 Universitas Komputer Indonesia (UNIKOM)
B. Non Formal
2014 : Pelatihan Elektronika Industri, Balai Pelatihan Ketenagakerjaan (ISO 9001)
- Assiten Dosen, Sistem Digital Universitas Komputer Indonesia
- Ketua Divisi IPTEK, Himpunan Mahasiswa Teknik Komputer UNIKOM - Ketua Pelaksana, Seminar Nasional “Animanation2012”
- Ketua Pelaksana, Seminar “Network Attached Storage, The Future System Instruktur, Pelatihan Dasar Mikrokontroler @ Lab Sistem Digital UNIKOM - Assiten Instruktur, Pelatihan Articulate Story Line @ UNIKOM
- Assiten Instruktur, Pelatihan Pembuatan Bahan Ajar Menggunakan Articulate Story Line @SMAN5 Cimahi
- Panitia, Pemecahan Rekor Muri Dengan Peserta Terbanyak dan Waktu Terlama Merakit Dan Instalasi PC
Panitia, Seminar Nasional Pendidikan Sains Islam
- Anggota, Cimahi Creative Association (CCA) - Anggota, Boy Satriani Basketball Club (BSBC) Handphone
- Pelatihan IPTEK Bagi Pemuda Pengembangan Warnet Sehat Dan Inovatif, (Kementrian Pemuda Dan Olahraga)
- Workshop Merakit PC, ECS Elite Group
- Pembentukan Career Development Center, Universitas Komputer Indonesia - Seminar IT Governance And Framework, Magister Sistem Informasi UNIKOM - Seminar Gigabyte Technologi, Gigabyte Indonesia
- Pendidikan dan Pembinaan Fisik-Mental, SMKN 1Cimahi & Pusdik Armed Cimahi - Pelatihan Santri Slap Guna (SSG), Pondok Pesantren Daarut Tauhid Bandung
2010
2009-Sekarang
Praktek Kerja di PT.Agranet Multicitra Siberkom (detik.com) Technical Support di Core.net Warnet and Game Center
- Elektronika
(
Instrumentasi & Kontrol) - Jaringan KomputerDesign Grafis
Juara Nasional Special Mention Kategori Education and Culture, Indonesia Information and Communication Technology Award (INAICTA) 2014
Juara Nasional Harapan 1 Kategori Aplikasi Al-Qur’an, MTQ MN ( Musabaqah Tilawatil Qur’an Mahasiswa Nasional ) 2015
Juara 2 Nasional, Pekan Ilmiah Nasional ( PIMNAS 2015), RISTEK DIKTI
1
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 2560 DAN ANDROID
Hidayat1, Bonni Al Amin2
1,2
Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung 1
hiyan_05@yahoo.com, 2Bonnialamin27@gmail.com
ABSTRAK
Para penyandang tunanetra hanya dapat membaca dalam kode braille termasuk al-Qur’an pun disediakan dalam kode Braille. Ketersediaan media untuk belajar membaca al-Qur’an dalam kode Braille bagi penyandang tunanetra sangatlah terbatas. Selain itu, ketersediaan pengajar pun sangat terbatas karena tidak banyak orang yang dapat melihat secara normal yang memahami huruf al-Qur’an dalam kode Braille. Sehingga perlu perancangan dan implementasi perangkat Iqra Braille Elektronik untuk mempermudah proses belajar membaca al-Qur’an dalam kode Braille bagi penyandang tunanetra menggunakan metoda Iqra yang diajarkan oleh orang yang dapat melihat secara normal walaupun belum mengenal huruf al-Qur’an dalam kode Braille. Perangkat ini terdiri dari dua bagian yaitu perangkat bagi Guru/pengajar berupa aplikasi android dan perangkat bagi Murid/penyandang tunanetra yang akan belajar berupa perangkat elektronik penampil sel Braille menggunakan mekanik piezoelectric. Komunikasi antara perangkat Guru dan perangkat Murid menggunakan media komunikasi wireless yaitu Bluetooth sehingga tidak diperlukan kabel. Perangkat Iqra elektronik bagi tunanetra ini diharapkan dapat memudahkan pengajar untuk mengajari penyandang tunanetra membaca al-Qur’an dalam kode Braille menggunakan metoda Iqra dan mengurangi buta huruf al-Qur’an khususnya penyandang tunanetra.
Kata kunci: Iqra Braille, Sel Braille, Android OS, Penyandang Tunanetra.
1. PENDAHULUAN
Iqra braille merupakan sebuah bacaan Iqra yang diperuntukkan bagi para penyandang tunanetra sebagai langkah awal untuk mempelajari kitab suci
al-Qur’an, Kenyataan dalam kehidupan sehari-hari
guru mengaji yang khusus mengajar murid penyandang tunanetra sangat terbatas, sehingga akan menemui kendala dalam kegiatan belajar mengajar Iqra braille. Masalah lain muncul ketika seorang guru Iqra belum memahami huruf Iqra braille yang akan diajarkan kepada murid penyandang tunanetra, sehingga dibutuhkan sebuah perangkat atau alat yang dapat membantu proses kegiatan belajar mengajar antara guru dan murid penyandang tunanetra dalam mempelajari Iqra braille.
2. PERANCANGAN
Perancangan yang dilakukan terdiri dari perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.
2.1 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras berisi perancangan keseluruhan sistem. Gambar 1 adalah diagram blok dari keseluruhan sistem.
Gambar 1. Diagram blok keseluruhan sistem
Penjelasan diagram blok keseluruhan sistem
a. Smartphone/Tablet, berfungsi sebagai
masukan kalimat Iqra dengan menggunakan program berbasis android.
b. Bluetooth, berfungsi sebagai media transmisi data serial yang menghubungkan antara device guru dan device murid.
c. Mikrokontroler ATMega 2560, berfungsi
untuk memproses data, yaitu berupa fungsi logika dan aritmatika. Mikrokontroler ATMega 2560 memproses data masukan dari smartphone untuk diolah dan dikirim ke rangkaian shift register dan modul audio. d. Button Pandu/Uji, berfungsi untuk memilih
2
e. Memori TF Card, berfungsi sebagai media penyimpanan file suara (ayat) untuk mendukung kinerja modul audio.
f. Modul Audio DFR0299, berfungsi sebagai
modul audio mp3 yang akan menjalankan file yang tersimpan di memori tf card.
g. Mini Amplifier, berfungsi untuk mengubah sinyal input dengan amplitude rendah menjadi output dengan amplituda yang lebih tinggi dengan frekuensi tetap.
h. Speaker, berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi frekuensi audio (sinyal suara) yang dapat didengar oleh telinga manusia.
i. Shift Register, sebagai perangkat untuk menggeser data dari sel pertama hingga sel ke dua puluh dan berfungsi sebagai konverter data serial menjadi data paralel (Serial In Paralel Out) untuk mengaktifkan piezolektric braille cell.
j. Piezoelektrik Braille Display, berfungsi
sebagai aktuator untuk diraba oleh murid tunanetra yang merupakan representasi dari karakter braille hijaiyah.
Piezoelektrik Braille Cell
Piezoelektrik Braille Cell merupakan satu kesatuan dari karakter braille yang dapat ditampilkan sesuai atau tergantung pada masukan perintah. Piezoelektrik Braille Cell terdiri dari bimorphs piezoelektrik, dan dot atau titik putih sebagai aktuator dalam hal ini digunakan sebagai tanda sentuh bagi tunanetra. Setiap sel memiliki delapan titik dalam array 4x2 persegi panjang yang dikendalikan oleh bimorph piezoelektrik.
Gambar 2. Piezoelektrik Braille cell
Piezoelektrik braille cell memerlukan tegangan sekitar 150 VDC pada setiap sel braille, dimana didalamnya terdapat 10 pin seperti yang ditunjukkan di Gambar 2. Ketika tegangan 150VDC diterapkan untuk setiap pin dot braille sel, bimorphs piezoelektrik dalam braille sel akan membungkuk dan membuat titik turun (kedalam). Saat tegangan 0V diterapkan, maka sebaliknya. Beberapa karakter Braille dapat dibentuk dengan menerapkan cara kerja ini.
Modul Audio
Modul audio yang digunakan adalah DFR0299. Modul audio digunakan untuk mengambil data audio berformat mp3 pada memori TF Card dan
mengirimkannya pada modul amplifier. Agar modul audio dapat menjalankan fungsinya maka diperlukan perintah berupa kode program. Kode program yang diterima oleh modul audio dikirim oleh mikrokontroler melalui pengiriman data secara serial melalui pin 3 sebagai penerima (RX) dan pin 4 sebagai pengirim (TX). Gambar 3 adalah skematik rangkaian modul audio DFR0299.
Gambar 3. Rangkaian konfigurasi modul audio DFR0299
Shift Register
Rangkaian shift register berfungsi untuk mengeser data dari sel pertama hingga sel ke dua puluh dan sebagai rangkaian serial in parallel out karena data yang diterima mikrokontroler adalah serial sedangkan alat harus memberikan data paralel pada modul piezoelektric braille display, sehingga rangkaian ini berfungsi sebagai media yang menjembatani antara rangkaian piezoelektrik dan mikrokontroler.
Gambar 4. Skema rangkaian shift register
2.2 Perancangan Perangkat Lunak
Berikut di bawah ini merupakan perancangan perangkat lunak android
3
1. Tampilan monitoring braille, yaitu hasil yang muncul ketika bacaan Iqra pada program android berhasil dikirim ke mikrokontroler, yang berfungsi untuk mencocokkan hasil pada piezoelektrik dengan aplikasi android.
2. Button kalimah hijaiyah, button tombol untuk memilih kalimah yang ingin diajarkan pada murid/santri.
6. Tampilan halaman, indikator menunjukan halaman yang sedang dipilih atau aktif 7. Button next, untuk pindah ke halaman
selanjutnya
8. Button hapus, untuk menghapus tampilan monitoring braille, dan clear aktuator piezoelektrik
9. Button kirim, untuk mengirim kalimah yang diajarkan ke perangkat braille.yang otomatis dikonversi kedalam biner dan mengirimnya berupa string ke mikrokontroler
2.2 Diagram Alir Program Android
Berikut di bawah ini merupakan diagram alir dari program Android:
Gambar 7. Diagram alir program android (device guru)
Penjelasan diagram alir pada gambar 7, terdapat pada tabel di bawah ini:
Tabel 1. Keterangan diagram alir Android
No. Keterangan
1 Mulai.
2 Pemilihan menu iqra braille elektronik 3 Memeriksa pemilihan menu
4
Menghubungkan dengan bluetooth yang tersedia, dalam hal ini bluetooth dari device murid (hc 06)
5 Pemilihan menu kalimah iqra yang ingin diajarkan
6 Memeriksa pemilihan kalimah iqra yang ingin diajarkan
7
Mengirimkan kalimah, kalimah sudah dirubah menjadi bilangan biner yang dikirim ke mikrokontroler dalam bentuk string
8 Kembali memilih kalimah bila ingin melanjutkan mengajar
9 Selesai
2.3 Diagram Alir Perangkat Braille
Berikut di bawah ini merupakan diagram alir dari perangkat keras (device murid) :
4
Tabel 2. Keterangan diagram alir perangkat keras (device murid)
Huruf Keterangan
A Mulai.
B Inisialisasi serial port dan kondisi awal alat.
C
Memeriksa kondisi, apakah data dari aplikasi App Inventor berhasil diterima oleh mikrokontroler atau tidak. Jika ya, maka berlanjut ke (D), namun jika data tidak diterima, maka kembali ke proses inisialisasi program mikro- kontroler.
D
Proses membaca data yang diterima oleh mikrokontroler dari program App Inventor, berupa karakter biner.
E
Proses perbandingan data, antara bilangan biner dan desimal, untuk selajutnya dikirim ke IC shift register 74HC595.
G Mengirim data ke modul Mp3 (Dfr0299)
H Ambil data mp3 dari Tf Card ekternal
I Output suara ayat atau kalimat sesuai dengan perintah yang dikirim
F
Proses inisialisasi pin IC74HC595 (Latch,Data,Clock) oleh
mikrokontroler.
J
Proses mengirim bilangan desimal dari mikrokontroler ke driver IC shift register 74HC595.
K
Terjadi proses pergeseran data di IC shift register 74HC595. Shift register yang digunakan adalah SIPO (Serial In Parallel Out) dimana masukan data serial berupa bilangan desimal dan keluarannya secara paralel adalah nyala lampu LED.
L Ouput (Piezoelektrik Aktif) J Selesai.
3. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Dalam pengujian dan analisis ini, akan menguji dan menganalisis sistem alat yang telah dirancang bangun, dimana alat ini terdiri dari dua bagian yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Dari alat tersebut telah dilakukan pengujian sehingga didapatkan sebuah data dan analisis.
3.1 Pengujian Program Android
3.1.1 Pengujian Pemilihan Menu
Pengujian pemilihan menu merupakan pengujian fungsionalitas untuk menampilkan cara memilih menu iqra pada aplikasi yang mengarahkan pada masing –masing materi iqra.
Tabel 3. Pengujian Pemilihan Menu Kasus dan hasil uji ( data normal ) Masukk
an
Yang
Diharapkan Pengamatan Kesimpulan
Button
Diharapkan Pengamatan Kesimpulan Selain
3.1.2 Pengujian Komunikasi Bluetooth
Pengujian komunikasi bluetooth merupakan pengujian fungsionalitas untuk menampilkan bluetooth yang tersedia pada aplikasi yang untuk dihubungkan dengan perangkat keras (device murid).
Tabel 4. Pengujian Komunikasi Bluetooth Kasus dan hasil uji (data normal) Data
Kasus dan hasil uji (data salah) Data
Pengujian fungsi tombol navigasi merupakan pengujian fungsionalitas untuk menampilkan atau memindahkan halaman pada setiap iqra yang dipilih pada aplikasi.
5
Kasus dan hasil uji (data salah) Data
3.1.4 Pengujian Fungsi Tombol Hapus
Tabel 6. Hasil pengujian fungsi tombol hapus
Isi
Pada tabel diatas menerangkan bahwa fungsi
tombol “hapus” memiliki dua fungsi yang pertama
untuk menghapus teks yang ada pada indicator android dan yang kedua untuk mereset pin piezoelektrik yang ada pada perangkat braille (Hardware). Ketika isi data textbox dan isi data mikrokontroler pada perangkat braille dalam
keadaan kosong, kemudian tombol “clear” ditekan
maka hasilnya pada indikator android maupun sel piezoelektrik tetap kosong karena tidak ada data yang dihapus.
Berbeda halnya pada pengujian kedua, dimana data pada indikator android dan data pada mikrokontroler (perangkat braille) dalam keadaan terisi oleh data, maka hasil yang didapatkan ketika tombol clear ditekan adalah indikator keadaanya
“reset” dari yang sebelumnya berisi data, kemudian
keadaan hardware display braille “reset” pula dari yang sebelumnya menyala. Dari pengujian di atas dapat dianalisis bahwa tombol hapus berfungsi dengan baik dan memiliki persentase keberhasilan sebesar 100%.
3.2.4 Pengujian Masukan dan Keluaran
Perangkat Iqra Braille
Pada pengujian ini input data berupa bacaan Iqra pada program Android dan output berupa bacaan Iqra braille dapat dilihat pada modul braille, dan untuk memonitor output bacaan Iqra braille dapat dilihat pada monitoring braille yang terdapat pada program Android, seperti pada gambar di bawah ini.
di program Android
Tabel 7. Hasil pengujian masukan dan keluaran Iqra
Pada tabel 7, menampilkan sebuah pengujian terhadap data masukan Iqra yang diambil dari aplikasi android iqra braille sebanyak 12 dari 30 buah data yang ada, dan 29 keluaran Iqra braille pada program android sesuai/valid dengan tulisan iqra braille yang disusun dan direncanakan. Berdasarkan hasil pengujian terhadap seluruh materi Iqra, maka data hasil pengujian tersebut mempunyai persentase keberhasilan sebesar =
x 100% = 96%.
3.2.5 Pengujian Jarak Pengiriman Data
Sistem ini menggunakan media transmisi bluetooth dalam melakukan pengiriman data karakter huruf hijaiyah maka perlu dilakukan pengujian jarak maksimal untuk mengirim data. Tabel 4.13 merupakan pengujian jarak pengiriman data
Tabel 8. Pengujian Jarak Pengiriman Data
No Jarak Keterangan
Tampilan (indikator) Iqra Braille
Pada Program Android
6
Berdasarkan tabel di atas bluetooth dapat bekerja pada jarak sampai sekitar 9 meter. Pengujian tersebut dilakukan tanpa ada gangguan /obstacle, sehingga bila terhalang banyak tembok akan mempengaruhi jarak. Dan dikarenakan ini merupakan Bluetooth kelas 2 seharusnya dapat mencapai 10 meter
3.2 Pengujian Hardware
Pengujian hardware iqra braille dilakukan untuk menunjukkan keakuratan dari rangkaian dalam menampilkan setiap sel piezoelektrik, yang diharapkan sesuai dengan tulisan iqra braille yang sebelumnya sudah disusun dan dirancang. Selain itu diujikan pula parameter lain yaitu suara ayat yang keluar setiap materi iqra dipilih/dikirim. Dapat dilihat pada gambar 4.7 keluaran perangkat keras berupa aktuator display braille
Gambar 10. Aktuator Display Braille Cell
Berikut di bawah ini merupakan hasil pengujian aktuator braille dan suara pada perangkat keras untuk materi iqra 3.
Tabel 9.Hasil Pengujian Keluaran Pada Hardware
N
Pada pengujian iqra 3 dari 27 materi yang ada seluruh pengujian aktuator braille valid/sesuai dengan tulisan iqra braille yang disusun dan direncanakan, sehingga memiliki persentase
keberhasilan sebesar = x 100% = 93%. Sedangkan untuk pengujian suara, seluruhnya terlantunkan dengan baik sehingga memiliki persentase keberhasilan sebesar =
x 100% =100%.
4 KESIMPULAN DAN SARAN
Perangkat Iqra Braille Elektronik terdiri dari Perangkat Lunak (Android) dan Perangkat Keras telah berfungsi dengan baik. Hal ini berdasarkan hasil pengujian terhadap keduannya, diantaranya : Setiap data masukan serta komunikasi datanya
dapat diproses dengan baik.
Hasil keluaran atau indikator Braille pada Perangkat Lunak (Android) sudah sesuai standar penulisan huruf braille yang dikeluarkan oleh Mushaf Lajnah Pentafsihan al-Qur’an Braille. Hasilnya keluaran (Braille Display) pada
Perangkat Keras (Device Murid) sudah sesuai standar pembacaan/perabaan tunanetra dan dapat terbaca dengan baik.
Semua kalimat yang dipilih 100% pada perangkat mengeluarkan suara sesuai dengan kalimat yang dipilih.
Perangkat Device dapat mengakomodir tenaga pengajar yang tidak memahami sistematika penulisan braille sehingga tetap dapat mengajar murid tunanetra.
Hasil akhir dari alat yang sudah dibuat, masih terdapat kekurangan yang dapat dikembangkan lagi, agar fungsinya dapat lebih bermanfaat, adapun saran untuk pengembangan penelitian.
1. Perangkat braille ini masih terlalu besar dan berat untuk dibawa berpergian, perlu didesain lagi agar lebih portable / mudah dibawa.
2. Komunikasi data yang digunakan pada alat ini menggunakan perangkat komunikasi bluetooth, agar hasilnya lebih maksimal dapat menggunakan perangkat WIFI, agar dapat memuat banyak siswa sekaligus (multiple user). 3. Materi pembelajaran masih perlu ditambah lagi,
atau mengunakan metode lain selain iqra, seperti
metode maqdis, metode qiro’ati, dan lainnya.
5 DAFTAR PUSTAKA
[1] Shohib, M. 2011. Pedoman Membaca dan Menulis al-Qur’an Braille. Lajnah Pentashihan Mushaf al-Qur’an. Jakarta.
[2] Nugraha, A. 2014. Rancang Bangun Perangkat Pembelajaran Iqra Braile Bagi Tunanetra. Universitas Komputer Indonesia.
7
Braille Cell Control System Using MCU. University Teknologi Malaysia.
[5] Khoswanto, H., & Ricardo, J. 2003. Mesin Printer Huruf Braille Menggunakan Mikrokontroler MCS-51.Jurnal Teknik Elektro vol.3, No.1.
[6] Anonim. 2015. P16 Piezoelectric Braille Cell Module,http://www.metec-ag.de/company.html. Diakses tanggal 8 April 2015.
[7] Anonim. 2015. Electronic or Refreshable
Braille Displays,
http://www.visionaustralia.org.au. Diakses tanggal 16 April 2015.
[8] Anonim. 2015. DF-Bluetooth V3 Bluetooth Module.http://www.dfrobot.com/wiki/index.php /DFBluetoothV3_Bluetooth_module_(28SKU:T EL0026):http://www.dfrobot.com. Diakses 2 Juni 2015.
[9] Anonim.2015.Shift Register IC74595. http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchwo rd=74hc595. Diakses tanggal 18 April 2015.
[10]Anonim. 2015. Modul Audio DFR0299. Dipetik Oktober 13. https://www.dfrobot.com/wiki/ index.php/DFPlayer_Mini_SKU.DFR0299. Diakses 2 Juni 2015.
[11] Malvino, A. & Santoso, J. 2004. Prinsip-Prinsip Elektronika. Salemba Teknika. Jakarta.
[12] Anonim. 2015. PAM 8403
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/246505/PAM/PAM8403.html. Diakses 2 Agustus 2015.
[13] Wahana Komputer. 2015. Pemrograman Android dengan App Inventor.Andi Publiser
