1
PERANCANGAN INFORMASI AUDIO VISUAL MENGGUNAKAN
ARDUINO DAN DOT MATRIX DISPLAY
BERBASIS PC
Deden Komaludin, S.T. 1, Ressya Hambali 2
1,2 Program Studi Teknik Informatika, STMIK LPKIA
3 Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282
Email : 1 [email protected] , 2 [email protected]
Abstrak
Kebutuhan akan penggunaan teknologi sistem informasi menjadi hal yang tak terelakan lagi pada perguruan tinggi, khususnya di perpustakaannya. Penyampaian informasi di perpustakaan STMIK & PKN LPKIA Bandung masih dilakukan secara konvensional sehingga informasi yang diterima oleh pengunjung kurang jelas. Berdasarkan permasalahan tersebut, dibutuhkan teknologi elektronik papan informasi agar setiap informasi yang akan disampaikan dapat terlihat dan dibaca dengan jelas oleh pengunjung. Selain itu dibutuhkan juga alarm untuk peringatan waktu istirahat dan waktu tutup perpustakaan agar dapat terdengar jelas oleh para pengunjung sehingga diharapkan dapat mendukung layanan di perpustakaan. Oleh karena itu dibuat sebuah perancangan informasi audio visual menggunakan led dot matrix display 32x16 dan arduino uno untuk menampilkan informasi. Dan dibuat juga sebuah aplikasi yang berfungsi sebagai alarm peringatan waktu istirahat dan waktu tutup perpustakaan menggunakan speaker aktif. Untuk mengubah informasi pada dot matrix display dan mengatur waktu alarm dapat dikendalikan menggunakan aplikasi desktop yang dibuat menggunakan Microsoft Visual Studio 2010.
Kata kunci: Dot Matrix Display, Speaker, Arduino Uno R3, PC.
1. Pendahuluan
Penyampaian informasi di perpustakaan STMIK & PKN LPKIA Bandung masih dilakukan secara konvensional. Yaitu dengan cara menempelkan informasi pada sebuah kertas yang berukuran A4, Dan jika waktu istirahat sudah tiba, maka petugas perpustakaan harus memberitahukan secara langsung kepada para pengunjung. Oleh karena itu, teknologi elektronik papan informasi sangat dibutuhkan untuk mendukung layanan di perpustakaan.
Papan informasi elektronik yaitu dengan menggunakan dot matrix display, cara kerja alat ini lebih efektif dibanding dengan pemasangan spanduk atau reklame. Jika pengguna ingin mengubah informasi pada dot matrix display, maka tinggal merubahnya dengan menginputkan informasi baru lewat aplikasi yang sudah dibuat khusus untuk merubah informasi pada dot matrix display. Output suara digunakan untuk memberitahukan kepada pengunjung untuk waktu istirahat dan waktu tutup perpustakaan.
Dilihat dari masalah yang terjadi maka dapat disimpulkan:
1. Media informasi masih dilakukan secara konvensional sehingga informasi yang dibaca kurang jelas.
2. Membutuhkan waktu yang lama untuk menyampaikannya.
3. Penyampaian informasi vocal kurang jelas untuk jam istirahat dan jam tutupnya perpustakaan. Berdasarkan permasalahan yang ada diatas maka perlu membatasi ruang lingkup dari permasalahan tersebut. Adapun permasalahan yang akan dibahas meliputi :
1. Pengontrolan dilakukan oleh perangkat mikrokontroler beserta komponen pendukung nya seperti dot matrix display, speaker, modul
sound ISD1820.
2. Pola font pada dot matrix display yang digunakan mengacu pada data yang telah di tentukan sebelumnya dengan menggunakan karakter ASCII.
2
3. Pembuatan aplikasi pengendalian dan proses kerja pengendalian papan informasi melalui aplikasi desktop.
Dari identifikasi permasalahan di atas maka penulis memiliki maksud dan tujuan, adalah sebagai berikut:
1. Membuat alat sebagai media informasi yang efektif dan mudah untuk dibaca.
2. Meminimalisir waktu penyampaian informasi. 3. Membantu pustakawan dalam menyampaikan
waktu istirahat dan tutup nya perpustakaan.
2. Dasar Teori
2.1 Pengertian Perancangan
Menurut Al-Bahra Bin Ladjamudin dalam bukunya yang berjudul Analisis & Desain Sistem Informasi (2005 : 39), menyebutkan bahwa :
”Perancangan adalah suatu kegiatan yang
memiliki tujuan untuk mendesign sistem baru yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi perusahaan yang diperoleh dari pemilihan alternatif sistem yang terbaik”.
2.2 Pengertian Informasi
Menurut Yakub dalam bukunya yang berjudul Pengantar Sistem Informasi (2012:8), menyebutkan bahwa :
“Informasi merupakan data yang telah diproses
sedemikian rupa sehingga meningkatkan pengetahuan seseorang yang menggunakan”.
Informasi mempunyai manfaat dan peranan yang sangat dominan dalam suatu organisasi atau perusahaan. Tanpa adanya suatu informasi dalam suatu organisasi, para manajer tidak dapat bekerja dengan efisien dan efektif. Tanpa tersedianya informasi pun para manajer tidak dapat mengambil keputusan dengan cepat dan mencapai tujuan dengan efektif dan efisien. Sehingga bisa dibilang bahwainformasi merupakan sebuah keterangan yang bermanfaat untuk para pengambil keputusan dalam rangka mencapai tujuan organisasi yang sudah ditetapkan sebelumnya.
2.3 Pengertian Visual
Menurut informasi yang terdapat pada halaman http://carapedia.com/pengertian_definisi_visual_info 2164.html, Menganai definisi dari visual adalah komponen yang terlihat pada saat aplikasi dijalankan. Visual berhubungan erat dengan mata atau penglihatan. Menurut beberapa ahli, visual juga merupakan salah satu bagian dari aktivitas belajar. Dimana aktivitas belajar itu sendiri terdiri dari somatis (belajar dengan bergerak dan berbuat), auditori (belajar dengan berbicara dan mendengar), intelektual (belajar dengan memecahkan masalah dan merenung), dan visual (belajar dengan cara
melihat, mengamati, dan menggambarkan). Keempat aktivitas belajat tersebut harus dikuasai supaya proses belajar dapat berlangsung secara optimal.
2.4 Dot Matrix Display
Menurut buku “Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino“ mengatakan bahwa : “LED Dot Matrix maupun LED array adalah
sebuah komponen yang tersusun atas sejumlah LED yang berbentuk matriks yang berisi 32x16 LED yang artinya, terdapat 32 kolom dan 16 baris LED atau 512 LED secara total”. (Abdul
kadir, 2013).
3. Gambaran Sistem 3.1 Use Case Diagram
Use case diagram menggambarkan fungsionalitas
yang diharapkan dari sistem dan merepersentasikan interaksi antara actor dengan sistem. Serta keterkaitan antara fungsionalitas satu dengan yang lainnya baik itu inlcude ataupun extend terhadap fungsionalitas lainnya.
Gambar 3.1 Use Case Augmented Reality Historika
Museum
Tabel 3.1 Skenario Use Case Input Teks Pada Aplikasi DMD
Nama Use Case : Input Teks Pada Aplikasi DMD Deskripsi : Input teks dan mengatur komunikasi serial Aktor yang terlibat : Petugas
Kondisi awal : Data teks yang akan di input
Basic Flow
1. Pilih port komunikasi serial
2. Letakkan kursor pada textbox informasi 3. Input teks
4. Kirim teks
Kondisi Akhir : Data teks yang sudah di input
Tabel 3.2 Skenario Use Case Update Teks Pada Aplikasi DMD
Nama Use Case : Update Teks Pada Aplikasi DMD Deskripsi : Update teks dan mengatur komunikasi serial Aktor yang terlibat : Petugas
Kondisi awal : Informasi teks awal
Basic Flow
1. Pilih port komunikasi serial
2. Letakkan kursor pada textbox informasi
3. Ubah informasi yang tidak sesuai menjadi informasi yang diinginkan
4. Kirim teks
3
Tabel 3.3 Skenario Use Case Mengatur Animasi Nama Use Case : Mengatur Animasi
Deskripsi : Mengatur animasi untuk informasi yang akan ditampilkan
Aktor yang terlibat : Petugas
Kondisi awal : Data informasi yang akan ditampilkan
Basic Flow
1. Pilih port komunikasi serial
2. Pilih informasi yang akan diberikan animasi 3. Pilih animasi
4. Kirim teks
Kondisi Akhir : Tampilan animasi pada informasi
Tabel 3.4 Skenario Use Case Scrolling Nama Use Case : Scrolling
Deskripsi : Mengolah animasi untuk teks yang akan ditampilkan Aktor yang terlibat : Petugas
Kondisi awal : Teks informasi tanpa animasi
Basic Flow
1. Pilih port komunikasi serial 2. Ketikan teks yang akan ditampilkan 3. Pilih animasi
4. Mengolah animasi teks 5. Menampilkan teks animasi
Kondisi Akhir : Teks informasi dengan animasi
Tabel 3.5 Skenario Use Case Pengaturan Timer Suara
Nama Use Case : Pengaturan Timer Suara
Deskripsi : Mengatur waktu untuk informasi suara Aktor yang terlibat : Petugas
Kondisi awal : Data waktu untuk memberikan informasi suara
Basic Flow
1. Pilih port komunikasi serial 2. Pilih setting waktu untuk jam istirahat 3. Lakukan setting waktu yang diinginkan 4. Pilih setting waktu untuk jam tutup 5. Lakukan setting waktu yang diinginkan 6. Simpan settingan waktu
Kondisi Akhir : Informasi suara yang telah disesuaikan waktunya
Tabel 3.6 Skenario Use Case Melihat Tampilan DMD
Nama Use Case : Melihat Tampilan DMD
Deskripsi : Melihat informasi yang disampaikan pada dot matriks display
Aktor yang terlibat : Pengunjung
Kondisi awal : Dot matriks display tanpa informasi
Basic Flow
1. Masuk kedalam perpustakaan 2. Lihat informasi pada display dotmatriks
Kondisi Akhir : Tampilan informasi pada dot matriks display
Tabel 3.7 Skenario Use Case Mendengar Informasi
Nama Use Case : Mendengar Informasi
Deskripsi : Mendengarkan informasi peringatan untuk waktu istirahat dan tutup nya perpustakaan
Aktor yang terlibat : Pengunjung
Kondisi awal : Informasi suara belum disampaikan
Basic Flow
1. User berada didalam perpustakaan
2. Ketika menunjukan pukul 12.00 maka suara peringatan berupa informasi waktu jam istirahat
3. Ketika menunjukan pukul 17.00 maka suara peringatan berupa informasi waktu jam tutup perpustakaan
Kondisi Akhir : Informasi suara yang disampaikan pada waktu yang telah disesuaikan
3.2 Class Diagram
Berikut adalah gambar class diagram dari
perancangan informasi audio visual di perpustakaan.
Gambar 3.2 Class Diagram Rancang Bangun Dot
Matrix Display
3.3 Sequence Diagram
3.3.1 Sequence Diagram Update Informasi
Gambar 3.3 Sequence Diagram Update Informasi 3.3.2 Sequence Diagram Informasi Pengunjung
Gambar 3.4 Sequence Diagram Informasi Pengunjung
4
3.3.3 Sequence Diagram Informasi Vokal
Gambar 3.5 Sequence Diagram Informasi Vokal 3.4 State Chart Diagram
Gambar 3.6 State Chart Diagram Dot Matrix
Display
4 Analisis dan Perancangan Perangkat Keras 4.1 Blok Diagram Sistem
Gambar 4.1 Gambar Blok Diagram Sistem
Pada Gambar IV-1 terdapat beberapa komponen perangkat keras rancang bangun Dot Matrix Display, antara lain :
1. Microsoft Visual Studio 2010 merupakan aplikasi berbasis desktop yang berfungsi sebagai pengendali Dot Matrix Display
untuk mengirimkan data serial berupa ascii melaui USB Connector.
2. Arduino Uno merupakan suatu mikrokontroler pusat kendali yang berupa sebuah IC Mikrokontroler dengan seri ATmega328.
3. USB Connector merupakan port yang didesain untuk memungkinkan berbagai macam peripheral (hardware tambahan yang disambungkan ke komputer dengan menggunkan kabel) dengan socket yang terstandarisasi dapat dihubungkan dengan baik pada komputer sehingga tidak terjadi banyak macam port. Hal ini akan meningkatkan kemampuan plug and play yang memungkinkan satu perangkat dapat dihubungkan dan dilepaskan tanpa harus melakukan reboot komputer. USB juga menyediakan catu daya untuk perangkat keras yang mengkonsumsi daya rendah (+ 5 volt, 1 A) tanpa perlu menggunakan catu daya eksternal. Ditambah lagi kemampuan untuk memungkinkan perangkat keras digunakan tanpa harus menginstall driver khusus. Dalam pembuatan alat ini, USB
Connector digunakan sebagai komunikasi
serial yang dilakukan antara perangkat lunak dengan mikrokontroler Arduino Uno. 4. Dot Matrix Display merupakan suatu
modul yang terdiri dari LED 32x16 dan IC
Max7219 yang berfungsi untuk
menampilkan data karakter.
5. Max7219 adalah IC yang berguna sebagai driver antarmuka mikrokontroler dengan
LED dot matrix, tampilan balok (bar
display), atau 512 led individual yang bersifat common cathode. Antarmuka serial ini dapat mencapai kecepatan hingga 10 MHz. Chip ini tersedia rangkaian pemindai multiplekser, dan dukungan untuk protokol komunikasi dengan SPI™, QSPI™, dan
MICROWAVE™, dan memiliki pembatas slew-rate untuk mengurangi EMI.
6. Modul Sound ISD1820 merupakan suatu modul yang berdasarkan pada ISD1820, yang merupakan chip tunggal pesan tunggal perangkat untuk merekam atau sebagai pemutar suara. Rekaman disimpan dalam chip memori non volatile (memori tetap), menyediakan penyimpanan pesan nol daya. Dengan flash memori yang digunakan, penyimpanan data hingga 100 tahun dan siklus 100.000 menghapus / suatu rekaman yang dapat dicapainya. Durasi waktu untuk merekam adalah 8 sampai 20 detik.
7. IC power TDA2030 adalah chip monolitik yang didesain khusus sebagai power amplifier dengan daya tinggi dan konsumsi daya yang tinggi. Power amplifier IC
5
TDA2030 dapat dibuat sebagai power amplifier dengan penguatan sebesar 20 kali sampai 200 kali tergantung konfigurasi rangkaiannya. Rangkaian power amplifier yang menggunakan IC power amplifier TDA2030 pada umumnya adalah perangkat yang membutuhkan penguat audio dengan loudspeaker sedang dan besar terpasang pada perangkat tersebut.
4.2 Skema Keseluruhan
Gambar 4.2 Gambar Skema Keseluruhan Perangkat
Keras Proses kerja :
Arduino Uno , Modul Sound ISD1820 dan Dot Matrix Display dalam keadaan menyala (On), kemudian lakukan komunikasi serial dari kedua device dengan cara memilih port comm pada aplikasi desktop agar kedua devie dapat terhubung. Setelah kedua device terhubung antara komputer dan arduino, kemudian pada aplikasi desktop lakukan kelola data informasi teks dan mengatur waktu untuk informasi vokal. Ketika data informasi teks diinputkan kemudian kirim data teks tersebut. Pada proses pengiriman data informasi visual ini, komputer akan mengirim data ke mikrokontroler arduino dengan menggunakan kabel USB connector yang sudah terhubung. Kemudian arduino akan menerima data informasi tersebut dan selanjutnya data informasi tersebut akan dikirimkan ke modul Dot Matrix Display. Selanjutnya data informasi yang sudah dikirimkan tersebut akan ditampilkan oleh Dot Matrix Display.
Untuk mengatur waktu informasi vokal dilakukan pada aplikasi desktop, jika waktu untuk informasi vokal telah diatur atau disesuaikan, maka selanjutnya data informasi vokal akan dikirimkan oleh komputer ke arduino. Kemudian arduino akan menerima waktu yang telah disesuaikan untuk data informasi vokal tersebut. Jika waktu normal sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan untuk memberikan informasi vokal, maka arduino akan memanggil informasi vokal yang disimpan pada modul sound ISD1820 dan kemudian speaker akan aktif dan menyala. Speaker digunakan sebagai
output suara agar informasi vokal dapat didengar dengan jelas. Lalu gunakan Soket jika ingin menambah panjang karakter fisik.
5 Implementasi dan Pengujian 5.1 Dialog Screen Menu Utama
Gambar 4.1 Dialog Screen Menu Utama
5.2 Dialog Screen Input Teks
Gambar 5.2 Dialog Screen Input Teks
5.3 Dialog Screen Setting Alarm
6
5.4 Dialog Screen Setting Alarm Manual
Gambar 5.4 Dialog Screen Setting Alarm Manual
5.5 Dialog Screen Menu Help
Gambar 5.5 Dialog Screen Menu Help
5.6 Dialog Screen About
Gambar 5.6 Dialog Screen About 5.7 Dialog Screen Keluar Aplikasi
Gambar 5.7 Dialog Screen Keluar Aplikasi
6 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa, perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, maka kesimpulan yang didapat adalah sebagai berikut : 1. Pembuatan alat media informasi visual dan vokal ini dapat membantu petugas dalam memberikan informasi yang disampaikan.
2. Pengunjung mampu menerima informasi dengan lebih jelas.
Daftar Pustaka Buku :
1 Syahid , 2012. Dalam buku “Belajar Mikrokontroler”.
2 Kadir, Abdul. 2013. Dalam buku “Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino”. 3 Kurniawan, Erick. 2010. Dalam buku “Cepat Mahir Visual Basic 2010”.
4 Yakub, 2012. Dalam buku “Pengantar Sistem Informasi”.
5 Bin Ladjamudin, Al-Bahra. 2005. Dalam buku “Analisis dan Desain Sistem Informasi”. 6 Widodo, Prabowo Pudjo. Herniati, 2011. Dalam buku “Menggunakan UML”
7 Sumardi, 2011. Dalam buku “Belajar Mikrokontroler”.
Internet :
1 Heri Kuswanto, “Pengertian Mikrokontroler” http://www.raharja.ac.id/karyailmiah/TugasAkhir/D etail/NIM/SI1031464353
2 Pramono, Djoko “Pengertian Informasi”. http://www.slideshare.net/StefanieNainggolan/jurnal -sistem-informasi 3 Pengertian Visual http://carapedia.com/pengertian_definisi_visual_info 2164.html 4 Pengertian IC TDA2030 http://elektronika-dasar.web.id/teori elektronika/power-amplifier/
