TUGAS AKHIR

(1)

i

UNIT OUTPUT PADA PERMAINAN ANGKLUNG

ELEKTRONIK BERBASIS MIKROKONTROLER PIC16F877

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh :

YOHANES JOKO PAMUNTAS

NIM : 085114022

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

FINAL PROJECT

MICROCONTROLLER PIC16F877

BASED OUTPUT UNIT ON ELECTRONIC ANGKLUNG SYSTEM

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

By :

YOHANES JOKO PAMUNTAS

NIM : 085114022

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)

(4)

(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya

atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar

pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 28 September 2010

(6)

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO

:

Raih Cita-Citamu Setinggi Mungkin

Skripsi ini kupersembahkan untuk,

Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertaiku

Bapakku yang tercinta, JB Subroto

Ibuku yang tercinta, Endang Astutiningsih

(7)

vii

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama

: Yohanes Joko Pamuntas

Nomor Mahasiswa

: 085114022

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

UNIT OUTPUT PADA PERMAINAN

ANGKLUNG ELEKTRONIK BERBASIS MIKROKONTROLER PIC16F877

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam

bentuk media lain, mengolahnya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara

terbatas, dan mempublikasikanya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 28 September 2010

(8)

viii

INTISARI

Alat musik angklung merupakan salah satu contoh alat musik tradisional bangsa

Indonesia yang kini telah diabaikan. Semakin diabaikannya alat musik ini, maka

keberadaan alat musik angklung di masa kini semakin surut. Permainan angklung

elektronik merupakan salah satu inovasi yang diharapkan mampu meningkatkan rasa

kecintaan masytarakat terhadap alat musik angklung. Pada permainan angklung elektronik

ini, sistem akan mengeluarkan suara angklung sesuai dengan tombol pemilih nada yang

ditekan.

Permainan angklung elektronik terdiri atas dua bagian, yaitu : unit

input

dan unit

output

. Unit

input

terdiri atas : tombol navigasi dan tombol pemilih nada. Tombol navigasi

berfungsi untuk memberikan

input

kepada sistem untuk memasukan

password,

memilih

tim, dan memilih lagu. Tombol pemilih nada berfungsi untuk memilih nada yang akan

dibangkitkan oleh mikrokontroler. Unit

output

berfungsi untuk memberikan tampilan dan

mengeluarkan nada yang telah dibangkitkan.

Permainan angklung elektronik yang sudah berhasil dibuat merupakan permainan

yang dilakukan secara berkelompok yang terdiri dari dua orang. Permainan dimulai dari

memasukkan password, kemudian memilih nama tim, memilih judul lagu yang akan

dimainkan, dan memulai permainan dengan cara menginjak tombol pemilih nada sesuai

dengan notasi angka yang tertampil pada monitor yang tepat berada di batas area

penekanan nada. Jika penekanan sesuai dengan notasi notasi angka yang tertampil dan

waktu penekanan bersamaan dengan ketepatan notasi angka di batas area penekanan nada,

maka tim pemain akan mendapatkan nilai. Apabila penekanan tidak sesuai dengan

ketentuan, maka tim tidak mendapatkan nilai. Setelah lagu selesai dimainkan dan akan ada

tim baru, maka tim tersebut tidak perlu memasukkan

password

lagi, selama alat belum

dimatikan. Pemain hanya perlu memilih nama tim dan lagu yang ingin dimainkan. Jika alat

sudah dimatikan, maka tim tersebut harus memulai prosedur dari awal lagi, yaitu memulai

dari memasukan

password.

Kata kunci : Permainan angklung elektronik, visual basic, mikrokontroler, pembangkit

(9)

ix

ABSTRACT

An angklung musical instrument is a traditional musical instrument of Indonesia

which has abandent by indonesian people. Increasingly ignore, the existence of a musical

instrument in the present angklung ebbed. Electronic angklung performance is one

innovation that is expected to increase the sense of devotion from social live to the

instrument angklung. Angklung In this electronic game, the system will be issued in

accordance with angklung voice tone selector button is pressed.

Electronic angklung performance consists of two parts input units and output units.

Input units consist of the navigation buttons and the selector tone buttons. Navigation

button used to provide input to the system which are enter a password, select the team, and

select the songs. Function selector tone button to select ringing tones that will be generated

by the microcontroller. Output unit used to provide the look and tone that issue has been

raised.

Electronic angklung performance that it has already done create is a group

performance which consists of two person. The performance is started from enter the

password, then choose the team, choose the title of song which will be perform, and

starting the performance by step on select tone button based on the number of notation that

are showed on the monitor and the border of tone area pressing. If the pressing like the

number of notation which is showed and the time of pressing is correct, so the team will

get a point. But, if the pressing is false, so the team will not get a point. After finishing and

the player will make a new team, so that team don’t need to enter the password again, since

the game is turn off yet. The team only need to choose the name of team and the song that

they want. If the game is already turn off, so the team must start the game from beginning

with enter the password.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat dan

karunia-

Nya sehingga tugas akhir dengan judul “ Unit Output pada Permainan Angklung

Elektronik Berbasis Mikrokontroler PIC16F877

” ini dapat diselesaikan dengan baik.

Selama menulis tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa ada banyak pihak yang telah

memberikan bantuan dan dukungan pada penulis. Oleh karena itu, penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada :

1.

Bapak dan Ibu yang telah memberikan doa, semangat ,serta dukungan kepada

penulis.

2.

Ibu Ir. Prima Ari S. M.T. selaku dosen pembimbing yang dengan penuh

kesabaran membimbing, memberi saran, dan kritik kepada penulis.

3.

Seluruh dosen teknik elektro dan seluruh laboran teknik elektro yang telah

memberikan ilmu dan pengetahuan kepada penulis selama kuliah.

4.

Teman satu tim penulis Antonius Hendro Noviyanto yang telah bahu-membahu

dan bekerja-sama selama pengerjakan tugas akhir.

5.

Teman-teman elektro semua angkatan yang telah memberi semangat pada

penulis.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca

agar dalam proses penulisan di kemudian hari dapat semakin baik. Semoga tugas akhir ini

bermanfaat semua pihak, baik bagi penulis maupun bagi pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta,

(11)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...

i

HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris)... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN PERSEMBAHAAN DAN MOTTO HIDUP ... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii

INTISARI ... viii

ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat ... 2

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Metodologi Penelitian ... 3

BAB II DASAR TEORI ... 4

2.1 Nada dan Ketukan Nada... 4

2.2

Serial EEPROM

... 4

2.3 Mikrokontroler PIC16F877 ... 6

2.3.1 Gambaran Umum ... 6

2.3.2 Fitur-fitur pada PIC 16F877 ... 7

2.3.3 Deskripsi Pin-pin Mikrokontroler PIC 16F877 ... 8

2.3.4 Memori Program ... 9

2.4 Mikrofon ... 9

(12)

xii

2.6 Penguat Audio ... 10

2.7 Pembagi Tegangan ... 11

2.8 Pengeras Suara ... 12

2.9 Komunikasi

Serial

... 13

2.10 Max 232 ... 15

2.11

Sound Recorder

... 16

2.12

Visual Basic

... 17

BAB III RANCANGAN PENELITIAN ... 19

3.1 Layout Rancangan ... 20

3.2 Cara Bermain Angklung Elektronik... 21

3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 22

3.3.1

Digital to Analog Converter

... 22

3.3.2 Penguat Audio ... 23

3.3.3 Rangkaian RS232 ... 24

3.3.4 Rangkaian

Serial EEPROM

... 25

3.4 Unit Perekam Nada ... 26

3.5 Perancangan Perangkat Lunak ... 27

3.5.1 Program Utama ... 27

3.5.2

Visual Basic

... 27

3.5.3 Diagram Alir ... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35

4.1 Hasil Implementasi Alat ... 35

4.2 Hasil Perancangan Perangkat Keras... 37

4.3 Hasil Pengujian Data Yang Dikirim dan Diterima Komputer ... 38

4.4 Pengujian Program Tampilan ... 41

4.4.1 Pengujian Program Tampilan Pada

Form Password

... 41

Form

Menu ... 43

Form

Pilih Nama Tim ... 45

4.4.4 Pengujian Program Tampilan Pada

Form

Judul Lagu... 46

Form

Lagu Naik-Naik

Ke Puncak Gunung ... 48

4.4.6 Pengujian Program Tampilan

Pada

Form

Lagu Ambilkan Bulan Bu. ... 54

(13)

xiii

Form

Lagu Ibu Kita Kartini ... 57

4.4.9 Pengujian Program Tampilan

Pada

Form

Penilaian ... 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 61

5.1 Kesimpulan ... 61

5.2 Saran ... 61

DAFTAR PUSTAKA ... 62

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Transfer Data I2C ... 5

Gambar 2.2 Proses Pembacaan Serial EEPROM ... 5

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin

IC

24LC512 ... 6

Gambar 2.4 Pengkodean Slave Address ... 6

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC 16F877 ... 8

Gambar 2.6. Mikrofon ... 9

Gambar 2.7. R-2R

Ladder DAC

... 10

Gambar 2.8. Penguat Audio dengan IC LM 386 ... 11

Gambar 2.9. Pembagi Tegangan ... 12

Gambar 2.10

. Speaker

... 13

Gambar 2.11. Konfigurasi Serial port DB 9 ... 13

Gambar 2.12 Konfigurasi Kaki

IC

MAX 232 ... 15

Gambar 2.13

Sound Recorder

... 16

Gambar 3.1

Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik ... 19

Gambar 3.2. Bentuk Fisik Angklung Elektronik ... 20

Gambar 3.3 Dimensi Angklung Elektronik ... 20

Gambar 3.4 R-2R

Ladder DAC

... 24

Gambar 3.5 Rangkaian RS232 ... 24

Gambar 3.6 Rangkaian

Serial EEPROM

... 25

Gambar 3.7

Setting Sample Rate

dan

Sample Bit

... 26

Gambar 3.8

Diagram Blok Unit Perekam Nada ... 26

Gambar 3.9 Tampilan pada

VB

untuk memasukkan

password

... 27

VB

untuk memilih nama pemain ... 28

VB

untuk memilih lagu ... 28

VB

untuk permainan... 29

VB

untuk mengetahui

score

... 29

VB

bahwa permainan selesai... 29

Gambar 3.10 Rancangan Diagram Alir Program Utama ... 30

Gambar 3.11 Rancangan Diagram AlirMasukan

Password

... 30

Gambar 3.11 Rancangan Diagram Alir Pemilih Nama Tim ... 31

(15)

xv

Gambar 3.11 Rancangan Diagram Alir Pemilih Nada ... 32

Gambar 3.13 Rancangan Diagram Alir Penilaian ... 33

Gambar 4.1

Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik ... 35

Gambar 4.2 Rancangan Diagram Alir Program Utama Unit Output ... 36

Gambar 4.3 Konstruksi Alat ... 37

Gambar 4.4 Hasil Penerimaan Data dari Mikrokontroler ke Komputer ... 38

Gambar 4.5 Hasil Penerimaan Data dari Mikrokontroler ke PC pada

Visual Basic

... 39

Gambar 4.6 Hasil Penerimaan Data dari Komputer ke Mikrokontroler... 39

VB

untuk memasukkan

password

... 42

VB

jika

password

salah ... 43

VB

untuk menu... 44

VB

untuk Petunjuk Penggunaan ... 44

Gambar 4.11 Diagram Alir Pemilih Nama Tim ... 45

VB

untuk memilih nama pemain ... 46

Gambar 4.13 Diagram Alir Pemilih Lagu ... 47

VB

untuk memilih lagu ... 48

Gambar 4.15 Tampilan

Properties

pada

VB

untuk Timer Ketukan Lagu ... 49

Gambar 4.16 Tampilan tabel penilaian yang terdapat pada

Microsof Access

... 52

Microsoft

ADO Data Control 6.0... 52

Properties ADODC

... 53

VB

untuk permainan lagu Naik

–

Naik Ke Puncak Gunung ... 53

Gambar 4.20 Tampilan Properties pada

VB

untuk permainan lagu Ambilkan Bulan Bu ... 55

Gambar 4.22 Tampilan Properties pada

VB

untuk Timer Ketukan Lagu... 56

VB

untuk permainan lagu Tuhan Rajaku ... 56

Gambar 4.24 Tampilan Properties pada

VB

untuk permainan lagu Ibu Kita Kartini ... 57

VB

pada saat nada menyentuh garis putih ... 58

Grid

pada

VB

... 59

(16)

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perhitungan Ketukan dan Tempo ... 4

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin

IC

24LC512 ... 6

Tabel 2.3 Konfigurasi kaki dan nama sinyal konektor serial DB 9 ... 14

Tabel 2.4 Konfigurasi Kaki

IC

MAX 232 ... 16

Tabel 3.1 Alamat Penyimpanan Nada pada

Serial EEPROM

... 25

Tabel 3.2 Data yang Dikirim dari Mikrokontroler ke Komputer ... 33

Tabel 4.1 Data yang Dikirim oleh Komputer ke Mikrokontroler ... 37

Tabel 4.2 Bagian dan Fungsi dari Alat Permainan Angklung Elektronik ... 38

Tabel 4.3 Data Hasil Penerimaan Data dari Mikrokontroler ke Komputer ... 40

Tabel 4.4 Data Hasil pengiriman Data dari Komputer ke Mikrokontroler ... 40

Tabel 4.5 Pengujian Tombol Navigasi ... 41

Tabel 4.6 Data yang Dipilih untuk Memasukkan

Password

... 42

Tabel 4.7 Menu Permainan ... 44

Tabel 4.8 Pengujian Tombol Navigasi ... 45

Tabel 4.9 Pengujian Tombol Navigasi ... 47

Tabel 4.10 Tempo Lagu... 48

Tabel 4.11 Perhitungan Ketukan Lagu dan Tampilan Nada Pada VB untuk Lagu

Naik

–

Naik ke Puncak Gunung ... 50

Tabel 4.12 Perbandingan Durasi Waktu Berdasarkan Perhitungan dengan Durasi Waktu

yang Sebenarnya ... 52

Tabel 4.13 Hasil Pemilihan Nama Tim, Judul Lagu, Tampilan Lagu, dan Tampilan

Penilaian... 54

Tabel 4.14 Pengujian perolehan nilai ... 60

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

1.

LAMPIRAN PERHITUNGAN KETUKAN LAGU ... L1

2.

LAMPIRAN LAGU ... L2

3.

LAMPIRAN RANGKAIAN MIKROKONTROLER DAN SERIAL EEPROM . L3

4

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM PASSWORD ... L4.1

5

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM MENU ... L4.2

6

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM PILIH NAMA TIM ... L4.3

7

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM PILIH JUDUL LAGU ... L4.4

8

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM LAGU NAIK-NAIK KE

PUNCAK GUNUNG ... L4.5

9

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM LAGU AMBILKAN BULAN BU . L4.6

10

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM LAGU TUHAN RAJAKU ... L4.7

11

LAMPIRAN LISTING PROGRAM FORM IBU KITA KARTINI ... L4.8

(18)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah

Angklung adalah salah satu bentuk budaya tradisional Jawa Barat, yang telah

dikenal dalam kurun waktu yang cukup panjang. Alat musik ini terbuat dari sepasang

tabung bambu, yang dirangkai dengan beberapa bilah bambu lainnya. Rangkaian tersebut

menghasilkan karakter suara yang unik dan sukar ditiru oleh instrumen musik lainnya [1].

Secara fisik, angklung hanya memiliki karakter suara yang homogen dan cenderung

perkusif, bahkan masih lebih sederhana dibandingkan suara manusia yang kaya akan

warna. Karena itu, tidak banyak kualitas dan dinamika musik modern yang dapat diadopsi.

Karakter ini tidak diimbangi dengan proses pelatihan dan pembentukan performanya.

Dibandingkan dengan instrumen musik melodik, seperti gitar, piano, dll, membentuk dan

melatih sebuah tim angklung hingga dapat menampilkan sebuah komposisi musik, terasa

lebih mahal dan lebih rumit.

Akhir-akhir ini beberapa kota pariwisata di Indonesia mulai mengenalkan

budaya-budaya Indonesia yang dikemas semenarik mungkin yang sekiranya dapat menarik

perhatian para generasi muda sehingga diharapkan dapat lebih menumbuhkan rasa bangga

terhadap budaya yang ada. Untuk itu perlu adanya peran teknologi dalam menciptakan

inovasi-inovasi yang baru sehingga diharapkan angklung dalam sentuhan modern dapat

diterima generasi muda.

Yogyakarta merupakan salah satu kota pariwisata yang mengenalkan alat musik

tradisionalnya yaitu gamelan dengan komposisi musik yang dibuat lebih menarik dengan

menggabungkan dengan alat musik modern yang disebut dengan Campursari.

Dimungkinkan juga bahwa alat musik angklung dapat dibuat semenarik mungkin dengan

menggabungkan antara ilmu pengetahuan dan teknologi.

Pengembangan alat musik angklung dapat dilakukan dengan berbagai cara dan

berbagai metode. Permainan angklung elektronik merupakan salah satu metode yang

dipilih dalam mengembangkan alat musik angklung. Permainan angklung elektronik

diharapkan mampu memberikan inovasi baru terhadap perkembangan alat musik angklung.

(19)

Angklung elektronik merupakan alat yang mampu meningkatkan kerja sama antar

pemain karena dimainkan secara berkelompok. Pada angklung elektronik ini, sistem akan

mengeluarkan suara angklung sesuai dengan tombol nada yang ditekan atau diinjak oleh

pemain.

Angklung elektronik merupakan suatu alat yang dapat mengeluarkan suara-suara

angklung tanpa ada peralatan musik angklung yang sebenarnya. Suara angklung yang

dikeluarkan dari alat ini merupakan hasil dari pembangkitan suatu sinyal yang dapat

menghasilkan suara angklung yang mirip dengan suara angklung aslinya. Pembangkitan

nada ini dilakukan pada mikrokontroler, kemudian nada yang telah diolah dikirim ke DAC.

Nada yang dibangkitkan sesuai dengan tombol pemilih nada yang ditekan.

1.2

Tujuan dan Manfaat

Tujuan yang akan dicapai yaitu membuat suatu peralatan yang berfungsi sebagai unit

output dan unit perekam dari permainan angklung elektronik.

Manfaat yang akan dicapai adalah mengembangkan alat musik tradisional angklung ke

dalam bentuk alat permainan musik angklung elektronik sederhana secara optimal dengan

inovasi-inovasi baru agar menjadi alat permainan musik yang lebih menarik dan mudah

digunakan bagi pengguna.

1.3 Batasan Masalah

Pembahasan perancangan unit output dari sistem angklung elektronik ini lebih

diarahkan dan difokuskan dalam batasan

–

batasan masalah sebagai berikut :

a.

Pengerjaan alat sebatas unit

output

dan unit perekam nada

.

b.

Output berupa gambar yang berfungsi sebagai penuntun permainan dan suara

angklung dengan nada sesuai tombol yang ditekan.

c.

Tampilan pada

Visual Basic

dibandingkan dengan ketepatan pengaktifan tombol

berfungsi untuk menilai ketrampilan bermain.

(20)

e.

Unit perekam nada yang berasal dari suara angklung direkam dengan menggunakan

komputer, yang kemudian disimpan ke dalam EEPROM dengan teknik

penyimpanan berbasis mikrokontroler PIC 16F877.

1.4 Metodologi Penelitian

Metode yang digunakan pada penelitian ini dalam :

a.

Mengumpulkan sejumlah referensi atau literatur dari perpustakaan,

internet, dan sebagainya mengenai mikrokontroler PIC 16F877, dan

Visual

Basic.

b.

Melakukan observasi terhadap karakteristik nada pada bunyi yang

dihasilkan oleh alat musik angklung.

c.

Menyusun program yang akan diisi ke dalam mikrokontroler dengan tujuan

untuk merekam dan menyimpan suara angklung ke dalam EEPROM.

d.

Menyusun program yang akan diisi ke dalam

Visual Basic

yang bertujuan

untuk menghasilkan tampilan yang sesuai dengan lagu yang dimainkan.

e.

Merancang dan membuat peralatan yang berfungsi sebagai unit output alat

musik angklung elektronik yang terdiri dari kegiatan membuat rangkaian

minimum system,

amplifier

, DAC, dan konstruksi angklung elektronik.

f.

Melakukan serangkaian percobaan untuk merealisasikan perancangan yang

telah dibuat.

g.

Menganalisa ketepatan antara input dari tombol dan output pada tampilan

(21)

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Nada dan Ketukan Nada

Suara dapat dibagi-bagi ke dalam nada yang memiliki tinggi nada atau tala tertentu

menurut frekuensinya ataupun menurut jarak relatif tinggi nada tersebut terhadap tinggi

nada patokan. Perbedaan tala antara dua nada disebut sebagai interval. Nada dapat diatur

dalam tangga nada yang berbeda-beda. Tangga nada yang paling lazim adalah tangga nada

mayor, tangga nada minor, dan tangga nada pentatonik. Nada dasar suatu karya musik

menentukan frekuensi tiap nada dalam karya tersebut [2].

Ritme adalah pengaturan irama atau ketukan. Birama merupakan pembagian

kelompok ketukan dalam waktu. Tanda birama menunjukkan jumlah ketukan dalam

birama dan not mana yang dihitung dan dianggap sebagai satu ketukan. Nada-nada tertentu

dapat diaksentuasi

dengan pemberian tekanan (dan pembedaan durasi) [2]. Lama ketukan

ditentukan oleh tempo dari lagu. Lagu dengan tempo 100bpm berarti 100 ketukan per

menit. Setiap ketukan mempunyai durasi waktu sebesar 60/100 detik. Perhitungan ketukan

dan tempo dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Perhitungan Ketukan dan Tempo [2]

Perioda Ketukan (s)

Tempo

60 bpm

100bpm

110 bpm

120 bpm

Penuh

1.000 s

0.600 s

0.545 s

0.500 s

Setengah

0.500 s

0.300 s

0.273 s

0.250 s

Seper_empat

0.250 s

0.150 s

0.136 s

0.125 s

Seper_delapan

0.125 s

0.075 s

0.068 s

0.0625 s

Seper_enambelas

0.0625 s

0.038 s

0.034 s

0.3125

2.2

Serial EEPROM

merupakan

IC

yang digunakan untuk menambah memori (

external

memory

) pada mikrokontroler. Teknik transfer data yang sering digunakan untuk

(22)

komunikasi secara seri antar

IC

adalah teknik I2C (

Inter Integrated Circuit

)

[3]. Data yang

masuk ke

serial EEPROM

atau yang keluar dari

serial EEPROM

sinkron

terhadap

perubahan

clock

. Komunikasi data secara I2C melalui dua saluran untuk melakukan

transfer data secara seri. Saluran-saluran tersebut adalah :

a.

Saluran data secara seri (SDA) =

Serial Data

.

b.

Saluran clock (SCL) =

Serial Clock

.

Pada teknik I2C proses transfer informasi data sebanyak 8 bit. Data dikirim melalui

jalur SDA, sedangkan SCL tetap menghasilkan

clock

sebagai pendorong pergerakan setiap

bit data. Data pada jalur SDA

valid

dan boleh dibaca ketika jalur clock SCL

high

, karena

pada saat SCL

low

data bisa berubah sesuai dengan nilainya. Data byte ini digunakan

untuk men-

transfer

semua jenis informasi data. Bentuk transfer data I2C dapat dilihat pada

gambar 2.1.

Gambar 2.1 Transfer Data I2C

Proses penulisan data pada

serial EEPROM

dapat dilakukan seperti pada gambar

2.2. Dalam satu proses pengisian data SEEPROM sinyal

START

dan sinyal

STOP

masing-masing cukup dikirim satu kali saja, yakni sinyal

START

dipakai untuk mengawali proses

dan sinyal

STOP

dipakai untuk mengakhiri proses. Kedua sinyal itu bukanlah awalan dan

akhiran dari pengiriman data 1

byte

!. Setelah mengirimkan alamat

SEEPROM

yang akan

diisi,

Master

mengirim data yang diisikan ke PIC16F877. Setiap kali selesai menyimpan

data PIC16f877 dengan sendirinya menaikkan alamat

SEEPROM

yang disimpannya,

dengan demikian kiriman data selanjutnya akan disimpan ke memori berikutnya, proses

pengisian ini akan berhenti setelah

master

menutup komunikasi ini dengan sinyal

STOP

.

(23)

Konfigurasi pin

IC

24LC512 dapat dilihat pada gambar 2.3 dan tabel 2.2.

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin

IC

24LC512 [3]

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin

IC

24LC512 [3]

Nama Pin Pin

Keterangan

A0

1

Konfigurasi untuk pemilihan

chip

A1

2

chip

A2

3

chip

GND

4

Ground

SDA

5

Serial data

SCK

6

Serial clock

WP

7

Write-Protect Input

VCC

8

+2.5V sampai 5.5V

Komunikasi I2C bukan hanya digunakan untuk

serial EEPROM

saja, melainkan

digunakan juga untuk komponen-komponen lainnya yang dapat melakukan komunikasi

secara I2C.

Serial EEPROM

memiliki kode tersendiri (

slave address

) untuk membedakan

dengan komponen-komponen lainnya [3]. Pengkodean

slave address

dapat dilihat pada

gambar 2.4.

(24)

2.3 Mikrokontroler PIC 16F877

2.3.1

Gambaran Umum

Mikrokontroler PIC16F877 merupakan salah satu mikrokontroler dari keluarga

PICmicro. PIC16F877 sangat praktis dan menggunakan teknologi

FLASH

memori

sehingga dapat diprogram ulang hingga berkali-kali. Keunggulan mikrokontroler jenis

RISC ini dibanding dengan mikrokontroler 8-bit lain dikelasnya terutama terletak pada

kecepatan dan kompresi kodenya [4]. Selain itu, PIC16F877 juga tergolong praktis dan

ringkas karena memiliki kemasan 40 pin dengan 33 jalur

I/O.

2.3.2

Fitur-fitur pada PIC 116F877

a.

RISC CPU

yang mempunyai performance tinggi

b.

Kecepatan instruksi: DC - 20 MHz

clock input

DC - 200 ns

instruction cycle

c.

8K x 14

words of FLASH Program Memory

d.

368 x 8

bytes of Data Memory (RAM)

e.

256 x 8

bytes of EEPROM Data Memory

f.

Power-on Reset (POR)

g.

Power-up Timer (PWRT)

dan

Oscillator Start-up Timer (OST)

h.

Watchdog Timer (WDT)

dengan

on-chip RC oscillator

i.

Programmable code protection

j.

Power saving SLEEP mode

k.

Selectable oscillator options

l.

Low power, high speed CMOS FLASH/EEPROM technology

m.

In-Circuit Serial Programming (ICSP)

hanya dengan dua pin

n.

Single 5V In-Circuit Serial Programming capability

o.

Processor read/write access to program memory

p.

Wide operating voltage range: 2.0V to 5.5V

q.

High Sink/Source Current: 25 mA

r.

40 pin dengan 33 jalur I/O

s.

Timer

0: 8-bit

timer/

counter dengan 8-

bit prescaler

t.

Timer

1: 16-

bit timer/counter

dengan

prescaler,

dapat di-

increment

selama

(25)

u.

Timer

2: 8-

bit timer/counter

dengan 8-

bit period register, prescaler

dan

postscaler

v.

PWM modules

(

PWM max. resolution is

10

-bit

)

w.

10-

bit multi-channel Analog-to-Digital converter (ADC)

x.

Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter (USART/SCI)

dengan 9-

bit address detection

y.

Parallel Slave Port (PSP) 8-bits wide,

dengan

external RD, WR and CS

controls (40/44-pin only)

2.3.3

Deskripsi Pin-pin Mikrokontroler PIC 16F877

Mikrokontroler PIC16F877 diproduksi dalam kemasan 40 pin PDIP (

Plastik Dual

In Line

) maupun 40 pin SO (

Small Outline

). Namun yang banyak terdapat dipasaran adalah

kemasan PDIP. Pin-pin untuk

I/O

sebanyak 33 pin, yang terdiri atas 6 pada

Port A

, 8 pada

Port B

, 8 pada

Port C

, 8 pada

Port D

, 3 pada

Port E

. Ada pula beberapa Pin pada

mikrokontroler yang memiliki fungsi ganda. Gambar dan tabel konfigurasi pin

mikrokontroler PIC 16F877 dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC 16F877

Komunikasi I2C pada PIC menggunakan saluran SDA (

serial Data

) dan SCL

(26)

sebagai pendorong pergerakan setiap bit data [4]. Komunikasi serial antara mikrokontroler

dengan komputer menggunakan saluran Tx dan Rx. Komunikasi data serial ini dekerjakan

oleh UART (

Universal Asynchronous Receiver / Tranceiver

) yang telah tersedia pada

mikrokontroler [4].

2.3.4

Memori Program

Memori program direalisasikan dalam teknologi

FLASH

memori, yang

memungkinkan program dapat dihapus atau disimpan kembali. Pemrograman

PIC

16F877

dilakukan sebelum dipasang pada rangkaian aplikasi, atau ketika sistem sudah terpasang

namun dikehendaki adanya

up-dating

pada program di dalamnya. Pemrograman berulang

biasanya dilakukan pada saat pengembangan dan penyempurnaan sistem.

2.4 Mikrofon

Mikrofon terbuat dari sebuah diafragma berbahan logam yang digantungkan pada

sebuah pelat logam statis dengan jarak sangat dekat, sehingga keduanya terisolasi dan

menyerupai bentuk sebuah kapasitor. Seperti pada gambar 2.6 adanya getaran suara

mengakibatkan diafragma bergerak-gerak. Diafragma yang bergerak menimbulkan adanya

perubahan jarak pemisah antara diafragma dengan pelat statis sehingga mengakibatkan

berubahnya nilai kapasitansi

[5]

. Mikrofon ini memerlukan tegangan DC konstan yang

dihubungkan ke sebuah diafragma dan pelat statis melewati sebuah resistor beban,

sehingga tegangan mikrofon dapat berubah-ubah seiring perubahan tekanan udara yang

terjadi akibat getaran suara. Pada alat ini mikrofon digunakan sebagai

input

untuk

merekam lagu.

(27)

2.5

R-2R Ladder DAC

merupakan salah satu jenis

Digital to Analog

(

DAC

) yang

populer saat ini. Rangkaian skematik

R-2R Ladder DAC

dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7

R-2R Ladder DAC

Prinsip kerja IC DAC, digital input masuk melalui Bit0 - Bit-n. R/2R menggunakan

2 macam resistor yang nilainya merupakan 2 x resistor satunya (lihat gambar 2.7).

Kelebihan R/2R salah satunya adalah jika ingin menambah atau mengurangi jumlah bit

dapat dilakukan dengan mudah tinggal menambah/mengurangi cabang yang berwarna

hijau [6].

Dengan tegangan catu daya

Vr

, jumlah bit sebagai n dan bit ke n sebagai b(n), maka

tegangan analog

Vout

dirumuskan sebagai berikut :

∑

( )

=

(

( ) ( ) ( )

( )

)

…………(

2.1)

2.6

Penguat Audio (

Amplifier

)

Penguat (

Amplifier

) adalah komponen elektronika yang dipakai untuk menguatkan

daya (atau tenaga secara umum). Dalam bidang audio, amplifier akan menguatkan signal

suara (yang telah dinyatakan dalam bentuk arus listrik) pada bagian inputnya menjadi arus

listrik yang lebih kuat di bagian outputnya. Besarnya penguatan ini sering dikenal dengan

istilah

gain

. Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi frekuensi disebut sebagai

fungsi transfer [7].

(28)

G(dB)=10log(Pout/Pin)

………..(2.2)

Besarnya penguatan tegangan (

AV

) dapat dihitung dengan persamaan berikut :

AV

=

...(2.3)

Rangkaian penguat audio dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8 Penguat Audio dengan IC LM 386[7]

Pout

adalah

Power

atau daya pada bagian

output

, dan

adalah daya pada bagian

inputnya.

2.7 Pembagi Tegangan

Input pada rangkaian pembagi tegangan adalah Vin, Vin akan mengalirkan arus

i

melewati dua buah resistor yang dihubungkan seri. Karena dihubungkan seri maka arus

yang mengalir melewati kedua resistor tersebut sama. Nilai resistansi total dari kedua

resistor adalah R1+R2. Sedangkan tegangan yang melewati keduanya adalah Vin [8].

Dengan menggunakan hukum ohm, maka dapat dihitung besarnya arus dengan persamaan

2.4 sebagai berikut:

...(2.4)

Sedangkan tegangan yang melewati R2 dapat dihitung dengan persamaan 2.5:

(29)

Gambar 2.9 Pembagi Tegangan

Besarnya perbandingan nilai R1 dan R2 dapat dihitung menggunakan persamaan 2.6

sebagai berikut :

...(2.6)

2.8

Pengeras Suara (

Speaker

)

Pengeras suara (

speaker

) adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke

frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.

Dalam setiap sistem penghasil suara, penentuan kualitas suara terbaik tergantung dari

speaker

. Rekaman yang terbaik, dikodekan ke dalam alat penyimpanan yang berkualitas

tinggi, dan dimainkan dengan

deck

dan pengeras suara kelas atas, tetap saja hasilnya

suaranya akan jelek bila dikaitkan dengan

speaker

yang kualitasnya rendah.

Konstruksi

speaker

dapat dilihat pada gambar 2.10. Ujung panah pada

cone

berfungsi menghubungkan

cone

ke

voice coil

. Coil tersebut didempetkan pada basket oleh

spider

, yang merupakan sebuah cincin dari material yang fleksibel.

Spider

menahan

coil

pada posisinya sambil mendorongnya bergerak kembali dengan bebas dan begitu

seterusnya. Proses

speaker

coil

bergerak, kembali ke posisi semula dan seterusnya.

Elektromagnet diposisikan pada suatu bidang magnet yang konstan yang diciptakan oleh

sebuah magnet permanen. Kedua magnet tersebut, yaitu elektromagnet dan magnet

permanen, berinteraksi satu sama lain seperti dua magnet yang berhubungan pada

umumnya. Kutub positif pada elektromagnet tertarik oleh kutub negatif pada bidang

magnet permanen dan kutub negatif pada elektromagnet ditolak oleh kutub negatif magnet

permanen. Ketika orientasi kutub elektromagnet bertukar, bertukar pula arah dan gaya

tarik-menariknya. Dengan cara seperti ini, arus bolak-balik secara konstan membalikkan

(30)

coil

kembali dan begitu seterusnya dengan cepat. Sewaktu

coil

bergerak, ia mendorong dan

menarik

speaker cone

. Hal tersebut menggetarkan udara di depan

speaker

, membentuk

gelombang suara [9].

Gambar 2.10

Speaker

2.9 Komunikasi Serial

DB 9 merupakan suatu

port

yang digunakan untuk komunikasi antara

mikrokontroler dengan komputer secara

serial

.

Serial port

bersifat

asinkron

dimana dapat

mengirimkan data sebanyak 1 bit dalam tiap satu waktu [10].

Port

yang digunakan

biasanya menggunakan konektor DB 9. Konfigurasi

port

DB 9 dapat dilihat pada gambar

2.11 dan table 2.4.

(31)

Tabel 2.3 Konfigurasi kaki dan nama sinyal konektor serial DB 9 [10]

Nomor

Kaki

Nama

Sinyal

Fungsi

Keterangan

1

DCD

Masukan

Data Carrier Detect (DCD)

2

RxD

Masukan

Received Data (RxD)

3

TxD

Keluaran

Transmitted Data (TxD)

4

DTR

Keluaran

Data Terminal Ready (DTR)

5

GND

-

Signal Ground (common)

6

DSR

Masukan

Data Set Ready (DSR)

7

RTS

Keluaran

Request To Send (RTS)

8

CTS

Masukan

Clear To Send (CTS)

9

RI

Masukan

Ring Indicator (RI)

Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB 9 adalah sebagai berikut:

1)

Receive Line signal detect

, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE

bahwa pada terminal masukan ada data masuk.

2)

Receive Data

, digunakan DTE menerima data dari DCE.

3)

Transmit Data

, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.

4)

Data Terminal Ready

, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan

terminalnya.

5)

Signal Ground

, saluran

ground

.

6)

Ring Indicator

,

pada

saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah

stasiun menghendaki berhubungan dengannya.

7)

Clear To Send

, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai

mengirim data.

8)

Request To Send

, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.

9)

DCE Ready

, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan ialah standar RS232.

Standar ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (

Data Terminal

Equipment

-DTE) dengan alat-alat pelengkap komputer (

Data Circuit-Terminating

Equipment

-DCE) [10]. Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan

(32)

a.

Logika ‘1’ disebut ‘mark’ terletak antara

-3 volt hingga -25 volt.

b.

Logika ‘0’ disebut ‘space’ terletak ant

ara +3 volt hingga +25 volt.

c.

Daerah tegangan antara -3 volt hingga +3 volt adalah invalid level, yaitu

daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus

dihindari. Demikian juga level tegangan lebih negatif dari -25 volt atau

lebih positif dari +25 volt juga harus dihindari karena dapat merusak

line

driver

pada saluran RS232.

Komunikasi data serial ini dekerjakan oleh UART (

Universal Asynchronous

Receiver / Tranceiver

) [8]. Pada UART, kecepatan pengiriman data (

baud rate

) dan

fase

clock

pada sisi

transmitter

dan pada sisi

receiver

harus sinkron, untuk itu diperlukan

diperlukan sinkronisasi antara

transmitter

dan

receiver

. Hal ini dilakukan oleh bit

Start

dan

bit

Stop

. Kecepatan transmisi (

baudrate

) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu.

Baudrate

yang umum dipakai adalah 600, 1200, 2400, dan 9600 bps (

bit per sekon

) [10].

2.10

MAX 232

MAX232 merupakan IC yang difungsikan untuk merubah format TTL ke RS232

atau sebaliknya [11]. Mikrokontroler PIC 16F877 telah memiliki fasilitas UART, sehingga

dapat melakukan komunikasi secara

serial

dengan level RS 232 antar peralatan atau

dengan komputer. Konfigurasi kaki

IC

MAX 232 dapat dilihat pada gambar 2.12 dan tabel

2.5.

(33)

Tabel 2.4 Konfigurasi Kaki

IC

MAX 232 [11]

Nomor Kaki

Keterangan

Fungsi

1, 3

C1+, C1-

Terminal positif untuk kapasitor

2

V+

+ VCC

4, 5

C2+, C2-

Terminal negative untuk kapasitor

6

V-

- VCC

7, 14

T_OUT

RS232 pengendali keluaran

8, 13

R_IN

RS232 penerima keluaran

9, 12

R_OUT

RS232 penerima keluaran

10, 11

T_IN

RS232 pengendali masukan

15

GND

Ground

16

VCC

Tegangan masukan

2.11

Sound Recorder

Sound recorder

merupakan

software

yang terdapat pada komputer yang dapat

digunakan untuk merekam suara.

Sound recorder

yang digunakan untuk merekam suara

nada-nada angklung tersebut dapat dilihat pada gambar 2.13.

Gambar2.13

Sound Recorder

File

yang terekam pada

sound recorder

adalah

file

WAV. File WAV adalah

file audio

standar yang digunakan oleh windows. Suara yang berupa digital audio dalam

file

WAV

disimpan dalam bentuk gelombang, karena itulah file ini mempunyai ekstensi

.WAV(

Wave

).

Data digital audio dalam file WAV bisa memiliki kualitas yang bermacam-macam.

(34)

merupakan ukuran bit tiap samplenya, yaitu bits, 16-bits, 24-bits, atau 32-bits. Dalam

8-bits WAV semua samplenya hanya akan memakan sebanyak 1 byte saja. Sedangkan untuk

16-bits akan memakan 2 bytes. Sedangakan samplerate menyatakan banyaknya jumlah

sample yang diambil setiap detiknya.

Samplerate

yang umum dipakai adalah 8000Hz,

11025Hz, 22050Hz, dan 44100Hz[12].

2.12

Visual Basic

Microsoft Visual Basic

(sering disingkat sebagai

VB

saja) merupakan sebuah

bahasa pemrograman yang bersifat

event driven

dan menawarkan

Integrated Development

Environment

(IDE) visual untuk membuat program aplikasi berbasis sistem operasi

Microsoft Windows dengan menggunakan model pemrograman

Common Object Model

(COM).

Visual Basic

merupakan turunan bahasa

BASIC

dan menawarkan pengembangan

aplikasi komputer berbasis grafik dengan cepat, akses ke basis data menggunakan

Data

Access Objects (DAO), Remote Data Objects (RDO),

atau

ActiveX Data Object (ADO),

serta menawarkan pembuatan kontrol

ActiveX

dan

objek ActiveX

. Beberapa bahasa skrip

seperti

Visual Basic for Applications (VBA)

dan

Visual Basic Scripting Edition (VBScript)

,

mirip seperti halnya

Visual Basic

, tetapi cara kerjanya yang berbeda [13].

Tampilan pada alat ini menggunakan program

Visual Basic

. Dimana

Visual Basic

merupakan suatu perangkat lunak untuk menyusun program aplikasi yang bekerja dalam

lingkungan sistem operasi

Window,

dengan

Visual Basic

bisa memanfaatkan kemampuan

Windows

secara optimal. Pada

Visual Basic

telah menyediakan fasilitas pembuatan

file

setup program

sehingga program dapat diinstal dikomputer lain yang kita harapkan.

Kekuatan pemrograman pada

Visual Basic

terletak pada kontrol program. Dengan

kontrol program, maka dapat dikendalikan alur eksekusi program dan menentukan

keputusan apa yang harus dikerjakan oleh program pada kondisi tertentu. Kontrol program

pada

Visual Basic

meliputi kontrol pertimbangan kondisi dan keputusan, kontrol

pengulangan serta kontrol penyaluran alternatif.

Komunikasi antara Mikrokontroler dengan

Visual Basic

menggunakan komunikasi

secara serial. Ada dua jenis komunikasi secara serial, yaitu secara sinkron dan secara

(35)

sisi penerima. Karena s

erial port

bersifat

asinkron

dimana dapat mengirimkan data

sebanyak 1 bit dalam tiap satu waktu, maka sistem komunikasi yang digunakan pada alat

ini adalah sistem komunikasi

asinkron.

Komponen

–

komponen yang dipakai :

a.

MSComm

b.

CommandButton

c.

Timer

d.

Adodc

e.

PictureBox

(36)

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Angklung elektronik tersusun atas tiga bagian, yaitu : unit

input

, unit pembangkit,

dan unit

output

. Unit

input

tersusun atas tombol

input

navigasi dan tombol

input

pemilih

nada. Unit pembangkit tersusun atas

serial EEPROM

dan PIC 16F877. Unit

output

tersusun atas komputer, DAC, penguat

audio

, dan

speaker

. Perancangan pada bagian ini

akan membahas tentang cara bermain, layout rancangan, unit

output

dan unit perekam nada

pada sistem angklung elektronik. Unit

output

terdiri dari beberapa bagian, yaitu : DAC,

penguat audio (

amplifier

),

speaker

sebagai

output

audio, dan

Visual Basic

sebagai tampilan

atau

output visual

pada angklung elektronik. Diagram blok sistem secara keseluruhan dapat

dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1

Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan

Suara yang dihasilkan angklung disimpan dahulu ke dalam alamat

Serial EEPROM

dengan menggunakan komputer sebagai perekamnya.

Selain membangkitkan nada-nada,

mikrokontroler juga mengirimkan sinyal ke

Visual Basic

untuk dijadikan sebagai

pembanding antara

input

dengan

output.

PIC 16F877

Tombol Input Pemilih Nada

DAC Penguat

Audio

Speaker Komputer

INPUT OUTPUT

Tombol Input Navigasi

PEMBANGKIT EEPROM

(37)

3.1

Layout Rancangan

Pada dasarnya bentuk fisik angklung elektronik menyerupai dengan bentuk fisik

permainan

pump it up

. Alat ini terdiri dari :

1.

Monitor sebagai penampil angklung elektronik.

2.

Empat buah

speaker

yang digunakan untuk menghasilkan suara dari angklung

elektronik.

3.

Lima buah tombol untuk memilih huruf, memilih nama pemain dan memilih lagu.

4.

Dua belas buah tombol untuk memilih nada dari angklung elektronik.

Bentuk fisik dari angklung elektronik dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2. Bentuk Fisik Angklung Elektronik

Dimensi dari angklung elektronik dapat dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Dimensi Angklung Elektronik ( dalam cm )

SpeakerT

Tombol Pilih (Navigasi)SSSS

Speaker Tombol Pilih

(38)

Gambar 3.3 (lanjutan) Dimensi Angklung Elektronik ( dalam cm )

3.2

Cara Bermain Angklung Elektronik

Permainan angklung elektronik dimainkan secara berkelompok, dimana setiap

kelompok terdiri dari dua orang pemain. Sebelum memulai memainkan angklung

elektronik, pastikan terlebih dahulu power untuk rangkaian minimum mikrokontroler

sudah diaktifkan, setelah itu tekan tombol start pada komputer. Setelah komputer aktif,

komputer akan memunculkan tampilan

visual basic.

Pada tampilan ini sistem

menginginkan pemain untuk memasukkan

password

. Penulisan

password

dilakukan

dengan menekan tombol navigasi untuk memilih angka, setelah angka terpilih tekan

tombol pilih. Jumlah karakter angka yang harus dimasukkan sebanyak empat karakter.

(39)

Pemilihan nama tim dilakukan dengan menekan tombol navigasi, setelah terpilih tekan

tombol pilih. Pemilihan nama ditujukan agar saat penilaian dapat diketahui siapa yang

menduduki peringkat pertama, kedua dan seterusnya. Setelah pemilihan nama tim, tahap

berikutnya adalah pemilihan lagu. Pemilihan lagu dilakukan dengan menekan tombol

navigasi untuk memilih lagu yang diinginkan. Setelah lagu terpilih tekan tombol pilih.

Setelah

password

, nama tim, dan lagu yang ingin dimainkan terpilih, maka sistem

akan siap untuk memulai memainkan lagu. Pada monitor akan tertampil notasi-notasi

angka dari lagu yang dipilih. Tim pemain harus menekan tombol pemilih nada dengan kaki

sesuai dengan notasi angka yang tertampil pada monitor. Notasi angka yang dimaksud di

atas adalah notasi angka yang tepat berada di batas area penekanan nada. Alat ini memiliki

sistem penilaian, jika penekanan tombol pemilih nada sesuai dengan notasi angka yang

tertampil pada monitor dan waktu penekanan tombol pemilih nada bersamaan dengan

ketepatan notasi angka di batas area penekanan nada, maka tim pemain akan mendapatkan

penambahan 1

point

. Apabila penekanan tombol pemilih nada tidak sesuai dengan notasi

angka yang tertampil pada monitor atau waktu penekanan tombol pemilih nada tidak

bersamaan dengan ketepatan notasi angka di batas area penekanan nada, maka tim pemain

tidak mendapatkan

point

.

Setelah lagu selesai dimainkan dan akan ada tim baru, maka tim tersebut tidak perlu

memasukkan

password

lagi, selama alat belum dimatikan. Pemain hanya perlu memilih

nama tim dan lagu yang ingin dimainkan. Jika alat sudah dimatikan, maka tim tersebut

harus memulai prosedur dari awal lagi, yaitu memulai dari memasukan

password.

3.3

Perancangan Perangkat Keras

3.3.1

Pada perancangan ini rangkaian

R-2R Ladder DAC

digunakan untuk mengubah

hasil keluaran mikrokontroler yang berupa sinyal digital menjadi sinyal analog sebelum

(40)

Bit n _...

RB.0 RB.1 RB.2 RB.3 RB.4 RB.5 RB.6 RB.7

Gambar 3.4

R-2R Ladder DAC

Pada perancangan ini akan dibuat 8 bit

DAC

seperti pada gambar 3.4 sehingga

range

yang bisa ditangani antara 0 (0000 0000) sampai 255 (1111 1111) dengan nilai

tegangan 5V sebagai logika 1 dan tegangan 0V sebagai logika 0. Jangkauan DAC dapat

juga dihitung dengan rumus (2.1) sebagai berikut :

a.

Bila data = 00000000, maka

∑

( )

=

(

)

b.

Bila data = 11111111, maka

∑

( )

=

(

)

= 4.98

V

Dari perhitungan diatas, DAC mempunyai jangkauan tegangan dari 0

V

sampai 4.98

V.

3.3.2

Penguat Audio (

Amplifier

)

Penguat audio yang digunakan mengambil dari rangkaian terapan IC LM386.

Tegangan catu daya yang digunakan sebesar 12

V

dan

speaker

yang digunakan mempunyai

impedansi 8Ω. Rangkaian penguat aud

io dapat dilihat pada gambar 2.5.

Mengacu grafik pada

data sheet

(

Peak to Peak Output Voltage Swing vs

Supply

Voltage

) jika menggunakan catu daya sebesar 12

V

dan beban sebesar 8Ω maka tegangan

keluaran dari

amplifier

kurang lebih sebesar 6,6

Vpp

(ideal), ditentukan tegangan keluaran

(

Vout

) sebesar 6Vpp, maka tegangan masukan penguat tegangan maksimal (

Vin

) dapat

dihitung menggunakan persamaan 2.3 sebagai berikut :

20 =

(41)

Vin

=

= 0,3Vpp = 300m

Vpp

Tegangan keluaran dari

R-2R Ladder DAC

(

V

DAC

) maksimal yaitu sebesar 4.89

V

sedangkan tegangan masukan maksimal penguat audio sebesar 300m

Vpp

, agar tegangan

keluaran pada penguat tidak mengalami

clipping

karena terpotong oleh tegangan

saturasinya maka dipasang resistor sebagai pembagi tegangan. Berdasarkan rangkaian

pembagi tegangan pada gambar 2.6.

Besarnya perbandingan nilai R1 dan R2 dapat dihitung menggunakan persamaan 2.4

sebagai berikut :

.

3.3.3

Perancangan Rangkaian RS232

Rangkaian RS232 digunakan sebagai

interface

komunikasi serial antara

mikrokontroler dengan

Visual Basic

. Rangkaian RS232 dapat dilihat pada gambar 3.5.

Nilai kapasitor yang digunakan sebesar 100

nF

sesuai dengan

datasheet

.

(42)

3.3.4

Perancangan Rangkaian

Serial EEPROM

digunakan untuk menyimpan nada dasar yang akan diolah menjadi

nada-nada yang diinginkan. Rangkaian

serial EEPROM

dapat dilihat pada gambar 3.6.

Nilai resistor yang digunakan sebesar 10kΩ sesuai dengan

datasheet

. Nada-nada angklung

tersebut disimpan pada alamat penyimpanan yang terdapat pada EEPROM, alamat tersebut

menunjukan penamaan pada penyimpanan nada-nada angklung. Tabel alamat

penyimpanan nada pada

serial EEPROM

dapat dilihat pada tabel 3.1.

Gambar 3.6 Rangkaian

Serial EEPROM

Tabel 3.1 Alamat Penyimpanan Nada pada

Serial EEPROM

Nada

Alamat

Serial EEPROM

Sol

0

La

1

Si

2

Do

3

Re

4

Mi

5

Fa

6

Sol

7

La

8

Si

9

Do

10

(43)

3.4

Unit Perekam Nada

Suara nada-nada angklung direkam satu per satu dengan menggunakan mikrofon

yang terhubung dengan komputer dan perangkat lunak yang digunakan adalah

sound

recorder

yang terdapat pada komputer.

Sound recorder

yang digunakan untuk merekam

suara nada-nada angklung tersebut dapat dilihat pada gambar 2.13.

Sample Rate

yang

terdapat pada

Sound Recorder

dipilih 44100Hz dengan

Sample Bit

16-Bit atau dapat dilihat

pada gambar 3.7.

Gambar 3.7

Setting Sample Rate

dan

Sample Bit

Setelah suara nada-nada angklung tersebut terekam dalam format wav, maka suara

nada-nada angklung tersebut di

download

ke mikrokontroler PIC16F877 dengan

menggunakan sistem komunikasi serial. Suara nada-nada angklung tersebut kemudian

disimpan pada

Serial

EEPROM.

Diagram blok unit perekam nada dapat dilihat pada gambar 3.8.

PC

mikrofon PIC16f877 EEPROM

Komunikasi Serial

(44)

3.5

Perancangan Perangkat Lunak

3.5.1

Program Utama

Cara kerja sistem pada alat ini jika tombol start ditekan maka akan muncul instruksi

dari VB untuk memasukkan

password

. Jika

password

sudah di masukkan maka akan

muncul tampilan untuk memilih pemain, yang kemudian diteruskan dengan tampilan untuk

pemilihan lagu. Setelah lagu dipilih maka akan muncul tampilan pada VB yang kemudian

akan dibandingkan dengan inputan tombol dari mikro. Penekanan tombol pemilih nada

berdasarkan notasi angka yang tertampil pada monitor. Penampilan notasi angka pada

monitor berdasarkan lagu yang telah terpilih.

Lagu yang disediakan pada alat ini adalah :

1)

Naik

–

Naik ke Puncak Gunung.

2)

Ambilkan Bulan Bu.

3)

Tuhan Rajaku.

4)

Ibu Kita Kartini.

3.5.2

Visual Basic

Tampilan pada monitor menggunakan program Visual Basic. Untuk perancangannya

dapat dilihat sesuai urutan

layout

tampilan pada gambar 3.9 sampai dengan gambar 3.14.

VB

untuk memasukkan

password

(45)

VB

untuk memilih nama pemain

VB

untuk memilih lagu

Tombol pilih Nama

tim

(46)

VB

untuk permainan

Tim A Tim B Tim C Tim D

25000 22000 19000 10000 Nama Tim

VB

untuk mengetahui

score

VB

bahwa permainan selesai

Batas nada (batas putih / ketepatan dengan tombol)

Nilai yang didapat Nama

pemain

(47)

Mulai VB menerima data A VB menerima data D VB menerima data C VB menerima data B

olah program VB (naik)

olah program VB VB (turun)

olah program VB VB (geser kiri)

olah program VB VB (geser kanan)

Tidak

Ya

Tidak Tidak Tidak

Ya Ya Ya

VB menerima data E

olah program VB VB (pilih lagu)

Tidak

Ya

Selesai

3.5.3

Diagram Alir

Perancangan perangkat lunak pada sistem ini lebih pada cara kerja sistem pada

angklung elektronik. Perancangan diagram alir program dapat yang terdapat pada

Visual

Basic

dilihat pada gambar 3.10.

Gambar 3.10 Rancangan Diagram Alir Program Utama

Gambar 3.11 Diagram Alir Memasukan Password

(48)

Mulai VB menerima data A VB menerima data D VB menerima data C VB menerima data B

Tidak

Ya

Tidak Tidak Tidak

Ya Ya _Ya

VB menerima data E

Tidak Ya Selesai Mulai VB menerima data A VB menerima data D VB menerima data C VB menerima data B

Tidak

Ya

Tidak Tidak _Tidak

Ya Ya

Ya

VB menerima data E

Tidak

Ya

Selesai

Gambar 3.11 Diagram Alir Pemilih Nama Tim

(49)

VB menerima data J VB menerima data M VB menerima data L VB menerima data K

Nada re turun sampai batas

putih

Nada mi turun sampai batas

putih

Nada fa turun sampai batas

putih

Nada sol sampai batas

putih

Tidak _Tidak _Tidak Tidak

Ya Ya _Ya _Ya

VB menerima data N VB menerima data Q VB menerima data P VB menerima data O

Nada la turun sampai batas

putih

Nada si turun sampai batas

putih

Nada do tinggi turun sampai

batas putih

Nada re tinggi turun sampai batas putih

Tidak Tidak Tidak Tidak

Ya _Ya _Ya _Ya

Mulai VB menerima data F VB menerima data I VB menerima data H VB menerima data G

Nada sol rendah turun sampai

batas putih

Nada la rendah turun sampai

batas putih

Nada si rendah sampai batas

putih

Nada do turun sampai batas

putih

Tidak

Ya

Tidak Tidak _Tidak

Ya Ya _Ya

Lagu sudah selesai Selesai A Ya A A Tidak

(50)

Tepat ?

Nilai +1

Nilai 0

Ya

Mulai Permainan

Cek Ketepatan Antara Tombol Dengan Gambar

Apakah Lagu Selesai ?

Selesai

Tidak

Ya

Tidak

Gambar 3.13 Diagram Alir Penilaian

Tabel 3.2 Data yang Dikirim dari Mikrokontroler ke Komputer

Keterangan Tombol

VB Menerima Data

Tombol 1 navigasi

A

Tombol 2 navigasi

B

Tombol 3 navigasi

C

Tombol 4 navigasi

D

(51)

Tabel 3.2 (lanjutan)Data yang Dikirim dari Mikrokontroler ke Komputer

Keterangan Tombol

VB Menerima Data

Tombol 1 pemilih nada

F

Tombol 2 pemilih nada

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

(52)

LAMPIRAN

Gambar Rangkaian Mikrokontroler dengan RS232

(53)

(54)

PIC 16F877 Tombol Input

Pemilih Nada

Speaker aktif

Speaker Komputer

INPUT OUTPUT

Tombol Input Navigasi

PEMBANGKIT Filter RC

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Hasil Implementasi Alat

Implementasi alat permainan angklung elektronik sesuai perancangan mengalami

kegagalan. Keluaran yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Ketidaksesuaian keluaran ini disebabkan karena keluaran dari rangkaian R2R tidak berupa

frekuensi dari angklung melainkan berupa tegangan, sehingga pada implementasi pertama

pembangkitan frekuensi tidak berhasil dilakukan. Berdasarkan pada hasil penelitian

pertama, maka dilakukan penelitian kedua. Pada penelitian kedua, pembangkitan frekuensi

dilakukan oleh mikrokontroler.

Berdasarkan pada penelitaian kedua, maka diagram blok sistem dari angklung

elektronik mengalami perubahan, dimana rangkaian DAC dan rangkaian penguat audio

dihilangkan dan digantikan dengan rangkaian

speaker

aktif, sedangkan rangkaian

EEPROM pada penelitian pertama yang difungsikan sebagai pembangkit frekuensi

nada-nada angklung digantikan dengan pembangkitan frekuensi yang dilakukan oleh

mikrokontroler. Sehingga untuk penelitian unit perekam nada juga dihilangkan. Perubahan

tersebut dapat dilihat pada Diagram blok sistem seperti pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik

(55)

Selain itu, diagram alir program utama juga mengalami sedikit perubahan. Diagram ali