PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
MUHAMMAD IQBAL 120801032
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
MUHAMMAD IQBAL 120801032
DEPARTEMEN FISIKA
PERSETUJUAN
Judul : Perancangan Alat Pengendali Lampu dan
cGerbang ssOtomatisjTanpa Kebel
cMenggunakan Neurosky bnMindwave mHeadset
Kategori : Skripsi
Nama : Muhammad Iqbal
Nomor Induk Mahasiswa : 120801032
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc Dr. Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc
NIP. 196006031986011002 NIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG OTOMATIS TANPA KEBEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2016
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil „alamiin, segala puji dan syukur kepada AllahSubhanahu wa Ta‟ala
yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan
skripsi ini dengan judul “ Perancangan Alat Pengendali Lampu Dan Gerbang
Otomatis Tanpa Kebel Menggunakan Neurosky Mindwave Headset “ sesuai dengan waktu yang di tetapkan. Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah,
Muhammad SAW semoga kita mendapatkan syafa‟atnya di kemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis menyampaikan rasa hormat dan
terimakasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, semangat dan
petunjuk yang sangat berarti dan berharga bagi penulis untuk menyelesaikan
skripsi ini. oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Terkhusus kepada Ayahanda Muhammad Mansyur dan Ibunda Sri Wahyuni
terima kasih yang sebesar-besarnya atas kasih sayang, kepercayaan dan
motivasinya sampai penulisan skripsi ini selesai. Juga kepada kakak, abang
dan adikku tercinta Annisa Septia S.Pd.I, Wanda Prandani S.Pd, Nazwa
atasya yang memberikan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc. sebagai dosen pembimbing
pertama yang telah berkontribusi meluangkan waktunya dalam pemeriksaan
isi, analisis data, pembahasan pada skripsi ini. Terimakasih juga atas
masukan-masukan dan ilmu yang telah beliau berikan semasa kuliah.
3. Bapak Drs.Takdir Tamba M.Eng.Sc sebagai dosen pembimbing kedua yang
telah memberikan masukan dan ilmu kepada penulis
4. Bulek Sri Kurniati S.pd M.si yang telah memberikan motivasi kepada
penulis dan tempat tinggal. Juga kepada kakak dr. Inayanti Ginting yang
sedang berjuang mengambil spesialis paru yang telah memberikan semangat
kepada penulis.
5. Teman-teman seperjuangan Muhammad Balian, Fatimah Marwa Nst, Eva
Anggarini dan temen-teman angkatan 2012 lainnya yang memberikan
semangat kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa penulisan Skripsi ini masih jauh dari sempurna karena
keterbatasan pengetahuan dan ilmu yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran- saran dari pembaca untuk menyempurnakan skripsi ini.
Kiranya Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
PERANCANGAN ALAT PENGENDALIAN LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
ABSTRAK
Telah dirancang sebuah alat pengendali lampu dan gerbang otomatis menggunakan Neurosky Headset Mindwave. Alat ini terdiri dari 2 sistem, sistem pertama menggunakan arduino uno sebagai pengendalinya sementara pada sistem kedua menggunakan ATMega 32A dengan pengiriman data dari sistem pertama ke sistem kedua mengunakan Modul RF 433 MHz. Pada sistem penerima tediri digunakan sebagai parameter untuk mengendalikan lampu dan gerbang otomatis adalah eSense Attention dan Poor Signal Quality. Nilai eSense attantion diatas 80 dijadikan sebagai acuan untuk menggerakkan gerbang secara otomatis sementara untuk menghidupkan dan mematikan lampu memanfaatkan noise ( nilai Poor Signal Quality) pada range 26-51 untuk dijadikan acuan.
DESIGN LAMP CONTROL AND NIRCABLE OUTOMATIC GATE WITH NEUROSKY MAINDWAVE HEADSET
ABSTRACT
Has been designed a tools to control the lights and automatic gate using NeuroSky Mindwave Headset. This tool consists of two systems, the system uses arduino uno first as a controller while the second system using ATMega 32A with the delivery of data from the first system to the second system using RF module 433 MHz. The receiver systems consist of Neurosky Mindwave Headset that can read the electrical waves secreted by the brain with 10 data output, buzzer as a marker that the sensor has been properly mounted on the head and the RF transmitter 433Mhz as a data sender. In the receiving system consists of a relay driver to set the light and L298 as motor driver module output DC. Data headset is used as a parameter for controlling light and automatic gate are eSense Attention and Poor Signal Quality. The value of eSense attantion above 80 serve as a reference for automatically moving the gate while to turn on and off light utilize noise (Poor Signal Quality value) in the range of 26-51 as a reference.
DAFTAR ISI
Daftar Singkatan xii
Daftar Lampiran xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Perumusan Masalah 2
1.3. Pembatasan Masalah 2
1.4. Tujuan Penelitian 2
1.5. Manfaat Penelitian 3
1.6. Lokasi Penelitian 3
BAB 2 DASAR TEORI 4
2.1. Otak 4
2.2. Gelombang Yang dihasilkan Otak 4
2.3. Elektroenphahologram (EEG) 5
2.4. Neurosky Mindwave Headset 6
2.4.1. Modul TGAM 7
2.4.2. eSense Attantion (Perhatian) 9
2.4.3. eSense Meditation (Meditasi) 10
2.5. Mikrokontroller ATMega 32 11
2.6. Arduino 15
2.6.1. Arduino Uno 16
2.6.1.1. Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno 16 2.6.1.2. Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno 18
2.6.1.3. Peta Memori Arduino Uno 19
2.6.1.4. Memori Program 19
2.6.1.5. Memori Data 19
2.6.1.6. Memori Data EEPROM 20
2.7. Wireless 20
2.8. Transmisi Sinyal Radio 22
2.9. RF 433 MHz 23
2.9.1. Prinsip Kerja RF 433 MHz 24
2.9.1.1. Recaiver RF 433 MHz 24
2.10. Relay 25
2.11. Modul Driver Motor DC IC L298N 26
2.12. Motor DC 29
2.13. Buzzer 30
2.14. Bahasa Pemrograman 31
2.14.1. Bahasa Pemrograman Arduino 31
2.14.2. Struktur 31
2.14.3. Konstanta 32
2.14.4 Fungsi Masukan dan Keluaran Digital 33
BAB 3 METODE PENELIAN 35
3.1. Diagram Blok Cara Kerja Alat 35
3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega 32 36
3.3. Rangkaian Neurosky Mindwave Headset 37
3.4. Rangkaian RF 433 MHz 38
3.5. Rangkaian Modul Driver Motor DC L298 39
3.6. Rangkaian Driver Relay Lampu DC 40
3.7. Rangkaian Buzzer 41
3.8. Diagram Alir Pemrograman 42
3.8.1. Diagram Alir Pemrograman Penerima 42 3.8.2. Diagram Alir Pemrograman Pengirim 43
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 44
4.1. Pengujian Rangkaian Mokrokontroller ATMega 32 44
4.2. Pengujian Neurosky Mindwave Headset 45
4.3. Pengujian Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Biasa (Netral) 46 4.4. Pengujian Keluaran eSense Attantion untuk menggerakkan
Gerbang 48
4.5. Pengujian Keluaran Poor Signal Quality Untuk Mengendaliak
Lampu 51
4.6. Pengujian RF 433 MHz. 41
4.7. Pengujian Driver Relay 54
4.8. Pengujian Driver Motor DC 55
4.9. Pengujian Buzzer 55
4.10. Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan 56
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 57
5.1. Kesimpulan 57
5.2. Saran 57
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1. Spesifikasi Modul TGAM 8
2.2. Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port B, Atmega32 14 2.3. Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port C, Atmega32 14 2.4. Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port D, Atmega32 15 4.1. Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Netral 47 4.2. Nilai eSense Attantion Pada Saat Keadaan Fokus 49 4.3. Nilai Poor Signal Quality Pada Saat Mengangkat Alis 51
4.4. Hasil Pengujian Driver Motor L298 54
4.5. Hasil Pengujian Driver Motor L298 55
4.6. Hasil Pengujian Secara Keseluruhan 56
DAFTAR GAMBAR
4.1. Pengujian Mikrokontroller Menggunakan ProgISP 44 4.2. Pemasangan Neurosky Mindwave Headset 45 4.3 Hasil Pembacaan Neurosky Mindwave Headset 46 4.4. Grafik Nilai Attantion Pada Keadaan Netral 47 4.5. Grafik Nilai Attantion Pada Saat Fokus 48
DAFTAR SINGKATAN
EEG = Elektroencephalogram TGAM = Think Gear AM
TGAT = Thai General Aviation Technology
EEPROM = Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
RF = Radio Frekuensi
UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmiter SPDT = Single Pole Double Throw
ASK = Amplitudor Shift keying AC = Alternating Current DC = Direct Current IC = Integrated Circuit
TTL = Transistor-Transistor Logic ADC = Analog to Digital Converter
USART = Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmiter ALU = Arithmetic logic unit
CISC = Complex Instruction-Set Computer PWM = Pulse Width Modulation
ENA = Enable A ENB = Enable B
TTL = Transistor-Transistor Logic ISP = In System Programming LED = Light Emiting Diode
TWI = Two Wire Interface
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
1. Rangkaian keseluruhan pengirim 61
2. Rangkaian keseluruhan penerima 62
3. Kode Program Pengirim Sinyal 63
4. Kode Program Penerima Sinyal 65
5. Gambar alat penerima tampak depan dan belakang 67
