Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Tongkat Tunanetra dengan Sistem Navigasi, Pendeteksi Penghalang dan Lubang Berbasis Mikrokontroler

(1)

TONGKAT TUNANETRA DENGAN SISTEM NAVIGASI, PENDETEKSI PENGHALANG DAN LUBANG BERBASIS MIKROKONTROLER

Oleh Revellino Salmon

NIM: 612008039

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

(2)

(3)

(4)

TONGKAT TUNANETRA DENGAN SISTEM NAVIGASI, PENDETEKSI PENGHALANG DAN LUBANG BERBASIS MIKROKONTROLER

Oleh Revellino Salmon NIM : 612008039

Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik dalam

Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

Disahkan oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Deddy Susilo, S.T, M.Eng Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng

(5)

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Revellino Salmon

NIM : 612008039

JUDUL SKRIPSI : Tongkat Tunanetra dengan Sistem Navigasi, Pendeteksi Penghalang dan Lubang Berbasis Mikrokontroler.

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, 6 Agustus 2015

Revellino Salmon

(6)

INTISARI

Banyak kesulitan yang dialami penyandang tunanetra terutama dalam hal mobilitas (kemampuan mengubah posisi ke posisi lain). Tunanetra tidak dapat mengetahui apa yang ada di depannya mungkin itu ada penghalang ataupun lubang.

Dengan ini penulis membuat suatu tongkat untuk tunanetra agar tunanetra dapat mengetehui adanya penghalang, lubang dan tongkat juga dilengkapi sistem navigasi untuk membantu tunanetra mengarahkan dan memberikan jarak ke tujuan.

(7)

ABSTRACT

Many difficulties happened to the blind especially in term of mobility ( the ability to change position to another ). The blind can not know what is in front of him/her may it be obstructions or holes.

thus, the author make a wand to help the blind to detect obstacle or hole. This device is equipped with navigation system to help directs the blind and giving a distance to destination point.

(8)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.

Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :

1. Yesus Kristus atas rahmat kasih karunia yang diberikan sehingga penulis bisa mengerjakan dan menyelesaikan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh ada dan nyata dalam pengerjaan skripsi ini.

2. Papa saya Roy Salmon, Mama saya Soelistyowati, adik saya Amanda Velania yang sudah memberikan semangat serta motivasi secara langsung maupun tidak langsung, terima kasih untuk segalanya, dukungan kalian membuatku selalu bersemangat mengerjakan skripsi ini.

3. Bapak Deddy Susilo, S.T. dan Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan dan arahannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

4. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Mbak-mbak yang ada di TU mbak Rista, mbak Vera ( Yola ), mbak Dita yang udah gak di Tu lagi makasih sudah mau direpotkan, Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, dan Mas Hari.

5. Saudara-saudara saya yang tidak bisa di sebutkan satu persatu terima kasih atas semua atas dukungan kalian.

6. Pacar saya Fina yang selalu setia memberi semangat kepada saya dan selalu mendoakan saya. Dan teman-teman saya kak Yudi beserta pacarnya Dedew yang juga memberikan semangat. Dan kak Naru beserta keluarga yang memberikan tempat untuk saya beristirahat sejenak di rumahnya.

(9)

8. Teman-teman RCSM yang selalu ada dikala senang maupun duka menghadapi kerasnya kehidupan sebagai mahasiswa FTEK UKSW.

9. Teman-teman angkatan 2008 yang tidak bisa saya sebutkan namanya satu persatu.

10.Para penghuni Lab XT selama mengerjakan skripsi.

11.Teman-teman main bola,teman futsal teman badminton, teman-teman pendaki gunung dan teman-teman-teman-teman lainnya.

12.Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, Juli2015

(10)

DAFTAR ISI

2.7. Tombol Limit Switch, Push Button Dan Saklar Geser ... 14

BAB III. PERANCANGAN ALAT ... 15

3.1. Gambaran Alat ... 15

3.2. Pembuatan Mekanik Tongkat Tunanetra ... 16

(11)

3.3.1. Sensor Jarak SRF05 ... 18

3.3.1.1. Pendeteksi Penghalang ... 18

3.3.1.2. Pendeteksi Lubang ... 19

3.3.2. Sensor Akselerometer ADXL345 ... 19

3.3.3. Sistem Navigasi dengan Itead Arduino GPS NEO-6 Antenna Include ... 22

3.3.3.1. Navigasi Arah ... 23

3.3.3.2. Navigasi Jarak ... 23

3.3.4. Tombol Limit Switch, Push Button Dan Saklar Geser ... 24

3.3.5. Mikrontroler dengan Arduino Mega 2560 ... 25

3.3.6. WTV020SD ... 29

3.4. Perangkat Lunak Tongkat Tunanetra ... 31

3.4.1. Penjelasan Diagram Alir untuk Operator ... 34

3.4.2. Penjelasan Diagram Alir untuk Tunanetra ... 34

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 36

4.1. Pengujian Sensor Jarak SRF05 Pendeteksi Penghalang ... 36

4.2. Pendeteksi Sensor Jarak SRF05 Pendeteksi Lubang ... 37

4.3. Pengujian Sensor Akselerometer Mendeteksi Kemiringan Tongkat ... 38

4.4. Pengujian Modul Suara dan Kartu Memori WTV020SD ... 39

4.5. Pengujian Sistem Navigasi ... 40

4.6. Pengujian Keseluruhan Sistem ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45

5.1. Kesimpulan ... 45

5.2. Saran Pengembangan ... 46

(12)

LAMPIRAN A TABEL PENGUJIAN NAVIGASI ... 49 LAMPIRAN B HASIL KUISIONER ... 62

(13)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram Blok ADXL345 ... 4

Gambar 2.2. Sumbu Pengukuran Akselerometer ADXL345 ... 5

Gambar 2.3. Keluaran Data Akslerometer ADXL345 Pada Berbagai Orientasi Posisi Terhadap Percepatan Gravitasi ... 5

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ADXL345 Dan Posisi Sumbu X, Y, Dan Z ... 6

Gambar 2.5. Sensor Ultrasonik. ... 7

Gambar 2.6. SRF05 ... 8

Gambar 2.7. Arduino GPS NEO-6 Antenna Include ... 8

Gambar 2.8. Pin-pin Itead Arduino GPS NEO-6 Antenna Include ... 9

Gambar 2.9. WTV020SD ... 11

Gambar 3.8. Berbagai Posisi Kemiringan Sudut Dari Sensor Akselerometer ... 20

Gambar 3.9. Board Arduino Mega 2560 ... 25

Gambar 3.10. Skema Perancangan Mikrokontroler Arduino Mega 2560 ... 26

Gambar 3.11. Realisasi Modul elektronik ... 28

Gambar 3.12. Aplikasi Audacity ... 29

Gambar 3.13. Aplikasi AD4 Converter ... 29

Gambar 3.14. Diagram Alir Perancangan Lunak untuk Operator ... 31

Gambar 3.15. Diagram Alir Perancangan Lunak untuk Tunanetra ... 32

(14)

Gambar 3.17. Diagram Alir Perancangan Lunak Tunanetra Saat Memilih Mendeteksi Penghalang, Lubang Dan Menggunakan GPS ………... 33

Gambar 4.1. Analisa Kesalahan Arah ………... 42

(15)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Deskripsi pin ADXL345 . ... 6

Tabel 2.2. Keterangan -pin Itead Arduino GPS NEO-6 Antenna Include ... 9

Tabel 2.3. Pin Konfigurasi WTV020SD ... 11

Tabel 2.4. Deskripsi Pin pada LCD ... 14

Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Pin Arduino Mega 2560 ... 27

Tabel 3.2. Tabel Daftar Suara ... 30

Tabel 4.1. Pengujian Pendeteksi Penghalang SRF05 Bawah ... 36

Tabel 4.2. Pengujian Pendeteksi Lubang SRF05 Atas ... 37

Tabel 4.3. Pengujian Sudut Kemiringan Tongkat Ketika diayun ke Depan ... 38

Tabel 4.4. Pengujian Sudut Kemiringan Tongkat Ketika diayun ke Belakang ... 39

Tabel 4.5. Pengujian Modul Suara dan Kartu Memori WTV020SD ... 39

Tabel 4.6. Pengujian Sistem Navigasi Tujuan I ……….. 49

Tabel 4.7. Pengujian Sistem Navigasi Tujuan II ... 52

Tabel 4.8. Pengujian Sistem Navigasi Tujuan III ... 55

Tabel 4.9. Pengujian Sistem Navigasi Tujuan IV ... 58

(16)

DAFTAR SINGKATAN

ADC Analog Digital Converter ADPCM Delta Pulse Code Modulation

AVR Advanced Virtual RISC/ Alf and Vegard RISC Processor

CP Check Point

CPU Central Processing Unit

DC Direct Current

DAC Digital Analog Converter

EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory

GPS Global Positioning System

IC Integrated Circuit I2_C _{Inter-Integrated Circuit}

I/O Input-Output

RISC Reduced Instruction Set Computer

SCL Serial Clock

SD Secure Digital

SDA Serial Data

SPI Serial Peripheral Interface

SRAM Static Random Acces Memory