Perancangan dan Pembuatan Smart Vest untuk Membantu Tunanetra Menggunakan Arduino Uno.

(1)

ABSTRAK

Alat bantu untuk tunanetra pada umumnya adalah tongkat yang digunakan dengan cara manual. Tongkat tunanetra memiliki fungsi untuk mengetahui adanya halangan di depan atau tidak. Cara penggunaan tongkat tunanetra ini tergolong kurang efektif karena tidak dapat mendeteksi halangan di depan secara bersamaan. Oleh sebab itu, ada inspirasi untuk membuat alat bantu tunanetra yang dapat mendeteksi halangan secara bersamaan. Alat bantu tunanetra ini, dirancang untuk mendeteksi halangan disekitar penggunanya menjadi lebih efektif.

Alat bantu tunanetra ini berupa rompi yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi adanya halangan. Rompi ini dilengkapi dengan sensor ultrasonic dibagian kanan, kiri, depan, dan bawah. Ketika ultrasonic mendeteksi adanya halangan, maka akan dikirim sinyal untuk memerintahkan agar vibration motor atau buzzer aktif. Pengguna rompi ini dapat mengetahui disebelah mana adanya halangan. Alat bantu tunanetra ini diharapkan dapat memiliki fungsi yang lebih efektif bagi penderita tunanetra.

(2)

ABSTRACT

Equipment for the blind person in general is a stick used by hand. White cane

has a function to detect obstacles in front of the user. Using white cane classified as less effective because it can’t detect obstacles in front of the user simultaneously. So, there is some inspiration to create device that can detect obstruction in front of blind

people simultaneously. This device, designed to detect some obstacle becomes more

effective.

This device for blind people is in the form of a vest, that has the ability to detect an obstacle. The vest is equipped with ultrasonic sensors on the right, left, front, and bottom. When ultrasonic detects an obstacle, it will be sent a signal to order that the vibration or buzzer active. With this vest, can help the users know where their next obstacle. This device is expected to have a function that more effective for people with visual impairment.

(3)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Tujuan ... 1

1.4 Pembatasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II LANDASAN TEORI ... 3

2.1 Mikrokontroler ... 3

2.1.1 ATmega 328 ... 3

2.1.2 Konfigurasi ATmega 328 ... 5

2.2 Arduino ... 10

2.2.1 Arduino Uno ... 11

2.2.2 Konfigurasi Arduino Uno ... 12

2.3 Sensor Ultrasonic ... 14

2.3.1 Pengertian Sensor Ultrasonic ... 14

2.3.2 Bagian Sensor Ultrasonic ... 14

2.3.3 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic ... 15

2.3.4 Jenis – Jenis Sensor Ultrasonic ... 16

2.4 Vibration Motor ... 18

2.5 Buzzer ... 19

(4)

2.6 Baterai ... 20

2.6.1 Prinsip kerja Baterai ... 20

2.6.2 Jenis – Jenis Baterai ... 21

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN SOFTWARE ... 26

3.1 Diagram Blok dan Cara Kerja ... 26

3.2 Perancangan Perangkat keras (Hardware) ... 27

3.2.1 Design Smart Vest ... 27

3.2.2 Rangkaian Sistem Minimum Arduino Uno dan Komponen I/O ... 29

3.2.3 Rangkaian Sensor Ultrasonic ... 31

3.2.4 Rangkaian Vibration Motor ... 34

3.2.5 Rangkaian Buzzer ... 37

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 37

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS ... 44

4.1 Metode Pengujian ... 44

4.2 Pengujian Sensor Ultrasonic ... 44

4.3 Pengujian Smart Vest Dalam Keadaan Diam ... 45

4.4 Pengujian Smart Vest dalam Keadaan Bergerak ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51

5.1 Kesimpulan ... 51

5.2 Saran ... 51

(5)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 ATmega 328 ... 4

Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATmega 328 ... 6

Gambar 2.3 Arduino Uno ... 12

Gambar 2.4 Konfigurasi pin Arduino Uno ... 13

Gambar 2.5 Bagian Sensor Ultrasonic... 15

Gambar 2.6 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic ... 16

Gambar 2.7 Sensor Ultrasonic Ping ... 17

Gambar 2.8 Sensor Ultrasonic Devantech SRF04 ... 18

Gambar 2.9 Vibration Motor... 18

Gambar 2.10 Buzzer ... 19

Gambar 2.11 Cara Kerja Buzzer... 20

Gambar 2.12 Baterai Primer ... 22

Gambar 2.13 Baterai Sekunder ... 25

Gambar 3.1 Blok Diagram ... 26

Gambar 3.2 Design Smart Vest ... 27

Gambar 3.3 Penjelasan Sensor Ultrasonic Bawah ... 28

Gambar 3.4 Schematic Sistem Minimum Arduino Uno ... 30

Gambar 3.5 Konfigurasi Schematic Sensor Ultrasonic 1 ke Arduino Uno ... 31

Gambar 3.9 Konfigurasi Schematic Vibration Motor 1 ke Arduino Uno ... 35

Gambar 3.12 Konfigurasi Schematic Buzzer ke Arduino Uno ... 37

Gambar 3.13 Flow Chart A ... 38

(6)

Gambar 3.15 Inisialisasi Pin ... 40

Gambar 3.16 Inisialisasi Input dan Output ... 41

Gambar 3.17 Program Konfigurasi Input dan Output untuk Mendeteksi Halangan di Depan ... 42

Gambar 3.18 Program Konfigurasi Input dan Output untuk Mendeteksi Halangan di Bawah ... 43

Gambar 4.1 Smart Vest A... 49

Gambar 4.2 Smart Vest B ... 50

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi khusus Port B ... 7

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port C ... 8

Tabel 2.3 Fungsi khusus Port D ... 9

Tabel 3.1 Konfigurasi input dan output pada arduino uno... 29

Tabel 4.1 Pengujian Sensor Ultrasonic ... 45

Tabel 4.2 Pengujian Smart Vest dalam Keadaan Diam ... 46

(8)

DAFTAR LAMPIRAN

(9)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Belakangan ini, sudah banyak sekali kemajuan teknologi dibidang medis. Perkembangan terknologi medis ini juga mencakup beberapa fungsi yang berbeda. Seperti munculnya berbagai macam alat untuk membantu proses pembedahan dalam oprasi, alat bantu untuk berbagai macam tes fisik seseorang, hingga alat untuk membantu orang-orang yang memiliki keterbatasan fisik. Dari berbagai macam alat tersebut, terdapat juga alat yang hanya dapat dioperasikan oleh kalangan tertentu karena cara kerja yang tidak mudah, hingga alat yang sangat mudah digunakan oleh siapa saja.

Berdasarkan hal tersebut. maka dibuatlah sebuah alat bantu yang dapat digunakan oleh orang yang memiliki keterbatasan fisik tertentu secara mudah. sebuah rompi yang diberi nama smart vest merupakan rompi yang memiliki fungsi untuk membantu tunanetra. Smart vest merupakan alat pengganti tongkat yang biasa digunakan oleh tunanetra, tetapi bekerja secara otomatis dengan dilengkapi sensor ultrasonic. Sehingga smart vest memiliki kemampuan yang unik karena dapat membantu tunanetra menghindari rintangan di jalan.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana membuat smart vest sebagai pengganti tongkat tunanetra? 1.3 Tujuan

(10)

1.4 Pembatasan Masalah

1. Smart vest yang tidak tahan air.

2. Penggunaan sensor yang hanya menggunakan sensor ultrasonic.

3. Mendeteksi keberadaan rintangan sejauh 1 meter di depan, kanan, dan kiri.

4. Mendeteksi keberadaan rintangan di bawah dengan jarak antara 130cm hingga 138cm.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada laporan Tugas Akhir ini sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisikan latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi mengenai teori-teori dan alat- alat yang digunakan dalam pembuatan Tugas Akhir ini.

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini berisi perancangan dari smart vest menggunakan sensor ultrasonic, arduino uno, dan diagram blok.

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA

Bab ini berisi data pengamatan dan analisis yang diperoleh dari percobaan yang dilakukan terhadap smart vest.

(11)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Alat bantu tunanetra “Smart Vest” telah berhasil direalisasikan.

2. Setelah dilakukan pengamatan melalui percobaan, maka kerja sensor ultrasonic jika mendeteksi halangan akan langsung memberikan sinyal

kepada vibration motor dan buzzer agar aktif. 5.2 Saran

1. Sebaiknya perangkat smart vest tahan air.

2. Sensor ultrasonic bawah sebaiknya lebih kuat lagi penempatannya agar tidak mudah terguncang naik dan turun.

(12)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SMART VEST UNTUK MEMBANTU TUNANETRA MENGGUNAKAN ARDUINO UNO

DESIGN AND MANUFACTURE OF SMART VEST FOR HELP

VISUALLY IMPAIRED USING ARDUINO UNO

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam

Menyelesaikan Pendidikan Strata Satu (S1) pada Program Studi Sistem Komputer Universitas Kristen Maranatha

(13)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-Nya,

Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PERANCANGAN

DAN PEMBUATAN SMART VEST UNTUK MEMBANTU TUNANETRA MENGGUNAKAN ARDUINO UNO”.

Penelitian ini dilakukan sebagai syarat memenuhi program studi strata satu Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Bandung.

Penulisan Tugas Akhir ini berhasil diselesaikan dengan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini Penulis hendak menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Andrew Sebastian Lehman, S.T., M.Eng selaku Ketua Program Studi Sistem Komputer Universitas Kristen Maranatha. Beliau telah memberikan pengetahuan, pikiran, bimbingan dan petunjuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini dari awal hingga akhir.

2. Marvin Chandra, ST., MM., MT. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, Dosen Wali angkatan 2011 Universitas Kristen Maranatha. Beliau telah memberikan pengetahuan, pikiran, bimbingan dan petunjuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini dari awal hingga akhir.

3. Kedua orang tua, Hengki Hermanto, dan Mei Lian, sebagai keluarga penulis yang telah memberikan dukungan doa, moril, materiil kepada Penulis selama kuliah, penelitian dan penulisan Tugas Akhir ini. 4. Kedua saudari, Vanny Vamelya, dan Sally Irlyanti sebagai keluarga

(14)

5. Hans Adrian, Hidayatul Sampang Tamoy, Kaspito Herman Hutagalung, Steven Artwinata, Vicky Neldy, Andrian Winata Citra, Rey, dan sahabat-sahabat angkatan 2011, dan pihak-pihak lain yang telah membantu selama berlangsungnya Tugas Akhir ini yang tidak dapat Penulis sebutkan satu-persatu.

Dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada penelitian ilmiah ini. Oleh sebab itu, Penulis dengan segala kerendahan hati memohon saran dan kritik dari berbagai pihak agar menjadi masukan bagi penulis untuk penulisan berikutnya.

Akhir kata, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak, semoga Tuhan membalas kebaikan saudara semua. Penulis juga berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bandung, Januari 2017

(15)

DAFTAR PUSTAKA

 Santoso, Hari. 2016. Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula. Jakarta : PT.

Elex Media Komputindo.

 Subroto, Garin. 2007. Mengenal Berbagai Macam Mikrokontroler. Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.

 https://create.arduino.cc/projecthub/ammaratef45/detecting-obstacles-and-warning-arduino-and-ultrasonic-13e5ea. Diakses pada Mei 2016.

 http://grathio.com/2011/08/meet-the-tacit-project-its-sonar-for-the-blind/. Diakses pada Mei 2016.

 https://indraharja.wordpress.com/2012/01/07/pengertian-buzzer/. Diakses pada November 2016.

 http://www.instructables.com/id/HandSight-A-Glove-for-the-Blind-to-FeelShapes-an/. Diakses pada April 2016.

 http://www.kelasrobot.com/2015/09/belajar-pemograman-dasar-arduino.html. Diakses pada September 2016.

(16)

 http://sofianiputri.blogspot.co.id/2015/03/sensor-ultrasonik.html. Diakses pada Oktober 2016.

 http://www.theengineeringprojects.com/2015/02/interfacing-multiple-ultrasonic-sensor-arduino.html. Diakses pada Mei 2016

 http://trisnote.blogspot.co.id/2015/11/atmega328.html. Diakses pada September 2016.