BAB 4
IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
4.1 Spesifikasi Sistem
• Microcontroller AVR ATMega16 digunakan sebagai pusat kontrol sistem
• Bahasa pemrograman C digunakan sebagai perangkat lunak pada microcontroller ATMega 16
• Word prosesor digunakan untuk membuat file bacaan dengan format *txt • Format tampilan bacaan adalah
o 1 halaman terdiri dari 91 baris
o Tampilan bacaan dalam 1 baris maksimum terdiri dari 40 karakter
o Tampilan bacaan setiap baris kelipatan 13 maksimal terdiri dari 32 karakter.
• MMC digunakan untuk menyimpan file bacaan
• Catu daya yang diperlukan untuk mengoperasikan sistem adalah 6V – 7.5V • Braille cell display sebanyak 42 cell digunakan untuk menampilkan karakter
braille
• Modul penaik tegangan digunakan untuk mengaktifkan piezoactuator dari braille cell
• Sistem hanya mendukung MMC dengan format FAT16 dan bacaan dengan format *txt
• Tampilan dari Penampil Huruf Braille Portabel dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4.1 Penampil Huruf Braille Portabel
4.2 Daftar Komponen
Daftar komponen yang digunakan kelompokkan berdasarkan modul-modul yang digunakan. Tabel 4.1 menunjukkan daftar komponen yang digunakan pada modul utama dan tabel 4.2 menunjukkan daftar komponen yang digunakan pada modul penaik tegangan.
Nama Komponen Tipe / Ukuran Jumlah (buah)
Microcontroller ATMega16 1buah
Braille Cell B11 42 buah
Merah 1 buah
LED
Crystal 4 MHz 1 buah 220 µF/10V 1 buah 1000 µF/25V 1 buah 100 nF 3 buah Kapasitor 20 pF 2 buah
Dip Switch 4 pin 1 buah
Switch - 1 buah
Push Button Push Button Switch 1 buah
Regulator 3.3V LP2950 1 buah
Regulator 5 V L7805 1 buah
Soket IC 40 pin 1 buah
Black housing Female 7x1 pin 1 buah
16 pin 1 buah
Tulang ikan
5 pin 1 buah
IDC Female 5x2 pin 1 buah
120 Ω / ¼ W 2 buah 10KΩ / ¼ W 1 buah 1KΩ / 1/8 W 8 buah 390Ω / ¼ W 5 buah Resistor 680Ω/ ¼ W 1 buah
trimpot 20 KΩ 1 buah
Transistor 9013 8 buah
Socket DC - 1 buah
Tabel 4.1 Daftar komponen pada modul utama
Nama Komponen Tipe / Ukuran Jumlah (buah)
Switching Regulator Controller LM3488 1buah Regulator 5 V L7805 2 buah dioda UF 4007 1 buah dioda 1N4007 1 buah 47nF / 400V 2 buah 1µF/ 350V 2 buah 220µF / 16 V 2 buah 22nF 1 buah 10nF 1 buah 100nF 2 buah Kapasitor 100pF 1 buah trimpot 500 KΩ 1 buah 10µH 1 buah induktor 100µH 1 buah
transistor IRFP460 1 buah BC 557 1 buah transistor 2N3904 1 buah 40 pin 1 buah 2 pin 2 buah Tulang ikan 8 pin(2mm) 1 buah 220 Ω / ¼ W 1 buah 5.6KΩ / ¼ W 1 buah 1KΩ / 1/4 W 1 buah 820 KΩ / ¼ W 1 buah 470 KΩ/ ¼ W 1 buah 0.1 Ω 1 buah Resistor 100 Ω 1 buah
Tabel 4.2 Daftar komponen pada modul utama
4.3 Implementasi
4.3.1 Prosedur pengoperasian sistem 4.3.1.1 Pengoperasian sistem pertama kali :
a. Masukkan MMC card ke dalam slot memory dengan posisi yang benar b. Pasang catu daya ke sistem dan nyalakan saklar
c. Tunggu hingga karakter ”MMC detected” ditampilkan dengan disertai bunyi beep 1 kali dari buzzer.
d. Bila tampil karakter ”MMC NOT DETECTED” dengan disertai bunyi beep 5 kali dari buzzer, maka matikan sistem dan ulangi langkah (a).
e. Tekan tombol ‘‘Next’’ untuk melanjutkan.
− Jika tampil karakter ”File System not Support” disertai dengan bunyi beep 3 kali dari buzzer, matikan sistem dan format MMC card dengan format FAT16. − Jika pada MMC tidak terdapat file *txt maka akan tampil karakter ”File not Found”. Matikan sistem, isi MMC dengan file *txt lalu ulangi langkah (a). − Jika pada MMC terdapat file *txt maka judul file akan ditampilkan dan sistem
siap untuk digunakan. 4.3.1.2 Pemilihan judul bacaan
a. Pilih judul yang akan dibaca
− Tekan tombol ‘Next’ untuk menampilkan judul selanjutnya. − Tekan tombol ’Prev’ untuk menampilkan judul sebelumnya. b. Tekan tombol ‘Read’ untuk membaca isi file
4.3.1.3 Pembacaan isi file
a. Pembacaan karakter dilakukan dengan cara diraba
b. Apabila pengguna ingin mengetahui sedang ada di baris dan halaman berapa, maka pengguna dapat menekan tombol ‘vInfo’
c. Apabila pengguna ingin mengetahui ada berapa halaman dan pada baris berapa baris terakhir dari bacaan, maka pengguna dapat menekan tombol ‘vTInfo’ d. Apabila pengguna ingin membaca bacaan ke baris selanjutnya, maka pengguna
bunyi beep panjang 1 kali dari buzzer, maka menandakan bahwa isi bacaan telah berada pada baris terakhir dan halaman terakhir.
e. Apabila pengguna ingin membaca bacaan ke baris sebelumnya, maka pengguna dapat menekan tombol ‘Prev’. Apabila setelah tombol ’Prev’ ditekan terdengar bunyi beep panjang 1 kali dari buzzer, maka menandakan bahwa isi bacaan telah berada pada baris pertama dan halaman pertama.
f. Apabila pengguna ingin membaca bacaan ke baris dan halaman tertentu, maka pengguna dapat menekan tombol ’Goto’ dan memasukkan halaman dan baris yang ingin dituju.
g. Apabila pengguna ingin kembali ke judul bacaan, maka pengguna dapat menekan tombol ‘Esc’
4.3.2 Pengujian sistem dan evaluasi
Pengujian dilakukan untuk menguji respon waktu dari fungsi-fungsi tombol pada sistem terhadap besarnya ukuran file dan jumlah file yang tersimpan pada MMC. Pengujian juga dilakukan untuk menguji konsistensi tampilan karakter braille, serta kemampuan sistem untuk membaca file *txt dari berbagai jenis sumber word prosesor. Berikut hasil pengujian terhadap sistem yang disajikan dalam bentuk tabel dan diagram.
Percobaan 1 : Pengujian pembacaan file .txt dari berbagai sistem operasi dan word prosesor
Percobaan 1 dilakukan dengan tujuan untuk menguji kemampuan sistem membaca file *.txt yang dibuat dari berbagai sistem operasi dan word prosesor. Data hasil percobaan dapat dilihat pada lampiran A.
Data dari percobaan pertama menunjukkan bahwa file bacaan *.txt yang dibuat dari beberapa jenis sistem operasi dan word prosesor tetap dapat terbaca oleh sistem. Hal ini disebabkan karena sistem hanya mendeteksi tulisan dengan extensi ”TXT” saja pada format file. File txt yang dihasilkan melalui percobaan memiliki struktur yang sama. Percobaan 2 : Pengukuran respon waktu fungsi next judul
Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 54622A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran MMC yang digunakan 64MB 3. Satu sector MMC tediri dari 512 byte 4. Satu cluster MMC berukuran 1 KB 5. MMC telah terformat FAT16
6. Nama judul bacaan bukan long file name
7. Jumlah judul bacaan yang dimasukkan sebanyak 90 judul
Waktu pengukuran dimulai pada saat tombol ‘Next’ ditekan pada pemilihan judul, hingga judul selanjutnya ditampilkan. Percobaan 2 dilakukan dengan tujuan untuk melihat pengaruh banyaknya jumlah judul terhadap respon waktu fungsi maju judul
bacaan dari judul pertama pindah hingga judul terakhir. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.2. 0 50 100 150 200 250 300 350 1-2 6-7 11 -1 2 16 -1 7 21 -2 2 26 -2 7 31 -3 2 36 -3 7 41 -4 2 46 -4 7 51 -5 2 56 -5 7 61 -6 2 66 -6 7 71 -7 2 76 -7 7 81 -8 2 86 -8 7
perpindahan judul ke judul
w akt u ( m s)
Gambar 4.2 Grafik respon waktu fungsi ’Next’ judul
Data dari percobaan kedua menunjukkan waktu tercepat yang dapat dicapai sistem untuk perpindahan judul ke judul berikutnya adalah 114 ms. Hal ini dikarenakan sistem sudah menampung per 10 alamat offset judul dari judul awal, sehingga ketika judul selanjutnya dipanggil dapat langsung menuju ke alamat yang bersangkutan dan langsung ditampilkan. Waktu 325 ms terjadi karena sistem harus memanggil 2 sector root directory yang berbeda untuk menampung 10 alamat offset judul selanjutnya. Waktu 220 ms terjadi karena sistem memanggil sebuah root directory dan mengecek 10 buah judul untuk menampung alamat offset. Apabila susunan isi root directory tidak beraturan ataupun judul bacaan bervariasi antara long file name dengan judul bacaan biasa, maka pola respon waktu yang dihasilkan dapat berbeda.
Percobaan 3 : Pengukuran respon waktu fungsi ‘Prev’ judul Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 54622A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran memory yang digunakan 64MB 3. Satu sector tediri dari 512 byte
4. Satu cluster berukuran 1 KB 5. MMC telah terformat FAT16 6. Nama judul bukan long file name
7. Jumlah judul bacaan yang dimasukkan sebanyak 90 judul
Waktu pengukuran dimulai pada saat tombol ‘Prev’ pada pemilihan judul ditekan, hingga judul sebelumnya ditampilkan. Percobaan 3 dilakukan dengan tujuan untuk melihat pengaruh banyaknya jumlah file terhadap respon waktu fungsi mundur judul bacaan dari judul terakhir hingga judul pertama. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.3.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 90-89 84-83 78-7 7 72-71 66-65 60-59 54-53 48-47 42-41 36-35 30-2 9 24-23 18-17 12-1 1 6-5 perpindahan judul ke judul
w a kt u ( m s)
Gambar 4.3 Grafik respon waktu fungsi ’Prev’ judul
Data dari percobaan ketiga menunjukkan perpindahan judul mundur dari judul 81 ke judul 80 membutuhkan waktu 1381 ms dan perpindahan dari judul 71 ke judul 70 membutuhkan waktu 1276 ms. Hal ini disebabkan karena algoritma perpindahan judul mundur masih menggunakan algoritma yang sama dengan perpindahan judul maju, sehingga pencarian judul akan dimulai lagi dari judul pertama, sehingga sector dari root directory yang berbeda-beda akan dipanggil berulang-ulang.
Percobaan 4 : Pengukuran respon waktu pengaruh jumlah judul Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 54622A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran memory yang digunakan 64MB 3. Satu sector tediri dari 512 byte
5. MMC telah terformat FAT16
6. Jumlah judul yang diuji diakumulasi per 10 judul mulai dari 10 judul hingga 200 judul
Waktu pengukuran dimulai pada saat karakter “MMC detected” ditampilkan dan tombol ‘Next’ pada pemilihan judul ditekan hingga judul pertama ditampilkan. Percobaan ini dilakukan untuk melihat pengaruh dari banyaknya jumlah judul terhadap waktu yang dibutuhkan ketika penekanan tombol ‘Next’ judul saat karakter “MMC detected” ditampilkan hingga judul pertama ditampilkan. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.4. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 jumlah judul wak tu ( d et ik)
Gambar 4.4 Grafik respon waktu banyaknya jumlah judul
Data dari percobaan keempat menunjukkan bahwa semakin banyak judul yang disimpan dalam sebuah MMC card, maka respon waktu dari saat penekanan tombol next saat karakter “MMC DETECTED” ditampilkan hingga judul pertama ditampilkan akan semakin lama. Hal ini terjadi karena pada saat tombol next ditekan, sistem akan mencari
dan menghitung ada berapa banyak judul .txt yang tersimpan dalam MMC. Proses pencarian dan penghitungan ini dilakukan dengan cara menelusuri root directory. Oleh karena itu, semakin banyak judul yang tersimpan, penelusuran root directory akan semakin jauh.
Percobaan 5 : Pengukuran respon waktu fungsi read Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 54622A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran memory yang digunakan 64MB 3. Satu sector tediri dari 512 byte
4. Satu cluster berukuran 1 KB 5. MMC telah terformat sebelumnya
6. Ukuran file yang digunakan bervariasi mulai dari 100KB hingga 3,1 MB dengan kenaikan setiap 100KB
Waktu pengukuran dimulai pada saat tombol ‘Read’ ditekan hingga karakter pada baris pertama dari isi file ditampilkan. Percobaan 5 dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh dari besarnya ukuran file terhadap lamanya waktu yang diperlukan untuk masuk ke isi bacaan dari judul. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.5.
0 50 100 150 100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 ukuran file (KB) wa k tu ( m s )
Gambar 4.5 Grafik respon waktu fungsi ’Read’
Data dari percobaan kelima menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk masuk ke isi bacaan dari saat tombol ’Read file’ ditekan adalah 114 ms dimana besar ukuran file tidak mempengaruhi respon waktu dari fungsi ’read file’, hal ini dikarenakan pada saat penekanan tombol ‘Read’, sistem akan membaca ukuran dari file tersebut untuk menentukan total halaman dan baris terakhir dari isi bacaan. Informasi ini diambil dari attribut pada root directory.
Percobaan 6 : Pengukuran respon waktu fungsi next baris Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 546220A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran memory yang digunakan 64MB 3. Satu sector tediri dari 512 byte
5. MMC telah terformat FAT16
Waktu pengukuran dimulai pada saat tombol ‘Next’ baris ditekan hingga baris setelahnya ditampilkan. Percobaan 6 dilakukan untuk melihat lamanya respon waktu perpindahan dari baris pertama ke baris selanjutnya hingga baris terakhir dalam 1 halaman. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.6.
0 50 100 150 200 250 300 1-2 4-5 7-8 10-11 13-14 16-17 19-20 22-23 25-26 28-29 31-32 34-35 37-38 40-41 43-44 46-47 49-50 52-53 55-56 58-59 61-62 64-65 67-68 70-71 73-74 76-77 79-80 82-83 85-86 88-89
Perpindahan baris ke baris
w akt u (m s )
Gambar 4.6 Grafik respon waktu fungsi ’Next’ baris
Data dari percobaan keenam menunjukkan respon waktu tercepat untuk perpindahan baris ke baris selanjutnya adalah 6 ms. Waktu 6 ms ini disebabkan karena isi file sudah ditampung sebanyak 512 byte dalam array dan ketika tombol ‘Next’ ditekan, isi file langsung ditampilkan. 112 ms adalah waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk perpindahan sector isi bacaan. dan 218 ms adalah waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk berpindah cluster. Perpindahan sector terjadi setiap perpindahan 512 byte karakter dan perpindahan cluster terjadi setiap perpindahan 1024 byte karakter.
Percobaan 7 : Pengukuran respon waktu fungsi ‘Prev’ baris Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 546220A dengan ukuran time/div= 50ms
2. Ukuran memory yang digunakan 64MB 3. Satu sector tediri dari 512 byte
4. Satu cluster berukuran 1 KB 5. MMC telah terformat FAT16
Waktu pengukuran dimulai pada saat tombol ’Prev’ baris ditekan hingga baris sebelumnya ditampilkan. Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk melihat lamanya respon waktu perpindahan dari baris terakhir ke baris sebelumnya hingga baris pertama dalam 1 halaman. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.7.
0 50 100 150 200 250 300 91-90 86-85 81-80 76-75 71-70 66-65 61-60 56-55 51-50 46-45 41-40 36-35 31-30 26-25 21-20 16-15 11-10 6-5 perpindahan baris ke baris
w akt u ( m s)
Gambar 4.7 Grafik respon waktu fungsi ’Prev’ baris
Data dari percobaan ketujuh menunjukkan respon waktu tercepat untuk perpindahan baris ke baris sebelumnya adalah 6 ms. Waktu 6 ms disebabkan karena isi file sudah ditampung sebanyak 512 byte dalam array dan ketika tombol ‘Prev’ ditekan maka isinya langsung ditampikan. 112 ms adalah waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk perpindahan sector isi bacaan. 218 ms adalah waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk berpindah cluster. Perpindahan sector terjadi setiap perpindahan 512 byte karakter dan perpindahan cluster terjadi setiap perpindahan 1024 byte karakter.
Percobaan 8 : Pengukuran respon waktu fungsi go to Kondisi pengukuran :
1. Alat ukur yang digunakan adalah osciloskop digital Agilent 546220A dengan ukuran time/div= 50ms
3. Satu sector tediri dari 512 byte 4. satu cluster berukuran 1 KB 5. MMC telah terformat FAT16
Waktu pengukuran dimulai pada saat input baris dan halaman yang dituju dimasukkan hingga karakter pada baris dan halaman yang dituju ditampilkan. Percobaan 8 dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh jauhnya halaman dan baris yang dituju terhadap lamanya waktu yang diperlukan untuk menampilkan isi bacaan. Hasil respon waktu berupa data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A. Hasil berupa grafik dapat dilihat pada gambar 4.8.
0 100 200 300 400 500 600 700 800 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 menuju halaman w akt u ( m s)
Gambar 4.8 Grafik respon waktu fungsi ’Go to’
Data dari percobaan kedelapan menunjukkan untuk setiap tujuan halaman yang melewati halaman 73 atau kelipatan halaman 73, akan mengalami peningkatan waktu sekitar 100ms dari 73 halaman sebelumnya. Hal ini dikarenakan setiap kelipatan 73
halaman, informasi cluster berbeda tabel FAT, karena 1 sector tabel FAT maksimum hanya dapat mengalamati 256 informasi cluster dan 1 halaman memiliki 7 sector, sehingga jumlah maksimum halaman yang dapat berada pada tabel FAT yang sama hanya 73 halaman.
Percobaan 9 : Pengujian konsistensi tampilan karakter
Percobaan 9 dilakukan dengan tujuan untuk menguji tampilan konsistensi karakter sesuai dengan format UBC. Hasil data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A.
Data dari percobaan kesembilan menunjukkan konversi karakter-karakter ASCII yang termasuk dalam format UBC dapat dikonversi seluruhnya untuk ditampilkan menjadi karakter braille dengan format. Sedangkan karakter ASCII yang bukan termasuk dalam format UBC tampil dengan tidak memiliki struktur yang pasti. Oleh karena itu untuk bacaan pelajaran seperti matematika yang menggunakan persamaan-persamaan kurang cocok untuk diimplementasikan.
Percobaan 10 : Pengujian konsistensi tampilan kalimat
Percobaan 10 dilakukan dengan tujuan untuk menguji tampilan kalimat yang ditampilkan sesuai dengan format UBC. Hasil data keseluruhan dapat dilihat pada lampiran A.
Data dari percobaan kesepuluh menunjukkan bahwa karakter braille tidak hanya sukses bila ditampilkan per karakter saja, namun juga dapat sukses ditampilkan membentuk kalimat bacaan.
Sistem telah dievaluasi langsung terhadap pengurus dari yayasan mitra netra. Namun format braille code yang digunakan pada sistem menjadi kendala untuk pengujian pembacaan kalimat yang ditampilkan. Oleh karena itu pengujian hanya dilakukan per karakter tampilan saja. Kesan yang didapat dari yayasan tersebut adalah alat yang dibuat sangat bagus karena dapat menjembatani media pembelajaran antara orang awas dengan tunanetra, selain itu juga pencetakan jumlah buku dapat diminimalisir. Mereka juga menyarankan agar format bacaan braille yang akan ditampilkan dapat dipilih oleh pengguna, dan sistem juga dapat membaca bacaan dengan format .txt, format brf, dan format xhtml.
