Perancangan Alat Monitoring Pendeteksi Suara di Ruangan Bayi RS Vita Insani Berbasis Arduino Menggunakan Buzzer
Handri Al Fani1, Sumarno1, Jalaluddin2, Dedy Hartama1, Indra Gunawan
1 Program Studi Teknik Informatika, STIKOM Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia
2 Program Studi Manajemen Informatika, AMIK Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia Email: 1[email protected], 2[email protected], [email protected],
4[email protected], 5[email protected]
Abstrak−Perkambangan zaman dan teknologi menyebabkan munculnya sebuah inovasi yang dapat membantu memudahkan aktivitas manusia terutama untuk orang tua dalam melakukan pengontrolan dan penjagaan anak bayi. Dengan menerapkan system monitoring suara pada ruangan bayi yang berbasis mikrokontroler Arduino Atmega 328 yang berfungsi untuk mendeteksi suara kebisingan. Data dari sensor suara tersebut diolah oleh Arduino melalui pin. Maka akan Arduino memberikn fungsi kepada buzzer untuk mengirimkan notifikasi alaram.
Kata Kunci: Teknologi, Bayi, Sensor Suara, Arduino, Alaram.
Abstract−Mining age and technology have led to the emergence of an innovation that can help facilitate human activities, especially for parents in controlling and looking after babies. By implementing a sound monitoring system in the baby room based on the Arduino Atmega 328 microcontroller which functions to detect noise. Data from the voice sensor is processed by Arduino via a pin. So Arduino will give instructions to Buzzer to send alarm notifications.
Keywords: Technology, Babies, Sound Sensor, Arduino, Alarm.
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan terus berkembangnya teknologi khususnya teknologi digital menyebabkan lahirnya inovasi baru yang bertujuan untuk mempermudah segala bentuk aktivitas manusia. Penyebab munculnya inovasi juga dikarenakan banyak perawat yang merasa repot untuk menjaga dan mengontrol bayi.
Jika bayi sering mengalami kurang tidur maka akan mengakibatkan penurunan kekebelan tubuh, serta gangguan pertumbuhan, perkembangan fisik dan berdampak terhadap tumbuh otak bayi, terutama kemampuan dalam berfikirnya ketika dewasa [1].
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penulis mengankat suatu topik untuk merancang alat monitoring ruangan bayi yang dapat memberikan informasi kepada perawat dalam bentuk alaram apabila bayi mulai menangis.
2. METODE PENELITIAN
2.1 Monitoring
Monitoring adalah proses pengumpulan data dan pengukuran kemajuan atas objektif program atau memantau perubahan, yang fokus pada proses dan keluaran.
2.2 Mikro Kontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu keping IC (Integreted Circuits) sehingga sering disebut mikrokomputercip tunggal. Di dalamnya terdapat prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, ataukeduanya), dan perlengkapan input output [2].
2.3 Sensor
Sensor adalah suatu piranti yang mengindera atau mendeteksi adanya perubahan besaran fisikkimia. Piranti yang merubah besaran fisikakimia menjadi besaran listrik (sinyal elektrik) disebut transduser . Sensor suara adalah sebuah sensor yang mampu mendeteksi suara. Cara kerja sensor ini adalah berdasarkan besar atau kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor,. Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya, berikut ini adalah bentuk fisik sensor suara dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 1. Sensor Suara 2.4 Arduino Uno
Arduino adalah sebuah platformelektronik yang bersifat open source serta mudah digunakan. Gambar dari arduino uno tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2. Arduino Uno Adapun spesifikasi dari Arduino Uno adalah sebagai berikut : a. Mikrokontroler: ATMega328p
b. Tegangan sumber : 5V
c. Input tegangan (direkomendasikan) : 7-12V d. Input tegangan (batas) : 6-20V
e. Pin I/O digital : 14 (6 PWM output) f. Pin digital I/O PWM : 6
g. Pin input analog: 6
h. Arus DC per pin I/O: 20mA i. Arus DC untuk pin 3,3 V : 50mA
j. Flash Memory: 32 KB; 0,5 KB untuk bootloader k. SRAM : 2 KB
l. EEPROM : 1 KB m. Clockspeed: 16 MHz n. Panjang : 68,6 mm o. Lebar : 53,4 mm p. Berat : 25g
Mikrokontroller Arduino ini dilengkapi dengan konektor USB untuk memungkinkan pemrograman prosessor dari PC. Arduino juga dapat deprogram dengan menggunakan In System Programming (ISP). 6 pin konektor ISP pemrograman di sisi berlawanan dari papan dari konektor USB.
2.4 Buzzer
Buzzer adalah sebuah elektronika yang berfungsi mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya cara kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, Buzzer terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat [3].
Gambar 3. Buzzer
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Metode Pengumpulan Data
Dalam pengumpulan data penulis menggunakan beberapa metode yaitu : a. Penelitian
Penelitian ini adalah perancangan dan pembuatan perangkat system monitoring suara pada ruangan bayi berbasis mikrokontroller arduino atmega 328 yang akan menghasilkan output berupa notifikasi alarambuzzer apabila perangkat berhasil mendeteksi suara.
b. Studi Literatur
Dalam Penyusunan Skripsi ini, Penulis mempelajari banyak dari jurnal dan buku yang relevan, yang di dapat melalui internet dan perpustakaan Amik dan Stikom Tunas Bangsa yang berkaitan dengan Arduino.
3.2 Analisis Data
Dalam perancangan alat monitoring suara berbasis arduino uno sangat diperlukan data atau teknik analisis data, didalam analisis data, peneliti menggunakan teknik analisis deskriptif yang penyajian datanya dalam bentuk tabel yang terdiri dari perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software) dapat dilihat sebagai berikut : a. Perangkat Keras(Hardware)
Dapat dilihat instrumen dan komponen elektronik dalam pembuatan alat monitoring suara berbasis arduino uno seperti pada tabel 1 dibawah ini :
Tabel 1. Perangkat Keras Yang Digunakan No Perangkat Keras Yang Digunakan
1 Adaptor 5 VDC
2 Arduino Atmega 328
3 Breadboard
4 Sensor suara
5 Jumper wire
6 Buzzer
7 Switch button
8 Lampu LED
b. Perangkat Lunak (Software)
Perancangan perangkat lunak adalah langkah pembuatan sebuah program yang sesuai dengan algoritma untuk menjalankan sistem alat. Dapat dilihat pada tabel dibawah adalah software atau perangkat lunak yang digunakan
.
Tabel 2. Perangkat Lunak Yang Digunakan No Perangkat Lunak Yang Digunakan
1 Software Fritzing 2 Software Arduino IDE 3.3 Analisis dan Perancangan Sistem
1. Analisis
Pada penelitian ini arduino menggunakan sensor suara yang dapat menginput suara. Setelah suara diterima arduino akan memproses dan melakukan output alaram notifikasi.
2. Algoritma Sistem
Algoritma Sistem adalah suatu urutan dari beberapa langkah yang logis guna menyelesaikan masalah, dengan bertujuan untuk memindahkanproses perancangan ke dalam bentuk yang sesuai berupa alat yang siap untuk di gunakan. Adapun urutan dari Algoritma Sistem adalah :
a. Menentukan alat dan bahan b. Desain Sistem
c. Merancang alat d. Ujicoba alat e. Validasi 3. Sistem Blok
Blok diagram monitoring suada berbasis arduino dapat di lihat pada gambar berikut.
Gambar 4. Diagram Blok Mikrokontroler
Arduino Atmega 328 Sensor suara
Alaram Buzzer
Buzzer
Dari gambar diatas, rancang bangun alat monitoring ruangan bayi terdiri tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler dan piranti keluaran. Pada piranti masukan terdapat sensor yang merupakan sumber perintah bagi mikrokontroler tersebut. Adapun jenis sensor yang di pakai yaitu sensor suara, sedangkan pada piranti keluaran adalah alaram buzzer.
4. Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak adalah langkah pembuatan sebuah program yang sesuai dengan algoritma untuk menjalankan sistem alat. Perancangan perangkat lunak dilakukan dengan cara pembuatan program pada arduinoIDE (Integrated Development Environment) yang merupakan compiler dari arduino. Arduino IDE terhubung ke arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan arduino board.
5. Rangkaian Keseluruhan Sistem
Proses perakitan alat ini adalah perpaduan antara microcontroler Arduino Uno (ATMEGA328) dengan Sensor suara, Buzzer, dan beberapa komponen pendukung seperti, kabel jumper, papan board dan lainnya.
Skema rangkaian pada alat yang telah dirakit dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 5. Rangkaian Arduino 3.4 Implementasi
Alat yang sudah dirancang selanjutnya akan diteruskan ketahap protoyping dan simulasi. Yang mana alat akan mendeteksi adanya suara dengan bantuan sensor suara, yang akan mengirimkan perintah kepada Arduino agar arduino segera memerintahkan buzzer untuk mengirimkan pesan alaram. Hasil proses pada perancangan yang dilakukan dimulai Input sensor, kemudian pemrosesan dan output. Dan hasil akhir alat yang telah dibuat dapat dilihat pada berikut :
Gambar 6. Hasil Rangkaian Jadi 3.5 Masukan (Input)
Perancangan perangkat lunak pada program mikrokontroler arduino ini menggunakan software arduino IDE yang berbasis bahasa C++ yang telah dipermudah melalui library. Arduino menggunakan Software Processing yang digunakan untuk menulis program kedalam arduino. Sebelum meenggunakan alat monitoring suara di ruangan bayi, arduino harus terlebih dahulu dimasukkan berupa kode-kode agar arduino bekerja sesuai dengan ketentuan yang ingin dibuat.
3.6 Pemrosesan (Proses)
Gambar 7. Bentuk Proses Kerja Alat
3.7 Keluaran (Output)
Dalam pembuatan monitoring ruangan bayi ini penulis menambahkan keluaran (output) guna mendukung dan menyempurnakan cara kerja sistem demi lebih menguatkan lagi sistem kemanan yang dirancang agar tindakan pencurian tidak terjadi. Penulis menggunakan beberapa output diantaranya adalah lampu led, buzzer. Sensor dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 8. Tampilan Output 3.8 Pembahasan
Dalam pembahasan ini penulis akan menjabarkan tentang validasi data, spesifikasi kebutuhan sistem, prosedur kerja sistem, kelemahan dan kelebihan sistem yang telah dirancang.
1. Validasi Data
Dengan menggunakan alat rancangan monitoring suara yang telah penulis kembangkan, dari monitoring ruangan bayi yang telah dirancang akan divalidasi dengan pengujian setiap sensor dan komponen yang telah dirancang, untuk menguji kinerja alat yang telah dirancang maka dalam hal ini monitoring ruangan dapat membantu dalam memonitoring ruangan bayi.
2. Spesifikasi Kebutuhan Sistem
Dalam Perakitan “Perancangan Alat Monitoring Pendeteksi Suara di Ruangan Bayi RS.VITA INSANI Berbasis Arduino Menggunakan Buzzer” ini diperlukan komponen ataupun peralatan yang diperlukan guna untuk memudahkan dalam proses perakitan. Beberapa kebutuhan komponen dan peralatan yang perlu disediakan seperti terlihat pada table berikut.
Tabel 3. Spesifikasi Kebutuhan Sistem
No Komponen Jumlah Peralatan Jumlah
1 Arduino Uno Atmega328 1 akrilik 1 lembar
2 Sensor Suara 1 Gergaji 1 buah
3 Papan Board 1 Lem Bakar 1 botol
4 Lampu LED 1 Isolasi 1 kotak
5 Adaptor 12v 1 Solder dan Timah 1 buah
6 Buzzer 1 Tang 1 buah
7 Kabel Jumper 30
3.9 Prosedur Kerja Sistem
Setelah melakukan validasi data untuk pengujian dari komponen utama sistem, maka proses selanjutnya adalah penulis akan menjelaskan prosedur kerja sistem, ini bertujuan untuk memastikan bahwa seluruh kinerja sistem bekerja dengan baik, stabil, akurat dan sesuai rancangan yang telah dibahas sebelumnya. Tahapan awal pengujian keseluruhan sistem ini dengan memberikan sumber arus listrik 12 volt melalui adaptor 12 volt, kemudian semua modul dan sensor akan mengkonfigurasi dirinyasendiri selama 1 menit. Ini berguna untuk memeriksa semua sensor dan modul berfungsi sesuai dengan mestinya. Jika terjadi kesalahan pada semua modul ataupun sensor, lampu LED pada sensor tidak akan menyala. Jika semua sensor dapat berfungsi, maka sistem akan melaporkan status kondisi aktif berupa lampu LED pada masing-masing sensor akan hidup selama 3 detik.
Setelah sistem aktif dan siap beroperasi, sistem akan bekerja membaca semua perubahan sensor serta menunggu perintah dari arduino. Dalam hal pendeteksi adanya suara atau tidak didalam ruangan, ada sensor yang berperan aktif dalam melakukan pendeteksian ini yaitu sensor suara. jika suara terdeteksi, maka sistem akan melaporkan kondisi berupa suara pada buzzer.
4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat adalah dengan menggunakan Arduino Uno yang dihubungkan dengan Sensor Suara membangun sebuah interface antara sistem dengan subsistem lainnya yang membentuk suatu integrasi sistem yang menbentuk satu kesatuan. Pada alat Monitoring suara di ruangan bayi berbasis arduino setelah dilakukan uji alat maka dapat disimpulkan bahwa Alati ni berhasil dijalankan sesuai dengan kondisi yang terdeteksi oleh
sensor Suara, dengan memberi keluaran dalam bentuk alaram serta lampu LED. Alat Monitoring suara ini diharapkan dapat dikembangkan dengan menambahakan komponen elektronik.
REFERENCES
[1] Anonim. 2016 Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) 2016, Badan Penelitian dan Pembangunan Kesehatan, Kementrian Kesehatan RI, Jakarta.
[2] Marpaung, N. (2017) ‘PERANCANGAN PROTOTYPE JEMURAN PINTAR BERBASIS ARDUNIO UNO R3 MENGGUNAKAN SENSOR LDR DAN SENSOR AIR’, Riau Journal Of Computer Science, 3(2), pp. 72
[3] Budiharto, Widodo. 2018. Panduan Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16.Jakarta: Elex Media Komputindo [4] ISD1820 Voice Recorder Module User Guide, Rev 1.0, Oct 2012
[5] Syahwil, Muhammad. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktek Mikrokontroler Arduino. Andi.
[6] Gusmanto. 2016. Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini dan Pelacakan Pada Kendaraan Sepeda Motor dengan Menggunakan Mikrokontroler Arduino nano
[7] Ahmad Fatoni Rancang Bangun Alat Pembelajaran microcontroler berbasis Atmega 328, Serang.
