SISTEM PERINGATAN JARAK BERSUARA

SISTEM PERINGATAN JARAK BERSUARA

Bimacaeasar Prawira Gumilang¹, Rizqi Mardika Adi Pratama², Samuel BETA³,

Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

E-mail : ¹bimzcaesar5@gmail.com, ²rizqi.mardika@gmail.com, ³sambetak2@gmail.com

Intisari :

Sistem Peringatan Jarak Bersuara merupakan sebuah alat untuk mendetksi adanya gangguan objek di depan benda maupun bisa diletakkan di belakang benda. Pada pembuatan alat ini Menggunakan komponen – komponen yang telah dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu masukkan, proses, dan luaran. Komponen masukkannya yaitu berupa : Sensor jarak HCSR-04 dan Df Player. Fungsi tiap masukkan komponen yaitu untuk mendeteksi jarak antara benda yang dipasangkan sensor dengan objek penghalang dan sebagai pemutar suara yang berekstensi .mp3. Kemudian pada bagian proses yang digunakan adalah Mikrokontroller ARM NUC120RD2BN tipe ini memiliki cortex M0 12 MHz, 8 Kb RAM, 64 Kb Memori Program (APROM), 4 Kb Memori Data (data Flash), 45 pin I/O (GPIO), 8 Channel ADC 12bit, 3 Serial UART dengan 1 USB & 1 RS485, 3.3 V & 5 V kompatibel, Programmable via USB. Ini cukup untuk digunakan dalam mengontrol komponen yang banyak dalam model alat ini. Pada bagian luaran yaitu Speaker dan Buzzer. Dan fungsi masing – masing komponen adalah sebagai Pengubah tegangan menjadi getaran yang menghasilkan bunyi buzzer maupun suara dari speaker.

Abstract:

Distance Voice Warning System is a tool for mendetksi disturbance in front of the object or objects can be placed behind objects. In making this tool Using components - components that have been divided into three main parts, namely enter, process, and outcomes. Component put it in the form: The proximity sensor HCSR-04 and Df Player. The function of each insert component is to detect the distance between the objects paired with an object sensor barrier and as a sound player with extension .mp3.
Then on the process used is Microcontroller ARM NUC120RD2BN this type has cortex M0 12 MHz, 8 KB RAM, 64 Kb Program Memory (APROM), 4 kB Memory Data (Data Flash), 45 pin I / O (GPIO), 8 Channel 12bit ADC, 3 Serial
UART with 1 USB and 1 RS485, 3.3 V and 5 V compatible, programmable via USB. It's enough to be used in the control of many components in the model of the appliance. On the part of the output which is the Speaker and Buzzer
And the function of each - each component is
sebaga
A voltage converter into vibrations that generate buzzer sound or sound from the speakers.

1.    PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Dunia otomotif berkembang dengan sangat pesat, bukan saja dari segi tampilan, tetapi juga teknologi yang digunakan. Bukan hanya dari sisi mekanik tetapi juga elektronik. Central Lock dan Power Window adalah bukti perkembangan elektronik di dunia otomotif. Saat ini beberapa mobil juga dilengkapi sensor jarak yang dapat memberikan tanda bila berdekatan dengan kendaraan atau benda lain di sekitarnya untuk menghindari tabrakan.

Karenanya, mengambil ide tentang Pengukur Jarak Aman Mobil dengan Sensor Ultrasonik dan bersuara  sebagai tema pembuatan Proyek ARM. Alat yang dibuat nantinya akan menggunakan ARM sebagai pemroses dan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi jarak.

1.2    Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat disimpulkan beberapa masalah, yaitu:

a.       Bagaimana merancang dan membuat sebuah Sistem peringatan jarak bersuara sebagai masukan dan ARM sebagai pemrosesnya.

b.      Bagaimana cara pembacaan jarak dengan output suara.

2.        TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arm.

2.1    ARM NUC 120

ARM merupakan arsitektur prosesor 32-bit Reduced Instruction Set Computer (RISC) yang dikembangkan oleh ARM Limited[1]. Pada awalnya merupakan  prosesor desktop yang sekarang didominasi oleh keluarga x86. Namun desain yang  sederhana membuat prosesor ARM cocok untuk aplikasi berdaya rendah. Prosesor ARM

digunakan di berbagai bidang seperti elektronik umum, termasuk PDA, mobile phone, media player, music player, game console genggam, kalkulator dan periperal komputer seperti hard disk drive dan router. Dengan arsitektur RISC, maka pada arsitektur ARM dapat ditemukan fitur seperti kebanyakan arsitektur RISC lainnya seperti:

 Register file yang berkapasitas besar

• Arsitektur load/store, dimana operasi pengolahan data hanya beroperasi pada  konten register, tidak secara langsung pada konten memori.

• Addressing mode sederhana, dimana seluruh load/store address ditentukan dari  konten register dan field instruksi saja. Arsitektur ARM juga memiliki fitur tambahan seperti:

• Instruksi yang menggabungkan antara operasi aritmatik dan logika

• Auto-increment dan auto-decrement addressing mode untuk mengoptimalkan loop program  Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master.

Gambar ARM NUC120

2.2    Sensor HC SR04

Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip kerja sesnsor ini pirip dengan radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan kemudian di terima balik oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah representasi dari jarak objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi elektronik yang memerlukan deteksi jarak termasuk untuk sensor pada robot.

Sensor HC-SR04 adalah versi low cost dari sensor ultrasonic PING buatan parallax. Perbedaaannya terletak pada pin yang digunakan. HC-SR04 menggunakan 4 pin sedangkan PING buatan parallax menggunakan 3 pin. Pada Sensor HC-SR04 pin trigger dan output diletakkan terpisah. Sedangkan jika menggunakan PING dari Parallax pin trigger dan output telah diset default menjadi satu jalur. Tidak ada perbedaaan signifikan dalam pengimplementasiannya. Jangkauan karak sensor lebih jauh dari PING buatan parllax, dimana jika ping buatan parllax hanya mempunyai jarak jangkauan maksimal 350 cm sedangkan sensor HC-SR04 mempunyai kisaran jangkauan maksimal 400-500cm.

Spesifikasi:

·         Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm 

·         Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat

·         Tegangan kerja 5V DC

·         Resolusi 1cm

·         Frekuensi Ultrasonik 40 kHz

·         Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler

Gambar Sensor HC-SR04

2.3    Modul DF Player

DF Player adalah modul audio sederhana berfungsi untuk mentransmisikan file audio dari SD Card ke mikrokontroller . DF Player ini juga bisa berdiri sendiri hanya dengan di pasangnya baterai, speaker dan tombol. Modul ini juga dapat di kombinasikan dengan Arduino Uno atau mikrokontroller lainnya dengan kemampuan Receiver (Rx) / Transmitter (Tx).

DF Player adalah sebuah modul yang cukup sempurna yang terintegrasi modul decoding, yang mendukung format audio yang umum seperti Mp3, Wav dan WMA. Selain itu, ia juga mendukung kartu TF dengan sistem file FAT16 dan FAT32.

Kelebihan :

- Dapat mentransmisikan file audio dari SD Card ke mikrokontroler seperti arduino

- memiliki Receiver dan Transmitter

- mendukung format Mp3, Wav dan WMA

- Kapasitas bisa mencapai 32 GB

Kekurangan :

kekurangan dari modul ini ada pada penyusunan file audio yang harus di susun sedemikian rupa agar ketika di panggil oleh program arduino modul ini dapat lebih sigap untuk di putar.

Gambar Modul DF Player

2.4    Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Gambar Buzzr

2.5.  Speaker

Pengeras suara  atau speaker) adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk membran untuk menggetarkan udara sehingga terjadilah gelombang suara sampai di kendang telinga kita dan dapat kita dengar sebagai suara.

Dalam setiap sistem penghasil suara (loud speaker), pengeras suara merupakan juga menentukan kualitas suara di samping juga peralatan pengolah suara sebelumnya yang masih berbentuk listrik dalam rangkaian penguat amplifier.

Sistem pada pengeras suara adalah suatu komponen yang mengubah kode sinyal elektronik terakhir menjadi gerakan mekanik. Dalam penyimpan suara pada kepingan CD, pita magnetik tape, dan kepingan DVD, dapat direproduksi oleh pengeras suara loud speaker yang dapat kita dengar. Pengeras suara adalah sebuah teknologi yang memberikan dampak yang sangat besar terhadap budaya kita,

Gambar Speaker

3.        METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi yang digunakan pada pembuatan Proyek Arduino adalah sebagai berikut:

1.        Metode Persiapan

Berisikan tentang pemilihan materi serta jurnal yang akan dijadikan dasar atau literatur dalam pembuatan Sistem peringatan jarak bersuara

2.        Metode Perencanaan

Menentukan rancangan sistem, alat, serta program aplikasi yang akan digunakan dalam pembuatan Sistem peringatan jarak bersuara

3.        Metode Perancangan

Proses pembuatan Sistem peringatan jarak bersuara Pembuatan program HC-SR04  sebagai input dan output speaker dan buzzer  pada Arm,

4.        Pengujian Alat

Melakukan pengujian Sistem peringatan jarak bersuara apakah sudah sesuai rencana atau belum.

5.        Tahap Penyusunan Laporan

Menyusun laporan hasil dari pembuatan alat.

4.        PERANCANGAN ALAT

Bab ini akan dibahas tentang perancangan dan  pembuatan  Sistem peringatan jarak bersuara. Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat lunak (software), dan perangkat keras (hardware).

4.1    Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun sistem yang digunakan adalah:

1.        HC-SR04

2.        ARM

3.        Speaker

4.        buzzer

5.        Module DF player

4.2    Perancangan Diagram Blok

Blok diagram alat ukur tinggi benda ini menggunakan masukan bloetooth dan luarannya ditampilkan lampu melalui relay terlebih dahulu. Berikut ini adalah blok diagram Sistem Peringatan Jarak Bersuara :

Gambar Diagram Blok

Keterangan:

1.        Sensor HC-SR04 berfungsi untuk mengirimkan printah berupa jarak

2.        Mikrokontroler Arm berfungsi sebagai pengolah atau pemroses data.

3.        DF Player  sebagai pengontrol pemutaran musik.

4.        Buzzer dan Speaker berfungsi sebagai output hasil printah.

5.        Power supply sebagai penyuplai sumber tegangan.

4.3  Cara Kerja Alat

Alat pengukur jarak aman mobil dengan sensor ultrasonik bekerja pada tegangan 5 volt. Sumber dihubungkan dengan arduino sebagai pemroses. Saat alat bekerja, sensor HC-SR04 akan membaca jarak benda yang ada di depannya.df player berfungsi untuk mentransmisikan file audio dari SD Card ke mikrokontroller ARM. Sebagai indikator digunakan Buzzer dan Speaker.

Speaker dan buzzer akan berbunyi bila jarak mobil dengan benda di depannya < 15cm. Speaker dan buzzer akan mati bila jarak mobil dengan

benda di depannya > 15cm

4.4    Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem. Perangkat lunak untuk alat ini menggunakan software Arm. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuatlah diagram alir sebagai berikut:

Gambar Diagram Alir

Gambar Diagram Pengawatan

5.        PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Setelah dilakukan perancangan, pembuatan, serta pengujian dan analisis pada Tugas Akhir ini,dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.

1.      Sensor ultrasonik, pada alat ini, berfungsi untuk mendeteksi jarak

2.      df player berfungsi untuk mentransmisikan file audio dari SD Card ke mikrokontroller ARM

3.      Speaker dan Buzzer digunakan sebagai indikator dan batasan jarak

REFERENSI

https://mikroavr.com/sensor-HC-SR04-atmega/

http://www.geraicerdas.com/mikrokontroler/module/DF Player-detail

LINK:

Laporan Proyek ARM  : Klik Disini

Paper Proyek ARM      : Klik Disini

PPT Proyek ARM        : Klik Disini
Program ARM              : Klik Disini

BIODATA

Nama penulis: Bimacaesar Prawira Gumilang. Penulis dilahirkan di Semarang . Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Islam Al – Azhar 14 Semarang, SMPN 21 Semarang, dan SMAN 4 Semarang. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.1.03. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email: bimzcaesar5@gmail.com.

Nama penulis Rizqi Mardika Adi Pratama. Penulis dilahirkan di kota Semarang 17 Agustus 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK fajar rachma, SDN Pandeanamper 10 , SMP Negeri 39 , dan SMA kesatran 2 Semarang Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.1.17. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi

Rizqi.mardika@gmail.com