Alat Bantu Disabilitas "Tuna Netra"

Iqbal Januar Eka (18051204001)

Aulia Nadhifarin (18051204005)

Ifa Nurtaqiya (18051204057)

ALAT BANTU DISABILITAS

"TONGKAT BANTU TUNANETRA PENDETEKSI HALANGAN MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO"

Prakata

      Mata merupakan salah satu dari panca indra yang sangat penting bagi manusia, dengan adanya mata manusia dapat melihat objek apa yang di lihat dan kemudian mengirim informasi tersebut ke dalam otak kemudian memproses objek apa yang di lihat. Tidak semua manusia memiliki kondisi mata yang normal, ada yang memiliki ganggungan penglihatan di karenakan kecelakaan, faktor usia, faktor penyakit maupun karena faktor kerusakan mata sejak lahir.     Dalam kehidupan sehari-hari penyandang tunanetra mengalami kesulitan untuk beraktifitas di karenakan keterbatasan penginderaan yang di alami, karena aktifitas yang di lakukan lebih bergantung kepada orang lain, maka dari itu kami merancang Tongkat bantu tunanetra untuk membantu aktifitas penyandang tunanetra. Tongkat bantu tunanetra adalah sebuah alat bantu untuk mempermudah dan membantu aktifitas penyandang tunanetra. tongkat bantu tunanetra di lengkapi dengan sensor ultrasonik, buzzer, baterai, LED, serta dinamo getar.      Sensor ultrasonik bekerja sebagai mata bagi penyandang tunanetra. Transmitter pada sensor ultrasonik mengirimkan sinyal pada jarak jangkauan sensor, jika terdapat halangan pada jarak jangkauan maka sinyal akan memantul dan di terima oleh receiver pada sensor ultrasonik. Kemudian tongkat bantu akan mengeluarkan peringatan berupa suara           (buzzer) serta  getar   jika terdapat halangan pada sekitar tongkat.Dengan adanya Tongkat bantu tunanetra berteknologi sensor ultrasonik, dalam setiap aktifitas Penyandang tunanetra tidak lagi bergantung pada orang lain, melainkan penyandang tunanetra dapat dengan mandiri melakukan aktifitas.

Unsur yang terdapat pada Objek

1.      Gelombang Ultrasonik

            Gelombang ultrasonik merupakan gelombang akustik yang memiliki frekuensi mulai 0 kHz hingga sekitar 20 MHz.frekuensi kerja yang digunakan dalam gelombang ultrasonik bervariasi tergantung pada medium yang dilalui, mulai dari kerapatan rendah pada fasa gas, cair hingga padat. Ketika gelombang ultrasonik menumbuk suatu penghalang maka sebagian gelombang tersebut akan  dipantulkan sebagian diserap dan sebagian yang lain akan diteruskan (Ulfah, 2011).

2.      Sensor Ultrasonik

         Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik.Pada sensor ini gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah benda yang disebut piezoelektrik. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Sensor ultrasonik secara umum digunakan untuk suatu pengungkapan tak sentuh yang beragam seperti aplikasi pengukuran jarak. Alat ini secara umum memancarkan gelombang suara ultrasonik menuju suatu target yang memantulkan balik gelombang kearah sensor.

Kemudian sistem mengukur waktu yang diperlukan untuk pemancaran gelombang sampai kembali kesensor dan menghitung jarak target dengan menggunakan kecepatan suara dalam medium.Rangkaian penyusun sensor ultrasonik ini terdiri dari transmitter, reiceiver, dan komparator. Selain itu, gelombang ultrasonik dibangkitkan oleh sebuah kristal tipis bersifat piezoelektrik (Ulfah, 2011)

Gambaran Singkat Rangkaian dengan diagram blok

Diagram blok digunakan untuk memudahkan dalam perancangan dan memahami cara kerja dari alat. Diagram blok memuat gambaran singkat tentang cara kerja alat secara keseluruhan.Adapun diagram blok dari alat dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Penjelasan dari diagram blok adalah sebagai berikut, Catu daya battery DC mensuplai Daya / power yang di gunakan oleh seluruh rangkaian elektronika, switch berperan sebagai pemutus maupun penyambung aliran listrik DC dari Catu daya ke Mikrokontroler arduino, Mikrokontroler berperan sebagai tempat untuk mengolah data dan pengambil keputusan terhadap kondisi yang telah di deteksi oleh sensor ultrasonik, sensor ultrasonik melakukan pendeteksi kondisi sekitar dengan menggunakan sifat gelombang ultrasonik yang kemudian mengirim hasil deteksi kepada mikrokontroler , Hasil dari pendeteksian oleh sensor ultrasonik akan di terjemahkan oleh mikrokontroler dalam bentuk peringatan berupa sinyal suara  (buzzer) maupun sinyal getar /DC vibrator, sinyal tersebut mempunyai arti bahwa ada halangan benda pada jarak jangkauan sensor ultrasonik.

Perancangan Mekanik pada Tongkat

Perancangan Mekanik alat pada Tongkat dimulai dari menggambar sketsa pada gambar 4. Sensor ultrasonik pada tongkat akan mendeteksi halangan pada jarak jangkauan sensor, jika terdapat halangan maka sensor ultrasonik akan mengirim sinyal ke mikrokontroler kemudian Buzzer dan Vibrator akan menyala sebagai tanda peringatan adanya halangan pada sekitar tongkat.

Rangkaian Sensor Pada Arduino

Rangkaian sensor Ultrasonik pada Tongkat berfungsi sebagai pendeteksi halangan maupun benda yang berada pada jarak jangkauan sensor, Adapun skema dari

Sensor ultrasonik mendapat sumber tegangan dari baterai 5 volt, pin 8 merupakan pin penerima gelombang ultrasonik (Receiver) sedangkan pin 9 merupakan pin pengirim gelombang ultrasonik (transmitter).

Rangkaian Vibrator

 
      Vibrator    merupakan   komponen elektonik yang berfungi untuk menggetarkan benda, cara kerja vibrator yaitu berputar seperti dinamo hingga menghasilkan getaran. Pada perancangan alat ini buzzer diatur oleh mikrokontroller 328 dengan board arduino uno, buzzer ini dihubungkan pada port B.12 dan diberi arus 5volt DC. Keterangan lebih jelas lihat gambar dibawah ini.

Rangkaian Keseluruhan

       Pada perancangan alat keseluruhan ini mempunyai 4 komponen penting yaitu arduino uno sebagai papan letak dan pengatur semua komponen. Sensor ultrasonic sebagai pengukur jarak, sensor ini mempunyai 4 kaki yang terhubung langsung ke arduino uno vcc, ground, trig, echo. Buzzer sebagai tanda jika mendekati penghalang didepan sensor, buzzer ini terhubung pada ground dan port B3 pada arduino dan yang terakhir adalah baterai yang menyuplai listrik untuk arduino dan komponen lainnya.

Flowchart

Agar progam yang dibuat sesuai dengan perangkat keras yang telah dibuat, maka kiranya perlu dibuat suatu alur progam sehingga algoritma progam dapat terstruktur dan jelas. Alur perancangan perangkat lunak yang dibuat hanya berdasarkan subrutin yang akan digunakan mengingat keterbatasan dari pemakaian flowchart itu sendiri yang terbatas pada bagian - bagian yang bersinggungan dengan input dan output saja.

Pada keadaan awal sensor ultrasonik memancarkan bunyi hingga mengenai obyek/penghalang dan memantulkannya kembali ke sensor, kemudian arduino menghitung jarak pantulan tadi dan mengkenversikannya ke centimeter kemudian arduino mengaktifkan buzzer dengan bunyi yang dijeda 0,2 detik apabila jarak kurang dari 50cm selain itu jika jarak lebih dari 50cm dan kurang dari 150cm maka buzzer akan berbunyi dengan jeda 1 detik dan jika lebih dari 150cm maka buzzer akan diam.

DAFTAR PUSTAKA

Anung Budi Nugroho, 2011, Perancangan Tongkat Tuna Netra Menggunakan Teknologi Sensor Ultrasonik Untuk Membantu Kewaspadaan dan Mobilitas Tuna Netra, Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Bin, Ladjamudin, Al-Bahra. 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Boy, 2010 . Indiktor Akustik Buzzer”, http://elektronikatelkom.blogspot.co m/

2010/06/indicator-akustik- buzzer.html

Djuandi,Feri.       2011.           Pengenalan    Arduino. http://www.TokoBuku.com/arduino- pengenalan.PDF

Handri Jir Azhar, 2011, TERA: Tongkat Cerdas untuk Tunanetra dengan Pemanfaatan Barang Bekas, PKM, Fakultas Teknik, Universitas Tanjng Pura, Pontianak.

Handritoar.           2011.            Berkenalan    Dengan Arduino. Gramedia, Jakarta

Hallahan, D.p. & Kauffman, , 1991, Exceptional children introducvtion to special Edition.Virginia:Prentice hall International.