Sarung Tangan untuk Tuna Netra
Aziz Mustofa1, Bagus Bintang Febianda2, Cornelia Donarvi
Permatasari3, Yeni Eka Pratiwi4
Samuel Beta
Email : 1azizmustofa83@yahoo.co.id, 2bagusbintang77@gmail.com, 3corneliadonarvi28@gmail.com,
4yennprtw1506@gmail.com,
Jurusan Teknik
Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri
Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H.,
Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id
Abstrak— Sarung tangan tepat guna bagi penyandang tuna netra yang dilengkapi
dengan sensor jarak HC-SR04, bisa menghasilkan bunyi, serta getaran apabila mendeteksi barang
maupun manusia disekitar pengguna,
lebih efektif dalam hal pemakaian dan penyimpanan. (Abstrak)
Keywords—Sarung tangan, Sensor Jarak, Bunyi, Getaran (key words)
I. PENDAHULUAN
Dewasa
ini, perkembangan dan kemajuan teknologi digital yang begitu pesat menyebabkan
perubahan yang sangat signifikan terhadap kehidupan manusia. Perkembangan
teknologi sudah membantu dalam penyelesaian pekerjaan. Dalam bidang apapun,
termasuk di dalamnya pembuataan alat bantu pengenalan lingkungan tuna netra.
Sebagaimana kita ketahui alat bantu yang sifatnya tradisonal masih dirasa
kurang membantu dalam penanganan pengenalan lingkungan tuna netra.
Tuna
netra adalah istilah umum yang digunakan untuk kondisi seseorang yang mengalami
gangguan atau hambatan dalam penglihatannya. Alat bantu bagi tuna netra dengan
menggunakan tongkat stainless steel, yaitu berwarna putih dengan sensor di
bagian
tengahnya. Akibat hilang atau berkurangnya fungsi indra penglihatannya maka
peyandang tuna netra berusaha memaksimalkan fungsi indra-indra yang lainnya
seperti perabaan, penciuman, pendengaran, dan lain sebagainya, terkadang juga
mereka menemukan kesulitan dalam mencari jalan dari suatu tempat ke tempat lain
dengan menggunakan tongkat tradisional tersebut. Memang benar tongkat berfungsi sebagai
petunjuk jalan dan untuk mempermudah aktifitas sehari-hari dan juga tongkat
sebagai pengganti mata. Tetapi tongkat juga masih terdapat kelemahan di dalam.
tongkat tradisional dimana juga tersebut susah untuk mengenali suatu benda yang
ada di depan kita. yang sering kali tuna netra gunakan adalah menggunakan
perkiraan ketika memasuki jalan yang naek.
Untuk
membuat alat bantu tersebut, dibutuhkan sebuah perangkat lunak dan perangkat
keras. Dimana untuk mengendalikan perangkat keras tersebut dibutuhkan sebuah
mikrokontroler, yaitu sebuah komponen elektronik yang dapat bekerja sesuai
dengan program yang diisikan ke dalam memorinya seperti layaknya sebuah
komputer yang sangat sederhana. Mikrokontroler sangat cocok digunakan dengan
tujuan yang spesifik karena perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya
program kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar,
sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk
register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan. Tuna netra adalah individu yang memiliki
hambatan dalam penglihatan. Tuna netra dapat diklasifikasikan kedalam dua
golongan, yaitu: buta total (Blind) dan low vision. Definisi Tuna netra menurut
Somantri (2006) adalah individu yang memiliki lemah penglihatan atau akurasi
penglihatan kurang dari 6/60 setelah dikoreksi atau tidak lagi memiliki
penglihatan. Penyandang cacat netra merupakan individu yang indera
penglihatannya (kedua-duanya) tidak berfungsi sebagai saluran penerimaan
informasi dalam kegiatan harian seperti halnya orang awas (Somantri, 2006).
Karena tuna netra memiliki keterbataan dalam indra penglihatan maka proses
pembelajaran menekankan pada alat indra yang lain yaitu indra peraba dan indra
pendengaran. Oleh karena itu prinsip yang diperhatikan dalam memberikan
pengajaran kepada individu tuna netra adalah media yang digunakan harus bersifat
tactual dan bersuara, contohnya adalah penggunaan tulisan braille, gambar
timbul, benda model dan benda nyata. Sedangkan media yang bersuara adalah tape
recorder dan peranti lunak JAWS.[1]
Untuk mengatasi
permasalahan tersebut, maka dibuatlah sarung tangan tunanetra sebagai pengganti
tongkat tunanetra. Sarung tangan yang dilengkapi dengan sensor jarak HC-SR04,
bunyi yang dihasilkan dari buzzer dan
getaran dari motor getar ini dinilai lebih efektif untuk digunakan sehari-hari.
Untuk pemakaian dan penyimpanannya juga akan lebih mudah. Alat ini menggunakan
baterai sebagai catu daya, yang artinya dapat diisi kembali apabila dayanya
sudah habis.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sensor Jarak HC-SR04
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 adalah sebuah sensor
yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan
sebaliknya (gambar 2). Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari
pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan
eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai
sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi
ultrasonik).[3]
Gambar
2.1 Skematik Rangkaian Sensor Ultrasonik [4]
Prinsip kerja sensor
ini adalah transmitter mengirimkan sebuah gelombang ultrasonik lalu diukur
dengan waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari objek Lamanya waktu
ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan objek, sehingga jarak sensor
dengan objek dapat ditentukan persamaan :
Keterangan :
s = jarak (meter)
v = kecepatan suara (344 m/detik)
t = waktu tempuh (detik) [5]
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Sensor
Ultrasonik [6]
B. Modul Charger TP4056
TP4056 adalah sebuah charger linier arus-konstan/ tegangan konstan
lengkap digunakan untuk baterai berjenis lithium-ion sel tunggal. Jumlah komponen
eksternal yang rendah membuat TP4056 ideal untuk diaplikasikan pada perangkat
portabel. TP4056 ini juga dapat bekerja menggunakan USB (Universal Serial Bus)
dan adapter termal yang sudah terdapat pada rangkaian tersebut untuk membatasi
suhu ketika terjadi daya berlebih atau suhu lingkungan yang meningkat.
Regulator TP4056 ini juga dapat memutus arus jika daya pada baterai telah
terisi dengan penuh sehingga aman saat akan digunakan untuk pengisian alat
elektronik.
Gambar
2.3 Modul Charger TP4056
C. Arduino Nano
Arduino adalah
pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring
platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai
bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa
pemrograman sendiri. (Hendriono, 2010).[7]
Arduino Nano merupakan
salah satu jenis mikrokontroler yang berukuran kecil yang berbasis pada
teknologi ATMEGA 328. Arduino jenis ini fungsinya hampir sama dengan
mikrokontroler Arduino lainnya, perbedaan yang signifikan yaitu ukuran dari
mikrokontroler yang lebih kecil. Arduino Nano ini menggunakan mini-B USB
sebagai konektor dan tidak terdapat jack power DC. Arduino ini diproduksi oleh
Gravitect.[8]
Gambar 2.4 Arduino Nano Tampak Depan
Gambar 2.5 Arduino Nano Tampak Belakang
D.
Passive
Buzzer
Yudhosetyo (2011)
mengartikan buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.[9] 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.[10]
Gambar 2.6 Passive Buzzer
E.
Motor Getar
Motor DC Getar Menurut
Radita Arindya (2012) motor arus searah (DC) adalah motor yang menggunakan
sumber tegangan DC dan pada umumnya digunakan pada torsi yang relative kecil
dan menggunakan magnet permanen. Selanjutnya menurut Sumardi (2012) motor DC
adalah perangkat mesin pertama yang mengkonversi besaran listrik menjadi
besaran mekanik. Franky (2011)
mengatakan motor DC sering digunakan dalam rangkaian elektronika untuk
menggerakkan roda. Motor DC aktif jika pin-pinnya dihubungkan ke kabel positif
dan kabel negatif tegangan DC. Jika pin-pin motor DC dihubungkan ke baterai,
motor DC akan berputar searah. Jika ingin motor DC berputar berbalik arah,
pemasangan kabel pada motor DC dibalik.[9]
Gambar 2.7 Motor DC
Sumber: (http://elektronika-dasar.com)
III. PERANCANGAN
Bab ini membahas keseluruhan dari
perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem terdiri dari
perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan
perangkat lunak. Gambar 3.1 merupakan diagram blok sistem secara keseluruhan.
A.
Diagram Blok
Sistem
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
B.
Cara Kerja
Diagram Blok Sstem
Langkah
utama untuk menjalankan sistem adalah menekan sakelar ON/OFF. Saat sakelar
posisi ON, maka arduino akan menyala dan sistem dapat dijalankan. Sensor jarak
HC-SR04 akan mendeteksi keberadaan objek disekitar penggna yang kemudian akan
diproses oleh arduino. Hasil dari proses tersebut akan menghasilkan suara yang
dikeluarkan oleh buzzer. Semakin dekat jarak objek terhadap sensor, maka suara
yang dihasilkan oleh buzzer akan semakin cepat disertai dengan getaran yang
dihasilhkan oleh motor getar. Semua komponen tersebut akan diletakkan pada
kotak kecil yang nantinya ditempelkan secara tidak permanen pada sarung tangan.
Yang artinya sarung tangan tersebut dapat dengan mudah dibersihkan tanpa
khawatir akan merusak komponen elektroniknya.
C.
Perancangan
Elektronik
Komponen-komponen
yang digunakan disusun pada sebuah papan PCB dengan susunan sebagai berikut :
Gambar 3.2 Gambar Pengawatan pada
PCB
D. Gambar Pengawatan
Gambar 3.3 Pengawatan
Luar
Gambar 3.4 Pengawatan Dalam
Gambar 3.5 Pengawatan Zoom-in
E. Gambar Rangkaian Lengkap
F.
Gambar
Diagram Alir
Gambar 3.7 Gambar Diagram Alir pada
Arduino
IV. PERANCANGAN MEKANIK
Pada alat ini menggunakan kotak
kecil untuk meletakkan komponen-komponen yang digunakan.Kotak ini nantinya akan
dipasang secara tidak permanen pada sarung tangan dengan menggunakan perekat.
Sedangkan sensr jarak HC-SR04 akan dipasang pada sarung tangan menggunakan
perekat dan kemudian dihubungkan pada sitem menggunakan kabel jumper.
Gambar
4.1 Gambar Kotak komponen
Gambar
4.2 Kotak komponen yang direkatkan pada Sarung Tangan Tuna Netra
Gambar
4.3 Posisi Sensor Jarak HC-SR04 pada Sarung Tangan Tuna Netra
V. PENGUJIAN DAN ANALISA
Ada beberapa tahap pengujian
yang akan dibahas pada bab ini. Tahap-tahap yang dibahas yaitu pengujian
perangkat hardware, pengujian pin-pin yang digunakan pada Arduino Nano,
pengujian sensor jarak HC-SR04, pengujian daya baterai, pengujian buzzer dan
motor getar sebagai luaran.
A.
Tabel Hasil
Pengukuran
Tabel 5.1
Tabel Hasil Pengukuran Sarung Tangan Tunanetra
B.
ANALISA
Dari hasil percobaan,
sensor jarak HC-SR04 mampu mendeteksi objek dengan baik dan didapatkan hasil
seperti pada tabel 5.1. Jarak terdekat yang terukur oleh sensor adalah 3 cm,
dengan jeda bunyi buzzer nyala 100 ms dan buzzer mati 40 ms. Begitu juga dengan
jeda pada motor getar. Untuk jarak terjauh yang dapat terukur oleh sensor
adalah 50 cm, dengan jeda bunyi buzzer nyala 100 ms dan buzzer mati 1000 ms.
Sedangkan pada motor getar juga memiliki jeda yang sama seperti pada sensor
jarak HC-SR04.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi
kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek
arduino ini.
A.
Kesimpulan
1.
Dengan adanya
Sarung tangan Tunanetra ini, dapat memudahkan para penyandang tunanetra sebagai
penanda adanya halangan suatu objek yang ada disekitar pengguna saat sensor
mendeteksi.
2. Adanya sensor HC-SR04 berfungsi untuk mendeteksi
penghalang/objek yang terdapat di dekat pengguna sesuai jarak yang dapat
dijangkau oleh sensor. Jika objek terdeteksi maka sensor ON, lalu akan diproses
oleh Arduino Nano, yang kemudian mengaktifkan buzzer dan motor getar. Saat
sensor dijauhkan dari objek, maka sensor akan OFF.
B.
Saran
1.
Untuk proyek
selanjutnya bias dikembangkan lagi untuk desain bias lebih diringkas.
2. Ditambah intidator suara untuk setiap jarak yang
diukur oleh sensor.
VII. DAFTAR PUSTAKA
[1] C. Setiawan, “Prototype Alat Bantu Tuna Netra Berupa Tongkat
Menggunakan Arduino dan Sensor Ultrasonik,” J-Intech, vol. 5, no. 2,
2017.
[2] Andreas and W.
Wendanto, “Tongkat Bantu Tunanetra Pendeteksi Halangan Menggunakan Sensor
Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Arduino,” Ilm. Go Infotech, vol. 22,
no. 1, pp. 24–30, 2016.
[3] R. C. G.
Tangdiongan, E. K. Allo, and S. R. U. A. Sompie, “Rancang Bangun Alat Bantu
Mobilitas Penderita Tunanetra Berbasis Microcontroller Arduino Uno,”
UNIVERSITAS SAM RATULANGI, 2017.
[4] M. K. Saidul, A.
R. Hakim, and B. Harpad, “Tongkat Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik
Berbasis Mikrokontroler Atmega 16,” Tek. Inform. STMIK Widya Cipta
Dharma.Teknologi Informasi, Politek. Negeri Samarinda, no. 25, pp. 96–102,
2017.
[5] B. Arasada and B.
Suprianto, “Aplikasi Sensor Ultrasonik Untuk Deteksi Posisi Jarak Pada Ruang
Menggunakan Arduino Uno Aplikasi Sensor Ultrasonik Untuk Deteksi Posisi Jarak
Pada Ruang Menggunakan Arduino Uno Bakhtiyar Arasada Bambang Suprianto,” J.
Tek. Elektro, vol. 6, no. 2, pp. 137–145, 2017.
[6] E. S. Purnomo, A.
F. Rochim, and E. D. Widianto, “Handsight: Hand-Mounted Device untuk Membantu
Tunanetra Berbasis Ultrasonic dan Arduino,” J. Teknol. dan Sist. Komput.,
vol. 3, no. 1, pp. 51–57, 2016.
[7] A. I. Ahmad
Fauzan, Tjut Awaliyah Zuraiyah, “Rancang Bangun Alat Bantu Untuk Tunanetra
Menggunakan Sensor Ultrasonik Dan Sistem Penentuan Lokasi Berbasis Mobile,”
RANCANG BANGUN ALAT BANTU UNTUK TUNANETRA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN
SISTEM PENENTUAN LOKASI BERBASIS MOBILE Ahmad Fauzan, Tjut Awaliyah Zuraiyah1,
Agus Ismangil2 Program Studi Ilmu Komputer Fakultas MIPA – U, 2016.
[8] A. IRAWAN,
“SEPATU ALAT BANTU TUNANETRA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 DAN SENSOR
WARNA TCS3200 BERBASIS ARDUINO NANO ATMEGA 328,” UNIVERSITAS LAMPUNG, 2018.
[9] S. Suhaeb,
“Desain Tongkat Elektronik Bagi Tunanetra Berbasis Sensor Ultrasonik Dan
Mikrokontroller Atmega8535,” J. Sci. Pinisi, vol. 2, Nomor 2, pp.
131–136, 2016.
[10] I. Mahdi, “Rancang
Bangun Sistem Pendeteksi Penyusup Menggunakan Sensor Passive Infrared Dengan
Bunyi Alarm Dan Mengirim Pesan Singkat,” UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTA,
2018.
LAMPIRAN
1. Jurnal
2. Presentasi
3. Diagram Blok
4. Diagram Alir
6. Pengawatan
BIODATA PENULIS
Aziz Mustofa. Penulis
dilahirkan di Kota Semarang, 26 April 1998. Penulis telah menempuh pendidikan
formal di SD Negeri 4 Pudak payung Semarang, SMPN 12 Semarang, dan SMAN 9
Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3)
di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM.
3.32.16.1.04.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : azizmustofa83@yahoo.co.id
Bagus Bintang Febianda.
Penulis dilahirkan di Kabupaten Semarang, 6 Febuari 1998. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kupang 1 Ambarawa, SMPN 2 Ambarawa, dan
SMKN 2 Salatiga. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru
diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.16.1.05.
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail
: bagusbintang77@gmail.com
Cornelia Donarvi
Permatasari. Penulis dilahirkan di Kota Semarang, 28 Agustus 1997. Penulis
telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Panjang 2 Ambarawa, SMPN 2
Ambarawa, dan SMA Islam Hidayatullah Semarang. Pada tahun 2016 penulis
mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri
Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.06.
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail
: corneliadonarvi28@gmail.com
Yeni Eka Pratiwi. Penulis
dilahirkan di Kota Waringin Timur, 15 Juni 1998. Penulis telah menempuh
pendidikan formal di SD Negeri 2 Jurug Boyolali, SMPN 2 Mojosongo Boyolali, dan
SMAN 1 Teras Boyolali. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru
diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.16.1.24.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : yennprtw1506@gmail.com
Ok memang bagus 😆
BalasHapus