Blind Sonar

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

Blind Sonar Sebagai Alat Bantu Berjalan

Bagi Penyandang Tuna Netra

BIDANG KEGIATAN:

PKM-T (Bidang Penerapan Teknologi)Diusulkan Oleh :

Indra Darmawan Budi Apri Setiawan Sugiarto

08/269240/TK/34359 08/269158/TK/34302 08/270359/TK/34532

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2011

Blind Sonar Sebagai Alat Bantu Berjalan Bagi Penyandang Tuna Netra HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan : Blind Sonar Sebagai Alat Bantu Berjalan Bagi Penyandang Tuna Netra 2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-P ( ) PKM-T 3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) MIPA ( ) Sosial Ekonomi ( ) Pendidikan 4. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Jurusan : Indra Darmawan Budi : 08/269240/TK/34359 : Teknik Elektro dan Teknologi Informasi : Universitas Gadjah Mada : Pogung Kidul RT 02 RW 49 No 05 Sleman Yogyakarta. 087899171691 f. Alamat email : [email protected] : 3 orang ( ) PKM-K ( ) PKM-M ( ) Pertanian ( ) Teknologi dan Rekayasa ( ) Humaniora ( ) PKM KC

d. Universitas e. Alamat Rumah dan No.Tel./HP

5. Anggota Pelaksana Kegiatan/ Penulis 6. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIP c. Alamat Rumah dan No.Tel./HP

: Bambang Sugiantoro : : : Rp 9.000.000,00 : Rp 0,00 : 5 bulan Yogyakarta, 30 September 2011

7. Biaya Kegiatan Total a. Dikti b. Sumber lain (sebutkan) 8. Jangka Waktu Pelaksanaan

Menyetujui Wakil Bidang Kemahasiswaan, Penelitian, Dan Kerja Sama Fakultas Teknik ( Prof. Ir. Jamasri, Ph.D ) NIP. 196107041988031002 ( Indra Darmawan Budi ) NIM. 08/269240/TK/34359 Dosen Pendamping Ketua Pelaksana Kegiatan

Direktur Kemahasiswaan Universitas Gadjah Mada

(Drs. Haryanto, M.Si, ) NIP . 195805021987031002

() NIP.

Program Kreativitas Mahasiswa 2011

i

Blind Sonar Sebagai Alat Bantu Berjalan Bagi Penyandang Tuna Netra

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................................................................. I DAFTAR ISI ....................................................................................................................................................... II DAFTAR GAMBAR............................................................................................................................................. II A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. 1) 2) JUDUL ...................................................................................................................................................... 1 LATAR BELAKANG MASALAH ................................................................................................................... 1 PERUMUSAN MASALAH ........................................................................................................................... 1 TUJUAN.................................................................................................................................................... 1 LUARAN YANG DIHARAPKAN ................................................................................................................... 2 KEGUNAAN .............................................................................................................................................. 2 TINJAUAN PUSTAKA................................................................................................................................. 2 METODE PENELITIAN/PELAKSANAAN ...................................................................................................... 5 JADWAL KEGIATAN .................................................................................................................................. 8 RANCANGAN BIAYA ................................................................................................................................. 8 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................................... 9 LAMPIRAN ............................................................................................................................................. 10 BIODATA KETUA SERTA ANGGOTA KELOMPOK ...................................................................................... 10 BIODATA DOSEN PENDAMPING .......................................................................................................... 14

Daftar GambarGambar 1. Prinsip SRF 04 ............................................................................................................................ 3 Gambar 2. Skema Blind Sonar ..................................................................................................................... 5 Gambar 3. SRF 04 ........................................................................................................................................ 6 Gambar 4. Visualisasi Blind Sonar ............................................................................................................... 7


ii


A. JUDUL Judul Penelitian : Blind Sonar Sebagai Alat Bantu Berjalan Bagi Penyandang Tuna Netra B. LATAR BELAKANG MASALAH Mata merupakan salah satu sumber informasi yang vital bagi manusia. Konsekuensinya, bila seseorang mengalami gangguan pada indera penglihatan, maka aktifitas yang dapat mereka lakukan akan menjadi sangat terbatas, karena mata merupakan sensor untuk merekam keadaan atau kondisi di lingkungan yang kemudian sinyal hasil rekaman ini diolah oleh otak, sehingga manusia bisa mengerti tentang apa yang dilihatnya. Seperti halnya yang dialami bagi penyandang tuna netra. Pada umumnya penyandang tunanetra menggunakan tongkat untuk mengetahui obyek yang ada disekitarnya, tongkat biasa digunakan di luar ruangan, tetapi tidak dipakai jika berada di dalam ruangan karena takut merusak barang-barang pecah belah. Selain itu biasanya tongkat hanya digunakan untuk mendeteksi atau meraba benda atau halangan yang ada di bawah, ini menjadi kekurangan dari tongkat karena penyandang tunanetra akan mengalami kesulitan untuk mendeteksi halangan yang ada di atasnya yang bisa mengakibatkan terbentur, kesulitan juga dialami untuk mengetahui jarak obyek yang ada disekitarnya, misalnya orang yang diajak bicara. Dengan kemajuan di bidang teknologi maka dibuat suatu alat yang menggunakan prinsip gelombang ultrasonik untuk mendeteksi keberadaan suatu obyek. Gelombang ultrasonik akan dipancarkan dan gelombang yang mengenai suatu obyek akan dipantulkan kembali. Gelombang pantul akan diterima akan diolah oleh mikrokontroler. Dari hasil olah Mikrokontroler tersebut dapat dihasilkan suatu informasi tentang keberadaan obyek tersebut sekaligus mengukur jarak antara obyek dengan alat. C. PERUMUSAN MASALAH 1. Apakah alat yang dibuat bisa menggantikan tongkat yang selama ini digunakan? 2. Apakah alat yang dibuat ini bisa diterima oleh masyarakat? D. TUJUAN Tujuan dari pembuatan alat ini adalah: 1. Membantu permasalahan yang dialami oleh penyandang tuna netra dalam berjalan menentukan arah. 2. Menggantikan fungsi tongkat pembantu pada penyandang tuna netra dengan tambahan fungsi untuk mengatasi permasalahan yang ada.


1


E. LUARAN YANG DIHARAPKAN Dari hasil analisis yang kami lakukan luaran yang diharapkan adalah sebagai berikut: 1. Alat yang kami buat dapat membantu penyandang tuna netra dalam menentukan arah jalannya berdasarkan sensor jarak. 2. Penyandang tuna netra dapat terbantu dalam menghindari lubang yang ada di jalan serta menghindari ancaman benturan di kepala akibat ranting pohon dan sejenisnya. F. KEGUNAAN Manfaat dan hasil yang diperoleh dari pembuatan alat ini diharapkan dapat digunakan sebagai berikut: 1. Bagi Penyandang Tuna Netra Dengan adanya alat bantu magic stick ini, dapat mempermudah dan membantu penyandang tuna netra berhati-hati dalam berjalan. 2. Bagi Masyarakat Dengan adanya alat bantu magic stick ini kami harapkan dapat meningkatkan kepedulian masyarakat dalam membantu dan menolong meringankan beban penyandang tuna netra serta memberikan wawasan dan pengetahuan kepada masyarakat bahwa penyandang tuna netra mampu menggunakan teknologi serta dapat lebih mandiri dalam menjalani hidup. G. TINJAUAN PUSTAKA Secara umum ketunanetraan atau hambatan penglihatan (visual impairment) dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori besar, yaitu buta total (totally blind) dan kurang lihat (low vision) (Friend 2005:412) Seorang dikatakan low vision jika mengalami kesulitan dalam menyelesaikan tugastugas visual seperti membedakan gelap terang, menerka posisi benda, dan lain-lain serta seseorang tersebut masih cenderung menfungsikan indera penglihatannya dalam kehidupan sehari-hari. Blindness (kebutaan) menunjuk pada seseorang yang tidak mampu melihat atau hanya memiliki persepsi cahaya (huebner dalam Friend, 2005:412). Seseorang dikatakan buta (blind) jika mengalami hambatan visual yang sangat berat bahkan tidak dapat melihat sama sekali. Orientasi dan Mobilitas Penyandang hambatan penglihatan mengalami keterbatasan gerakan di lingkungan mereka. Agar dapat mandiri mereka harus dapat mengenal suasana di sekitarnya dan


2


hubungannya dengan lingkungan tersebut, yang disebut orientasi. Selain itu, mereka juga perlu bergerak dengan aman dan efektif di lingkungannya tersebut atau juga disebut mobilitas. (Smith. J. David : ed, Sugairmin; Baihaqi, 2006) Orientasi merupakan proses berpikir dan mengolah informasi yang mengandung tiga pertanyaan pokok, yaitu : 1) di mana saya, 2) ke mana tujuan saya, 3) bagaimana saya bisa sampai ke tujuan tersebut. Sedangkan ketunanetraan tersebut membatasi kemampuan orang untuk melakukan orientasi. Dan disebabkan hilangnya kemampuan visualnya maka kemampuan mobilitas seorang penyandang tunanetra pun terbatasi. Oleh karena itu diperlukan pengetahuan bagi penyandang tuna netra untuk mengembangkan kemampuan mereka dalam melakukan orientasi dan mobilitas. Hal tersebut dikelompokkan ke dalam 6 komponen, yaitu: Landmark (ciri medan) Numbering system (sistem penomoran) Compass direction (arah mata angin) Clues (tanda-tanda) Measurement (pengukuran) Self familiarization (memfamiliarkan diri)

Upaya Menggunakan Teknologi dengan Ultrasonik sebagai pengukur jarak Seperti yang kita tahu penyandang tuna netra memiliki keterbatasan dalam proses mengenali medan dari lingkungannya. Keterbatasan ini dapat diminimalisir, salah satunya secara konvensional maka penyandang tuna netra memakai tongkat untuk mengenali lingkungannya. Akan tetapi seperti yang kita tahu tongkat disini memiliki banyak kelemahan seperti yang telah dijelaskan di bab awal. Oleh karena itu keterbatasan hal ini dicoba diselesaikan dengan mengaplikasikan teknologi di antaranya menggunakan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanis yang mempunyai daerah frekuensi di atas 20 KHz. Karena nilai frekuensinya yang tinggi, gelombang ini lebih mudah diarahkan dan biasa digunakan dalam aplikasi pengukuran jarak. Alat yang akan dibuat ini memanfaatkan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi suatu obyek berdasarkan ilustrasi sebagai berikut : Waktu adalah variabel yang berisi waktu tempuh untuk 2 kali jarak yang diukur. Jarak adalah variabel yang digunakan sebagai data waktu pantul dalam ms (mili detik) dan jarak yang diukur dalam satuan cm (centimeter). Kecepatan adalah konstanta, berisi kecepatan suara di udara yaitu 34,4 cm/ms.Gambar 1. Prinsip SRF 04


3


Prinsip Kerja Modul Ultrasonik dan Mikrokontroller Sensor SRF 04 mendeteksi jarak obyek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik (40 KHz), kemudian mendeteksi pantulannya. SRF 04 memancarkan gelombang ultrasonik sesuai dengan kontrol dari mikrokontroler sebagai pengendali. Gelombang ultrasonik ini melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor. SRF 04 mengeluarkan pulsa output high pada pin SIG setelah memancarkan gelombang ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi, SRF 04 menghasilkan output low pada pin SIG. Lebar pulsa high akan sesuai dengan lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk dua kali jarak ukur dengan obyek. Selanjutnya mikrokontroler ATMega 8 akan memproses untuk menghitung jarak yang diukur. Prinsip Kerja Modul Accelerometer Untuk accelerometer sendiri merupakan suatu modul dimana digunakan untuk mengukur percepatan suatu benda. Accelerometer juga dapat mendeteksi adanya percepatan karena gravitasi bumi yang besarnya 9,8 m/s 2. Terdapat beberapa jenis accelerometer yang dapat digunakan, diantaranya adalah accelerometer dengan 2 axis dan accelerometer dengan 3 axis. Dengan menggunakan accelerometer yang memiliki 3 axis, yaitu pada sumbu x, sumbu y, dan sumbu z, maka output yang dihasilkan dapat digunakan untuk mendeteksi kemiringan accelerometer tersebut dengan acuan percepatan gravitasi bumi. Untuk output dari accelerometer sendiri menggunakan ADC yang akan di feedback-kan ke dalam mikrokontroller. Oleh karena itu dengan penggunaan

accelerometer diharapkan alat blind sonar dapat mendeteksi kemiringannya saat digunakan oleh pengguna, sehingga alat blind sonar dapat menyesuaikan jarak yang diukurnya meskipun kemiringan saat penggunaan berbeda-beda. Prinsip kerja isd4004 ISD4004 merupakan suatu IC yang dapat merekam suara yang berupa signal analog. IC tersebut untuk selanjutnya dapat mengeluarkan hasil rekaman yang telah direkam sebelumnya, yaitu melalui amplifier dan dilanjutkan ke speaker. Dalam hal ini IC ISD4004 ini digunakan untuk memberi pesan berupa suara kepada pengguna apabila ada gangguan di atas yang dapat membentur kepala, ataupun pada saat kondisi baterai yang sudah lemah.


4


H. METODE PENELITIAN/PELAKSANAAN

Mikrokontroller

SRF untuk jarak bawah

SRF untuk jarak atas

Driver motor

Motor

ISD4004 Power Supply Buzzer

Accelerometer

Charger

Gambar 2. Skema Blind Sonar

1. Alat dan Bahan: a. SRF 04 b. Atmega8 c. Motor getar d. Buzzer e. Sistem minimal f. Acceloremeter 2 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah h. Baterai i. Charger j. Casing alat k. Downloader l. Driver motor L293 m. Speaker 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

g. ISD4004


5


2. Cara kerja: a. Sensor Ultrasonik SRF-04

Gambar 3. SRF 04

Sensor Ultrasonik yang digunakan adalah SRF-04, hal ini karena SRF-04 mempunyai performance dan akurasi yang tinggi dalam membaca jarak. Sensor ini juga dapat mengukur jarak pada kemiringan yang cukup besar karena penggunaan gelombang suara sebagai acuannya. Spesifikasi dari sensor SRF-04 adalah sebagai berikut: Vcc Frekuensi Range b. Motor getar Motor getar digunakan sebagai indikator adanya penghalang atau tidak. Jika ada penghalang, maka motor akan berputar dan menghasilkan getaran yang dapat dirasakan oleh pengguna sebagai petunjuk adanya halangan. Untuk halangan yang semakin besar maka getaran akan semakin keras. c. Baterai Sebagai catu daya bagi mikrokontroler dan sensor yang digunakan. Dalam hal ini digunakan battery litium polimer dengan tegangan 7,4 volt. d. ISD4004 + Speaker Digunakan sebagai indikator saat kondisi baterai telah lemah atau saat kondisi baterai telah penuh. Saat baterai telah lemah maka akan mengeluarkan bunyi perintah tertentu. Selain itu saat dilakukan charging, seteleh kondisi baterai penuh maka akan mngeluarkan bunyi perintah untuk segera menghentikan charging. e. Buzzer Digunakan sebagai indikator bahwa ada halangan di atas pengguna yang dapat membentur kepala. Jika ada halangan di atas maka secara otomatis buzzer akan berbunyi. f. ATMega8 Untuk mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega8, dimana memiliki 20 jalur input output yang dihubungkan dengan sensor dan indikator. g. Downloader Digunakan sebagai alat untuk memasukkan program yang telah dibuat ke dalam mikrokontroller : 5 volt : 40 Khz : 1cm 10.7m Arus max. Antarmuka : pulsa trigger dan pulsa echo : 150 mA


6


h. Driver motor L293 Digunakan untuk menguatkan arus yang masuk ke motor getar. Untuk metode pengendalian kecepatan yang digunakan adalah dengan menggunakan PWM (Pulse Width Modulation). i. Accelerometer Digunakan untuk mengukur kemiringan alat saat digunakan. Dengan mengetahui kemiringan alat saat digunakan, maka kemudian dikombinasikan dengan jarak yang diukur oleh SRF sehingga dapat membedakan antara adanya halangan di dekat pengguna dengan halangan yang berada jauh dari pengguna.

Gambar 4. Visualisasi Blind Sonar

Saklar mode dekat : digunakan untuk mode berjalan Saklar mode jauh SRF 04 depan SRF 04 atas Saklar ON/OFF : digunakan untuk mengetahui benda di depannya : digunakan untuk mendeteksi jarak di depan/bawah : digunakan untuk mendeteksi benda berada di atas : berupa saklar pencet untuk meminimalisir penggunaan daya

Alat dibuat dalam bentuk compact dan tersedia stop kontak charging secara khusus untuk disediakan agar bila baterai alat habis dapat di charge langsung.


7


I. JADWAL KEGIATAN Berikut gambaran jadwal kegiatan dan pelaksanaan dari pembuatan alat Blind Sonar : 1. 21 November 26 November 2011 2. 27 November 31 November 2011 3. 1 Desember 9 Desember 2011 4. 10 Desember 6 Februari 2011 5. 7 Februari 31 Maret 2011 6. 1 April 10 April 2011 7. 11 April 30 April 2011 Studi Literatur dan Pengumpulan Data Pembuatan Detail Engineering Design Pembelian dan Pemesanan Bahan Perakitan dan Pembuatan Alat Penyelesaian dan Uji Coba Blind Sonar Evaluasi dan Penyempurnaan Penyusunan Laporan Akhir dan Naskah Publikasi 8. 1 Mei 2011 Pengumpulan Laporan Akhir dan Naskah Publikasi J. RANCANGAN BIAYA RENCANA ANGGARAN BIAYA No Nama Kegiatan 1 Pengeluaran Bahan Baku SRF 04 AT Mega 8 Motor Getar Buzzer ISD4004+speaker Sistem Minimal Baterai Lippo Charger Casing Alat Downloader Driver motor L293 Adaptor SRF cadangan Acceloremeter Sistem Acceloremeter Total Jumlah Barang 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Biaya 1000000 100000 100000 10000 170000 150000 400000 200000 200000 200000 100000 200000 500000 600000 100000 4030000


8


2 Biaya Pengadaan Barang Multimeter Digital Solder Atraktor Bor kecil Sakelar pencet Sakelar jarak jauh Tenol Lem Serba Guna Peralatan Pendukung (Resistor, Kapasitor) Total

1 1 1 1 1 1 1 1 1

450000 50000 40000 100000 15000 10000 25000 30000 300000 1020000

3 Biaya Observasi dan Uji Coba Observasi dan pengumpulan data Pengolahan Data Sewa Laboratorium Total

500000 500000 600000 1600000

4 Lain-lain Pembuatan Laporan awal+akhir Naskah Publikasi Dokumentasi Transportasi Kemitraan Biaya tak terduga Total Jumlah Total

400000 200000 200000 350000 1000000 200000 2350000 9000000

K. DAFTAR PUSTAKA 1. Namawi, Ahmad. 2010. http://file.upi.edu/Direktori/FIP/JUR._PEND._LUAR_BIASA/ 195412071981121-AHMAD_NAWAWI/Gaya_Jalan_Tunanetra.pdf. Diakses tanggal 18 April 2011. 2. Subandi.2010.http://jurtek.akprind.ac.id/sites/default/files/29_39_SUBANDI.pdf. Diakses tanggal 19 April 2011


9


L. LAMPIRAN

1) BIODATA KETUA serta ANGGOTA KELOMPOKA. Ketua Kelompok Nama NIM Jenis Kelamin Agama Tempat dan tanggal lahir Alamat Asal : Indra Darmawan Budi : 08/269240/TK/34359 : Laki-laki : Islam : Metro, 30 November 1989 : Jalan Duku No.7 Pasir Gintung Tanjungkarang Pusat Bandarlampung Alamat di Yogyakarta : Pogung Kidul RT02 RW49 No05 Sleman Yogyakarta No.Handphone Email : 087899171691 : [email protected]

Waktu untuk Kegiatan PKM : 12 jam/ minggu Latar Belakang Pendidikan :

Jenjang Pendidikan SD SMP SMA

Tempat

Tahun Selesai

SD Fransiskus Tanjungkarang SMP Fransiskus Tanjungkarang SMAN 9 Bandarlampung Program S-1 Reguler, Jurusan Teknik Elektro

2002 2005 2008

S1

dan

Teknologi

Informasi

Fakultas

Teknik

-

Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

Yogyakarta, 30 September 2011

Hormat Saya

(Indra Darmawan Budi)


10


B. Anggota Penulisan 1

Nama NIM Jenis Kelamin Agama Tempat dan tanggal lahir Alamat Asal

: Sugiarto : 08/270359/TK/34532 : Laki-Laki : Islam : Samarinda, 1 Juli 1990 : Jl.Kemakmuran Gg. KNPI Dalam Rt.12 No. 31 Samarinda, Kalimantan Timur

Alamat di Yogyakarta No.Handphone Email

: Pogung Rejo 403 B Sleman, DI Yogyakarta : 0857343328393 : [email protected]



Tempat

Tahun Selesai

SDN 018 Pelita Samarinda SMPN 1 Samarinda SMAN 10 Melati Samarinda Program S-1 Reguler, Jurusan Teknik Elektro

2002 2005 2008

S1

dan

Teknologi

Informasi

Fakultas

Teknik

-



Hormat Saya

( Sugiarto )


11


C. Anggota Penulisan 2

Nama NIM Jenis Kelamin Agama Tempat dan tanggal lahir Alamat Asal

: Apri Setiawan : 08/269158/TK/34302 : Laki-laki : Islam : Sleman, 22 Agustus 1990 : Gamelan RT 03 RW 31 Sendangtirto Berbah Sleman Yogyakarta

Alamat di Yogyakarta

: Gamelan RT 03 RW 31 Sendangtirto Berbah Sleman Yogyakarta

No.Handphone Email

: 08157 924 924 : [email protected]



Tempat

Tahun Selesai

SD Negeri Klodangan SMP Negeri 2 Berbah SMA Negeri 5 Yogyakarta Program S-1 Reguler, Jurusan Teknik Elektro

2002 2005 2008

S-1

dan

Teknologi

Informasi

Fakultas

Teknik


-


Hormat Saya

( Apri Setiawan )


12


D. Anggota Penulisan 3 Nama NIM Jenis Kelamin Agama Tempat dan tanggal lahir Alamat Asal Alamat di Yogyakarta No.Handphone Email : : : : : : : : :


Jenjang Pendidikan

Tempat

Tahun Selesai


Hormat Saya

(

)


13


2) BIODATA DOSEN PENDAMPINGA. Identitas Dosen Nama NIP Tempat dan Tanggal Lahir Jenis Kelamin Alamat Pendidikan Tertinggi Golongan/Pangkat Jabatan/Fungsional B. Pendidikan/Keahlian 1. Jenjang S1 Perguruan Tinggi Fakultas Lulus 2. Jenjang S2 Perguruan Tinggi Fakultas Lulus 3. Karya Ilmiah dan Hasil Penelitian a. Judul Karya Ilmiah : : : : : : : : : : : : : : :

b. Pengabdian pada Masyarakat :


14

Blind Sonar

Documents

Transcript of Blind Sonar