RANCANGAN ALAT PEMANDU JALAN BAGI KAUM TUNA NETRA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR JARAK

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya

RAHMAT 052408028

PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan

karunia dan rahmatnya sehingga penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan

baik.

Tugas Akhir ini merupakan sebuah syarat mutlak yang harus penulis

selesaikan untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada jurusan Fisika Instrumentasi

di Universitas Sumatera Utara (USU). Adapun judul Tugas Akhir yang penulis

rancang ini adalah RANCANGAN ALAT PEMANDU JALAN BAGI KAUM

TUNA NETRA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR JARAK.

Upaya yang di lakukan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini,

walaupun telah dilakukan semaksimal mungkin, tetapi penulis menyadari masih

jauh untuk tingkat kesempurnaan didalam penyusunan. Oleh sebab itu dengan

kerendahan hati penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun

untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.

Didalam hal ini, berbagai masalah yang timbul dalam proses penyelesaian

Tugas Sarjana ini dapat penulis lalui dengan bantuan moril maupun material dari

berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimah kasih kepada :

1. Kedua orang tua tercinta,serta kelurga yang telah memberikan bantuan dan

dorongan secara moril dan material.

2. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku ketua Departemen Fisika

Instrumentasi dan Dosen pembimbing.

Universitas Sumatera Utara

3. Bapak DR. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika.

4. Ibu Dra. Justinon, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika.

5. Bapak-bapak dan Ibu-ibu Dosen Departemen Fisika

6. Kak Dewi dan adik-adik penulis Sri, Rina dan Kiki

7. Rekan-rekan kost jati 2 No. 61, Suyono, Adi, Boby, jendri, Nirwan, Faisal,

Tama, Rido, Fajar, Surya, Sukanda, Kuncoro, Mas Boy, Andi, Ari,

Buyung, Madi, Hendramawan, Boby dan juga teman-teman lain Popon,

Reno, Wirda dan lain-lain.

8. Rekan-rekan mahasiswa Fisika Instrumentasi yang telah membantu dan

mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi

pembaca terutama bagi penulis sendiri.

Medan,1 Juni 2010

Penulis

052408028

Rahmat

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Perkembangan dan kemajuan teknologi yang demikian pesat sangat

membantu manusia dalam segala proses penyelesaian kerjanya, penemuan

penemuan disegala bidang terus berkembang, begitu pula halnya dengan

kemajuan teknologi dalam bidang elektronika yang terus semakin canggi dan

semakin mudah dan efisien.

Dengan adanya teknologi yang semakin canggih tuna netra membutuhkan

alat bantu yang digunakan untuk memandu jalan. Maka dirancang suatu alat

elektronik sebagai pendeteksi dini adanya penghalang. Piranti - piranti yang

dipakai yaitu : penentu jarak adalah sensor ultrasonic (transmitter, receiver) yang

dapat bekerja dengan radius gelombang yang telah ditentukan. Salah satu caranya

adalah dengan menggunakan teknik echo sounder atau pemantulan gelombang

suara. Outputnya akan dikeluarkan dalam bentuk suara semakin dekat jarak

penghalang dengan alat maka semakin besar pula suara yang ditimbulkan.,

Outputnya berupa suara yang akan diolah dalam rangkaian pengolah suara

menggunakan system mikrokontroler AT89S51. Untuk catu dayanya

menggunakan baterai 9 volt. Dari perancangan tersebut menghasilkan adanya

tingkat kesensitivitasan sensor ultrasonik semakin berkurang dengan jarak

penghalang yang semakin jauh serta semakin kecil juga tegangannya.

Frekuensinya adalah 4O KHz.

Pada rancangan alat pemandu jalan bagi kaum tuna netra dengan

menggunakan sensor ultrasonic berbasis mikrokontroler AT89S51 jarak maksimal

yang di ukur adalah 200 cm meter,sedangkan jarak minimal yang dapat diukur

adalah 3 cm.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

halaman

KATAPENGANTAR ..... i

ABSTRAK ... iii

DAFTAR ISI .. iv

DAFTAR GAMBAR .. vii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PEDAHULUAN 1

1.1.Latar Belakang Masalah .. 1

1.2.Rumusan Masalah 2

1.3.Batasan Masalah .. 2

1.4.Tujuan Penelitian. 2

1.5. Sistematika Pembahasan 3

BAB II LANDASAN TEORI . 5

2.1 Tranducer Ultrasonic .. 5

2.2 Sensor Jarak 6

2.3 Mikrokontroler AT89S51 8

2.3.1 Kontruksi AT89S51 .. 10

2.3.2 SFR (Register Fungsi Khusus) Pada Keluarga AT89S51 .... 12

Universitas Sumatera Utara

2.3.3 Gambar IC Mikrokontroler AT89S51 17

2.4 Power Supply 19

2.5 Komponen Pendukung .. 20

2.5.1 Resistor 20

2.5.2 Kapasitor . 24

2.5.3 Transistor . 28

2.5.4 Dioda ... 33

2.5.5 IC .. 36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................. 38

3.1 Bahan penelitian .... 38

3.2 Alat penelian . .. 39

3.3 Diagram Blok Rangkaian . 40

3.4 Rangkaian Sensor ultrasonik ... 42

3.5 Rangkaian Mikro kontroler AT89S51 43

3.6 Rangkaian driver dan buzzer 45

3.7 Catu daya . 46

3.8 Jalannya Penetian 47

3.9 Flowchart .. 48

Universitas Sumatera Utara

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM .. 50

4.1 Pengujian Rangkaian Sensor . 50

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 .. 54

4.3 Pengujian Rangkaian Power Supplay ... 56

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 57

5.1 Kesimpulan 57

5.2 Saran .. 57

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Sensor Jarak .. 6

Gambar 2.2. IC Mikrokontroler AT89S51 17

Gambar 2.3. Resistor Karbon 21

Gambar 2.4. Grafik perubahan nilai potensiometer .. 24

Gambar 2.5. prinsip kapasitor ... 25

Gambar 2.6. Elektrolyt condenser (ELCO) .. 26

Gambar 2.7. Keramik kapasitor 27

Gambar 2.8. Simbol dan tipe transistor . . 29

Gambar 2.9. Transistor sebagai saklar ON ... 30

Gambar 2.10. Karakteristik daerah saturasi pada transistor .... 31

Gambar 2.11 Transistor sebagai saklar OFF 32

Gambar 2.12. Simbol dioda . 33

Gambar 2.13. Sifat dioda jika di beri bias maju dan bias mundur ... 34

Gambar 2.14. Dioda penyearah (rectifier) yang berisi arus bolak balik (AC).. 35

Gambar 2.15. Simbol dioda zener 36

Gambar 2.16 IC LM7805 37

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.1. Diagram blok rangkaian .. 40

Gambar 3.2 diagram rangkaian mikrokontroler AT89S51 .. 41

Gambar 3.3. Rangkaian sensor ........ 42

Gambar 3.4. Rangkaian minimum mikrokontroler AT89S51 . 44

Gambar 3.5. Rangkaian driver dan buzzer ...... 45

Gambar 3.6. Rangkaian catu daya 46

Gambar 4.2. Diagram waktu sensor DT-USSIR .. 51

Gambar 4.1. Ilustrasi cara kerja sensor ... 51

Gambar 4.3 Grafik Waktu vs Jarak 54

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Fungsi khusus SFR (special function register) 13

Tabel 2.2. Fungsi pin pada port 3 . 18

Tabel 2.3. Kode warna . 22

Tabel 2.4. Nilai kapasitor . 28

Table 4.1. hasil perhitungan 53

Universitas Sumatera Utara