PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA...

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM ARJUNA: ALAT BANTU PEMBELAJARAN PIANO

UNTUK TUNANETRA

BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA

Diusulkan oleh: Ilham Imaduddin 13/352625/PA/15682 (2013) Ahmad Shalahuddin Abdullah 13/352633/PA/15683 (2013) Piquitha Della Audyna 14/366878/PA/16265 (2014)

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2014

iii

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................................... i

Halaman Pengesahan ................................................................................................. ii

Daftar Isi ................................................................................................................... iii

Daftar Tabel .............................................................................................................. iv

Daftar Gambar ........................................................................................................... iv

Ringkasan ................................................................................................................. v

A. Pendahuluan ...................................................................................................... 1

B. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 2

C. Metode Pelaksanaan ........................................................................................... 3

D. Biaya dan Jadwal Kegiatan ................................................................................ 7

E. Daftar Pustaka .................................................................................................... 8

F. Lampiran - Lampiran

1. Biodata Ketua dan Anggota Kelompok ........................................................ 9

2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ....................................................................... 14

3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas ........................... 16

4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana ................................................................. 17

5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan .............................. 18

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Pembagian Byte Data dan Byte Status ...................................................... 2

Tabel 2. Perintah dalam MIDI. .................................................................................. 2

Tabel 3. Deskripsi PIN Konektor MIDI ................................................................... 3

Tabel 4. Rancangan Biaya. ........................................................................................ 7

Tabel 5. Rencana Waktu Pengerjaan ......................................................................... 7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Konektor MIDI ........................................................................................ 3

Gambar 2. Diagram Unit. .......................................................................................... 4

Gambar 3. Diagram Blok........................................................................................... 5

v

RINGKASAN

Usulan PKM-KC ini mengusung judul “ARJUNA: Alat Bantu Pembelajaran Piano untuk Tunanetra”. Secara garis besar, alat yang kami rancang terdiri dari dua bagian, yaitu unit pemroses dan unit antarmuka. Unit pemroses adalah tempat semua proses data dilakukan. Sedangkan unit antarmuka adalah unit yang menghubungkan sistem dengan pemain piano. Kedua unit ini terintegrasi dalam suatu sistem yang memungkinkan tunanetra untuk mempelajari piano dengan mudah.

Alat ini memanfaatkan alat musik keyboard untuk memperlajari piano. Sistem kerja yang digunakan cukup sederhana. Pengguna hanya perlu menggunakan cincin getar di semua jari dan menyambungkan alat dengan keyboard melalui kabel MIDI. Segera setelah keduanya tersambung, pengguna dapat memilih mode, memilih lagu, dan melakukan pengaturan melalui tuts keyboard. Kemudian setelah mode dan lagu dipilih, pengguna bisa mulai bermain piano dan sistem akan membaca dan menilai setiap permainannya. Jika pengguna melakukan kesalahan, sistem akan memberi peringatan dan memberi petunjuk menuju nada yang benar. Petunjuk dan peringatan ini diberikan melalui cincin getar dan speaker. Penilaian permainan pun akan dicatat untuk menjadi bahan evaluasi pengguna.

Alat ini juga dapat terhubung dengan perangkat bersistem operasi android. Perangkat android dapat digunakan oleh pendamping pemain tunanetra untuk mengamati dan membantu perkembangan kemampuan pemain. Didalamnya, pendamping dapat memasukan lagu baru, melihat notasi lagu, melihat hasil penilaian sistem, dan melakukan pengaturan alat.

Alat ini didesain sesederhana mungkin sehingga diharapkan memiliki tingkat efektivitas yang tinggi tanpa mengorbankan kemudahan dan sukacita dalam bermain piano.

1

A. PENDAHULUAN

Setiap orang memiliki potensi besar dalam dirinya. Namun sayangnya, tidak semua orang terlahir dengan kondisi fisik yang sempurna. WHO (Agustus 2014) mencatat ada sekitar 39 juta tunanetra di seluruh dunia. Dari jumlah tersebut, sekitar 3,5 juta orang merupakan warga Indonesia (www.merdeka.com).

Keterbatasan kemampuan para tunanetra seringkali menjadi halangan besar untuk mengembangkan potensi dirinya. Tanpa perlakuan khusus, para tunanetra akan mengalami kesulitan dalam belajar berbagai hal, salah satunya di bidang musik.

Musik adalah sebuah bahasa yang universal. Musik dapat mewakili perasaan, pemikiran, dan kepercayaan seseorang. Selain itu, musik juga dapat berperan penting dalam perkembangan seseorang.

Sebuah studi oleh E. Glenn Schellenberg di University of Toronto yang dipublikasikan di Psychological Science tahun 2014 menemukan sedikit peningkatan IQ pada anak berusia 6 tahun yang diberikan latihan vokal dan piano setiap minggunya.

Studi lain yang dipublikasikan pada tahun 2007 oleh Christopher Johnson, seorang professor pendidikan musik dan terapi musik di University of Kansas, menemukan bahwa siswa sekolah dasar yang diberikan pendidikan musik berkualitas memperoleh nilai sekitar 22 persen lebih tinggi dalam Bahasa Inggris dan 20 persen lebih tinggi dalam matematika pada tes yang terstandarisasi dibandingkan dengan siswa sekolah dasar yang mendapatkan pendidikan musik kurang berkualitas.

Melihat besarnya pengaruh musik terhadap perkembangan dan kemampuan seseorang, disadari perlu ada pendidikan musik yang berkualitas untuk semua orang, termasuk para tunanetra. Salah satu alat musik yang paling populer untuk dipelajari adalah piano.

Dalam mempelajari piano, tentu saja seorang tunanetra akan mengalami kesulitan saat dihadapkan dengan puluhan tuts yang tak bisa mereka lihat. Mereka hanya dapat mengandalkan sentuhan dan pendengarannya. Kondisi inilah yang melatarbelakangi kami untuk membuat sebuah alat yang dapat membantu para penyandang tunanetra mempelajari piano.

Alat yang akan kami ciptakan memanfaatkan alat musik keyboard untuk mempelajari piano. Kami menggunakan keyboard karena sistemnya yang bersifat digital dan harganya lebih terjangkau dibandingkan dengan piano analog dan piano digital. Kebanyakan keyboard yang ada saat ini menggunakan teknologi MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Protokal MIDI inilah yang menjadi tulang punggung alat bantu pembelajaran piano untuk tunanetra “ARJUNA”.

2

B. TINJAUAN PUSTAKA Komunikasi MIDI bekerja secara asynchronous pada frekuensi 31,25

kHz. Setiap pesan MIDI yang dikirim tersusun dari satu sampai beberapa byte, tergantung jumlah parameter yang dibutuhkan untuk menjalankan suatu perintah.

Byte pertama yang dikirim dalam suatu pesan MIDI adalah byte status, seperti perintah untuk membunyikan dan mematikan nada. Jika byte status tersebut membutuhkan parameter, maka parameter yang mengikuti byte status disebut dengan byte data, dengan data seperti nomor nada, attack velocity, posisi pedal piano dan volume. Dalam spesifikasi standar MIDI, byte status dicirikan dengan bit ketujuh yang bernilai 1 dan byte data dicirikan dengan bit ketujuh yang bernilai 0. Pembagian nilai pesan MIDI dapat dilihat dalam tabel berikut:

Byte Data Byte Status Desimal 0-127 128-255 Biner 0xxxxxxx 1xxxxxxx Heksadesimal 00-7f 80-ff

Tabel 1. Pembagian Byte Data dan Byte Status

Dalam byte status terdapat dua tipe pesan yang masing masing bernilai satu nibble (empat bit). Nibble pertama adalah pesan perintah. Ada 8 jenis perintah yang dimiliki MIDI, dinotasikan dengan 8 sampai F dalam notasi heksadesimal. Nibble kedua adalah nomor saluran (channel number). Terdapat 16 saluran MIDI yang dinotasikan dengan 0 sampai F dalam heksadesimal. Jenis perintah MIDI serta notasinya dapat dilihat dalam tabel berikut:

Notasi (Heksadesimal) Nama Perintah Jumlah Byte Data 8 Note off 2 9 Note on 2 A Aftertouch 2 B Control change 2 C Patch change 1 D Channel pressure 1 E Pitch bend 2 F System message 0 atau variabel

Tabel 2. Perintah dalam MIDI

Konektor standar yang digunakan dalam pengiriman data MIDI adalah konektor DIN 5/180°. Konektor ini memiliki lima konduktor, tetapi hanya tiga kondukor yang digunakan untuk pengiriman data MIDI. Ketiga konduktor tersebut

3

adalah satu konduktor ground dan dua pasang konduktor yang membawa sinyal +5 volt. Konektor ini hanya bisa membawa sinyal ke satu arah, sehingga konektor kedua diperlukan untuk melakukan komunikasi dua arah.

Gambar 1. Konektor MIDI

No Deskripsi 1 - 2 Ground 3 - 4 Current Source 5 Currect Sink

Tabel 3. Deskripsi PIN Konektor MIDI

C. METODE PELAKSANAAN

1. Persiapan Langkah awal dalam pelaksanaan program ini adalah pengumpulan

referensi tentang tunanetra, sistem protokol MIDI (Musical Instrument Digital Interface), dan sistem elektronis yang dibutuhkan. Kemudian dilakukan diskusi dengan dosen untuk membahas konsep awal sistem yang akan dirancang. Setelah itu, dilakukan diskusi bersama seorang tunanetra yang bisa bermain piano untuk mengetahui kesulitan mereka dalam belajar dan solusi yang mereka harapkan untuk dapat mempermudah proses latihan piano.

2. Perancangan Sistem

Alat yang akan dibuat merupakan sebuah sistem yang terdiri dari unit pemroses dan unit antarmuka. Unit pemroses terdiri dari mikrokontroller dan komponen penunjangnya. Sedangkan unit anatarmuka terdiri dari speaker dan cincin getar.

4

Gambar 2. Diagram Unit

Alat ini menerima masukan dari keyboard melalui protokol MIDI.

Masukan tersebut akan diolah oleh mikrokontroller untuk menentukan feedback yang diberikan kepada pemain piano. Ketika pemain membunyikan nada yang salah, mikrokontroller akan mendeteksi kesalahan tersebut dan memberikan informasi kepada pemain melalui unit antarmuka.

Unit pemroses dapat mendeteksi setiap nada yang dibunyikan pemain piano dengan membaca data MIDI yang dikirim dari keyboard. Data masukan ini akan dibandingakan dengan data MIDI yang telah tersimpan dalam unit pemroses. Sehingga dengan proses ini, setiap nada yang benar dan salah dapat dan dapat ditindak lanjuti.

Dua motor penggetar akan dipasangkan pada setiap jari tangan pemain piano. Motor penggetar ini berfungsi untuk memberikan informasi tentang jari yang melakukan kesalahan dan akan memberikan petunjuk ke arah tuts piano yang seharusnya ditekan. Motor penggetar ini berukuran kecil dan dibentuk menjadi sebuah cincin sehingga tidak akan terlalu mengganggu permainan pemain piano.

Alat ini juga dapat berkomunikasi dengan perangkat Android melalui bluetooth. Perangkat android ini dapat digunakan oleh pendamping tunanetra. Melalui perangkat android inilah beberapa fitur dan pengaturan alat dapat dilakukan.

5

Gambar 3. Diagram Blok

3. Pembuatan Perangkat Keras

Pembuatan perangkat keras dimulai dari pembuatan skema rangkaian. Dari skema rangkaian tersebut disusun skema PCB (Printed Circuit Board) yang siap cetak. Kemudian skema tersebut dicetak pada PCB. Lalu komponen-komponen elektronika dipasang sesuai dengan skema yang telah dibuat. Setelah semua komponen terpasang, perangkat keras diuji dan dilakukan revisi sesuai hasil pengujian.

4. Pembuatan Perangkat Lunak

Pada tahap ini dibuat perangkat lunak untuk diprogram ke dalam unit pemroses. Secara garis besar sistem perangkat lunak yang digunakan dibagi menjadi 4 modul, yaitu modul pemroses masukan, modul pemroses MIDI, modul antarmuka, dan modul komunikasi.

Selain perangkat lunak unit pemroses, juga dibuat perangkat lunak untuk sistem operasi android. Aplikasi android ini akan berhubugan dengan modul komunikasi pada unit pemroses.

5. Pengujian dan Evaluasi

Setelah perangkat keras dan perangkat lunak selesai dibuat, akan dilakukan pengujian dalam beberapa tahap. Tahap pertama adalah pengujian teknis yang meliputi sistem kerja, kemampuan kerja dan akurasi alat. Kesalahan sistem yang ditemukan dalam tahap ini akan segera dievaluasi. Setelah teknis sistem kerja alat dinilai cukup stabil, maka tahap pengujian selanjutnya akan dilakukan.

6

Pengujian kedua dilakukan oleh orang yang memahami cara bermain piano dengan baik. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui dampak positif dan negatif penggunaan alat pada permain piano.

Pada tahap ketiga barulah alat akan diujicobakan kepada tunanetra. Pada tahap ini diharapkan alat sudah mampu bekerja dengan baik sehingga akan dipelajari tingkat keefektifan alat bagi tunanetra dalam proses berlatih piano. Hasil pengujian tahap tiga akan dipelajari dan dievaluasi untuk meningkatkan keefektifan kerja alat.

7

D. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp) 1 Peralatan penunjang 2.890.000,00 2 Bahan habis pakai 3.725.000,00 3 Perjalanan 1.300.000,00 4 Lain-lain 1.300.000,00

Jumlah 9.225.000,00

Tabel 4. Rancangan Biaya

No Jenis Kegiatan

Bulan 1 2 3 4

I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV 1 Studi

kasus dan literatur

2 Pembuatan desain alat

3 Pembelian alat dan bahan

4 Pembuatan perangkat keras

5 Pembuatan perangkat lunak

6 Uji coba sistem

7 Evaluasi awal

8 Revisi 9 Evaluasi

akhir

Tabel 5. Rencana Waktu Pengerjaan

8

D. DAFTAR PUSTAKA

Brown, Laura Lewis. The Benefits of Music Education. http://www.pbs.org/parents/education/music-arts/the-benefits-of-music-education/, diakses pada 17 September 2014. Hass, Jeffrey. 2010. Chapter Three: How MIDI works.

http://www.indiana.edu/~emusic/etext/MIDI/chapter3_MIDI10.shtml, diakses pada 17 September 2014. Indiana University Jacobs.

Holmes, Thom. 2003. Electronic and Experimental Music: Pioneers in Technology and Composition. New York: Routledge.

Sasso, Len. 2002. Sound Programming 101. Electronic Musician. NewBay Media. Swift, Andrew. 1997. A brief Introduction to MIDI . SURPRISE (Imperial College

of Science Technology and Medicine)

9

E. Lampiran-Lampiran Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota dan Dosen Pembimbing 1.1. Biodata Ketua A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ilham Imaduddin

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Program Studi Elektronika dan Instrumentasi

4 NIM 13/352625/PA/15682

5 Tempat Tanggal Lahir Sukabumi, 31 Desember 1995

6 E-mail [email protected]

7 Nomor HP 089657564777 B. Riwayat Pendidikan SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Cikole 1 Sukabumi

SMPN 2 Sukabumi SMAN 3 Sukabumi

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013 C. Penghargaan Dalam 10 Tahun Terakhir

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan

Tahun

1 Medali Empas PIMNAS 27 Bidang PKM-KC

Dikti 2014

2 Juara 1 Lomba Komputer Olimpiade Sains Nasional Tingkat Kota Sukabumi

Dinas Pendidikan Kota Sukabumi

2011

10

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-KC tahun 2014 didanai 2015.

Yogyakarta, 17 September 2014 Pengusul,

(Ilham Imaduddin)

11

1.2. Biodata Anggota 1 A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ahmad Shalahuddin Abdullah



4 NIM 13/352633/PA/15683

5 Tempat Tanggal Lahir Kediri, 18 Agustus 1995


7 Nomor HP 085646712434

B. Riwayat Pendidikan SD SMP SMA

Nama Institusi SD Plus Rahmat Kediri MTsN Kediri 2 MAN 3 Kediri

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Lulus 2002-2008 2008-2011 2011-2013

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-KC tahun 2014 didanai 2015.


(Ahmad Shalahuddin Abdullah)

12

1.3. Biodata Anggota 2 A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Piquitha Della Audyna

2 Jenis Kelamin Perempuan


4 NIM 14/366878/PA/16265

5 Tempat Tanggal Lahir Jakarta, 21 Juli 1995



Nama Institusi SDS Putra 1 Jakarta SMPN 252 Jakarta SMAN 71 Jakarta

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013 Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-KC tahun 2014 didanai 2015.


(Piquitha Della Audyna)

13

1.3. Biodata Dosen Pembimbing A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Bambang Nurcahyo Prastowo



4 NIDN 0011026105

5 Tempat Tanggal Lahir Medan, 11 Februari 1961



Nama Institusi SD Kadipaten I Yogyakarta

SMP Negeri II Yogyakarta

SMA Negeri I Yogyakarta

Tahun Masuk-Lulus 1967-1973 1973-1976 1976-1980 Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-KC tahun 2014 didanai 2015.

Yogyakarta, 17 September 2014 Pembimbing,

(Bambang Nurcahyo Prastowo)

14

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan Penunjang

Material Justifikasi Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan (RP) Jumlah (RP)

Solder Membuat rangkaian elektronika

2 70.000,00 140.000,00

Multimeter Digital Mengukur nilai kelistrikan

1 400.000,00 400.000,00

Bor Membuat rangkaian elektronika dan kerangka mekanik

1 150.000,00 150.000,00

LiPo Battery Charger

Mengisi daya baterai

1 800.000,00 800.000,00

Alat Mekanik Membuat bagian alat mekanis

1 400.000,00 400.000,00

Sewa Keyboard Sebagai sumber masukan MIDI

20 40.000,00 800.000,00

Pedal Sustain Modifikasi sinyal 1 200.000,00 200.000,00 Jumlah 2.890.000,00

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan (RP) Jumlah (RP)

Arduino Mega Sebagai pemroses utama

1 800.000,00 800.000,00

Motor Vibrator Penggetar pada cincin

20 20.000,00 400.000,00

Baterai LiPo 2S Pemberi daya 1 160.000,00 160.000,00

Adaptor DC Pemberi daya 1 75.000,00 75.000,00 Kabel USB Pengiriman data 1 40.000,00 40.000,00 Kabel MIDI Pengiriman data 1 set 250.000,00 250.000,00

Kabel Audio Pengiriman sinyal audio

1 set 250.000,00 250.000,00

Amplifier Penguat sinyal 1 90.000,00 90.000,00 Modul Bluetooth Komunikasi

dengan android 1 160.000,00 160.000,00

Kabel Penghubung Penghubung modul elektronika

4 set 50.000,00 200.000,00

Speaker Pengeras suara 1 50.000,00 50.000,00

15

Modul MicroSD Membaca MicroSD

1 45.000,00 45.000,00

MicroSD Menyimpan data 1 115.000,00 115.000,00 Komponen Elektronika Membuat sistem

rangkaian 1 set 600.000,00 600.000,00

Kerangka Luar Membuat case alat dan cincin getar

1 set 500.000,00 500.000,00

Jumlah 3.735.000,00 3. Perjalanan

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (RP) Jumlah (RP) Transportasi ke SLB

Untuk melakukan uji coba kepada tunanetra

10 kali 100.000,00 1.000.000,00

Ongkos pembelian komponen

Perjalanan dan ongkos kirim pembelian online

10 30.000,00 300.000,00

Jumlah 1.300.000,00 4. Lain-lain

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (RP) Jumlah (RP) Cetak Laporan Mencetak laporan

perkembangan alat 5 20.000,00 100.000,00

Cetak PCB Mencetak papan rangkaian

5 120.000,00 600.000,00

Kesekretariatan Rapat, peralatan kesekratariatan

1 set 600.000,00 600.000,00

Jumlah 1.300.000,00

16

Lampiran 3. Susuan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas No Nama / NIM Program Studi Bidang Ilmu Alokasi

Waktu (jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Ilham Imaduddin / 13/352625/PA/15682

Elektronika dan Instrumentasi

MIPA 12 jam Elektronik, Programmer

2 Ahmad Shalahuddin A. / 13/352633/PA/15683


MIPA 12 jam Elektronik, Mekanik

3 Piquitha Della Audyna / 14/366878/PA/16265


MIPA 12 jam Manajemen, Programmer

17

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana

18

Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan

Keyboard mengirimkan data MIDI ke mikrokontroller Arduino Mega. Data tersebut diproses untuk mengetahui setiap not yang dimainkan oleh pemain keyboard. Setelah diproses, Arduino akan memberikan respon melalui cincin getar dan speaker. Selain itu, perangkat Andorid dapat digunakan untuk memasukan lagu, melihat notasi lagu, melihat nilai pemain, dan melakukan pengaturan.

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA...

Documents

Transcript of PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA...