PENGENALAN NADA BELIRA DENGAN METODE

TUGAS AKHIR

PENGENALAN NADA BELIRA DENGAN METODE

ZERO CROSSING MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

Memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh :

BRAMA YUNISTRIA SUJANA

NIM : 145114038

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT

BELIRA TONE RECOGNITION WITH ZERO

CROSSING METHOD USING MICROCONTROLLER

In a partial fulfilment of the requirements

For the degree of Sarjana Teknik

Departement of Electrical Engineering

Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University

By :

Brama Yunistria Sujana

NIM : 145114038

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA

2018


iii

LEMBAR PERSETUJUAN


iiii

LEMBAR PENGESAHAN


ivi

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO :

A beautiful day is not about what you did yesterday, But what are you

going to accomplish tomorrow.

Dengan ini kupersembahkan karyaku untuk…

Tuhan Yesus Kristus Juruslamat dalam hidupku,

Kedua orang tua ku yang sangat kucintai,

Saudara- saudaraku yang selalu kubawa dalam doaku,

Teman-teman seperjuangan,

Dan semua orang yang mengasihiku

Tuhan memberkati kita semua

Amin…


vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS


viii

INTISARI

Musik adalah sebuah bentuk karya seni dalam bentuk suara yang terdiri dari bunyi-

bunyian yang disusun sedemikian rupa sehingga mengandung irama,lagu dan keharmonisan,

terutama dari suara yang dihasilkan dari alat-alat yang dapat menghasilkan irama. Alat

musik memiliki berbagai suara atau nada yang berbeda. Namun indera pendengaran manusia

tidak terlalu peka terhadap suara yang dihasilkan oleh alat musik, sehingga kebanyakan

orang tidak bisa mengetahui nada yang dikeluarkan oleh alat musik terkecuali pemusik

profesional.Hal ini sangat penting khususnya bagi pemusik pemula yang ingin mengetahui

nada-nada yang dihasilkan oleeh alat musik yang dimainkannya. Oleh karena itu penulis

membuat sebuah sistem pengenalan nada alat musik dengan metode zero crossing

menggunakan mikrokontroler, terkhususnya alat musik belira.

Penulis menggunakan modul analog sound sensor dalam sistem pengenalan yang

berfungsi untuk menangkap suara dari alat musik belira dan mikrokontroler arduino Uno

untuk pengolahannya. Sistem ini akan mencari jumlah dari banyaknya zero crossing dari

jumlah data nilai ADC yang terbaca, kemudian penulis akan menganalisis dan memilih

jumlah nilai zero crossing yang akan digunakan agar sistem pengenalannya berjalan dan

akan ditampilkan pada lcd berupa teks nada dan indikator led.

Sistem pengenalan ini dapat menampilkan jumlah hasil perhitungan dari tiap-tiap

nada yang di pukul dan teks pada lcd dan indikator led. Sistem ini sudah sesuai dengan

perancangan dan pengenalan nada sampai 81,25%.

Kata kunci : Belira, Zero Crossing, Look Up Table, Pengenalan Nada


viiii

ABSTRACT

Music is a form of art in the form of sound consisting of sounds arranged in such a

way that it contains rhythms, songs and harmony, especially from the sounds produced from

instruments that can produce rhythms. Musical instruments have different sounds or tones.

But the senses of human hearing are not too sensitive to the sound produced by musical

instruments, so most people can not know the tones issued by musical instruments except

professional musicians. This is very important, especially for beginner musicians who want

to know the notes produced by musical instruments he played. Therefore the author makes

a tone recognition system for musical instruments with zero crossing methods using a

microcontroller, especially belira musical instruments.

The author uses an analog sound sensor module in the recognition system that serves

to capture the sound of a belira musical instrument and an Arduino Uno microcontroller for

processing. This system will look for the number of zero crossings from the number of ADC

data values that are read, then the author will analyze and select the number of zero crossing

values that will be used so that the recognition system runs and will be displayed on the LCD

in the form of tone text and LED indicators.

This recognition system can display the number of calculation results from each hit

tone and text on the LCD and LED indicators. This system is in accordance with tone design

and recognition up to 81.25%.

Keywords: Belira, Zero Crossing, Look Up Table, Tone recognition system.


ixi

KATA PENGANTAR


xi

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR (Bahasa Indonesia) .................................................................................... i

FINAL PROJECT (Bahasa Inggris).................................................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................................. iii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................ iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ................................................. vi

HALAMAN PERYATAAN PERSTUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH............vii

INTISARI..........................................................................................................................viii

ABSTRACT.........................................................................................................................ix

KATA PENGANTAR ......................................................................................................... x

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiv

DAFTAR TABEL..............................................................................................................xvi

BAB I .................................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ................................................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................................ 1

1.2. Tujuan Dan Manfaat ................................................................................................... 1

1.3. Batasan Masalah ......................................................................................................... 1

1.4. Metodologi Penelitian ................................................................................................. 1

BAB II ................................................................................................................................... 3

DASAR TEORI ................................................................................................................... 3

2.1. Belira .......................................................................................................................... 3

2.2. Nada Dasar Belira ....................................................................................................... 5

2.3. Modul Condenser Mic ................................................................................................ 5

2.4. Zero Crossing .............................................................................................................. 6

2.5. Mikrokontroler ............................................................................................................ 7

2.5.1. Arduino UNO ....................................................................................................... 7

2.5.2. Catu daya .............................................................................................................. 9

2.5.3. Memory ............................................................................................................... 10

2.5.4. Input & Output ................................................................................................... 10

2.5.5. Komunikasi ........................................................................................................ 11

2.5.6. Programing ........................................................................................................ 11


xii

2.5.7. Perangkat lunak (arduino IDE)........................................................................... 11

2.5.8. ADC ................................................................................................................... 12

2.5.9.Otomatis Software Reset ..................................................................................... 12

2.6.LCD (Liquid Crystal Display) ................................................................................... 13

2.7.LED ............................................................................................................................ 15

2.8.Resistor ...................................................................................................................... 16

BAB III ............................................................................................................................... 18

PERANCANGAN .............................................................................................................. 18

3.1.Rancangan Sistem Pengenalan Nada Alat Musik Belira ........................................... 18

3.2.Perancangan Perangkat Keras .................................................................................... 19

3.2.1Perancangan casing .............................................................................................. 19

3.2.2Belira .................................................................................................................... 19

3.2.3Shield Arduino ..................................................................................................... 19

3.2.4Transduser ............................................................................................................ 20

3.2.5Rangkaian LCD .................................................................................................... 21

3.2.6Rangkaian LED .................................................................................................... 22

3.2.7Rangkaian Analog Sound Sensor ......................................................................... 23

3.3.Proses Pengenalan Nada ............................................................................................ 24

3.4.Perancangan Perangkat Lunak ................................................................................... 26

3.4.1.Perancangan Program utama ............................................................................... 26

3.4.2.Zero Crossing ...................................................................................................... 27

3.4.3.Look Up Table ..................................................................................................... 28

3.5. Keluaran .................................................................................................................... 30

3.6. Analisa Performa ...................................................................................................... 31

BAB IV ............................................................................................................................... 32

HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................................... 32

4.1. Implemantasi Alat ..................................................................................................... 32

4.2. Penjelasan Program pengenalan Nada ..................................................................... 33

4.2.1. Penyertaan Library ............................................................................................. 48

4.2.2.Pendefinisian variabel dan hardware .................................................................. 49

4.2.3. Program utama ................................................................................................... 50

4.2.4. Program Pengenalan Nada ................................................................................. 54

4.3. Look Up Table ........................................................................................................... 56

4.4. Analisis Performa ...................................................................................................... 56

BAB V ................................................................................................................................. 58


xiii

PENUTUP .......................................................................................................................... 58

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 58

5.2. Saran ......................................................................................................................... 58

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 59


xiiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Alat musik Belira .............................................................................................. 3

Gambar 2. 2. Analog sound sensor DFRobot ........................................................................ 5

Gambar 2. 3. Skema dari Condenser Mic .............................................................................. 6

Gambar 2. 4.Kondisi silang (zero crossing). ......................................................................... 7

Gambar 2. 5. Board arduino uno R3 ...................................................................................... 8

Gambar 2. 6.Kabel USB board Arduino Uno ........................................................................ 9

Gambar 2. 7.Tampilan framework Aduino Uno.................................................................. 12

Gambar 2. 8,LCD 16×2. ...................................................................................................... 13

Gambar 2. 9.simbol LED [11]. ............................................................................................ 15

Gambar 2. 10.Resistor ......................................................................................................... 17

Gambar 3. 1.Blok Diagram rancangan sistem Pengenalan Nada ........................................ 18

Gambar 3. 2.Rancangan casing ........................................................................................... 19

Gambar 3. 3.Shield Arduino ................................................................................................ 20

Gambar 3. 4.Skema analog sound sensor DFROBOT[5] .................................................... 21

Gambar 3. 5.Rangkaian LCD .............................................................................................. 22

Gambar 3. 6.Rangkaian LED .............................................................................................. 23

Gambar 3. 7.Rangkaian Analog Sound Sensor ................................................................... 24

Gambar 3. 8.Diagram alur Proses Pengenalan Alat Musik Belira ...................................... 25

Gambar 3. 9.Blok Diagram pencarian Area nada untuk Look Up Table ............................ 26

Gambar 3. 10.Diagram Alur Program Nada Belira ............................................................. 27

Gambar 3. 11.Zero crossing ................................................................................................ 28

Gambar 3. 12.Diagram alur penentuan pengenalan nada .................................................... 30

Gambar 3. 13.(lanjutan) diagram alur penentuan pengenalan nada .................................... 31

Gambar 3. 14.Diagram alur keluaran .................................................................................. 32

Gambar 4. 1. Implementasi Alat .......................................................................................... 34

Gambar 4. 2. Implementasi Alat LCD dan LED ................................................................. 34

Gambar 4. 3. Penyertaan Library......................................................................................... 35

Gambar 4. 4. Program test sensor. ....................................................................................... 36


xivi

Gambar 4. 5. Hasil pembacaan dari test sensor. .................................................................. 36

Gambar 4. 6. Program pendeteksian nilai ADC .................................................................. 37

Gambar 4. 7. Program pendeteksian zero crossing ............................................................. 38

Gambar 4. 8. Program perhitungan nilai minimum ADC. .................................................. 38

Gambar 4. 9. Program Timer. .............................................................................................. 38

Gambar 4. 10. Program perhitungan Zero Crossing ............................................................ 39

Gambar 4. 11. Program untuk memunculkan pada serial monitor. ..................................... 39

Gambar 4. 12.Pengenalan Nada .......................................................................................... 40

Gambar 4. 13.(lanjutan) Pengenalan Nada...........................................................................41


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Nada Dasar Belira ................................................................................................ 5

Tabel 2. 2 .spesifikasi Arduino Uno ...................................................................................... 9

Tabel 3. 1 Pin ke LCD ......................................................................................................... 22

Tabel 3. 2 pin ke LED ........................................................................................................ 23

Tabel 3. 3 .Pin ke Modul analog sound sensor .................................................................... 24

Tabel 3. 4 .Look Up Table Untuk Penentuan Nada............................................................. 28

Tabel 4. 1 timer 100 ms .................................................................................................................... 34

Tabel 4. 2 timer 200 ms .................................................................................................................... 34

Tabel 4. 3 timer 300 ms .................................................................................................................... 35

Tabel 4. 4 timer 400 ms .................................................................................................................... 35

Tabel 4. 5 pengenalan dengan Delay (1) dan Timer 100 ms ............................................................ 36

Tabel 4. 6 Delay (1) tmer 200 .......................................................................................................... 38

Tabel 4. 7 Delay (1) timer 300 ......................................................................................................... 38



Tabel 4. 10 Delay (2) timer 200 ....................................................................................................... 41



Tabel 4. 13 Pengenalan dengan delay 5 timer 100 ........................................................................... 43

Tabel 4. 14 pengenalan dengan delay 5 timer 300 ........................................................................... 44

Tabel 4. 15 Pengenalan Delay (5) timer 400 .................................................................................... 45

Tabel 4. 16 Pengenalan Delay (10) timer 100 .................................................................................. 45

Tabel 4. 17 Delay (10) timer 200 ..................................................................................................... 46

Tabel 4. 18 Delay (10) timer 300 ..................................................................................................... 47

Tabel 4. 19 Delay (10) timer 400 .................................................................................................... 48

Tabel 4. 20 Look Up Table untuk timer 400 milidetik .................................................................... 56

Tabel 4. 21 Timer = 400 milidetik ................................................................................................... 57

Tabel 4. 22 Analisa Performa .......................................................................................................... 57


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Musik adalah sebuah bentuk karya seni dalam bentuk suara yang terdiri dari bunyi-

bunyian yang disusun sedemikian rupa sehingga mengandung irama,lagu dan

keharmonisan, terutama dari suara yang dihasilkan dari alat-alat yang dapat

menghasilkan irama. Pada umumnya orang mengungkapkan kreativitas dan ekspresi

seninya melalui bunyi-bunyian atau suara yang dihasilkan dari alat musik yang

dimainkan dan juga bagi sebagian orang , musik merupakan suatu kebutuhan yang

memegang peranan penting dalam kehidupan .Di dunia terdapat beberapa jenis alat

musik yang sering dijumpai. Secara umum alat musik dibagi menjadi 3 jenis, yaitu alat

musik melodis, alat musik harmonis dan alat musik ritmis. Belira adalah alat musik jenis

melodis yang dimainkan dengan cara dipukul dan terdiri dari bilah-bilah logam persegi

panjang yang setiap logam memiliki nada tersendiri [1]. Tinggi rendahnya nada belira

ditentukan oleh frekuensi dasar gelombang bunyi, Semakin besar frekuensi dasar

gelombang bunyi, maka semakin tinggi nada yang dihasilkan.

Telinga merupakan indera manusia yang berfungsi untuk mendegarkan suara dan

juga mampu untuk menangkap atau mengenali bunyi atau suara yang ada disekitar,

termasuk suara musik. Dalam kehidupan nyata indera pendengaran manusia tidak terlalu

peka terhadap bunyi atau suara, termasuk suara yang dihasilkan oleh alat musik dan tidak

mengetahui pasti nada yang dimainkan, terkecuali pemusik profesional.

Sebelumnya sudah ada penelitian yang telah dilakukan untuk pengenalan nada alat

musik belira, yang pertama adalah pengenalan nada belira menggunakan “Analisis

Amplitudo Pada Ranah Discrete Cosine Transform” [2] dan yang kedua adalah

pengenalan nada belira menggunakan “Row Mean Discrete Sine Transform” [3].

Penelitian yang telah dilakukan sebelumnya sudah dapat mengenali nada dengan baik,

sistem dibuat dengan menggunakan perangkat laptop/pc sebagai pengenal nada.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya,penelitian ini dilakukan untuk

mengembangkan sistem pengenalan nada belira yang lebih baik dan juga tidak

menggunakan PC/Laptop ,penulis ingin membuat sistem pengenalan nada dengan


2

metode yang berbeda yaitu menggunakan zero crossing dan juga menggunakan

mikrokontroler, selain itu portabilitas dari alat ini juga menjadi salah satu kelebihan

tersendiri, sebagai pemeroses utama dalam sistem agar lebih ringkas. Mikrokontroler ini

akan memproses data sinyal suara yang diubah dari bentuk analog ke bentuk digital,

keluaran dari micro ini berupa data yang akan ditampilkan di LCD dan juga LED sebagai

indikator untuk menampilkan tiap nada yang sesuai.

1.2. Tujuan Dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangun alat bantu proses pengenalan

nada portable bagi pembelajaran alat musik belira dengan menggunakan metode zero

crossing.

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai aplikasi atau alat bantu sehingga

memudahkan untuk orang yang baru belajar tentang alat musik terutama belira, dengan

mengetahui nada yang dimainkan, yaitu : C, D, E, F, G, A, B, Ċ.

1.3. Batasan Masalah

Pada Perancangan Sistem pengenalan nada alat musik belira ini :

1. Nada Belira yang digunakan adalah C, D, E, F, G, A, B, Ċ

2. Cara Memukul sama seperti memainkan alat musik belira.

3. Sensor yang digunakan adalah modul sensor suara yaitu berupa condenser mic.

4. Sistem tidak dirancang untuk mengenali nada rangkap (doublestake), dan hanya

diaplikasikan untuk pengenalan nada tunggal.

5. Mekanisme pengolahan data menggunakan metode zero crossing untuk membedakan

masing-masing nada.

6. Pengujian dilakukan pada tempat yang relatif hening dengan intensitas kebisingan <

50 dB.

1.4. Metodologi Penelitian

Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai, sistem pengenalan nada alat musik

belira ini menggunakan hardware dan software. Metode yang digunakan dalam

penulisan ini adalah :

1. Studi Literatur, Studi pustaka dan konsultasi, digunakan untuk mencari berbagai

macam refrensi seperti buku, jurnal, artikel dan mempelajari korelasi dengan

permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini.

2. Perancangan sistem software, rancangan perangkat lunak sistem difokuskan pada

pemrosesan sinyal masukkan dari suara pukulan bilah belira, pendeteksian nada dan


3

subprogram pendukung sistem kerja.

3. Perancangan sistem hardware, sistem akan mengolah perintah yang diterima dari

input yaitu nada belira yang dipukul direkam melalui condenser mic dan diproses

oleh mikrokontroler dan kemudian keluarannya sebagai sumber informasi dalam

bentuk teks dan LED .

4. Pengambilan Data dan pengujian. Pengambilan data dilakukan dengan cara

mengamati sistem apakah sudah sesuai dengan proses yang diinginkan dan

mengambil data dari saat proses pengenalan di ruang yang sedikit suara maupun yang

banyak suara.

5. Analisa dan kesimpulan. Pada tahap ini dilakukan pembahasan mengenai sistem

perangkat lunak dan perangkat keras yang dibuat, membahas perbandingan anatara

teori dan hasil pengambilan data. Analisa dan pengambilan kesimpulan diambil

berdasarkan persentase keberhasilan sistem secara keseluruhan.


4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Belira

Belira adalah alat musik melodi drum band yang terdiri dari bilah-bilah logam

persegi panjang yang setiap logam memiliki nada tersendiri, dan dimainkan dengan cara

dipukul dengan alat pukul (stik) yang terbuat dari mika [4]. Fungsi utama belira adalah

memainkan nada-nada melodi, yakni nada-nada lagu yang dimainkan oleh unit drum

band sehingga pendengar bisa mengetahui lagu apa yang sedang dimainkan. Belira

terdiri dari 16 bilah logam yang memiliki panjang yang berbeda-beda. Masing-masing

bilah menghasilkan nada 𝐺., 𝐴

.,𝐵

., C, D, E, F, G, A, B,, 𝐷, , , 𝐺, . Stik belira

mempunyai panjang 30 cm dan terbuat dari plastik padat (mika). Dalam memainkan

belira, biasanya terdapat besi penyangga yang digantungkan pada bahu pemusik,

kemudian bilah logam dipukul dengan stik. Belira yang digunakan adalah belira dengan

ukuran panjang 49 cm , lebar sisi kiri 19,5 cm dan lebar sisi kanan 9 cm.

Gambar 2. 1 Alat musik Belira

Secara singkat bagian-bagian yang ditunjukan pada Gambar 2.1 merupakan bagian-

bagian pokok yang mempengaruhi kualitas suara yang dihasilkan oleh alat musik belira.

Dari 16 nada yang ada, nada yang akan dikenali dalam sistem ini hanya 8 nada saja.

Nada yang dikenali Stik Belira


5

2.2. Nada Dasar Belira

Dalam pembuatan tugas akhir ini digunakan beberapa nada dasar yang akan

dikenali dalam sistem pengenalan nada ini yaitu C,D,E,F,G,A,B,Ċ . Tabel 2.1 menunjukan

nada dasar belira yang akan dikenali. Nada alat musik belira berada pada oktaf ke 6

sampai oktaf 7.

Tabel 2. 1 Nada Dasar Belira

NADA

C6

D6

E6

F6

G6

A6

B6

Ċ7

2.3. Modul Condenser Mic

Trandpenulis dalam hal ini digunakan untuk mengambil sampel suara dari Belira

untuk kemudian dirubah dalam bentuk sinyal listrik analog, sehingga dapat dilakukan

pengolahan pada tahap selanjutnya. Dalam hal ini trandpenulis yang digunakan adalah

modul sensor suara. Sensor suara merupakan module sensor yang mensensing besaran

suara untuk diubah menjadi besaran listrik yang akan diolah mikrokontroler. Module ini

bekerja berdasarkan prinsip kekuatan gelombang suara yang masuk.

Gambar 2. 2. Analog sound sensor DFRobot [5]

Komponen utama sensor suara ini adalah condenser mic sebagai penerima besar


6

kecilnya daya listrik yang akan dihasilakan dan memiliki tingkat kepekaan yang cukup

tinggi terhadap respon suara, selain itu dalam modul tersebut juga terdapat op-amp yang

digunakan untuk menguatkan sinyal yang didapat dari condenser mic. Codenser mic

bekerja berdasarkan diafagma atau susunan backplate yang harus tercatu oleh listrik

membentuk sound-sensitive capacitor. Ketika kondesator terisi dengan muatan, pada

diafragma dan backplate akan tercipta medan listrik. Dan yang dimana besarnya medan

listrik dipengaruhi oleh ruang yang terbentuk diantara kedua komponen tersebut. Varisai

akan jarak antara diafragma dengan backplate muncul dikarenakan efek adanya tekanan

suara yang mengenai diafragma yang menyebabkan terjadinya pergerakan diafrgama

relatif. Kelebihan dengan menggunakan sensor suara dalam bentuk modul ini adalah

sudah memiliki tegangan kerja yang kompatibel dengan mikrokontroler, sehingga tidak

memerlukan rangkaian buffer dalam proses interface-nya [5].

Gambar 2. 3. Skema dari Condenser Mic [6]

Karakterisitik dari Condenser Mic :

1. Susunannya lebih kompleks dibanding dengan jenis microphone lainnya seperti

dibanding dengan dynamic Microphone

2. Pada frekuensi tinggi, akan menghasilkan suara yang lebih halus dan natural, serta

sensitivitas yang lebih tinggi

3. Mudah akan mencapai respon frekuensi flat dan memiliki range frekuensi yang

lebih luas

4. Ukurannya lebih kecil dibanding dengan jenis tipe mikrophone lainnya

2.4. Zero Crossing

Sinyal yang terdapat pada kehidupan sehari-hari, salah satunya suara, disebut dengan

sinyal analog. Untuk dapat memroses sinyal analog tersebut, maka harus diubah terlebih

dahulu menjadi sinyal digital atau sinyal diskrit. Sinyal analog memiliki sifat kontinyu pada

domain waktu dan amplitudo, sedangkan sinyal digital memiliki sifat diskrit pada domain


7

waktu dan amplitudo. Untuk mengenali nada tangkapan dari condenser mic, maka didalam

mikrokontroler sebagai pemroses konversi sinyal analog ke bentuk digital digunakan metode

zero crossing. Metode ini akan mendeteksi setiap gelombang sinusoidal melalui garis netral

(zero line) yang secara umum dapat direpresentasikan terhadap perubahan tegangan Gambar

2.4 menunjukan saat kondisi zero crossing. Pengenalan nada dapat ditentukan dengan

melakukan perhitungan (counting) terhadap cross yang terjadi. Algoritma zero crossing

diterapkan dengan pembacaan ADC, dimana saat nilai ADC menunjukkan kondisi cross

maka saat itu juga dilakukan penandaan untuk memulai perhitungan waktu pengukuran

cacah zero crossing.

Gambar 2. 4.Kondisi silang (zero crossing) [5]

2.5. Mikrokontroler

Tugas akhir ini menggunakan mikrokontroler sebagai bagian pemroses utama

dalam sistem. Fitur yang digunakan dalam mikrokontroler ini adalah analog to digital

converter (ADC). Fitur ini mempunyai fungsi untuk mengubah data sinyal suara bentuk

analog ke ranah sinyal digital. Konsep algoritma zero crossing juga dibenamkan secara

perangkat lunak pada mikrokontroler. Keluaran dari mikrokontroler ini berupa data yang

akan ditampilkan dengan menggunakan LCD dan indikator lampu LED.

2.5.1. Arduino UNO

Arduino uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328 .Board ini

memiliki 14 digital input / output pin ,dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output

PWM, 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset.

Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya

terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari


8

adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya [7]. Gambar 2.5 menunjukan board

arduino uno R3 yang digunakan .

Gambar 2. 5. Board arduino uno R3 [7]

Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :

a. 1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya

ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer

untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem.

Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan

AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan

3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan

pengembangannya.

b. Circuit Reset : Tombol Reset di Arduino ini digunakan untuk mereset hasil program

yang tanpa harus merubah program.

c. Kabel USB converter pada arduino ini berfungsi sebagai kabel untuk menghidupkan

atau menjalankan arduino dan juga kabel ini berfungsi sebagai media transfer untuk

menguploadbarisan coding yang kita buat pada software arduino. Gambar 2.6

menunjukan kabel USB yang digunakan.

Gambar 2. 6.Kabel USB board Arduino Uno [7]


9

d. Secara ringkas tabel 2.2 dibawah menunjukan spesifikasi Arduio UNO R3 yang

digunakan :

Tabel 2. 2 .spesifikasi Arduino Uno

Mikrokontroler ATmega328

Tegangan Pengoperasian 5 Volt

Tegangan Input (rekomendasi) 7 hingga 12 Volt

Batas tegangan input 6 hingga 20 Volt

I/O Digital 14 pin (6 diantaranya dapat menjadi output PWM)

Input Analog 6 pin

Arus DC pada setiap pin I/O 40 mA

Arus Pada Pin 3.3 V 50 mA

Flash Memory 32Kb (ATmega328)

SRAM 2Kb (ATmega328)

EEPROM 1Kb (ATmega328)

Kecepatan Clock 16MHz

2.5.2. Catu daya

Arduino uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal.

Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non-USB) daya dapat datang baik dari

AC-DC adaptor atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan cara

menghubungkannya plug pusat-positif 2.1mm ke dalam board colokan listrik. Lead dari

baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari konektor Power.

Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 - 20 volt. Jika diberikan dengan kurang

dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyuplai kurang dari 5 volt dan board mungkin

tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak

board. Rentang yang dianjurkan adalah 7 - 12 volt.

Pin catu daya adalah sebagai berikut:

a. VIN. Tegangan input ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal

(sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya lainnya diatur). Anda dapat


10

menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika memasok tegangan melalui colokan

listrik, mengaksesnya melalui pin ini.

b. 5V. Catu daya diatur digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya di

board. Hal ini dapat terjadi baik dari VIN melalui regulator on-board, atau diberikan oleh

USB .

c. 3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus maksimum

adalah 50 mA.

d. GND

2.5.3. Memory

ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading file. Ia juga

memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM.

2.5.4. Input & Output

Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau

output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka

beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan

memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 K . Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi

khusus:

a. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX)

data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-

Serial TTL.

b. Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai

yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi

untuk rincian.

c. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan analogWrite ()

fungsi.

d. SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI

menggunakan perpustakaan SPI.

e. LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI,

LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off.Arduino Uno R3 memiliki 6 input

analog, diberi label A0 melalui A5, masing-masing menyediakan 10 bit resolusi yaitu

1024 nilai yang berbeda. Secara default sistem mengukur dari tanah sampai 5 volt.

a. TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi TWI.


11

b. Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference ().

c. Reset.

Lihat juga pemetaan antara pin arduino dan AT328 port. Pemetaan untuk ATmega 8,168

dan 328 adalah identik.

2.5.5. Komunikasi

Mikrokontroler Arduino uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi

dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan

UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).

Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul

sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware Arduino16U2

menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan.

Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor

serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan

TX LED di board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial

dan koneksi USB ke komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI)

dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem.

2.5.6. Programing

Mikrokontroler Arduino uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih

Arduino Uno dari Tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. Para

ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan Anda untuk

meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.

Ini berkomunikasi

Menggunakan protokol dari bahas C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak

FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat

firmware baru atau dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal .

2.5.7. Perangkat lunak (arduino IDE)

Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan meng-upload

ke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux. Berdasarkan

Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka lainnya. Gambar 2.7 adalah

tampilan dari framework Arduino IDE.


12

Gambar 2. 7.Tampilan framework Aduino Uno

2.5.8. ADC

Pemrosesan sinyal disini digunakan untuk mendapatkan data dari nada yang

dimainkan dengan menggunakan algoritma zero crossing . Sinyal masukan yang diterima

oleh sensor suara kemuduian dikonversi keranah digital dengan menggunakan ADC. Konsep

ADC adalah proses konversi dalam bentuk data digital dengan masukan sinyal analog Vin

dibandingkan dengan tegangan refrensi kemudian dikalikan dengan jumlah bit ADC yang

digunakan dituliskan dalam persamaan (2.1) .

𝐴𝐷𝐶 = 𝑉𝑖𝑛

𝑉𝑟𝑒𝑓 𝑥 255 (2.1)

2.5.9. Otomatis Software Reset

Tombol reset arduino uno dirancang untuk menjalankan program yang tersimpan

didalam mikrokontroller dari awal. Tombol reset terhubung ke Atmega328 melalui kapasitor

100nf. Setelah tombol reset ditekan cukup lama untuk me-reset chip, software IDE Arduino

dapat juga berfungsi untuk meng-upload program dengan hanya menekan tombol upload di

software IDE Arduino.

2.6. LCD (Liquid Crystal Display)


13

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display)

adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang

bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di

sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid

Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka

ataupun grafik. [9]

a. Material LCD (Liquid Cristal Display)

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan

elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan

elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik

(tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan

elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan

polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang

dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan

segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin

ditampilkan. Gambar 2.8 dibawah ini adalah contoh dari LCD.

Gambar 2. 8,LCD 16×2 [8]

b. Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)

Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi

sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada

suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register.

Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :

1. DDRAM (Display Data Random Access Memory)

Merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.

2. CGRAM (Character Generator Random Access Memory)


http://elektronika-dasar.web.id/komponen-elektronika/

14

Merupakan memori untuk mengGambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari

karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.

3. CGROM (Character Generator Read Only Memory)

Merupakan memori untuk mengGambarkan pola sebuah karakter dimana pola

tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan

pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal

mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang

ada dalam CGROM.

Register kontrol yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah:

1. Register Perintah

Yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD

(Liquid Crystal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel

LCD (Liquid Crystal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.

2. Register data

Yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke DDRAM. Penulisan

data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat

yang telah diatur sebelumnya. Pin kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD

(liquid Crystal Display) diantaranya adalah:

a. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan

menggunakan LCD (Liquid Crystal Display) dapat dihubungkan dengan bus data

dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8bit.

b. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator untuk menunjukkan yang

masuk adalah perintah. Sedangkan logika high menunjukkan data.

c. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data,

sedangkan logika baca data.

d. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

e. Pin VLCD berfungsi untuk mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini

dihubungkan dengan trimpot 5Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke

ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.

2.7. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika

yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED

merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor[11]. Warna-warna


15

Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang

dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh

mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control

perangkat elektronik lainnya. Gambar 2.9 dibawah ini adalah contoh dari LED.

Gambar 2. 9.simbol LED [11].

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat

dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan

Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan

panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode)

yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang

mengganti lampu tube.

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya

pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub

Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias

forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan

junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses

untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga

menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju

atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-

Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang

bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan

photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna) [11].

2.8. Resistor

Resistor yang disebut juga dengan hambatan listrik berfungsi untuk mengendalikan arus

listrik yang melewati rangkaian, resistor juga dapat mengendalikan tegangan listrik. Resistor


16

merupakan komponen elektronika yang selalu digunakan untuk menahan arus yang mengalir

dalam suatu rangkaian tertutup. Sebuah resistor tidak memiliki kutub positif dan negative,

tapi memiliki karakteristik utama yaitu resistansi, toleransi, tegangan kerja maksimum dan

power rating. Karakteristik lainnya meliputi koefisien temperature, kebisingan, dan

induktansi. Ohm yang dilambangkan dengan symbol omega (Ω) merupakan satuan resistansi

dari sebuah resistor yang bersifat resistif [12].

Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut:

1. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu

rangkaian elektronika.

2. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian

elektronika.

3. Berfungsi untuk membagi tegangan.

4. Berfungsi untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensirendah dengan bantuan

transistor dan kondensator (kapasitor).

Resistor dibagi menjadi dua yaitu:

1. Resistor statis / tetap, resistor tetap adalah resistor yang nilainya tidak berubah-ubah. Nilai

dari resistor statis telah ditentukan pada waktu pembuatannya dengan di wakili oleh

cincin warna yang berjumlah 4 atau 5 buah. Cincin-cincin ini sebagai kode nilai resistansi/

hambatan, jadi warna cincin-cincin resistor akan berbeda pada tiap ukurannya.

2. Resistor Variabel (Variable Resistor), adalah jenis resistor yang nilainya berubah- ubah

sesuai rentang / range jangkauan kemampuan resistor tersebut. Gambar 2.10 dibawah ini

adalah contoh dari resistor.


17

Gambar 2. 10.Resistor [12]

VS = 5 V

ILED = 20 mA

VLED = 1.8 V

Sehingga, 𝑅(𝐿𝐸𝐷) = 𝑉𝑆−𝑉𝐿𝐸𝐷

𝐼𝐿𝐸𝐷=

5−1.8

0.02= 160 Ω

RESISTOR


18

BAB III

PERANCANGAN

3.1. Rancangan Sistem Pengenalan Nada Alat Musik Belira

Sistem pengenalan nada belira terdiri dari hardware dan software. Hardware yang

digunakan terdiri dari alat musik belira, modul analog sound sensor, mikrokontroler, LCD dan

LED. Software yang digunakan adalah Arduino IDE yang berfungsi dalam pembuatan program

yang mengatur semua proses pengenalan nada belira. Blok diagram sistem pengenalan nada

alat musik belira ditunjukan pada Gambar 3.1.

Gambar 3. 1.Blok Diagram rancangan sistem Pengenalan Nada

Konsep algoritma yang akan ditanamkan pada mikrokontroler ini bekerja dengan

pengambilan sampel suara. Sampel suara dikonversi kedalam bentuk sinyal digital dengan


19

menggunakan ADC dan dilakukan proses perhitungan dengan menggunakan metode zero

crossing, untuk mengetahui nilai dari setiap nada yang dimainkan. Sinyal dari nada yang telah

dihitung kemudian dilakukan proses pencocokan dengan database nada sebagai acuan, bila

ditemukan kecocokan sistem akan menginformasikan bahwa nada yang terdeteksi seacara tepat,

jika tidak maka lcd hanya menampilkan teks zero crossing dan led tidak akan menyala.

3.2. Perancangan Perangkat Keras

Pada tugas akhir ini, akan dibuat rancangan perangkat keras yaitu meliputi trandpenulis

sebagai interface masukan sistem, mikrokontroler sebagai bagian pemroses, LCD serta LED

sebagai sarana penampil keluaran dari sistem..

3.2.1 Perancangan casing

Casing digunakan sebagai tempat sistem agar lebih aman dari benturan langsung yang

bisa diakibat kelalaian oleh pengguna. Berikut adalah Gambar rancangan casing ditunjukan

pada Gambar 3.2.

Gambar 3. 2.Rancangan casing

3.2.2 Belira

Belira merupakan alat musik yang digunakan dalam penelitian sistem pengenalan nada

oleh penulis, dengan nada yang digunakan dalam penelitian ini adalah C, D, E, F, G, A, B, Ċ

3.2.3 Shield Arduino

Sistem dalam perancangan ini dibangun menggunakan mikrokontroler arduino UNO R3

sebagai pemroses utama. Untuk interface dengan transdpenulis, lcd dan led maka dibuat shield,


20

yang berguna supaya sistem lebih rapi dan memudahkan perkawatan dalam instalasi perangkat-

perangkat tersebut. Dalam perancangan sistem menggunakaan 8 buah led indikator yang

berfungsi untuk mengetahui tingkat presisi nada dan sistem LCD dengan ukuran 16x2

digunakan sebagai penampil hasil keluaran sistem. Catu daya yang digunakan adalah 7VDC-

9VDC. Berikut adalah Gambar shield yang ditunjukkan Gambar 3.3.

Gambar 3. 3.Shield Arduino

3.2.4 Transduser

Transduser digunakan sebagai penangkap suara belira, berfungsi untuk mengubah sinyal

suara belira menjadi sinyal listrik . Dalam perancangan ini transdpenulis digunakan adalah

modul Analog Sound Sensor produk DFRobot berikut adalah Gambaran skema dari

transdpenulis yang digunakan . Berikut adalah Gambaran skema dari transdpenulis yang

digunakan, ditunjukan pada Gambar 3.4.


21

Gambar 3. 4.Skema analog sound sensor DFROBOT[5]

Keunggulan menggunakan modul ini yaitu memilki tegangan kerja yang sama dengan

tegangan kerja sistem mikrokontroler, sehingga proses interfacing dapat dilakukan secara

langsung tanpa menggunakan buffer tegangan. Modul ini memiliki faktor penguatan 100 kali

dengan menggunakan IC OPAMP LM 358.. Pada sistem ini pemroses utama adalah

mikrokontroler arduino uno R3 yang memiliki 14 digital input / output yang bisa digunakan.

3.2.5 . Rangkaian LCD

Pada perancangan ini, lcd digunakan sebagai keluaran untuk penampil, berupa data

notasi dari nada yang dihasilkan alat musik belira. Data yang tertampil adalah notasi nada berupa

huruf. Berikut adalah Gambar rangkaian lcd yang ditunjukan Gambar 3.5.


22

Gambar 3. 5.Rangkaian LCD

Pada sistem ini pemroses utama adalah mikrokontroler arduino uno R3 yang memiliki

14 digital input / output yang digunakan untuk menghubungkan ke rangkaian lcd. Berikut adalah

tabel 3.1 yang menunjukan alamat pin yang terhubung ke lcd.

Tabel 3. 1 Pin ke LCD

Mikrokontroler Arduino uno R3 LCD

Pin arduino pin 10 Pin RS (kaki 4)

Pin arduino pin 11 Pin E (kaki 6)

Pin arduino digital pin 12 Pin D4 (kaki 11)

Pin arduino digital pin A5 Pin D5 (kaki 12)



GND Pin GND (kaki 1) ; Pin GND (kaki 16) ;

Pin 5(R/W)

+ 5V Pin VCC (kaki 2) ; Pin VCC (kaki 15)

3.2.6 . Rangkaian LED

Pada perancangan ini rangkaian LED digunakan sebagai indikator untuk menandakan

nada belira yang dimainkan. Led pertama menandakan nada C,led kedua nada D, led ketiga E,


23

led keempat nada F, led kelima nada G, led keenam nada A, led ketujuh nada B, led kedelapan

nada Ċ. Berikut adalah Gambar rangkaian led yang ditunjukan pada Gambar 3.6.

Gambar 3. 6.Rangkaian LED


14 digital input / output yang digunakan untuk menghubungkan ke rangkaian led. Berikut adalah

tabel 3.2 yang menunjukan alamat pin yang terhubung ke led.

Tabel 3. 2 pin ke LED

Mikrokontroler Arduino uno R3 Led

Pin arduino digital pin 2 Led 1 ( anoda)







Pin arduino digital pin 9 Led 8 (anoda)

GND Led 1-8 (katoda) ke resistor 160Ω

3.2.7 Rangkaian Analog Sound Sensor

Rangkaian Analog Sound Sensor digunakan untuk memproses sinyal analog yang

dihasilkan alat musik belira menjadi sinyal digital agar dapat diproses mikrokontroler yang


24

sudah ditanamkan algoritma zero crossing . Berikut adalah Gambar rangkaian analog sound

sensor 3.7.

Gambar 3. 7.Rangkaian Analog Sound Sensor


6 analog input / output yang digunakan untuk menghubungkan ke rangkaian modul analog

sound sensor. Berikut adalah tabel 3.3 yang menunjukan alamat pin yang terhubung ke modul

analog sound sensor.

Tabel 3. 3 .Pin ke Modul analog sound sensor

Mikrokontroler Arduino uno R3 Modul analog sound sensor

GND GND (kaki 1)

+5V Pin VCC (kaki 2)

Pin Analog A0 Pin A (kaki 3)

3.3. Proses Pengenalan Nada

Proses ini merupakan proses untuk mengenali suara belira yang terekam. Berikut adalah

proses untuk pengenalan nada alat musik belira ditunjukan pada Gambar 3.8.


25

Gambar 3. 8.Diagram alur Proses Pengenalan Alat Musik Belira

Proses pengenalan nada ini berfungsi untuk melakukan pengenalan nada terhadap nada

alat musik belira.

1. Masukan

Masukan adalah nada belira yang dipukul akan diproses menggunakan transdpenulis yang

berfungsi sebagai perangkap suara.

2. Deteksi sinyal

Pendeteksian sinyal adalah proses penangkapan dari transdpenulis agar bisa dilanjutkan

kedalam proses mikrokontroler untuk membaca sinyal.

3. Zero Crossing

Zero Crossing adalah pengukuran berapa kali gelombang audio melintas sumbu x atau juga

suatu keadaan dimana suatu fungsi menyentuh titik nol (midpoint ) , saat dimana suatu

fungsi berpindah dari nilai positif ke negatif. Perhitungan zero Crossing dalam sistem ini

bekerja dengan penentuan waktu (timer intertupt), program akan menghitung berapa jumlah

nilai zero crossing selama selang waktu yang ditentukan sendiri oleh penulis. Dalam sistem

ini percobaan akan dilakukan sebanyak 10 kali.

4. Look Up Table

Dalam proses perancangan sistem pengenalan alat musik belira ini digunakan sebuah Look

Up Table sebagai penentuan keluaran dalam proses pengenalan nada dari alat musik belira

dengan mencari jumlah nilai zero crossing. Penulis menggunakan 10 sampel per nada

dengan nada yang dikenali, yaitu C,D,E,F,G,A,B,Ċ. Kemudian menentukan klasifikasi dari

jumlah setiap nada. Klasifikasi yang di maksud adalah area nada, jika nada yang dimainkan

dari 10 kali perobaan didapatkan data berupa jumlah nilai zero crossing yang tidak sama


26

maka pada look up table jumlah data dari nilai zero crossing yang paling rendah dikenali

sebagai data low (L) dan untuk jumlah data dari nilai zero crossing yang paling tinggi adalah

high (H). Nilai dari area nada inilah yang dijadikan penentu range pada look up table. Proses

pengambilan nada dilakukan melalui tahap pendeteksian sinyal suara masukan dan

dilanjutkan proses pengukuran zero crosisng dan pencarian nilai indeks maksimum,

minimum dari tiap nada. Proses ditunjukkan pada Gambar 3.9.

Gambar 3. 9.Blok Diagram pencarian Area nada untuk Look Up Table

3.4. Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang dimaksud adalah program yang akan diimplementasikan dalam

mikrokontroler Arduino sehingga sistem dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Pembuatan

program menggunakan bahasa C++ menggunakan arduino IDE 1.04. Rancangan perangkat

lunak pada sistem ini difokuskan pada pemrosesan sinyal masukan dari suara belira yang

dimainkan dicocokan dengan nada refrensi atau database.

3.4.1. Perancangan Program utama

Pada pengenalan nada alat musik belira ini, program utama dirancang sebagai sarana

untuk mengakses semua proses pada subprogram. Dimulai dari proses pendeteksian sinyal dari

transdpenulis yang kemudian mikrokontroler sebagai pemroses utama mengolah sinyal sampai

dengan hasil akhir yang kemudian menghasilkan tampilan nada yang diharapkan. Berikut adalah

(Masukan)

Suara belira yang sudah

dikenali nada dasarnya

Pendeteksian

Sinyal

Zero Crossing

Pencarian

Jumlah Nilai

(zero crossing)

Keluaran :

Jumlah Nilai

zero crossing)


27

Gambar 3.10 yang menunjukan diagram alur dari keseluruhan sistem pengenalan nada alat

musik belira.

Gambar 3. 10.Diagram Alur Program Nada Belira

3.4.2 .Zero Crossing

Dalam perancangan ini pemrosesan sinyal digunakan untuk mendapatkan data dengan

menggunakan algoritma zero crossing yang diproses didalam mikrokontroler.Sinyal masukan

yang diterima oleh sensor suara kemudian dikonversi keranah digital dengan menggunakan

ADC. Gambar 3.11 menunjukan pendeteksian zero crossing.


28

Gambar 3. 11.Zero crossing

3.4.3. Look Up Table

Proses pendeteksian nada mengacu pada look up table yang dibuat. Pendeteksian nada

dilakukan dengan membandingkan jumlah nilai zero crossing nada masukan dengan jumlah

nilai zero crossing dari nada yang dijadikan sebagai acuan dalam sistem. Sistem pendeteksian

nada diklasifikasikan dalam bentuk area nada, hal ini dikarenakan sifat logam pada belira dan

cara memukul belira sehingga nada tidak dapat dipresentasikan dengan ketepatan yang mutlak.

Dengan pemodelan klasifikasi pada tabel 3.4, sistem dapat memberikan indikasi area nada yang

dikenali.

Tabel 3. 4 .Look Up Table Untuk Penentuan Nada

No Nada Nilai Zero Crossing Not Nada

1 C6 CL≤ nilai zero crossing≤CH Do

2 D6 DL≤ nilai zero crossing ≤DH Re

3 E6 EL≤ nilai zero crossing ≤EH Mi

4 F6 FL≤ nilai zero crossing ≤FH Fa

5 G6 GL≤ nilai zero crossing ≤GH Sol

6 A6 AL≤ nilai zero crossing ≤AH La

7 B6 BL≤ nilai zero crossing ≤BH Si

8 Ċ7 ĊL≤ nilai zero crossing ≤ĊH Do


29

Hasil perbandingan nada sinyal masukan dengan sinyal nada yang acuan, dikonversi

menjadi notasi huruf untuk ditampilkan pada LCD dan LED digunakan sebagai indikator

penunjuk nada yang sedang dideteksi. ketika ada kecocokan jumlah nilai zero crossing atau

berada pada area nada maka led akan menyala, ketika nada yang dideteksi melebihi nada acuan

dan berada diluar wilayah area nada maka LED tidak akan menyala. Diagram alur dari sistem

pendeteksian nada ditunjukkan pada Gambar 3.12.

Gambar 3. 12. Diagram alur penentuan pengenalan nada


30

Gambar 3. 13 (lanjutan) diagram alur penentuan pengenalan nada

3.5. Keluaran

Proses selanjutnya adalah menampilkan keluaran dari proses pengenalan nada alat musik

belira dalam bentuk teks nada pada lcd dan indikator led. Proses penentuan keluarannya

menggunakan Look up table. Setelah hasil yang diproleh ternyata tidak ada pada area nada maka

keluaranya berupa “ERROR” dan led tidak akan menyala. Kemudian jika hasil yang diproleh

adalah nada yang ada didalam area nada maka akan ditampilkan dalam bentuk teks pada lcd dan

indikator led akan menyala. Diagram alur dari sistem penentuan keluaran ada pada Gambar

3.12.


31

Gambar 3. 12.Diagram alur keluaran

3.6. Analisa Performa

Analisa performa bertujuan untuk mengetahui sistem yang telah dirancang bekerja secara

baik atau tidak akibat dari pengubahan timer ataupun delay didalam program.

Tingkat pengelan = 𝛴𝑉

𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛 𝑥 100%

Dengan ΣV adalah jumlah nada belira yang dikenali dan benar.


32

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini membahas tentang program pengenalan nada. Program ini akan diuji terlebih

dahulu untuk mengetahui program dapat bekerja sesuai dengan sistem perancangan. Data

yang diproleh dari pengujian ini akan memperlihatkan cara kerja dari program yang telah

dibuat oleh penulis sehingga dapat dilakukan analisis.

4.1. Implemantasi Alat

Pembuatan program pengenalan dilakukan dengan menggunakan software Ardunio

IDE Version 1.8.5 pada laptop dengan spesifikasi sebagai berikut:

Processor : Intel(R) Core (TM) i5 - 5200U CPU @ 2.20 GHZ 2.19

RAM : 4.00 GB

Tipe sistem : Sistem Operasi 64-bit

Perangkat keras untuk sistem pengenalan ini digunakan sebagai alat bantu

pengenalan nada dengan menggunakan tranduser, sebagai interface yang berfungsi untuk

menangkap suara, LCD penampil teks nada yang dimainkan, 8 LED indikator sebagai

penunjuk nada apa yang sedang dimainkan dari alat musik belira ini. Transduser dalam

sistem ini diletakkan diatas dari alat musik belira dengan jarak ± 15 𝑐𝑚. Gambar 4.1 dan 4.2

menunjukan implementasi alat.

Gambar 4. 1 Implementasi Alat

C6, D6, E6, F6, G6, A6, B6, C7.


33

Gambar 4. 2 Implementasi Alat LCD dan LED

4.2. Penjelasan Program pengenalan Nada

Program pengenalan nada dijalankan dengan cara, pertama penulis mencari area zero

crossing dari hasil perhitungan nilai minimum yang dibaca oleh transduser yaitu nilai ADC

bernilai 0 dikalikan dua dan menentukan banyaknya percobaan yang dilakukan untuk masing-

masing nada yang akan dikenali,percobaan dilakukan sebanyak 10 kali untuk masing-masing

nada dari 8 nada yang akan dikenali dalam sistem ini. Dibawah ini adalah data untuk timer

100,200,300 dan 400 dengan delay 5 ms. Proses dari sistem pengenalan ini akan menampilkan

hasil dari perhitungan zero crossing dari timer counter yang ditentukan oleh penulis. Penentuan

nilai zero crossing memerlukan kalibrasi dari timer yang akan digunakan. Dari hasil penentuan

timer 100 ,hasil pembacaan data nilai zero crossing penulis dapat menentukan area nada dalam

sistem ini.

Pembacaan untuk penentuan range jumlah zero crossing untuk masing-masing nada

dilakukan dengan melihat dari serial monitor pada aplikasi arduino Ide. Penulis melihat berapa

nilai minimum dan maksimum dari pembacaan jumlah zero crossing untuk masing-masing

nada dalam 10 kali percobaan, hasil percobaan ada pada lampiran 1. Range dari masing-masing

nada ini adalah proses awal dalam sistem yang akan diimplementasikan kedalam program. Tabel

Led berurutan untuk indikator nada dari

kiri Kekanan, yaitu :

C6,D6,E6,F6,G6,A6,B6,C7


34

4.1 merupakan hasil dari penentuan area nada yang dilakukan untuk timer 100 dari masing-

masing nada.

Tabel 4. 1 timer 100 ms

NO NADA Jumlah zero crossing

1 C6 50 - 58

2 D6 20 – 26

3 E6 44 - 48

4 F6 40 - 42

5 G6 16 - 18

6 A6 10 - 14

7 B6 28 - 32

8 Ċ7 34 - 38

Tabel 4.2 merupakan hasil dari penentuan area nada yang dilakukan untuk timer 200

dari masing-masing nada. Jumlah zero crossing untuk percobaan pada C6 sangat besar.



1 C6 130 - 138

2 D6 34 - 38

3 E6 84 - 88

4 F6 78 - 82

5 G6 28 - 32

6 A6 24 - 26

7 B6 62 - 66

8 C7 72 - 76


35


dari masing-masing nada. Jumlah zero crossing untuk percobaan pada C6 sangat besar.


NO NADA Jumlah Zero Crossing

1 C6 206 – 216

2 D6 30 – 36

3 E6 120 – 138

4 F6 114 – 118

5 G6 38 – 48

6 A6 22 – 28

7 B6 76 – 86

8 C7 104 – 112


dari masing-masing nada. Jumlah zero crossing untuk masing-masing nada berbeda-beda dan

zero crossing untuk nada C6 masih sangat besar.



1 C6 282 – 292

2 D6 32 - 42

3 E6 148 – 156

4 F6 44 – 60

5 G6 20 – 30

6 A6 24 – 30

7 B6 82 – 100

8 C7 132 – 146


36

Dari semua percobaan dengan pembacaan nilai ADC yang bernilai nol dikalikan 2

menghasilkan jumlah zero crossing tidak meningkat untuk nada yang semakin tinggi, ini

disebabkan karena adanya aliasing. Aliasing adalah fenomena bergesernya frekuensi tinggi

gelombang seismik menjadi lebih rendah yang diakibatkan pemilihan interval sampling yang

terlalu besar. Tabel 4.5 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 1ms dan timer 100 ms.

Tabel 4. 5 pengenalan dengan Delay (1) dan Timer 100 ms

INPUT

OUTPUT

C6 D6 E6 F6 G6 A6 B6 C7 Nada tidak

dikenali Error

C6 3 0 4 0 3 0 0 0 0 7/10

D6 0 6 0 0 0 0 2 2 0 4/10

E6 0 0 6 0 0 2 2 0 0 4/10

F6 0 2 0 3 2 0 0 2 1 7/10

G6 0 0 0 1 8 1 0 0 0 2/10

A6 0 2 0 2 2 2 0 1 1 8/10

B6 0 1 0 0 2 4 3 0 0 7/10

C7 0 2 0 2 0 0 2 4 0 6/10

Persentase Pengenalan Nada 43,75%

Kedua, penulis menentukan menentukan timer yang akan digunakan. Timer yang

digunakan adalah 100 ms, 200 ms, 300ms dan 400 ms yang akan digunakan dalam program

yang akan diproses, pemilihan timer bukan berdasarkan teori, penentuan timer hanya karena

keinginan penulis untuk selang waktu data yang akan diproses selama percobaan dilakukan.

Dan perhitungan panjang nada dari masing-masing nada berdasarkan feeling maka penulis

menentukan timer yang paling tinggi yang akan diproses dalam sistem ini yaitu timer 400ms.

Ketiga penulis delay yang digunakan untuk menjalankan program pengenalan nada. Delay yang

digunakan adalah 5 ms, jika pemilihan delay dibawah delay 5ms akan mengakibatkan sistem

tidak stabil yang mengakibatkan pembacaan nilai zero crossing dua kali atau lebih, dari satu

kali pemukulan pada timer 100. Sistem pengenalan nada ini digunakan untuk mencari hasil

pengenalan yang paling tinggi, dari hasil penentuan timer maka akan dipilih timer mana yang

lebih baik dan akan di implementasikan ke program dan look up table yang digunakan. Tabel


37

4.5 menunjukan pengenalan nada dengan delay 1ms dan timer 100ms dari 10 kali percobaan

dari masing-masing nada.

Hasil persentase pengenalan nada dari pengenalan dengan timer 100ms dengan delay

1ms yaitu 43,75%. Gambar 4.3 menunjukan hasil pembacaan dari nilai ADC yang diproses

dalam sistem untuk delay 1ms dan timer 100ms pada nada do.

Gambar 4. 3 Nada C6 / Do yang terdeteksi untuk delay 1ms

Perhitungan nilai zero crossing untuk nada Do delay 1 timer 100 mengalami 3 kali

pembacaan dalam satu kali percobaan, hal ini disebabkan karena terlalu kecilnya delay yang

diimplementasikan kedalalam sistem yang digunakan, dapat dilihat pada gambar 4.4 dalam

serial monitor pada aplikasi Arduino ide.

Gambar 4. 4 pengenalan nada dari nada C6 / Do

Tabel 4.6 menunjukan hasil pengenalan nada Do dengan delay 1 dan timer 300 dari

percobaan sebanyak 10 kali.


38

Tabel 4. 6 Delay (1) tmer 200

INPUT

OUTPUT

C6 D6 E6 F6 G6 A6 B6 C7

Nada

tidak

dikenali

Error

C6 8 0 0 0 0 0 0 0 2 2/10

D6 0 4 2 0 0 0 3 1 0 6/10

E6 0 2 3 0 0 0 2 3 0 7/10

F6 1 0 1 1 1 1 1 0 4 9/10

G6 0 0 0 0 6 0 4 0 0 4/10

A6 0 0 0 0 2 2 2 0 4 8/10

B6 0 1 0 0 1 0 8 0 2 2/10

C7 0 2 3 2 0 0 0 3 0 7/10

Tingkat Persentase Pengenalan nada dengan Timer 200 43,75%

Hasil persentase pengenalan nada dari 8 nada yang dikenali dengan timer 100ms dengan

delay 1ms yaitu 43,75%. Tabel 4.7 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 1 dan timer 300

dari percobaan sebanyak 10 kali.

Tabel 4. 7 Delay (1) timer 300

INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D6 0 2 0 0 0 2 2 0 4 8/10

E6 0 0 4 3 0 0 0 3 0 6/10

F6 0 0 0 3 0 0 0 1 6 7/10

G6 0 3 0 0 2 0 2 0 3 8/10

A6 1 0 0 0 0 3 1 0 5 7/10

B6 2 5 0 0 0 0 3 0 0 7/10

C7 0 0 5 0 0 0 0 5 0 5/10

Tingkat Persentase Pengenalan nada dengan Timer 300 40%


39

Hasil persentase pengenalan nada dari 8 nada yang dikenali dengan timer 300ms dengan

delay 1ms yaitu 40%. Tabel 4.8 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 1 dan timer 400

dari percobaan sebanyak 10 kali.


INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 8 0 0 0 0 2 0 0 0 2/10

D6 0 3 0 3 0 0 0 0 4 7/10

E6 0 0 3 0 3 0 0 1 3 7/10

F6 0 0 3 3 0 0 0 1 3 7/10

G6 0 0 0 0 8 0 2 0 0 2/10

A6 0 0 0 0 0 2 0 0 8 8/10

B6 4 0 0 0 0 0 6 0 0 4/10

C7 0 0 0 3 0 0 0 4 3 6/10



1ms yaitu 46,25%. Tabel 4.9 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 2 dan timer 100 dari

percobaan sebanyak 10 kali untuk masing-masig nada.


INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 4 0 0 0 0 0 0 0 4/10

D6 2 6 0 2 0 0 0 0 0 4/10

E6 4 2 3 0 0 0 0 0 1 7/10

F6 4 0 0 2 0 0 0 0 4 8/10

G6 2 0 1 0 7 0 0 0 0 3/10

A6 1 0 2 2 0 2 0 0 3 8/10

B6 0 0 2 0 5 0 3 0 0 7/10

C7 0 2 0 2 0 0 0 3 3 7/10



40


2ms yaitu 40%. Gambar 4.5 menunjukan hasil pembacaan dari nilai ADC yang diproses dalam

sistem untuk delay 2 ms dan timer 100 ms pada nada C6/Do.

Gambar 4. 5 Delay 2 nada C6 / Do timer 100

Perhitungan nilai zero crossing untuk nada Do delay 2 dengan timer 100 mengalami 3

kali pembacaan dalam satu kali percobaan, hal ini disebabkan karena masih terlalu kecilnya

delay yang diimplementasikan kedalalam sistem yang digunakan, dapat dilihat pada gambar 4.6

dalam serial monitor pada aplikasi Arduino ide.

Gambar 4. 6 pengenalan nada dari nada C6 / Do

ADC

t


41

Tabel 4.10 menunjukan hasil pengenalan nada Do dengan delay 2 dan timer 200 dari

percobaan sebanyak 10 kali.


INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 4 0 0 0 0 0 0 0 4/10

D6 3 4 1 0 0 0 2 0 0 6/10

E6 2 2 5 0 0 0 1 0 0 5/10

F6 0 0 0 6 0 0 0 0 4 4/10

G6 0 0 0 0 5 0 0 0 5 5/10

A6 0 0 0 0 0 5 0 0 5 5/10

B6 0 0 3 0 0 0 5 0 2 5/10

C7 3 0 0 0 0 0 0 6 1 4/10



2ms yaitu 52,5%. Tabel 4.11 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 2 dan timer 300 dari



INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 0 0 0 0 4 0 0 0 4/10

D6 2 5 0 0 0 3 0 0 0 5/10

E6 0 2 5 0 0 0 0 0 3 5/10

F6 0 0 0 8 0 0 0 0 2 2/10

G6 0 0 0 0 8 0 0 2 2 2/10

A6 0 0 0 0 0 4 0 0 6 6/10

B6 0 0 0 0 0 0 7 2 1 3/10

C7 0 0 0 3 0 0 0 6 1 4/10

Persentase Pengenalan Nada 61,25%


42

Hasil persentase pengenalan nada dari pengenalan dengan timer 300ms dengan delay 2

ms yaitu 61,25%. Tabel 4.12 menunjukan hasil pengenalan dengan delay 2 dan timer 400 dari



INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 8 1 0 0 0 0 0 0 1 2/10

D6 0 7 1 0 0 0 0 0 2 3/10

E6 0 0 8 0 0 0 0 0 2 2/10

F6 0 2 0 7 0 0 0 0 1 3/10

G6 0 0 0 0 6 0 0 2 2 4/10

A6 0 1 4 0 0 5 0 0 0 5/10

B6 0 0 0 0 2 0 5 0 3 5/10

C7 0 0 0 0 2 0 0 4 4 6/10

Tingkat Persentase Pengenalan Nada dengan timer 300 62,5%


2ms yaitu 62,5%. Dari hasil pengenalan dengan delay 1 dan delay 2 selain ada pembacaan lebih

dari satu kali pada salah satu percobaan, tingkat pengenalan dari masing-masing percobaan tidak

sampai pada tingkat persentase pengenalan rata-rata 70 %, penulis menentukan delay 5 dan

mendapatkan hasil persentase pengenalan diatas 70%. Dari hasil pengenalan pada delay 5 ini

maka penulis akan mengimplementasikan kedalam program pada tingkat pengenalan paling

tinggi dari delay 5ms ini. Tabel 4.13 merupakan hasil dari tingkat pengenalan dari timer 100

dengan delay 5 dalam 10 kali percobaan dari masing-masing nada. Hasil dari tingkat pengenalan

ini didapat setelah penulis mencoba satu-persatu dari jumlah zero crossing yang didapat dari

masing-masing percobaan dan kemudian mengimplementasikannya kedalam program untuk

masing-masing delay dan timer yang ditentukan oleh penulis. Penentuan timer dan delay tidak

berdasarkan teori, hanya berdasarkan percobaan yang dilakukan penulis dan hasil yang

mendapatkan hasil terbaik.


43

Tabel 4. 13 Pengenalan dengan delay 5 timer 100

INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 4 0 0 0 0 0 0 0 4/10

D6 0 6 0 0 1 2 1 0 0 4/10

E6 0 0 9 1 0 0 0 0 0 1/10

F6 0 0 0 8 0 0 0 2 0 2/10

G6 0 2 0 0 5 1 0 2 0 5/10

A6 0 2 0 0 1 6 1 0 0 4/10

B6 0 0 0 0 0 0 9 1 0 1/10

C7 0 0 0 0 0 0 1 9 0 1/10


Tabel 4.13 memperoleh hasil pengujian tingkat persentase pengenalan melalui

perhitungan dari timer 100 yang ditentukan pada awal program. Dan didapat hasil dari

pengenalan berada pada 72,5 %. Tabel 4.14 merupakan hasil dari tingkat pengenalan dari timer

200 dengan delay 5 dalam 10 kali percobaan dari masing-masing nada

Tabel 4. 14 pengenalan dengan delay 5 timer 200

INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 0 0 0 0 0 0 0 4 4/10

D6 0 3 0 0 2 3 0 0 2 7/10

E6 0 0 9 0 0 0 0 0 1 1/10

F6 0 0 0 6 0 0 0 4 0 4/10

G6 0 1 0 0 9 0 0 0 0 1/10

A6 0 2 0 0 1 7 0 0 0 3/10

B6 0 0 0 0 0 0 9 1 0 1/10

C7 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0



44

Tabel 4.14 memperoleh hasil pengujian tingkat pesentase yang lebih tinggi dari timer

100, hal ini dikarenakan area dari masing-masing nada, tidak terlalu berfariasi atau dapat

dikatakan data ADC yang diolah didalam sistem lebih stabil. Tingkat pengenalan 73,5%. Tabel

4.15 merupakan hasil dari tingkat pengenalan dari timer 300 dengan delay 5 dalam 10 kali

percobaan dari masing-masing nada

Tabel 4. 14 pengenalan dengan delay 5 timer 300

INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 9 0 0 0 0 0 0 0 1 1/10

D6 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5/10

E6 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0

F6 0 0 2 6 0 0 0 2 0 4/10

G6 0 0 2 0 7 0 0 0 1 3/10

A6 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0

B6 0 0 0 0 0 0 6 0 4 4/10

C7 0 0 0 0 0 0 0 7 3 3/10


Tabel 4.14 memperoleh hasil pengujian tingkat pesentase yang lebih tinggi dari timer

200, hal ini dikarenakan area dari masing-masing nada, tidak terlalu berfariasi atau dapat

dikatakan data ADC yang diolah didalam sistem lebih stabil. Tingkat pengenalan 75%.

Dalam sistem ini pengenalan dengan delay 5 dan timer 400 mendapatkan hasil lebih

baik, tingkat persentase pengenalan yaitu, 81,25%. Dari hasil tingkat persentase pengenalan ini

maka data untuk delay 5 dan timer 400 yang akan diimplementasikan kedalam program yang

akan digunakan. Tabel 4.15 merupakan hasil dari tingkat pengenalan dari timer 400 dengan

delay 5 dalam 10 kali percobaan dari masing-masing nada.


45

Tabel 4. 15 Pengenalan Delay (5) timer 400

INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D6 0 6 0 0 4 0 0 0 0 4/10

E6 0 0 9 1 0 0 0 0 0 1/10

F6 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0

G6 0 3 0 0 7 0 0 0 0 3/10

A6 0 0 0 0 0 9 0 0 1 1/10

B6 0 0 0 0 0 0 8 0 2 2/10

C7 0 0 0 0 0 0 3 6 1 4/10


Tabel 4.15 tingkat persentase pengenalan yaitu 81,25%. Penulis mencoba melakukan

percobaan dengan delay diatas 5, yaitu delay 10 ms Tabel 4.16 merupakan hasil pengenalan

dengan delay diatas 5ms yaitu delay 10ms.

Tabel 4. 16 Pengenalan Delay (10) timer 100

INPUT

OUTPUT


Dikenali Error

C6 3 0 1 0 0 0 0 6 0 7/10

D6 0 4 0 0 0 0 6 0 0 6/10

E6 2 0 2 0 0 0 0 6 0 8/10

F6 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0

G6 0 0 0 0 7 0 3 0 0 3/10

A6 0 3 0 0 0 7 0 0 0 3/10

B6 0 5 0 0 0 0 5 0 0 5/10

C7 5 0 2 1 0 0 0 2 0 8/10



46

Tabel 4.16 memperoleh hasil pengujian tingkat pesentase ternyata tidak lebih tinggi dari

delay 5 dan masing-masing timer yaitu 100,200,300 dan 400, sistem ternyata kembali tidak

stabil untuk pembacaan dengan delay 10 ms timer 100ms tingkat persentase pengenalan 50%.

Dengan delay 10ms respon pengenalan juga butuh waktu agak lama karena delay semakin besar.

Gambar 4.7 menunjukan hasil pembacaan dari nilai ADC yang diproses dalam sistem untuk

delay 10 ms dan timer 100 ms pada nada C6 /Do.

Gambar 4. 7 Delay 10 nada C6 / Do timer 100

Tabel 4.17 merupakan hasil dari tingkat pengenalan dari timer 200 dengan delay 10

dalam 10 kali percobaan dari masing-masing nada.


INPUT

OUTPUT


Dikenali Error

C6 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D6 0 8 0 0 0 0 0 0 2 2/10

E6 2 0 8 0 0 0 0 0 0 2/10

F6 0 0 0 9 0 0 0 0 1 1/10

G6 0 0 0 0 9 0 1 0 0 1/10

A6 0 1 0 0 0 7 2 0 0 3/10

B6 0 0 0 0 0 6 4 0 0 4/10

C7 2 0 0 0 0 0 0 4 4 6/10

Tingekat Persentase Pengenalan nada dengan Timer 200 78,75%


47

Tabel 4.17 memperoleh hasil pengujian tingkat pesentase pengenalan nada 78,75%, hasil

ini ternyata lebih tinggi dari hasil percobaan yang dilakukan penulis untuk delay 5, timer

100,200 dan 300. Dengan delay 10 dan timer 200 ternyata sistem lebih stabil karena data ADC

yang diproses tidak terlalu sedikit seperti pada timer 100 .

Gambar 4. 8 delay 10 timer 200 C6 / Do




INPUT

OUTPUT


dikenali Error

C6 6 0 3 0 0 0 0 1 0 4/10

D6 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5/10

E6 0 0 4 0 0 0 2 0 4 6/10

F6 0 0 0 5 0 0 0 0 5 5/10

G6 0 0 0 0 3 1 2 0 4 7/10

A6 0 0 0 0 0 5 5 0 0 5/10

B 0 0 0 0 0 6 4 0 0 4/10

C> 1 0 0 0 0 0 0 4 5 6/10



48




INPUT

OUTPUT


Dikenali Error

C6 4 0 3 0 0 0 0 1 2 6/10

D6 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5/10

E6 0 0 4 0 0 0 0 0 6 6/10

F6 0 0 0 5 0 0 0 0 5 5/10

G6 0 0 0 0 5 0 0 0 5 5/10

A6 0 0 0 0 0 6 2 0 2 4/10

B6 0 0 0 0 0 6 4 0 0 6/10

C7 1 0 0 0 0 0 0 4 5 6/10


Penulis tidak memakai hasil dari timer 200 dan delay 10 karena tingkat pengenalan lebih

rendah dari timer 400 dan delay 5. Dalam sistem ini penulis mengambil tingkat pengenalan

paling tinggi dari masing-masing percobaan kemudian mengimplementasikan kedalam program

yang akan digunakan dalam sistem pengenalan nada alat musik belira.

4.2.1 Penyertaan Library

Library yang digunakan dalam sistem pengenalan ini yaitu library lcd untuk

menampilkan teks nada pada layar lcd. Gambar 4.3 menunjukan penyertaan library pada

program arduino Ide.


49

Gambar 4. 3. Penyertaan Library

4.2.2. Pendefinisian variabel dan hardware

Pendefinisan variabel yang digunakan dalam sistem pengenalan ini yaitu :

1. LiquidCrystal lcd ( 10, 11, 12, A5, A4, A3).

2. Int indikator = 13, int led[] = 2,3,4,5,6,7,8,9,

3. int sensor = A0;

4. int adc=0,zc=0,zero_cross=0;;

5. t_hold=150;

6. x=0;

7. int timer=0,timer_stop=400;

8. int lock0=0;

Program yang sudah dibuat oleh penulis disimpan kedalam file yang memiliki format

(.INO) yang diberi nama baru_0.

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(10, 11, 12, A5, A4, A3);

int indikator = 13;

int led[] = 2,3,4,5,6,7,8,9;

int sensor = A0;

int adc,t_hold=150,x=0;

int zero_cross=0,zc=0;

int timer=0,timer_stop=400;

int lock0=0;

void test_sensor()

adc = analogRead(sensor);

Serial.println(adc);

delay(5);


50

4.2.3. Program utama

Program pendeteksian nilai ADC murni dari sensor dapat dilakukan melalui program

pada fungsi tambahan di void test_sensor. Gambar 4.4 adalah listing program test sensor.

Gambar 4. 4.Program test sensor.

Program ini untuk menganalisa dan menentukan metode zero crossing dan logika yang

akan digunakan. Gambar 4.5 merupakan hasil dari pembacaan nilai ADC dari program test

sensor.

Gambar 4. 5.Hasil pembacaan dari test sensor.

Hasil program test sensor pembacaan ADC, nilai ADC yang terbaca terlihat tidak

stabil, penulis menentukan cara pembacaan nilai zero crossing dari hasil pembacaan nilai

ADC yang bernilai 0. Pembacaan ADC bernilai 0, yaitu untuk menyesuaikan teori dari zero

crossing. Proses dari pembacaan nilai analog pada mikrokontroler tersebut menghasilkan

pembacaan nilai ADC yang bernilai positif, maka penulis menghitung nilai ADC yang

void test_sensor()



delay(5);


51

bernilai 0 dari hasil pembacaan ADC. Program pendeteksian nilai ADC pada alat musik

belira ini dilakukan dengan kecepatan baca ADC pada mikrokontroler arduino sebesar 125

kHz, tanpa adanya modifikasi resolusi prescaler untuk pembacaan nilai ADC pada sistem

pengenalan ini. Kecepatan baca ADC tersebut sudah cukup baik untuk sistem yang digunakan

dalam sistem ini. Nilai ADC yang terbaca dari gambar tersebut juga berpengaruh untuk

penentuan nilai zero crossing, yang terbaca untuk masing-masing nada. Jumlah zero crossing

tidak mengalami peningkatan untuk nada yang semakin tinggi, hal tersebut dikarenakan

pembacaan ADC dengan logika 0 tidak bersifat kontinyu. Nada tertinggi dari sinyal

terkadang hanya berupa noise saja. Oleh karena itu untuk mencegah agar noise tidak ter-

cuplik dan mencegah aliasing, maka dapat menggunakan filter terlebih dahulu. Gambar 4.5

juga sebagai penunjuk mengapa hal tersebut terjadi.

Program untuk pendeteksian nilai ADC ditunjukan pada Gambar 4.6. Program akan

membaca nilai ADC yang didapat dari module analog sound sensor. Pembacaan nilai ADC

dimulai pada saat nilai ADC lebih besar dari nilai treshold dalam variabel t_hold yang sudah

ditentukan diawal program, yaitu : 150.

Gambar 4. 6. Program pendeteksian nilai ADC

Program pendeteksian zero crossing ditunjukan pada Gambar 4.7. Pembacaan ADC dari

module analog sound sensor diproses didalam fungsi while, program dalam fungsi while ini

berguna untuk melakukan pengulangan terus menerus, agar tidak terjadi error atau pembacaan

terus menerus pada sistem, penulis membuat syarat-syarat kondisi dengan fungsi timer.

void zero_cross1()

unsigned long zero_cross=0;


if(adc>t_hold)

adc=0;

timer = 0;

zero_cross=0;

digitalWrite(indikator,HIGH);

for(int i=0; i<8; i++) digitalWrite(led[i],LOW);


52

Gambar 4. 7. Program pendeteksian zero crossing

Program ini menghitung nilai minimum yang bernilai 0, apa bila nilai ADC 0 yang

terbaca berdekatan atau berurutan program hanya akan menghitung nilai ADC yang bernilai 0

satu kali. Gambar 4.8 menunjukan program untuk perhitungan nilai ADC minimum dalam

sistem.

Gambar 4. 8. Program perhitungan nilai minimum ADC.

Program pada Gambar 4.9 digunakan untuk mengakhiri timer counter pada variabel

timer selama waktu yang ditentukan oleh penulis sendiri. Berikut merupakan list program timer

counter.

Gambar 4. 9.Program Timer.

Program pada Gambar 4.10 menunjukan program zero crossing. Hasil zero crossing di

while(1)


if(adc==0&&lock0==0)x++;lock0=1;

if(adc>0&&lock0==1)lock0=0;

timer++;

if (timer > timer_stop)break;

zero_cross = (x*2);

delay(5);



timer++;


x = ((zc*2));

delay(5);

timer++;


zero_cross = (x*2);

delay(5);


53

Gambar 4. 10. Program perhitungan Zero Crossing

Perhitungan jumlah zero crossing didapat melalui hasil perhitungan nilai dari variabel

x dikalikan dua hasilnya ini disimpan didalam variabel yang diberi nama zero_cross. Dalam

program ini digunakan delay selama 5 milidetik untuk mengatur waktu penampilan untuk

keluaran dari nilai ADC yang terbaca dari sensor.

Gambar 4.11 menunjukan program untuk menampilkan nilai zero crossing.

Gambar 4. 11. Program untuk memunculkan pada serial monitor.

Gambar diatas menghasilkan beberapa nilai zero crossing dari masing-masing nada. Nilai

tersebut didapat dari hasil 10 kali percobaan setiap nada. Proses analisa nilai zero crossing yang paling

sering muncul yaitu dengan cara melihat pada tampilan serial monitor pada aplikasi arduino ide.

Nilai yang didapat dari proses analisa perhitungan zero crossing, kemudian dimasukkan pada

look up table untuk masing-masing timer. Nilai tersebut juga digunakan sebagai penentu pengenelan

nada pada program pengenalan nada.

zero_cross = (x*2);

delay(5);

Serial.println("#");

Serial.print("zc ");

Serial.print(zero_cross);

Serial.println(" ");

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("carrier:");

lcd.print(zc);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("ZC:");

lcd.print(x);

delay(1000);


54

4.2.4. Program Pengenalan Nada

Program pengenalan nada ditunjukan pada Gambar 4.12. Nilai untuk batasan tiap masing-masing

nada yang sudah ditentukan atau area nada dari hasil pendeteksian zero crossing dikalikam dua,

kemudian di kalibrasikan ke sistem pengenalan ini. Kalibrasi sistem pengenalan ini digunakan untuk

program ke sistem hardware dalam sistem ini yaitu indikator LED dan teks pada LCD untuk masing-

masing nada yang akan dikenali.

Gambar 4. 11. Pengenalan Nada

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Nada: ");

if((zero_cross>=282 && zero_cross <=292))

lcd.print("1.DO");

Serial.print("1.DO");

digitalWrite(led[0],HIGH);

if((zero_cross>=32 && zero_cross<=42))

lcd.print("2.RE");

Serial.print("2.RE");


if((zero_cross>=162 && zero_cross <=172))

lcd.print("3.MI");

Serial.print("3.MI");


if((zero_cross >=148 && zero_cross <=156))

lcd.print("4.FA");

Serial.print("4.FA");


if((x>=16 && x<=18))

lcd.print("5.SOL");

Serial.print("5.SOl");



55

Gambar 4. 13.(lanjutan) program pengenalan nada.


lcd.print("5.SOL");




lcd.print("6.LA");

Serial.print("6.LA");



lcd.print("7.SI");

Serial.print("7.SI");


if((zero_cross >=132 && zero_cross <146))

lcd.print("8.DO");



Zero_cross=0;

x=0;


56

4.3. Look Up Table

Sistem pengenalan nada alat musik belira ini menggunakan sebuah look up table untuk

timer 400, yang ditentukan pada awalan program dan pengaruh banyaknya data ADC yang

terbaca pada analog sound sensor.

Tabel 4. 20 Look Up Table untuk timer 400 milidetik

NO NADA Zero Crossing

1 C6 zc>=282 && zc<=292

2 D6 zc >=32 && zc<=42

3 E6 zc >=148 && zc<=156

4 F6 zc >= 44 && zc<=60

5 G6 zc >= 20 && zc <=30

6 A6 zc >=24 && zc <=30

7 B6 zc >=82 && zc <=100

8 Ċ7 zc >=132 && zc <=146

4.4. Analisis Performa

Pada pengujian ini, program pengenalan nada alat musik belira menggunakan timer, 400

pemilihan timer oleh penulis tidak didasari dari teori , hanya dari percobaan yang diinginkan

dan jumlah data yang akan diolah. Dalam pengujian ini dilakukan pengujian sebanyak 10 kali

untuk masing-masing nada dari timer yang ditentukan oleh penulis. Tujuan dari pengujian ini

adalah untuk mengetahui apakah program dapat bekerja dengan baik atau tidak. Tabel 4.22

dengan delay 5 dan timer 400 memperoleh hasil pengujian tingkat persentase yang lebih baik

dari percobaan keseluruhan yang dilakukan. Hal ini dikarenakan area nada tidak terlalu

berdekatan atau selisih dari nada satu ke yang lainnya tidak terlalu berdekatan dari hasil

percobaan yang dilakukan.


57

Tabel 4. 21 Timer = 400 milidetik

INPUT

OUTPUT


dikenali ERROR

C6 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D6 0 6 0 0 4 0 0 0 0 4/10

E6 0 0 9 1 0 0 0 0 0 1/10

F6 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0

G6 0 3 0 0 7 0 0 0 0 3/10

A6 0 0 0 0 0 9 0 0 1 1/10

B6 0 0 0 0 0 0 8 0 2 2/10

C7 0 0 0 0 0 0 3 6 1 4/10


Hasil dari tabel 4.21 timer 400 persentase tingkat pengenalan lebih baik dari timer yang

lebih kecil dengan delay yang kecil maupun dengan delay yang lebih besar. Tabel 4.22

merpakan analisa performa dari perobaan dengan pengaturan jarak untuk masing-maing timer

dan delay yang di tentukan penulis. Perubahan jarak untuk masing-masing timer dan delay

ternyata sangat mempengaruhi pengenalan dengan zero crossing yang sudah ditentukan.

Pengenalan dengan mengubah-ubah jarak sensor menghasilkan tingkat pengenalan 0%.

Tabel 4. 22 Analisa Performa

Hasil Pengenalan

Jarak Sensor Delay

Timer

100 200 300 400

1 43,75% 43,75% 40% 46,25%

5cm 10cm

2 40% 52,5% 61,25% 62,5%

20cm

5 72,5% 73,5% 75% 81,25%

10 50% 78,75% 45% 46,25%


58

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari hasil percobaan dan pengujian sistem pengenalan

nada alat musik belira adalah sebagai berikut :

1. Sistem pengenalan telah bekerja sesuai dengan perancangan dan dapat menghitung

jumlah zero crossing, menampilkan teks hasil pengenalan nada dan 8 indikator led

untuk masing-masing pengenalan nada .

2. Sistem yang diimplementasikan untuk mengenali nada yaitu, dengan pengenalan

paling baik dari hasil penentuan dari penentuan timer yang diolah yaitu dengan timer

400ms dan delay 5ms.

3. Tingkat pengenalan nada berada pada 81,25 % untuk delay yang ditentukan yaitu5

ms.

4. Sensitifitas sensor sangat dipengaruhi dari jarak. Perhitungan zero crossing bisa saja

tidak benar apa bila jarak tidak ± 15𝑐𝑚

5.2. Saran

Saran yang diharapkan dapat membantu pengembangan sistem pengenalan alat

musik belira adalah sebagai berikut :

1. Untuk pengembangannya, dapat juga dengan membuat hardware yang lebih komplek

dengan metode ini. Contohnya dengan mikrokontroler selain arduino maupun dengan

membuat lengan robot untuk memukul dari masing-masing nada pada alat musik

belira ini, agar lebih stabil kerasnya pemukulan.

2. Menggunakan transduser yang lebih efektif atau lebih peka dan alat musik yang

berbeda.

3. Pengembangan sistem dengan menggunakan metode yang berbeda, metode sama

logika yang dipakai berbeda atau tidak mendeteksi nilai 0 denga mikrokontroler sama,

ataupun dengan mikrokontroler yang berbeda sehingga dapat dibandingkan tingkat

pengenalan nadanya.


59

DAFTAR PUSTAKA

[1] Daswar, Firdha Rezky Amalia, 2012, Musik.

http://firdharad.blogspot.co.id/2012/08/musik.html diakses tanggal 8 desember 2017.

[2] Yovita Hety Indriani, 2015, Pengenalan Nada Belira Menggunakan Analisis Amplitudo

pada Ranah Frekuensi, Tugas Akhir, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma, Yogyakarta

[3] Novariyanto, V. Irwan, 2014, Pengenalan Nada Alat Musik Belira Secara Real Time

dengan Ekstraksi Ciri DCT dan Similaritas Kosinus, Tugas Akhir, Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

[4] http://angelinalarasatii.blogspot.com/2012/10/01/archive.html diakses pada tanggal 8

september 2017.

[5] Ridho Ali, 2015, Rancang Bangun Alat Bantu Pembentukan Konstruksi Nada Bagi

Pembelajaran Biola, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma,

Yogyakarta

[6] Admin, 2017, Cara Mengakses Sensor Suara

https://www.nyebarilmu.com/cara-mengakses-sensor-suara-menggunakan-arduino-

uno/

[7] Henri, 2013, Belajar Dasar Pemrograman

http://belajar-dasar-pemrograman.blogspot.co.id/2013/03/arduino-uno.html. (diakses

pada tanggal 18 desember 2017)

[8] Rizal syamsul, 2011 LCD

https://www.scribd.com/doc/50403145/Liquid-Crystal-Diode-LCD.

(diakses pada tanggal 5 januari 2018)

[9] Oyind Nydal Dahl, 2014, What Is An Led

https://www.build-electronic-circuits.com/what-is-an-led/ (diiakses 4 maret 2018)


http://firdharad.blogspot.co.id/2012/08/musik.html

http://angelinalarasatii.blogspot.com/2012/10/01/archive.html

https://www.nyebarilmu.com/cara-mengakses-sensor-suara-menggunakan-arduino-uno/

https://www.nyebarilmu.com/cara-mengakses-sensor-suara-menggunakan-arduino-uno/

http://belajar-dasar-pemrograman.blogspot.co.id/2013/03/arduino-uno.html

https://www.scribd.com/doc/50403145/Liquid-Crystal-Diode-LCD

60

[10] Zhao, 2017, Design and implementation of an eye gesture perception system based on

electroculography

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0957417417306188 (diakses pada

hari 06-maret-2018)

[11] Dewi Sukma Aji, 2015, Laporan Praktikum Fisika Dasar.

https://www.academia.edu/11678175/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_-

_Resistor?auto=downloadm (diakses pada 10 maret 2018 )

[12] Yageo, 2015, Through Hole Resistor

https://www.digikey.com/product-detail/en/yageo/CFR-25JB-52-2M7/2.7MQBK-

ND/687 ( diakses pada 12 agustus 2018 )


https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0957417417306188

https://www.academia.edu/11678175/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_-_Resistor?auto=downloadm

https://www.academia.edu/11678175/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_-_Resistor?auto=downloadm

https://www.digikey.com/product-detail/en/yageo/CFR-25JB-52-2M7/2.7MQBK-ND/687

https://www.digikey.com/product-detail/en/yageo/CFR-25JB-52-2M7/2.7MQBK-ND/687

LAMPIRAN


L-1

LAMPIRAN 1

PERCOBAAN UNTUK RANGE INDEKS PADA LOOK

UP TABLE UNTUK MASING-MASING NADA BELIRA

Tujan :

1. Mencari nilai indeks zero crossing untuk look up table.

2. Mengetahui nilai zero crossing dari tiap masing-masing nada pada alat musik

belira.

3. Menentukan range dari nilai indeks untuk look up table pada masing-masing nada

belira.

Variabel :

1. Masing-masing nada dipukul sebanyak 10 kali.

Gambar L- 1.1 Percobaan nada Do / C6


L-2

Gambar L- 2.1 Percobaan nada Re / D6


L-3

Gambar L - 1. 3.Percobaan nada Mi / E6

Gambar L- 1.4 Percobaan Nada Fa / F6


L-4

Gambar L- 1.5Percobaan Nada Sol / G6


L-5

Gambar L- 1.6 .Percobaan Nada La / A6

Gambar L-1.7 Percobaan Nada Sol / B6


L-6

Gambar L-1.8 Percobaan Nada Do / C7


L-7

LAMPIRAN 2

LISTING PROGRAM PENGENALAN NADA

BELIRA

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(10, 11, 12, A5, A4, A3);

int indikator = 13;

int led[] = 2,3,4,5,6,7,8,9;

int sensor = A0;

int adc,t_hold=150,x=0;

int cnt0=0;

int cnt1=0;

int zero_cross=0;

int timer=0,timer_stop=400;

int lock0=0;

void test_sensor()



delay(5);

void zero_cross1()

unsigned long x=0;


if(adc>t_hold)

adc=0;

timer = 0;

zero_cross=0;

digitalWrite(indikator,HIGH);

for(int i=0; i<8; i++) digitalWrite(led[i],LOW);

while(1)


L-8




timer++;


zero_cross = ((x*2));

delay(5);

Serial.println("#");

Serial.print("zc ");

Serial.print(zero_cross);

Serial.println(" ");

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("carrier:");

lcd.print(x);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("ZC:");

lcd.print(zero_cross);

delay(1000);

digitalWrite(indikator,LOW);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Nada: ");


lcd.print("1.DO");





L-9

lcd.print("2.RE");

Serial.print("2.RE");



lcd.print("3.MI");

Serial.print("3.MI");



lcd.print("4.FA");

Serial.print("4.FA");



lcd.print("5.SOL");




lcd.print("6.LA");

Serial.print("6.LA");



lcd.print("7.SI");

Serial.print("7.SI");



L-10

if((x>=34 && x<=38))

lcd.print("8.DO");



x=0;

cnt1=0;


lcd.print("8.DO");



zero_cross=0;

x=0;

void setup()

for(int i=0; i<8; i++) pinMode(led[i],OUTPUT);

pinMode(indikator,OUTPUT);

Serial.begin(9600);

Serial.println("Starting...");

lcd.begin(16,2);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Starting...");

delay(500);

lcd.clear();

void loop()

//test_sensor();

zero_cross1()


L-11

LAMPIRAN 3

Hasil Tingat pengenalan dari Pembacaan ADC

Gambar L- 3.1 Gambar perbandingan pembacaan Pada Arduino dan Osiloskop

Gambar L – 3.2 Pembacaan ADC

Dari hasil Pembacaan ADC ini didapat nilai zero Crossing (90)


L-12

Gambar L-3.3 Pembacaan ADC

Dari hasil Pembacaan ADC ini didapat nilai zero Crossing (71)

Gambar L 3.4 Implementasi Hardware


L-13


Documents

PENGENALAN NADA BELIRA DENGAN METODE