PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT PENGAYUN …eprints.umm.ac.id/40815/1/PENDAHULUAN.pdf · PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT PENGAYUN RANJANG BAYI OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT PENGAYUN

RANJANG BAYI OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh:

YOGI RIZKI

201310370311194

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

xx

xxi

xxii

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

Bismillahirrahmanirahim.

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Sembah sujud serta puji dan syukurku pada-Mu Allah SWT.Tuhan semesta alam yang menciptakanku dengan bekal yang begitu teramat sempurna.Taburan cinta, kasih sayang, rahmat dan hidayat-Mu telah memberikan ku kekuatan, kesehatan, semangat pantang menyerah dan memberkatiku dengan ilmu pengetahuan serta cinta yang pasti ada disetiap ummat-Mu.Atas karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhirnya tugas akhir ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu ku limpahkan kepada yang tercinta Rasulullah Muhammad SAW.

Ku persembahkan tugas akhir ini untuk orang tercinta dan tersayang atas kasihnya yang berlimpah.

Teristimewa Ayahanda Suhaeri dan Ibunda tercinta Siti Hadijah, tersayang, terkasih, dan yang terhormat. Kupersembahkan sebuah tulisan dari didikan kalian yang ku aplikasikan dengan ketikan hingga menjadi barisan tulisan dengan beribu kesatuan, berjuta makna kehidupan, tidak bermaksud yang lain hanya ucapan TERIMA KASIH yang setulusnya tersirat dihati yang ingin ku sampaikan atas segala didikan serta usaha dan jerih payah pengorbanan untuk anakmu selama ini. Hanya sebuah kado kecil yang dapat ku berikan dari bangku kuliahku yang memiliki sejuta makna, sejuta cerita, sejuta kenangan, pengorbanan, dan perjalanan untuk dapatkan masa depan yang ku inginkan atas restu dan dukungan yang kalian berikan. Tak lupa permohonan maaf ananda yang sebesar-sebesarnya, sedalam-dalamnya atas segala tingkah laku yang tak selayaknya diperlihatkan yang kadang membuat hati dan perasaan ayah dan ibu terluka, Terima kasih juga terhadap kakak dan adik-adik perempuanku, kakek, nenek, paman, bibi, sepupu, keponakan, serta seluruh keluarga yang membuat termotivasi dalam menjalankan pendidikanku yang jauh dari kalian.

Ku bermohon dalam sujudku pada Mu ya Allah, ampunilah segala dosa-dosa orang tuaku, dosa seluruh keluargaku, lindungilah mereka dari mara bahaya yang mengancam, hilangkanlah penyakit mereka, rawatlah orang tuanku seperti mereka merawatku waktu masih kecil serta bukakanlah pintu rahmat, hidayat, rezeki bagi mereka ya Allah, maafkan atas segala kekhilafan mereka, jadikan mereka ummat yang selalu bersyukur dan menjalankan perintah-Mu. Dan jadikan hamba Mu ini anak yang selalu berbakti pada orang tua, dan dapat mewujudkan mimpi orang tua serta membalas jasa orang tua walaupun jelas terlihat bahwa jasa orang tua begitu besar, takkan terbalas oleh dalam bentuk apapun. Kabulkanlah do’aku ya Rabb. Aamiin

vii

Bapak dan Ibu Dosen pembimbing, penguji dan pengajar, serta para guru yang telah memberikan saya ilmu selama hidup saya, dan yang selama ini telah tulus dan ikhlas meluangkan waktunya untuk menuntun dan mengarahkan saya, memberikan bimbingan dan pelajaran yang tiada ternilai harganya, agar saya menjadi lebih baik. Sekali lagi Terimakasih Bapak dan Ibu Dosen.

Teman seperjuangan, sependeritaan, teman-temen kelas E, Sahabat dan Teman yang sudah menjadi keluarga di Malang, kost-Link, sahabat dari kecil anggota CR2 yang selalu menyemangati, serta semua yang sudah saya kenal di malang, terimakasih untuk canda tawa, tangis, dan perjuangan yang kita lewati bersama dan terimakasih untuk kenangan manis yang telah mengukir selama ini.

Dengan perjuangan dan kebersamaan yang kita lewati memberi pelajaran penting tentang segala sesuatu baik yang baru kita ketahui hingga sesuatu yang kita mencari tahu bersama, dan untuk adik tingkat semoga perjuangan kalian lancar seperti yang kalian inginkan demi meraih kesuksesan saat ini dan dimasa yang akan datang.

Terimakasih yang sebesar-besarnya untuk kalian semua, akhir kata saya persembahkan skripsi ini untuk kalian semua, orang-orang yang saya sayangi,orang yang saya kenal serta semua orang yang pernah berjasa dalam hidup saya. Dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna untuk kemajuan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang, Aamiin.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kahadirat Allah SWT, serta selawat dan salam kepada junjungan alam

Nabi besar Muhammad SAW, sehingga penulis dilancarkan dalam menyelesaikan tugas

akhir penulis yang berjudul : “PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT

PENGAYUN RANJANG BAYI OTOMATIS BERBASIS ARDUINO”.

Dalam tugas akhir ini penulis merancang dan membangun alat pengayun ranjang

bayi otomatis berbasis arduino serta mengelola data dari sensor suara tersebut. Penulis

menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan

keterbatasan. Oleh karena itu sangat diharapkan saran yang dapat membangun agar tulisan

ini bermanfaat bagi perkembangan untuk kedepannya.

Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah

membantu hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

Malang, 11 Maret 2018

Penulis

Yogi Rizki

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN.......................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ..........................................................................ii

LEMBAR PERYATAAN........................................................................... iii

ABSTRAKSI ............................................................................................... iv

ABSTRACT .................................................................................................. v

LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................... vi

KATA PENGANTAR ............................................................................. viii

DAFTAR ISI ............................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................xii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv

DAFTAR GRAFIK .................................................................................... xv

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

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

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................ 2

1.3. Tujuan Penelitian ......................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah .......................................................................... 3

1.5 Metodologi Penelitian ................................................................. 3

1.5.1. Studi Kepustakaan ............................................................. 3

1.5.2. Perancangan Sistem ........................................................... 3

1.5.3. Implementasi...................................................................... 4

1.5.4. Pengujian ........................................................................... 5

1.5.5. Pembuatan Laporan ........................................................... 5

1.5.6. Sistematika Penulisan ........................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI ...................................................................... 7

2.1. Arduino ........................................................................................ 7

2.1.1. Hardware Arduino ............................................................. 8

x

2.2. Sound Sensor ............................................................................. 11

2.3. Sensor Berat .............................................................................. 12

2.4. HX711 ....................................................................................... 15

2.5. ESP8266 .................................................................................... 15

2.6. Motor Servo .............................................................................. 16

2.7. Power Supply ............................................................................ 19

2.8. Logika Fuzzy ............................................................................ 19

2.9. Metode Tsukamoto ................................................................... 19

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM .......................... 21

3.1. Instrumen Mekanik ................................................................... 21

3.1.1. Penempatan Alat Pada Ranjang ....................................... 21

3.1.2. Gambaran Umum Sistem ................................................. 23

3.2. Analisis Kebutuhan .................................................................... 24

3.3. Perancangan Sistem .................................................................. 25

3.3.1. Perancangan Alat (Hardware) .......................................... 25

3.3.2. Perancangan Metode Fuzzy Tsukamoto .......................... 27

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ...................................... 32

4.1. Implementasi Alat ...................................................................... 32

4.1.1. Implementasi pada Motor Servo ...................................... 32

4.1.2. Implementasi pada Sound Sensor Analog Mode ............. 36 4.1.3. Implementasi pada Sensor Berat ..................................... 39

4.1.4. Implementasi pada Metode Fuzzy ................................... 40

4.2. Pengujian Sistem........................................................................ 42

4.2.1. Pengujian Sound Sensor .................................................. 42

4.2.2. Pengujian Deteksi Suara Dengan Metode Fuzzy............. 47

4.3. Pengujian Sistem Analis ............................................................ 67

4.4. Pengujian Motor Servo .............................................................. 68

xi

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................... 71

5.1. Kesimpulan ............................................................................... 71

5.2. Saran ......................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 73

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Gambaran umum sistem ............................................................. 4

Gambar 2.1 Arduino Nano ............................................................................. 8

Gambar 2.2 Rangkaian Arduino Nano ........................................................... 9

Gambar 2.3 Sound Sensor ............................................................................ 12

Gambar 2.4 Definis Strain ............................................................................ 13

Gambar 2.5 Garis Metallic Strain Gaunge ................................................... 14

Gambar 2.6 Load Cell .................................................................................. 14

Gambar 2.7 Data Output, Input .................................................................... 15

Gambar 2.8 ESP8166 ................................................................................... 16

Gambar 2.9 Motor Servo .............................................................................. 18

Gambar 2.10 Diagram Blok Sistem Inferensi Fuzzy .................................... 19

Gambar 2.11 Inferensi dengan Metode Fuzzy .............................................. 20

Gambar 3.1 Desain Ranjang Bayi ................................................................ 21

Gambar 3.2 Penempatan Alat ....................................................................... 22

Gambar 3.3 Gambaran Umum Sistem .......................................................... 23

Gambar 3.4 Flowchart Kerja Sistem ............................................................ 24

Gambar 3.5 Perancangan Hardware ............................................................. 25

Gambar 3.6 Rangkaian Arduino Nano dengan Motor Servo ....................... 26

Gambar 3.7 Rangkaian Arduino Nano dengan Sound Sensor ...................... 26

Gambar 3.8 Rangkaian Motor Servo dengan Sound Sensor ........................ 27

Gambar 4.1 Program Posisi Putaran Servo .................................................. 32

Gambar 4.2 Program Motor Servo Setelah di Edit ....................................... 33

Gambar 4.3 Posisi 0 ke 30 Derajat ............................................................... 34




Gambar 4.7 Posisi Motor Servo ................................................................... 35

Gambar 4.8 Program Analog Mode ............................................................. 36

Gambar 4.9 Program Sound Sensor ............................................................. 37

xiii

Gambar 4.10 Serial Monitor Sound Sensor .................................................. 38

Gambar 4.11 Sound Sensor dan LED ........................................................... 38

Gambar 4.12 Program Sensor Berat ............................................................. 40

Gambar 4.13 Serial Monitor Sensor Berat .................................................. 39

Gambar 4.14 Program Fuzzy ........................................................................ 41

Gambar 4.15 Pengujian Sound Sensor Jaran 5 cm ....................................... 42

Gambar 4.16 Pengujian Sound Sensor Jaran 10 cm ..................................... 43








Gambar 4.24 Skema Pengujian Pertama ...................................................... 48

Gambar 4.25 Skema Pengujian Kedua ......................................................... 55

Gambar 4.26 Skema Pengujian Ketiga ......................................................... 62

Gambar 4.27 Posisi Awal Ranjang Bayi ...................................................... 69

Gambar 4.28 Posisi Ranjang Bayi 80 Derajat .............................................. 69

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Rangkaian Arduino ....................................................................... 10

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sound Sensor Dengan Jarak ............................... 47

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sound Sensor dengan Speaker Aktif Kanan ...... 49

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sound Sensor dengan Speaker Smartphone ....... 51

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sound Sensor dengan Speaker Aktif Kiri .......... 55


Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sound Sensor dengan Speaker Aktif Tengah ..... 62


Tabel 4.8 Hasil Pengujian Osiloskop ........................................................... 67

xv

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Aktif Kanan ........................ 49

Grafik 4.2 Pengujian Jarak 1 Meter Speaker Aktif Kanan ........................... 50





Grafik 4.7 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Smartphone Kanan ............. 52

Grafik 4.8 Pengujian Jarak 1 Meter Speaker Smartphone Kanan ................ 52

Grafik 4.9 Pengujian Jarak 2 Meter Speaker Smartphone Kanan ................ 53

Grafik 4.10 Pengujian Jarak 3 Meter Speaker Smartphone Kanan .............. 53



Grafik 4.13 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Aktif Kiri .......................... 56

Grafik 4.14 Pengujian Jarak 1 Meter Speaker Aktif Kiri ............................. 56





Grafik 4.19 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Smartphone Kiri ............... 59

Grafik 4.20 Pengujian Jarak 1 Meter Speaker Smartphone Kiri .................. 59





Grafik 4.25 Pengujian Jarak 0 Meter Speaker Aktif Tengah ....................... 63

Grafik 4.26 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Aktif Tengah .................... 63



Grafik 4.29 Pengujian Jarak 0 Meter Speaker Smartphone Tengah ............. 65

Grafik 4.30 Pengujian Jarak 0.5 Meter Speaker Smartphone Tengah.......... 66

xvi



Grafik 4.33 Frekuensi Dengan Jarak ............................................................ 68

73

DAFTAR PUSTAKA

[1] Agung, F. S., & Farhan, M. (2013). Sistem Deteksi Asap Rokok Pada Ruangan Bebas Asap Rokok Dengan Keluaran Suara.

[2] ATMAJA, H. P. (2016). PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGAYUN RANJANG BAYI OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR SUARA BERBASIS ARDUINO (Doctoral dissertation, University of Muhammadiyah Malang).

[3] Ramadhan, R. (2012). PENDETEKSI OBYEK DI DALAM RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA MERAH.

[4] Surjono, H. D. (2011). Elektronika: Teori dan Penerapan. Cerdas Ulet Kreatif Publisher.

[5] Irwana, A. P. DESAIN SISTEM KONTROL POSISI DAN KESEIMBANGAN ROKET DALAM MENJAGA SUDUT LUNCUR MENGGUNAKAN PID KONTROLLER DAN FUZZY LOGIC.

[6] Pembudi, W. S., & Suhendra, I. (2015). Perbaikan respon output menggunakan implementasi kalman filter pada simulasi pembacaan sensor beban load cell. In Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan III.

[7] Hanto, D., Sari, D. H., Setiono, A., & Widiyatmoko, B. (2013, October). Rancangan alat timbang berbasis serat optik mikrobending menggunakan mikrokontroler ATMEGA32. In Prosiding Seminar Nasional Fisika 2013 (pp. 1-5).

[8] Erlita, N. (2015). Aplikasi Alat Ukur Tubuh Digital Menggunakan Metode Fuzzy Logic Untuk Menentukan Kondisi Ideal Badan dengan Tampilan LCD dan Output Suara Untuk Tunanetra.

[9] Munawar, A. (2017). ANALISIS AKURASI TIMBANGAN DIGITAL MARHUN DALAM PENGAMBILAN KEPUTUSAN PEMBERIAN MARHUN BIH KEPADA NASABAH DALAM PERSPEKTIF TEORI LOAD CELL DI PT PEGADAIAN SYARIAH CABANG BLAURAN (Doctoral dissertation, UIN Sunan Ampel Surabaya).

[10] Mulyana, A., & Nurdin, S. S. (2012). Perancangan Alat Uji Kebisingan Knalpot Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroler PIC16F877A. KOMPUTIKA-Jurnal Sistem Komputer UNIKOM, 1(2).

Documents

PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT PENGAYUN …eprints.umm.ac.id/40815/1/PENDAHULUAN.pdf · PENGOLAHAN DATA SENSOR SUARA PADA ALAT PENGAYUN RANJANG BAYI OTOMATIS BERBASIS ARDUINO