Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran

 

Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran

Faridlatul Ni’mah¹, Muhamad Lutfi Noviyanto², Nizar Agil fahreza³, Samuel BETA⁴

Mahasiswa dan Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang

e-mail :

faridlatulnikmah@gmail.com¹

lutfinoviyanto29@gmail.com²

nizarfahreza13@gmail.com³

sambetak@gmail.com⁴

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

Manusia dalam kehidupannya sehari hari tidak dapat lepas dari melakukan aktifitas yang berkaitan dengan pekerjaan, hiburan, bepergian dan lain-lain. Kemampuan mobilitas tinggi dalam segala aspek kehidupan merupakan dambaan bagi setiap individu. Namun bagi para penyandang cacat pada keterbatasan pengelihatan atau tuna netra, segala aktifitas yang ingin dilakukan tidaklah semudah manusia normal. Ketunanetraan mengakibatkan berkurangnya kemampuan mobilitas pada saat melangkah, umumnya kaum tuna netra berjalan dengan menjulurkan tangan kedepan untuk mengantisipasi jika menabrak sesuatu, agar yang tertabrak lebih dahulu adalah tangan, bukan kepala.

Menurut World Health Organization, jumlah penyandang tunanetra secara global, diperkirakan bahwa setidaknya 2,2 miliar orang memiliki gangguan penglihatan atau kebutaan, di antaranya setidaknya 1 miliar memiliki gangguan penglihatan yang bisa dicegah atau belum ditangani (WHO, 2019). Jumlah penyandang tunanetra di Indonesia menurut Kementerian Kesehatan RI mencapai 1,5% dari total penduduk atau sekitar 3,75 juta orang (Pertuni, 2017).

Dikutip dari KOMPAS.COM Penyandang tunanetra di dunia sangat membutuhkan alat bantu dalam melakukan aktivitasnya. Alat bantu yang sudah ada adalah tongkat biasa yang terbuat dari alumunium dan tidak dilengkapi dengan system keamanan, dan masih kurang praktis digunakan karena penyandang tunanetra tidak bisa leluasa bergerak karena harus memegang tongkat tersebut. Dengan permasalahan tersebut banyak yang membuat alat bantu tunanetra yang lain, seperti tongkat penunjuk arah dilengkapi dengan buzzer. Cara pengamanan tersebut masih kurang efektif karena masih kurang lengkap sistem keamanannya Terbukti adanya kasus kecelakaan pada tunanetra di Klaten, Jawa Tengah, 28 September 2017. Ini menunjukan sistem keamanan tongkat atau alat bantu tunanetra yang ada belum efektif.

Dari latar belakang berikut maka terbentuklah teknologi ini yaitu Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran agar mempermudah penyandang tunanetra untuk melakukan mobilitasnya. Fitur otomatis tersebut yaitu berupa Arduino digunakan sebagai pemroses data yang diterima oleh sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik digunakan sebagai deteksi keberadaan objek penghalang manusia, benda mati, atau jalan berlubang. Df Player digunakan sebagai modul yang dapat memutar audio untuk memberikan informasi berupa suara yang mudah dimengerti oleh penyandang tunanetra.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka dirumuskan beberapa permasalahan yang ada, yaitu:

1. Bagaimana cara yang efektif untuk mempermudah penyandang tuna netra untuk melakukan mobilitasnya?

2. Bagaimana cara membuat alat bantu penyandang tuna netra yang dapat memberikan notifikasi halangan berupa suara atau getaran?

1.3 Pembatasan Masalah

Adapun pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Sensor Ultrasonik Sensor ultrasonik digunakan sebagai deteksi keberadaan objek penghalang manusia, benda mati, atau jalan berlubang.

2.  DFPlayer Mini sebagai modul yang terhubung dengan headset untuk memberikan informasi berupa suara.

1.4 Tujuan Program

Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:

1.  Membuat Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran agar mempermudah penyandang tuna netra untuk melakukan mobilitasnya.

2.     Membuat Kacamata Tuna Netra berbasis Arduino yang dilengkapi dengan output tambahan berupa Suara atau getaran.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diambil dari alat ini adalah sebagai berikut:

1.    Mempermudah penyandang tuna netra untuk melakukan mobilitasnya. 

2.    Mengurangi resiko kecelakaan dengan memberikan informasi berupa suara yang mudah dimengerti oleh penyandang tunanetra.

3.     Berkontribusi terhadap IPTEK menjadi trendcenter pada generasi alat pensteril tangan selanjutnya.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA.

Teknologi yang dibuat, yaitu Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran. Alat ini dapat mendeteksi penghalang menggunakan sensor ultrasonik dengan keluaran suara untuk penyandang tunanetra. Sistem perangkat alat bantu didesain dengan bentuk kacamata berbahan akrilik.

Pada Jurnal Ilmiah Muhammad As Shiddiq (Desain Sistem Pendeteksi Penghalang Menggunakan Sensor Ultrasonik dan Sensor Inframerah dengan Keluaran Suara untuk Penyandang Tunanetra,2020) menjelaskan tentang sebuah alat deengan sistem pendeteksi penghalang menggunakan sensor ultrasonik dan sensor inframerah dengan keluaran suara untuk penyandang tunanetra. Sistem perangkat keras ini terdiri dari modul arduino, dua buah sensor ultrasonik HC-SR04, sensor inframerah, Mp3 Player, dan headset. Sensor ultrasonik 1 digunakan untuk mendeteksi jarak penghalang didepan. Sensor ini mampu mendeteksi penghalang pada jarak (0-45) cm, (45-120) cm, atau (120-250) cm dengan Mp3 Player mengeluarkan suara 1, suara 2, atau suara 3. Jika sensor ultrasonik 1 mendeteksi adanya penghalang, maka sensor Inframerah akan aktif dan ikut mendeteksi penghalang tersebut. Sensor Inframerah yang mendeteksi radiasi inframerah manusia di depan sensor mengakibatkan Mp3 Player mengeluarkan suara 4. Alat tersebut menggunakan pemroses yang sama yaitu Arduino dan sensor yang sama yaitu ultrasonik namun output yang dihasilkan berupa suara yang secara otomatis saat mendeteksi jarak tertentu sedangkan Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran mengunakan keluaran tambahan berupa output getaran.

Muhammad Nur Meizani (Pembuatan Prototipe Kacamata Elektronik Untuk Tuna Netra Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Sensor Ultrasonik,2015) Menceritakan tentang alat bantu berupa prototipe kacamata elektronik berbasis mikrokontroler menggunakan sensor ultrasonik dengan keluaran berupa petunjuk arah dalam bentuk suara. Alat ini dilengkapi dengan tiga buah sensor ultrasonik SRF04 yang berfungsi sebagai pendeteksi jarak antara pengguna dengan obyek yang berada di sekitarnya. Untuk mengetahui jarak tersebut, data sensor ultrasonik akan diolah oleh mikrokontroler ATMega16. Mikrokontroler ATMega16 selanjutnya akan memberikan perintah kepada rangkaian perekam dan putar ulang suara ISD2560 untuk mengeluarkan informasi suara berupa petunjuk arah dari obyek disekitar pengguna. Alat juga ini mampu mendeteksi obyek dengan keluaran berupa peringatan suara yang menunjukkan arah depan, kanan dan kiri melalui speaker/headset apabila sensor ultrasonik mendeteksi obyek pada jarak kurang dari 100 cm. Dengan adanya alat ini dapat mempermudah penyandang tunanetra dalam melakukan kegiatannya. Alat ini menggunakan pemroses yang sama yaitu Arduino dan menggunakan IC ISD2560 sebagai modul penyimpan suara sedangkan pada  Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran menggunakan Dfplayer untuk modul penyimpanan suara.

Kacamata Tuna Netra dengan Notifikasi Halangan Berupa Suara atau Getaran tidak memiliki kekurangan seperti Jurnal Ilmiah Muhammad As Shiddiq (Desain Sistem Pendeteksi Penghalang Menggunakan Sensor Ultrasonik dan Sensor Inframerah dengan Keluaran Suara untuk Penyandang Tunanetra,2020) dan Muhammad Nur Meizani (Pembuatan Prototipe Kacamata Elektronik Untuk Tuna Netra Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Sensor Ultrasonik,2015)  karena system dilengkapi dengan output suara yang berasal dari komponen elektronika Df Player dan dilengkapi dengan output getaran yang berasal dari vibrator. Sistem pada  alat ini mengkombinasikan fungsi dan berbagai komponen  seperti Mikrokontroller Arduino Nano, Df Player, Vibrator, Sensor Ultrasonik, Step Up Modul, dan Baterai.

2.1   Arduino Nano

     Arduino dibuat dengan tujuan untuk memudahkan eksperimen atau perwujudan sebagai peralatan yang berbasis mikrokontroler. Arduino memiliki ukuran kecil yang mengandung mikrokontroler dan sejumlah input/output (I/O) yang memudahkan pemakai untuk menciptakan berbagai proyek elektronika.

     Arduino Nano adalah board Arduino yang menggunakan mikrokontroller Atmega 328 untuk Arduino Nano 3.x dan Atmega168 untuk Arduino Nano 2.x. Arduino Nano memiliki flash memori sebesar 16 kbyte yang dapat digunakan untuk menyimpan kode program utama. Selain dilengkapi dengan flash memori, mikrokontroller ATmega168 dan ATmega328 juga dilengkapi dengan SRAM dan EEPROM. SRAM dan EEPROM dapat digunakan untuk menyimpan data selama program utama bekerja.

Gambar 1. Arduino Nano 

2.2   Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah modul sensor ultrasonik yang dapat mengukur jarak dengan rentang dari mulai 2 cm sampai dengan 4 cm,di mana akurasinya mencapai 3 mm.Pada modul ini terdapat ultrasonic transmitter, receiver dan control circuit. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Pada Alat ini sensor ultrasonic digunakan sebagai deteksi keberadaan objek yang berada di depan pengguna.

Gambar 2. Sensor Ultrasonik

2.3  DFPlayer Mini

DFPlayer Mini MP3 Player adalah modul MP3 kecil dan murah dengan output yang sederhana bisa langsung ke speaker. Modul ini dapat digunakan sebagai modul yang berdiri sendiri dengan baterai terpasang, speaker dan tombol push atau digunakan dalam kombinasi dengan Arduino atau yang lainnya dengan kemampuan RX / TX. Pada Alat ini digunakan sebagai modul yang terpasang pada speaker berisi notifikasi jarak objek di depan pengguna.

Gambar 3. DF Player Mini

2.4    Vibrator

Vibrator merupakan motor atau dinamo yang berputar dan menghasilkan getaran mekanik. Getaran mekanik ini akan terasa pad saraf kulit manusia. Pada alat ini digunakan sebagai sumber getaran untuk memberikan notifikasi.

Gambar 4. Vibrator

2.5 Baterai Li-Po

Baterai Lipo adalah baterai yang dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran. Dikarenakan baterai ini tidak menggunakan cairan sebagai elektrolit melainkan menggunakan elektrolit polimer kering yang berbentuk seperti lapisan plastik film tipis. Dengan menggunakan elektrolit tipe gel terhadap polimer, pertukaran ion yang terjadi meningkat pesat. Elektrolit gel menyebabkan berkurangnya tingkat kebocoran, namun tetap masih mudah terbakar. Baterai jenis tidak terlalu berbahaya jika dibandingkan dengan baterai Li-Ion.

Gambar 5. Baterai Li-Po

BAB 3. PERANCANGAN ALAT

3.1  Alat

1. Bor PCB

2. Solder

3. Tang Jepit

4. Tang Potong

5. Gergaji

6. Kabel USB

7. Earphone

8. Kotak/Papan

9. Setrika

3.2 Bahan

1. Arduino Nano

2. Sensor Ultrasonik

3. DFPlayer Mini

4. Vibrator

5. Baterai Li-Po

6. Konektor audio female 4 pin

7. Resistor

8. Jumper

9. PCB

10. Akrilik

 

3.3 Block Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 6. Diagram Blok Alat Kacamata Tunanetra

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas.

1. Sensor ultrasonik digunakan sebagai deteksi jarak antara objek dan pengguna kacamata tunanetra.

2. Arduino Nano digunakan sebagai pemroses data yang diterima oleh sensor ultrasonic ke Output.

3. DFPlayer digunakan sebagai modul yang dapat memutar audio melalui earphone berupa notifikasi objek di depan pengguna kacamata tunanetra dengan jarak tertentu.

4. Vibrator digunakan untuk notifikasi objek di depan pengguna kacamata tunanetra berupa getaran.

5. Button lock digunakan untuk memilih mode notifikasi berupa suara atau getaran.

3.4 Gambar Skematik Rangkaian

Gambar 7. Skematik Rangkaian Alat Kacamata Tunanetra

3.5 Diagram Alir

Gambar 8. Diagram Alir Alat Kacamata Tunanetra

3.6 Diagram Pengawatan

Gambar 9. Diagram Pengawatan Alat Kacamata Tunanetra

3.7 Pembuatan Alat

Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu

1. Membuat perencanaan bagan alat

2. Membuat skema pengawatan

3. Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan

4. Membuat program untuk Arduino

5. Pembuatan kerangka alat

6. Pemasangan rangkaian pada kerangka alat

            

Gambar 10. Gambar Tampak Depan Alat

Gambar 11. Gambar Tampak Belakang Alat

BAB 4. CARA KERJA ALAT

Kacamata Tunanetra dengan Notifikasi Halangan berupa Getaran atau Suara bekerja dengan memanfaatkan masukan dari sensor ultrasonik. Alat ini memiliki 2 mode notifikasi yaitu getaran dan suara. Apabila ditekan push button low dan sensor ultrasonik di depan pengguna mendeteksi objek atau halangan dengan jarak 60 cm, 40 cm, 20 cm, dan 10 cm maka vibrator akan menyala sebagai notifikasi berupa getaran. Apabila ditekan push button high dan sensor ultrasonik di depan pengguna mendeteksi objek atau halangan dengan jarak 60 cm, 40 cm, 20 cm, dan 10 cm maka DF Player akan memutar rekaman notifikasi berupa suara melalui earphone.

BAB 5. PENGUJIAN ALAT

Dalam proyek yang kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya, Adapun Langkah-langkah cara pengujian yang kami lakukan adalah sebagai berikut.

1. Mengunggah program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan atau belum.

2. Menguji alat apakah sudah sesuai dengan cara kerja.

 

BAB 6. KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan alat serta uji coba alat maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut

1. Kacamata Tunanetra dengan Notifikasi Halangan berupa Getaran atau Suara dibuat untuk memudahkan mobilitas penyandang tunanetra, dimana alat ini dapat memberikan notifikasi halangan dengan 2 mode yang dapat dipilih oleh pengguna yaitu bisa berupa getaran atau suara.

2. Kacamata Tunanetra dengan Notifikasi Halangan berupa Getaran atau Suara disusun menggunakan beberapa komponen yaitu dari input sendiri mengunakan sensor ultrasonik dan pemroses data dari input menggunakan Arduino Nano sedangkan pada output menggunakan Df Player dan Vibrator. 

DAFTAR PUSTAKA

As Shiddiq, Muhammad, Wildian, Nini Firmawati. 2020. Desain Sistem Pendeteksi Penghalang Menggunakan Sensor Ultrasonik dan Sensor Inframerah dengan Keluaran Suara untuk Pennyandang Tunanetra. Padang: Jurnal Fisika Unand.

Nur Meizani, Muhmmad, Abdul Muid, Tedy Rismawan. 2015. Pembuatan Prototipe Kacamata Elektronik Untuk Tuna Netra Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Sensor Ultrasonik. Tanjungpura: Jurnal Coding, Sistem Komputer Untan.

Santoso, Hari. 2016. Panduan Praktis Arduino untuk Pemula. Trenggalek: Elang Sakti. 

Wicaksono, Mochamad Fajar. 2017. Mudah Belajar Mikrokontroler  Arduino. Bandung: Informatika. 

Wicaksono, Mochamad Fajar. 2019.Aplikasi Arduino dan Sensor. Bandung: Informatika.

LAMPIRAN 

1. Jurnal klik di sini

2. PPT klik disini

3. Program klik disini

4. Pengawatan klik disini

5. Diagram Blok klik disini

6. Diagram Alir klik disini

7. Skematik Rangkaian klik disini

8. Video Demontrasi klik disini

BIODATA KELOMPOK

Faridlatul Ni’mah

Penulis dilahirkan di Bojonegoro, 3 November 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Cendono, SMP Negeri 1 Padangan, dan SMA Negeri 1 Cepu. Pada tahun 2018, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di Kampus Politeknik Negeri Semarang (POLINES) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.18.2.09.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui e-mail faridlatulnikmah@gmail.com

Muhamad Lutfi Noviyanto

Penulis dilahirkan di Semarang, 30 November 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Sambiroto, SMP Negeri 29 Semarang, SMK Negeri 5 Semarang. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di Kampus Politeknik Negeri Semarang (POLINES) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.2.15.

Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui e-mail lutfinoviyanto29@gmail.com

Nizar Agil Fahreza

Penulis dilahirkan di Pemalang, 23 Maret 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Kedung Banjar, MTs Negeri 1 Petarukan, SMA Negeri 2 Pemalang. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di Kampus Politeknik Negeri Semarang (POLINES) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.18.2.18.

Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui e-mail  nizarfahreza13@gmail.com