Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Wednesday, December 13, 2017

ALAT IDENTIFIKASI NOMINAL UANG DENGAN LUARAN SUARA DAN TAMPILAN LCD


ALAT IDENTIFIKASI NOMINAL UANG DENGAN LUARAN SUARA
DAN TAMPILAN LCD

Ayu Nurul Amalia 1, Luthfi Thariq Rahmanu 1, Pius Dimas Gustama Putra 1, Titik Wahyu Arifah 1, Samuel Beta K.2
1Mahasiswa dan 2Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
Intisari -- Alat Identifikasi Nominal Uang Dengan Luaran Suara Dan Tampilan LCD adalah sebuah  alat yang digunakan untuk mendeteksi nominal uang kertas sesuai dengan nominal yang tertera pada uang kertasnya. Sensor warna sebagai input dari alat ini. Keluaran dari alat ini berupa display LCD dan suara yang telah diproses dengan DFPlayer dengan mentransmisikan file audio dari SD Card ke mikrokontroller arduino untuk membantu dalam pembacaan nominal uang khususnya bagi orang tua dan penyandang tunanetra.

Kata kunci : Arduino Uno, sensor warna, DFPlayer

Abstract- Nominal Money Identification Tools With Voice Output And LCD Display is a tool used to detect nominal banknotes in accordance with the nominal listed on the banknote. Color sensor as input of this tool. The output of this tool is LCD display and sound processed with DFPlayer by transmitting audio files from SD Card to arduino microcontroller to assist in the reading of nominal money especially for parents and blind people.

Keywords: Arduino Uno, color sensor, DFPlayer



1.             PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

Uang merupakan suatu benda yang wujudnya sedemikian rupa yang digunakan manusia diselurh dunia sebagai alat transaksi jal beli yang sah dan berlaku sesuai kebijakan dari masing-masing negara. Hal itu menjadikan uang sebagai salah satu komponen penting dalam menunjang kelangsungan hidup manusia. Bagi orang tua bahkan penyandang tunanetra terkadang susah membedakan nominal uang , terutama uang dengan cetakan terbaru, meskipun uang cetakan terbar didesain dengan adanya bentuk kode tunanetra berupa efek rabaan (tactile effect) namun itu tidak menutup kemungkinan adanya kekeliruan dalam nominal uang.
Berdasarkan permasalahan tersebut, kami membuat alat identifikasi nominal uang dengan luaran suara dan dusplay LCD, untuk membantu dalam pembacaan nominal uang khususnya bagi orang tua dan penyandang tunanetra.

1.2         Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah diatas, akan ditentukan beberapa rumusan masalah sebagai berikut :
1.        Bagaimana cara kerja sensor TCS3200 sebagai pendeteksi warna pada uang kertas cetakan terbaru?
2.        Bagaimana cara menampilkan output suara ?
3.        Bagaimana cara menampilkan display nominal uang dengan LCD
    
1.3         Pembatasan Masalah
Adapun yang membatasi alat ini adalah :
1.        Membaca warna dengan sensor warna TCS3200  untuk uang nominal kertas cetakan terbaru
2.        Menggunakan suara (DFplayer dan sepiker) untuk keluarannya
3.        Menggunakan LCD untuk menampilkan nominal uang berupa angka

1.4         Tujuan
Dari perumusan masalah di atas, dapat disimpulkan bahwa tujuan pembuatan alat ini adalah sebagai berikut :
1.      Sebagai alat pembantu pembacaan nominal bagi orang tua dan penyandang tunanetra
2.      Sebagai alat edukasi anak mengenal nominal uang

1.5         Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah- langkah pembuatan Proyek Arduino dapat didefinisikan sebagai berikut :
1.      Studi pustaka alat dan bahan
2.      Perancangan perangkat lunak dan program
3.      Implementasi program
4.      Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras
5.      Analisa
6.      Laporan

2.             TINJAUAN PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.
2.1         Sensor TCS3200
Gambar 2.1 Sensor TCS3200
TCS3200 and TCS3210 merupakan konverter yang diprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas konfigurasi silicon photodiode dan konverter arus ke frekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal. Keluaran dari sensor ini adalah gelombang kotak (duty cycle 50%) frekuensi yang berbanding lurus dengan intensitas cahaya (irradiance).
Di dalam TCS3200, konverter cahaya ke frekuensi membaca sebuah array 8x8 dari photodioda, 16 photodioda mempunyai penyaring warna biru, 16 photodioda mempunyai penyaring warna merah, 16 photodioda mempunyai penyaring warna hijau, dan 16 photodioda untuk warna terang tanpa penyaring.
 4 tipe warna dari photodiode telah diintegrasikan untuk meminimalkan efek ketidak seragaman dari insiden irradiance. Semua photodiode dari warna yang sama telah terhubung secara parallel. Pin S2 dan S3 digunakan untuk memilih grup dari photodiode(merah, hijau, biru, jernih) yang telah aktif.
Fitur Sensor TCS3200 antara lain :
1.                       Konversi Tinggi Resolusi Intensitas Cahaya ke Frekuensi
2.                       Warna Diprogram dan Full Skala Frekuensi Keluaran
3.                       Berkomunikasi Langsung Dengan Microcontroller
4.                       Pasokan tunggal Operasi (2,7 V sampai 5,5 V)
5.                       Mempunyai Power Down Fitur
6.                       Kesalahan Nonlinier Biasanya 0,2% pada 50 kHz
7.                       Stabil 200 ppm / ° C Koefisien Suhu
8.                       Bebas Timbal (Pb) dan RoHS-Kompatibel Paket “Surface Mount”


Gambar 2.2 Blok diagram fungsional TCS3200

Gambar 2.3 Karakteristik TCS3200
Catatan Penggunaan :
•         Tegangan,VDD = 6V
•         Jarak tegangan masukan, Semua masukan,Vi = −0.3 V to VDD + 0.3 V
•         Suhu untuk beroperasi = −40°C to 85°C
•         Suhu untuk penyimpanan = −40°C to 85°C
•         Temperatur maksimum penyolderan sesuai dengan JEDEC J-STD-020A = 260°C

2.2         Arduino
Arduino adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328 (datasheet). Arduino ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, untuk mengaktifkan cukup menghubungkan ke komputer dengan kabel USB dengan adaptor AC-DC atau baterai. Uno berbeda dari semua board mikrokontroler diawal-awal yang menggunakan chip khusus driver FTDI USB-to-serial.
Gambar 2.4 Papan Arduino
Spesifikasi Arduino UnoR3

Microcontroller
Atmega328
Operating Voltage
5 V
Input Voltage (recommended)
7 – 12 V
Input Voltage (limits)
6 – 20 V
Digital I/O Pins
14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Inputs Pin
6
DC Crrent per I/O pin
40mA
DC Current for 3.3V pin
50mA
Flash Memory
32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Clock Speed
16 MHz
Length
68.6 mm
Width
53.4 mm
Weight
25 g

Software Arduino dapat diinstal di berbagai sistem operasi seperti: LINUX, Mac OS, Windows. Software IDE Arduino terdiri dari 3(tiga) bagian:
1.    Editor Program, untuk menulis program dalam bahasa processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.
2.    Compiler, modul yang berfungsi mengubah bahasa prosesing (kode program) kedalam kode biner karena kode biner adalah satu satunya bahasa program yang dipahami oleh mikrokontroler.
3.    Uploader, modul yang berfungsi memasukan kode biner kedalam memori mikrokontroler.

 Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU . memiliki fitur baru sebagai berikut:
1.    Pin out: tambah SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, yang IOREF yang memungkinkan perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari papan. Di masa depan, perisai akan kompatibel dengan kedua papan yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang dicadangkan untuk tujuan masa depan.
2.    Sirkuit RESET kuat.
3.    16U2 atmega menggantikan 8U2.

2.3         DFPlayer
Gambar 2.5 Bentuk fisik DFPlayer
DFPlayer adalah  modul audio sederhana yang berfungsi untuk mentransmisikanfile audio dari SD Card ke mikrokontroller arduino. Dfplayer ini juga bisa berdiri sendiri hanya dengan dipasang baterai , speaker dan tombol. Modul ini juga bisa dikombinasikan dengan Arduino Uno atau mikrikontroller  lainnya dengan kemampuan Receiver (RX) / Transmitter (Tx).
DFPlayer adalah sebuah modul yang cukup sempurna yang terintegrasi modul decoding, yang mendukung format audio yang umum seperti Mp3, Wav, dan WMA. Selain itu juga mendukung kartu TF dengan sistem file FAT16 dan FAT32.
Gambar 2.6 DFPlayer

2.4         Sepiker
Pengeras suara (loud speaker atau speaker) adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk membran untuk menggetarkan udara sehingga terjadilah gelombang suara sampai di kendang telinga kita dan dapat kita dengar sebagai suara.

Gambar 2.7 Speaker

Dalam setiap sistem penghasil suara (loud speaker), pengeras suara merupakan juga menentukan kualitas suara di samping juga peralatan pengolah suara sebelumnya yang masih berbentuk listrik dalam rangkaian penguat amplifier.
Sistem pada pengeras suara adalah suatu komponen yang mengubah kode sinyal elektronik terakhir menjadi gerakan mekanik.
Gambar 2.8 Bagian-bagian Sepiker

Pada gambar diatas, dapat kita lihat bahwa pada dasarnya Sepiker terdiri dari beberapa komponen utama yaitu Cone, Suspension, Magnet Permanen, Voice Coil dan juga Kerangka Sepiker.
Dalam rangka menterjemahkan sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, Sepiker memiliki komponen Elektromagnetik yang terdiri dari Kumparan yang disebut dengan Voice Coil untuk membangkitkan medan magnet dan berinteraksi dengan Magnet Permanen sehingga menggerakan Cone Sepiker maju dan mundur. Voice Coil adalah bagian yang bergerak sedangkan Magnet Permanen adalah bagian Speaker yang tetap pada posisinya. Sinyal listrik yang melewati Voice Coil akan menyebabkan arah medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi gerakan “tarik” dan “tolak” dengan Magnet Permanen. Dengan demikian, terjadilah getaran yang maju dan mundur pada Cone Speaker.
Cone adalah komponen utama Speaker yang bergerak. Pada prinsipnya, semakin besarnya Cone semakin besar pula permukaan yang dapat menggerakan udara sehingga suara yang dihasilkan Speaker juga akan semakin besar.
Suspension yang terdapat dalam Speaker berfungsi untuk menarik Cone ke posisi semulanya setelah bergerak maju dan mundur. Suspension juga berfungsi sebagai pemegang Cone dan Voice Coil. Kekakuan (rigidity), komposisi dan desain Suspension sangat mempengaruhi kualitas suara Speaker itu sendiri.

2.5         LCD I2C 20x4
LCD (Liquid Crystal Display) adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Dipasarantampilan LCD sudah tersedia dalam bentuk modul yaitu tampilan LCD beserta rangkaian pendukungnya. LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya, dan pengatur kontras tampilan.LCD juga merupakan perangkat display yang paling umum dipasangkan diMikrokontroller, Mengingat ukurannya yang kecil dan kemampuannya menampilkankarakter atau grafik yang lebih dibandingkan display seven-segmen.


Gambar 2.9 LCD 20 x 4
Untuk menghemat pemakaian kaki Arduino bisa menggunakan adapter dengan komunikasi I2C. Komunikasi I2C (Inter-Integrated Circuit) adalah komunikasi synchronous yang hanya membutuhkan 2 jalur komunikasi yang disebut dengan SDA (synchronous data) dan SCL (synchronous clock). Komunikasi I2C juga dikenal dengan istilah Two-Wire Serial Interface (TWI). Jadi, jika ada modul yang menggunakan komunikasi TWI, berarti bisa diakses menggunakan I2C.

Gambar 2.11 I2C

3.             METODE PEMBUATAN ALAT
Dalam perancangan dalam pembuatan penelitian ini yaitu alat pembaca warna, terdiri atas perancangan mekanik (hardware) yang meliputi perancangan elektrik, dan perancangan perangkat lunak(software). Perancangan ini mempunyai gambaran perancangan hardware, yang didalamnya ada beberapa rangkaian elektrik yang medukung alat ini.
Gambar 3.1 Diagram Blok Perancangan alat

1.             Perancangan hardware
Perancangan dan pembuatan elektrik ini meliputi pembuatan sensor warna, penampil LCD dan suara (DFPlayer dan Speaker). DFPlayer ini memiliki 16 pin dan bekerja pada tegangan 5v. Speaker memiliki 2 buah pin yaitu pin positif (+) dan negatif (-) dengan sumber tegangan 5v. Sedangkan untuk LCDI2C memiliki 4 pin SDA, SCL, VCC dan GND yang bekerja pada tegangan 5 V



                                               Gambar 3.2 Diagram Rangkain

2.             Perancangan software
Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino menggunakan masukan sensor warna dan keluaran suara (DFPlayer dan Speaker), display LCD.

Gambar 3.3 Diagram Alir
3.             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 menggunakan software Arduino uno
5.    Pembuatan kerangka alat
6.    Pemasangan rangkaian pada kerangka alat
7.    Kalibrasi alat

4.             PENGUJIAN ALAT
Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan keakuratan alat sebagai alat deteksi, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :
1.        Mengkalibrasi alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan  program  yang dibuat atau belum.
2.    Memasukkan input berupa uang kertas cetakan terbaru (Rp. 1000,00 Rp. 2.000,00 Rp. 5.000,00 Rp. 10.000,00 Rp. 20.000,00 Rp. 50.000,00 Rp. 100.000,00) untuk dibaca sensor kemudian diproses oleh Arduino yang kemudian ditampilkan output berupa suara (DFplayer dan Speaker) dan ditampilkan nominal uang dengan LCD 20 x 4
5.             GAMBAR ALAT
A                                                              Gambar 5.1 Alat Tampak Depan

````                                                           Gambar 5.2 Alat Tampak Atas

6.             KESIMPULAN
1. Sensor warna berfungsi untuk mendeteksi warna pada selembar uang kertas cetakan terbaru, dengan membaca frekuensi masing – masing warna R,G,B selain itu penggunaan sensor warna sebagai inputan menggunakan analog dan digital
2.  Hasil yang akan ditampilkan ke DFPlayer dan Speaker  berupa suara yang akan berbunyi sesuai dengan nominal uang kertas cetakan terbaru.
3.      Display LCD akan menampilkan nominal uang berupa tulisan.

7.             DAFTAR PUSTAKA

--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lampiran :

                                                                            PENULIS


Nama Penulis Ayu Nurul Amalia. Penulis dilahirkan di Kudus, 22 Januari 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal TK Pertiwi Gribig 01, SDN Gribig 03, SMPN 2 Gebog, SMAN 2 Kudus. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.03. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : amaliaayunurul@gmail.com



Nama Penulis Luthfi Thariq Rahmanu. Penulis dilahirkan di Demak, 14 November 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal Nurul Huda, SDN Bintoro 5 Demak, SMPN 2 Demak, SMAN 1 Demak. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.11. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : luthfirahmanu14@gmail.com

Nama Penulis Pius Dimas Gustama Putra. Penulis dilahirkan di Semarang, 29 April 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal , SDK Sang Timur Semarang, SMPN 29 Semarang, SMAN 5 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.17. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : putra.pius21@gmail.com



Nama Penulis Titik Wahyu Arifah. Penulis dilahirkan di Magelang, 25 Maret 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal Raudatul Athfal Yaspi Gumelem, SDN Gumelem 1, SMPN 1 Pakis, SMK Telekomunikasi Tunas Harapan. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.24. Apabila ada kritik dan saaran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghungi via email : titikwahyu.257@gmail.com








2 comments: