Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Tuesday, January 9, 2018

Penghitung dan Penampil Skor Permainan Gateball Otomatis dan Manual



Annisa Mustikaning Dewanti 1, Edwin Bayu Aji Jr 2, Mochamad Novel Anggawi 3, Salma ‘Ainuzzahroh 4,Samuel BETA Kuntardjo  5
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1mdmdannisa@gmail.com,  2edwinbayu15@gmail.com, 3novelanggawi1997@gmail.com,  4ainuzzahrohs@gmail.com,    5sambetak2@gmail.com 

Intisari – Modul Simulasi Permainan Gateball dengan Penampil Skor Otomatis merupakan sebuah modul simulasi permainan Gateball yang menggunakan Arduino Uno sebagai pengontrolnya. Modul ini menggunakan 2 buah 7-segment 8 digit sebagai keluaran dengan 4 Push button dan 4 sensor ultrasonik sebagai masukan. Push button 1 untuk reset nilai, push button 2 untuk menggeser posisi skor pemain, push button 3 untuk menambah skor, push button 4 untuk mengatur kecerahan. 7-segment akan berkedip sebagai indikator jika tombol ditekan untuk pergantian ruas. Sensor digunakan untuk mendeteksi bola yang melewati gawang, yang kemudian menampilkan angka skor pada 7-segment.

Kata Kunci : Arduino Uno , 7-Segment, Pushbutton, Sensor Ultrasonik, Gateball.

Abstract – Gateball simulation module with an automatic score display is a simulation modul for Gateball with Arduino Uno as the controller. The output of this modul is 2 8 digit 7-segments with 4 push buttons and 4 ultrasonic sensors as the input. The first push button used for resetting, the second is for shift the position of the player, the third push button used for adding score, and the forth push button used for  controll the brightness. 7-segment will blink as an indicator when the push button is pressed, as for segment turning. Sensor used for detecting the ball that pass by the gate, then the score will shown on 7-segment.

Keywords  : Arduino Uno, 7-Segment, Pushbutton, Ultrasonic Sensor, Gateball.


I.     PENDAHULUAN
D
alam pertandingan gateball diperlukan penampil skor agar pemain maupun penonton dapat mengetahui skor saat pertandingan berlangsung. Gateball ditemukan pada tahun 1947 di kota kecil Memuro, di Hokkaido, Jepang. Eiji Suzuki adalah pencipta olahraga populer ini. Olahraga baru ini, diilhami dari permainan barat “croquet” (permainan bola kayu), sejak itu gateball menyebar di seluruh Jepang  .Di Indonesia Gateball bermula di Bali, sejarahnya dimulai tahun 1995. Persatuan Olahraga Gateball Bali, pada tahun 1995 , merupakan anggota ke-14 di dunia setelah Jepang, Cina, Thailand, Korea, AS, Kanada, Kalifornia, Singapura, dan Hawaii. Adapun Bali merupakan daerah pertama kehadiran Gateball di Indonesia.
 
Gateball dimainkan oleh dua team, masing-masing team terdiri atas 5 pemain. Team A memegang bola ganjil (1,3,5,7,9) sedangkan team B memegang bola genap (2,4,6,8,10). Team A memukul bola terlebih dahulu lalu diikuti team B sesuai urutan nomor bola. Bola dipukul melewati 3 gawang (gawang 1 sampai 3) dan menyelesaikan permainan bila telah menyentuh goal-pole.
 Dengan Simulasi Permainan Gateball dengan Penampil Skor Otomatis ini merupakan sebuah inovasi rangkaian sederhana dengan masukkan yaitu 4 buah push button dan sensor ultrasonik. Push button berfungsi sebagai masukan untuk menambah skor, memindah ruas, reset dan pengatur kontras. Sensor ultrasonik berfungsi sebagai pendeteksi bola yang melewati gawang, yang kemudian menampilkan skor pada 7-segment. 7-segment digunakan sebagai luaran untuk menampilkan skor gateball.

II.     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. Teori – teori yang akan dijelaskan dalam bab ini meliputi Arduino Uno, Push Button, Sensor Ultrasonik, Buzzer, dan 7 Segment 8 Digit.

A.      Arduino Uno

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial: 
1. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.
2. External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.
3.  PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM
output dengan fungsi analogWrite().
4. SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.
5. LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:
·  TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library
Ada sepasang pin lainnya pada board:
·       AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().
·       Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board.

B.        Push Button
Dalam modul ini menggunakan push button NO . Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.
Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off.

Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.

Prinsip Kerja Push button switch

Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).
  • NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem circuit (Push Button ON).
  • NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika tombol saklar push button ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem circuit (Push Button Off).

C.        Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

D.   Buzzer


       Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
      
 E. 7-Segment 8 digit

Display 7 segment merupakan komponen yang berfungsi sebagai penampil karakter angka dan karakter huruf. Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal.  Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).

8-Digit Led Digital Display Control Module MAX7219
Memiliki input serial output display driver terintegrasi / common-katoda, yang menghubungkan mikroprosesor dan 8 digit 7-segmen digital display LED.
Spesifikasi teknis
Digit: 8
Power: 5V.
Interface Type: SPI, QSPI, Microwire Serial Interface
Frekuensi maksimum: 10MHz
Display Driver: MAX7219
Bahan: PCB + Komponen Elektronik
Ukuran: 82 x 15 x 18mm

III.     PERANCANGAN ALAT

A.     Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun sistem yang digunakan yaitu :
1.       Push Button
2.       Sensor Ultrasonik HC-SR04
3.       Arduino Uno
4.       Buzzer
5.       7-segment 8-digit

B.     Blok Diagram Hubungan Komponen Utama
Blok diagram aplikasi Arduino Uno  menggunakan masukan Push Button dan Sensor Ultrasonik dengan luaran 7-Segment dan Buzzer dapat dilihat pada  gambar dibawah ini     
Gambar Blok Diagram Komponen Utama

Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino Uno  menggunakan masukan push button dan sensor ultrasonik, dan keluaran 7-segment dan buzzer
Gambar Diagram Alir Keseluruhan


Gambar Diagram Alir Program


IV.          LANGKAH PENGOPERASIAN DAN HASIL PERCOBAAN

Langkah Pengoperasian:

  1. Sebelumnya download library arduino Led Control 
  2. Caranya adalah : Buka program Arduino > Sketch > Include Library > Manage Library > pada kolom Filter your search ketik LedComtrol > pilih klik kanan 1x pada LedControl > Pilih Instal
  3. Kemudian Download program di sini
  4. Buka program yang sudah di download
  5. Hubungkan kabel jumper antara box ke arduino
  6. Hubungkan kabel hitam ke gnd arduino, kabel putih ke 5v arduino (gambar Blok Diagram Komponen Utama)
  7. Sambungkan kabel USB dari arduino ke komputer
  8. Pada pilihan menu Arduino klik toolsboard pilih Arduino Uno
  9. Lalu tools pilih port Arduino
  10. Klik upload program
  11. Selesai

Hasil percobaan:

Modul sebelum dinyalakan

Modul saat dinyalakan, 7-segment menunjukkan angka 0

Saat bola terdeteksi oleh sensor ultrasonik, skor bertambah

Skor akhir permainan gateball


V.     KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan  yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
1.  7-Segment dapat difungsikan sebagai display.
2.  Push Button dan Sensor Ultrasonik dapat difungsikan sebagai masukan
3. Sebelum menggunakan 7-segment, harus mengetahui dahulu common dari 7-segment yang digunakan.

REFERENSI

  1.   https://gateball.wordpress.com/cara-main/
  2. http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/04/Pengertian-Push-Button.html 
  3. http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2016/12/penampil-skor-gateball-pada-Tampilan 7 Ruas_20.html
  4. http://belajarmikrokontroler2015.blogspot.co.id/2016/02/7-segment-stopwatch-berbasis-arduino.html 
  5. http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/alat-pengukur-jarak-benda-dengan.html
  6. http://elektronikadasar.info/sensor-ultrasonik.htm 
  7. https://indraharja.wordpress.com/2012/01/07/pengertian-buzzer/ 
  8. http://embedded-lab.com/blog/introducing-a-new-serial-spi-8-digit-seven-segment-led-display-module-using-max7219/
  9. http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno

Unduh file pendukung proyek ini disini:
  1. Jurnal (.docx)
  2. Presentasi (.pptx)
  3. Diagram Blok (.jpg)
  4. Diagram Alir Keseluruhan (.jpg)
  5. Diagram Alir Program (.jpg)
  6. Program (.rar)
  7. Diagram Pengawatan (.pdf)
  8. Skema Rangkaian (.jpg)
  9. Video Demonstrasi (.mp4)


BIODATA PENULIS
Nama penulis Annisa Mustikaning Dewanti. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK  Aisyiyah Sapuran, SDN 2 Sapuran, SMPN 1 Kertek, SMK N 1 Wonosobo jurusan Rekayasa Perangkat Lunak. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.0.04. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: mdmdannisa@gmail.com.

Nama penulis Edwin Bayu Aji Jr. Penulis dilahirkan di Semarang, 16 mei 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK PGRI 44 Semarang, SDN 01 Tandang, SMPN 29 Semarang, SMK N 4 Semarang jurusan teknik instalasi tenaga listrik. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.0.09. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: edwinbayu15@gmail.com.

Nama penulis Mochamad Novel Anggawi. Penulis dilahirkan di Kendal, 04 Mei 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Pertiwi Ngaliyan Semarang, SDN 3 Krajankulon Kaliwungu, SMPN 1 Kaliwungu, SMKN 4 Kendal jurusan Rekayasa Perangkat Lunak. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.0.16. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: novelanggawi1997@gmail.com.

Nama penulis Salma ‘Ainuzzahroh. Penulis dilahirkan di Kudus pada tanggal 12 Agustus 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK PG Rendeng Kudus, SDN Sekarjalak 01 Pati, MTs PPMI Assalaam Sukoharjo, SMA Assalaam Sukoharjo. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.0.21. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: ainuzzahrohs@gmail.com.

1 comment: