BAB II KONSEP DASAR SISTEM PENGONTROL PARTITUR OTOMATIS

Transkripsi

1 BAB II KONSEP DASAR SISTEM PENGONTROL PARTITUR OTOMATIS Pada BAB II ini akan dibahas gambaran cara kerja sistem dari alat yang dibuat serta komponen-komponen yang digunakan untuk pembentuk sistem. Pada skripsi yang dikerjakan, dirancang sebuah alat, yang dalam hal ini adalah pedal saklar yang terhubung ke antarmuka masukan Mikrokontroler kemudian akan mengontrol arah kanan (next-slide) dan arah kiri (previous-slide) pada Tablet Android dengan memanfaatkan komunikasi serial nirkabel dari modul bluetooth. Blok diagram alat yang dibuat dapat ditunjukkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Blok Diagram Keseluruhan Alat Dari blok diagram Gambar 2.1, mikrokontroler digunakan sebagai pengendali sistem, sebagai penerima masukan dari dua buah pedal saklar yang kemudian dikirimkan ke Tablet Android melalui komunikasi serial dengan modul bluetooth. 1

2 2.1. Cara Kerja Sistem Saat pertama kali dihidupkan, alat akan menghidupkan LED sebagai indikator alat telah berada dalam posisi ON. Saat itu pula LED pada modul bluetooth HC-06 dihidupkan dalam kondisi berkedip yang artinya bahwa modul bluetooth tidak dalam kondisi paired atau tidak terhubung dengan perangkat apapun. Kemudian pemain musik menjalankan aplikasi pada Tablet Android. Kemudian setelah nyala LED indikator pada bluetooth yang tadinya berkedip akan menyala terus tanpa kedip yang menunjukkan bahwa modul bluetooth HC-06 telah terhubung dengan Tablet Android atau alat dalam keadaan paired. Karena media penghubung menggunakan nirkabel, maka hal yang tidak lazim ditemukan bahwa kadang sering terputus koneksinya, maka pada aplikasi Android akan dibuat pengecekan koneksi secara otomatis, yang mana bila koneksi antara modul bluetooth HC-06 dengan Tablet Android terputus maka secara otomatis akan kembali menghubungkan kedua perangkat. Kemudian lagu dipilih dan dibuka secara manual, yang berarti program pada Android akan mengakses SD Card atau kartu memori dimana terdapat lagu yang akan dimainkan yang sebelumnya telah diurutkan berdasarkan indeks nomor sesuai dengan urutan lagu. Setelah lagu dipilih, maka pemain akan menggunakan kakinya dan akan menginjak pedal saklar kiri dan pedal saklar kanan sesuai dengan kebutuhan atau permintaan lagu untuk mengganti slide partitur lagu. Saat pemain musik menginjak pedal kanan, maka fungsi gerak kanan (next slide) pada perangkat tablet akan diaktifkan, sebaliknya jika pemain menginjak pedal kiri, maka fungsi gerak kiri (previous slide) pada perangkat tersebut akan diaktifkan. Gambaran cara kerja alat dapat ditunjukkan lewat diagram alir pada Gambar 2.2. START 2

3 Indikator LED ON Inisialisasi I/O port Inisialisasi koneksi sistem dengan Tablet Android Ijin pengaktifan bluetooth Apakah Bluetooth ingin diaktifkan? Tidak Ya Mengaktifkan bluetooth Mencari perangkat HC-06 Apakah terhubung dengan HC-06? Tidak Ya masuk ke tampilan untuk menggerakkan partitur END Gambar 2.2. Diagram Alir Inisialisasi Perangkat Mikrokontroler Dengan Tablet Android Gambar 2.2 menunjukkan diagram alir inisialisasi perangkat mikrokontroler dengan Tablet Android. Berikut adalah penjelasan diagram alir tersebut : 3

4 a. Saat pertama kali diaktifkan, alat akan menghidupkan LED sebagai indikator sistem telah aktf. Mikrokontroler telah aktif, modul Bluetooth telah aktif namun dalam kondisi tidak terhubung dengan perangkat lain. b. Sistem akan menginisialisasi port-port masukan dan keluaran yang digunakan. Pada kondisi ini Pedal Saklar telah aktif. c. Sistem akan melakukan inisialisasi koneksi nirkabel antara modul bluetooth dengan perangkat Tablet Android. d. Setelah dilakukan inisialisasi komunikasi serial antara modul bluetooth dengan Tablet Android, aplikasi pada Tablet Android akan meminta ijin dari user untuk mengaktifkan bluetooth Tablet Android. e. Jika tidak diijinkan, akan keluar dari aplikasi. Jika diijinkan, aplikasi akan mengaktifkan Bluetooth pada Tablet Android dan kemudian terdapat proses mencari (searching) serta akan memilih (pairing) perangkat Bluetooth HC-06 yang merupakan modul Bluetooth. f. Jika terhubung, akan masuk ke tampilan untuk menggerakkan partitur lagu. g. Jika ingin keluar aplikasi maka sistem akan mematikan atau memutuskan koneksi Bluetooth antara alat dengan Tablet Android. 4

5 Gambar 2.3. Diagram Alir Motion Screen. Gambar 2.3 menunjukkan diagram alir dari motion screen atau implementasi penggerak slide partitur lagu yakni pedal saklar terhadap Tablet Android. Berikut adalah penjelasan dari diagram alir tersebut: a. Pada kondisi alat dengan Tablet Android telah terhubung dan siap untuk melakukan komunikasi serial, program akan mengecek masukan pedal saklar. b. Jika pedal saklar kanan aktif, maka program akan menggerakkan slide partitur lagu ke arah kanan (next slide). c. Jika pedal saklar kiri aktif, maka program akan menggerakkan slide partitur lagu ke arah kiri (previous slide). 5

6 2.2. Komponen Pembentuk Sistem Untuk merancang dan merealisasikan sistem penggerak slide partitur otomatis, maka sistem membutuhkan komponen-komponen yang dapat digunakan untuk mewujudkan sistem yang diharapkan. Komponen-komponen tersebut diperoleh dari modul-modul yang dipakai dalam perancangan skripsi ini. Komponen utama dari sistem adalah mikrokontroler, yang berperan sebagai pengendali sistem. Mikrokontroler akan menerima dan mengolah masukan dari pedal saklar yang kemudian akan mengirimkan masukan tersebut ke Tablet Android melalui komunikasi serial nirkabel dari Bluetooth. ATMega32 tergolong mikrokontroler jenis AVR yang memiliki arsitektur AVR (AdvanceVersatile Risc) merupakan mikrokontroler buatan Atmel yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) yang dikembangkan setelah mikrokontroler keluarga MCS-51 [1]. Gambar 2.4 adalah gambar board dari ATMega32 beserta bentuk fisik, dan konfigurasi PIN. Gambar 2.4 (a) Board ATMega32 6

7 (b) Gambar 2.4. ATMega32 (b) Bentuk Fisik (c) Konfigurasi Pin (c) Dari Gambar 2.4 dapat dilihat bahwa ATMega32 memiliki bagian-bagian antara lain; saluran I/O sebanyak 32 buah ( PORT A, PORT B, PORT C, PORT D), ADC 10 bit sebanyak 8 saluran, tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan, CPU yang terdiri dari 32 register dan Watchdog Timer dengan Internal Oscillator. Selain itu mikrokontroler ini memiliki SRAM sebesar 2 Kbyte, memori Flash sebesar 32 Kbyte dengan kemampuan Read-While-Write, unit interupsi internal dan eksternal, port antarmuka SPI, EEPROM sebesar 1024 byte yang dapat diprogram saat operasi, dan port USART untuk komunikasi serial [2]. Dilihat dari fitur-fitur yang dimiliki ATMega32, mikrokontroler ini dianggap dapat menunjang skripsi yang dibuat karena memiliki jumlah port yang memadai. Pada skripsi ini terdapat dua buah masukan yaitu masukan dari pedal saklar kanan dan masukan dari pedal saklar kiri. Port USART dapat dimanfaatkan untuk komunikasi serial yang nantinya akan dihubungkan dengan modul Bluetooth kemudian dikomunikasikan secara nirkabel dengan Tablet Android. Untuk menunjang komunikasi serial nirkabel antara alat dengan Tablet Android, maka digunakan modul Bluetooth HC-06 sebagai media komunikasinya karena komunikasi nirkabel yang digunakan tidak memerlukan perangkat dengan jangkauan komunikasi yang besar. Jarak antara alat dengan Tablet Android adalah kurang lebih 1 meter sampai 1.5 meter, sehingga pilihan penggunaan bluetooth sebagai media komunikasi lebih efisien karena jarak jangkauan modul bluetooth HC-06 adalah 30 feet (9 meter). HC-06 memiliki 6 PIN utama, namun dalam perancangan skripsi ini hanya dibutuhkan 4 PIN saja, yakni PIN VCC, PIN RXD, PIN TXD, PIN 7

8 GND. PIN RXD dan PIN TXD inilah yang akan dimanfaatkan untuk komunikasi serial antara alat dengan Tablet Android. Data dari mikrokontroler akan dikirim melalui PIND.1 (TXD) ke PIN RXD dari HC-06 yang telah dihubungkan secara nirkabel dengan bluetooth pada Tablet Android. Gambar 2.5 adalah gambar dari modul Bluetooh HC-06. (a) (b) Gambar 2.5. HC-06 (a) Tampak depan, (b) Tampak Belakang Untuk modul pedal saklar dibuat dengan memanfaatkan dua buah Sustainer Keyboard yang di dalamnya terdapat untai saklar sederhana. Masukan medal saklar kanan akan mengimplementasikan fungsi arah kanan (next slide) tampilan aplikasi partitur pada Tablet Android dan masukan pedal saklar kiri akan mengimplementasikan fungsi arah kiri (previous slide) tampilan aplikasi partitur pada Tablet Android. Gambar 2.6 adalah gambar dari sustainer yang dimanfaatkan sebagai pedal saklar 8

9 Gambar 2.6. Pedal Saklar Sistem juga membutuhkan sebuah catu daya Rechargeable yang akan digunakan sebagai sumber tegangan dari sistem agar kemasan sistem lebih sempurna. Dalam hal ini sumber tegangan yang dibutuhkan adalah masukan 5 volt dari catu daya untuk VCC dari mikrokontroler. VCC modul Bluetooth juga akan diparalelkan dengan VCC pada mikrokontroler karena tegangan masukan modul bluetooth HC-06 adalah 3.6-6V sehingga untuk Catu daya 5 volt sudah memenuhi spesifikasi dari modul bluetooth yang dipakai. Selain komponen-komponen yang sudah dijelaskan, sistem juga memerlukan perangkat lunak yang ditanamkan pada mikokontroler untuk mengendalikan sistem yakni mengolah masukan dari pedal saklar dan pengiriman data ke Tablet Android. Selain itu dibutuhkan juga perangkat lunak berupa aplikasi pada Tablet Android untuk menghubungkan alat dengan Tablet Android secara otomatis, mengolah data yang diterima dari mikrokontroler secara nirkabel menjadi fungsi arah pada Tablet Android serta menampilkan partitur lagu yang akan dibaca dan digerakkan sesuai masukan. Agar dapat membaca dan menampilkan partitur lagu dengan baik dan jelas, maka Tablet Android yang digunakan harus memiliki ukuran layar lebih dari 10 inch. Maka dalam perancangan ini digunakan Tablet Android ADVAN dengan ukuran layar 10.1 inch. Dari penjelasan diatas dapat ditentukan komponen-komponen yang dibutuhkan untuk merancang suatu sistem pengontrol partitur otomatis pada Tablet Android sebagai berikut: 1. Modul Mikrokontroler 2. Sebuah Modul Bluetooth 3. Modul pedal saklar 4. Sebuah Catu daya 9

10 5. Perangkat lunak pada modul mikrokontroler 6. Perangkat lunak pada Tablet Android 10