PERANCANGAN JAM CATUR BERBASIS MIKROKONTROLLER (Studi Kasus Ekstrakurikuler Catur pada MI Nurul Muta allimin 2) Shandi Noris 1, Adi Setiawan 2 1 Staf Pengajar Program Studi Teknik Informatika Universitas Pamulang 2 Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika Universitas Pamulang ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan suatu perangkat/alat yang dapat membatasi waktu berfikir dalam pertandingan catur dengan mengedepankan nilai ekonomis untuk kegiatan ekstrakurikuler catur di Madarasah Ibtidaiyah Nurul muta allimin 2. Metode penelitian yang digunakan adalah dengan metode analisis dan metode perancangan dimana pada metode analisis, penulis menganalisa kebutuhan dan melalui hasil analisa tersebut penulis merancang tahapantahapan yang akan dilakukan. Compiler yang digunakan adalah CodeVision AVR dengan bahasa pemrograman C serta menggunakan mikrokontroller ATMega8535 sebagai pengendali rangkaian jam catur tersebut, dilengkapi dengan input berupa tombol yang memberi nilai kepada IC mikrokontroller yang kemudian mengeluarkan output berupa tampilan-tampilan yang dapat dikendalikan. Kesimpulan yang didapat dalam penelitian ini adalah perangkat yang dibuat dapat membatasi waktu berfikir dalam pertandingan catur serta memiliki nilai ekonomis. Kata kunci : Mikrokontroller, ATMega8535, Catur 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Catur adalah olahraga asah otak yang dimainkan oleh dua orang pemain. Orang Inggris menyebut permainan ini chess, orang Prancis menyebutnya echecs, dan orang Jepang menamainya chesu.(apendi, 2012). Dalam permainan catur terdapat perangkat berupa jam catur, dimana dalam sebuah turnamen sangat berguna untuk membatasi waktu pikir masing-masing pemain agar turnamen bisa berjalan tepat waktu sesuai dengan jadwal. Dulu sebelum menggunakan jam catur, permainan ini menggunakan peraturan yang masih dilakukan secara manual. Alhasil pertandingan berjalan lama dan sangat membosankan karena untuk sekali permainan bisa sampai 8 jam. Bisa dibayangkan jika itu terjadi dalam sebuah turnamen, yang pemainnya bisa mencapai puluhan bahkan ratusan. Tapi saat ini sejak dipakainya jam catur, pertandingan hanya berkisar 3-4 jam atau bahkan hanya 15 menit. Hemat waktu lebih dari separuhnya. jam catur. Jam catur yang ada saat ini ada 2 jenis, yaitu jam catur analog dan jam catur digital. Jam catur analog sudah sangat jarang digunakan, karena tidak bisa disetting untuk menggunakan increment/waktu tambahan. Sedangkan jam catur model digital bisa. Sehingga banyak pemain maupun panitia turnamen yang lebih memilih untuk menggunakan jam catur digital. Pada Madrasah Ibtidaiyah Nurul Muta allimin 2 sudah cukup lama mengajarkan catur pada siswa-siswinya dalam kegiatan ekstrakurikuler. Pada setiap kegiatan class meeting, sekolah mengadakan kegiatan pertandingan catur antar siswa di sekolah tersebut. Namun, pertandingan catur yang sudah dijadwalkan sedemikian rupa kadang harus melebihi batas waktu yang telah ditentukan. Permasalahnnya adalah setiap pertandingan peserta tidak dibatasi dengan waktu, sehingga memakan banyak waktu untuk setiap pertandingannya. Selain itu, bila waktu habis sebelum pertandingan selesai maka wasit tidak dapat dapat menentukan pemenangnya secara langsung. 98
Sedangkan dari sisi peserta pertandingan waktu yang tidak terbatas membuat mereka punya waktu yang banyak untuk berfikir sehingga tidak memiliki tekanan untuk cepat melangkah. Solusinya adalah harus dibuat sebuah alat yang dapat membatasi waktu pertandingan, dapat membantu wasit dalam menentukan pemenang dalam setiap pertandingan, dan dapat memberikan batas waktu berfikir bagi peserta pertandingan. 1.2 Rumusan Masalah Dalam penelitian ini penulis merumuskan masalah-masalah yang dihadapi, yaitu : 1. Bagaimana merancang alat jam catur yang dapat membatasi waktu dalam sebuah pertandingan, sehingga tidak menghabiskan banyak waktu untuk setiap pertandingannya? 2. Bagaimana merancang alat jam catur yang dapat membantu wasit untuk menentukan pemenang pertandingan? 3. Bagaimana merancang alat jam catur yang dapat membatasi waktu berfikir peserta agar memiliki tekanan untuk cepat melangkah? 1.1 Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat sebuah alat jam catur yang dapat membatasi waktu pertandingan, dapat membantu wasit dalam menentukan pemenang dalam setiap pertandingan, dan dapat memberikan batas waktu berfikir bagi peserta pertandingan. 2. TEORI 1.1 Jam Catur Catur adalah olahraga asah otak yang dimainkan oleh dua orang pemain. Orang Inggris menyebut permainan ini chess, orang Prancis menyebutnya echecs, dan orang Jepang menamainya chesu.(apendi, 2012). Jam Catur merupakan sebuah jam dengan dua penampil waktu, terhubung satu sama lain sedemikian rupa sehingga hanya satu dari mereka dapat berjalan pada satu waktu. Jam dalam peraturan catur, berarti salah satu dari dua penampil waktu. Setiap tampilan waktu memiliki bendera. Flag jatuh berarti berakhirnya waktu yang diberikan untuk pemain. (Apendi, 2012). Dalam permainan catur terdapat perangkat berupa jam catur, dimana dalam sebuah turnamen jam catur sangat berguna untuk membatasi waktu pikir masing-masing pemain agar turnamen bisa berjalan tepat waktu sesuai dengan jadwal. Jam catur yang ada saat ini ada 2 jenis, yaitu jam catur analog dan jam catur digital. Jam catur analog sudah sangat jarang digunakan, karena tidak bisa disetting untuk menggunakan increment/waktu tambahan. Sedangkan jam catur model digital bisa. Sehingga banyak pemain maupun panitia turnamen yang lebih memilih untuk menggunakan jam catur digital. Gambar 2.1 Salah satu jenis jam catur yang beredar dipasaran 1.2 Mikrokontroller Mikrokontroller ialah suatu chip yang dapat diprogram untuk melakukan fungsi kendali pada suatu alat. Chip ini memiliki memori di dalam tubuhnya. Memori inilah yang menyimpan program yang dapat kita isikan melalui PC menggunakan port serial/paralel (Widodo, 2008). Mikrokontroller AVR merupakan pengontrol utama standar industri dan riset saat ini. Hal ini dikarenakan berbagai kelebihan yang dimilikinya dibandingkan mikroprosesor, antara lain murah, dukungan software dan dokumentasi yang memadai, dan memerlukan komponen pendukung yang sangat sedikit. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. 99
Secara harfiahnya bisa disebut pengendali kecil dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponenkomponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Gambar 3.2 Diagram blok sistem jam catur 2. PERANCANGAN ALAT 2.1 Perancangan Perangkat Keras Untuk mengerti dan memahami tentang pembuatan dari Rancang Bangun Sistem Jam Catur, maka akan dijelaskan secara rinci mengenai pembuatannya sebagai berikut: Gambar 3.1 Diagram blok sistem jam catur secara umum 2.1.1 Diagram Blok Sistem Dari diagram blok sistem di bawah dapat diketahui bahwa sistem ini menggunakan beberapa tombol tipe Normally Open (NO) sebagai input, yaitu Tombol Player 1 untuk memberi input kepada LCD agar tampilan waktu pada P1 berhenti dan P2 hitung mundur, Tombol Player 2 untuk memberi input kepada LCD agar tampilan waktu pada P2 berhenti dan P1 hitung mundur sekaligus sebagai awal mulai hitung mundur, Tombol Setting sebagai pengatur tampilan waktu, Tombol Play untuk menyelesaikan pengaturan waktu dan bersiap untuk memulai hitung mundur, sedangkan Tombol Reset berfungsi untuk mengatur ulang tampilan pengaturan waktu. Pada bagian output sistem terdapat LCD 16x2 yang berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan inputan semua tombol. Gambar 3.3 Rangkaian skematik jam catur 2.1.2 Minimum System ATmega 8535 Penggunaan minimum system pada sistem jam catur ini untuk mengalirkan data. Pada rangkaian sistem minimum mikrokontroler Atmega8535 terdapat dua elemen utama (selain power supply) untuk berfungsi kristal oscillator (XTAL) dan rangkaian RESET. Fungsi kristal oscillator menghasilkan detak yang kontinu yang bermanfaat untuk mikrokontroler untuk mengalirkan data. Nilai XTAL dituliskan dalam hertz (frekuensi). Semakin besar nilai XTAL yang digunakan semakin cepat eksekusi data yang dapat dilakukan oleh mikrokontroler. XTAL yang digunakan di rangkaian adalah 8 MHertz. Sedangkan fungsi dari rangkaian RESET adalah untuk membuat mikrokontroler memulai eksekusi program dari alamat awal memori program, hal tersebut dibutuhkan pada saat mikrokontroler mengalami gangguan dalam mengeksekusi program. Sedangkan pada rangkaian sistem minimum Atmega8535 yang digunakan diperlukan elemen ketiga, yaitu rangkaian pengendali ADC: AGND (= GND ADC), AVCC (= VCC ADC), dan AREF 100
(=Tegangan Referensi ADC). Hal tersebut diperlukan karena ADC pada mikrokontroler akan digunakan untuk membaca nilai-nilai keluaran dari tombol-tombol yang dirangkai pada sistem jam catur tersebut. 2.1.3 Perancangan Rangkaian Input 2.1.6 Rangkaian Pembaca Tegangan Battery Dalam perencanaan ini, pembacaan tegangan battery agar dapat dibaca oleh mikrokontroler dibutuhkan sebuah rangkaian pembagi tegangan yang mampu mengurangi tegangan battery yang lebih dari 5 vdc karena kemampuan mikrokontroller ATmega 8535 dalam pembacaan adc yaitu maksimum adalah 5 vdc. Jika diasumsikan tegangan battery maximum adalah 15 vdc, maka untuk memperoleh tegangan 5 vdc diperlukan pembagi 3. Gambar 3.7 Skematik rangkaian pembagi tegangan. Gambar 3.4 Rangkaian Input jam catur 2.1.4 Perancangan Rangkaian Output Gambar 3.8 Jalur Koneksi Pin untuk vdc meter pada ATmega8535 Gambar 3.5 Rangkaian Koneksi LCD 16x2 2.1.5 Rangkaian Power Supply Power supply digunakan untuk mensupply tegangan ke sistem minimum ATmega8535. Karena supply yang dibutuhkan sistem minimum mikrokontroler dan hanya 5VDC, maka ditambahkan IC regulator 7805 untuk menghasilkan tegangan sebesar 5 VDC. Gambar rangkaian power suply seperti di bawah ini. Gambar 3.6 Skematik power supply 101
2.2 Diagram Alur Penggunaan Jam Catur sebagai pengurang waktu ketika melakukan set waktu. 3. Tombol P2 berfungsi sebagai pengatur waktu untuk menghentikan waktu mundur pada player 2, serta dijadikan sebagai penambah waktu ketika melakukan set waktu. 4. Tombol Set waktu berfungsi untuk masuk ke dalam proses set waktu. 5. Tombol play berfungsi untuk memulai proses penghitungan. 6. Tombol reset berfungsi untuk melakukan reset pada tampilan LCD. Dimana ketika tombol reset ditekan maka tampilan jam, menit, dan detik pada baris 1 dan 2 LCD akan berubah menjadi 00:00:00. 3. UJI COBA ALAT 3.1 Menjalankan Perangkat Gambar 3.9 Flowchart Jam Catur Menjalankan perangkat jam catur dengan menekan sakelar LED hingga pada posisi ON, maka akan muncul tampilan dengan menampilkan ADI SETIAWAN, Jam Catur, Bermain Sportif, Set Waktu, dan Silahkan! 2.3 Rancang Bangun Jam catur Gambar 4.1 Menyalakan Sakelar LED Gambar 3.10 Gambar rancang bangun jam catur Jam catur ini dibuat dengan menggunakan sebuah kotak yang terbuat dari plastik sebagai body jam catur yang dilubangi di beberapa bagiannya untuk menempatkan LCD dan tombol-tombol dengan penjelasan sebagai berikut: 1. LCD 16x2 untuk menampilkan petunjuk, perhitungan waktu, dan keterangan player. 2. Tombol P1 berfungsi sebagai pengatur waktu untuk menghentikan waktu mundur pada player 1, serta dijadikan Gambar 4.2 Tampilan pembuka 102
Gambar 4.3 Petunjuk set waktu 3.2 Melakukan Set Waktu Pada tahap ini dilakukan set waktu dengan waktu sesuai yang ditentukan dalam pertandingan dengan menekan tombol set untuk masuk ke dalam set waktu. Kemuliad lakukan set untuk menambahkan waktu dengan menekan tombol P2 sampai jatuh angka pada waktu yang sudah ditentukan. Selanjutnya tekan tombol play untuk masuk ke dalam waktu pertandingan. Gambar 4.7 Tombol play untuk masuk ke dalam waktu pertandingan 3.3 Mulai Hitung Mundur Pada tahap ini dimulai hitung mundur dengan menekan tombol P1 apabila yang memulai pertandingan adalah player 2, dengan demikian waktu pada player 2 akan mulai menghitung mundur. Dan tekan tombol P2 apabila yang memulai pertandingan adalah player 1, dengan demikian waktu pada player 1 akan mulai menghitung mundur. Bila waktu player 1 habis maka LCD akan menampilkan Player 2 WIN!. Begitu juga sebaliknya bila waktu player 2 habis maka LCD akan menampilkan Player 1 WIN!. itu artinya pertandingan selesai. Gambar 4.4 Menekan tombol set waktu Gambar 4.5 Masuk ke dalam set waktu Gambar 4.8 Mulai hitung mundur Gambar 4.9 Tampilan player 1 win! Gambar 4.6 Menambahkan waktu 103
Gambar 4.10 Tampilan player 2 win! 3.4 Reset Waktu Reset waktu berfungsi untuk melakukan set ulang waktu sebelum atau sesudah waktu habis dengan menekan tombol Reset. dengan demikian tampilan waktu yang tertera pada LCD akan kembali pada angka 00:00:00. Kemudian langkah selanjutnya adalah menekan tombol set lakukan langkah yang sama seperti saat melakukan set waktu. Gambar 4.11 Menekan tombol reset 3.5 Data Hasil Pengujian Data yang diperoleh dari dari hasil pengujian terdapat pada tabel berikut : Tabel 4.1 Data Hasil pengujian perangkat 2. mikrokontroller sebagai pengendali rangkaian jam catur tersebut. Dengan dilengkapi dengan input berupa tombol yang memberi nilai kepada IC mikrokontroller yang kemudian mengeluarkan output berupa tampilantampilan yang dapat dikendalikan. 3. Dengan adanya jam catur ini wasit menjadi terbantu untuk menentukan pemenang dalam sebuah pertandingan catur. Karena pada jam catur tersebut ketika salah satu waktu dari pemain habis, maka LCD akan menampilkan pemain yang menjadi pemenang, yaitu dari lawan yang waktunya habis tersebut. 4. Dengan adanya jam catur ini peserta pertandingan menjadi termotivasi untuk cepat dalam berfikir. Sehingga dapat mengoptimalkan waktu yang tersedia. REFERENSI [1] Andrianto, Heri. Pemrograman Mikrokontroller AVR ATMega 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung. Informatika. 2008. [2] Apendi. Dasar-dasar Bermain Catur. Jakarta. Kawan Pustaka. 2012. [3] Budiharto, Widodo. 10 Proyek Robot Spektakuler. Jakarta. Elex Media Komputindo. 2008. [4] Edi Kurniyawan, Trias. Skripsi: Monitoring Catu Daya BTS Menggunakan SMS Berbasis Mikrokontroller. Jakarta. Universitas Nasional. 2013. [5] Setiawan, Afrie. 20 Aplikasi Mikrokontroller ATMega 16 Menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta. Andi Offset. 2011 No. Proses Hasil 1 Set waktu Ya 2 Hitung mundur Ya 3 Reset Waktu Ya 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil dari proses pengujian dan pengamatan kinerja sistem secara keseluruhan serta mengacu pada tujuan dari tugas akhir pada alat yang dibuat pada penelitian ini, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: : 1. Untuk membuat sebuah alat jam catur yang dapat membatasi waktu dalam sebuah pertandingan, menggunakan 104