1

SISTEM KONTROL PEMBAGI SUARA UNTUK PENGUMUMAN DIRUANG KELAS BERBASIS ARDUINO UNO

Nurul Hayati1, Slamet Winardi, ST,MT2

Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Narotama(Jl.AriefRachman Hakim No.51 Telp.(031)5946404,5995578 Surabaya)

Email :aya.mayni@gmail.com,

ABSTRAK

Sekarang ini masih banyak pengumuman di sekolah – sekolah yangmenggunakan sistem lama, jika ada pengumuman atau pemberitahuan apapun terdengardi seluruh area sekolah bahkan di luar area sekolah. Sehingga informasi yangdisampaikan bias saja mengganggu yang tidak berkepentingan. Maka dari itu, diperlukanalat yang bias mengontrol efektifitas suara dan penghematan energi. Kontrol pembagisuara berbasis arduino uno merupakan alat yang bias mengontrol suara sesuaikebutuhan pengguna. Alat ini dibuat bertujuan untuk membuat alat yang biasmendistribusikan suara ke ruang kelas 1 s/d 6 Sekolah Dasar (SD). Dengan merancangrangkaian kontrol suara yang terdiri rangkaian controller, rangkaian relay, dan rangkaianamplifier sehingga bisa mengontrol suara yang diperlukan.Arduino uno digunakan untukmembaca pin digital 2 s/d 7 yang telah diprogram di arduino IDE dan sebuah komputermelalui koneksi serial. Pada komputer terdapat tampilan tombol speaker kelas 1 s/d 6Sekolah Dasar (SD) apabila nyala maka akan berwarna hijau dan juga pengaturan serialkomunikasi portnya. Pembuatan program yang digunakan pada komputer inimenggunakan aplikasi Visual Basic 6.0. Dengan dibuatnya alat ini memudahkan distribusisuara ke ruang kelas 1 – 6 Sekolah Dasar (SD) sesuai kebutuhan.

Kata Kunci : Ruang Kelas, Suara, Kontrol, Arduino Uno

1. PENDAHULUAN1.1. LatarBelakang

Sekarang ini masih banyakpengumuman di sekolah – sekolah yangmenggunakan sistem lama, jika ada

pengumuman atau pemberitahuanapapun terdengar di seluruh areasekolah bahkan di luar area sekolah.Sehingga informasi yang disampaikanbisa saja mengganggu yang tidak

2

berkepentingan. Dengan kondisi ini,otomatisasi seperti kontrol suarapengumuman di ruang kelas pundiharapkan bisa dikontrol sesuai dengankebutuhan. Pengguna tidakmenginginkan adanya polusi suara danterganggunya proses belajar mengajar.Dari permasalahan di atas, makadiperlukan alat yang bisa mengontrolefektifitas suara dan penghematanenergi. Hanya dengan satu alat itu yaitukontrol pembagi suara berbasis arduinouno pekerjaan bisa teratasi dengan baik.Dengan alat ini, penelitian ini dilakukanagar bisa dimaksimalkan sebaikmungkin piranti-piranti yang disediakan.Penelitian yang dilakukan berjudul"Sistem Kontrol Pembagi Suara untukPengumuman di Ruang Kelas BerbasisArduino Uno". Piranti yang coba ditelitisemoga bisa menjadi salah satu solusiyang baik untuk yang memerlukan.1.2. PerumusanMasalah

Berdasarkan latar belakang yangtelah diuraikan, didapatkan suatupermasalahan sebagai berikut:1. Bagaimana cara membuat

pengontrol suara pengumuman diruang kelas dengan arduino uno?

2. Bagaimana cara membagi suarapengumuman di masing –masingruang kelas?

1.3. BatasanMasalah

Untuk lebih memfokuskan penelitianini, maka perlu diambil beberapa batasanmasalah sebagai berikut:

1. Sistem kontrol yang dijadikanpenelitian yaitu ruang kelas sekolahdasar dari kelas 1 sampai kelas 6.

2. Hardware untuk mengontrolmenggunakan Arduino Uno.

3. Bahasa pemrograman yangdigunakan untuk interface kontrolnyayaitu bahasa visual basic 6.0

1.4. TujuanPenelitianTujuan dari penelitian yang dibuat

yaitu untuk membuat alat yang bisamendistribusikan suara ke masing-masing ruang kelas.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian yangdilakukan adalah penulis berharappembuatan alat kontrol ini bisaditerapkan khususnya di sekolahdasar.Jadi alat yang ada bisa digunakansehemat dan seefisien mungkin.

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1. Arduino Uno

2.1.1. Pengertian Arduino UnoArduino Uno adalah salah

satu produk berlabel Arduino yangsebenarnya adalah suatu papanelektronik yang mengandungmikrokontroler Atmega328 (sebuahkeping yang secara fungsionalbertindak seperti sebuah komputer).

3

Peranti ini dapat dimanfaatkan untukmewujudkan rangkaian elektronikdari yang sederhana hingga yangkompleks.Pengendalian LED hinggapengontrolan robot dapatdiimplementasikan denganmenggunakan papan yangberukuran relatif kecil ini. Bahkan,dengan penambahan komponentertentu, peranti ini bisa dipakaiuntuk pemantauan jarak jauh melaluiinternet, misalnya pemantauankondisi pasien di rumah sakit danpengendalian alat-alat di rumah.2.1.2. Input dan Output

Masing-masing dari 14 pindigital pada Uno dapat digunakansebagai input atau output,menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(), dan digitalRead().Mereka beroperasi di 5 volt. Setiappin dapat memberikan ataumenerima maksimum 40 mA danmemiliki resistor pull-up internal dari20-50 K_. Selain itu, beberapa pinmemiliki fungsi khusus:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX).Digunakan untuk menerima (RX)dan mengirimkan (TX) data TTLserial.

Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pinini dapat dikonfigurasi untukmemicu interupsi pada nilai yangrendah, tepi naik atau jatuh, atauperubahan nilai.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11.Menyediakan 8-bit output PWMdengan analogWrite () fungsi.

SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12(MISO), 13 (SCK). Pin inimendukung komunikasi SPImenggunakan perpustakaan SPI.

LED: 13. Ada built-in LEDterhubung ke pin digital 13. Ketikapin adalah nilai TINGGI, LEDmenyala, ketika pin adalahRENDAH, itu off.

2.1.3. ProgrammingArduino Uno dapat diprogram

dengan perangkat lunak Arduino.Dengan memilih Arduino Uno dariTool lalu sesuaikan denganmikrokontroler yang digunakan.

2.1.4. Perangkat Lunak (ArduinoIDE)Lingkungan open-source

Arduino memudahkan untuk menuliskodedan meng-upload ke boardArduino. Ini berjalan pada Windows,Mac OS X,dan Linux. BerdasarkanPengolahan, avr-gcc, dan perangkatlunak sumber terbuka lainnya.2.1.5. Otomatis Software Reset

Tombol reset Arduino Unodirancang untuk menjalankanprogram yang tersimpan didalammikrokontroller dari awal. Tombolreset terhubung ke Atmega328melalui kapasitor 100nf. Setelah

4

tombol reset ditekan cukup lamauntuk me-reset chip, software IDE.

2.2. Komunikasi SerialKomunikasi serial merupakan

komunikasi data dengan pengiriman datasatu per satu pada satuan waktu.Kelebihan dari komunikasi serialdibandingkan komunikasi paralel adalahjalur data yang dibutuhkan hanya dua,yaitu jalur Transmitter (Tx) dan jalurReceive (Rx), selain itu kelebihan lainnyaadalah komunikasi data dapat dilakukandalam jarak yang cukup jauh denganjumlah kabel serial lebih sedikit.Kekurangan dari komunikasi serialadalah waktu yang diperlukan untukpengiriman dan penerimaan data lebihlama.2.3. Visual Basic 6.0

Microsoft Visual Basic 6.0merupakanbahasapemrograman yangberbasis Microsoft Windows,sebagaibahasapemrograman yangmutakhir, Microsoft Visual Basic 6.0didesainuntukdapatmemanfaatkanfasilitas yang tersediadalam MicrosoftWindows. Microsoft Visual Basic 6.0jugamerupakanbahasapemrogramanObject Oriented Programming (OOP),yaitupemrograman yangberorientasiobyek .

2.4. ISIS ProteusProteus adalah sebuah sofware

untuk mendesain PCB yang juga

dilengkapi dengan simulasi pspice padalevel skematik sebelum rangkaianskematik diupgrade ke PCB. Proteusmengkombinasikan program ISIS untukmembuat skematik desain rangkaiandengan program ARES untuk membuatlayout PCB dari skematik yang dibuat.

3. Metodologi Penelitian3.1. Metodologi Penelitian

Pada metodologi penelitian ini akandi jelaskan bagaiamana dan darimanaakan memulai proses pembuatanprototipe kontrol pembagi suarapengumuman. Untuk lebih jelasnya lihatpada Gambar 1 Gant Chart SistemKontrol Pembagi Suara.

Gambar 1 Gant Chart Sistem KontrolPembagi Suara

3.2. Perancangan Hardware

5

Untuk menjelaskan sistem kontrolpembagi suara di ruang kelas berbasisarduino uno, terlebih dahuludigambarkan secara umum dalamgambar diagram blok sistem kerja sepertigambar 2.

Gambar 2 Diagram Blok Sistem Kerja

3.3. Proses Pembuatan SoftwareBahasa pemrograman yang

digunakan yaitu visual basic 6.0 untukmembuat aplikasi antar muka(interface).Program inilah yang berfungsisebagai pengendali utama dalamaplikasi kontrol pembagi suara berbasisarduino uno.

3.3.1. Program Menu Utama(Aplikasi Kontrol Suara)Program Menu Utama

adalahprogram yang akanmenampilkan tombol – tombol tiapkelas yang mewakili speaker dikelas masing-masing. Di sampingtombol tersebut terdapat simulasi

speaker tiap kelas yang menyala.Seperti di bawah ini.

Gambar 3 Desain Program AplikasiKontrol Suara

3.4. Proses Pembuatan Hardware3.4.1. Model Miniatur

Bahan yang digunakan untukmerancang miniatur ruang kelasadalah akrilik yang mempunyaiketebalan 3 mm seperti gambar dibawah ini :

Gambar 4 Foto Miniatur Ruang Kelas

3.4.2. ControllerController yang digunakan

adalah Arduino ATMega328,dipilihnya chip ini adalah karenafitur-fitur yang dimiliki cukuplengkap, selain itu juga memilikikecepatan yang lebih baik yaitu satusiklus mesin untuk satu intruksidengan kecepatan hingga 16MHz.

6

Gambar 5 Arduino Uno

Di bawah ini merupakanpengalamatan kaki pin padaarduino.

Tabel 1 Pengalamatan Kaki Pinpada Mikrokontroler Arduino

3.4.3. Rangkaian RelayRangkaian relay di bawah ini

dalam sistem kontrol pembagi suaraberbasis arduino berguna untukmenyalakan output berupa suaradari perintah tombol yangmenggunakan software yangterhubung dengan arduino sebagaipengendali suara secara manual.

Gambar 6 Rangkaian Relay

3.4.4. Rangkaian AmplifierRangkaian ini merupakan

penguat daya dari inputan yang bisaberupa audio atau mic seperti dibawah ini :

Gambar 7 Rangkaian Amplifier

3.4.5. Rangkaian KeseluruhanGambar di bawah ini

merupakan keseluruhan rangkaianyang terdiri dari rangkaian arduinouno , rangkaian relay, dan rangkaianamplifier.

7

Gambar 8 Rangkaian Keseluruhan

4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller

ArduinoRangkaian arduino uno dijalankanmaka LED on yang menyalaberwarna merah. Hal ini berartirangkaian mikrokontroler arduinouno sudah berjalan dengan baik.

Gambar 9 Arduino Uno4.2. Pengujian Rangkaian Relay

Dalam rangkaian relay terdapatskalar untuk menyalakan rangkaianrelay seperti di bawah ini, lampuakan menyala.

Gambar 10 Rangkaian Relay4.3. Pengujian Rangkaian Amplifier

Dalam pengujian ini dibutuhkanadanya kabel audio to PC/Laptopdan kabel microphone karena alat inimerupakan perangkat yang bisamenghasilkan suara yang outputnyadari speaker masing – masing kelasseperti gambar di bawah ini.

Gambar 11 Rangkaian Amplifier4.4. Pengujian Software

Program lunak yang telah dibuatdengan bahasa pemrograman visualbasic 6.0, pada saat di run akantampilprogramaplikasi kontrol suara,yang dimana pengguna bisamengklik tombol sesuai dengankebutuhan.

8

Gambar 12 Tampilan Software yangbelum terkoneksi dengan arduino

4.5. Pengujian Komunikasi SerialPada percobaan ini

menggunakan COM Port adalahCOM 12 setelah itu menekan tombol“Connect” . Kemudian semua tombolpada program aplikasi kontrol suaraaktif, seperti yang ditampilkan dibawah ini.

Gambar 13 Tampilan Port Setting4.6. Pengujian Speaker Kelas 1

Ketika menekan tombol kelas 1maka tombol akan berwarna hijauyang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 14 Tampilan Tombol Kelas1

4.7. Pengujian Speaker Kelas 2Ketika menekan tombol kelas 2 makatombol akan berwarna hijau yangberarti speaker menyala, seperti dibawah ini.

Gambar 15 Tombol Kelas 24.8. Pengujian Speaker Kelas 3

Ketika menekan tombol kelas 3 makatombol akan berwarna hijau yangberarti speaker menyala, seperti dibawah ini.

Gambar 16 Tombol Kelas 34.9. Pengujian Speaker Kelas 4

Ketika menekan tombol kelas 4 makatombol akan berwarna hijau yangberarti speaker menyala, seperti dibawah ini.

Gambar 17 Tombol Kelas 4

9

4.10. Pengujian Speaker Kelas 5Ketika menekan tombol kelas 5 makatombol akan berwarna hijau yangberarti speaker menyala, seperti dibawah ini.

Gambar 18 Tombol Kelas 54.11. Pengujian Speaker Kelas 6

Ketika menekan tombol kelas 6 makatombol akan berwarna hijau yangberarti speaker menyala, seperti dibawah ini.

Gambar 19 Tombol Kelas 64.12. Pengujian Speaker Kelas 1 dan 2

Ketika menekan tombol kelas 1 dan 2maka tombol akan berwarna hijauyang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 20 Tombol Kelas 1 dan 2

4.13. Pengujian Speaker Kelas 3 dan 4Ketika menekan tombol kelas 3 dan 4maka tombol akan berwarna hijauyang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 21 Tombol Kelas 3 dan 44.14. Pengujian Speaker Kelas 5 dan 6

Ketika menekan tombol kelas 5 dan 6maka tombol akan berwarna hijauyang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 22 Tombol Kelas 5 dan 64.15. Pengujian Speaker Kelas 1, 2,

dan 3Ketika menekan tombol kelas 1, 2,dan 3 maka tombol akan berwarnahijau yang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 23 Tombol Kelas 1,2, dan 3

10

4.16. Pengujian Speaker Kelas 4,5,dan 6

Ketika menekan tombol kelas 4, 5,dan 6 maka tombol akan berwarnahijau yang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 24 Tombol Kelas 4, 5,dan 64.17. Pengujian Speaker Kelas 2, 3, 4,

5, dan 6Ketika menekan tombol kelas 2, 3, 4,5, dan 6 maka tombol akan berwarnahijau yang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 25 Tombol Kelas 2, 3, 4,5,dan 6

4.18. Pengujian Semua Speaker KelasMenyala

Ketika menekan tombol semua kelasmaka tombol akan berwarna hijauyang berarti speaker menyala,seperti di bawah ini.

Gambar 26 Tombol Semua KelasMenyala

4.19. Pengujian Semua Speaker MatiKetika menekan tombol semua kelasmatimaka tombol akan berwarnasilver yang berarti speaker tidakmenyala / mati, seperti di bawah ini.

Gambar 27 Tombol Semua KelasMati

4.20. Kesimpulan

Dari beberapa tahap perancangan,pembuatan dan pengujian SistemKontrol Pembagi Suara di Ruang KelasBerbasis Arduino Uno ini dapat diambilkesimpulan antara lain:1. Pada komunikasi serial, pengaturan

COM Port menggunakan COM Port12 pada laptop yang telah dilakukanpercobaan.

2. Sistem kontrol pembagi suara diruang kelas ini menggunakanbahasa pemrograman visual basic6.0.

11

3. Aplikasi kontrol suara berbasisarduino uno bisa terkoneksi denganmudah menggunakan visual basic6.0.

4. Perangkat kontrol suara telah dapatbekerja dengan baik dalammengendalikan rangkaian relay yaitumampu memutuskan danmenghubungkan sumber teganganyang mengalir di speaker masing-masing kelas.

5. Inputan suara yang melaluimicrophone dan handphone, suarayang keluar tidak terlalu keras /pelan.

4.21. Saran

Dalam Sistem Kontrol PembagiSuara di Ruang Kelas Berbasis ArduinoUno ini penulis memberi saran – saranpengembangan lebih lanjut untukmencapai sistem kontrol suara yanglebih baik, antara lain:

1. Sebaiknya menggunakan amplifiertiap-tiap kelas supaya lebih bagusdan amplifiernya tidak mudah cepatpanas.

2. Pada masing-masing speaker kelasdiberikan sensor supaya, supayabisa mengetahui speaker berfungsidengan baik atau tidak.

3. Pada kontrol suara ini supaya lebihpraktis dan mudah bisamenggunakan smartphone android.

DAFTAR PUSTAKA

Er.Abhisek Thakur, “Design Of Matlab-Based Automatic SpeakerRecognition and Control System”,Vol No.8, Issue No,100-106

Kadir, Abdul. 2013. “Panduan PraktisMempelajari AplikasiMikrokontrolerdanPemrogramannyamenggunakan Arduino”.Yogyakarta: ANDI.

Madsoms. 2006.“Panduan emrogramandan Referensi Kamus VisualBasic 6.0”.Yogyakarta: PenerbitAndi.

Rusmadi, Dedy. 1995. “MengenalKomponen Elektronika”.Bandung:Penerbit: Pionir Jaya

Hall, Douglas V. (1991), MicroprocessorsAnd Interfacing : Programmingand Hardware. McGraw-Hill Inc.

http://sukrawan.com diakses padatanggal 20 Mei 2014

http://repository.upi.edu diakses padatanggal 24 Juni 2014

http://www.madajimmy.com/artikel/tutorial/65-komunikasi-arduino-dengan- vbnet - serial-port.htmldiakses pada tanggal 1juli 2014

12

http://repository.binus.ac.id/content/H0461/H046179595.pdf diakses padatanggal 1 juli 2014