Pengontrol Partitur Otomatis pada Smartphone Tablet Android

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
2.1.
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
Indikator
LED ON
Inisialisasi I/O port
Inisialisasi koneksi sistem
dengan Tablet Android
Ijin pengaktifan bluetooth
Tidak
Apakah Bluetooth
ingin diaktifkan?
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
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
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
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
(b)
(c)
Gambar 2.4. ATMega32 (b) Bentuk Fisik (c) Konfigurasi Pin
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
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
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
5. Perangkat lunak pada modul mikrokontroler
6. Perangkat lunak pada Tablet Android
10