Header Ads

Home arduino DFPlayer LCD pengeras suara Sensor kompas HMC5883L Sajadah Pengingat Sholat dan Petunjuk Arah Kiblat

Sajadah Pengingat Sholat dan Petunjuk Arah Kiblat

Desember 02, 2019
Sajadah Pengingat Sholat dan Penunjuk Arah Kiblat


Alip Septiana1, Farichah Yuli Iriyanti2, Muhammad Hudha Ryo Pradana3, Virgi Belinda Dwi Sisdiyanti4
Samuel Beta5
Email : 1alipseptiana98@gmail.com, 2farichahyuliiriyanti@gmail.com, 3mhudharyo@yahoo.com, 4belabelinda26@gmail.com,

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika

Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id

Abstrak – Proyek ini dibuat sebagai aplikasi Arduino menggunakan sensor kompas dan RTC serta luaran LCD dan pengeras suara. Sensor kompas digunakan mendeteksi sumbu x dan y untuk menentukan arah kiblat. Sajadah penujuk kiblat adalah sebuah alat untuk dapat membantu para pengguna khususnya dalam menentukan arah kiblat pada khususnya saat akan melakukan ibadah sholatnya (bagi yang muslim) serta pengingat waktu sholat khususnya bagi tunanetra dapat membantu para penyandang tunanetra. Dengan menggunakan Arduino Uno sebagai pemroses, dan masukan berupa Sensor kompas HMC5883L, RTC, tombol Mode, dan tombol Atur Ulang. Sedangkan untuk keluarannya berupa DFPlayer, modul pelantang, dan pengeras suara. Sensor kompas HMC5883L digunakan untuk mengetahui arah mata angin, RTC digunakan sebagai menunjukkan waktu saat ini. Sedangkan DFPlayer utuk mentransmisikan file suara dari kartu memori ke mikrokontroler Arduino UNO, modul pelantang digunakan sebagai penguat suara pada pengeras suara, dan pengeras suara digunakan untuk memutar adzan saat waktu sholat telah tiba. Sedangkan Arduino Uno sebagai kontroler dan pemroses sinyal.

Kata kunci: Arduino Uno, Sensor kompas HMC5883L, LCD, DFPlayer, dan pengeras suara.

Abstract – This project was created as an Arduino application using compass and RTC sensors as well as LCD and  speaker as output. The compass sensor is used to detect the x and y axes to determine the qibla direction. Prayer rugs as a qibla direction is a tool to help users especially in determining the direction of Qibla, especially when going to pray (for Muslims) as well as prayer time reminders. Especially for blind people can help the blind. By using Arduino Uno as a processor, and input in the form of HMC5883L compass sensor, RTC, Mode button, and Reset button. As for the output in the form of DFPlayer, speaker modules, and speakers. HMC5883L compass sensor is used to determine the direction of the wind, RTC is used as a show the current time. While DFPlayer to transmit sound files from a memory card to the Arduino UNO microcontroller, the speaker module is used as a sound amplifier on the loudspeakers, and the loudspeakers are used to play the call to prayer when prayer time has arrived. While Arduino Uno as a controller and signal processor. 

Keywords: Arduino Uno, HMC5883L Compass Sensor, LCD, DFPlayer, Speaker.

I. PENDAHULUAN
Dengan kemajuan teknologi diharapkan dapat membantu kehidupan manusia, salah satunya membantu manusia untuk mengingatkan waktu sholat dan dapat digunakan pula sebagai alat  penunjuk arah kiblat saat sholat yang dapat membantu para tunanetra untuk melaksanakan sholat.
Penyandang tunanetra sering kali membutuhkan bantuan orang lain untuk mengetahui lokasi dan arah kiblat pada khususnya saat akan melakukan ibadah sholatnya (bagi yang muslim). Sementara tidak selamanya ada orang yang selalu menemani di sisi para penyandang tunanetra. Oleh karena itu, dibuatlah alat berupa sajadah penunjuk kiblat dimana kompas sebagai penentu arah mata angin. Dengan keluaran berupa suara agar dapat mengarahkan pengguna untuk menghadap kiblat dan dapat diterima oleh penyandang tunanetra. Alat juga dilengkapai LCD untuk menampilkan waktu saat ini dan memberikan informasi waktu sholat.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Arduino Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital  dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya. Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi  untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
Spesifikasi :

  • Mikrokontroler ATmega328
  • Catu Daya 5V
  • Tegangan Input (rekomendasi) 7-12V
  • Tegangan Input (batasan) 6-20V
  • Pin I/O Digital 14 (dengan 6 PWM output)
  • Pin Input Analog 6
  • Arus DC per Pin I/O 40 mA
  • Arus DC per Pin I/O untuk PIN 3.3V 50 mA
  • Flash Memory 32 KB (ATmega328) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader
  • SRAM 2 KB (ATmega328)
  • EEPROM 1 KB (ATmega328)
  • Clock Speed 16 MHz
Gambar 2.1 Arduino Uno

B. DFPlayer
DFPlayer merupakan modul audio sederhana yang berfungsi untuk mentransmisikanfile audio dari SDCard ke mikrokontroller ARM. Dfplayer ini juga bisa berdiri sendiri hanya dengan dipasang baterai, sepiker dan tombol. Modul ini juga bisa dikombinasikan dengan ARM atau mikrikontroller  lainnya dengan kemampuan Receiver (RX) / Transmitter (Tx).
Spesifikasi :
  • Working Voltage: 3.2 - 5 V
  • Output: DAC 24-bit
  • SNR: 85dB
  • Compatibility File Systems: FAT16 and FAT 32
  • Storage Capacity Maximum: Micro SD 32 GB and NORFLASH 64 MB
  • Mode Control: Control mode I / O, serial mode, button control mode AD
  • Type formats Audio: MP3, WAV, WMA
  • Total Audio Files: 255 audio files (maximum)
  • Equalizer: 6 levels
  • Volume: 30 levels
Gambar 2.2 Bentuk Fisik DFPlayer

C. Sensor Kompas

HMC5883L adalah sensor yang sensitif terhadap rotasi dan arah hadap sensor, dikarenakan sensor ini menggunakan acuan medan magnet sebagai acuan untuk medeteksi. Sensor ini memiliki port berupa SDA, SCL, VCC, dan GND, sehingga port I2C adalah port I/O dari sensor ini. berikut gambar dan konfigurasi.
Sensor kompas HMC5883L Adalah sensor yang sangat sensitif sekali terhadap rotasi dan arah hadap sensor, dikarenakan sensor ini menggunakan medan magnet sebagai acuan dari pendeteksiannya.
Konfigurasi:
HMC5883L (pin)
Raspberry Pi (pin)
Vcc
1
Gnd
6
Sda
3
Scl
5







Spesifikasi :
  • Memerlukan catu daya 3,3 VDC dengan konsumsi arus yang rendah (hingga 100 uA).
  • Memiliki sensor magnet dengan jenis magnetoresistif 3 sumbu.
  • Memiliki jangkauan pembacaan medan magnet sampai dengan ±8 Gauss dengan resolusi 5 miligauss.
  • Memiliki akurasi kompas hingga 1º sampai 2º.
  • Kecepatan keluaran maksimal data hingga 160 Hz (Single Measurement Mode).
  • Kecepatan keluaran maksimal data 0,75 Hz s.d. 75 Hz (Continuous Measurement Mode).
  • Menggunakan antarmuka I2C yang dapat dihubungkan dengan berbagai macam sistem mikrokontroler.
  • Memiliki dimensi modul yang kecil dan ringkas sehingga mudah ditempatkan pada berbagai aplikasi.

Gambar 2.3 Modul Sensor kompas HMC5883L

D. RTC (Real-Time Clock)
Komponen Realtime clock adalah komponen IC penghitung yang dapat difungsikan sebagai sumber data waktu baik berupa data jam, hari, bulan maupun tahun. Komponen DS1307 berupa IC yang perlu dilengkapi dengan komponen pendukung lainnya seperti crystal sebagai sumber clock dan Battery External 3,6 Volt sebagai sumber energy cadangan agar fungsi penghitung tidak berhenti. Bentuk komunikasi data dari IC RTC adalah I2C yang merupakan kepanjangan dari Inter Integrated Circuit. Komunikasi jenis ini hanya menggunakan 2 jalur komunikasi yaitu SCL dan SDA. Semua microcontroller sudah dilengkapi dengan fitur komunikasi 2 jalur ini, termasuk diantaranya Arduino Microcontroller.
Spesifikasi :
1.    RTC DS1307
2.    Komunikasi : I2C
3.    Pemrograman identik dengan RTC DS1307
4.    Include battery 3V (CR2032)
5.    Dimensi : 28x25x10 mm
6.    Tegangan : 3,3 – 5,5 V

Gambar 2.4 Modul  RTC

E. Pengeras Suara
Pengeras suara adalah mengubah gelombang listrik menjadi getaran suara. Proses pengubahan gelombang listrik / elektromagnet menjadi gelombang suara terjadi karena adanya aliran listrik arus AC audio dari penguat audio kedalam kumparan yang menghasilkan gaya magnet sehingga akan menggerakkan membran, Kuat lemahnya arus listrik yang diterima, akan mempengaruhi getaran pada membran, bergetarnya membran ini menghasilkan gelombang bunyi yang dapat kita dengar.

Gambar 2.5 Pengeras Suara

F. Modul Pelantang
Modul Pelantang adalah chip digital pelantang stereo (dua output suara Left dan Right) yang mempunyai ukuran sangat kecil, menghasilkan suara high-fidelity (HiFi) dengan output 3W+3W pada dua pengeras suara alias stereo. Merupakan sebuah penguat kelas D. Juga dilengkapi dengan potensiometer untuk mengatur volumenya.
Spesifikasi:
1.    Tegangan kerja: 2.5 – 5V DC / USB Power (Toleransi maksimal 6V)
2.    Output : 3W x 2 channel/pengeras suara


Gambar 2.6 Modul Pelantang

G. I2C (Inter-Integrated Circuit)
I2C atau Inter-Integrated Circuit sendiri merupakan cara komunikasi data secara serial diantara perangkat I2C dengan dua jalur. Pada protokol I2C, data dikirim secara serial melalui jalur SDA, sedangkan untuk clock dikirim melalui jalur SCL.[5] Piranti yang dihubungkan dengan sistem I2C Bus dapat dioperasikan sebagai Master dan Slave. Master adalah piranti yang memulai transfer data pada I2C Bus dengan membentuk sinyal Start, mengakhiri transfer data dengan membentuk sinyal Stop, dan membangkitkan sinyal clock. Slave adalah piranti yang dialamati master.
Gambar 2.7 Modul I2C

H. LCD (Liquid Cristal Display)
LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.

Gambar 2.8 LCD 16x2

II. PERANCANGAN

A. Diagram Blok Sistem


Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

B. Cara Kerja Diagram Blok Sistem
Hidupkan saklar pada kotak untuk menghidupkan perangkat. Bentangkan sejadah yang telah terpasang sensor kompas HMC5883L pada arah mata angin tertentu. Pengeras suara akan mengeluarkan suara hasil penguatan pelantang PAM8403 dan memberikan arahan posisi yang benar dengan meminta pengguna untuk hadap kanan atau kiri mendekati arah kiblat dan posisi arah mata angin yang sedang dihadap oleh pengguna. Pengguna juga dapat melihat derajat posisi arah mata angin yang ditunjukkan pada sajadah, waktu sholat melalui LCD. Perangkat disertai tombol untuk mengganti mode alat.

C. Gambar Pengawatan
Gambar 3.2 Diagram Pengawatan Keseluruhan

      D. Gambar Rangkaian Lengkap
 
Gambar 3.5 Gambar Rangakaian Lengkap

      E. Gambar Diagram Alir




Gambar 3.4 Gambar Diagram Alir pada Arduino


Gambar 3.5 Gambar Alat

III. PENGUJIAN ALAT

Alat dapat berjalan sesuai dengan cara kerja dan dapat menunjukan arah kiblat sesuai dengan kompas dan hasilnya dapat ditampilkan melalui LCD dan pengeras suara. ultrasonik akan dihubungkan ke kotak dengan kabel IDC

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

 Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek   arduino ini.
 A. Kesimpulan
  1. Alat ini terbukti dapat digunakan para pengguna maupun tunanetra untuk menunjukan arah kiblat, menampilkan waktu saat ini dan waktu sholat
  2. Alat ini sangat membantu para tunanetra dalam menunjukan arah kiblat saat tidak ada orang yang mendampinginya.
 B. Saran
  1. Untuk proyek selanjutnya dapat dikembangkan lagi untuk desain mekanik agar lebih rapi
  2. Alat dapat dikembangkan dengan membuat alat lebih ringkas agar lebih mudah untuk digunakan dan dibawa kemana-mana
V. DAFTAR PUSTAKA

[1]      B.A Santiko, E. Susilowati, F. Kurniawan “Sajadah Penunjuk Kiblat Bagi Tuna Netra,” Politeknik Negeri Semarang, 2018.
[2]      Syailendra Wimpy, "Jam Digital dengan Keluaran Suara," Universitas Sanata Dharma, 20013.
[3]      A. S. Iman, “Sajanic (Sajadah Digital Electronic) Sebagai Otomatisasi Penghitung Rakaat Dan Penunjuk Arah Kiblat Secara Digital,” Universitas Negeri Semarang, 2011.
[4]      A. T. Ma'ruf, “Uji Akurasi Kompas Arah Kiblat Dalam Aplikasi Android "Digital Falak" Versi 2.0.8,” Universitas Islam Negeri Semarang, 2018.
[5]      Patrama Putra, “Rancang Bangun Jam Digital Menggunakan RTC (Real Time Clock) Dengan Alarm Berbasis Mikrokontroler,” Universitas Pembangunan Nasional "Veteran", 2011.

Biodata Penulis

Alip Septiana. Penulis dilahirkan di Demak, 25 September 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Brambang, SMPN 1 Karangawen dan SMKN 7 (STM Pembangunan) Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negerti Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusa Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.2.03.
Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : alip.septiana98@gmail.com


Farichah Yuli Iriyanti. Penulis dilahirkan di Semarang, 17 Juli 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI Al-Islam Mangunsari 02, MTs Al-Asror Semarang dan SMAN 12 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negerti Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusa Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.2.10.

Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : farichahyuliiriyanti@gmail.com


Muhammad Hudha Ryo Pradana. Penulis dilahirkan di Kendal , 3 September 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 1 Bangunsari, SMPN 3 Patebon dan SMAN 1 Kendal. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negerti Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusa Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.2.15.
Apabila terdapat kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : mhudharyo@yahoo.com

Virgi Belinda Dwi Sisdiyanti. Penulis dilahirkan di Semarang, 26 November 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kanisius Kurmosari, Semarang, SMPN 19 Semarang, dan SMAN 5 Semarang. Tahun 2017 penulis mengikuti seleksi Mahasiswa baru Diploma (D3) dan di terima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.2.22.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : belabelinda26@gmail.com

Tags :

Tidak ada komentar:

Langganan: Posting Komentar ( Atom )
Diberdayakan oleh Blogger.