4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1.
Definisi Tunanetra Dari segi bahasa kata tunanetra terdiri dari kata tuna dan netra. Dalam
kamus lengkap Bahasa Indonesia kata tuna berarti tidak memiliki, tidak punya, luka atau rusak. Sedangkan kata netra berarti penglihatan. Dengan demikian tunanetra berarti buta, tetapi buta belum tentu sama sekali gelap atau sama sekali tidak dapat melihat. Dalam literatur bahasa inggris istilah tunanetra juga disebut dengan
“Visual
Impairment
(Kerusakan
Penglihatan)” atau “Sight
Loss
(Kehilangan Penglihatan)”. Dari kutipan Dr. Asep Supena, M.Psi mengatakan bahwa tunanetra (Visual Impairment) adalah “mereka yang mengalami gangguan hambatan penglihatan secara signifikan (berarti). Sehingga membutuhkan layanan pendidikan atau pembelajaran yang khusus”. Contohnya penggunaan sistem baca tulis braille, alat pembesar bahan bacaan dan bentuk modifikasi lainnya. Menurut Pertuni (persatuan tunanetra indonesia) tunanetra adalah mereka yang tidak memiliki penglihatan sama sekali (buta total) hingga mereka yang masih
memiliki sisa
penglihatan,
tetapi tidak
mampu
menggunakan
penglihatanya untuk membaca tulisan biasa berukuran 12 point dalam keadaan cahaya normal meski pun dibantu dengan kacamata (kurang awas). P ERTUNI (Persatuan Tunanetra Indonesia) yang berkedudukan di Jakarta. Salah satu wadah institusi ormas, yang mengadvokasi hak- hak tunanetra dalam kehidupan dan penghidupan dalam masyarakat. Baik dari segi hukum, HAM ( Hak Asasi Manusia) dan pendidikan. Jadi dari pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa tunanetra yaitu orang yang kehilangan penglihatan sedemikian rupa, sehingga
5
seseorang itu sukar atau tidak mungkin dapat mengikuti pendidikan dengan metode yang biasanya dipergunakan disekolah biasa. Ukuran ketajaman penglihatan dalam ilmu medis diperoleh melalui tes dengan menggunakan Kartu Snellen. Kartu Snellen ada 3 macam : yaitu kartu bentuk E, bentuk Abjad, bentuk Gambar-gambar. Bentuk gambar-gambar dianggap kurang efektif karena tidak semua gambar dikenal oleh anak-anak. Anak-anak dengan hambatan penglihatan adalah anak-anak yang kurang beruntung dalam memfungsikan indra penglihatannya, namun bukan berarti mereka tidak memiliki hak dan kurang beruntung dalam belajar, bermain dan berinteraksi sosial dengan masyarakat lainnya. Mereka mempunyai hak dan kesempatan serta kesetaraan hak yang sama dengan anak yang lainnya, hanya saja mereka memerlukan pelayan yang khusus untuk aktivitas dalam keseharian mereka. Salah satunya mereka membutuhkan pendidikan orientasi mobilitas untuk bisa mengenali wilayah suatu tempat dan berpindah ata u bergerak dari tempat dia berada ketempat yang ingin dituju serta dapat berinteraksi dengan objek-objek sekitar. Anak tunanetra dalam pendidikan tidak saja mempergunakan metode khusus, melainkan juga alat-alat bantu khusus, yang digunakan untuk membaca dan menulis. Ada anak tunanetra yang sama sekali tidak ada penglihatan, anak semacam ini biasanya disebut buta total. Disamping buta total, masih ada juga anak yang mempunyai sisa penglihatan tetapi tidak dapat dipergunakan untuk membaca dan menulis huruf biasa. Istilah buta ini mencakup pengertian yang sama dengan istilah tunanetra atau istilah asingnya blind. Istilah buta yang sering digunakan masyarakat umum hendaknya tidak digunakan untuk sebutan atau panggilan terhadap orang yang
6
memiliki kelainan penglihatan, tetapi hanya digunakan dalam pengelompokan untuk keperluan layanan pendidikan yang sesuai dengan tingkat kemampuan penglihatan. Klasifikasi Tunanetra dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: a. Berdasarkan Tingkat Ketajaman Penglihatan Tingkat ketajaman penglihatan yang dihasilkan dari Tes Snellen, dapat dikelompokan menjadi berbagai tingkatan. Hasil Tes Snellen 20/20 feet atau 6/6 meter menunjukan bahwa penglihatannya normal. Gangguan penglihatan yang ringan atau yang mempunyai ketajaman antara 6/6 meter - 6/16 m atau 20/20 feet -20/50 feet, tidak dikelompokkan pada tunanetra atau bahkan masih dapat dikatakan normal sedangkan yang mengalami gangguan penglihatan yang cukup berat atau kurang dari 6/20m atau 20/70 feet, sudah dikategorikan tunanetra. Dengan demikian, klasifikasi tunanetra berdasarkan ketajaman penglihatan dapat dikemukakan sebagai berikut:
Tunanetra dengan ketajaman penglihatan 6/20 m - 6/60 m atau 20/70 feet 20/200 feet. Tingkat ketajaman penglihatan seperti ini pada umumnya dikatakan tunanetra (low vision). Pada taraf ini, para penderita masih mampu melihat dengan bantuan alat khusus.
Tunanetra dengan ketajaman penglihatan antara 6/60 m atau 20/200 feet atau kurang.Tingkat ketajaman seperti ini sudah dikatakan tunanetra berat atau secara umum dapat dikatakan buta (blind). Kelompok ini masih dapat terbagi menjadi dua yaitu kelompok tunanetra yang masih dapat melihat gerakan tangan. Dan Kelompok tunanetra yang hanya dapat membedakan terang dan gelap.
7
Tunanetra yang memiliki visus 0. Pada taraf yang terakhir ini, anak sudah tidak mampu lagi melihat rangsangan cahaya atau dapat dikatakan tidak dapat melihat apapun. Kelompok ini sering disebut buta total (totally blind).
b. Berdasarkan saat terjadinya ketunanetraan
Tunanetra sebelum dan sejak lahir. Kelompok ini terdiri dari orang yang mengalami ketunanetraan pada saat dalam kandungan atau sebelum usia satu tahun.
Tunanetra Batita. Yaitu orang yang mengalami ketunanetraan pada saat ia berusia dibawah tiga tahun.
Tunanetra Balita. Yaitu orang yang mengalami ketunanetraan pada saat ia berusia antara 3-5 tahun.
Tunanetra pada usia sekolah. Kelompok ini meliputi anak yang mengalami ketunanetraan pada usia anak 6 -12 tahun.
Tunanetra remaja. Adalah orang yang mengalami ketunanetraan pada saat usia remaja atau antara usia 13-19 tahun.
Tunanetra dewasa. Yaitu orang yang mengalami ketunanetraan pada usia dewasa atau usia 19 tahun keatas.
c. Berdasarkan adaptasi pendidikan Klasifikasi tunanetra ini tidak didasarkan pada hasil tes ketajaman tetapi didasarkan adaptasi/penyesuaian pendidikan khusus yang sangat penting dalam membantu mereka belajar atau diperlukan dalam menentukan pelayanan pendidikan yang sesuai dengan kemampuan penglihatannya. Klasifikasi ini dikemukakan oleh Kirk, yaitu sebagai berikut:
8
Ketidakmampuan melihat taraf sedang
Ketidakmampuan melihat taraf berat
Ketidakmampuan melihat taraf sangat berat
Dapat disimpulkan orang tunanetra belum tentu buta, sedangkan orang buta sudah pasti tunanetra, kebutaan merupakan tingkat ketunanetraan yang paling berat. Terdapat sejenis konsensus internasional untuk menggunakan dua jenis definisi sehubungan dengan kelainan penglihatan yaitu definisi secara legal (legally definition) adalah definisi atau batasan tentang ketunanetraan yang didasarkan pada hasil pengukuran ketajaman penglihatan (visus : index pengukuran ketajaman penglihatan), yang biasa dilakukan oleh tenaga medis. Sehingga definisi ini juga disebut dengan definisi klinis atau medik. Dikatakan legal karena sering dijadikan persyaratan
untuk
menentukan seseorang
dikatagorikan sebagai tunanetra atau tidak. Sedangkan dalam definisi pendidikan adalah didasarkan pada cara atau strategi pembelajaran yang mungkin dapat diberikan kepada mereka sesuai dengan sisa kemampuan penglihatan yang dimilikinya. Definisi ini biasa digunakan dalam dunia pendidikan. Berikut ini adalah definisi tentang tunanetra yang berdasarkan dari dua aspek di atas yaitu definisi legal dan definisi pendidikan :
Definisi tunanetra secara legal adalah mereka yang memiliki ketajaman penglihatan mulai dari 20/70 feet hingga buta total serta luas pandang mereka yang sedemikian sempit terhadap suatu luas bidang wilayah yang tidak lebih dari 20 derajat, maka mereka itu juga dapat dikategorikan dalam tunanetra. Sementara definisi tunanetra secara pendidikan adalah mereka
9
yang mengalami gangguan hambatan penglihatan yang signifikan (berarti) sehingga membutuhkan layanan pendidikan khusus.
Definisi yang didasarkan pada pendidikan dikemukakan oleh Barraga (1983) bahwa anak yang mengalami ketidakmampuan melihat adalah anak yang mempunyai gangguan atau kerusakan dalam penglihatannya. Sehingga menghambat prestasi belajar secara optimal, kecuali jika dilakukan penyesuaian dalam metode-metode penyajian pengalaman belajar, sifat-sifat bahan yang digunakan, dan atau lingkungan belajar.
Jadi dapat disimpulkan bahwa definisi tunanetra secara legal sudah merupakan aturan yang sah untuk menentukan seseorang tergolong tunanetra atau tidak, seperti yang dikemukakan di atas. Namun definisi tunanetra dalam pendidikan ialah mereka yang memiliki hambatan penglihatan secara signifikan (berarti) walaupun telah dikoreksi atau diobati dengan penggunaan kacamata namun tetap masih memiliki penglihatan yang kurang baik dari anak normal, yang kemudian terbagi menjadi beberapa tingkatan menjadi low vision (kurang lihat) dan blind (buta), sehingga mereka membutuhkan dan memerlukan pelayan pendidikan yang khusus dalam pembelajaran untuk mengoptimalkan kemampuan prestasi belajar mereka dalam pendidikannya di sekolah. Berikut penjelasannya: o Kurang Lihat (Low Vision) Faye dalam Samuel A.Kirk (1989 : 348) mendefinisikan orang yang kurang lihat (Low Vision) sebagai orang yang meskipun sudah diperbaiki penglihatannya namun masih lebih randah atau kurang dari normal tetapi penglihatanya
dapat
dipergunakan
secara
berarti.
Namun
jika
10
penglihatannya masih dapat diperbaiki, dikoreksi, diobati dengan kacamata yang tepat seperti myopia dan hypermetropia lalu bisa mengik uti pendidikan seperti anak yang lainnya dan bisa melihat seperti anak normal pada jarak yang normal maka secara umum tidak dikelompokan dalam tunanetra. De Mott (1982 : 272) mendefinisikan orang yang kurang lihat adalah mereka yang memiliki tingkat ketajaman penglihatan sentral antara 20/70 dan 20/200 feet, maka membutuhkan bantuan khusus atau modifikasi materi atau membutuhkan kedua-duanya dalam pendidikannya di sekolah o Buta (Blind) Barraga dalam Samuel A.Kirk (1989 : 343) mengemukakan bahwa orang uang buta memiliki persepsi sinar tanpa proyeksi(yang berarti mereka merasakan adanya sinar tetapi tidak mampu untuk memproyeksi atau mengidentifikasi sumber sinarnya) atau sama sekali tidak memiliki persepsi sinar. De Mott (1982 : 272) mengemukakan bahwa istilah buta, diberikan kepada orang yang sama sekali tidak memiliki penglihatan atau yang hanya memiliki persepsi cahaya. Siswa yang buta akan diajarkan braile, maka membutuhkan bantuan khusus atau modifikasi materi atau membutuhkan kedua-duanya dalam pendidikannya disekolah. Geraldine T.Scholl (1986 : 26) mengemukakan bahwa orang yang memiliki kebutaan menurut hukum (legal blindness) apabila ketajaman penglihatan sentralnya 20/200 feet atau kurang pada penglihatan terbaiknya. setelah dikoreksi dengan kacamata atau ketajaman penglihatan sentralnya lebih buruk dari 20/200 feet, serta ada kerusakan pada lantang pandangnya membentuk sudut yang tidak lebih besar dari 20 derajat pada mata terbaiknya.
11
2.2.
Penyebab Terjadinya Ketunanetraan Penyebab terjadinya tunanetra pada dasarnya sangat beraneka ragam, ba ik
itu dari pre-natal (sebelum kelahiran) dan post-natal (setelah kelahiran). a) Pre-natal Faktor penyebab ketunanetraan pada masa pre-natal sangat erat hubungannya dengan masalah keturunan dan pertumbuhan seorang anak dalam kandungan, antara lain: o Keturunan Ketunanetraan yang disebabkan oleh faktor keturunan terjadi dari hasil perkawinan bersaudara, sesama tunanetra atau mempunyai orang tua yang tunanetra. Ketunanetraan akibat faktor keturunan antara lain Retinitis Pigmentosa, penyakit pada retina yang umumnya merupakan keturunan. Penyakit ini sedikit demi sedikit menyebabkan mundur atau memburuknya retina. Gejala pertama biasanya sukar melihat di malam hari, diikuti dengan hilangnya penglihatan periferal, dan sedikit saja penglihatan pusat yang tertinggal. o Pertumbuhan anak dalam kandungan Ketunanetraan yang disebabkan karena proses pertumbuhan dalam kandungan dapat disebabkan oleh: 1) Gangguan waktu ibu hamil. 2) Penyakit menahun seperti TBC, sehingga merusak sel-sel darah tertentu selama pertumbuhan janin dalam kandungan. 3) Infeksi atau luka yang dialami oleh ibu hamil akibat terkena rubella atau cacar air, dapat menyebabkan kerusakan pada
12
mata, telinga, jantung dan sistem susunan saraf pusat pada janin yang sedang berkembang. 4) Infeksi karena penyakit kotor, toxoplasmosis, trachoma dan tumor. Tumor dapat terjadi pada otak yang berhubungan dengan indera penglihatan atau pada bola mata itu sendiri. 5) Kurangnya vitamin tertentu, dapat menyebabkan gangguan pada mata sehingga hilangnya fungsi penglihatan. b) Postnatal Penyebab ketunanetraan yang terjadi pada masa post-natal dapat terjadi sejak atau setelah bayi lahir antara lain : o Kerusakan pada mata atau saraf mata pada waktu persalinan, akibat benturan alat-alat atau benda keras. o Pada waktu persalinan, ibu mengalami penyakit gonorrhoe, sehingga baksil gonorrhoe menular pada bayi, yang pada ahkirnya setelah bayi lahir mengalami sakit dan berakibat hilangnya daya penglihatan. o Mengalami
penyakit
mata
yang
menyebabkan
ketunanetraan,
misalnya:
Xeropthalmia; yakni penyakit mata karena kekurangan vitamin A.
Trachoma; yaitu penyakit mata karena virus chilimidezoon trachomanis.
Catarac; yaitu penyakit mata yang menyerang bola mata sehingga lensa mata menjadi keruh, akibatnya terlihat dari luar mata menjadi putih.
13
Glaucoma; yaitu penyakit mata karena bertambahnya cairan dalam bola mata, sehingga tekanan pada bola mata meningkat.
Diabetik
Retinopathy; adalah
gangguan pada retina yang
disebabkan karena diabetis. Retina penuh dengan pembuluhpembuluh darah dan dapat dipengaruhi oleh kerusakan sistem sirkulasi hingga merusak penglihatan.
Macular Degeneration; adalah kondisi umum yang agak baik, dimana daerah tengah dari retina secara berangsur memburuk. Anak dengan retina degenerasi masih memiliki penglihatan perifer (untuk mendeteksi gerak pada sudut daerah pandang dan merasakan bahaya yang datang ) akan tetapi kehilangan kemampuan untuk melihat secara jelas objek-objek di bagian tengah bidang penglihatan.
Retinopathy of prematurity; biasanya anak yang mengalami ini karena lahirnya terlalu prematur. Pada saat lahir masih memiliki potensi penglihatan yang normal. Bayi yang dilahirkan prematur biasanya ditempatkan pada inkubator yang berisi oksigen dengan kadar tinggi, sehingga pada saat bayi dikeluarkan dari inkubator terjadi perubahan kadar oksigen yang dapat menyebabkan pertumbuhan
pembuluh
darah
menjadi tidak
normal dan
meninggalkan semacam bekas luka pada jaringan mata. Peristiwa ini sering menimbulkan kerusakan pada selaput jala (retina) dan tunanetra total.
14
o Kerusakan mata yang disebabkan terjadinya kecelakaan, seperti masuknya benda keras atau tajam, cairan kimia yang berbahaya, kecelakaan dari kendaraan, dan lain-lain. 2.3.
Arduino Arduino didefinisikan sebagai sebuah platform elektronik yang open
source, berbasis pada software dan hardware yang fleksibel dan mudah digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies dan setiap orang yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang interaktif (Artanto, 2012:1) Arduino sebagai sebuah platform komputasi fisik (Physical Computing) yang open source pada board input output sederhana, yang dimaksud dengan platform komputasi fisik disini adalah sebuah sistem fisik yang interaktif dengan penggunaan software dan hardware yang dapat mendeteksi dan merespons situasi dan kondisi. Menurut Artanto (2012:2), kelebihan arduino dari platform hardware mikrokontroler lain adalah: IDE Arduino merupakan multiplatform, yang dapat dijalankan di berbagai sistem operasi, seperti Windows, Macintosh dan Linux.IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana sehingga mudah digunakan. Pemrograman arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan port USB, bukan port serial. Fitur ini berguna karena banyak komputer yang sekarang ini tidak memiliki port serial. Arduino adalah hardware dan software open source pembaca bisa mendownload software dan gambar rangkaian arduino tanpa harus membayar ke
15
pembuat arduino. Biaya hardware cukup murah, sehingga tidak terlalu menakutkan untuk membuat kesalahan. Proyek arduino ini dikembangkan dalam lingkungan pendidikan sehingga bagi pemula akan lebih cepat dan mudah mempelajarinya. Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet dapat membantu setiap kesulitan yang dihadapi.
2.4.
Sejarah Arduino
Proyek Arduino dimulai pertama kali di Ovre, Italy pada tahun 2005. Tujuan proyek ini awalnya untuk membuat peralatan control interaktif dan modul pembelajaran bagi siswa yang lebih murah dibandingkan dengan prototype yang lain. Pada tahun 2010 telah terjual dari 120 unit Arduino. Arduino yang berbasis open source melibatkan tim pengembang. Pendiri arduino itu Massimo Banzi dan David Cuartielles, awalnya mereka memberi nama proyek itu dengan sebutan Arduin dari Ivrea tetapi seturut perkembangan zaman nama proyek itu diubah menjadi Arduino.
Arduino dikembangkan dari thesis Hernando Barragan di desain interaksi Institute Ivrea. Arduino dapat menerima masukan dari berbagai macam sensor dan juga dapat mengontrol lampu, motor dan aktuator lainnya. Mikrokontroler pada board arduino di program dengan menggunkan bahasa pemrograman arduino (based on wiring) dan IDE Arduino (based on processing). Proyek arduino dapat berjalan sendiri atau juga bisa berkomunikasi dengan software yang berjalan pada komputer.
16
2.5.
Arduino Pro Mini Arduino Pro Mini 328 dibuat dengan desain yang minimalis. Board ini
memiliki tegangan 5V dan menjalankan bootloader dengan frekunsi kristal 16MHz, dengan bentuk yang ramping sehingga mudah digunakan dalam proyek kecil. Arduino Pro tidak terdapat Pin Header yang tersambung dengan connector board.
Alat dapat disolder dengan
menggunakan
Header Pin
untuk
mengoneksikan pada konektor sesuai kebutuhan anda. Arduino seri Pro ini dibuat untuk pengguna yang memahami keterbatasan kurangnya konektor dari USB ke board. Arduino Pro Mini 328 sudah tersedia DC Jack, lebih baik tidak digunakan. Board ini terhubung langsung ke FTDI dan didukung auto-reset. Arduino Pro juga bekerja dengan kabel FTDI tetapi kabel FTDI tidak membawa pin DTR sehingga fitur auto-reset tidak akan bekerja. (Arduino Pro Mini 328, 2014) Spesifikasi: o ATmega328 running at 16MHz external resonator o USB connection off board o 5V regulator o Max 150mA output o Reverse polarity protected o DC input 5V up to 12V o Analog Pins: 8 o Digital I/Os: 14
17
Gambar 2.1.
Bentuk fisik arduino Pro Mini 328
Software Arduino
2.6.
Software Arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:
Editor Program
Sebuah windowsyang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam papan arduino
18
Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu struktur, variabel dan fungsi
2.7.
Struktur Program Arduino
Kerangka Program
Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok. Blok pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop. o Block Void setup ()
Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali sesaat setelah arduino dihidupkan atau di-reset. Merupakan bagian persiapan atau instalasi program. o Block void loop()
Berisi kode program yang akan dijalankan terus menerus. Merupakan tempat untuk program utama.
Sintaks Program
Baik block void setup loop () maupun block function harus diberi tanda kurung kurawal buka “{“sebagai tanda awal program di blok itu dan kurung kurawal tutup “}” sebagai tanda akhir program.
void setup( ) {
19
// Statement; } void loop( ) { // Statement; } o Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan menggunakan sebuah varibel.
Type variableName = 0;
o Fungsi
Pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi komunikasi.
type functionName(parameters) { // Statement; }
Digital I/O
20
Digital input memberikan dua kondisi sinyal masukan yaitu tombol tertekan atau tombol tidak tertekan. Pada saattombol tertekandan memberikan tegangan 5 volt pada masukkan sedangkan sebaliknya pada saat tombol d ilepas hanya memberikan tegangan 0 volt. Kondisi ini disebut dengan digital input dengan logika 1 dan 0, dimana 1 itu unttuk tegangan 5 volt tadi dan 0 volt untuk tegangan 0 volt. Begitu juga halnya pada sisi output, jika hanya melibatkan dua kondisi keluaran seperti menghidupkan dan memadamkan suatu sensor suhu jika diberi tegangan ini disebut dengan digital output dimana digital 1 untuk yang diberi tegangan dan digital 0 dengan output tegangan 0 volt.
PinMode(pin, mode)
Digunakan dalam void setup() untuk mengkonfigurasi pin apakah sebagai Input atau Output. Arduino digital pin secara default di konfigurasi sebagai input sehingga untuk merubahnya harus menggunakan operator PinMode(pin, mode).
pinMode (pin, OUTPUT);
// mengset pin sebagai output
digitalWrite(pin, HIGH);
// pin sebagai source voltage
o DigitalRead(pin)
Membaca nilai dari pin yang kita kehendaki dengan hasil HIGH atau LOW.
Value = digitalRead(pin);
// mengset „value‟ sama dengan pin
o DigitalWrite(pin, value)
21
Digunakan untuk men-set pin digital. Pin digital arduino mempunyai 14 ( 0 – 13 ).
digitalWrite ( pin, HIGH ); // set pin to HIGH
Analog I/O
Analog input output merupakan pengolahan input dan output secara digital mungkin sudah memenuhi suatu kebutuhan, akantetapi pada ko ndisi tertentu ada kemungkinan yang dihadapi pada kondisi input dan output yang membutuhkan besaran yang berubah-berubah dengan nilai yang kontinyu dan tidak lagi hanya dengan dua keadaan seperti sinyal digital. Arduino dalam analog I/O digunakan sebagai kontroler yang mampu mengolah semua variasi tegangan keluaran dari sensor yang dihubungkan pada pin inputnya. Perintah yang digunakan dalam analog I/O ini adalah:
AnalogRead(pin)
Membaca nilai pin analog yang memiliki resolusi 10-bit. Fungsi ini hanya dapat bekerja pada analog pin (0-5). Hasil dari pembacaan berupa nilai integer dengan range 0 sampai 1023.
Value = analogRead(pin);
// mengset „value‟ sama dengan nilai analog pin
AnalogWrite(pin, value)
Mengirimkan nilai analog pada pin analog.
22
analogWrite(pin, value);
// menulis ke pin analog
AnalogReference(parameter)
Fungsi ini berfungsi untuk menentukan referensi yang digunakan. Parameter
ini
meliputi
DEFAULT,
INTERNAL,
INTERNAL1V1,
INTERNAL2V56 danEXTERNAL
2.8.
FTDI ( Future Technology Devices International ) FTDI chip digunakan dalam adapter USB untuk menghubungkan ke
FIFOantarmuka RS232 dan sejajar hardware. Penggunaan yang paling seringadalah interface USB-2-COM.FTDI juga bisa sebagai burner, power supply dan data serial. (FTDI, 2014)
Gambar 2.2. 2.9.
Bentuk fisik FTDI
Sensor jarak (Ultrasonik) SRF05 SRF05 merupakan sensor pengukur jarak yang menggunakan ultrasonik.
Dimana prinsip kerja sensor Ultrasonik ini adalah Pemancar (transmitter) mengirimkan seberkas gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari obyek. Lamanya waktu ini sebanding dengan dua
23
kali jarak sensor dengan obyek, sehingga didapat jarak sensor dengan obyek yang bisa ditentukan dengan persamaan Jarak = Kecepatan_suara × waktu_pantul/2 Sensor Ultrasonik Devantech SRF05 dengan spesifikasi sebagai berikut :
Bekerja pada tegangan DC 5 volt
Beban arus sebesar 30 mA – 50 mA
Menghasilkan gelombang dengan frekuensi 40 KHz
Jangkauan jarak yang dapat dideteksi 3 cm – 400 cm
Membutuhkan trigger input minimal sebesar 10 us
Dapat digunakan dalam dua pilihan mode yaitu input trigger dan output echo terpasang pada pin yang berbeda atau input trigger dan output echo terpasang dalam satu pin yang sama.
Gambar 2.3.
Sensor Jarak SRF05
2.9.1. Mode 1- SRF05 - Trigger dan Echo terpisah Pada mode ini, untuk mengakses input dan output digunakan pin sensor utrasonik yang berbeda. Artinya satu pin akan berfungsi sebagai transmitter dan satu pin sisanya berfungsi sebagai receiver. Jadi antara Trigger dan Echo di bedakan.
24
Gambar 2.4.
Timing diagram SRF05
Modul SRF05 Mode 1
mode trigger dan echo yang terpisah adalah sebagai
berikut:
Gambar 2.5.
Bentuk Pulse pada Mode 1
2.9.2. Mode 2- SRF05 - Trigger dan echo dalam 1 pin Pada mode ini menggunakan 1 pin untuk digunakan sebagai trigger dan echo. Untuk menggunakan mode ini, hubungkan pin mode pada 0V / ground. Sinyal echo dan sinyal trigger di dapat dari 1 pin saja dengan delay antara sinyal trigger dan sinyal echo kurang lebih 700 us
25
Gambar 2.6.
Modul SRF05 Mode 2
Timing diagram SRF05 mode trigger dan echo yang jadi satu adalah sebagai berikut:
Gambar 2.7. 2.10.
Bentuk Pulse pada Mode 2
Motor Servo
2.10.1. Pengenalan dan Karakteristik Sebuah motor servo pada dasarnya adalah sebuah kopling dari motor DC untuk potensiometer sedemikian rupa sehingga rangkaian kontrol dapat menentukan posisi absolut dari rotor. Biasanya, poros dari motor DC akan diarahkan ke mendorong lengan cam sehingga sejumlah besar torsi dapat dikembangkan.[1] Rotasi lengan cam biasanya dibatasi oleh end-stop, tidak dapat dibuat berputar terus menerus karena hal ini akan membuat kesulitan dalam menetapkan posisi mutlak ketika menggunakan potensiometer biasa.
26
Gambar 2.8.
Diagram Motor Servo
Sirkuit tambahan di bagian bawah mensimulasikan potensiometer (VCR1 dan VCR2) dan end-stop (ACS1 dan ACS2). Kedua elemen ini dikendalikan oleh posisi sudut absolut dari rotor dalam derajat, diwakili oleh tegangan C2. Pengoperasian model potensiometer harus cukup jelas - semua yang diperlukan adalah dua resistor terkontrol tegangan dengan nilai- nilai yang berlawanan simetris untuk R-on dan R-off. 2.10.2. Konstruksi dan Fisik Motor Servo Sebelumnya telah dijelaskan bahwa sebuah motor servo terdiri dari susunan motor DC Gir dan sebuah potensiometer. Adapun bagaian-bagian yang menyusun motor servo. Dijelaskan pada gambar 2.10. berikut.
Gambar 2.9.
Bagian-bagian penyusun Servo Motor
27
Bagian servo di atas, pada saat disatukan. maka bentuk dari motor servo yang digabungkan yaitu sebagai berikut.
Gambar 2.10.
Konstruksi Servo Motor
Untuk beberapa motor servo dengan pabrikan yang berbeda. memiliki warna pin yang berbeda-beda pula. Untuk dapat dengan mudah mengenali pin Vcc (+), Pin ground (-), dan pin data, berikut ada 4 gambar. untuk menjelaskan pin-pin penggunaan berdasarkan pabrikan.
Gambar 2.11.
Konektor pin motor servo
Untuk servo pabrikan Df robot, konfigurasi konektor pin sama dengan konfigurasi pin JR Radios.
28
2.10.3. Mengontrol Motor Servo Servos dikendalikan dengan mengirimkan lebar pulsa variabel. Kabel kontrol (kabel signal) digunakan untuk mengirim pulsa ini. Parameter untuk pengaturan pulsa ini
terdiri pulsa minimum, pulsa maksimum, dan tingkat
pengulangan. Permasalahan yang sering muncul adalah kendala rotasi servo, karena tiap pabrikan dan tiap tipe servo memiliki karakteristik pulsa maksimum dan minimum yang berbeda-beda. Kondisi netral didefinisikan sebagai posisi di mana servo memiliki jumlah rotasi potensial yang sama persis searah jarum jam. Penting untuk dicatat bahwa servos yang berbeda akan memiliki kendala yang berbeda pada rotasi mereka, akan tetapi mereka semua memiliki posisi netral yang sama, dan posisi netral itu selalu memiliki lebar pulsa sekitar 1,5 milidetik.
Gambar 2.12.
Pulsa denyut 20 ms yang dihasilkan oleh sebuah servo
Sudut ditentukan oleh durasi pulsa yang diterapkan pada kabel kontrol. Hal ini disebut Pulse Width Modulation. Servo mengecek setiap perubahan pulsa dalam kurun waktu per 20 milidetik. Panjang pulsa akan menentukan seberapa jauh motor berubah. Misalnya, 1,5 millidetik pulsa akan membuat pergantian motor untuk posisi 90 derajat (posisi netral). Ketika servo diperintahkan untuk memindahkan posisi rotor, rotor akan berpindah ke posisi dan tetap pada posisi itu. Apabila ada kekuatan eksternal mendorong terhadap servo sementara servo tetap pada posisi, servo akan menolak
29
kekuatan eksternal
tersebut.
Jumlah
maksimum
kekuatan
servo
dapat
mengerahkan adalah tingkat torsi dari servo. Ketika pulsa dikirim ke servo yang kurang dari 1,5 ms servo berputar ke posisi dan memegang poros output beberapa jumlah derajat berlawanan dari titik netral. Ketika pulsa lebih lebar dari 1,5 ms sebaliknya terjadi. Minimal lebar dan lebar maksimum pulsa yang akan memerintahkan servo untuk beralih ke posisi valid sesuai fungsi masing- masing servo. Merek yang berbeda, dan bahkan servo yang berbeda dari merek yang sama, akan memiliki maksimum yang berbeda dan minimum. Umumnya pulsa minimum akan sekitar 1 ms lebar dan denyut nadi maksimum akan 2 ms lebar.
Gambar 2.13.
Pengaturan pulsa maksimum dan minimum
Parameter lain yang bervariasi dari servo untuk servo adalah turn rate. Ini adalah waktu yang dibutuhkan dari servo untuk mengubah dari satu posisi ke posisi lain. Kasus terburuk adalah ketika mengubah waktu servo memegang di rotasi minimum dan diperintahkan untuk pergi ke putaran maksimum. Hal ini dapat memakan waktu beberapa detik pada servos torsi yang sangat tinggi.
30
2.11.
Kapasitor Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan
dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain- lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan- muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan- muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Gambar 2.14.
Prinsip dasar kapasitor
Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1
31
coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :
Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farad) V = besar tegangan dalam V (volt) Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : μF, nF dan pF.
2.11.1. FUNGSI KAPASITOR Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : 1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada Power Supply) 2. Sebagai filter dalam rangkaian Power Supply 3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna 4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu Flourscene 5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar 2.12.
Dioda Dioda merupakan salah satu bahan semikonduktor yang berfungsi untuk
menghasilkan arus pada satu arah saja ( anoda ke katoda)
32
Gambar 2.15.
Simbol Dioda
Gambar 2.16.
Dioda dengan tegangan maju
Gambar 2.17.
Dioda dengan tegangan balik
Karakteristik dioda adalah sebagai berikut : o Bila dioda diberi tegangan maju (gambar. 2.16), maka dengan tegangan kecil saja (umumnya kira-kira 0.6 volt) akan mengalir arus maju atau arus akan mengalir dari anoda ke katoda. o Bila dioda diberi tegangan balik (gambar. 2.17), maka untuk tegangan yang masih di bawah Vr (lihat grafik dioda VD – ID) arus tidak akan mengalir dari anoda ke katoda sampai tegangan yang diberikan di atas Vr.
Gambar 2.18.
Grafik Karakteristik Dioda
