PEMBUATAN SISTEM WEARABLE PEDOMETER DENGAN DISPLAY PADA SISTEM ANDROID

HALAMAN JUDUL

TUGAS AKHIR – TE 145561

PEMBUATAN SISTEM WEARABLE PEDOMETER DENGAN DISPLAY PADA SISTEM ANDROID M Imam Syafi’i Nur S NRP 2213030009 Rahmatul Fitriani NRP 2213030030 Dosen Pembimbing Suwito, ST,. MT PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

1

2

HALAMAN JUDUL

FINAL PROJECT – TE 145561

MAKING A WEARABLE PEDOMETER SYSTEM WITH ANDROID DISPLAY SISTEM M Imam Syafi’i Nur S NRP 2213030009 Rahmatul Fitriani NRP 2213030030 Advisor Suwito, ST,. MT ELECTRICAL ENGINEERING D3 STUDY PROGRAM Faculty of Industrial Technology Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

3

4

PERNYATAAN KEASLIAN AKHIR

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS

Dengan ini kami menyatakan bahwa isi sebagian maupun keseluruhan Tugas Akhir saya dengan judul “Pembuatan Sistem Wearable Pedometer dengan Display pada Sistem Android” adalah benar-benar hasil karya intelektual mandiri, diselesaikan tanpa menggunakan bahan-bahan yang tidak diijinkan dan bukan merupakan karya pihak lain yang kami akui sebagai karya sendiri. Semua referensi yang dikutip maupun dirujuk telah ditulis secara lengkap pada daftar pustaka. Apabila ternyata pernyataan ini tidak benar, kami bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku.

Surabaya, 01 Juni 2016 Mahasiswa I

Mahasiswa II

M Imam Syafi’i Nur S NRP 2213030009

Rahmatul Fitriani NRP 2213030030

v

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

vi

HALAMAN PENGESAHAN

PEMBUATAN SISTEM WEARABLE PEDOMETER DENGAN DISPLAY PADA SISTEM ANDROID

TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program Studi D3 Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Menyetujui: Dosen Pembimbing

Suwito, ST,. MT NIP. 19810105 200501 1 004

SURABAYA JUNI, 2016

vii

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

viii

PEMBUATAN SISTEM WEARABLE PEDOMETER DENGAN DISPLAY PADA SISTEM ANDROID Nama Mahasiswa 1 Nama Mahasiswa 2 Pembimbing

: M Imam Syafi’i Nur S : Rahmatul Fitriani : Suwito, ST,. MT.

ABSTRAK Osteoporosis terjadi karena kekurangan penyerapan kalsium 50% setiap harinya, salah satu solusi pencegahannya dengan cara berjalan kaki sesuai dengan standart kesehatan tiap hari sehingga dapat meningkatkan penyerapan kalsium. Untuk mengetahui jumlah langkah kaki seseorang setiap harinya dapat menggunakan alat penghitung langkah kaki atau pedometer. Beberapa pedometer terkadang salah dalam mencatat pergerakan seseorang misalnya ketika seseorang membungkuk, mengikat tali sepatu atau goncangan lain. Oleh karena itu dalam Tugas Akhir ini kami telah membuat suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi dan menghitung langkah kaki seseorang dengan metode penghitungan gerak kaki dan perpindahan tubuh seseorang. Alat ini menggunakan sensor FSR (Force Sensitive Resistance) untuk mendeteksi pergerakan dari telapak kaki dan Accelerometer untuk mendeteksi pergerakan dan perpindahan seseorang ketika berjalan. Output dari kedua sensor tersebut berupa data analog, sehingga dibutuhkan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengkonversikan data yang didapat tersebut ke dalam data digital dengan menggunakan Mikrokontroller ATMega328. Ketika sensor FSR dan Accelerometer membaca pergerakan atau memberikan nilai ADC tertentu, maka Mikrokontroller ATMega328 akan mengkonversi dan akan dihitung hingga nilai maksimal. Hasil counter tersebut kemudian dikirimkan ke Smartphone melalui Bluetooth HC-05. Pada aplikasi Android tersebut dapat menampilkan jumlah langkah kaki seseorang. Hasil pengujian dari alat ini didapatkan bahwa nilai error dari sistem wearable pedometer ini sebesar 2,75%. Ketika sistem wearable pedometer diuji pada 5 pengguna dengan ukuran kaki yang berbeda-beda maka error yang didapatkan adalah 11,15%. Kata kunci : Sensor FSR, Accelerometer, Bluetooth HC-05, Mikrokontroller ATMega 328, Android ix

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

x

MAKING A WEARABLE PEDOMETER SYSTEM WITH ANDROID DISPLAY SISTEM Name Name Advisor

: M Imam Syafi’i Nur S : Rahmatul Fitriani : Suwito, ST,. MT.

ABSTRACT Osteoporosis occurs due to lack of calcium absorption of 50% per day, one of the solutions to prevent people walking in accordance with the health standard every day so that it can increase the absorption of calcium. To determine the number of footsteps every day someone can use a foot step counter or pedometer. Some pedometers sometimes incorrectly in recording the movement of a person, for example when someone bent over, tying shoelaces or other shocks. Therefore, in this final project we have to make a device that serves to detect and quantify a person's footsteps from the methods used footwork and movement of one's body. This tool uses a sensor FSR (Force Sensitive Resistance) to detect the movement of your feet and accelerometer to detect movement and transfer of a person when walking. The output of the two sensors in the form of data analog, so it takes the ADC (Analog to Digital Converter) to convert the data obtained into digital data by using microcontroller ATMega328. When the FSR and Accelerometer sensor reads the movement or ADC provides certain value, then the microcontroller ATMega328 will convert and will be counted up to the maximum value. The result of the counter is then sent to the Smartphone via Bluetooth HC-05. In the Android application will display the number of steps by a person's leg. The test results from this tool shows that the value of the error of this wearable pedometer system amounted to 0% and when The test results from this tool shows that the value of the error of this pedometer wearable system amounted 2,75% compared with other pedometer. When the wearable pedometer system being tested to 5 people with different leg size, the test result shows that the value of the error of this wearable pedometer system amounted to 11,15%. Keywords : FSR sensor, Accelerometer, Bluetooth HC-05, ATMega Microcontroller 328, Android xi

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

xii

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Shalawat serta salam semoga selalu dilimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan umat muslim yang senantiasa meneladani beliau. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna menyelesaikan pendidikan Diploma 3 pada Program Studi D3 Teknik Elektro , Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan judul: PEMBUATAN SISTEM WEARABLE PEDOMETER DENGAN DISPLAY PADA SISTEM ANDROID Dalam Tugas Akhir ini dibuat sistem pedometer yang Wearable dengan menggunakan ATMega 328 sebagai otak dari alat ini, untuk menampilkan data yang telah diperoleh dari ATMega 328 akan ditampilkan dengan Display pada sistem Android. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu dan Bapak penulis yang memberikan berbagai bentuk doa serta dukungan tulus tiada henti, Bapak Suwito, S.T., MT. atas segala bimbingan ilmu, moral, dan spiritual dari awal hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini, Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini. Penulis menyadari dan memohon maaf atas segala kekurangan pada Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan keilmuan di kemudian hari.

Surabaya, 01 Juni 2016

Penulis

xiii

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

xiv

DAFTAR ISI HALAMAN HALAMAN JUDUL ..............................................................................i HALAMAN JUDUL ........................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................... v HALAMAN PENGESAHAN ............................................................ vii ABSTRAK ...........................................................................................ix ABSTRACT ...........................................................................................xi DAFTAR ISI ....................................................................................... xv DAFTAR GAMBAR ....................................................................... xvii DAFTAR TABEL ..............................................................................xix BAB I PENDAHULUAN .................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Permasalahan ................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah............................................................................ 2 1.4 Tujuan ........................................................................................... 2 1.5 Metodologi Penelitian ................................................................... 3 1.6 Sistematika Laporan ...................................................................... 3 1.7 Relevansi ....................................................................................... 4 BAB II TEORI DASAR ....................................................................... 5 2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................... 5 2.2 Teori Dasar .................................................................................... 6 2.2.1 Sensor FSR (Force Sensitive Resistance) ........................... 6 2.2.2 Accelerometer..................................................................... 6 2.2.3 Bluetooth .......................................................................... 16 2.2.4 ADC (Analog to Digital Converter) pada Minimum System ATMega ............................................................... 17 BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................ 21 3.1 Pembuatan Perangkat Mekanik ................................................... 22 3.1.1 Desain Alat ....................................................................... 22 3.1.2 Perancangan Alat .............................................................. 25 3.2 Pembuatan Perangkat Elektronik ................................................ 27

xv

3.2.1 Wiring Bluetooth HC 05 Dengan Minimum System ATMega 328 .................................................................... 28 3.2.2 Wiring Rangkaian Antara Sensor FSR Dan ATMega 32829 3.2.3 Wiring Accelerometer Dengan ATMega 328................... 30 3.2.4 Baterai Li-Po .................................................................... 33 3.3 Pembuatan Perangkat Lunak ....................................................... 35 3.3.1 Pembuatan Flowchart ...................................................... 35 3.3.2 Program Transmitter Receiver ......................................... 37 3.3.3 Program Sensor FSR ........................................................ 38 3.3.4 Program Accelerometer.................................................... 39 3.3.5 Program Android ............................................................. 41 BAB IV HASIL PENGUJIAN SISTEM ............................................ 45 4.1 Hasil Analisa Dari Pengujian Setiap Komponen ........................ 45 4.1.1 Pengujian Sensor FSR ...................................................... 45 4.1.2 Pengujian Sensor Accelerometer...................................... 47 4.1.3 Pengujian Modul Bluetooth HC-05 .................................. 49 4.2 Pengujian Dari Sistem Wearable Pedometer .............................. 51 4.3 Hasil Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Pedometer Lain ........................................................................... 53 4.3.1 Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Smartwatch Pedometer .................................................... 54 4.3.2 Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Pedometer Merek Cina..................................................... 55 4.4 Pengujian Sistem Wearable Pedometer Dengan Berlari ............ 59 4.5 Pengujian Sistem Android Pada Smartphone ............................. 60 BAB V PENUTUP ............................................................................. 63 5.1 Kesimpulan ................................................................................. 63 5.2 Saran ......................................................................................... 63 LAMPIRAN A .................................................................................... 67 LAMPIRAN B .................................................................................... 73 DAFTAR RIWAYAT HIDUP............................................................ 75 DAFTAR RIWAYAT HIDUP............................................................ 77

xvi

DAFTAR GAMBAR

HALAMAN Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18 Gambar 3.19

Pengintegralan Sederhana Terhadap Suatu Sinyal ............ 7 Spring Mass ...................................................................... 8 Pengukuran Percepatan Pada Spring Mass System .......... 8 Accelerometer Kapasitif................................................. 10 Konstruksi Kapasitor ...................................................... 10 Blok Rangkaian Pengukur Perubahan Kapasitansi ......... 12 Proses Pencuplikan Pada ADC ....................................... 17 Proses Peng-kuatisasi-an Pada ADC............................... 18 Proses Pengkodean Pada ADC ....................................... 18 Tampilan Awal Dari MIT APP Inventor ........................ 19 Diagram Blok Sistem Wearable Pedometer ................... 21 Desain Alat Pada Sepatu ................................................. 23 Bagian Alas Sepatu Untuk Tempat Baterai Li-Po .......... 23 Bagian Alas Sepatu Untuk Peletakkan Sensor FSR ........ 24 Bagian Luar Sepatu Untuk Tempat Minimum Sistem, Bluetooth Dan Sensor Accelerometer Tampak Atas ....... 24 Bagian Luar Sepatu Untuk Tempat Minimum Sistem, Bluetooth Dan Sensor Accelerometer Tampak Samping 24 Diagram Blok Dari Perancangan Alat Pedometer ........... 25 Skematik Dari Sistem Pedometer ................................... 26 Board Dari Sistem Pedometer......................................... 26 Letak Pin ATMega .......................................................... 27 Bentuk Fisik Modul Bluetooth HC 05 ............................ 28 Letak Pin Bluetooth HC 05 ............................................. 28 Wiring Bluetooth HC 05 Dengan ATMega 328 .............. 29 Bentuk Fisik Sensor FSR ................................................ 30 Wiring Rangkaian Sensor Dengan Minimum Sistem ATMega 328 ................................................................... 30 Accelerometer Sebagai Tilt Sensor ................................. 31 Letak Pin Accelerometer ................................................. 32 Wiring Accelerometer Dengan Minimum Sistem ATMega 328 ........................................................................ 33 Struktur Baterai Li-Po ..................................................... 34 xvii

Gambar 3.20 Wiring Baterai Dengan Minimum System ATMega 328 Dan Regulator AMS 1117 .............................................. 34 Gambar 3.21 Rangkaian AMS 1117 5v Dan 3,3 v ............................... 35 Gambar 3.22 Flowchart Dari Sistem Pedometer.................................. 36 Gambar 3.23 Program Inisialisasi Awal ............................................... 37 Gambar 3.24 Program Pada Void Setup ............................................... 37 Gambar 3.25 Program Receiver Pada Bagian Void Loop ..................... 37 Gambar 3.26 Program Transmitter Pada Bagian Void Loop ................ 38 Gambar 3.27 Program Sensor FSR ...................................................... 38 Gambar 3.28 Program Deklarasi Awal Accelerometer ........................ 39 Gambar 3.29 Program Kalibrasi Accelerometer................................... 39 Gambar 3.30 Program Accelerometer .................................................. 40 Gambar 3.31 Program Aplikasi Android .............................................. 41 Gambar 3.32 Block Diagram Untuk Connect Dan Disconnect Bluetooth ........................................................................ 42 Gambar 3.33 Block Diagram Untuk Memulai Penghitungan Langkah Kaki ................................................................................ 42 Gambar 3.34 Block Diagram Sistem Pedometer .................................. 43 Gambar 3.35 Block Diagram Untuk Reset Sistem Pedometer ............. 43 Gambar 4.1 Rangkaian Sensor FSR ................................................... 45 Gambar 4.2 Grafik Hasil Pembacaan ADC Dari Sensor FSR ............ 47 Gambar 4.3 Koordinat Dari 3 Axis Accelerometer ............................ 47 Gambar 4.4 Posisi Pembacaan Sensor Dari Accelerometer ............... 48 Gambar 4.5 Uji Coba Sistem Pada Ankle Support ............................. 51 Gambar 4.6 Uji Coba Sistem Pada Sepatu Biasa ............................... 51 Gambar 4.7 Uji Coba Sistem Pada Sepatu Sport................................ 52 Gambar 4.8 Tampilan Aplikasi Ketika Sudah Terkoneksi ................. 60 Gambar 4.9 Tampilan Aplikasi Ketika Tidak Terkoneksi .................. 60 Gambar 4.10 Tampilan Aplikasi Dengan Batas Langkah 5 ................. 61 Gambar 4.11 Tampilan Aplikasi Ketika Langkah Seseorang Lebih Dari Batas Langkah ........................................................ 62 Gambar 4.12 Tampilan Aplikasi Ketika Disconnect ............................ 62

xviii

DAFTAR TABEL

HALAMAN Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Tabel 4.14

Spesifikasi Sensor Accelerometer ...................................... 31 Hasil Pembacaan ADC Dengan Sensor FSR ...................... 46 Data Yang Didapat Dari Accelerometer ............................. 48 Data Uji Coba Sensor Accelerometer Pada Punggung Kaki .................................................................................... 49 Pengujian Jarak Bluetooth HC-05 Tanpa Halangan ........... 50 Pengujian Jarak Bluetooth HC-05 Dengan Halangan ......... 50 Hasil Data Dari Pembacaan Sistem Wearable Pedometer.. 52 Hasil Presentase Error Dari Sistem Wearable Pedometer . 53 Hasil Penghitung Langkah Kaki Seseorang Dengan Smartwatch Pedometer ....................................................... 54 Hasil Presentase Error Dari Smartwatch Pedometer .......... 54 Hasil Penghitung Langkah Kaki Seseorang Dengan Pedometer Merek Cina ....................................................... 56 Hasil Presentase Error Dari Pedometer Merek Cina .......... 56 Hasil Perbandingan Data Dari Pembacaan Alat Pedometer ........................................................................... 57 Hasil Perbandingan Error Dari Pembacaan Alat Pedometer ........................................................................... 58 Hasil Pengujian Sistem Wearable Pedometer Saat Berlari 59

xix

---Halaman ini sengaja dikosongkan-----

xx

1 BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Masyarakat kurang menyadari penyebab utama dari Osteoprorosis yaitu pola hidup yang kurang sehat dan jarang berolahraga. Sedikitnya dua dari lima orang di Indonesia berisiko terkena osteoporosis terutama kaum wanita akibat kekurangan 50 persen kalsium yang berperan penting dalam menjaga kesehatan tulang. "Osteoporosis terjadi karena sebagian besar perempuan Indonesia kekurangan kalsium 50% setiap harinya. Ini riset yang dilakukan Seameo Tropmed Regional Center for Community Nutrition, Universitas Indonesia dan University of Otago, Selandia Baru" ungkap Vienno Monintja, Marketing Director PT. Fonterra Brands Indonesia. [1] (sumber:http://www.tribunnews.com/kesehatan/2011/11/28/pemenuhan - kalsium-perempuan-indonesia-hanya-50-persen). Peningkatan penyerapan kalsium dapat dilakukan salah satunya dengan berjalan kaki secara rutin, terutama bagi penderita osteoporosis. Namun kebanyakan penderita tidak tertarik dan menganggap remeh berjalan kaki yang sesuai standart. Salah satu manfaat jalan kaki untuk menyehatkan tulang dalam hal penyerapan kalsium. Tak cukup ekstra kalsium dan vitamin D saja untuk mencegah atau memperlambat proses osteoporosis. Tubuh juga membutuhkan gerak badan dan memerlukan waktu paling kurang 15 menit terpapar matahari pagi agar terbebas dari ancaman osteoporosis.(M.Nelson dkk, 1991). Mereka yang melakukan gerak badan sejak muda, dan cukup mengonsumsi kalsium, sampai usia 70 tahun diperkirakan masih bisa terbebas dari ancaman pengeroposan tulang. Dengan berjalan kaki 10.000 langkah sebagai salah satu terobosan menuju Indonesia Sehat adalah salah satu upaya untuk mengurangi resiko osteoporosis. (National Institute of Health (NIH), 2000). Karena penderita tidak dapat menghitung jumlah langkah kaki mereka secara akurat, akibatnya pun mereka merasa malas untuk berjalan kaki. Oleh karena itu pada Tugas Akhir ini kami membuat suatu alat yang memanfaatkan teknologi Android untuk mendeteksi dan menghitung langkah kaki seseorang dengan metode penghitungan gerak dari telapak kaki dan perpindahan tubuh dengan menggunakan sensor tekanan dan Accelerometer. Output dari kedua sensor ini berupa data analog yang kemudian dikonversikan ke data digital dengan 1

menggunakan Mikrokontroller AT Mega 328 sebagai otak dari alat ini. Selain sebagai ADC Mikrokontroller, AT Mega 328 ini juga sebagai counter atau penghitung jumlah langkah kaki sehingga dibuat minimum system dan program yang sesuai. Pergerakan dari telapak kaki dan perpindahan tubuh seseorang yang dideteksi oleh Accelerometer akan dihitung sampai nilai tertentu sehingga data yang akan dikirim pada smrtphone melalui modul Bluetooth HC 05 adalah hasil counter dari kedua sensor tersebut dan akan ditampilkan pada Smartphone yang berbasis Android. Pada aplikasi Android tersebut akan menampilkan jumlah langkah kaki seseorang dan indikator kesehatan langkah kaki tiap harinya. Pada aplikasi ini pengguna dapat menentukan batasan jumlah langkah kaki mereka pada setiap harinya. Dari perancangan alat tersebut diharapkan dapat membantu masyarakat umum atau para penderita Osteoporosis untuk meningkatkan antusiasme seseorang untuk berjalan kaki dan mengetahui langkah kaki mereka agar sesuai dengan standart kesehatan dengan menggunakan alat yang praktis dan aplikatif. 1.2

Permasalahan Pada saat ini, alat penghitung langkah kaki atau pedometer yang pembacaannya tidak akurat dikarenakan penempatan pedometer yang kurang tepat, sehingga pedometer tidak dapat menghitung langkah kaki seseorang yang sebenarnya. Selain itu, data yang telah terbaca oleh pedometer belum diolah atau diklasifikasikan pada indikator kesehatan untuk standart langkah kaki pada tiap harinya. 1.3

Batasan Masalah Pembuatan pedometer yang diletakkan pada telapak kaki dengan menggunakan sensor yang lowcost serta Wearable dengan nilai pembacaan langkah kaki yang lebih akurat. 1.4

Tujuan Pembuatan pedometer sistem Wearable dengan Display pada sistem Android ini bertujuan untuk membuat pedometer secara praktis dan memiliki nilai keakurasian yang lebih akurat, mempermudah masyarakat dan para penderita osteoporosis dalam menghitung langkah kaki mereka tiap harinya.

2

1.5

Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan metodologi, yaitu, studi literatur, perancangan sistem, simulasi hasil desain, implementasi dan analisis data, dan yang terakhir adalah penyusunan laporan berupa buku Tugas Akhir. Pada tahap studi literatur akan dipelajari mengenai identifikasi sensor FSR, Identifikasi Accelerometer, identifikasi ATMega 328, Bluetooth HC-05 dan sistem Android. Pada tahap perancangan system akan dibahas mengenai pembuatan perangkat elektonik, pembuatan Software, dan pembuatan perangkat mekanik. Pada tahap simulasi hasil desain akan disimulasikan cara kerja dari sistem pedometer dengan menggunakan sensor FSR dan Accelerometer pada aplikasi Android. Yang terakhir adalah implementasi dan analisis data, setelah dilakukan simulasi, data percobaan yang telah diperoleh selanjutnya akan dianalisis. Dari hasil analisis, akan ditarik kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan. Tahap akhir penelitian adalah penyusunan laporan penelitian. 1.6

Sistematika Laporan Pembahasan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi lima Bab dengan sistematika sebagai berikut: Bab I

Pendahuluan Bab ini meliputi latar belakang, permasalahan, tujuan penelitian, metodologi penelitian, sistematika laporan, dan relevansi.

Bab II

Teori Dasar Bab ini menjelaskan tentang tinjauan pustaka, konsep sensor force sensitive resistance, Accelerometer, Bluetooth HC-05 dan Minimum System AT-Mega 328

Bab III

Perancangan Sistem Bab ini membahas tentang Pembuatan perangkat Elektronika serta identifikasi dari setiap komponen yang akan digunakan, perancangan Software dan pembuatan perangkat mekanik serta hasil desain dari alat yang akan dibuat.

3

Bab IV

Implementasi dan Analisis Sistem Bab ini memuat hasil simulasi dan implementasi serta analisis dari hasil tersebut.

Bab V

Penutup Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan yang telah diperoleh.

1.7

Relevansi Diharapkan dengan Tugas Akhir ini dapat memberikan sumbangsih pemikiran, dengan dibuatnya alat ini maka alat olahraga dapat diaplikasikan pada Android serta dapat mempermudah masyarakat dalam menghitung langkah kaki mereka setiap harinya dengan alat yang praktis dan aplikatif serta diharapkan pula dapat membantu rehabilitasi para penderita osteoporosis.

4

2 BAB II TEORI DASAR TEORI DASAR 2.1

Tinjauan Pustaka Ada beberapa metode yang pernah diusulkan untuk mengetahui penghitungan langkah kaki seseorang yang sebenarnya. Di antaranya menggunakan Metode Magnitude dan Variance Threshold. Alat ini menggunakan sensor Accelerometer 3axis Hitachi H48C, yang merupakan komponen utama dalam alat ini. Sinyal keluaran sensor yang berupa percepatan sumbu x,y dan z akan diolah menggunakan metode magnitude dan variance threshold agar dapat mendeteksi suatu langkah. Alat ini menggunakan ATMega 16 sebagai otak dari alat ini, keypad 4x16 sebagai masukan ke mikrokontroler, LCD 16x2 sebagai penampil dan buzzer sebagai indikator pendeteksi langkah. Hasil dari Alat penghitung langkah kaki ini dapat mendeteksi langkah kaki secara akurat, dengan pengujian 100 langkah didapatkan Error sama dengan 40%. Masalah yang dialami dari metode ini adalah pedometer terkadang keliru dalam mencatat pergerakan seseorang. Pergerakan lain seperti membungkuk untuk mengikat tali sepatu dan guncangan di jalan saat mengendarai kendaraan juga terhitung oleh pedometer, walaupun untuk alat yang lebih canggih “langkah palsu” tersebut cenderung lebih sedikit terhitung [2] (http://www.elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/ uploads /2012 /05/ L2F309025_MTA .pdf) Pada [3] Advanced pedometer for Smartphone-based activity tracking digunakan metode menggunakan jaringan saraf untuk mendeteksi dan mencegah jenis kecurangan dalam penghitungan, hasil yang didapat dari metode ini adalah Smartphone alat pengukur langkah berupa Software. Sehingga kurang bisa membedakan antara seseorang berjalan atau melakukan pergerakan lain. Masalah yang dialami dengan metode ini adalah Pedometer saat ini mudah tertipu dengan penghitungan langkah seperti gemetar perangkat. (http://www.hermantolle.com/ class/2013/09 /pedometer-sl-aplikasi-penunjang-kebugaran/). Pada paper yang berjudul A Gyroscope Based Accurate Pedometer Algorithm didapatkan hasil Akurasi yang di dapatkan di atas 90% dengan menggunakan metode penghitungan dari sensor Gyroscope, masalah yang dialami dari metode ini adalah belum akurat nya teknik penghitungan langkah kaki 5

yang ada, khususnya saat berjalan dengan kecepatan yang rendah dengan lingkungan yang tidak menentu. Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan pembuatan sistem Wearable pedometer dengan Display pada sistem Android. Teori dasar yang digunakan seperti pada [2] dan aplikasi Android yang telah dirancang sesuai dengan kebutuhan. Hasil yang diharapkan dari penggabungan metode ini adalah memperoleh hasil penghitungan yang mampu menghitung langkah kaki seseorang yang sebenarnya dan pergerakan selain langkah kaki. Selain itu, alat pedometer ini merupakan alat yang lowcost dengan menerapkan sesnsor FSR dan Accelerometer pada media sepatu, diharapkan juga dapat membantu masyarakat dan penderita osteoporosis dalam menghitung langkah kaki mereka setiap harinya. 2.2 Teori Dasar 2.2.1 Sensor FSR (Force Sensitive Resistance) Force Resistive Resistor atau disebut sebagai FSR ini merupakan sebuah sensor tekanan yang akan memiliki resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan besarnya pressure atau tekanan yang diberikan pada area sensornya. Ketika tidak ada tekanan, sensor terlihat seperti resistor yang tak terbatas (rangkaian terbuka). Sensor FSR terbuat dari 2 lapisan dipisahkan oleh spacer. Perangkat ini dibuat dengan bahan elastis dalam empat lapisan, yang terdiri dari Sebuah lapisan isolasi plastik elektrik, Daerah yang aktif yang terdiri dari pola konduktor yang terhubung ke lead pada ekor untuk dikenakan dengan tegangan listrik, Sebuah spacer plastik, serta ventilasi udara melalui ekor. Sebuah substrat fleksibel dilapisi dengan lapisan konduktif polimer tebal. FSR pada dasarnya resistor yang mengubah nilai resistif (dalam ohm Ω) tergantung pada berapa banyak ditekan. Sensor ini memiliki haraga pasaran yang cukup murah, dan mudah digunakan, tetapi sensor ini memiliki nilai akurasi yang cukup rendah dengan nilai akurasi kurang lebih 10%. 2.2.2 Accelerometer Percepatan merupakan suatu keadaan berubahnya kecepatan terhadap waktu. Bertambahnya suatu kecepatan dalam suatu rentang waktu disebut juga percepatan (acceleration). Jika kecepatan semakin berkurang daripada kecepatan sebelumnya, disebut deceleration. 6

Bergantung pada arah/orientasi karena merupakan penurunan kecepatan yang merupakan besaran vektor. Berubahnya arah pergerakan suatu benda akan menimbulkan percepatan pula. Untuk memperoleh data jarak dari sensor accelerometer, diperlukan proses integral ganda terhadap keluaran sensor. s = (∫( ∫(a))dt)dt ....................................................... (2.1) Proses penghitungan ini dipengaruhi oleh waktu cuplik data, sehingga jeda waktu cuplik data (dt) harus selalu konstan dan dibuat sekecil mungkin. Secara sederhana, integral merupakan luas daerah di bawah suatu sinyal selama rentang waktu tertentu seperti pada Gambar 2.1. Accelerometer adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk mendeteksi dan mengukur percepatan. Keluaran yang dihasilkan biasanya berupa besaran listrik yang proposional terhadap perubahan dari percepatan yang diukur. Percepatan dapat didefinisikan sebagai rata-rata perubahan kecepatan dari suatu benda atau objek. Kecepatan dari suatu objek hanya akan berubah jika ada suatu gaya yang bekerja terhadap objek tersebut. Jika tidak ada gaya yang bekerja maka kecepatannya akan konstan dan percepatannya sama dengan nol. Gaya yang menyebabkan adanya percepatan yaitu gaya statik seperti gaya gravitasi dan gaya dinamik seperti gaya dari luar. Besarnya percepatan (a) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) dan (2.3) dibawah ini. F  ma ........................................................................ (2.2) a

F .......................................................................... (2.3) m

Gambar 2.1 Pengintegralan Sederhana Terhadap Suatu Sinyal

7

Di mana F adalah gaya yang bekerja pada objek yang bermassa m. Satuan SI untuk percepatan adalah m/ . Satuan lainnya yang sering digunakan adalah g-force (g) dan 1 g sama dengan 9.80665 m/ .Accelerometer tidak hanya dapat mengukur percepatan tetapi dapat juga mengukur beberapa gaya seperti getaran, rotasi dan kemiringan/sudut yang menyebabkan adanya percepatan. Prinsip kerja dari sensor ini secara umum dalam mengukur percepatan dapat dijelaskan menggunakan spring mass system yang berdasarkan hukum Newton yaitu hubungan antara gaya dan percepatan (F = ma) dan hukum Hooke yaitu hubungan antara gaya dan aksi dari pegas (F = k.Δx). Spring mass system bisa dilihat pada Gambar 2.2. Sistem ini digunakan untuk mengukur adanya percepatan pada massa yang dihubungkan ke base dengan sebuah pegas. Pada sistem juga dilengkapi sebuah sensor (variable resistor) untuk mengetahui adanya pergerakan atau pergesesan pada massa. Ketika sebuah gaya dari luar yang menyebabkan pergeseran pada massa maka panjang dari pegas juga akan mengalami perubahan sebesar ∆x, seperti pada Gambar 2.3.

Gambar 2.2 Spring Mass

Gambar 2.3 Pengukuran Percepatan Pada Spring Mass System

8

Besarnya pergeseran ∆x proposional terhadap nilai dari x0 (variable resistor). Berdasarkan hukum Newton dan Hooke, maka percepatan dapat dihitung dengan persamaan (2.4) dan (2.5), k.Δx = ma ........................................................................ (2.4) a

k x ........................................................................ (2.5) m

Dimana : k Δx m a

= konstanta pegas (N ) = perubahan panjang pegas (m) = massa (kg) = percepatan m

Ada banyak jenis accelerometer yang ada di pasaran dan cara yang pembuatannya berbeda-beda. Beberapa accelerometer menggunakan piezoelektrik yang terdiri dari struktur kristal mikroskopis. Kristal yang terdapat pada accelerometer jenis ini mengeluarkan tegangan yang selanjutnya dikonversi menjadi percepatan. Cara lainnya yaitu menggunakan prinsip kapasitor dimana perubahan kapasitansinya proposional terhadap percepatan. Antarmuka kapasitif mememiliki fitur yang menarik untuk dimanfaatkan. Dalam teknologi MEMS paling tidak atau minimal ada pemrosesan tambahan agar kapasitor dapat beroperasi baik sebagai sensor maupun aktuator. Prinsip kerja dari MEMS accelerometer kapasitif ditunjukkan pada Gambar 2.4. Accelerometer berbasis kapasitif mempunyai sensitifitas yang baik karena mekanismenya tidak terpengaruh oleh suhu. Prinsip kerja kapasitor ditunjukkan pada Gambar 2.5 dan Persamaan (2.6),(2.7) .

9

Gambar 2.4 Accelerometer Kapasitif

A

d

Gambar 2.5 Konstruksi Kapasitor

10

C0 

 0A d

C 0  A

...................................................................... (2.6)

1 .................................................................... (2.7) d

Dimana: C0 = kapasitansi A = luas penampang ε = permitifitas bahan dielektrik Mekanisme dari MEMS accelerometer terdiri dari plat yang bisa bergerak dan plat yang tetap. Defleksi pada massa diukur perbedaan kapasitansinya. Kapasitansi antara plat yang bisa bergerak dan plat tetap (C1 dan C2) tergantung pada pergeseran dari x1 dan x2. Dimana Persamaannya dapat dilihat pada Persamaan (2.8) dan (2.9),

1 1  A  C 0  C ........................ (2.8) x1 dx 1 1 C 2  A  A  C 0  C ........................ (2.9) x2 dx C1  A

Jika percepatan sama dengan nol (a=0), maka C1=C2 karena x1=x2. Jika x≠0, maka a≠0 sehingga perbedaan kapasitansi dapat dicari dengan Persamaan (2.10),

C 2  C1  2AC  1A

x .......................... (2.10) d  x2 2

Dengan pengukuran ∆C maka pergeseran x dapat dicari menggunakan Persamaan kuadrat , melalui Persamaan (2.11).

Cx 2  Ax  Cd 2  0 ......................................... (2.11) Persamaan tersebut bisa disederhanakan untuk pergeseran yang sangat kecil sehingga Persamaannya menjadi,

x

d2 C ................................................................... (2.12) A

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.4, setiap sensor dipasang kapasitor. Semua kapasitor bagian atas di rangkai secara 11

parallel untuk kapasitansi C1 dan semua kapasitor bagian bawah juga di rangkai secara parallel untuk kapasitansi C2. Persamaan (2.12) digunakan untuk mengukur semua kapasitor. Rangkaian yang digunakan untuk mengukur perubahan kapasitansi ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Blok Rangkaian Pengukur Perubahan Kapasitansi

Bagian yang tetap atau tidak bergerak pada sensor di dicatu oleh tegangan berbentuk gelombang kotak 1 MHz dengan amplitudo Vo dari oscillator. Perbedaan fase antara antara keduanya adalah 180°. Untuk mencari nilai Vx menggunakan Persamaan (2.13), (V x  V0 )C1  (V x  V0 )C 2  0 ....................................... (2.13) Jika Persamaan diatas diturunkan, maka akan diperoleh Persamaan (2.14) yang menyatakan hubungan antara Vx dan x. C  C1 x Vx  V0 2  V0 ................................................ (2.14) C2  C1 d Dimana Vx adalah tegangan keluaran yang dihasilkan sebelum dimodulasi, x adalah pergeseran dan d adalah lebar celah ketika x=0. Vx adalah gelombang kotak yang amplitudonya berbanding lurus terhadap percepatan pada sistem. Dengan mensubstitusikan Persamaan (2.15) ke Persamaan (2.16) maka diperoleh hubungan antara percepatan (a) dengan Vx , yaitu,

12

ks x .......................................................................... (2.15) m k d a  s V x ...................................................................... (2.16) m Dimana : a = percepatan ks = konstanta pegas d = jarak antara plat kapasitor m = massa Vx = output Spesifikasi Accelerometer Secara umum, sensor Accelerometer mempunyai beberapa spesifikasi dasar, yaitu: a. Analog vs. digital Spesifikasi yang paling penting dari accelerometer adalah jenis keluarannya. Keluaran dari accelerometer dibagi menjadi keluaran analog dan digital. Keluaran digital biasanya berupa pulse witdh modulation (PWM). b. Number of Axis Parameter ini merupakan spesifikasi dari banyaknya sumbu yang dapat diukur. Accelerometer bisa digunakan untuk mendeteksi percepatan untuk sumbu x, y dan z. Accelerometer ada yang tersedia dalam 1 , 2 dan 3 sumbu. c. Output Range Parameter ini merupakan spesifikasi dari jangkauan pengukuran percepatan yang dapat diukur oleh sensor dan biasanya dinyatakan dalam ±g. +1g menyatakan posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas. 0g menyatakan posisi diam sensor searah dengan arah horizontal bumi.+1g menyatakan posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas. d. Linearitas Selisih maksimum dari kurva antara tegangan yang dihasilkan dan gravitasi dengan garis lurus. e. Sensitivitas Ukuran seberapa banyak perubahan yang terjadi pada hasil output sensor berdasarkan perubahan percepatan yang dimasukan. Satuan dari sensitivitas adalah volts/g. a

13

Ada beberapa metode untuk melakukan pembacaan sudut kemiringan, yaitu: 1. Measuring Tilt Using One Axis Pada metode ini dapat menggunakan Persamaan (2.17) dan (2.18) untuk mengetahui nilai dari percepatan sumbu X dan kemiringan sudut dalam satuan radian. V outx  V offset Ax  ......................................................... (2.17) S   arcsin( Ax ) .............................................................. (2.18) Dimana: Ax = percepatan sumbu X dalam g (gravitasi) Θ = kemiringan (sudut) dalam radian S = sensitivitas dalam V/g 2. Measuring Tilt Using Two Axis Solution Pada metode ini untuk mengetahui nilai dari sumbu y dan sumbu z serta kemiringan sudut dapat menggunakan Persamaan (2.19), (2.20) dan (2.21). V outy  V offset ......................................................... (2.19) Ay  S V outz  V offset ......................................................... (2.20) Az  S   arctan(

Dimana: Ay Az Θ S

Ay ) ............................................................. (2.21) Az

= percepatan sumbu Y dalam g (gravitasi) = percepatan sumbu Z dalam g (gravitasi) = kemiringan (sudut) dalam radian = sensitivitas dalam V/g

3. Measuring Tilt Using Three Axis Solution Pada metode ini untuk mengetahui nilai percepatan sumbu X yang ada pada Accelerometer dapat menggunakan Persamaan (2.22), untuk mengetahui nilai percepatan sumbu Y yang ada pada Accelerometer dapat menggunakan Persamaan (2.23), untuk mengetahui nilai percepatan sumbu Z yang ada pada Accelerometer 14

dapat menggunakan Persamaan (2.24), dan untuk mengetahui nilai kemiringannya dapat menggunakan Persamaan (2.25), (2.26) dan (2.27). V outx  V offset ......................................................... (2.22) Ax  S V outy  V offset ......................................................... (2.23) Ay  S V outz  V offset ......................................................... (2.24) Az  S   Ax   →picth ...................................... (2.25)  Ay2  Az2      Ay  →roll ....................................... (2.26)   arctan  2 2   Ax  Az  2   2  Ax  Ay  →yaw ....................................... (2.27)   arctan  Az   

  arctan

Dimana: Ax Ay Az  , , S

= percepatan sumbu X dalam g (gravitasi) = percepatan sumbu Y dalam g (gravitasi) = percepatan sumbu Z dalam g (gravitasi) = kemiringan (sudut) dalam radian = sensitivitas dalam V/g

Pada dasarnya jika mengacu spesifikasi dari datasheet sensor seharusnya sudah dapat menghasilkan pembacaan kemiringan dalam satuan derajat yang sudah presisi. Tapi dikarenakan adanya beberapa kelemahan yang disebabkan oleh berbagai faktor seperti pengaruh suhu, mekanik dan umur (age) dari sensor sehingga menyebabkan adanya pembacaan dari sensor tidak akurat dan juga karena adanya ketidaklinearan dari sensor. Untuk menghilangkan ketidaklinearan sensor dan adanya kelemahan seperti yang diatas, maka perlu dilakukan kalibrasi (auto zero) agar pembacaan sensor lebih akurat. Ada beberapa metode untuk melakukan kalibrasi diantaranya: 1. Manual 0g X, Y, Z Full Range Calibration 2. Simple 0g X, Y, Z Calibration 15

3. Freefall Calibration 4. Simple 0g X, 0g Y, +1g Z Calibration Pada Tugas Akhir ini akan menggunakan metode pertama yaitu “Manual 0g X, Y, Z Full Range Calibration” dengan alasan metoda ini memberikan hasil yang lebih akurat meskipun dalam proses pengambilan data paling lama. Pada kalibrasi ini data ADC setiap sumbu X, Y dan Z diambil nilai 1g (earth gravitation atau one gravitation dan,-1g (berlawanan dengan gravitasi bumi), rata-rata dari kedua nilai tersebut merupakan nilai pada saat 0g (offset) sedangkan nilai selisih ADC antara 1g dengan -1g adalah Sensitivitas (S)). 2.2.3 Bluetooth Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi juga (Personal Arena Network/PDA) tanpa kabel, bluetooth menghubungkan dan dipakai untuk melakukan tukar menukar informasi di antara peralatan-peralatan elektronik. Bluetooth Module merupakan modul komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless. Bluetooth berfungsi untuk media komunikasi antar perangkat sehingga mempermudah pengiriman atau sharing file, audio bahkan video. Bluetooth sendiri sebenarnya diciptakan untuk menggatikan media kabel sebagai media perantara sehingga lebih praktis dan efisien. Bluetooth terdiri atas beberapa perakat pendukung seperti radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice codec. Perangkat - perangkat tersebut akan saling berhubungan satu sama lain sehingga bisa tercipta sebuah komunikasi. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan juga layer protokol fisik sedangkan Link manager akan melakukan aktivitas protokol tingkat tinggi, yaitu seperti melakukan link setup, autentikasi dan juga konfigurasi. Interface yang digunakan adalah serial RXD, TXD, VCC dan GND. Built in LED sebagai indikator koneksi Bluetooth. Tegangan input antara 3.6 ~ 6V. Arus saat unpaired sekitar 30mA, dan saat paired (terhubung) sebesar 10mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung dihubungkan ke berbagai macam mikrokontroler. Jarak efektif

16

jangkauan sebesar 10 meter, meskipun dapat mencapai lebih dari 10 meter, namun kualitas koneksi makin berkurang. Penggunaan Bluetooth diantaranya: 1. PC to PC File Transfer. 2. PC to PC File Synchonization. 3. PC to PC Mobile Phone. 4. Wirelees Headseat. 2.2.4 ADC (Analog to Digital Converter) pada Minimum System ATMega Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. 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. Dalam mikrokontroller terdapat proses ADC yang berfungsi sebagai mengkonversi data analog ke data digital. Analog to Digital Converter adalah suatu perangkat yang mengubah suatu data kontinu terhadap waktu (analog) menjadi suatu data diskrit terhadap waktu (digital). Proses yang terjadi dalam ADC adalah: 1. Pencuplikan 2. Pengkuantisasian 3. Pengkodean Pencuplikan adalah proses mengambil suatu nilai pasti (diskrit) dalam suatu data kontinu dalam satu titik waktu tertentu dengan periode yang tetap. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada ilustrasi Gambar 2.7 berikut:

Gambar 2.7 Proses Pencuplikan Pada ADC

17

Semakin besar frekuensi pen-cuplik-an, berarti semakin banyak data diskrit yang didapatkan, maka semakin cepat ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital. Peng-kuantisasi-an adalah proses pengelompokan data diskrit yang didapatkan pada proses pertama ke dalam kelompok-kelompok data. Kuantisasi, dalam matematika dan pemrosesan sinyal digital, adalah proses pemetaan nilai input seperti nilai pembulatan, Gambarnya adalah pada Gambar 2.8. Semakin banyak kelompok-kelompok dalam proses kuantisasi, berarti semakin kecil selisih data diskrit yang didapatkan dari data analog, maka semakin teliti ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital. Pengkodean adalah meng-kode-kan data hasil kuantisasi ke dalam bentuk digital (0/1) atau dalam suatu nilai biner yang ditunjukkan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.8 Proses Peng-kuatisasi-an Pada ADC

Gambar 2.9 Proses Pengkodean Pada ADC

18

Dengan: X1 = 11, X2 = 11, X3 = 10, X4 = 01, X5 = 01, X6 = 10. Secara matematis, proses ADC dapat dinyatakan dalam Persamaan: Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital Dengan Vref adalah jenjang tiap kelompok dalam proses kuantisasi,kemudian maksimal data digital berkaitan proses ke-3 (pengkodean). Sedangkan proses ke-1 adalah seberapa cepat data ADC dihasilkan dalam satu kali proses. F.

MIT APP Inventor 2 APP Inventor adalah sebuah aplikasi builder untuk membuat aplikasi yang berjalan di sistem operasi Android yang disediakan oleh googlelabs. App Inventor ini menggunakan teknik visual programming, berbentuk seperti susunan puzzle-puzzle yang memiliki logika tertentu. Pada Gambar 2.10 menunjukkan tampilan awal dari Sofware MIT APP Inventor 2, serta dijelaskan mengenai beberapa toolbar yang ada.

Gambar 2.10 Tampilan Awal Dari MIT APP Inventor

19

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

20

3 BAB III PERANCANGAN SISTEM PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini berisi tentang bagaimana tahapan yang dilakukan dalam perencanaan dan pembuatan Tugas Akhir. Penjelasan diawali dengan penjelasan block fungsional sistem secara keseluruhan, kemudian perancangan perangkat keras dan diakhiri dengan perangkat lunak. Adapun perancangan perangkat keras dilakukan pada perancangan mekanik dan elektronik yang ditampilkan pada Gambar 3.1. Adapun penjelasan dari diagram block pada Gambar 3.1 dan juga merupakan tahapan untuk merancang sistem, hasil dari sensor FSR dan Accelerometer akan diproses oleh ATMega 328 untuk diubah dari data analog ke data digital kemudian data hasil converter tersebut akan diolah kedalam program counter. Hasil dari counter akan ditampilkan ke Smartphone melalui Bluetooth HC-05 yang kemudian akan ditampilkan pada sistem Android. Aplikasi Android berfungsi sebagai interface, terdapat tombol-tombol untuk membantu pengguna pedometer dalam pengoperasiannya. Data dari tombol yang telah ditekan pada aplikasi Android akan dikirimkan ke mikrokontroler melalui Bluetooth HC-05. Untuk mendapatkan alat penghitung langkah kaki (pedometer) yang berjalan sesuai harapan, diperlukan bagian pokok, yaitu: 1. Sensor FSR, yang berfungsi untuk menetukan posisi telapak kaki bagian depan dan belakang (tumit). 2. Accelerometer, yang berfungsi untuk menentukan pergerakan dari kaki ketika diam dan bergerak. 3. ATMega 328, yang berfungsi untuk menyimpan program yang akan digunakan untuk menghitung langkah kaki seseorang yang sebenarnya. Port yang digunakan pada ATMega 328 ini adalah port analog, port input output, port Vin, port 5V, dan port GND. Accelerometer

Sensor FSR

ATMega 328

HC-05

Smartphone

ADC Android

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Wearable Pedometer

21

4. Modul Bluetooth HC 05, yang berfungsi untuk mengirimkan data yang diterima oleh ATMega 328 pada Smartphone. 5. Aplikasi Android, yang berguna untuk menampilkan data hasil penghitungan dari alat. Software yang digunakan untuk membuat aplikasi pedometer adalah MIT APP Inventor 2 6. Komunikasi serial, berfungsi untuk membaca dan mengirimkan data secara serial dari mikrokontroler ke Android maupun dari Android ke mikrokontroler. 7. Power supply, power supply digunakan untuk memberikan sumber pada tiap sensor dan minimum 3.1

Pembuatan Perangkat Mekanik Dalam perangkat mekanik, terdapat beberapa bagian yang harus dibuat untuk dapat bekerja dengan baik. Pembuatan perangkat mekanik pada sistem ini terbagi menjadi beberapa bagian diantaranya adalah desain alat serta perancangan alat. Berikut tahapan-tahapan pembuatan perangkat mekaniknya: 3.1.1 Desain Alat Desain alat sistem Wearable pedometer adalah dengan menggunakan media sepatu, untuk memberikan kenyaman dan kepraktisan pada pengguna. Serta keefektifan dari output sensor yang digunakan akan lebih akurat. Berikut merupakan desain alat dari sistem Wearable pedometer, pada Gambar 3.2 menunjukkan desain alat pada sepatu secara keseluruhan, pada Gambar 3.3 menunjukkan desain alas sepatu untuk tempat baterai, pada Gambar 3.4 menunjukkan desain alat bagian alas sepatu untuk peletakan sensor FSR, pada Gambar 3.5 menunjukkan desain sepatu bagian luar sepatu untuk tempat minimum sistem, bluetooth, dan sensor Accelerometer tampak atas, dan Gambar 3.6 menunjukkan desain alat bagian luar sepatu untuk tempat minimum sistem, bluetooth, dan sensor Accelerometer tampak samping.

22

Gambar 3.2 Desain Alat Pada Sepatu

Gambar 3.3 Bagian Alas Sepatu Untuk Tempat Baterai Li-Po

23

Gambar 3.4 Bagian Alas Sepatu Untuk Peletakkan Sensor FSR

Gambar 3.5 Bagian Luar Sepatu Untuk Tempat Minimum Sistem, Bluetooth Dan Sensor Accelerometer Tampak Atas

Gambar 3.6 Bagian Luar Sepatu Untuk Tempat Minimum Sistem, Bluetooth Dan Sensor Accelerometer Tampak Samping

24

Desain seperti diatas dapat diketahui bahwa output sensor Accelerometer pada sumbu Y akan lebih akurat, sehingga alat dapat membedakan antara jalan detempat, posisi kaki jinjit serta langkah kaki yang sebenarnya. Untuk menentukan perbedaan langkah tersebut Accelerometer tidak bekerja sendiri, Accelerometer dibantu dengan 2 sensor FSR yang diletakkan pada telapak kaki bagian belakang dan bagian depan sehingga dapat mengetahui posisi kaki yang sesungguhnya. 3.1.2 Perancangan Alat Pada proses ini akan dirancang suatu sistem Wearable pedometer dengan menggunakan beberapa komponen yang dibutuhkan seperti Bluetooth HC-05, Accelerometer, sensor FSR, regulator AMS 1117 pada Minimum Sistem ATMega 328 dengan supply Baterai Li-Po 7,4 volt dengan kapasitas 1000 maH. Diagram block dari perancangan sistem dapat dilihat pada Gambar 3.7. Setelah proses penggabungan komponen seperti pada Gambar 3.7 maka akan dibuat jalur pada PCB polos dengan menggunakan komponen SMD untuk meminimalkan ukuran dari Minimum system yang akan digunakan. Hasil dari wiring menggunakan Software eagle pada Gambar 3.8 dan board dari sistem tersebut ditunujukkan pada Gambar 3.9. Accelerometer

Supply 7,4 v

Regulator AMS 1117

ATMega 328 Sensor FSR

Smartphone

Bluetooth HC-05

Gambar 3.7 Diagram Blok Dari Perancangan Alat Pedometer

25

Gambar 3.8 Skematik Dari Sistem Pedometer

Gambar 3.9 Board Dari Sistem Pedometer

26

3.2

Pembuatan Perangkat Elektronik Dalam perangkat elektronik, terdapat beberapa elemen yang harus disusun untuk dapat menentukan Jumlah langkah kaki yang sebenarnya pada seseorang. Pada Gambar 3.10 menunjukakan konfigurasi letak pin ATMega 328 dimana komponen ini merupakan komponen utama dari sistem wearable pedometer. ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain: 1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan. 2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB. 3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output. 4. 32 x 8-bit register serba guna. 5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS. 6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader. 7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

Gambar 3.10 Letak Pin ATMega

27

3.2.1 Wiring Bluetooth HC 05 Dengan Minimum System ATMega 328 Bluetooth merupakan media penghubung antara Smartphone Android dengan AT Mega 328 dan sensor fsr serta Accelerometer. Modul Bluetooth yang digunakan adalah tipe HC-05 yang dapat berkomunikasi secara dua arah. Bluetooth Module HC-05 merupakan modul komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless. Berikut merupakan bentuk fisik serta konfigurasi pin pada modul Bluetooth HC-05 dapat dilihat pada Gambar 3.11. Wiring Bluetooth dengan Minimum Sistem ATMega 328 yang ada pada Tugas Akhir ini adalah meliputi wiring pada sisi transmitter dan receiver. Berikut adalah letak port pada Bluetooth HC 05 yang disebutkan pada Gambar 3.12 dan wiring Bluetooth HC 05 dengan ATMega 328 yang disebutkan pada Gambar 3.13.

Gambar 3.11 Bentuk Fisik Modul Bluetooth HC 05

Gambar 3.12 Letak Pin Bluetooth HC 05

28

Gambar 3.13 Wiring Bluetooth HC 05 Dengan ATMega 328

i. Port ATMega 328 ke Pin TX Bluetooth HC 05 Apabila Bluetooth HC 05 tersebut berfungsi sebagai transmitter, pin TX akan terus dalam posisi low sampai Arduino memerintahkan untuk mengirimkan data. Apabila data sudah terkirim dan Bluetooth HC 05 tidak sedang melakukan transmit data, Bluetooth HC 05 tersebut akan kembali low. ii. Port 2 ATMega 328 ke pin RX Bluetooth HC 05 Apabila Bluetooth HC 05 tersebut berfungsi sebagai receiver, pin RX ini akan terus dalam posisi high baik dalam keadaan menerima data ataupun tidak. iii. Port 7 ATMega 328 ke pin VCC Bluetooth HC 05 VCC pada Bluetooth HC 05 diberi tegangan 5 Volt pada ATMega 328, Bluetooth HC 05 bekerja pada tegangan berkisar antara 5 volt. iv. Port 8 ATMega 328 ke pin Gnd Bluetooth HC 05 3.2.2 Wiring Rangkaian Antara Sensor FSR Dan ATMega 328 Sensor FSR adalah sebuah sensor tekanan yang akan memiliki resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan besarnya pressure atau tekanan yang diberikan pada area sensornya. Sensor ini berfungsi sebagai indikator bahwa seseorang sedang menapakkan telapak kaki atau tidak . Berikut ini adalah Wiring sensor FSR dengan ATMega 328 yang disebutkan pada Gambar 3.15 serta Bentuk Fisik Sensor FSR pada Gambar 3.14. 29

Gambar 3.14 Bentuk Fisik Sensor FSR

Gambar 3.15 Wiring Rangkaian Sensor Dengan Minimum Sistem ATMega 328

i. Port 5V ATMega 328 ke kaki Positif pada FSR ii. Port GND ATMega 328 ke kaki Ground pada FSR iii. Port A0 ATMega 328 ke Kaki ground sesudah dipasang resistor pull down. Port analog berfungsi sebagai ADC (Analog to Digital Converter). iv. Port A1 ATMega 328 ke kaki ground sesudah dipasang resistor pull down ke dua. 3.2.3 Wiring Accelerometer Dengan ATMega 328 Pada Tugas Akhir ini menggunakan sensor accelerometer MPU 6050 yang merupakan produk dari Digital Devices yang mampu mengukur percepatan dalam 3 sumbu yaitu sumbu x, y dan z. Spesifikasi dari sensor ini ditunjukkan pada Tabel 3.1. Penggunaan accelerometer sebagai tilt sensor tergantung pada sumbu yang digunakan terhadap gravitasi bumi, ditunjukkan pada Gambar 3.16. 30

Tabel 3.1

Spesifikasi Sensor Accelerometer

Gambar 3.16 Accelerometer Sebagai Tilt Sensor

Accelerometer berfungsi sebagai pendeteksi seseorang berpindah tempat dari posisi awal ke posisi selanjutnya. Perpindahan posisi tersebut merupakan salah satu indikator seseorang melangkah. Sebuah Accelerometer memiliki spesifikasi dasar sebagai berikut: 1. I/O = Analog / digital 2. Jumlah sumbu 3. Sensitivitas (tegangan output per g) 4. Dynamic range 31

5. Bandwidth 6. Stabilitas amplitudo 7. Massa Spesifikasi Dinamis : 1. Sensitivitas 2. Toleransi sensitivitas 3. Noise 4. Amplitudo puncak 5. Respon frekuensi 6. Resonansi frekuensi 7. Temperature output dari sensitivitas 8. Range temperatur output Spesefikasi Elektrik: 1. Tegangan input 2. Arus input 3. Tegangan bias 4. Waktu yang diperluakan untuk menyalakan Accelerometer 5. Pelindung Spesifikasi Mekanikal : 1. Range temperatur 2. Berat 3. Material untuk sensor 4. Desain sensor 5. Material pelapis (casing) Berikut adalah letak pin pada Accelerometer yang disebutkan pada Gambar 3.17 dan wiring Accelerometer dengan ATMega 328 yang disebutkan pada Gambar 3.18.

Gambar 3.17 Letak Pin Accelerometer

32

Gambar 3.18 Wiring Accelerometer Dengan Minimum Sistem AT-Mega 328

i. ii. iii. iv. v. vi.

Port Analog 4 ATMega 328 ke Pin SDA Accelerometer Port Analog 5 ATMega 328 ke Pin SCL Accelerometer Port 7 ATMega 328 ke Pin VCC Accelerometer Port 8 ATMega 328 ke Pin GND Accelerometer Port 22 ATMega 328 ke Pin AD0 Accelerometer Port 3 ATMega 328 ke Pin INT Accelerometer

3.2.4 Baterai Li-Po Rangkaian terminal baterai Li-Po (Lithium Polimer) digunakan untuk menyediakan tegangan DC yang berfungsi untuk seluruh kebutuhan sumber energi pada alat yang akan digunakan. Untuk alat yang dibuat, digunakan 1 buah baterai Li-Po dengan kapasitas 1000 maH dengan 2 buah cell. Setiap cell baterai Li-Po memiliki tegangan keluaran sebesar 3,2-3,7 Volt, sehingga apabila baterai memiliki 2 cell maka tegangan keluaran dari baterai Li-Po adalah (3,7x2) = 7,4 Volt. Struktur baterai Li-Po dapat dilihat pada Gambar 3.19 dan wiring baterai dengan Minimum system ATMega 328 dan Regulator AMS 1117 dapat dilihat pada Gambar 3.20.

33

Gambar 3.19 Struktur Baterai Li-Po

Gambar 3.20 Wiring Baterai Dengan Minimum System ATMega 328 Dan Regulator AMS 1117

Pada rangkaian minimum system ATMega 328 membutuhkan sumber tegangan 5 volt dan untuk setiap komponen yang menjadi beban pada Minimum Sistem seperti Bluetooth dan Accelerometer, sehingga perlu lah rangkaian regulator AMS 1117 karena nilai output dari regulator tersebut adalah 5 volt. Pada Gambar 3.21 merupakan rangkaian dari AMS 1117 dengan output 5 volt:

34

Gambar 3.21 Rangkaian AMS 1117 5v Dan 3,3 v

3.3

Pembuatan Perangkat Lunak Pembuatan perangkat lunak pada sistem ini terbagi menjadi beberapa bagian diantaranya adalah pembuatan flowchart, program transmitter dan receiver, program Accelerometer, program pembacaan sensor FSR dan program Android. 3.3.1 Pembuatan Flowchart Flowchart Program dari Sistem Wearable Pedometer Dengan Display Pada Sistem Android ini dapat dilihat pada Gambar 3.22. Adapun penjelasan flowchart dari sistem wearable pedometer yaitu adanya instruksi dari pengguna dengan menekan tombol pada aplikasi Android yang akan dibaca dan diproses oleh mikrokontroler. Setelah itu mikrokontroler akan menuliskan data yang telah di proses dan ditampilkan kembali pada Android.

35

Gambar 3.22 Flowchart Dari Sistem Pedometer

36

3.3.2 Program Transmitter Receiver Pada Gambar 3.23 yang merupakan program inisialisasi awal dari program transmitter dan receiver. Dari Gambar 3.23 terdapat inisialisasi langkah dan langkah 2 sebagai program transmitter, digunakan tipe data unsigned int karena untuk hasil pembacaan langkah membutuhkan nilai bilangan positif dan harus bisa lebih dari 10.000. Sedangkan inisialisasi readString sebagai program receiver, digunakan fungsi String karena data yang akan diterima berupa teks. Selanjutnya adalah program pada bagian void setup untuk transmitter dan receiver. Berikut adalah Gambar 3.24 yang merupakan program pada void setup. Pada Gambar 3.24 terdapat perintah Serial.begin untuk menentukan besarnya baudrate yang akan digunakan pada saat komunikasi serial, baudrate yang akan digunakan adalah 115200. Perintah pinMode digunakan untuk menentukan suatu pin microcontroller akan digunakan sebagai input atau output. Pada program diatas pin13 digunakan sebagai output. Kemudian untuk program pada bagian void loop seperti pada Gambar 3.25 dan Gambar 3.26.

Gambar 3.23 Program Inisialisasi Awal

Gambar 3.24 Program Pada Void Setup

Gambar 3.25 Program Receiver Pada Bagian Void Loop

37

Gambar 3.25 merupakan program untuk menerima data secara serial dimana saat terdapat data pada buffer penerima maka data tersebut akan dibaca dan dimasukkan pada variable c. Setelah itu variable readString yang telah di deklarasikan pada awal program akan diisi data yang terdapat pada variable c secara terus menerus, sehingga microcontroller akan melakukan proses pembacaan data secara terus menerus. Gambar 3.26 merupakan program untuk mengirim data secara serial. Perintah Serial.println digunakan untuk mengirim data secara serial. Data yang dikrim adalah data pada variable langkah2 yang telah dideklarasikan pada awal program. 3.3.3 Program Sensor FSR Untuk program sensor FRS (Force Sensitive Resistor) hanya berupa deklarasi yang ada pada program bagian void loop. Berikut ini adalah Gambar 3.27 yang merupakan program untuk sensor FSR.

Gambar 3.26 Program Transmitter Pada Bagian Void Loop

Gambar 3.27 Program Sensor FSR

38

Pada Gambar 3.27 terdapat deklarasi fsr1 dan fsr0 dengan tipe data int yang merupakan data numerik. Perintah analogRead digunakan untuk membaca data analog pada pin yang digunakan sebagain input sensor. Pin yang digunakan adalah pin A1 dan pin A0. 3.3.4 Program Accelerometer Terdapat 3 bagian untuk program Accelerometer, yaitu bagian deklarasi awal, bagian kalibrasi, dan bagian untuk rumus Accelerometer itu sendiri. Untuk progam deklarasi awal dapat dilihat pada Gambar 3.28. Pada Gambar 3.28 terdapat perintah #include yang digunakan untuk memanggil library suatu program. Library yang dipanggir adalah Wire.h yang merupakan library untuk program komunikasi data I2C. Selanjtnya dilakukan deklarasi awal untuk variable yang akan digunakan dalam proses pembacaan data dari Accelerometer seperti pada Gambar 3.29.

Gambar 3.28 Program Deklarasi Awal Accelerometer

Gambar 3.29 Program Kalibrasi Accelerometer

39

Pada Gambar 3.29 diatas merupakan program unntuk melakukan kalibrasi pada sensor Accelerometer yang menggunakan fungsi void kalibrasi ( ). Fungsi ini nantinya akan dipanggil pada program utama yang ada di bagian void loop. Perintah for digunakan untuk melakukan perulangan, dengan adanya perulangan maka perintah selanjutnya akan terus diulang sampai nilai yang telah ditentukan. Perintah Wire.beginTransmission ( ) digunakan untuk memulai proses transmisi data I2C, perintah Wire.send ( ) digunakan untuk mengirim data secara I2C, perintah Wire.EndTransmission digunakan untuk mengakhiri proses transmisi data. Untuk perintah Wire.requestFrom ( ) digunakan untuk melakukan proses permintaan total dari register yang akan digunakan dan perintah Wire.receive ( ) digunakan untuk menerima data yang terdapat pada register Accelerometer dan memasukkan data tersebut kedalam suatu variable. Gambar 3.30 merupakan program dari rumus untuk mengolah output yang telah dibaca dari acceleromer. Untuk perintah yang digunakan hampir sama seperti perintah yang ada pada program kalibrasi Accelerometer, hanya saja pada program ini terdapat rumus untuk perhitungan yang berbeda.

Gambar 3.30 Program Accelerometer

40

3.3.5 Program Android Display yang akan menampilkan hasil perhitungan dari sistem ini adalah pada display Android. Tampilan atau fitur dari aplikasi sistem wearable pedometer yaitu terdapat tombol on / off untuk koneksi bluetooth, terdapaat display untuk jumlah langkah kaki, terdapat kolom untuk memasukkan batas langkah kaki yang didinginkan, terdapat tombol start untuk memulai proses penghitungan langkah, terdapat tombol reset untuk mengembalikan setting pada kondisi awal, dan terdapat indikator yang akan berubah jika jumlah langkah kaki telah memenuhi batas. Tampilan awal dari apliksi sistem wearable pedometer dapat dilihat pada Gambar 3.31. Dari aplikasi Android pada Gambar 3.31 terdapat button on untuk mengkoneksikan Smartphone dengan sistem Wearable pedometer sistem serta button off untuk memutuskan komunikasi antara Smartphone dengan hardware. Adapun block diagram program yang dibuat adalah seperti pada Gambar 3.32. Serta terdapat button Start untuk memulai penghitungan langkah kaki seseorang dengan mengirimkan perintah start pada minimum System ATMega 328 setelah Bluetooth Smartphone telah dikoneksikan dengan modul Bluetooth HC-05. Adapun block diagram program yang dibuat adalah seperti pada Gambar 3.33.

Gambar 3.31 Program Aplikasi Android

41

Gambar 3.32 Block Diagram Untuk Connect Dan Disconnect Bluetooth

Gambar 3.33 Block Diagram Untuk Memulai Penghitungan Langkah Kaki

Setelah menekan button start maka sistem akan memproses output dari sensor serta menampilkan hasil counter dari sistem tersebut, program yang berfungsi untuk memproses data tersebut dan menampilkan hasil counter block diagram program yang ditunjukkan pada Gambar 3.34. Dari diagram block pada Gambar 3.34 dapat diketahui bahwa data yang dikirim oleh minimum system ATMega 328 akan di convert pada type data number kemudian akan dikelompokkan pada setiap kemungkinan yang ada. Pengguna dari sistem wearable pedometer ini akan memasukkan nilai yang akan digunakan sebagai batasan dari nilai langkah yang diinginkan. Saat jumlah nilai langkah kaki telah mencapai nilai yang ditentukan, smartphone Android akan menampilkan indikator berhenti. Dalam aplikasi Android juga terdapat tampilan jarak yang telah ditempuh dan kalori yang telah terbuang oleh 42

pengguna sistem wearable pedometer. Program yang terakhir adalah button reset yaitu berfungsi untuk mereset semua sistem ke kondisi awal dengan mengirimkan perintah reset pada Minimum System ATMega 328. Adapun block diagram program yang dibuat adalah seperti pada Gambar 3.35.

Gambar 3.34 Block Diagram Sistem Pedometer

Gambar 3.35 Block Diagram Untuk Reset Sistem Pedometer

43

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

44

4 BAB IV HASIL PENGUJIAN SISTEM HASIL PENGUJIAN SISTEM Bab ini dibagi menjadi tiga bagian. Pada bagian pertama dijelaskan mengenai hasil analisa dari setiap sensor yang digunakan pada alat pedometer serta hasil simulasi dari penghitungan sistem Wearable pedometer. Pada bagian kedua akan membandingkan dengan hasil penghitungan pedometer lain. Dan bagian yang terakhir akan dijelaskan mengenai hasil implementasi sistem Wearable pedometer pada media yang akan digunakan yaitu sepatu sport. Pada implementasi, mekanisme penghitungan langkah kaki dengan penguji alat diharuskan jalan kaki biasa, jongkok, jalan ditempat serta jinjit. Untuk menguji ketahanan alat, dilakukan mekanisme jalan cepat dan lari, selain itu juga akan dilakukan uji katahanan sumber dari alat pedometer. 4.1 Hasil Analisa Dari Pengujian Setiap Komponen 4.1.1 Pengujian Sensor FSR Pada sistem ini Sensor FSR berfungsi sebagai indikator bahwa seseorang sedang menapakkan telapak kaki atau tidak. Data diambil dari beberapa orang dengan berat badan yang berbeda sehingga didapatkan nilai ADC nya. Jika FSR dikenai berat suatu benda nilai resistansinya terus berkurang. Pengambilan data pada FSR menggunakan rangkaian pembagi tegangan, dalam pembacaan ADC 2 sensor FSR hasil data yang didapatkan hampir sama. Untuk pengujian sensor FSR dapat menggunakan rangkaian pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Rangkaian Sensor FSR

45

RM yang dipasang sebesar 10k ohm, Vout dari rangkaian tersebut akan disambungkan dengan pin analog pada minimum system ATMega 328 yang telah diisi dengan program ADC. Pembacaan ADC dilakukan dengan menggunakan serial monitor. Hasil pengujian sensor FSR yang dilakukan dari beberapa orang dengan berat badan yang berbeda sehingga didapatkan nilai ADC nya dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan didapatkan grafik pada Gambar 4.2. Tabel 4.1

Hasil Pembacaan ADC Dengan Sensor FSR

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Berat Badan (kg) 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

46

ADC 840,97858 841,57164 842,16470 842,75775 843,35081 843,94387 844,53693 845,12999 845,72304 846,31610 846,90916 847,50222 848,09527 848,68833 849,28139 849,87445 850,46750 851,06056 851,65362 852,24668 852,83973 853,43279 854,02585 854,61891

Dari hasil pembacaan ADC dari sensor FSR dapat diketahui bahwa output dari sensor FSR adalah linier. Tujuan dari pengambilan data perbandingan ADC dengan berat badan seseorang adalah untuk mengetahui respon dari sensor FSR ketika digunakan pda sistem pedometer, sehingga ketika sensor FSR mendapat tekanan dengan berat dibawah 45kg maka data dari sensor tersebut tidak terhitung oleh sistem 4.1.2 Pengujian Sensor Accelerometer Pembacaan data Accelerometer pada tiap sumbunya memiliki perbedaan, baik dalam posisi sensor maupun dari pergerakan sensornya. Pada Gambar 4.3 merupakan masing-masing sumbu dari Accelerometer:

Gambar 4.2 Grafik Hasil Pembacaan ADC Dari Sensor FSR

Gambar 4.3 Koordinat Dari 3 Axis Accelerometer

47

Pada pengujian posisi sudut dari modul Accelerometer dilakukan dengan cara menghubungkan pin dari Accelerometer dengan minimum system AT Mega328 sesuai dengan ketentuan dengan program untuk membaca output dari accelerometer melalui serial monitor. Jika output sudah dapat terbaca maka dilakukan pengujian menggunakan busur derajat. Sensor Accelerometer digerakkan sesuai dengan sudut yang diinginkan. Hasil pembacaan posisi sudut dari sensor Accelerometer diketahui bahwa nilai batas dari output Accelerometer adalah -16000 sampai 16000 dapat dilihat pada Tabel 4.2. Hasil koordinat dari Accelerometer yang didapatkan dapat dilihat pada Gambar 4.4. Dari pengujian Accelerometer yang diletakkan pada punggung kaki didapatkan perbedaan dari tiap pergerakannnya, dari pengujian tersebut didapatkan variable untuk posisi awal (X0, Y0, Z0) dan posisi akhir (Xt, Yt, Zt). Seseorang dikatakan melangkah dan berpindah posisi ketika X0 = Xt,Y0 ≠ Yt, dan Z0 = Zt atau X0 ≠ Xt,Y0 ≠ Yt, dan Z0 ≠ Zt sehingga sumbu yang digunakan dan diproses dalam penghitungan langkah kaki adalah sumbu X, Y, dan Z. Data yang ada pada Tabel 4.3 akan digunakan dalam program untuk menentukan apakah seseorang dikatakan berpindah tempat atau tidak. Tabel 4.2

Data Yang Didapat Dari Accelerometer Sumbu X Sumbu Y 900 ke belakang 16000 0 900 ke depan -16000 0 900 ke bawah 1300 300 900 ke atas -300 16000 900 ke kanan -300 16000

Sumbu Z 300 14000 -16000 -1700 -1500

Y= (16000) Z= (16000)

Belakang

X= (-16000)

X= (16000) Depan Z= (-16000)

Y= (-16000)

Gambar 4.4 Posisi Pembacaan Sensor Dari Accelerometer

48

Tabel 4.3 Data Uji Coba Sensor Accelerometer Pada Punggung Kaki Sumbu Jalan Jinjit Mengayun Melangkah Accelerometer Cepat Sumbu X X0 = Xt X0 = Xt X0 = Xt X0 ≠ Xt Sumbu Y Y0 = Yt Y0 ≠ Yt Y0 ≠ Yt Y0 ≠ Yt Sumbu Z Z0 ≠ Zt Z0 ≠ Zt Z0 = Zt Z0 ≠ Zt

4.1.3 Pengujian Modul Bluetooth HC-05 Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui jarak jangkauan yang mampu dicapai oleh modul Bluetooth HC-05 untuk melakukan komunikasi antara 2 perangkat, yaitu antara Minimum system AT-Mega 328 dengan Android. Pengujian jarak dilakukan dengan dua kondisi, yaitu komunikasi antar Bluetooth tanpa halangan dan dengan menggunakan halangan. Hasil pengukuran dapat pada Tabel 4.4 di bawah ini. Pada Tabel 4.4 dapat disimpulkan bahwa jarak yang dapat dijangkau oleh Bluetooth tipe HC-05 tanpa menggunakan penghalang mampu mencapai jarak 25 meter. Dimana pada jarak 0 sampai 25 meter Android masih dapat menerima data dengan baik, sedangkan jika jaraknya 25 sampai 35 perangkat masih terhubung namun koneksinya jelek (data yang diterima oleh Android tersendat dan tidak dapat berjalan dengan baik.). Dan jika jarak lebih dari dari 35 meter Android tidak dapat menerima data (koneksi terputus). Pengujian dengan halangan dilakukan di dua ruangan berbeda yaitu arduino yang dihubungkan dengan modul Bluetooth HC-05 yang bertugas mengirim data berada ruang A dan Android yang bertugas menerima data dari arduino berada diruang B. Jarak terjauh yang dapat dijangkau oleh Bluetooth jika berbeda ruangan adalah sejauh 10,4 meter saja. Untuk data pengujian jarak Bluetooth dengan halangan ditunjukkan pada Tabel 4.5.

49

Tabel 4.4

Pengujian Jarak Bluetooth HC-05 Tanpa Halangan

Jarak (meter)

Kondisi

Status

5

Tanpa Halangan

Terhubung

10

Tanpa Halangan

Terhubung

15

Tanpa Halangan

Terhubung

20

Tanpa Halangan

Terhubung

25

Tanpa Halangan

Terhubung

30

Tanpa Halangan

Koneksi Jelek

35

Tanpa Halangan

Koneksi Jelek

>35

Tanpa Halangan

Tidak Terhubung

Tabel 4.5

Pengujian Jarak Bluetooth HC-05 Dengan Halangan

Jarak (meter)

Kondisi

Status

1

Dengan Halangan

Terhubung

6

Dengan Halangan

Terhubung

10

Dengan Halangan

Terhubung

>10

Dengan Halangan

Tidak Terhubung

50

4.2

Pengujian Dari Sistem Wearable Pedometer Untuk mengetahui hasil perhitungan yang lebih akurat Implementasi dari sistem Wearable pedometer ini dilakukan melalui beberapa media, diantaranya dengan menggunakan Ankle Support pada Gambar 4.5, sepatu biasa pada Gambar 4.6 dan sepatu Sport pada Gambar 4.7.

Gambar 4.5 Uji Coba Sistem Pada Ankle Support

Gambar 4.6 Uji Coba Sistem Pada Sepatu Biasa

51

Dalam pengujian sistem melalui beberapa media dapat diketahui bahwa melalui media sepatu sport lebih akurat karena peletakkan dari sensor yang digunakan mempengaruhi dari nilai penghitungan langkah kaki seseorang saat melangkah. Selain lebih akurat dibandingkan dengan media yang lain, melalui media sepatu sport lebih efisien dan lebih efektif saat digunakan. Pada Tabel 4.6 merupakan data dari pembacaan pedometer Wearable. Pengujian alat pedometer Wearable ini dilakukan pada beberapa orang, sehingga didapatkan data penghitungan langkah kaki yang cukup beragam. Keberagaman data tersebut dipengaruhi oleh model jalan kaki dari setiap orang yang berbeda, serta ukuran kaki seseorang juga berpengaruh terhadap kepekaan dari sensor FSR yang ada pada sepatu. Setelah didapatkan data seperti pada Tabel 4.6 dapat diketahui persentase Error dari setiap orang yang menggunakan pedometer Wearable ini pada Tabel 4.7.

Gambar 4.7 Uji Coba Sistem Pada Sepatu Sport Tabel 4.6

No 1 2 3 4 5

Hasil Data Dari Pembacaan Sistem Wearable Pedometer

Nilai Referensi 5 10 15 20 25

Orang 1 5 9 15 19 25

Sistem Wearable Pedometer Orang 2 Orang 3 Orang 4 5 5 5 5 9 11 6 11 9 11 15 20 25 23 22 52

Orang 5 5 10 14 19 21

Lanjutan Tabel 4.6 Hasil Data Dari Pembacaan Sistem Wearable Pedometer

No 6 7 8 9 10

Nilai Referensi 30 35 40 45 50

Tabel 4.7

Orang 1 31 36 40 45 47

Sistem Wearable Pedometer Orang 2 Orang 3 Orang 4 29 27 29 33 33 32 40 37 33 42 41 40 49 48 49

Orang 5 19 31 31 32 40

Hasil Presentase Error Dari Sistem Wearable Pedometer

Nilai No Referensi 1 5 2 10 3 15 4 20 5 25 6 30 7 35 8 40 9 45 10 50 Rata-Rata Error Rata-Rata Error Alat

Orang 1 0,00 10,00 0,00 5,00 0,00 3,33 2,86 0,00 0,00 6,00 2,72

Error Sistem Wearable Pedometer (%) Orang 2 Orang 3 Orang 4 Orang 5 0,00 0,00 0,00 0,00 50,00 10,00 10,00 0,00 60,00 26,67 40,00 6,67 45,00 25,00 0,00 5,00 0,00 8,00 12,00 16,00 3,33 10,00 3,33 36,67 5,71 5,71 8,57 11,43 0,00 7,50 17,50 22,50 6,67 8,89 11,11 28,89 2,00 4,00 2,00 20,00 17,27 10,58 10,45 14,72 11,15

4.3

Hasil Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Pedometer Lain Pada pengujian sistem pedometer Wearable ini akan dibandingkan dengan penghitungan pedometer lain, seperti pada pedometer yang ada di Smartwatch dan pedometer merek cina. Sehingga dapat diketahui perhitungan langkah kaki seseorang yang dihitung dari media penghitung langkah kaki yang berbeda.

53

4.3.1 Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Smartwatch Pedometer Pada pengambilan data langkah kaki seseorang dengan menggunakan Smartwatch pedometer dapat diketahui melalui Tabel 4.8. Dari hasil penghitungan langkah kaki menggunakan Smartwatch pedometer diketahui bahwa pembacaan langkah kaki seseorang dihitung melalui pergerakan dari tangan ketika berjalan, sehingga ketika posisi tangan digerakkan meskipun posisi tubuh dan kaki tidak dalam keadaan melangkah, maka pedometer tersebut tetap mengitung pergerakan tersebut dalam satuan langkah. Setelah didapatkan data seperti pada Tabel 4.8 dapat diketahui persentase Error dari setiap orang yang menggunakan Smartwatch pedometer ini yang ditampilkan pada Tabel 4.9. Tabel 4.8 No

Hasil Penghitung Langkah Kaki Seseorang Dengan Smartwatch Pedometer Smartwatch Pedometer Nilai Referensi Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Orang 5

1

5

6

7

5

0

0

2

10

14

6

8

9

11

3

15

16

5

11

9

0

4

20

20

20

0

18

0

5

25

24

22

0

23

0

6

30

27

32

26

7

14

7

35

34

32

32

24

10

8

40

28

31

37

41

0

9

45

38

47

45

39

9

10

50

46

52

45

45

42

Tabel 4.9

No 1 2 3 4 5

Hasil Presentase Error Dari Smartwatch Pedometer

Nilai Referensi 5 10 15 20 25

Orang 1 20,00 40,00 6,67 0,00 4,00

Error Smartwatch (%) Orang 2 Orang 3 Orang 4 40,00 0,00 100,00 40,00 20,00 10,00 66,67 26,67 40,00 0,00 100,00 10,00 12,00 100,00 8,00 54

Orang 5 100,00 10,00 100,00 100,00 100,00

Lanjutan Tabel 4.9

6 30 7 35 8 40 9 45 10 50 Rata-Rata Error Rata-Rata Error Alat

Hasil Presentase Error Dari Smartwatch Pedometer 10,00 6,67 13,33 76,67 53,33 2,86 8,57 8,57 31,43 71,43 30,00 22,50 7,50 2,50 100,00 15,56 4,44 0,00 13,33 80,00 8,00 4,00 10,00 10,00 16,00 13,71 20,48 28,61 30,19 73,08 33,21

4.3.2 Perbandingan Sistem Wearable Pedometer Dengan Pedometer Merek Cina Pada pengambilan data langkah kaki seseorang dengan menggunakan pedometer merek cina dapat diketahui melalui Tabel 4.10 Dari hasil penghitungan langkah kaki menggunakan pedometer merek cina diketahui bahwa pembacaan langkah kaki seseorang dihitung melalui pergerakan pinggang (pedometer diletakkan pada pinggang saat pengambilan data) , sehingga ketika posisi kaki digerakkan diluar gerakkan melangkah seperti mengikat tali sepatu, jongkok, atau terkena guncangan, maka pedometer tersebut tetap mengitung pergerakan tersebut dalam satuan. Setelah didapatkan data seperti pada Tabel 4.10 dapat diketahui persentase Error dari setiap orang yang menggunakan modul pedometer ini yang akan ditunjukkan pada Tabel 4.11. Hasil perbandingan data yang terbaca dari beberapa pedometer yang digunakan untuk menghitung langkah kaki seseorang, dapat diketahui bahwa nilai Error dari alat pedometer Wearable lebih kecil daripada Smartwatch pedometer dan pedometer merek cina. Sehingga pedometer Wearable pembacaan datanya lebih akurat dibandingkan dengan Smartwatch pedometer dan modul pedometer. Dimana untuk mengetahui nilai Error dari suatu sistem dapat menggunakan Persamaan:

55

Tabel 4.10

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hasil Penghitung Langkah Kaki Seseorang Dengan Pedometer Merek Cina

Nilai Referensi 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tabel 4.11

Orang 1 7 12 18 23 27 37 37 45 51 56

Pedometer Merek Cina Orang 2 Orang 3 Orang 4 6 3 7 15 7 11 16 11 14 24 10 20 23 17 28 36 15 30 38 14 36 38 51 41 52 53 45 58 56 52

Orang 5 5 11 16 22 27 30 37 41 49 53

Hasil Presentase Error Dari Pedometer Merek Cina

Nilai No Referensi 1 5 2 10 3 15 4 20 5 25 6 30 7 35 8 40 9 45 10 50 Rata-Rata Error Rata-Rata Error Alat

Orang 1 40,00 20,00 20,00 15,00 8,00 23,33 5,71 12,50 13,33 12,00 16,99

Error Pedometer Merek cina (%) Orang 2 Orang 3 Orang 4 20,00 40,00 40,00 50,00 30,00 10,00 6,67 26,67 6,67 20,00 50,00 0,00 8,00 32,00 12,00 20,00 50,00 0,00 8,57 60,00 2,86 5,00 27,50 2,50 15,56 17,78 0,00 16,00 12,00 4,00 16,98 34,59 7,80 16,43

56

Orang 5 0,00 10,00 6,67 10,00 8,00 0,00 5,71 2,50 8,89 6,00 5,78

Tabel 4.12

Hasil Perbandingan Data Dari Pembacaan Alat Pedometer

Sistem Wearable Pedometer

Pedometer Merk Cina

Pedometer Smartwatch U9

No

nilai referensi

orang 1

orang 2

orang 3

orang 4

orang 5

orang 1

orang 2

orang 3

orang 4

orang 5

orang 1

orang 2

orang 3

orang 4

orang 5

1

5

5

5

5

5

5

7

6

3

7

5

6

7

5

0

0

2

10

9

5

9

11

10

12

15

7

11

11

14

6

8

9

11

3

15

15

6

11

9

14

18

16

11

14

16

16

5

11

9

0

4

20

19

11

15

20

19

23

24

10

20

22

20

20

0

18

0

5

25

25

25

23

22

21

27

23

17

28

27

24

22

0

23

0

6

30

31

29

27

29

19

37

36

15

30

30

27

32

26

7

14

7

35

36

33

33

32

31

37

38

14

36

37

34

32

32

24

10

8

40

40

40

37

33

31

45

38

51

41

41

28

31

37

41

0

9

45

45

42

41

40

32

51

52

53

45

49

38

47

45

39

9

10

50

47

49

48

49

40

56

58

56

52

53

46

52

45

45

42

Dari Tabel 4.12 dapat diketahui hasil perbandingan jumlah langkah kaki yang telah ditempuh oleh seseorang saat menggunakan pedometer yang berbeda. Dari hasil perbandingan nilai relevansi dengan langkah kaki seseorang dapat diketahui presentase error dari setiap alat.

57

Tabel 4.13 No

Hasil Perbandingan Error Dari Pembacaan Alat Pedometer

Nilai Referensi

Error Sistem Wearable Pedometer (%)

Error Pedometer M erk Cina (%)

Error Pedometer Smartwatch U9 (%)

Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Orang 5 Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Orang 5 Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Orang 5

1

5

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

40,00

20,00

40,00

40,00

0,00

20,00

40,00

0,00

100,00

2

10

10,00

50,00

10,00

10,00

0,00

20,00

50,00

30,00

10,00

10,00

40,00

40,00

20,00

10,00

10,00

3

15

0,00

60,00

26,67

40,00

6,67

20,00

6,67

26,67

6,67

6,67

6,67

66,67

26,67

40,00

100,00

4

20

5,00

45,00

25,00

0,00

5,00

15,00

20,00

50,00

0,00

10,00

0,00

0,00

100,00

10,00

100,00

5

25

0,00

0,00

8,00

12,00

16,00

8,00

8,00

32,00

12,00

8,00

4,00

12,00

100,00

8,00

100,00

6

30

3,33

3,33

10,00

3,33

36,67

23,33

20,00

50,00

0,00

0,00

10,00

6,67

13,33

76,67

53,33

7

35

2,86

5,71

5,71

8,57

11,43

5,71

8,57

60,00

2,86

5,71

2,86

8,57

8,57

31,43

71,43

8

40

0,00

0,00

7,50

17,50

22,50

12,50

5,00

27,50

2,50

2,50

30,00

22,50

7,50

2,50

100,00

9

45

0,00

6,67

8,89

11,11

28,89

13,33

15,56

17,78

0,00

8,89

15,56

4,44

0,00

13,33

80,00

10

50

6,00

2,00

4,00

2,00

20,00

12,00

16,00

12,00

4,00

6,00

8,00

4,00

10,00

10,00

16,00

2,72

17,27

10,58

10,45

14,72

16,99

16,98

34,59

7,80

5,78

13,71

20,48

28,61

30,19

73,08

Rata-rata Error (%) Rata-rata Error Setiap Alat (%)

11,15

16,43

100,00

33,21

Dari Tabel 4.13 dapat diketahui besar nilai kesalahan (error) dari setiap alat yang telah diuji. Besar nilai kesalahan (error) dari sistem wearable pedometer adalah 11,15 %. Nilai kesalahan (error) tersebut lebih kecil dibandingkan dengan nilai kesalahan (error) dari pedometer merk cina yaitu 16,43% atau pedometer smartwatch U9 yaitu 33,21%.

58

4.4

Pengujian Sistem Wearable Pedometer Dengan Berlari Pada pengujian sistem pedometer Wearable dengan berlari ini akan dibandingkan dengan penghitungan pedometer merek cina Sehingga dapat diketahui perhitungan langkah kaki seseorang ketika sedang berlari. Data hasil pembacaan tersebut akan diambil dari beberapa orang yang memiliki gestur lari yang berbeda-beda, sehingga didapatkan data pembacaan pada Tabel 4.14. Dari data pengujian sistem Wearable pedometer pada Tabel 4.14 diketahui bahwa Data yang di ambil berdasarkan orang dengan gaya berlari yang berbeda, orang 1 dengan gaya lari tumit sebagai tumpuan, orang 2 dengan gaya lari dengan tumpuan kaki bagian depan, orang 3 dengan gaya lari dengan tumpuan pada tumit sedangkan orang 4 lari dengan tumpuan pada tumit. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui keakurasian dari sistem Wearable pedometer saat digunakan untuk berlari. Tabel 4.14

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hasil Pengujian Sistem Wearable Pedometer Saat Berlari

Nilai Referensi

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Rata-rata Error (%)

Orang 1 Error Lari (%) 5 0,00 8 20,00 16 6,67 18 10,00 22 12,00 24 20,00 26 25,71 36 10,00 38 15,56 40 20,00 13,99

Sistem Wearable Pedometer Orang 2 Orang 3 Error Error Lari Lari (%) (%) 0 4 25,00 100,00 0 8 25,00 100,00 0 10 50,00 100,00 0 17 17,65 100,00 1 22 13,64 96,00 0 33 9,09 100,00 0 20 75,00 100,00 0 32 25,00 100,00 1 35 28,57 97,78 0 30 66,67 100,00 99,38

59

33,56

Orang 4 Error Lari (%) 4 20,00 7 30,00 11 26,67 12 40,00 18 28,00 25 16,67 22 37,14 26 35,00 28 37,78 33 34,00 30,53

4.5

Pengujian Sistem Android Pada Smartphone Pengujian ini dilaukan pada smartphone yang sudah terpasang aplikasi dari sistem wearable pedometer untuk melihat respon dari aplikasi tersebut apakah sudah sesuai dengan pengaturan yang telah dilakukan. Pengujian koneksi pada sistem Android dengan cara menekan tombol on pada layar, jika sistem wearable pedometer sudah terkoneksi dengan smartphone maka tampilan Android akan seperti pada Gambar 4.8 dan jika sistem wearable pedometer tidak terkoneksi dengan smartphone maka tampilan Android akan seperti pada Gambar 4.9.

Gambar 4.8 Tampilan Aplikasi Ketika Sudah Terkoneksi

Gambar 4.9 Tampilan Aplikasi Ketika Tidak Terkoneksi

60

Ketika sistem telah terkoneksi dengan Android maka pengguna memasukkan nilai batas langkah yang diinginkan dengan cara memasukkan angka tertentu pada kolom “Batas Langkah” kemudian tekan button ok. Nilai batas langkah yang dapat dimasukkan adalah 099.999, pada Gambar 4.10 akan menampilkan tampilan dari nilai batas pada aplikasi Android. Tekan tombol Start untuk memulai penghitungan langkah kaki pengguna, ketika jumlah langkah kaki pengguna lebih dari sama dengan batas masukkan maka indikator akan menampilkan “berhenti.” seperti pada Gambar 4.11. Tekan tombol off untuk memutus komunikasi antara sistem wearable pedometer dengan aplikasi, Pada Gambar 4.12 menunjukkan tampilan bahwa aplikasi telah terputus.

Gambar 4.10 Tampilan Aplikasi Dengan Batas Langkah 5

61

Gambar 4.11 Tampilan Aplikasi Ketika Langkah Seseorang Lebih Dari Batas Langkah

.

Gambar 4.12 Tampilan Aplikasi Ketika Disconnect

62

6 BAB V PENUTUP PENUTUP 5.1

Kesimpulan Dari hasil pengujian alat sistem Wearable pedometer dengan membandingkan pada pedometer lain serta simulasi maupun implementasi, dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Hasil penghitungan sistem Wearable pedometer lebih akurat dibandingkan dengan sistem pedometer lain karena dapat membedakan antara seseorang sedang melangkah, jalan ditempat, jinjit dan mengayun sehingga ketika seseorang melakukan gerakan selain melangkah sistem Wearable pedometer ini tidak menghitung. 2. Persentase Error dari sistem Wearable pedometer sebesar 11,15%, dibandingkan dengan Smartwatch pedometer dan modul pedometer yang masing-masing errornya 16,43% dan 33,21%. Kesalahan Pembacaan dari sistem ini dikarenakan oleh pengujian alat yang diujikan pada 5 pengguna yang memiliki ukuran kaki berbeda-beda, sehingga posisi sensor tidak sesuai dengan posisi yang seharusnya. 3. Hasil Pengujian sistem Wearable pedometer saat berlari memiliki nilai rata-rata Error yaitu 44,36% dengan gaya lari seperti melangkah (tumpuan tumit) di dapatkan nilai rata-rata error 26,03% sedangkan dengan gaya lari jinjit (tumpuan kaki bagian depan) didapatkan nilai rata-rata error 99,38%, maka dapat di simpulkan bahwa sistem wearable pedometer tidak cocok jika dipakai oleh orang dengan gaya lari jinjit. 5.2

Saran Saran untuk penelitian selanjutnya adalah dengan meminimalkan alat serta menambah keakurasian data dengan dapat membedakan langkah kaki seseorang yang sebenarnya dengan pergerakan lain dengan menampilkan indikator tertentu.

63

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

64

DAFTAR PUSTAKA [1] Sutriyanto, Eko. (2011, 28 November). Pemenuhan Kalsium Perempuan Indonesia Hanya 50%. Diperoleh 13 Januari 2016, dari sumber: http:// www. tribunnews. com/kesehatan/2011/11/28/ pemenuhan-kalsium-perempuan-indonesia-hanya-50-persen. [2]

,Sensor Accelerometer. Diperoleh 15 Januari 2016, dari http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/47742/3/Chapter %20II.pdf.

[3] Setiwan, Wira. (2014, 6 April). Cara Kerja Accelerometer. Diperoleh 20 Januari 2016, dari https://wirasetiawan29. wordpress.com/2014/04/06/Accelerometer/. [4] Sora N. (2015, 21 Maret). Pengertian Bluetooth, fungsi dan cara kerjanya. Diperoleh 2 Juni 2016, dari http://www.pengertianku.net/ 2015/03/pengertian-bluetooth-fungsi-dan-cara-kerjanya.html. [5] Yulistiawan, Achmad Andra. Dkk, Alat Penghitung Langkah (Pedometer) dengan Metode Magnitude dan Variance Threshold. Diperoleh 4 Februari 2016, dari http://www.elektro.undip.ac.id/ el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F309025_MTA.pdf. [6] Adafruit Industries. (2013, 30 Juli). Force Sensitive Resistor (FSR). Diperoleh 20 Februari 2016, dari https://cdn-learn.adafruit.com/ downloads/pdf/force-sensitive-resistor-fsr.pdf. [7] Ujayantilal, S.Hardik.,” Interfacing of AT Command based HC05 Serial Bluetooth Module”, Gujarat Technological University, Ahmedabad, India, 2014

65

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

66

LAMPIRAN A Listing Program Sistem Wearable Pedometer #include "Wire.h" const int MPU = 0x68; int16_t x_raw, y_raw, z_raw; int32_t x1, y1, z1; float X, Y, Z,sensitif; int x2, y2, z2, s, dt , led = 13, i = 0, n = 0; unsigned int langkah1 = 0, langkah2; String readString; void Kalibrasi() { for (s = 0; s < 1000; s++) { Wire.beginTransmission(MPU); Wire.send(0x43); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(MPU, 6); x_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); y_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); z_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); x1 = x1 + x_raw; y1 = y1 + y_raw; z1 = z1 + z_raw; delay(1); } x1 = x1 / 1000; y1 = y1 / 1000; z1 = z1 / 1000; } void Accelerometer() { Wire.beginTransmission(MPU); Wire.send(0x43); 67

Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(MPU, 6); x_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); y_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); z_raw = Wire.receive() << 8 | Wire.receive(); x_raw = x_raw - x1; y_raw = y_raw - y1; z_raw = z_raw - z1; x2 = x_raw / sensitif; y2 = y_raw / sensitif; z2 = z_raw / sensitif; X = X + (float)(x2 * dt / 1000); Y = Y + (float)(y2 * dt / 1000); Z = Z + (float)(z2 * dt / 1000); delay(dt); }

void setup() { Wire.begin(); Wire.beginTransmission(MPU); Wire.send(0x6B); Wire.send(0); Wire.endTransmission(); Serial.begin(115200); pinMode(13,OUTPUT); Kalibrasi(); dt = 20; X = 0; Y = 0; Z = 0; sensitif=225; } void loop() { delay (10); 68

while (Serial.available()) { delay (3); char c = Serial.read(); readString += c; } if (readString.length () >0) { do { Accelerometer(); int fsr1 = analogRead(1); int fsr0 = analogRead(0); delay(10); readString; if (X!=0 && Y!=0 && Z!=0) { delay(3); if (fsr0<500 && fsr1>500) { i = 0; delay(10); } else if(fsr0>500 && fsr1<500) { i = 1; delay(10); } if (i != n) { do { int fsr0 = analogRead(0); int fsr1 = analogRead(1); delay(10); if (fsr0>500 && fsr1>500) { digitalWrite(led,HIGH); langkah2 = langkah1 + 1; 69

delay(10); Serial.println(langkah2); } if (fsr0<500 && fsr1>500) { delay(400); langkah2 = langkah2 + 1; Serial.println(langkah2); i = 0; X = 0; Y = 0; Z = 0; break; } } while(i==1); } n = i; digitalWrite(led,LOW); langkah1 = langkah2; delay(10); } if (Serial.available()) { break; } } while (readString == "start"); readString = ""; do { delay(10); readString; langkah2 = 0; Serial.println(langkah2); if (Serial.available()) { break; } 70

} while (readString == "reset"); readString = ""; } } Block Diagram Aplikasi Program Sistem Wearable Pedometer

71

72

LAMPIRAN B Dokumentasi Alat Sistem Wearable Pedometer

Desain Alat Sistem Wearable pedometer

Minimum Sistem AT-Mga 328 Dengan Menggunakan Komponen SMD

73

Alat Sistem Wearable Pedometer Pada Sepatu Sport

Tampilan Rangkaian Yang Ada Pada Sepatu.

Tampilan Penutup Dari Sistem Wearable Pedometer

74

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama TTL Jenis Kelamin Agama Alamat Telp/HP E-mail

M Imam Syafi’i Nur S Sidoarjo, 25 Maret 1995 Laki-laki Islam Ds Gelang RT 01 RW 01 Tulangan, Sidoarjo : 085857906054 : [email protected] : : : : :

RIWAYAT PENDIDIKAN 1. 2001 – 2007 : MI Miftahul Huda 2. 2007 – 2010 : SMP Negeri 1 Tulangan 3. 2010 – 2013 : SMA Negeri 4 Sidoarjo 4. 2013 – 2016 : D3 Teknik Elektro, Program Studi Teknik Elektro Komputer Kontrol - FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) PENGALAMAN KERJA 1. Kerja Praktek di PT Petrowidada Gresik PENGALAMAN ORGANISASI 1. Sie Dana IARC 2015

75

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

76

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama TTL Jenis Kelamin Agama Alamat Telp/HP E-mail

: : : : :

Rahmatul Fitriani Gresik, 4 Maret 1995 Perempuan Islam Pongangan Rejo RT 4 RW 3 No 1 Manyar Gresik : 089670421947 : [email protected]

RIWAYAT PENDIDIKAN 1. 2001 – 2007 : MI Nurul Islam Pongangan Gresik 2. 2007 – 2010 : SMP Negeri 3 Gresik 3. 2010 – 2013 : SMK Negeri 1 Cerme Gresik 4. 2013 – 2016 : D3 Teknik Elektro, Program Studi Teknik Elektro Komputer Kontrol - FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) PENGALAMAN KERJA 1. Kerja Praktek di PT Petrowidada Gresik PENGALAMAN ORGANISASI 1. Staff Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) Periode 2014/2015 HIMAD3TEKTRO, FTI – ITS 2. Staff Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) Periode 2014/2015 BEM FTI – ITS 3. Kabiro Pelatihan Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) Periode 2015/2016 HIMAD3TEKTRO, FTI – ITS 4. Sie Dana IARC 2014 5. Sie Keamanan dan Perijinan IARC 2015

77

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

78