usulan program kreativitas mahasiswa judul: sistem...
TRANSCRIPT
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL:
SISTEM PEMANTAU JARAK AMAN MATA DAN WAKTU LAMANYA
MENATAP MONITOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
DAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT POP-UP WINDOW PADA
MONITOR SEBAGAI PERINGATAN
BIDANG KEGIATAN:
PKM-KARSA CIPTA
Diusulkan oleh:
Doni Kurniawan 10413095 2013
Bayu Pratama 10413111 2013
The Surianto 10413097 2013
STMIK JAKARTA STI&K
JAKARTA
2013
ii
LEMBAR PENGESAHAN
1. Judul Kegiatan : Sistem Pemantau Jarak Aman Mata
Dan Waktu Lamanya Menatap
Monitor Berbasis Mikrokontroller
Atmega 328 Dan Sensor Ultrasonik
Dengan Output Pop-Up Window
Pada Monitor Sebagai Peringatan
2. Bidang Kegiatan : PKM-GT
3. Bidang Ilmu
4. Ketua Pelaksana Kegiatan
: ( ) Kesehatan ( ) Pertanian
( ) MIPA (X) Teknologi
a. Nama Lengkap : Doni Kurniawan
b. NPM : 10413095
c. Program Studi : Sistem Informasi
d. Universitas/Institusi/Politeknik : STMIK Jakarta STI&K
e. Alamat Rumah : Jl. Margaguna Raya No.1
Jakarta Selatan
f. No. Telephone : 085726991437
5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 (dua) orang
6. Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar : M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi
b. NIP : 12.1.307
c. Alamat Rumah dan No. Tel/.HP : Jl, BRI No. 17 Radio Dalam,
Kebayoran Baru,
Jakarta Se Iatan
Jakarta, 23 Oktober 2013
Menyetujui
Ketua Program Studi
Sistem Informasi
Ketua Pelaksana Kegiatan
(Dr. Pipit Arnesia)
NIP. -
(Doni Kurniawan)
NPM. 10413095
Wakil Ketua Bidang Kemahasiswaan
Dosen Pendamping
(Aqwam Rosadi Kardian,SKom.,MM)
NIP. 98.1.007
(M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi)
NIP. 12.1.307
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ....................................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................ii
DAFTAR ISI ..................................................................................................................iii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................................vi
RINGKASAN................................................................................................................vii
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.................................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah............................................................................................. 2
1.3 Tujuan dan Manfaat .......................................................................................... 2
1.4 Luaran ............................................................................................................... 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 3
2.1 Mikrokontroller ................................................................................................ 3
2.2 Sensor Ultrasonik ............................................................................................. 3
BAB 3 METODE PELAKSANAAN............................................................................. 6
3.1 Studi Literatur ................................................................................................... 6
3.2 Desain ............................................................................................................... 6
iv
3.3 Simulasi ............................................................................................................ 6
3.4 Perancangan Alat .............................................................................................. 6
3.5 Pengujian Alat .................................................................................................. 7
3.6 Pembuatan Laporan .......................................................................................... 8
BAB 4 BIAYA dan JADWAL KEGIATAN ................................................................ 9
4.1 Anggaran Biaya ................................................................................................ 9
4.2 Jadwal Kegiatan................................................................................................ 9
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 10
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik ........................................................................................ 4
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik .................................................................. 5
Gambar 3.1 Diagram blok pemantau jarak aman mata dan waktu lamanya menatap
layar monitor................................................................................................ 7
Gambar 3.2 Diagram Pengerjaan Proyek........................................................................ 8
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya ............................................................................. 9
Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................................... 9
vii
RINGKASAN
Berkembangnya ilmu komputer yang sangat pesat mengakibatkan peningkatan
jumlah pengguna komputer di masyarakat. . Kemampuan komputer sebagai pengolah
data merupakan sarana yang mempermudah pekerjaan, sarana komunikasi, dan
sekaligus sebagai sarana hiburan bagi si pemakai. Penggunaan komputer tergantung
pada jenis dan tujuan si pemakai itu sendiri. Komputer sebagai salah satu produk berteknologi tinggi membawa dampak bagi
kehidupan manusia, kecenderungan pengguna menatap monitor yang terlalu dekat dan
lamaya waktu menatap monitor tanpa mengistirahatkan mata menyebabkan menurunnya
fungsi penglihatan dan kesehatan mata. Pengamanan bagi kesehatan pengguna komputer
Pengamanan bagi pengguna komputer sangatlah penting, untuk itu dibutuhkan suatu
alat yang dapat melakukan pemantauan jarak pandang pengguna secara intensif dan
terus menerus serta peringatan waktu istirahat mata bagi pengguna demi menjaga
produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer itu sendiri
.Permasalahan yang akan dibahas dan diselesaikan dalam pelaksanaan program
ini adalah bagaimana merancang suatu sistem peringatan untuk memantau jarak aman
mata ke layar monitor sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi pengguna yang
menatap monitor sehingga produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer tetap
terjaga secara maksimal
Tujuan yang ingin dicapai adalah terciptanya suatu purwarupa alat pemantau jarak
aman dan waktu lamanya mata menatap monitor yang bisa memberikan peringatan bagi
pengguna dengan jarak menatap monitor terlalu dekat serta peringatan mata untuk
istirahat setelah waktu yang telah diatur dalam sistem, terjaganya kesehatan mata bagi
pengguna komputer, terjaganya produktifitas pengguna.
Metode Pelaksananan demi tercapainya tujuan tersebut adalah dengan melakukan
studi literatur, proses desain, simulasi, perancangan alat, pengujian alat, dan terakhir pembuatan
laporan.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berkembangnya ilmu komputer yang sangat pesat mengakibatkan peningkatan
jumlah pengguna komputer di masyarakat. Kemampuan komputer sebagai pengolah
data merupakan sarana yang mempermudah pekerjaan, sarana komunikasi, dan
sekaligus sebagai sarana hiburan bagi para pengguna komputer. Penggunaan
komputer tergantung pada jenis dan tujuan pengguna itu sendiri.
Komputer sebagai salah satu produk berteknologi tinggi membawa dampak bagi
kehidupan manusia, kecenderungan pengguna menatap monitor yang terlalu dekat
dan lamaya waktu menatap monitor tanpa mengistirahatkan mata menyebabkan
menurunnya fungsi penglihatan dan kesehatan mata bagi si pengguna seperti yang
dikemukakan dalam penelitian Chiemeke et al. yang memaparkan bahwa keluhan
adanya gangguan penglihatan lebih banyak terjadi pada pekerja dengan jarak
penglihatan ke monitor kurang dari 10 inci (25,4 cm) [1]
, dan Wisnu Eko Saputro
yang memaparkan bahwa adanya hubungan antara durasi penggunaan komputer
kantor dengan keluhan komputer vision syndrome [2]
.
Pengamanan bagi kesehatan pengguna komputer Pengamanan bagi pengguna
komputer sangatlah penting, untuk itu dibutuhkan suatu alat yang dapat melakukan
pemantauan jarak pandang pengguna secara intensif dan terus menerus serta peringatan
waktu istirahat mata bagi pengguna demi menjaga produktifitas pekerjaan bagi
pengguna komputer itu sendiri.
2
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dan diselesaikan dalam pelaksanaan program ini
adalah bagaimana merancang suatu sistem peringatan untuk memantau jarak aman
mata ke layar monitor sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi pengguna yang
menatap monitor sehingga produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer tetap
terjaga secara maksimal.
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dalam pembuatan sistem ini adalah:
1. Memberikan peringatan bagi pengguna dengan jarak menatap monitor terlalu
dekat serta peringatan mata untuk istirahat setelah waktu yang telah diatur
dalam sistem.
2. Terjaganya kesehatan mata bagi pengguna komputer.
3. Terjaganya produktifitas bagi pengguna komputer sesuai dengan keperluan
dan pekerjaannya.
1.4 Luaran
Luaran yang diharapkan setelah program ini adalah terciptanya suatu purwarupa
suatu alat pemantau jarak aman dan waktu lamanya mata menatap monitor berbasis
mikrokontroller ATMEGA 328 dan sensor ultrasonic dengan output pop-up window
pada monitor sebagai peringatan.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip
Didalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori
program ataukeduanya), dan perlengkapan input output.Dengan kata lain,
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.
Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol
peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara
harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang
sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL
dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini.[3]
2.2 Sensor Ultrasonik
Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan
frekuensi di atas 20 kHz. Gelombang ini dapat merambat dalam medium padat, cair dan
gas, hal disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan
momentum mekanik sehingga merambat sebagai interaksi dengan molekul dan sifat
enersia medium yang dilaluinya.
Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan
getaran partikel dengan medium amplitudo sejajar dengan arah rambat secara
longitudinal sehingga menyebabkan partikel medium membentuk rapatan (Strain)
dan tegangan (Stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan
4
regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodik selama
gelombang ultrasonik melaluinya.
Gelombang ultrasonik ini merambat di udara dengan kecepatan 344 meter per
detik, mengenai objek dan memantul kembali ke sensor. Modul sensor ultrasonik
mengeluarkan pulsa output high pada pin SIG setelah memancarkan gelombang
ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi modul sensor ultrasonik akan
membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa High (tIN) akan sesuai dengan lama
waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2 kali jarak ukur dengan objek. Berikut
adalah data hasil penghitungan waktu yang diperlukan modul sensor ultrasonik untuk
menerima pantulan pada jarak tertentu.
Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik[4]
5
Adapun prinsip kerja dari sensor ultrasonic adalah:
1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi
diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah
40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.
2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal /
gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 344 m/s. Sinyal
tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian
penerima Ultrasonik.
3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal
tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan
rumus :
S = (tIN x V) ÷ 2
Dimana
S = Jarak antara sensor ultrasonik dengan objek yang dideteksi
V = Cepat rambat gelombang ultrasonik di udara (344 m/s)
tIN = Selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang.
Gambar 2.2 Prinsip kerja sensor ultrasonik[5]
6
BAB III
METODE PELAKSANAAN
3.1 Studi Literatur
Pada tahap awal ini dilakukan studi literatur dengan cara:
1. Mempelajari karakteristik dari mikrokontroller.
2. Mempelajari bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroller
ATMEGA328.
3. Mempelajari bagaimana komunikasi yang dilakukan antara mikrokontroller
dengan aplikasi yang digunakan.
4. Mempelajari karakteristik sensor yang digunakan.
3.2 Desain
Pada tahap ini dirancang bagaimana desain yang akan memberikan gambaran
mengenai projek yang dibangun sekaligus bagaimana sistem ini diterapkan ketika
projek ini sudah berjalan dengan baik dan stabil.
3.3 Simulasi
Programmer membuat suatu simulasi rangkaian yang akan dijalankan pada
aplikasi khusus simulasi elektronika seperti Proteus atau Diptrace. Hal ini dimaksudkan
untuk menguji desain awal yang dibangun hingga kesalahan dan resiko kegagalan
dapat diminimalisasi persentasenya.
3.4 Perancangan Alat
Perancangan dilakukan setelah proses disain dan proses simulasi berhasil
dilaksanakan. Pada tahap ini dirancang alat seperti apa yang menjadi tujuan yaitu
7
sebagai peringatan jarak aman dan sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi
pengguna komputer sebagai penjaga produktifitas dari pengguna komputer itu
sendiri.
Sensor
Ultrasonik
Mikrokontroller ATMEGA 328
ADC CPU
Software Aplikasi
TIMER
Monitor PC
Gambar 3.1 Diagram blok pemantau jarak aman mata dan waktu lamanya menatap
layar monitor
Pada perancangan pemantau jarak aman dan waktu terhadap layar monitor
sesuai dengan blok diagram diatas, sensor ultrasonik bertindak penangkap sinyal
analog berupa jarak. Masukan dari sensor ultrasonik akan dibaca oleh ADC untuk
dilakukan konversi sinyal analog menjadi sinyal digital dalam bentuk bit-bit biner.
Bit-bit biner tersebut akan masuk dan diproses oleh mikrokontroller Atmega 328 di
dalam CPU. Di dalam CPU,data yang diproses melewati serangkaian proses inialisasi
dan proses. Data lalu dikirimkan ke Software aplikasi untuk menampilkan jarak yang
terbaca oleh sensor. Output akan ditampilkan di monitor berbentuk pop-up window
tambahan dan akan memberikan peringatan apabila jarak yang terbaca di sensor
adalah kurang dari 10 inchi (25,4 cm) dan setiap kali timer pada software aplikasi
telah mencapai 20 menit.
3.5 Pengujian Alat
Pada tahap ini dilakukan pengujian alat secara keseluruhan dengan melakukan
pengamatan pada hardware sistem yang dibangun dengan mengecek keakuratan data
yang dihasilkan oleh sensor dan diolah oleh mikrokontroller maupun software yang
dibuat apakah sudah bisa menerima data secara tepat atau tidak. Jika salah satunya
bermasalah atau tidak berhasil maka tahapan pelaksaan selanjutnya harus kembali
8
kepada tahapan desain, pada saat kembali ke tahap desain itulah diperbaiki kesalahan
hingga tidak ada lagi kesalahan yang terdapat dalam sistem.
3.6 Pembuatan Laporan
Setelah semua tahap berjalan sesuai dengan tujuan yang direncanakan, pada
tahap terakhir ini disusun laporan-laporan mengenai jalannya projek yang dibuat.
MULAI
STUDI LITERATUR
DESAIN
SIMULASI
PERANCANGAN ALAT
PENGUJIAN ALAT
SESUAI
HARAPAN
TIDAK
YA
PEMBUATAN LAPORAN
SELESAI
Gambar 3.2 Diagram pengerjaan projek
9
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.2 Anggaran Biaya
Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)
1 Bahan habis pakai 3775000
2 Penunjang 2103000
3 Perjalanan 300000
4 Lain-lain 960000
Jumlah 7138000
4.2 Jadwal Kegiatan
Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan
No. Kegiatan Bulan ke-
1 2 3 4 5
1 Studi Literatur
2 Desain
3 Simulasi
4 Perancangan Alat
5 Pengujian Alat
6 Pembuatan Laporan
DAFTAR PUSTAKA
1. Chiemeke SC, Akhahowa AE, Ajayi OB. 2007 Jul 2 – 4. Evaluation of vision- related
problems amongst computer users: a case study of University of Benin, Nigeria.
Proceedings of the World Congress on Engineering;, London.
2. Saputro, Wisnu Eko. 2013. HUBUNGAN INTENSITAS PENCAHAYAAN, JARAK
PANDANG MATA KE LAYAR DAN DURASI PENGGUNAAN KOMPUTER DENGAN
KELUHAN KOMPUTER VISION SYNDROME. Semarang:2013.
3. http://hme.ee.itb.ac.id/elektron/?p=32, diakses pada 15 Oktober 2013.
4. http://kuliah.andifajar.com/wp-content/uploads/2011/01/ping.jpg, diakses 16
Oktober 2013.
5. http://kuliah.andifajar.com/wp-content/uploads/2011/01/prinsip-kerja-
ultrasonic1.jpg, diakses 16 Oktober 2013.
BIODATA KETUA DAN ANGGOTA
A. Identitas Ketua
1 Nama Lengkap Doni Kurniawan 2 Jenis Kelamin Pria
3 Program Studi Sistem Informasi
4 NIP/NIDN 10413095
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 26 April 1992
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepone/HP 085726991437
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama lstitusi NEGERI 07
JAKARTA
NEGERI 240
JAKARTA
NEGERI 13
JAKARTA
Jurusan - - -
Tahun Masuk-
Lulus
1999/2005 2005/2008 2008/2011
C. Pemakalah Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )
No Nama Pertemuan
Ilmiah I Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan
dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudiaan hari temyata
dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian
biodata ini saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah PKM-AI.
Jakarta, 23 Oktober 2013
Pengusul
(Doni Kurniawan)
A. Identitas Anggota 1
1 Nama Lengkap Bayu Pratama 2 Jenis Kelamin Pria
3 Program Studi Sistem Informasi
4 NIP/NIDN 10413111
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 29 Mei 1995
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepone/HP 087774343372
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama lstitusi NEGERI
PINANG
LEBAK BULUS SMK GRAFIKA
Jurusan - - -
Tahun Masuk-
Lulus
2001/2007 2007/2010 2010/2013
C. Pemakalah Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )
No Nama Pertemuan
Ilmiah I Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan
dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudiaan hari temyata
dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian
biodata ini saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam
pengajuan Hibah PKM-AI.
Jakarta, 23 Oktober 2013
Pengusul
(Bayu Pratama)
A. Identitas Anggota 2
1 Nama Lengkap The Surianto 2 Jenis Kelamin Pria
3 Program Studi Sistem Informasi
4 NIP/NIDN 10413097
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 25 April 1995
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepone/HP 08970139335
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama lstitusi NEGERI
PAMULANG
LEBAK BULUS SMK GRAFIKA
Jurusan - - -
Tahun Masuk-
Lulus
2001/2007 2007/2010 2010/2013
C. Pemakalab Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )
No Nama Pertemuan
Ilmiah I Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan
dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila dikemudiaan hari temyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini
saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan
Hibah PKM-AI.
Jakarta, 23 Oktober 2013
Pengusul
(The Surianto)
BIODATA DOSEN PEMBIMBING
A. ldentitas Diri
1 Nama Lengkap M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi
2 Jenis Kelamin Pria
3 NlP/NIDN 12.1.307
4 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 15 Mei 1963
5 E-mail [email protected]
6 Nomor Telepone/HP 0812-8199-3686
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Istitusi Ar-Rahman Negeri 33 Jakarta Negeri 26 Jakarta
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 1972/1973 1978/1979 1982/1983
C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )
No Nama Pertemuan
Ilmiah I Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktudan
Ternpat
1
2
3
D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir ( dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya)
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan
Tahun
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan
secara hukum. Apabila dikemudiaan hari temyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup
menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah PKM-GT.
Jakarta, 23 Oktober 2013
(M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi)