## Denny Wijanarko, Ika Widiastuti, Andriani Widya

## ABSTRAK
Rats are rodents that cause harm, both at home and in industry. There are several known ways to repel and eradicate rodents such as rat poison, mouse picker, and electric rat repellent. In an effort to reduce the negative impact of using toxins to control mice, one alternative way that can be used is to use ultrasonic  waves.  Mice  are  one  animal  that  is  sensitive  to  ultrasonic  waves  because  the  mice  have  a hearing range of between 5-60 kHz. But under certain conditions can exceed up to 100 kHz. This study aims to design a prototype for ultrasonic ultrasonic wave test based on microcontroller. The ultrasonic waves  generated  from  the  NE555  module  have  been  measured  using  an  oscilloscope  of  a  certain frequency  to  be  removed  by  the  buzzer.  And  tested  in  mice  to  obtain  data  frequency  keberapa  very annoying hearing rats.
Kata kunci : Tikus, gelombang ultrasonik, mikrokontroler, ATmega 8, Modul NE555.

## 1. Pendahuluan
Tikus  merupakan  hewan    pengerat  yang mendatangkan  kerugian,  baik  di  rumah  maupun industri. Tikus yang berkeliaran di dalam rumah (Rattus  rattus,  Rattus  tanezumi dan  jenis  lain) merupakan  hal  yang  cukup  menjengkelkan  bagi banyak  orang.  Selain  menjijikkan,  tikus  juga dapat mengganggu kesehatan.
Ada beberapa cara yang sudah dikenal untuk mengusir  dan    membasmi  tikus  seperti  racun tikus, penjepret tikus, dan pengusir tikus elektrik. Cara-cara  tersebut  mungkin  efektif  tetapi  masih memiliki  kelemahan.  Perangkap  yang  diberi makanan dengan racun tikus dapat menimbulkan bau menyengat yang disebabkan oleh tikus yang telah mati
Perkembangan    ilmu  pengetahuan  dan teknologi,  terutama  di  bidang  elektronika  salah satu sistem yang ditawarkan untuk mengusir tikus adalah teknologi suara ultrasonik Tikus merupakan salah satu hewan yang peka terhadap gelombang  ultrasonik  karena  tikus  memiliki jangkauan pendengaran antara 5-60 kHz (Heffner dan  Heffner  2007).  Namun  dalam  kondisi tertentu dapat melebih hingga 100 kHz.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang prototype untuk pengujian gelombang ultrasonik pengusir tikus berbasis mikrokontroler. Gelombang  ultrasonik  yang  dibangkitkan  dari modul  NE555  telah  diukur  menggunakan osiloskop dengan frekuensi tertentu untuk dapat
dikeluarkan oleh buzzer . Dan diujikan pada tikus guna mendapatkan data frekuensi keberapa yang sangat mengganggu pendengaran tikus.

## 1.2  Rumusan Masalah
Dari  uraian  tersebut  maka  dapat  dirumuskan beberapa masalah yang timbul :
a) Bagaimana  merancang  alat  pengusir  tikus menggunakan gelombang ultrasonik berbasis mikrokontroler ATmega 8?
b) Bagaimana  membuat  alat  pengusir  tikus secara  otomatis  berbasis  mikrokontroler ATmega 8?
c) Bagaimana  cara  membangkitkan  suara ultrasonik menggunakan modul NE555?

## 1.3  Tujuan
Tujuan  penelitian  ini  adalah    merancang merancang  prototype  untuk  menguji  gelombang ultrasonik  pada  tikus  berbasis  mikrokontroler ATmega 8 sebagai pengontrol.

## 1.4  Manfaat
Manfaat penelitian adalah membantu meringankan pekerjaan manusia dalam menangani  masalah  tikus  dirumah.  Hal  ini dimanfaatkan  dalam  upaya  mendapatkan  teknik pengendalian  tikus  yang  berkaitan  dengan

## GELOMBANG ULTRASONIK SEBAGAI ALAT PENGUSIR TIKUS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA 8
pemanfaatan  gelombang  suara  ultrasonik  yang tidak disukai tikus.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1  Tikus Rumah (Rattus tanezumi)
Menurut  Kamus  Besar  Bahasa  Indonesia tikus  adalah  binatang  pengerat  dan  merupakan hama  yang    mendatangkan  kerugian,  baik  di rumah maupun di sawah. Tikus adalah binatang berbulu,  berekor  panjang,  dan  pada  rahangnya terdapat  sepasang  gigi  seri  berbentuk  pahat, umumnya berwarna hitam dan kelabu.
Tikus  hitam  yang  berasal  dari  Asia  ini merupakan  jenis  tikus  yang  tinggal  di  dalam rumah.  Tikus  rumah  ( Rattus  tanezumi )  adalah hewan yang masih satu kerabat dengan tikus jenis mencit laboratorium ( Mus musculus ). Spesies ini sangat  dominan,  terdapat  hampir  di  seluruh dunia, disebut juga tikus rumah (tikus atap).

## 2.2  Gelombang Ultrasonik
Gelombang bunyi atau yang dikenal sebagai gelombang  akustik  adalah  gelombang  mekanik yang dapat merambat dalam  medium zat padat, cair dan gas (Sutrisno, 1988). Gelombang bunyi menurut  besar  frekuensinya  dibedakan  menjadi tiga.  Infrasonik  untuk  bunyi  dengan  frekuensi dibawah 20 Hz. Audiosonik untuk bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz hingga 20 kHz. (Resnick dan Halliday, 1978).
Secara matematis gelombang ultrasonik dapat dirumuskan sebagai berikut :
S = v.t / 2
Dimana s adalah jarak dalam satuan meter, v adalah  kecepatan  suara  yaitu  344  m/detik  dan  t adalah waktu tempuh dalam satuan detik. Ketika gelombang ultrasonik menumbuk suatu penghalang  maka  sebagian  gelombang  tersebut akan dipantulkan sebagian diserap dan sebagian yang  lain  akan  diteruskan.  Gelombang  yang diserap  akan  dihitung  oleh  komparator  dan diteruskan menjadi bilangan binari.

## 2.3  Mikrokontroler
Menurut  Ibnu  Malik  (2009:1),  bahwa “Mikrokontroler  adalah  sebagai  sebuah  sistem komputer  yang  dibangun  pada  sebuah  keping ( chip ) tunggal”.
Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana  didalamnya  sudah terdapat  CPU,  ROM,  RAM,  I/O, Clock dan
peralatan  internal  lainnya  yang  sudah  saling terhubung  dan  terorganisasi  (teralamati)  dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram  isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya (Winoto, 2008:3).

## 2.4  Mikrokontroler ATmega 8
Menurut  Djiwo  H,  Joko  S  dan  Desi  B Mikrokontroler  ATmega  8  merupakan  seri mikrokontroler  8-bit  buatan  Atmel  Corp.  yang memiliki arsitektur AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor. Mikrokontroler ATmega8 mempunyai 28  pin  dengan  fasilitas  cukup  lengkap  yaitu  23 jalur  Input    atau  Output,  8KByte  In  System Programmable  Flash ,  512 bytes EEPROM, 1Kbytes  Internal  SRAM,  Internal  ADC, Timer atau Counter , SPI, dan USART.

## Gambar 1 ATmega 8

## Gambar 2 Konfigurasi pin ATmega8 2.5  Bahasa C
Bahasa  C  merupakan  bahasa  pemrograman tingkat  menengah.  Pada  tahun  1972  bahasa  C pertama kali dirancang oleh Dennis M. dan Brian W.  Kernighan  mempublikasikan  bahasa  C melalui The  C  Programing  Language sehingga bahasa C dikenal banyak orang. Pada tahun 1989 akhirnya bahasa C distandarisasi ANSI ( American National Standart Institute ) sehingga menjadi bahasa pemrograman standar hingga saat ini.  Kompilernya  dapat  dibuat  pada  beberapa platform yang  berbeda.  (Antonius  Rahmat  C, 2010:49).

## 2.6  Codevision AVR
Codevision AVR merupakan sebuah
software cross-compiler Bahasa  C, Integrated Development  Environment (IDE)  dan  Program Generator otomatis yang khusus dirancang untuk mikrokontroler keluarga Atmel AVR
Mikrokontroler.  Program  ini  dirancang  untuk dijalankan  pada  sistem  operasi  XP,  Vista,  dan windows 7 arsitektur 32  bit atau 64 bit. Pengisian program  ini  dapat  dilakukan  menggunakan compiler yang  selanjutnya  diprogram  ke  dalam mikrokontroler  menggunakan  fasilitas  yang sudah  disediakan  oleh  program  tersebut. Codevision  AVR  mempunyai  suatu  keunggulan dari compiler lain,  yaitu  adanya codwizar d, fasilitas  ini  memudahkan  kita  dalam  inisialisasi mikrokontroler yang akan kita gunakan (Heryanto dan Adi, 2008).
2.7  Proteus Proteus  adalah  sebuah software simulasi
untuk
mendesain rangkaian. Proteus mengkombinasikan program ISIS untuk
membuat  skematik  desain  rangkaian  dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik  suatu  rangkaian.  Proteus  memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan  baik  digital  maupun  analog  atau gabungan  keduanya,  mendukung  simulasi  yang menarik  dan  simulasi  secara  grafis,  mendukung simulasi berbagai jenis mikrokontroler. Mendukung open architecture sehingga  kita bisa memasukkan  program  seperti  C++  untuk keperluan simulasi, mendukung pembuatan PCB yang  di- update secara  langsung  dari  program ISIS ke program pembuat PCB-ARES (Ali, dk., 2013).

## 2.8  NE555 Modul Pembangkit Frekuensi
IC pewaktu 555 adalah sirkuit terpadu (chip) yang  digunakan  dalam  berbagai  timer,  pulsa generasi, dan osilator aplikasi. 555 dapat digunakan untuk menyediakan penundaan waktu, sebuah osilator ,  dan  sebagai  elemen  flip- flop. Disediakan  hingga  empat  sirkuit  waktu  di satu  paket. Diperkenalkan  pada  tahun  1971 oleh Signetics,  Modul  ini  digunakan  sebagai pembangkit  sinyal  gelombang  persegi.   Sinyal gelombang  digunakan  untuk  pengembangan eksperimental. Frekuensi gelombang dapat diatur dari 20 kHz – 150 kHz menggunakan jumper dan trimmer.

## Gambar 3 NE555 Modul Pembangkit Frekuensi

## 2.9  LCD
LCD  atau Liquid  Crystal  Display adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan output sebuah  sistem  dengan  cara membentuk  suatu  citra  atau  gambaran  pada sebuah  layar.  Secara  garis  besar  komponen penyusun  LCD  terdiri  dari  Kristal  cair  ( liquid crystal )  yang  diapit  oleh  2  buah  elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi ( polarizing filter ).
Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah  memiliki integrated  circuit tersendiri sehingga  para  pemakai  dapat  mengontrol tampilan  LCD  dengan  mudah  menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia.

## Gambar 4 Konfigurasi pin LCD Character 16x2

## 2.10 Osiloskop
Osiloskop  adalah  alat  ukur  besaran  listrik yang  dapat  memetakan  sinyal  listrik.  Dengan mengunakan osiloskop dapat mengetahui besaran-besaran  pada  sinyal  listrik  seperti tegangan,  frekuensi,  periode  dan  bentuk  sinyal dari  objek  yang  diukur.  Selain  itu  dengan osiloskop  juga  dapat  membedakan  gelombang AC dan gelombang DC, serta dapat juga melihat atau  mendeteksi  gangguan-gangguan  dalam sistem transmisi atau penyaluran seperti gangguan noise .

## Gambar 5 Bagian-Bagian Osiloskop
Ada  beberapa  jenis  tegangan  gelombang yang  akan  diperlihatkan  pada  layar  monitor osiloskop, yaitu : 1.   Gelombang sinusoida
2.   Gelombang blok
3.   Gelombang gigi gergaji
4.   Gelombang segitiga.
Cara  menghitung frequency tiap  detik. Dengan rumus sebagai berikut : F = 1/T dimana F = frekuensi dan T = waktu

## 3.   METODE KEGIATAN
Metode yang digunakan dalam perancangan gelombang ultrasonik sebagai alat pengusir tikus antara  lain  meliputi  proses-proses  seperti  pada Gambar 6.

## Gambar 6 Tahapan Metode Kegiatan

## 4.      HASIL DAN PEMBAHASAN
Di  dalam  perancangan  pengembangan gelombang ultrasonik sebagai alat pengusir tikus pada tugas akhir ini, ada tiga bagian utama dasar dari  perancangan  yang  pertama  yaitu  sensor proximity yang  bekerja  sebagai input atau memberi  masukan  berupa  data  analog,    modul ADC ( Analog to Digital Converter) yang terdapat pada  mikrokontroler  yang  mempunyai  fungsi untuk merubah data analog ke data digital yang di proses oleh mikrokontroler dan selanjutnya data
tersebut di proses kemudian di keluarkan dalam bentuk  suara  dengan buzzer dan  hasilnya  akan ditampilkan kedalam LCD.
Gambar 7 Gambaran Sistem
Gambar 8 Flowchart
Flowchart diatas menjelaskan bahwa ketika rangkaian  sudah  terhubung  dengan  catu  daya 12V, LCD secara otomatis On dan kondisi awal keempat sakelar dalam keadaan off. Jika menekan sakelar  1  maka  frekuensi  yang  dibangkitkan adalah  modul  NE555  1, jika  menekan  sakelar 2 maka frekuensi yang dibangkitkan adalah modul NE555 2, jika menekan sakelar 3 maka frekuensi yang  dibangkitkan  adalah  modul  NE555  3,  dan jika  menekan  sakelar  4  maka  frekuensi  yang dibangkitkan  adalah  modul  NE555  4.  Apabila tikus telah melewati sensor proximity, maka LCD akan  menampilkan  tulisan  “Ada  Tikus!!!”,  dan
buzzer akan  aktif  sesuai  frekuensi  pada  sakelar yang  telah  dipilih.  Begitu  seterusnya  apabila menekan sakelar berikutnya sampai batas waktu 15  menit,  kondisi  akan stop dan  kembali  pada start .
Skematik  keseluruhan  dari  alat  pengusir tikus ini disajikan pada gambar berikut.
Gambar 9 Skematik Keseluruhan Sedangkan untuk hasil rangkaian
keseluruhan  ditunjukkan  pada  gambar  di  bawah ini.
Gambar 10 Rangkaian Keseluruhan Alat
Pengujian fungsi alat
Pengamatan  perilaku  tikus  sebelum  diuji oleh alat. Hari ke- Tikus 1 Tikus 2 Tikus 3 1 Normal,makan  Normal, makan Normal, makan 2 Normal,makan  Normal, makan Normal, makan 3 Normal,makan  Normal, makan Normal, makan 4 Normal,makan  Normal, makan Normal, makan
Adapun  hasil  kesimpulan  dari  pengujian alat  terhadap  tikus  dalam  3  hari    dan  2  kali perulanganakan disajikan pada tabel di bawah ini.
N o Fre k Tikus 1 Tikus 2 Tikus 3 (k Hz) 1 20 Sedikit menjau h Agak menjauh Tidak makan Agak menjauh 2 50 Tergan ggu, bingun g,  tidak makan Bingung dan menjauh Mencak ar - cakar 3 100   Tidak terpeng aruh Tidak terpenga ruh Tidak terpenga ruh 4 150   Sangat tidak terpeng aruh Tidak Terpeng aruh Tidak Terpeng aruh 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1   Kesimpulan 1. Pada frekuensi 20 kHz perilaku tikus agak terpengaruh dan tetap makan 2. Pada frekuensi 50 kHz perilaku tikus sangat terganggu, kebingungan dan tidak makan
3. Pada frekuensi 100 kHz perilaku tikus tidak terpengaruh dan tetap makan
4. Pada frekuensi 150 kHz perilaku tikus tidak terpengaruh dan tetap makan
5. Frekuensi yang paling rentan untuk mengganggu pendengaran tikus yaitu frekuensi 50 kHz.

## 5.2 Saran
1. Alat  ini  menggunakan  atmega  8  sehingga bagi peneliti selanjutnya sebaiknya mencoba menggunakan  alat  yang  berbeda  seperti Arduino, Atmega 8535 dll.
2. Buzzer yang digunakan adalah buzzer biasa. Akan lebih baik jika menggunakan speaker yang berspesifikasi sesuai.
3. Ditambahnya  frekuensi  pengujian  untuk mendapatkan  hasil  percobaan  yang  lebih banyak.
4. Terbentuknya  alat  pengusir  tikus  dengan deteksi  kamera  dan  diolah  menggunakan Pengolah  Citra  Digital  yang  secara  khusus hanya dapat mengusir tikus saja.
5. Menggunakan  sensor  ping  parallax  agar mendapatkan jangkauan deteksi obyek yang lebih luas.

## DAFTAR PUSTAKA
Cara  kerja  osiloskop,  (http://www.quantum- mobile.com/artikel/penggunaan- alatukur/63-cara-kerja-osciloscope-.html)
Djiwo  H.  2009. Pemantauan  suhu  dengan mikrokontroler  atmega8  pada  jaringan lokal.  Jurnal  seminar  nasional  VSdm teknologi nuklir Yogyakarta(Online), http://jurnal.sttn-batan.ac.id /wp- content/uploads/2010/03/B42%20_Djiwo
_. Pdf. Diakses tanggal 10 Januari 2014

## Heryanto  M.A.  dan  Adi  W.P.  ”Pemrograman
Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMEGA 8535”. Penerbit Andi. 2008.
Heffner, Henry, dkk. 1985. Sound localization in wild  Norway  rats  (Rattus  norvegicus) . Hear Res. 19(2):151-5.
Heffner,  Henry.  2007. Hearing  Range  of Laboratory  Animals .  Journal  of  the
American  Association  for  Laboratory Animal Science.
Http://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/ 80247/ATMEL/ATMEGA8.html
Http://www.e-jurnal.com/2014/02/penyakit- yang-disebabkan-oleh-tikus.html
Http://www.microchip.com/wwwproducts/en/A Tmega8
Https://www.engineersgarage.com/electronic- components/16x2-lcd-module-datasheet
Malik,  Ibnu,  dkk.  2009. ANEKA  PROYEK Mikrokontroler  PIC16F84/A .  Jakarta:  PT Elex Media Komputindo.
Rachmat,  Antonius.  2010. Algoritma  dan Pemrograman Dengan Bahasa C Konsep, Teori  Dan  Implementasi. Yogyakarta: ANDI
Sutrisno. 1988. Gelombang dan Optik, seri Fisika Dasar Jilid 2 . Bandung : ITB
Wardhana,  Lingga  2006,  Belajar  Sendiri
Mikrokontroler  AVR  Seri  ATMega32
Simulasi, Hardware, Aplikasi, Andi
Offset, Yogyakarta.
Wasito S. 2004. Data Sheet Book 1. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
Winoto,Ardi.2008. Mikrokontroler AVR ATMega 8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR . Bandung
: Informatika.
www.alldatasheet.com/ NE555 Frekuensi Adjustable Pulse Generator Module.