RANCANG BANGUN ALAT HITUNG ELEKTRONIK SEDERHANA UNTUK TUNA NETRA MENGGUNAKAN KONVERSI TEKS KE SUARA DENGAN ISD 2590
Mochammad Iqbal 1 , Muhamad Yusuf 2 1, 2 Program Studi Teknik Elektronika - Politeknik Negeri Cilacap muhamad.yusuf.1986@gmail.com

## ABSTRACT
People with special needs need to get equality in the use of technology. One is technological tools such as a calculator to count. Calculator is a tool for human arithmetic, but in reality not all the calculators can be used in humans. Lack of facilities for blind persons is difficult for them in the process of calculations using the calculator. Need to develop a calculator that can petrify blind persons to perform the calculation process. By using the voice of the speaker via a series of ISD 2590, ATmega16 as the main control, 4x4 keypad as number operations, 2x16 LCD as a viewer of the results of operations of numbers, and Braille, it creates tools for the blind count. From the results of testing the system as a whole, these tools can only perform number operations as addition, subtraction, multiplication, and division. This tool can also operate for the fractions and round.
Keywords: 2x16 LCD, ATmega16, ISD2590, Keypad 4x4, Speaker

## INTISARI
Orang yang berkebutuhan khusus perlu mendapatkan kesetaraan dalam hal penggunaan teknologi. Salah satunya adalah teknologi alat berhitung seperti kalkulator. Kalkulator merupakan alat bantu hitung bagi manusia, namun dalam kenyataan tidak  semua  kalkulator  bisa  digunakan  pada  manusia.  Kurangnya  fasilitas  bagi  penyandang  tuna  netra  menyulitkan mereka  dalam  melakukan  proses  perhitungan  menggunakan  kalkulator.  Perlu  dikembangkan  sebuah  kalkulator  yang dapat  membatu  penyandang  tuna  netra  untuk  melakukan  proses  perhitungan.  Dengan  menggunakan  bunyi  suara  dari speaker melalui rangkaian ISD 2590, ATmega16 sebagai kendali utama,  keypad 4x4 sebagai operasi bilangan, LCD 2x16 sebagai penampil dari hasil dari operasi bilangan, dan huruf braille, maka terciptalah alat bantu hitung bagi tuna netra. Dari  hasil  pengujian  sistem  secara  keseluruhan,  alat  ini  hanya  bisa  melakukan  operasi  bilangan  penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Alat ini juga dapat beroperasi untuk pada bilangan pecahan maupun bulat.
Kata Kunci: ATmega16, Keypad 4x4, ISD 2590, LCD 2x16, Speaker

## I. PENDAHULUAN
Kalkulator  merupakan  alat  bantu  yang efektif  untuk  melakukan  proses  perhitungan. Kalkulator  dapat  digunakan  kapan  saja  dan  di mana  saja  karena  sangat  mudah  di  bawa.  Pada umumnya  banyak  macam  kalkulator  yang digunakan  oleh  setiap  orang,  mulai  dari kalkulator  sederhana  sampai  kalkulator  ilmiah. Kalkulator  sederhana  biasa  digunakan  untuk perhitungan umum seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Sedangkan  kalkulator  ilmiah  digunakan  untuk perhitungan  biasa  dan  juga  perhitungan  yang
rumit seperti perhitungan akar, sinus, cosinus, tan dan sebagainya.
Kalkulator pada umumnya tidak mengeluarkan suara, hanya memunculkan angka perhitungan  pada  layar  LCD,  sehingga  tidak semua  orang  bisa  menggunakan  kalkulator tersebut,  terutama  pada  penyandang  tuna  netra. Kalkutor biasa, sulit digunakan oleh penyandang tuna netra dan mereka membutuhkan kalkulator khusus  yang  mampu  mempermudah  untuk melakukan  proses  perhitungan.  Namun  di pasaran masih belum ada kalkulator yang mampu memudahkan  mereka  untuk  melakukan  proses perhitungan. Kalkulator yang mampu
Jurnal Ecotipe , Volume 3, Nomor 2, Oktober 2016                                                                           ISSN 2355-5068
mengeluarkan  suara  adalah  solusi  yang  tepat untuk mereka dalam melakukan proses perhitungan dengan menggunakan kalkulator.
Dari  hasil  penelitian  sebelumnya  yang dilakukan  oleh  Muhammad  [8]  alat  ini  masih memiliki  beberapa  aspek  kelemahan  yakni, belum  menggunakan  baterai  internal,  sistem perhitungan  hanya mencapai 7 digit, serta masih perlu  adanya  penelitian  lebih  lanjut  guna mengetahui  sistem,  unjuk  kerja,  dan  tingkat kelayakan alat tersebut.
Dari  beberapa  hal  di  atas  maka  penulis mengambil  judul  Kalkulator  sederhana  khusus penyandang  tuna  netra  menggunakan  huruf braille dengan output suara. Kelebihan kalkulator ini  menggunakan  bahasa  Indonesia  dan  angka  / keypad braille, sehingga memudahkan penyandang tuna netra untuk melakukan proses perhitungan.
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah memodifikasi keypad 4x4 menjadi angka braille sebagai masukan dan membuat kalkulator suara untuk  tuna  netra  menggunakan  ISD  2590. Berdasarkan  uraian  permasalahan  pada  latar belakang  masalah,  maka  perumusan  masalah yang  akan  dibahas  adalah  bagaimana  cara memodifikasi keypad 4x4 menjadi angka braille dan bagaimana membuat kalkulator suara untuk tuna netra menggunakan ISD 2590.

## II. PERANCANGAN SISTEM
Gambar 1 . Diagram Blok Perancangan
Dari  sistem  diagram  blok  di  atas  dapat dijelaskan  bahwa  keypad  sebagai  masukan mikrokontroler ATmega16. Mikrokontroler ATmega  16  digunakan  untuk  memproses
masukan  dari  keypad  yang  berupa  operasi bilangan.  Sedangkan  ISD  2590  digunakan sebagai  keluaran  suara  berdasarkan  penekanan pada  keypad,  apabila  keypad  ditekan  angka “satu” maka ISD 2590 akan mengeluarkan suara “satu”. LCD merupakan keluaran dari mikrokontroler  ATmega  16  yang  digunakan untuk menampilkan operasi bilangan.
Rangkaian  ISD  2590  digunakan  untuk mengeluarkan  suara  sesuai  dengan  angka  yang ditekan pada keypad. Perekaman suara dilakukan secara  manual  yaitu  dengan  menggunakan microphone dan  mengatur  alamat  pada  setiap kata  yang  diucapkan  menggunakan dip  switch A0 – A7.
Prosedur  cara  melakukan  perekaman  suara pada ISD 2590 adalah sebagai berikut:
1. Hubungkan  rangkaian  ISD  2590  dengan catu daya 5 volt .
2. Terlebih dahulu kita set jumper 1 (JP1) pada posisi record dengan  cara  dihubungkan
( short ).

## Gambar 2 . Rangkaian ISD 2590 untuk melakukan perekaman
Gambar 2 adalah rangkaian ISD 2590 yang digunakan  sebagi  media  perekaman  dan penyimpanan  data  hasil  perekaman.  Adapun prosedur  untuk  mendengarkan  hasil  rekaman adalah sebagai berikut:
1. Terlebih dahulu kita set jumper 1 (JP1) pada posisi play dengan cara dibuka   (open).
2. Tentukan  alamat  untuk  suara  yang  akan dimainkan ( misalnya kata ‘satu’ di  alamat 0001  1110  biner)  dengan  mengeset dipswitch mulai  dari  atas  (A0)  sampai bawah (A7) on,off,off,off,off,on,on,on.
3. Buka (open) jumper 2 (JP2).
4. Suara yang disimpan akan terdengar.
5. Untuk  mendapatkan  alamat  suara  ( voice address )  yang  telah  bervariasi,  ulangi  dari langkah  awal  kemudian set  dip  switch dengan alamat yang berbeda.
6. Tentukan  alamat  untuk  suara  yang  akan direkam  (misalnya  kata  ‘satu’  di  alamat 0001  1110  biner)  dengan  mengeset dipswitch  mulai  dari  atas  (A0)  sampai bawah (A7) on, off, off, off, off, on, on, on.
7. Hubungkan  sambungan  JP1  dan JP2  untuk memulai proses perekaman dengan menggunakan microphone ,  dan  untuk mengakhiri  proses  perekaman  lepaskan sambungan JP1 dan JP2.
Gambar 3. Diagram alir keseluruhan sistem
Gambar  3  adalah  diagram  alir  sistem  ini adapun  penjelasan  tentang  cara  kerja  dari diagram  alir  secara  keseluruhan  adalah  sebagai berikut:
1. Masukan  bilangan  pertama  dengan  cara menekan  pada  keypad    baik  itu  bilangan satuan,puluhan,  ribuan,  dll.  Di  bawah  ini adalah  potongan  program  untuk  masukan bilangan pertama.
memori=atof(nilai); // konversikan dari array ke float
for(i=0;i<=15;i++)
{ nilai[i]=0; // kosongkan array untuk  mengambil data baru
}
2. Setelah  menekan  bilangan  pertama  maka rangkaian  ISD  2590  akan  mengeluarkan suara  sesuai  dengan  penekanan  pada keypad,  contoh  penekan  angka  “7”.  Di bawah  ini  adalah  potongan  program  sesuai dengan penekan pada bilangan pertama .
PORTB=0x77;PORTD.7=0;delay_ms(10 ); PORTD.7=1;delay_ms(1000); // pemanggilan suara
PORTB=0x77;PORTD.7=0;delay_ms(10 );
PORTD.7=1;delay_ms(1000); // pemanggilan suara 3. Kemudian  pilih  operator  penjumlahan, pengurangan, perkalian, maupun pembagian.  Di  bawah  ini  adalah  potongan program untuk memilih operator. fungsi='+'; // ingatkan bahwa fungsi aritmatik adalah fungsi penjumlahan lcd_putchar(y); 4. Setelah memilih operator kemudian masukan  bilangan  kedua  sesuai  dengan keingginan.  Di  bawah  ini  adalah  potongan program untuk bilangan kedua.
nilai2=atof(nilai); //
konversikan dari array ke float untuk bilangan kedua
5. Setelah  bilangan  kedua  ditekan  kemudian akan muncul suara sesuai dengan penekanan pada bilangan kedua.
PORTB=0xF7;PORTD.7=0; delay_ms(10);
PORTD.7=1;delay_ms(1000); // peman ggilan suara
6. Maksud  dari  C=A  “operator”  B  yaitu  A adalah  bilangan  pertama,  operator  adalah
penjumalahan, pengurangan, perkalian, atau pembagian dan B adalah bilangan kedua.
7. Kemudian tekan (=) untuk mengetahui hasil dari  C=A  “operator”  B.  Berikut  adalah potongan programnya.
ftoa(hasil, 2, GG); // kembalikan ke string untuk ditampilkan pada LCD
lcd_putchar('='); lcd_puts(GG);
8. Setelah  menekan  sama  dengan  kemudian akan mucul suara sesuai dengan hasil  yang tertera pada LCD 2x16.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian  Pengalamatan  Suara  pada ISD2590
Tujuan  dilakukannya  pengujian  rangkaian perekam suara ISD 2590 yaitu mengisi suara dan menentukan  alamat  suara  ( voice  address )  yang bervariasi  pada IC ISD  2590,  serta  menguji keberhasilan  perekam  dan  pemutar  suara  pada rangkaian ISD 2590. Saklar dip switch digunakan untuk  mengatur  berbagai  macam  variasi  alamat suara  yang  akan  direkam.  Bentuk  kalkulator elektronik untuk penyandang tuna netra ini dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 . Kalkulator Braille
Tabel  1  merupakan  contoh  pengalamatan suara  yang  disimpan  pada  IC  ISD  2590  yang nantinya setiap alamat tersebut akan diolah pada mikrokontroler  ATmega  16.  Setelah  alamat
tersebut dipanggil oleh mikrokontroler kemudian speaker  akan  mengeluarkan  sesuai  dengan penekanan tombol pada keypad 4x4.
Tabel 1. Pengalamatan suara pada ISD 2590
Biner Hexa Suara Yang Direkam 00111000 C7 “Satu” 00001000 F7 “Dua” 00010000 EF “Tiga” 11011000 27 “Sembilan” 00110000 CF “Nol” 01101000 97 “Se” 01011000 A7 “Koma” 10011000 67 “Puluh” 10101000 57 “Belas” 01111000 87 “Ratus” 01110000 8F “Ribu” 10110000 4F “Juta” 11110000 0F “Mines” 01010000 AF “Tambah” 01100000 9F “Kali” 10100000 5F “Bagi” 11000000 3F “Sama dengan”
Maksud dari alamat suara 0b00111000 yaitu dip  switch  4,  5,  6  dihubungkan  pada  posisi off , artinya ISD 2590 mendapatkan sinyal high pada dip  swtich  4,5,6.  Sama  halnya  dengan 0b00001000 dip switch 1-8 pada posisi ( on , on , on , on , off , on , on , on )  atau  ISD  2590 mendapatkan  sinyal  ( low , low , low , low , high , low , low , low ).  Saat  melakukan  perekaman  Pin CE  ( Chip  Enable )  dan  P/R  ( Play/Record ) diberikan  kondisi low atau  “0”.  Dan  untuk melakukan  pemutaran  suara  Pin  CE  diberikan kondisi low dan P/R dikondisikan high Hasil  dari  pengujian  operasi  bilangan penjumlahan  menunjukan  hasil  yang  sesuai antara  operasi  bilangan,  suara  yang  dihasilkan, dan angka yang ditampilkan pada LCD 2x16.
Jurnal Ecotipe , Volume 3, Nomor 2, Oktober 2016                                                                           ISSN 2355-5068
Tabel 2. Hasil Pengujian Operasi Bilangan Penjumlahan Operasi bilangan Suara yang dihasilkan Angka pada LCD 1+1 “Dua” 2 10+20 “Tiga puluh” 30 12+3 “Lima belas” 15 90+10 “Seratus” 100 100+1 “Seratus satu” 101 300+11 “Tiga ratus sebelas” 311 555+0 “Lima ratus lima puluh lima” 555 777+103 “Delapan ratus delapan puluh” 880 645+455 “Seribu” 1000 700+500 “Seribu dua ratus” 1200 Tabel 3. Hasil Pengujian Operasi Bilangan Pengurangan Operasi bilangan Suara yang dihasilkan Angka pada LCD 4-7 “Mines Tiga” -3 20-30 “Mines Sepuluh” -10 75-90 “Mines Lima belas” -15 40-73 “Mines Tiga puluh tiga” -33 140-440 “MInes Tiga ratus” -300 8-309 “Mines Tiga ratus satu” -301 450-600 “Mines Seratus lima puluh” -150 8-220 “Mines Dua ratus dua belas” -212 789-9 “Tujuh ratus delapan puluh” 780 182-1 “Seratus delapan puluh satu” 181
Hasil  dari  pengujian  operasi  bilangan pengurangan  menunjukan  hasil  yang  sama baiknya  dengan  operasi  bilangan  penjumlahan. Operasi bilangan pengurangan menunjukan hasil yang sesuai antara operasi  bilangan, suara  yang dihasilkan,  dan  angka  yang  ditampilkan  pada LCD 2x16.
Tabel 4. Hasil Pengujian Operasi Bilangan
Perkalian Operasi bilangan Suara yang dihasilkan Angka pada LCD 2x2 “Empat” 4 4x5 “Dua puluh” 20 13x1 “Tiga belas” 13 15x3 “Empat puluh lima” 45 20x10 “Dua ratus” 200 263x2 “Lima ratus dua puluh enam” 526 11x11 “seratus dua puluh satu” 121 69x12 “Dua ratus dua puluh delapan” 228
Hasil  dari  pengujian  operasi  bilangan perkalian  menunjukan  hasil  yang  sama  baiknya dengan  operasi  bilangan  penjumlahan  dan pengurangan. Operasi bilangan perkalian menunjukan  hasil  yang  sesuai  antara  operasi bilangan, suara yang dihasilkan, dan angka yang ditampilkan pada LCD 2x16.
Tabel 5. Hasil Pengujian Operasi Bilangan Pembagian Operasi bilangan Suara yang dihasilkan Angka pada LCD 12/2 “Enam” 6 49/7 “Tujuh” 7 75/5 “Lima belas” 15 255/5 “Lima puluh satu” 51 150/2 “Tujuh puluh lima” 75 155/5 “Tiga puluh satu” 31 40/2 “Dua puluh” 20 100/4 “Dua puluh lima” 25 1500/3 “lima ratus” 500
Hasil  dari  pengujian  operasi  bilangan pembagian menunjukan hasil yang sama baiknya dengan operasi bilangan penjumlahan, pengurangan,  dan  perkalian.  Operasi  bilangan perkalian  menunjukan  hasil  yang  sesuai  antara operasi  bilangan,  suara  yang  dihasilkan,  dan angka yang ditampilkan pada LCD 2x16.
Tabel 5. Hasil Pengujian  Bilangan Pecahan
Operasi bilangan Suara yang dihasilkan Angka pada LCD 2/3 “Nol koma enam puluh enam” 0,67 25/6 “Empat koma enam belas” 4,17 1/5 “Nol Koma Dua 0,2 23/9 “Dua koma lima puluh lima” 2,56 23/3 “Tujuh koma enam puluh enam” 7,67 4/5 “Nol koma delapan puluh” 0.80 999/777 “Satu koma dua puluh delapan” 1,29 2/5 “Nol koma empat puluh” 0,40 1/2 “Nol koma lima puluh” 0,50 12/5 “Dua koma empat puluh” 2,40
Hasil  dari  pengujian  bilangan  pecahan menunjukan  hasil  yang  sama  baiknya  dengan operasi  bilangan  penjumlahan,  pengurangan, perkalian, dan pembagian.

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat ditarik pada proses perancangan  dan  pembuatan  sampai  analisa  di Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Alat  ini  bisa  operasi  bilangan  bulat  mulai dari 1-9999 dan bilangan pecahan mulai dari 0,00-9999,99. Tetapi ada beberapa bilangan pecahan yang tidak sesuai antara hasil yang ditampilkan  oleh  LCD  2x16  dengan  suara
yang  dihasilkan,  dikarenakan  pembulatan angka dibelakang koma.
2. Kalkulator  ini  hanya  mampu  melakukan operasi bilangan
penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian baik itu bilangan bulat maupun pecahan.
3. Kalkulator ini hanya bisa melakukan operasi aritmatika  sederhana,  belum  di  rancang untuk  operasi  aritmatika  tingkat  lanjut sepert operasi  trogonometri, bilangan polar dan rectangular.
Fungsi  dari  alat  ini  diharapkan  bisa diperluas lagi, agar tidak hanya bisa melakukan 4 operasi bilangan saja. Diharapkan aplikasi dari alat  ini  bukan  hanya  untuk  melakukan perhitungan  yang  sederhana,  tetapi  diharapkan bisa untuk melakukan bilangan perhitungan yang rumit seperti perhitungan sinus, cosinus, tangen dan sebagainya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Andrianto Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler  AVR  ATmega16. Bandung: Informatika Bandung.
[2]  ATMEL CORPORATION. 2005. AVR245: Code  Lock  with  4x4  Keypad  and  I2C™ LCD.
[3]  Datasheet.    2006. Fungsi  Akses  Keypad untuk Microcontroller AVR dengan bahasa C (CodeVisionAVR).
[4]  Datasheet,  2010. M1632  MODULE  LCD 16X2 BARIS (M1632).
[5]  Innovative Electronics. 2009. EMS
(Embedded Module Series) LCD Display. [6]  Maryanto Hendra. 2010. Pembuatan
Prototipe  Pintu  Otomatis  Satu  Arah Berbasis  Mikrokontroler  ATmega  8535 Menggunakan Double IR. Fakultas Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
[7]  Misto. 2009. Termometer Dengan Keluaran Suara Berbasis Mikrokontroler ATmega8535Untuk mengukur Suhu Ruangan. [8]  Muhammad. 2012. Kalkulator Suara dengan Keypad Braille Berbasis Mikrokontroler  ATmega128  sebagai  Alat
Bantu Menghitung bagi Tunanetra. Laporan Proyek Akhir FT UNY.
[9] Rahmawati  Rafika.  2007. Makalah Pengabdian Masyarakat di  SD Budi  Mulia Dua . Universitas Negeri Yogyakarta. [10] Parangin-angin Bisman. 2009.
Perancangan  Peralatan  Penjawab  Telefon
Otomatis Berbasis Mikrokontroler. Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam
Universitas Sumatera Utara.
[11] Winbond  Electronics  Corp.  2003. Single Chip Multiple-Messages Voice Record/Playback Device ISD2590/75/90/120-Second Duration.