## Journal of Scientech Research and Development
Volume 4, Issue 2, December 2022 P-ISSN: 2715-6974            E-ISSN: 2715-5846 Open Access at: http://idm.or.id/JSCR

## DESIGN AND DEVELOPMENT OF THE SMART STICK AS A WALK AID FOR THE BASIC PERSONS BASED ON ARDUINO MICROCONTROLLER

## RANCANG BANGUN SMART STICK SEBAGAI ALAT BANTU JALAN BAGI PENYANDANG TUNANETRA BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
Rio  Rezky Parirak 1 , Yuliana Kolyaan 2 1,2, Program Studi Teknik Informatika,  Fakultas Teknik, Universitas Musamus E-mail: makamagu.12@gmail.com 1
ARTICLE  INFO

## ABSTRACT
Correspondent: Rio Rezky Parirak makamagu.12@gmail.com Key words: blind, microcontroller, sensor, arduino, barrier object Website: http://idm.or.id/JSCR
page: 269 - 275
Blind people will experience  difficulties when  carrying out  activities, especially for mobility problems. This is because  there  is still a lack of facilities  and  infrastructure  that  support  the  blind  for  their  daily activities. The tool commonly used is a stick, with a stick that will help blind  people  when  walking.  However,  the  stick  that  is  used  has limitations, namely it cannot  detect the presence of objects that are out of reach of the stick.  This research  developed a concept  of walking aids for  the  blind by  designing a  cane  as  an  assistive  device  by  adding a device designed to utilize microcontroller  technology with an arduino system,  ultrasonic  sensors,  vibrators,  and  a  mini  DFPlayer.  The purpose of the tool is designed to help blind people while walking and detect  the  presence  of objects  blocking blind people.  The result  of the research  is a walking  aid that  will detect  the  presence  of obstructing objects  up to a distance  of 200 cm.  The tool will notify the position of the  barrier  object  and  provide  a  sound  notification  of  the  object's location  and  the  amount  of  vibration  is  adjusted  according  to  the location of the obstructing  object.  If the barrier is in front,  it will give a notification in the form of one vibration. If the object  is on the right, it will give a notification in the form of vibrations 2 times. If the object is on the left, it will give a vibration notification of 3 vibrations

## INFO  ARTIKEL

## ABSTRAK
Koresponden
Rio Rezky Parirak makamagu.12@gmail.com
Kata kunci:
tunanetra, mikrokontroler, sensor, arduino, objek penghalang
Website: http://idm.or.id/JSCR
hal: 269 - 275
Penyandang  tuna  netra  memiliki  kesulitan  dalam  melakukan aktifitas  terutama  masalah mobilitas. Hal ini diakibatkan  masih minimnya  sarana  dan  prasarana  yang  dapat  menunjang  para penyandang  tuna  netra  dalam melakukan  kegiatan  sehari-hari. Alat yang biasa digunakan adalah tongkat,  dengan tongkat  akan membantu para penyandang tuna netra  ketika  berjalan. Namun tongkat yang dunakan tersebut  memiliki keterbatasan yaitu tidak dapat  mendeteksi  keberadaan  objek  yang  berada  diluar  dari jangkauan tongkat tersebut.  Penelitian ini dikembangkan sebuah konsep  alat  bantu  jalan  bagi  penyandang  tuna  netra  dengan mendesain  tongkat sebagai  perangkat bantu  dengan menambahkan  alat  yang  dirancang  dengan  memanfaatkan teknologi  mikrokontoler  dengan  sistem  arduino,  sensor ultrasonik,  vibrator,  dan DFPlayer  mini .  Alat  dirancang dengan tujuan  membantu  penyandang  tunanetra  saat  berjalan  untuk mendeteksi  keberadaan  objek  penghalang  yang  dapat menghalangi penyandang  tunanetra.  Hasil penelitian  ialah alat bantu  jalan yang  akan mendeteksi  keberadaan  objek  pengalang hingga  jarak  200  cm.  Alat  akan  memberitahukan  posisi  objek pengalang  dan  memberikan  notifikasi  suara  letak  objek  dan jumlah  getaran  diatur  sesuai  letak  objek  pengalang.  Jika pengalang  di  depan  maka  akan  memberikan  notifikasi  berupa getaran  sebanyak  1  kali  getaran.  Jika  objek  berada  di  sebelah kanan  maka  akan  memberikan  notifikasi  berupa  getaran sebanyak  2  kali  getaran.  Jika  objek  berada  di  sebelah  kiri  akan memberikan notifikasi getaran sebanyak 3 kali getaran
Copyright © 2022 JSCR. All rights reserved.

## PENDAHULUAN
Tunanetra adalah kondisi seseorang yang mengalami gangguan penglihatan. Kondisi yang  dialami  oleh  penyandang  tunanetra  mengaharuskan  untuk  menggunakan beberapa keahlian khusus  untuk  membantu mereka  dalam kehidupan sehari-hari, salah  satunya  ketika  sedang  berjalan.  Saat  ini,  penyandang  tunanetra  masih menggunakan tongkat sebagai alat bantu jalan. Tongkat tersebut  digunakan untuk mengetahui  apakah  ada  sesuatu  yang  menghalangi  saat  penyandang  tunanetra berjalan.
Secara fungsional, tongkat yang digunakan penyandang tunanetra membantu untuk mengetahui apakah ada objek yang menghalangi mereka saat berada di jalan. Namun dalam penggunaan tongkat tersebut, penyandang tunanetra harus berada di  dekat objek  yang menghalanginya atau dengan kata lain tongkat yang  digunakan harus mengenai objek yang menghalangi penyandang tunanetra. Secara tidak langsung hal tersebut  berdampak  bagi  penyandang  tunanetra  ,di  mana  mereka  tidak  dapat mengantisipasi untuk  menghindari objek  penghalang karena belum  mendapatkan
informasi  mengenai  posisi  dan  jarak penyandang dengan penghalang yang  akan menghalangi.
Seiring dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat sehingga memungkinkan terciptanya sebuah alat untuk membantu penyandang tunanetra untuk mengetahui apakah  ada  objek  yang  menghalanginya  saat  berjalan.  Di  mana  alat  akan mengeluarkan bunyi  dan getaran saat alat tersebut  mendeteksi  adanya objek yang akan  menghalangi  penyandang  tunanetra.  Penelitian  sebelumnya  merupakan penelitian  mengenai sebuah  alat yang  dapat melengkapi  kekurangan pada fungsi tongkat konvesional, dengan cara menempelkan sebuah alat tambahan di salah satu bagian pada tubuh pengguna sehingga akan meningkatkan mobilitas. Perangkat ini dibuat  dengan  melibatkan  mikrokontroler  yang  terdapat  dalam  kerangka  kerja Arduino  sebagai  bagian  utama.  Mikrokontroler  Arduino  yang  berfungsi  sebagai pengontrol utama menerima masukan dari sensor dan melakukan perintah hasil ke aktuator.
Berdasarkan  latar  belakang  masalah,  maka  penilitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan  sebuah  alat  bantu  bagi  penyandang  tunanetra  yang  dapat membantu mendeteksi objek yang menghalangi penyandang tunanetra saat berjalan. Alat akan dirancang menggunakan mikrokontroler  Arduino yang  dilengkapi  oleh sensor  ultrasonik, DFPlayer mini , speaker dan vibrator . Alat  yang  dirancang  akan mendeteksi jarak penyandang tunanetra dari sebuah benda dengan jarak yang akan diprogramkan, alat ini  akan mengirimkan sinyal  ke  penyandang tunanetra berupa suara dan getaran

## METODE PENELITIAN Perancangan Alat
Perancangan sistem merupakan garis besar perangkat secara umum. Dengan rencana ini,  aturan  fungsi  perangkat  dan  bagian-bagian kerangka  yang  digunakan  dapat dilihat dengan jelas. Rancangan alat tersebut diperlihatkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Rancangan Alat

## Diagram Blog
Perancangan sistem ini secara umum digambarkan dengan diagram blok sistem kerja yang  dibagi  menjadi  4  bagian  besar,  yaitu:  daya,  input,  proses  dan  output. Perancangan sistem ditunjukan pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Blog

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Rancangan Alat
Alat  bantu  jalan  bagi  penyandang  tunanetra  ini  dirancang  untuk  membantu penyandang tunanetra untuk mengetahui objek  disekitar  yang dapat menghalangi penyandang  tunanetra  saat  berjalan.  Alat  ini  diharapkan  dapat  membantu meningkatkan kewaspadaan penyandang tunanetra saat sedang berada di jalan.

## 1.  Arsitektur Rangkaian
Hasil pembuatan arsitektur rangkaian sistem alat pada Gambar  3 menampilkan sebuah  rangkain  secara  keseluruhan  dari  implementasi  alat  bantu  jalan  bagi penyandang tunanetra.
Gambar 3. Arsitektur  Rangkaian

## 2.  Alat Bantu Jalan Tunanetra
Pada Gambar 3  merupakan hasil  pembuatan alat bantu jalan bagi  penyandang tunanetra berbasis mikrokontroler arduino.

## Gambar 3. Alat  Bantu Jalan Tunanetra

## 3. Tampilan Hasil Rangkaian

## Gambar 4. Hasil Rangkaian

## Hasil Pengujian Alat
Fokus  utama  dalam  pengujian  alat  ini  adalah  lebih  kepada  kinerja  dari  sensor ultrasonik  yang  menjadi  komponen  vital  bagi  penyandang  tuna  netra  dalam melakukan reaksi terhadap inputan yang diterima.

## 1. Pengujian Waktu
Hasil pengujian waktu deteksi sensor HC-SR04 yang dilakukan ditunjukkan pada Tebel 1.
Tabel 1. Pengujian Waktu Deteksi Sensor No Jarak Waktu Pendeteksian  (detik Waktu rata-rata Keterangan 1 2 3 1 40 cm 01.20 01.12 01.15 01.24 Bekerja dengan baik 2 100 cm 01.23 01.25 01.21 01.23 Bekerja dengan baik 3 150 cm 01.25 01.25 01.23 01.24 Bekerja dengan baik 4 200 cm 01.28 01.27 01.28 01.27 Bekerja dengan baik 5 250 cm 01.90 01.97 02.18 01.87 Bekerja dengan baik 6 300 cm - 02.38 03.35 02.18 Bekerja dengan baik 7 350 cm 03.20 03.20 - 03.35 Bekerja dengan baik 8 400 cm - - 08.20 08.20 Gagal
Berdasarkan Tabel 1 pengujian waktu deteksi sensor HC-SR04 yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa sensor HC-SR04 bekerja dengan baik  pada jarak 40 cm sampai 250 cm, rentan waktu yang didapatkan pada jarak tersebut berkisar 1 detik setelah  sensor  mendeteksi  objek  maka DFPlayer  mini dan buzzer akan  aktif. Penggunaan alat pada jarak yang lebih dari 250 cm memberikan hasil yang kurang baik,  pada jarak 300 cm  sensor  mendeteksi  objek  dengan rentan waktu 2  detik sehingga output yang dikeluarkan pun menjadi kurang efisien. Pada jarak 350 cm hingga 400 cm sensor mendeteksi dengan lambat.

## 2. Pengujian Suara
Berdasarkan  Tabel  2.  pengujian  kinerja DFPlayer  mini yang  telah  dilakukan mendapatkan  hasil  100%  dapat  bekerja  dengan  baik. DFPlayer  mini akan mengeluarkan output suara mengenai jarak dan posisi objek yang terdeteksi oleh sensor HC-SR04. Hasil pengujian suara sebagai notifikasi saat objek terdetaksi yang dilakukan ditunjukkan pada Tebel 2.
Tabel 2. Pengujian Notifikasi  Suara No Jarak Posisi  Objek Keterangan Kinerja 1 2 – 40 cm Depan Kanan Kiri Bekerja 2 41 – 100 cm Depan Kanan Kiri Bekerja 3 101 – 200 cm Depan Kanan Kiri Bekerja 4 201 – 300 cm Depan Kanan Kiri Bekerja 5 301 – 400 cm Depan Kanan Kiri Bekerja

## 3. Pengujian Getaran
Pada  Tabel  3  merupakan hasil  pengujian kinerja buzzzer yang  telah  dilakukan dengan hasil 100% bekerja baik, dimana buzzer akan bekerja ketika sensor HC-SR04 mendeteksi objek yang menghalangi pengguna. Buzzer akan bergetar sebanyak 1 kali jika objek berada di depan, bergetar sebnyak 2 kali jika objek berada di sebelah kanan dan bergetar sebnyak 3 kali jika objek berada di sebelah kiri.
Tabel 3. Pengujian notifikasi  Getaran No  Posisi  Objek Banyak Getaran Keterangan 1 Depan Bergetar  1 kali Bekerja 2 Kanan Bergetar  2 kali Bekerja 3 Kiri Bergetar  3 kali Bekerja

## SIMPULAN DAN SARAN
Penelitian menghasilkan sebuah alat yang dapat membantu penyandang tunanetra untuk meningkatkan kewaspadaan, alat ini bekerja dengan baik saat mendeteksi objek penghalang  dan  memberikan  pemberitahuan  kepada  pengguna.  Alat  ini  dapat memberikan  informasi  berupa  suara  dan  getaran  kepada  pengguna  saat  alat mendeteksi adanya penghalang dengan jarak efisian yaitu 200 cm, dengan ketepatan pengukuran dengan margin error antara 0.2% - 5%. Adapun beberapa hal yang dapat dikembangkan untuk peningkatan kinerja alat kedepannya adalah dengan mengubah letak sensor yang sebelumnya dilekatkan ke tongkat bisa diubah dan diletakkan pada
sabuk,  sepatu  maupun  topi  sehingga  jarak  jangkauan  sensor  dapat  lebih dimaksimalkan  juga  menambahkan kemampuan GPS  untuk  melacak  keberadaan pengguna atau penambahan sensor air untuk mendeteksi genangan air.

## DAFTAR PUSTAKA
A. P. Junfithrana dan A. S. Ruhiyat. 2015. Rancang Bangun Alat Bantu Jalan Untuk Penyandang Tuna Netra Berbasis Arduino Uno. J. Rekayasa Nusaputra, vol.  1, no. 1, pp. 1 – 5.
Rusito  dan D. Setiyawan. 2020. Alat Bantu Jalan untuk Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler. J. Teknol. Manufaktur Vol., vol. 12, no. 01, pp. 80 – 87, 2020.
A. Kurniawan. 2029. Alat Bantu Jalan Sensorik bagi Tunanetra,” Inklusi, vol. 6, no. 2,
p. 285.
V. A. Fergiyawan, S. Andryana, dan U. Darusalam. 2018. Alat Pemandu Jalan Untuk Penyandang Tunanetra Menggunakan Sensor  Ultrasonic Berbasis  Arduino,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Multimed., pp. 55 – 60.
M. N. Al Hasan, C. I. Partha, dan Y. Divayana. 2017. Rancang Bangun Pemandu Tuna Netra  Menggunakan  Sensor  Ultrasonik  Berbasis  Mikrokontroler.  Maj.  Ilm. Teknol. Elektro, vol. 16, no. 3, p. 27.
V. D. M. A. S. M. Lumenta, A. M. Rumagit, dan J. T. Elektro-ft. 2014. Perancangan Sistem Monitoring Mengajar Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535. pp. 1 – 7.
Ilham Efendi. 2018. Pengertian dan Kelebihan Arduino. IT-Jurnal.com.
E. A. Prasetyo. 2017. Arduino Pro Mini. Arduino Indones.
Wiko Nurdian. 2019. Arduino IDE. IDE BEBAS.
R. C. G. Tangdiongan, E. K. Allo, S. R. U. A. Sompie, dan J. T. Elektro-ft. 2017. Rancang Bangun  Alat  Bantu Mobilitas  Penderita  Tunanetra Berbasis  Microcontroller Arduino Uno. J. Tek. Elektro dan Komput., vol. 6, no. 2, pp. 79 – 86.
F. Puspasari, I. Fahrurrozi, T. P. Satya, G.- Setyawan, M. R. Al Fauzan, dan E. M. D. Admoko. 2019. Sensor Ultrasonik HCSR04 Berbasis Arduino Due Untuk Sistem Monitoring Ketinggian,” J. Fis. dan Apl., vol. 15, no. 2, p. 36.
Hermawan Riyadi, “Pengertian PCB Beserta Fungsi dan Jenis-jenis PCB yang Perlu Anda Ketahui.” NasabaMedia.com, 2019.
M. Schöttle. 2013. Elektronik. ATZelektronik, vol. 8, no. 5, pp. 313 – 313.
E. Supriytno dan Siswanto. 2016. Pemodelan Sistem Audio Secara Wireless Transmiter Menggunakan Laser Pointer,” J. Tek. Mesin, vol. Vol. 05, pp. 0– 3.