## Alat Bantu Berjalan Tunanetra Berbasis Mikrokontroler Arduino

## Sahrul Ramdani, Muhyidin Zainul Arifin, Sujono
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas KH. Abdul Wahab Hasbullah
Correspondence Author: sahrul.ramdani02@gmail.com
Info Artikel : ABSTRACT Sejarah Artikel : Menerima : 07 Juni 2021 Revisi : 08 Juli 2021 Diterima :
25 Augst 2021`
Online : 30 Agust 2021 Keyword : Tunanetra, Mikrokontroler
Arduino, Ultrasonik HCSR04
These blind people still have difficulties carrying out their activities, especially in  terms  of  mobility  in  society.  This  is  due  to  the  lack  of  facilities  and infrastructure  that  can  support  blind  people  in  carrying  out  their  daily activities.  One  of  the  assistive  devices  commonly  used  is  a  blind  cane.  With this  stick,  blind  people  are  pretty  helped,  especially  when  walking,  but  the conventional club has limitations: the reach is too short. Thus, in this study, a concept for  walking  aids for  blind  people  was  developed  by  designing  a new device  that  can  cover  the  limitations  of  conventional  canes.  The  tool  utilizes microcontroller  technology  with  a  minimum  Arduino  Uno  system,  ultrasonic sensor  HC-SR04,  and  DFPlayer  Mp3  Mini  module.  The  results  showed  that the designed tool could detect a maximum distance of 80 cm and make a sound when the ultrasonic sensor is blocked.

## INTISARI
Kata Kunci :
Tunanetra, Mikrokontroler Arduino, Ultrasonik HCSR04
Penyandang  tunanetra  ini  masih  memiliki  kesulitan  dalam  melakukan aktifitasnya terutama dalam masalah mobilitas di dalam masyarakat. Hal ini tentunya  diakibatkan  masih  minimnya  sarana  dan  prasarana  yang  dapat menunjang  para  penyandang  tuna  netra  dalam  melakukan  kegiatan  sehari- hari. Salah  satu alat bantu yang biasa digunakan adalah tongkat tuna netra, dengan  tongkat  ini  para  penyandang  tuna  netra  cukup  terbantu  terutama ketika  berjalan,  namun  tongkat  konvensional  tersebut  memiliki  keterbatasan, salah  satunya  adalah  jangkauan  terlalu  pendek.  Dengan  begitu  pada penelitian ini dikembangkan sebuah konsep alat bantu jalan bagi penyandang tuna  netra  dengan  mendesain  sebuah  perangkat  baru  yang  dapat  menutupi keterbatasan  yang  ada  pada  tongkat  konvensional.  Alat  yang  dirancang memanfaatkan  teknologi  mikrokontroler  dengan  system  minimum  Arduino uno,  sensor  ultrasonik  HC-SR04,  dan  modul  DFPlayer  Mp3  Mini.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  alat  yang  dirancang  dapat  mendekteksi  jarak maksimum  80  cm  dan  dapat  mengeluarkan  suara  ketika  sensor  ultrasonik terdapat halangan.

## 1. PENDAHULUAN
Mata  berfungsi  sebagai  indera  pengelihatan  dengan  melihat  kita  dapat  melakukan  suatu aktifitas  sehari  hari,  misalnya  saja  berjalan  akan  tetapi  apabila  penglihatan  kita  terganggu  maka aktifitas  kita  pun  terganggu.  Saat  ini  penyandang  tunanetra  umumnya  menggunakan  alat  bantu jalan  berupa  tongkat  biasa  untuk  membantu  pergerakan  dan  meningkatkan  keamanan  dan kemandirian  pada  saat  berjalan.  Dengan  mempunyai  informasi  yang  cukup  terhadap  jalur perjalanan yang akan di lewati penyandang tunanetra dapat lebih nyaman untuk bernavigasi pada lingkungan  yang  belum  dikenal.  Tongkat  biasa  biasanya  digunakan  jika  berjalan  diluar  ruangan, tetapi  jika  didalam  ruangan  ataupun  diluar  ruangan  tongkat  biasa  tidak  bisa  mendeteksi  objek dengan  jangkauan  yang  jauh  maka  tongkat  tersebut  akan  cepat  rusak  atau  objek  yang  terkena tongkat itu akan rusak.
Kemajuan  di  bidang  teknologi  memungkinkan  pembuatan  suatu  alat  berbasis mikrokontroller  Arduino  menggunakan  sensor  ultrasonic.  Gelombang  ultrasonik  dipancarkan  dan sinyal  yang  mengenai  suatu  objek  sebagian  dipantulkan  kembali.  Sinyal  pantul  diterima  oleh penerima untuk kemudian diolah oleh mikrokontroller dan di keluarkan oleh suara melalui speaker 0.5  8  Ohm.  Tongkat  dengan  mikrokontroller  Arduino  ini  berfungsi  untuk  mempermudah penyandang  tunanetra  berjalan  menggunakan  tongkat  tanpa  menyentuh  suatu  objek  di  depannya karena dapat mendeteksi adanya objek yang menghalangi.

## 1.1 Landasan Teori
a. Tunanetra
Persatuan  Tunanetra  Indonesia  (Pertuni)  mendefinisikan  tunanetra  adalah  mereka  yang tidak  memiliki  penglihatan  sama  sekali  (buta  total)  hingga  mereka  yang  masih  memiliki  sisa penglihatan  tetapi  tidak  mampu  menggunakan  penglihatannya  misalya  untuk  berjalan.  Nakata (2003)  mengemukakan  bahwa  yang  dimaksud  dengan  tunanetra  adalah  mereka  yang  mempunyai kombinasi  ketajaman  penglihatan  hampir  kurang  dari  0.3  (60/200)  atau  mereka  yang  mempunyai tingkat  kelainan  fungsi  penglihatan  yang  lainnya  lebih  tinggi,  yaitu  mereka  yang  tidak  mungkin atau  berkesulitan  secara  signifikan  untuk  membaca  tulisan,  berjalan  atau  ilustrasi  awas  meskipun dengan  mempergunakan  alat  bantu.  Jadi,  berdasarkan  penjelasan  sebelumnya  tunanetra  adalah ketidakmampuan  sesorang  untuk  melihat,  baik  secara  total  maupun  sebagian  dengan  alat  bantu pengelihatan.
b. Mikrokontroler
Mikrokontroler  merupakan  suatu  bagian  elektronik  yang  dalam  wujudnya  seperti  IC (Integrated  Circuit)  yang  dapat  berguna  sebagai  komputer  tetapi  dalam  ukuran  yang  kecil  atau minim.  Kata  Mikrokontroler  ini  ialah  gabungan  dari  dua  kata  yaitu  Mikro  dan  Controler.  Mikro berarti yang sangat kecil, sedangkan controler berarti sebuah pengendali. Jika kata Mikrokontroler ini menjadi atau berarti suatu unit pengendali yang dalam ukuran yang sangat kecil.
c. Arduino Uno
Arduinu  Uno  merupakan  salah  satu  board  minimum  system.  Minimum  system  adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Minimum  system  terdiri  dari  komponen-komponen  dasar  yang  dibutuhkan  oleh  suatu mikrokontroler  dapat  berfungsi  dengan  baik.  Pada  penelitian  ini  Arduino  Uno  berfungsi  sebagai pengendali  yang  mengelola  data  digital  yang  diperoleh  dari  sensor  ultrasonik  kemudian  menjadi output dalam speaker berupa output suara.
Gambar 1. Arduino Uno

## d. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor  ultrasonik  SRF04  adalah  sebuah  sensor  yang  terdiri  dari  trasnmitter  dan  receiver untuk mendeteksi jarak yang di pantulkan. Sensor ultrasonik SRF04 merupakan sensor ultrasonik yang  mampu  mengukur  jarak  dari  3  cm  hingga  300  cm.  Dalam  pembuatan  alat  bantu  tunanetra sensor ultrasonik berfungsi sebagai sensor jarak antara tongkat dan objek yang di depannya.
Gambar 2. Sensor Ultrasonik HC-SR04
e. DFPlayer Mini Mp3
Modul DFPLayer Mini adalah sebuah modul MP3 serial yang menyiapkan kesempurnaan integrase  MP3,  WMV  hardware  decoding.  Sedangkan  softwarenya  mendukung  driver  TF  card, mendukung  sistem  file  FAT16,  FAT32.  Melalui  perintah-perintah  serial  sederhana  untuk menentukan  memutar  musik,  serta  bagaimana  cara  memutar  musik  dan  fungsi  lainnya,  tidak melalui operasi yang rumit, mudah digunakan, stabil dan dapat diandalkan adalah fitur-fitur yang paling penting dari modul ini.
f. Speaker 0,5 8 Ohm
Speaker  0,5  8Ohm  Berfungsi  untuk  mengembangkan  alat  bantu  berjalan  tunanetra  yang menggunakan  tongkat  output  suara  akan  dikeluarkan  melalui  speaker.  Speaker  membawa  sinyal elektrik dan mengubahnya kembali menjadi getaran untuk membuat gelombang suara (Palending et al., 2012). Pada penelitian ini menggunakan tipe speaker 0.5 8Ohm untuk output suara.
g. Power Suplay
Power  Suplay  Rangkaian  elektronika  biasanya  membutuhkan  votase  DC  dengan  voltase yang  lebih  rendah  dibanding  dengan  voltase  sambungan  listrik  yang  biasanya  tersedia,  yaitu sebesar  220V  AC.  Sedangkan  voltase  yang  dipakai  dalam  rangkaian  elektronik  biasanya  hanya sekitar 3V sampai 50V DC. Voltase tersebut biasanya dapat diperoleh dari baterai, Power Supply sangat  penting  untuk  menyuplai  tegangan  ke  sistem  mikrokontroler,  power  supply  pada  alat  ini menggunakan  battery  18650.  Baterai  tersebut  bisa  di  charger  ulang  supaya  pengguna  mudah memakainya dan menghemat biaya yang dikeluarkan.

## Gambar 3. Speaker 0,5 8 Ohm

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Analisis Sistem
Analisis  sistem  adalah  teknik  pemecahan  masalah  yang  menguraikan  bagian-bagian komponen  dengan  mempelajari  seberapa  bagus  bagian-bagian  komponen  tersebut  bekerja  dan berinteraksi untuk mencapai tujuan mereka. Metode Waterfall adalah suatu proses pengembangan perangkat lunak berurutan, di mana kemajuan dipandang sebagai terus mengalir ke bawah (seperti air terjun) melewati fase-fase perencanaan, pemodelan, implementasi (konstruksi), dan pengujian .
Gambar 4. Model Waterfall

## 2.2 Perancangan Sistem
Perancangan  Sistem  alat  ini  dimulai  dari  mikrkontroler  Arduino  yang  sudah  dinyalakan setelah itu sensor Ultrasonik yaitu Ultrasonik atas,  Ultrasonik tengah dan Ultrasonik bawah setelah itu  diproses  ke  dalam  arduino,  kemudian  arduino  memberikan  perintah  ke  DFPlayer  Mini  Mp3 untuk  mengolah  suara  yang  terdapat  pada  memory  card  dan  suara  tersebut  dikeluarkan  oleh speaker.
Dari  diagram  diatas  dapat  dilihat  bahwa  pada  system  ini  terdapat  satu  power  suplay menggunakan  baterai  dengan  daya  9V  untuk  mengaktifkan  mikrokontroler  arduino  uno  sebagai otak  dari  alat  ini.  Setelah  itu  terdapat  tiga  buah  sensor  ultrasonic  yang  memiliki  fungsi  berbeda, untuk  sensor  yang  atas  itu  berfungsi  ketika  ada  halangan  di  depan  sensor  atas  sedangkan  sensor tengah  dan  bawah tidak  ada  halangan  maka  akan  mengeluarkan  suara.  Untuk  sensor  yang  tengah ketika  objek  lebih  rendah  maka  akan  terdeteksi  oleh  sensor  tengah.  Untuk  sensor  yang  paling bawah ketika objek sangat rendah maka akan terdeteksi oleh sensor yang paling bawah. Sensor atas terdeteksi adanya objek yang menghalangi dengan jarak  <= 80cm, Jarak sensor tengah terdeteksi adanya objek yang menghalangi dengan jarak  <= 70cm, dan sendangkan Sensor bawah terdeteksi adanya  objek  yang  menghalangi  dengan  jarak    <=  60cm.  peneliti  membuat  jarak  sensor atas,tengah,bawah  berbeda  beda  karena  tunanetra  jika  memakai  tongkat  pasti  tidak  tegak  lurus tetapi sedikit di miringkan.
a. Flowchart Sistem
Flowchart  pada  sistem  ini  berfungsi  sebagai  alur  sistem  dan  mempermudah  untuk pengerjaan  serta  memahami  alur  sistem  yang  akan  dikerjakan.  Flowchart  ini  adalah  flowchart tentang cara kerja Sensor Ultrasonik untuk menjelaskan apa saja yang bisa dilakukan pada alat ini.
START ON Sensor Ultrasonik Mengeluarkan Suara END Sensor Mendeteksi benda <=80 cm Alat dimatikan DFPlayer Mini Mp3 T F F T T T F
Gambar 6. Flowchart Kinerja Alat Dengan Sensor Atas
START ON Sensor Ultrasonik Mengeluarkan Suara END Sensor Mendeteksi benda <=70 cm Alat dimatikan DFPlayer Mini Mp3 T F F T T T F
Gambar 7. Flowchart Kinerja Alat Dengan Sensor Tengah
START ON Sensor Ultrasonik Mengeluarkan Suara END Sensor Mendeteksi benda <=60 cm Alat dimatikan DFPlayer Mini Mp3 T F F T T T F
Gambar 8. Flowchart Kinerja Alat Dengan Sensor Bawah
Dapat  dilihat  melalui  gambar  flowchart  di  atas  menjelaskan  bahwa  kinerja  alat  bantu tongkat untuk tunanetra ini yaitu:
 Tongkat tunanetra ini memiliki 3 sensor ultrasonik untuk mendeteksi objek di depan.
 Sensor atas bekerja ketika sensor mendeteksi objek di depannya dengan jarak <= 80 cm.
 Sensor tengah bekerja ketika sensor mendeteksi objek di depannya dengan jarak <= 70 cm.
 Sensor bawah bekerja ketika sensor mendeteksi objek di depannya dengan jarak <= 60 cm.
 Sensor akan bekerja apabila alat ini dinyalakan.
 Jika  sensor  mendeteksi  benda  maka  akan  mengeluarkan  output  tanda  seperti  suara  “awas  di depan ada halangan” yang didengarkan oleh pengguna.
 Jika sensor tidak terdeksi maka jarak antara sensor dengan suatu objek kurang dekat maka dari itu harus didekatkan ke objek lagi supaya sensor bisa membaca bahwasannya ada suatu objek.
 Jika alat yang berada di tongkat tersebut dimatikan maka akan menjadi tongkat biasa lagi.
b. Perancangan Perangkat Hardware
Dibawah  ini  adalah  rangkaian  keseluruhan  alat  bantu  berjalan  tunanetra,  dan  skematik rangkaian.
Gambar 9. Rangkaian Asli Alat Tunanetra
Gambar 10. Rangkaian Sketsa Alat Tunanetra

## 3. HASIL DAN ANALISA
Setelah  alat  dianalisis  dan  di  desain  secara  terperinci  maka  langkah  selanjutnya  adalah melakukan tahapan implementasi. Tahapan ini bertujuan untuk megeteahui fungsi alat yang di buat sehingga siap untuk dioperasionalkan, supaya pengguna dapat memberikan kritik atau saran untuk pengembangan  sistem  dimasa  depan.  Dan  Dalam  mengimplementasikan  rancangan  sistem    yang telah dibahas pada bab sebelumnya dibagi menjadi beberapa poin diantaranya perancangan proses berjalannya  alat  dan  perancangan  perangkat  keras  (Hardware)  yang  disusun  menjadi  dalam  suatu rangkaiana. Berdasarkan poin tersebut dapat dijelaskan hasil implementasi sebagai berikut.
a. Modul DFPlayer Mini Mp3
Dalam penerapan  modul DFPlayer mini mp3 dan speaker ini adalah ketika DFPlayer ini dimasukkan oleh Memmory Micro SD yang telah di isi folder mp3 yang terdapat file suara yang dengan format mp3. Setelah itu di program melalui Arduino IDE, jika benar maka lampu biru yang terdapat  pada  DFPlayer  itu  menyala  berkedip  setelah  itu  suara  yang  terdapat  pada  DFPlayer  bisa keluar melalui speaker.
Gambar 11. Rangkaian Modul DFPlayer Mini
Gambar  12. Pemrograman Modul DFPlayer Mini
b. Uji Coba Sensor Ultrasonik
Dalam  penerapan  Sensor  untuk  menentukan  suatu  objek  yang  terdapat  pada  tongkat tunanetra. Pembuat alat ini memakai 3 Sensor Ultrasonik yaitu:
 Sensor Ultrasonik untuk mendeteksi adanya halangan objek pada sensor atas, jika jarak sensor dengan objek <=80 cm maka akan mengeluarkan suara.
 Sensor  Ultrasonik  untuk  mendeteksi  adanya  halangan  objek  pada  sensor  tengah,  jika  jarak sensor dengan objek <=70cm maka akan mengeluarkan suara
 Sensor  Ultrasonik  untuk  mendeteksi  adanya  halangan  objek  pada  sensor  tengah,  jika  jarak sensor dengan objek <= 60cm maka akan mengeluarkan suara.
Gambar  13. Uji Coba Sensor Atas
Gambar  16. Hasil Serial Begin Arduino Ide Sensor Atas
Gambar  14. Uji Coba Sensor Tengah
Gambar  15. Hasil Serial Begin Arduino Ide Sensor Tengah
Gambar  16. Uji Coba Sensor Bawah
Gambar  17. Hasil Serial Begin Arduino Ide Sensor Bawah

## 4. KESIMPULAN
Pemahaman  terhadap  alat  yang  digunakan  oleh  seorang  yang  memiliki  kekurangan  yang terdapat pada manusia kita harus perlu tingkatkan lagi. Karena dengan tingkatnya kepedulian kita terhadap  orang-orang  yang  memiliki  keterbatasan  atau  kekurangan  dalam  tubuhnya,  kita  dapat membantu  meringankan  beban  seorang  yang  memiliki  kekurangan  tersebut.  Seperti  contohnya yaitu seorang tunanetra yang tidak bisa melihat saat berjalan dalam kehidupan sehari hari.
Hasil  penelitian  ini  telah  menghasilkan  sebuah  alat  yang  memanfaatkan  teknologi mikrokontroler  dan  teknologi  sensor  ultrasonik  untuk  membantu  mobilitas  penyandang  tunanetra
dalam  aktifitasnya  sehari-hari.  Penggunaan  sensor  ultrasonik  memberikan  keunggulan  dalam mendeteksi objek yang tepat berada didepan, di tengah ataupun di atas penyandang tuna netra. Di mana  sensor  dapat  mendeteksi  jarak  maksimum  80  cm.  Adapun  beberapa  hal  yang  dapat dikembangkan untuk peningkatan kinerja alat kedepannya adalah dari segi dimensi alat yang dapat dibuat  lebih  minimalis  agar  lebih  praktis  untuk  digunakan,  serta  memungkinkan  penggunaan wireless dan GPS sehingga dapat mengetahui keberadaan si pengguna ketika menggunakan alat.

## DAFTAR PUSTAKA
Fadli,  S.,  &  Imtihan,  K.  (2018).  Analisis  Dan  Perancangan  Sistem  Administrasi  Dan  Transaksi Berbasis Client Server. Jurnal Informatika dan Rekayasa Elektronik, 1(2), 7-14.
Hendrawan,  A.  R.,  Fauzi,  M.  R.,  Purnamasari,  I.,  &  Martias,  M.  (2018).  Pembuatan  Robot Menggunakan  Sensor  Ultrasonic  Hc-Sr04  Berbasis  Mikrokontoroler  Atmega  328.  JITK (Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Komputer), 4(1), 83-90.
Ikhsan, I. (2018). Sistem Pendeteksi Nominal dan Keaslian Uang Kertas Rupiah untuk Penyandang Tuna Netra Berbasis Arduino. JURNAL ILMIAH INFORMATIKA, 6(02), 10-15..
Junfithrana, A. P., & Ruhiyat, A. S. (2015). Rancang Bangun Alat Bantu Jalan Untuk Penyandang Tuna Netra Berbasis Arduino.
Kartika,  L.,  Hapsari,  G.  I.,  &  Mutiara,  G.  A.  (2015).  Smart-Cane  for  The  Blind  with  Wind Direction Position based-on Arduino. In ASAIS.
Linarta,  A.,  &  Nurhadi,  N.  (2019).  Aplikasi  Bel  Sekolah  Otomatis  Berbasis  Arduino  Dilengkapi Dengan Output Suara. Informatika, 10(2), 1-7.
Pindrayana,  K.,  Borman,  R.  I.,  Prasetyo,  B.,  &  Samsugi,  S.  (2018).  Prototipe  Pemandu  Parkir Mobil  Dengan  Output  Suara  Manusia  Mengunakan  Mikrokontroler  Arduino  Uno. CIRCUIT: Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, 2(2).
Syofian,  A.,  &  Indra,  D.  (2015).  Perancangan  Dan  Pembuatan  Jam  Digital  Dengan  Output  Suara Untuk Tunanetra Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Jurnal Teknik Elektro, 4(1), 56-64. Usd.ac.id. 2017. Tunanetra. Diakses tanggal 27 Juli 2019 dari https://www.usd.ac.id/pusat/psibk/c ategory/artikel/tunanetra/.
Zulfadlih, L. S. (2018). Pendeteksi Halangan Pada Alat Bantu Tongkat Tuna Netra. Jurnal TEMIK (Teknik Elektromedik), 3(1).