perancangan dan pembuatan alat pengontrol …eprints.umm.ac.id/40876/1/pendahuluan.pdf · arduino...

12
i PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL NADA (TONE CONTROL) OTOMATIS MENGGUNAKAN RASPBERRY PI SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Strata 1 (S1) Disusun Oleh: Riza Zul Fahmi 201110130311025 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2018

Upload: trantuong

Post on 03-Jul-2019

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

i

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL

NADA (TONE CONTROL) OTOMATIS MENGGUNAKAN

RASPBERRY PI

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar

Strata 1 (S1)

Disusun Oleh:

Riza Zul Fahmi

201110130311025

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

Page 2: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL NADA

(TONE CONTROL) OTOMATIS MENGGUNAKAN RASPBERRY PI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar

Strata 1 (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Riza Zul Fahmi

201110130311108S

Tanggal Ujian : 24 Juli 2018

Periode Wisuda : 25 Agustus 2018

Disetujui oleh :

Page 3: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

v

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan

rahmat, nikmat, hidayah, dan ridho-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan

Skripsi yang berjudul:

“PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL NADA

(TONE CONTROL) OTOMATIS MENGGUNAKAN RASPBERRY PI”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

pengoperasian perangkat – perangkat yang digunakan seperti Raspberry Pi,

Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana

membuat dan menghubungkan koneksi antar perangkat. Juga mengetahui

bagaimana cara menggerakan motor servo agar dapat berputar ke kanan dan ke

kiri dengan menggunakan program, untuk memutar Tone Control.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini

masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti

mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan kedepannya.

Page 4: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

vi

DAFTAR ISI

Halaman

COVER ................................................................................................................ i

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ iv

ABSTRAK ........................................................................................................... v

ABSTRACT .......................................................................................................... vi

LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xv

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................ 4

BAB II. LANDASAN TEORI

2.1 Audio ..................................................................................................... 5

2.2 Desibel ................................................................................................... 6

2.3 Mikrofon ................................................................................................ 7

2.3.1 Mikrofon Kondensor ................................................................. 7

2.4 Raspberry Pi........................................................................................... 9

2.5 Arduino Mini ......................................................................................... 10

2.6 Tone Control .......................................................................................... 11

Page 5: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

vii

2.7 Bass Dan Treble Booster ....................................................................... 12

2.8 Motor Servo ........................................................................................... 13

2.9 Analog To Digital Converter ................................................................. 14

2.10 Musical Instrument Digital Interface ................................................... 15

2.11 Python .................................................................................................. 15

BAB III. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

3.1 Komponen Yang Dibutuhkan ................................................................ 17

3.1.1 Raspberry Pi .............................................................................. 17

3.1.2 Arduino Mini ............................................................................. 18

3.1.3 Motor Servo............................................................................... 18

3.1.4 Mikrofon Kondensor ................................................................. 19

3.1.5 Analog To Digital Converter..................................................... 19

3.1.6 Bass Dan Treble Booster ........................................................... 20

3.1.7 Tone Control ............................................................................. 20

3.2 Pembuatan Sistem .................................................................................. 21

3.2.1 Desain Keseluruhan Alat ........................................................... 21

3.2.2 Desain Interior Tone Control .................................................... 22

3.2.3 Blok Diagram Perancangan Sistem ........................................... 24

3.3 Cara Kerja Sistem .................................................................................. 25

3.3.1 Flowchart Sistem Volume ......................................................... 25

3.3.2 Flowchart Sistem Bass .............................................................. 26

3.3.3 Flowchart Sistem Treble ........................................................... 27

3.3.4 Pengaturan Volume ................................................................... 28

3.3.5 Pengaturan Frekuensi Rendah ................................................... 28

3.3.6 Pengaturan Frekuensi Tinggi .................................................... 28

BAB IV. HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN

4.1 Pengujian Hardware............................................................................... 29

4.1.1 Pengujian Komponen ................................................................ 29

4.1.1.1 Pengujian Raspberry Pi .......................................................... 29

4.1.1.2 Pengujian Arduino Mini ......................................................... 30

Page 6: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

viii

4.1.1.3 Pengujian Motor Servo........................................................... 31

4.2 Pengujian Sistem ................................................................................... 32

4.2.1 Pengujian Otomatisasi 1khz 70db ............................................. 33

4.2.2 Pengujian Otomatisasi 1khz 75db ............................................. 36

4.2.3 Pengujian Otomatisasi 1khz 80db ............................................. 39

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 42

5.2 Saran ...................................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 43

LAMPIRAN ......................................................................................................... 45

Page 7: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Skema Mikrofon Kondensor ............................................................. 8

Gambar 2.2 Raspberry Pi ...................................................................................... 9

Gambar 2.3 Blok Diagram Raspberry Pi .............................................................. 9

Gambar 2.4 Arduino Mini ..................................................................................... 10

Gambar 2.5 Skema Sirkuit Tone Control .............................................................. 11

Gambar 2.6 Skema Sirkuit Bass Dan Treble Booster ........................................... 12

Gambar 2.7 Blok Diagram Motor Servo ............................................................... 13

Gambar 2.8 Cara Kerja Adc .................................................................................. 14

Gambar 2.9 Rectifier ............................................................................................. 14

Gambar 2.10 Logo Python .................................................................................... 16

Gambar 3.1 Raspberry Pi 3b ................................................................................. 17

Gambar 3.2 Arduino Mini ..................................................................................... 18

Gambar 3.3 Motor Servo Sg 90 ............................................................................ 18

Gambar 3.4 Mikrofon Kondensor ......................................................................... 19

Gambar 3.5 Pengkonversi Analog Ke Digital ...................................................... 19

Gambar 3.6 Bass Dan Treble Booster ................................................................... 20

Gambar 3.7 Tone Control ..................................................................................... 20

Gambar 3.8 Desain Keseluruhan Alat ................................................................... 21

Gambar 3.9 Desain Interior Tone Control ............................................................ 22

Gambar 3.10 Diagram Pengkabelan ..................................................................... 23

Gambar 3.11 Blok Diagram Perancangan Sistem ................................................. 24

Gambar 3.12 Flowchart Sistem Volume ............................................................... 25

Gambar 3.13 Flowchart Sistem Bass .................................................................... 26

Gambar 3.14 Flowchart Sistem Treble ................................................................. 27

Gambar 4.1 Pengkabelan Putar Kanan.................................................................. 30

Gambar 4.2 Pengkabelan Putar Kiri...................................................................... 30

Gambar 4.3 Diagram Servo Putar Kanan .............................................................. 31

Gambar 4.4 Diagram Servo Putar Kiri .................................................................. 31

Gambar 4.5 Pengujian Dengan Speaker................................................................ 32

Page 8: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

x

Gambar 4.6 Output Speaker Sebelum Penyetelan ................................................ 34

Gambar 4.7 Output Speaker Setelah Penyetelan................................................... 34

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 70db .............................. 35

Gambar 4.9 Output Speaker Sebelum Penyetelan ................................................ 37

Gambar 4.10 Output Speaker Setelah Penyetelan................................................. 37

Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 75db ............................ 38

Gambar 4.12 Output Speaker Sebelum Penyetelan .............................................. 39

Gambar 4.13 Output Speaker Setelah Penyetelan................................................. 39

Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 80db ............................ 40

Page 9: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Pengkabelan Gpio Raspberry Pi Dan Arduino Mini ........................... 23

Tabel 3.2 Pengkabelan Gpio Arduino Mini Dengan Motor Servo ..................... 23

Tabel 4.1 Pengujian Hardware Raspberry Pi ...................................................... 29

Tabel 4.2 Pengujian Hardware Arduino Mini ..................................................... 30

Tabel 4.3 Pengujian Motor Servo ....................................................................... 31

Tabel 4.4 Output Speaker Yang Diinginkan ....................................................... 33

Tabel 4.5 Output Speaker Sebelum Dilakukan Penyetelan ................................ 33

Tabel 4.6 Output Speaker Setelah.Dilakukan Penyetelan ................................... 33

Tabel 4.7 Output Speaker Yang Diinginkan ....................................................... 36

Tabel.4.8...Output Speaker Sebelum.Dilakukan Penyetelan ................................ 36

Tabel.4.9...Output Speaker Setelah.Dilakukan Penyetelan ................................... 36

Tabel.4.10 Output Speaker Yang Diinginkan ....................................................... 39

Tabel.4.11.Output Speaker Sebelum.Dilakukan Penyetelan ................................ 39

Tabel 4.12.Output Speaker Setelah.Dilakukan Penyetelan ................................... 39

Page 10: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

xii

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik 4.1 Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 70db ............................................ 35

Grafik 4.2 Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 75db ............................................ 38

Grafik 4.3 Perbandingan Frekuensi Pada 1khz 80db ............................................ 41

Page 11: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

xiii

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Arduino Nano (V3.0) User Manual [Online].Available:

https://www.mouser.com/Error.aspx?aspxerrorpath=/pdfdocs/Gravitech%20

_Arduino_Nano3_0.pdf. [Diakses 17/05/2017].

[2]. Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabView. Jakarta: PT Elex

Media. Komputindo.

[3]. Bridge rectifier circuits, Full wave rectifier. Dapat diakses di

https://www.electronics-notes.com/articles/analogue_circuits/diode-

rectifiers/full-wave-bridge-rectifier.php. Diakses pada 27/07/2018.

[4]. Casabona Helen, and David Frederick. Using MIDI. University of Virginia,

1987

[5]. Condenser Microphone: Capacitor Microphone. Dapat diakses di

https://www.electronics-notes.com/articles/audio-

video/microphones/condenser-capacitor-microphone.php. Diakses pada

29/07/2018

[6]. Damon Horowitz, Generating Rhythms with Genetic Algorithms, In

Proceedings of the 12th National Conference on Artificial Intelligence,

AAAI Press, 1994.

[7]. Doelle, L.L. 1993. Akustik Lingkungan (terjemahan Lea Prasetyo). Jakarta.

Erlangga.

[8]. Iswanto. 2012. Aplikasi Motor Servo Dengan Mikrokontroller. Yogyakarta :

UMY

[9]. M.T. Smith, Sound Engineering Explained, 2nd ed, Focal Press. Oxford,

2000.

[10]. N. Rehena, Rancang Bangun Audio Mizer Yang Dilengkapi Dengan Desibel

(dB) Peakmeter, Skripsi Program S1 Teknik Elektro Universitas Sam

Ratulangi, Manado 2014.

Page 12: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL …eprints.umm.ac.id/40876/1/Pendahuluan.pdf · Arduino Mini, dan Motor Servo. Kemudian mempelajari juga bagaimana membuat dan menghubungkan

xiv

[11]. Paul Messick, Maximum MIDI : Music Application in C++, Prentice Hall,

1999

[12]. SoC/CPU and Ethernet controller internal connection in Raspberry Pi 3.

Dapat diakses di

https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/46076/soc-cpu-and-

ethernet-controller-internal-connection-in-raspberry-pi-3. Diakses pada

29/07/2018

[13]. The Baxandall, Tone Control Circuit, 2007− 2018 Eric Coates MA BSc.

Dapat diakses di http://www.learnabout-

electronics.org/Amplifiers/amplifiers42.php. Diakses pada 30/07/2018