Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN S K R I P S I
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI
GERAKAN SHALAT IMAM
BAGI KAUM DIFABEL
MUHAMMAD IRFAN
NIM. 201552002
DOSEN PEMBIMBING
Budi Gunawan, S.T., M.T.
Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2019
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI GERAKAN
SHALAT IMAM BAGI KAUM DIFABEL
MUHAMMAD IRFAN
NIM. 201552002
Kudus, 23 Agustus 2019
Menyetujui,
Pembimbing Utama,
Budi Gunawan, S.T., M.T.
NIDN. 0613027301
Pembimbing Pendamping,
Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
NIDN. 0619077501
Mengetahui
Koordinator Skripsi/Tugas Akhir
Imam Abdul Rozaq, S.Pd., M.T.
NIDN. 0629088601
iii
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI
GERAKAN SHALAT IMAM BAGI
KAUM DIFABEL
MUHAMMAD IRFAN
NIM. 201552002
Kudus, 29 Agustus 2019
Menyetujui,
Ketua Penguji,
F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
NIDN. 0006108503
Anggota Penguji I,
Imam Abdul Rozaq, S.Pd., M.T.
NIDN. 0629088601
Anggota Penguji II,
Budi Gunawan, S.T., M.T.
NIDN. 0613027301
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik
Mohammad Dahlan, S.T., M.T.
NIDN. 0601076901
Ketua Program Studi
Teknik Elektro
Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
NIDN. 0619077501
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Muhammad Irfan
NIM : 201552002
Tempat & Tanggal Lahir : Demak, 9 November 1998
Judul Skripsi : Rancang Bangun Alat Pendeteksi Gerakan Shalat
Imam Bagi Kaum Difabel
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil
penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah
laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.
Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi
dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian
hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain
sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak
manapun.
Kudus, 5 Agustus 2019
Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
Muhammad Irfan
NIM. 201552002
v
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI GERAKAN SHALAT IMAM
BAGI KAUM DIFABEL
Nama mahasiswa : Muhammad Irfan
NIM : 2001552002
Pembimbing :
1. Budi Gunawan, ST, MT
2. Mohammad Iqbal, ST, MT
RINGKASAN
Untuk melakukan shalat berjamaah tentu kaum difabel tidak dapat
melaksanakannya karena keterbatasan yang mereka miliki. Hal ini disebabkan
dalam shalat berjamaah, seorang imam memberikan aba-aba lewat suara yang
tentu tidak dapat diterima oleh kaum difabel, sehingga penulis membuat sebuah
alat yang dapat membantu para kaum difabel dalam melaksanakan shalat
berjamaah.
Penelitian ini menggunakan metode Research And Development, yaitu
dimulai dari studi pustaka, perancangan dan pembuatan hardware, perancangan
software, perancangan kondisi pembacaan sensor dan keluarannya, dan yang
terakhir pengujian dan pengambilan data. Alat ini memanfaatkan 3 buah sensor
ultrasonik HC-SR04 yang dipadukan untuk mendeteksi setiap gerakan imam.
Kemudian dari hasil ketiga sensor tersebut diolah oleh mikrokontroller arduino
sehingga tiap gerakan dapat dibaca secara akurat. Dari data hasil olahan tersebut
dikirimkan kepada perangkat penerima dan diubah menjadi output getar.
Penelitian ini menghasilkan alat bantu pendeteksi gerakan shalat imam
bagi kaum difabel dengan keluaran berupa getaran yang tiap posisi imam
memiliki getar yang berbeda. Dan memiliki nilai keakuratan yang sampai dengan
100 % karena tiap posisi imam dapat terbaca secara baik tanpa ada kesalahan.
Kata kunci : Arduino, Deteksi Gerakan Shalat, Difabel, Ultrasonik
vi
DESIGN AN DEVELOPMENT IMAM’S PRAY MOVEMENT DETECTION
FOR DISABLED PEOPLE
Student Name : Muhammad Irfan
Student Identity Number : 201552002
Supervisor :
1. Budi Gunawan, ST, MT
2. Mohammad Iqbal, ST, MT
ABSTRACT
To pray in congregation,of course the diffable cannot implement it
because of their limitation. This is because in congregation prayers, a priest gives
a signal through a voice which is certainly cannot acceptable to people with
disabilities. So we need a tool that can help people with disabilities in performing
congregational prayers.
Using the research and Development method, which starts from literature
study, hardware design and manufacturing, software design, design of sensor
reading and output condition, and finally data testing and retrieval. This tool
utilizing 3 HC-SR04 ultrasonic sensors which are combined to detect each
priest’s movements. Then from the result of the three sensors are processed by an
arduino microcontroller so that each movement can be read accurately. From the
processed data, it is sent to the receiver device and converted to vibration output.
This research produce aids to detect movement of priest’s prayer for
people with disabilities with the output in the form of vibrations that each position
of the priest’s has a different vibration. And has an accuracy value of up to 100 %
because each priest’s position can be read properly without any mistakes.
Keywords : Arduino, Detection of Prayer Movement, Difabel, Ultrasonic
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji hanya milik Allah SWT yang telah
melimpahkan segala nikmat, rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pendeteksi
Gerakan Shalat Imam Bagi Kaum Difabel”. Penyusunan Skripsi/Tugas Akhir ini
ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana teknik pada
Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.
Pelaksanaan penulisan skripsi ini tak lepas dari bantuan dan dukungan
beberapa pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Sunardi dan ibu Mualimah yang tidak pernah berhenti mendoakan,
serta selalumemberikan dukungan dengan penuh cinta dan kasih sayang
yang tulus terhadap penulis.
2. Bapak Dr. Suparnyo, SH., MS selaku Rektor Universitas Muria Kudus
3. Bapak Mohammad Dahlan, ST., MT selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus
4. Bapak Mohammad Iqbal, ST., MT selaku Ka. Program Studi Teknik
Elektro Universitas Muria Kudus sekaligus sebagai dosen pembimbing II.
5. Bapak Budi Gunawan ST., MT selakku dosen pembimbing I yang telah
memberikan motivasi, ide dan gagasan dalam menyelesaikan penyusunan
skripsi ini.
6. Seluruh dosen, Laboran dan karyawan Teknik Elektro Universitas Muria
Kudus atas segala ilmu yang telah dibagikan kepada penulis.
7. Seluruh keluarga teknik elektro angkatan tahun 2015 yang telah bersama
berjuang menghadapi kerasnya dunia perkuliahan
8. Seluruh anggota keluarga kontrakan yang menemani kehidupan penulis
sehari-hari
9. Seluruh keluarga Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah yang menjadi tempat
penulis menempa ideologi
viii
10. Seluruh keluarga Teater jas merah yang memberikan penulis tempat untuk
mencurahkan keluh kesah
11. Seluruh Civitas Akademika Universitas Muria Kudus atas Ilmu dan
pengalaman yang bermanfaat bagi penulis.
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam
penulisan skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik di masa yang akan datang. Akhirnya
penulis berharap semoga buku tesis ini bisa bermanfaat khususnya bagi penulis
dan umumnya bagi para pembaca.
Kudus, 5 Agustus 2019
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii
PERNYATAAN KEASLIAN .............................................................................. iv
RINGKASAN ........................................................................................................ v
ABSTRACT ........................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ......................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.4. Tujuan ....................................................................................................... 3
1.5. Manfaat ..................................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5
2.1. Tentang Difabel ........................................................................................ 5
2.2. Penelitian Terkait ..................................................................................... 6
2.3. Sensor Ultrasonik HC-SR04 .................................................................... 9
2.4. Modul Bluetooth HC-05 ......................................................................... 11
2.5. Arduino Uno R3 ...................................................................................... 12
2.6. Arduino Nano ......................................................................................... 13
2.7. Motor DC ............................................................................................... 13
2.8. LCD (Liquid Crystal Display) ................................................................ 14
2.9. Gerakan Shalat ....................................................................................... 14
x
BAB III METODOLOGI ................................................................................... 16
3.1. Studi Pustaka .......................................................................................... 17
3.2. Perancangan dan Pembuatan Hardware ................................................. 17
3.2.1. Blok Diagram Hardware ................................................................ 17
3.2.2. Desain Perangkat Pemancar ............................................................ 18
3.2.3. Desain Perangkat Penerima............................................................. 20
3.2.4. Rangkaian Perangkat Pemancar ...................................................... 21
3.2.5. Rangkaian Perangkat Penerima ...................................................... 22
3.3. Perancangan Software ............................................................................ 23
3.4. Perancangan Kondisi Pembacaan Sensor dan Keluaran ........................ 24
3.4.1. Takbiratul Ihram ............................................................................. 24
3.4.2. Rukuk ............................................................................................... 25
3.4.3. Bangun Dari Rukuk ......................................................................... 25
3.4.4. Sujud ............................................................................................... 26
3.4.5. Duduk .............................................................................................. 27
3.4.6. Selesai Shalat .................................................................................. 27
3.5. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor...................................................... 27
3.5.1. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Takbiratul
…………Ihram ............................................................................................... 28
3.5.2. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Rukuk ................ 28
3.5.3. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Bangun dari
………...Rukuk .............................................................................................. 29
3.5.4. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Sujud................. 29
3.5.5. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Duduk ............... 30
3.6. Perencanaan Pengujian Jarak Perangkat Penerima ................................ 31
3.6.1. Perencanaan Pengujian Jarak Perangkat Penerima Tanpa
………...Penghalang ...................................................................................... 31
3.6.2. Perencanaan Pengujian Jarak Perangkat Penerima Dengan
………...Penghalang ...................................................................................... 31
3.7. Perencanaan Pengujian Keluaran ........................................................... 32
3.7.1. Perencanaan Pengujian Pada Shalat Subuh..................................... 32
3.7.2. Perencanaan Pengujian Pada Shalat Magrib ................................... 33
xi
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 34
4.1. Alat Yang Dihasilkan ............................................................................. 34
4.1.1. Perangkat Pemancar ........................................................................ 34
4.1.2. Perangkat Penerima ......................................................................... 36
4.2. Pengujian Jarak Sensor ........................................................................... 38
4.2.1. Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Takbiratul Ihram ................... 38
4.2.2. Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Rukuk ..................................... 40
4.2.3. Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Bangun Dari Rukuk ............... 43
4.2.4. Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Sujud ...................................... 45
4.2.5. Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Duduk .................................... 47
4.3. Pengujian Jarak Perangkat Penerima ..................................................... 49
4.3.1. Pengujian Jarak Perangkat Penerima Tanpa Penghalang ............... 49
4.3.2. Pengujian Jarak Perangkat Penerima Dengan Penghalang ............. 50
4.4. Pengujian Keluaran ................................................................................ 52
4.4.1. Pengujian Keluaran Pada Shalat Subuh .......................................... 52
4.4.2. Pengujian Keluaran Pada Shalat Magrib......................................... 54
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 56
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 56
5.2. Saran ....................................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 57
LAMPIRAN ........................................................................................................ 59
BIODATA PENULIS .......................................................................................... 72
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Modul Sensor Ultrasonik HC-SR04 ................................................. 9
Gambar 2.2. Modul Bluetooth HC-05 ................................................................. 11
Gambar 2.3. Arduino Uno R3 ............................................................................. 12
Gambar 2.4. Arduino Nano ................................................................................. 13
Gambar 2.5. Motor DC ....................................................................................... 14
Gambar 3.1. Diagram Alur Proses Penelitian ..................................................... 16
Gambar 3.2. Diagram Hardware ......................................................................... 17
Gambar 3.3. Desain Perangkat Pemancar ........................................................... 19
Gambar 3.4. Tampak Dalam Bagian kendali ...................................................... 19
Gambar 3.5. Desain Perangkat Penerima ............................................................ 20
Gambar 3.6. Rangkaian Perangkat Pemancar ..................................................... 21
Gambar 3.7. Rangkaian Perangkat Penerima ...................................................... 22
Gambar 3.8. Diagram Alur Perancangan Software ............................................. 23
Gambar 3.9. Posisi Tabiratul Ihram .................................................................... 25
Gambar 3.10. Posisi Rukuk ................................................................................... 25
Gambar 3.11. Posisi Bangun dari Rukuk ............................................................... 26
Gambar 3.12. Posisi Sujud .................................................................................... 26
Gambar 3.13. Posisi Duduk .................................................................................. 27
Gambar 4.1. Perangkat Pemancar ....................................................................... 34
Gambar 4.2. Bagian kendali Perangkat Pemancar .............................................. 35
Gambar 4.3. Perangkat Penerima ........................................................................ 37
Gambar 4.4. Grafik Terendah dan Tertinggi pada saat Takbir ........................... 40
Gambar 4.5. Grafik Terendah Dan Teringgi Pada Saat Rukuk ........................... 42
Gambar 4.6. Grafik Terendah dan Tertinggi Pada Saat Bangun Dari Rukuk ..... 44
Gambar 4.7. Grafik Terendah Dan Tertinggi Pada Posisi Sujud ........................ 46
Gambar 4.8. Grafik Terendah dan Tertinggi Pada Posisi Duduk ....................... 48
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Spesifikasi Sensor Ultrasonik HC-SR04 ............................................. 10
Tabel 3.1. Pengalamatan Pin Komponen Pada Port Arduino ............................... 22
Tabel 3.2. Pengalamatan Pin Komponen Pada Port Arduino ............................... 23
Tabel 3.3. Perencanaan Kondisi Pembacaan Sensor dan Keluaran ...................... 24
Tabel 3.4. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Takbiratul Ihram ... 28
Tabel 3.5. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Rukuk ..................... 29
Tabel 3.6. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Bangun Dari Rukuk 29
Tabel 3.7. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Sujud ..................... 30
Tabel 3.8. Perencanaan Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Duduk .................... 30
Tabel 3.9. Pengujian Jarak Perangkat Penerima Tanpa Penghalang .................... 31
Tabel 3.10. Pengujian Jarak Perangkat Penerima Dengan Penghalang ................ 32
Tabel 3.11. Perencanaan Pengujian Keluaran Pada Shalat Subuh ........................ 32
Tabel 3.12. Perencanaan Pengujian Keluaran Pada Shalat Magrib ...................... 33
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Jarak Sensor pada posisi takbir. ................................. 38
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Rukuk ................................ 41
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Bangun Dari Rukuk .......... 43
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Jarak Sensor Pada Posisi Sujud ................................. 45
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Jarak Sensor Pada Saat Posisi Duduk ........................ 47
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Jarak Perangkat Penerima Tanpa Penghalang ........... 49
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Jarak Perangkat Penerima Dengan Penghalang......... 51
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Keluaran Pada Shalat Subuh...................................... 53
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Keluaran Pada Shalat Magrib .................................... 54
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Program Arduino Pada Perangkat Pemancar ..................... 59
Lampiran 2 Program Arduino Pada Perangkat Penerima ........................ 61
Lampiran 3 Foto Perangkat Pemancar ................................................... 64
Lampiran 4 Foto Perangkat Penerima ...................................................... 66
Lampiran 5 Buku Bimbingan Skripsi ...................................................... 68
xv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
DC : Direct Current
USB : Universal Serial Bus
I/O : Input/Output
SCL : Serial Clock Line
TX : Transmitter
RX : Receiver
VCC : Voltage Common Colector
GND : Ground
LCD : Liquid Crystal Display
PC : Personal Computer
GPIO : General Puipose Input Output
ADC : Analog to Digital Converter
