ALAT PENGUKUR KEBISINGAN BERBASIS

MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Ahli Madya

AFDHAL DINILHAQ

BP : 1301042005

Program Studi Teknik Elektronika

Jurusan Teknik Elektro

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

POLITEKNIK NEGERI PADANG

2016

Dengan Menyebut Nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang

Allah memberikan ilmu yang berguna kepada siapa saja yang dikehendaki

Barang siapa yang mendapatkan ilmu yang berguna itu

Sesungguhnya telah mendapatkan kebajikan yang banyak

Dan tiadalah yang menerima peringatan

Melainkan orang-orang yang berakal

(Q.S. Albaqarah : 269)

“ Maka apabila telah ditunaikan sembahyang, Bertebarlah kamu di muka bumi dan carilah karunia Allah dan ingatlah akan Allah sebanyak

banyaknya , mudah-mudahan kamu menang (sukses) .”

(Al – Munafiqun : 10)

” Sesungguhnya dibalik kesukaran itu ada kemudahan, apabila kamu telah selesai mengerjakan sesuatu pekerjaan, maka bersiap-siaplah untuk pekerjaan

yang lain dan hanya kepada-Nya hendaklah kamu bermohon.”

(QS: Asy-Syarh : 6 – 8)

“ Dan janganlah kamu merasa lemah, dan jangan pula bersedih hati, sebab kamu paling tinggi derajatnya, jika kamu orang beriman.”

(QS. Ali‟ Imran : 139)

“...Allah akan meninggikan derajat orang-orang yang beriman diantaramu dan orang - orang yang mempunyai ilmu pengetahuan beberapa derajat...”

(Al-Mujadilah-11)

Alhamdulillah…. dengan segala ridha-Mu ya Allah…..

Tidak akan sampai pada titik ini jika tanpa nikmat, rahmat, dan hidayahMu. Sungguh tiada daya dan upaya melainkan pertolonganMu ya Rabb. Wahai Ilah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, Ridhailah segala pencapaian ini, Sungguh hanya Engkaulah yang kami sembah dan hanya kepadaMulah kami meminta pertolongan,

Amiin, Amiin ya Rabbal „Alamiin..

Untuk

Orangtua-Ku

Bapak, Ibu, kubawakan kado ini untukmu. Untukmu yang tiada bosan mendoakanku, untukmu yang tiada kenal lelah memperjuangkanku, untukmu yang selalu membawakanku segelas air dikala kepedihan menyelimutiku ditengah tandusnya samudera hati yang mulai kusam.

Bapak, Ibu, nyanyian 16 tahun silam itu masih ku ingat, tatkala engkau mengusap punggung orang yang sering mengecewakanmu ini, kau padamkan mata yang sayu dengan suara dan harapanmu pada lirik yang tiada berujung.

Bapak, adakah kata yang melebihi “terima kasih” ? kau yang selalu membasuh lukaku dengan keringatmu, kau didik aku kejalan yang benar. Maaf Pa, aku sering berdiam diri kepadamu, tapi Pa tau kan? Kalau

“Aku sungguh sangat teramat Menyayangimu”. Aku akan mewujudkan impianmu.Amiin..

Ibu, Ibu, Ibu..

Tak bisa rasanya anakmu ini menulis betapa besar kasih dan sayangmu. Betapa besar cinta tulusmu.Saat ini anakmu hanya dapat membayangkan

cantik rupa mu… Dan,Puji Syukur kepadaMu ya Rabb Semesta Alam, yang telah memberikan Bapak, Ibu, Seperti mereka...

Untuk

Adikku, Willy Putri Ayu

Untuk Adik cantikku tersayang, permata yang selalu memberikanku semangat, meski kita berbeda jalan, tapi aku yakin, kita mempunyai tujuan yang sama yakni untuk Allah dan kebahagiaan Orangtua. Semoga Allah menjaga kita,Amiin ya Rabbal „Alamiin..

Aku merindukan mu, dan Aku sangat Menyayangimu..

Untuk

Uda & Kakak

Terimakasih atas Perhatian uda dan Kakak yang memberikan motivasi, merawatku dan memberikan arahan.

Untuk Kakakku, teruskanlah perjuanganmu mengibarkan sayap keponakan yang kucintai, Bella Sholeha Wisri dan Husein Alamsyah.. Semoga Mereka tumbuh menjadi anak yang sholeh/Sholeha dan berbakti kepada orang tua. Amiin..

Riki Rikardo, Rika Firmata Sari, doakanlah keberhasilan adikmu ini, semoga “mambangkik batang tarandam” kita capai, Amiin ya Rabbal „Alamiin...

Untuk

Teman- Teman“A EC 2013”

Terimakasih teman-teman.. Pelangi yang kalian lukis di hati ini sungguh

membekas. Kisah itu takkan pudar oleh waktu yang senja. Kisah itu takkan

hilang oleh ingatan yang lupa. Berjanjilah, saat pertemuan kita di lain hari,

Kita akan Sukses daripada yang kita gapai saat ini.

Untuk Eftrio dan Arif Rahman.. Sobat, Akhirnya impian kita wisuda

bareng tergapai. Teruslah berkibar, Berdoalah pada Allah dan banggakan

Orangtuamu. Semoga kita bertemu di lain waktu. Amiin..

Muahammad Hiththoh, Yovi Anda Putra, Darul Ilmi, Brando Dyovi

Ebsyar, Dede Saputra, Arif Rahman, Ramadani, Efrtrio Fajri, Ari

Pardedei, Fajar Wahyu Aji, Alfin Kurniawan, Egie Chania, Alva

Berry, Muhammad Rohfadli, terima kasih... terima kasih.........................

Untuk

Dosen Pembimbing

Kepada Bapak Andrizal ,ST.MT dan Bapak Yul Antonisfia, ST., MT... Terimakasih banyak atas waktu dan bimbingannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Terimakasih untuk ilmu yang telah diajarkan kepada saya. Terima kasih atas nasehat dan wejangan yang selalu Bapak berikan, dengan begitu, saya menjadi sadar tentang mengerti tentang ilmu yang tak saya pahami sebelumnya. Juga kepada Bapak dosen khususnya prodi Elektronika, rasa bangga dan terimakasih saya persembahkan untuk semuanya...

“Ya Allah, jadikanlah Iman, Ilmu dan Amal ku sebagai lentera jalan hidupku keluarga dan saudara seimanku”

Afdhal Dinilhaq .Amd

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

POLITEKNIK NEGERI PADANG

Kampus Politeknik Negeri Padang Limau Manis, Padang, Sumatera Barat

Telepon : (0751) 72590, Faks. (0751) 72576

Laman : http://www.polinpdg.ac.id, E- mail : pnp@polinpdg.ac.id

PERSETUJUAN PEMBIMBING

TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan dibawah ini adalah pembimbing tugas akhir (TA) mahasiswa :

Nama : Afdhal Dinilhaq

Nomor BP : 1301042005

Program Studi : DIII Elektronika

Judul TA : Alat Pengukur Kebisingan Berbasis Mikrokontroler

Dengan ini menyatakan telah setuju untuk dilaksanakan sidang tugas akhir (TA) mahasiswa

tersebut diatas sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan ketua program studi.

Demikianlah surat persetujuan ini dibuat agar dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Padang, …………………

Pembimbing I, Pembimbing II,

ANDRIZAL S.T.,M.T YUL ANTONISFIA S.T.,M.T

Nip. 19681005 199303 1 001 Nip. 19680726 199303 1 002

i

ABSTRAK

Bising merupakan suara atau bunyi yang mengganggu. Bising dapat

menyebabkan berbagai gangguan seperti gangguan fisiologis, gangguan

psikologis, gangguan komunikasi dan ketulian. Bising dengan intensitas tinggi

dapat menyebabkan pusing/sakit kepala.hal ini disebabkan bising dapat

meransang situasi reseptor vestibular dalam telinga bagian dalam yang akan

menimbulkan efek pusing/vertigo. Bila kebisingan diterima dalam jangka waktu

yang lama dapat menyebabkan beberapa penyakit psikosomatik.

Desibel adalah satuan untuk mengukur intensitas kebisingan/suara.

Desibel juga merupakan sebuah unit logaritmis untuk mendeskripsikan suatu

rasio. Rasio tersebut dapat berupa daya (power), tekanan suara (sound pressure),

tegangan atau voltasi (voltage), intensitas (intencity), atau hal-hal lainnya. Untuk

mengukur rasio dengan menggunakan dB dapat digunakan logaritma.

Alat Pengukur Kebisingan Berbasis Mikrokontroler adalah sebuah solusi

untuk menghindari manusia dari berbagai gangguan/penyakit yang diakibatkan

bising (GPAB).Alat ini dibuat dengan menggunakan Mikrokontroler AtMega 328

sebagai pengolah data.Pada perancangan, alat ini menggunakan electric

condensor microphone sebagai pengubah getaran suara menjadi sinyal listrik atau

besaran tegangan.Disamping itu, penguat LM358 adalah rangkaian penguatan

terhadap output yang dihasilkan oleh electric condensor microphone. Pengolahan

data dilakukan pada mikrokontroler AtMega328 dan hasilnya ditampilkan pada

liquid crystal display.

Kata kunci: Mikrokontroler ATMega 328, sensor suara Mic Electric, LCD.

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Puji dan Syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang

senantiasa memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis

dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam teruntuk

kepada Nabi Muhammad SAW.

Laporan Tugas Akhir ini adalah salah satu syarat kelulusan bagi mahasiswa

tingkat akhir agar dapat memperoleh gelar sarjana muda Ahli Madya dari

Politeknik Negeri Padang. Oleh karena itu laporan Tugas Akhir ini penulis tulis

untuk memenuhi syarat tersebut.

Terlaksananya penyusunan laporan ini tidak terlepas dari bantuan berbagai

pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis tidak lupa menyampaikan banyak

terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua penulis dan saudara/i yang telah memberikan dorongan

dan doanya dan semangat kepada penulis.

2. Bapak Andrizal, ST., M.T selaku Pembimbing 1.

3. Bapak Yul Antonisfia, ST., M.T selaku Pembimbing 2.

4. Bapak Herizon,ST.,SST.,MT selaku Kepala Prodi DIII Teknik

Elektronika.

5. Bapak Afrizal Yuhanef, ST.,M.Kom selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

6. Seluruh Staf pengajar, Staf teknisi dan staf administrasi di Jurusan Teknik

Elektro.

7. Seluruh teman-teman seangkatan khususnya kelas 3A EC dan

Pembimbing Akademik .

iii

8. Semua pihak yang telah memberikan bantuannya dari awal pembuatan

tugas akhir hingga selesainya laporan ini yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak terdapat

kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritikan yang

sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan ini.

Padang, 22 September 2016

Penulis

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...............................................................................................................i

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii

DAFTAR ISI ..........................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .................................................................................................ix

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

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

1.2 Perumusan Masalah .................................................................... 2

1.3 Tujuan ......................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ......................................................................... 3

1.5 Metode Penyelesaian Tugas Akhir ............................................. 3

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

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................... 5

2.1 Bising .......................................................................................... 5

2.1.1 Frekuensi dan Panjang Gelombang ................................... ........6

2.1.2 Tipe-tipe Kebisingan.......................................................... ........7

2.1.3 Pengaruh dan akibat dari bising ......................................... ........8

2.1.4 Baku tingkat Kebisingan .................................................... ........9

2.1.5 Baku tingkat Kebisingan kendaraan bermotor ................... ......11

2.2 Mikrokontroler ........................................................................ 12

2.3 Sensor Mic Electric ................................................................. 17

2.4 LicuidCrystal Display (LCD) ................................................... 18

v

BAB III PERANCANGAN ALAT ............................................................ 20

3.1 Blok Diagram .......................................................................... 20

3.1.1 Fungsi Dari Blok Diagram ........................................ .....20

3.1.2 Prinsip Kerja Alat ..................................................... .....21

3.2 Flow Chart ............................................................................... 22

3.3 Skematik Alat ..................................................................... .....24

3.3.1 Penguat LM358 ........................................................ .....24

3.3.2 Rangkaian Pause Button .......................................... .....25

3.3.3 Rangkaian LCD........................................................ .....26

3.4 Perencanaan BOX .............................................................. .....26

3.5 Spesifikasi Alat .................................................................. .....28

3.6 Cara Pengoperasian Alat .................................................... .....29

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA .................................................... 30

4.1 Pengujian dan Analisa Hardware ........................................... 30

4.1.1 Pengujian dan Analisa Rancangan Alat ................................ .30

a. Pengujian dan analisa Penguat LM358 ........................... 31

b. Pengujian dan analisa data ADC mic Electric .............. .32

c. Pengujian dan analisa Rangkaian display LCD ............ .33

d. Pengujian dan analisa Rangkaian Buzzer ..................... .35

4.1.2 Pengujian dan analisa perangkat lunak (Software)pada

Mikrokontroler ..................................................................... 37

4.1.3 Pengujian dan Analisa alat secara keseluruhan ............... 40

vi

BAB V PENUTUP ..................................................................................... 45

5.1 Kesimpulan ............................................................................... 45

5.2 Saran ......................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Mikrokontroler Atmega 328 ................................................................ 12

Gambar 2. Blok Diagram Atmega 328 .................................................................. 13

Gambar 3. Papan Mikrokontroler Atmega 328 ...................................................... 14

Gambar 4. Mic Electric .......................................................................................... 17

Gambar 5. Bagian Electric Condensor Microphone ............................................ .17

Gambar 6. LCD ...................................................................................................... 18

Gambar 7. Bentuk Fisik dan Simbol LED ............................................................. 19

Gambar 8. Blok Diagram Perancangan Alat .......................................................... 20

Gambar 9. Rangkaian Keseluruhan ....................................................................... 24

Gambar 10. Rangkaian Penguat LM 358 ............................................................... 25

Gambar 11.Gambar Rangkaian LCD ..................................................................... 26

Gambar 12. Tampilan Box bagian depan............................................................. .27

Gambar 13. Tampilan Box bagian dalam .............................................................. 27

Gambar 14. Tampilan Box bagian Samping .......................................................... 28

Gambar 15. Penguat LM 358 ................................................................................ 31

Gambar 16. Rangkaian LCD .................................................................................. 33

Gambar 17. Tampilan LCD ................................................................................. .34

Gambar 18. Titik pengukuran pada Rangkaian Buzzer ....................................... .35

Gambar 19. Pengujian Program ........................................................................... .37

Gambar 20. Tampilan Pengukuran alat terhadap SLM pada saat Hening ........... .43

viii

Gambar 21. Tampilan pengukuran alat terhadap SLM pada saat tidak terlalu-

Bising ............................................................................................... 44

Gambar 22. Tampilan pengukuran alat terhadap SLM pada saat bising ............. 45

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Tipe-tipe Kebisingan .................................................................................. 7

Tabel 2. Dampak Kebisingan ................................................................................... 8

Tabel 3. Tingkat Baku Kebisingan........................................................................... 9

Tabel 4. Baku Tingkat Kebisingan 2...................................................................... 10

Tabel 5. Konfigurasi Pin LCD ............................................................................... 19

Tabel 6. Pengukuran tegangan mic terhadap penguatan ........................................ 31

Tabel 7. data ADC terhadap Tegangan Sensor ..................................................... 32

Tabel 8. Pengujian Buzzer .................................................................................... 36

Tabel 9. Persentase Error Pengukuran ............................................................. .....41

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bising merupakan suara atau bunyi yang mengganggu. Bising dapat

menyebabkan berbagai gangguan seperti gangguan fisiologis, gangguan

psikologis, gangguan komunikasi dan ketulian. Bising dengan intensitas tinggi

dapat menyebabkan pusing/sakit kepala. Hal ini disebabkan bising dapat

meransang situasi reseptor vestibular dalam telinga bagian dalam yang akan

menimbulkan efek pusing/vertigo. Bila kebisingan diterima dalam jangka waktu

yang lama dapat menyebabkan penyakit psikosomatik berupa gastritis, jantung,

stres, kelelahan dan lain-lain.

Gangguan Penyakit Akibat Bising (GPAB) dapat dicegah, oleh karena itu

tempat kerja yang melebihi Nilai Ambang Bising (NAB) harus menerapkan

program konservasi pendengaran/Hearing Conservation Program (HCP):

Pemantauan kebisingan

Audiometri test

Pengendalian Kebisingan

Alat pelindung diri

Training motivasi

Pemeliharaan catatan.

Alat ukur kebisingan sebagai salah satu pemantauan kebisingan mengukur

tingkat kekuatan suatu suara yang dihasilkan dari suatu sumber bunyi. Rentang

frekuensi pendengaran manusia umumnya dianggap sebagai 20 - 20.000Hz.

2

Amplitudo dari ambang pendengaran/treshold of hearing (~ 0 dB) untuk ambang

ketidaknyamanan dan nyeri/treshold of pain (di atas 140 dB).

ALAT PENGUKUR KEBISINGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

bisa menjadi sebuah acuan untuk menghindari manusia dari berbagai

gangguan/penyakit yang diakibatkan bising (GPAB). Dalam pembuatan alat ukur

kebisingan, perancang menggunakan sensor suara mic electric. Kebisingan yang

di deteksi oleh Sensor suara mic electric akan menghasilkan data analog dan

dikonversikan menjadi data digital oleh mikrokontroler sebagai otak alat ini.

Output pengukuran terletak pada LCD dan Buzzer. Perancang juga mendesain alat

ini menjadi alat yang praktis, jadi Pengguna Alat bisa mendapat kemudahan

dalam menggunakannya.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dapat dirumuskan bagaimana merancang dan

membuat ALAT PENGUKUR KEBISINGAN BERBASIS

MIKROKONTROLER dengan input sensor suara mic electric sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang alat yang berguna untuk memberi peringatan jika

melebihi 80 dB /sesuai dengan UU RI Nomor 22 tahun 2009 pasal 48

tentang kebisingan kendaraan bermotor?

2. Bagaimana merancang program mikrokontroler dengan input sensor

suara dan mengubahnya ke satuan desibel?

3. Bagaimana cara menampilkan hasil pengukuran pada LCD, dan

pengaktifan buzzer dengan menggunakan mikrokontoler?

3

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Membuat alat pengukur kebisingan.

2. Memberi peringatan jika terlalu bising, yang dapat menyebabkan

gangguan/penyakit terhadap pendengaran manusia.

3. Manusia dapat mengantisipasi bising yang berlebihan.

1.4 Batasan Masalah

Perlu diberikan beberapa batasan permasalahan agar pembahasan tidak

meluas dan menyimpang dari tujuan pembuatan alat ini. Adapun batasan

permasalahan dari sistem yang dirancang ini adalah :

1. Alat ini mengukur kebisingan dari skala 0-114 dB.

2. Sistem ini sudah berbentuk alat yang dapat langsung digunakan dalam

kehidupan sehari-hari.

1.5 Metode Penyelesaian Tugas Akhir

Dalam perakitan, membuat, dan menyelesaikan alat, terlebih dahulu

dilakukuan perancangan sehingga menghasilkan suatu sistem atau alat yang bisa

digunakan dengan baik. Adapun metode – metode yang digunakan adalah :

1. Studi literatur

Dilakukan dengan cara mencari dan mempelajari referensi yang

berhubungan dengan teori – teori yang digunakan.

4

2. Pembuatan proposal

Pembuatan proposal untuk menjelaskan maksud, tujuan, dan rancangan

dari tugas akhir yang akan dibuat.

3. Konsultasi

Mengadakan konsultasi dengan pembimbing atau dengan pihak yang

mendukung.

4. Perancangan dan pembuatan alat

Merancang dan membuat hardware, software, dan mekanik dari alat.

5. Pengukuran, Pengujian dan analisis

Setelah perancangan dan pembuatan alat selesai maka dilakukan

pengukuran, pengujian di Laboratorium dan juga dilakukan pada alat

yang telah beredarar di pasaran yang mendapat hak edar SNI dan sesuai

dengan SOP seperti Sound Level Meter (SLM), selanjutnya dilakukan

analisa.

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampirran 1. Gambar rangkaian keseluruhan

Lampiran 2. Desain Mekanik

Lampiran 3. Pengujian alat

Lampiran 4. Pengujian alat

Lampiran 5. Listing program

20

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1. Blok Diagram

Perancangan secara umum alat pengukur kebisingan berbasis

mikrokontroler dapat dilihat pada blok diagram dibawah ini:

Gambar 7. Blok Diagram Perancangan Alat

3.1.1 Fungsi dari Blok Diagram

Adapun fungsi dari blok diagram diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Electric Condensor Microphone berfungsi untuk menerima dan

mengubah getaran suara menjadi sinyal listrik.

2. Penguat LM 358 berfungsi untuk menguatkan sinyal listrik yang

dihasil kan Electric Condensor Microphone.

3. Pause Button berfungsi sebagai masukan untuk penginiliasasian

kalibrasi pada pengukuran desibel.

Mikrokontroler Amega

328

Electric Condensor

Microphone

Penguat LM 358

Baterai

Buzzer

LCD

Pause Button

21

4. Mikrokontroler AtMega328 berfungsi pengendali data secara

keseluruhan,pengolahan data inputan dari EMC, pause button dan

mengeluarkan output berupa LCD dan buzzer.

5. LCD berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran dalam skala

desiBel.

6. Buzzer berfungsi sebagai pemberi peringatan jika pengukuran desiBel

melebihi dari yang ditentukan (80 dB).

7. Baterai berfungsi untuk mensuplai tegangan pada mikrokontroler dan

penguat LM358.

3.1.2 Prinsip Kerja Alat

Berdasarkan blok digram diatas, dapat dideskripsikan bahwa prinsip kerja

alat pengukur kebisingan berbasis mikrokontroler adalah semua instrksi untuk

menjalankan alat ini terdapat pada mikrokontroler AtMega 328 sebagai

pengontrol utama.

Alat ini memiliki 2 buah input yakni pause button dan sinyal listrik

yang dihasilkan ECM dalam bentuk data analog.data analog yang diterima

mikrokontroler AtMega328 akan di konversi menjadi data ADC. Kemudian data

ADC akan dikalkulasikan dengan rumus desiBel oleh mikrokontroler AtMega328

dan hasil kalkulasi akan ditampilkan pada LCD. Adapun rumus dB[12]:

dB = 20 log (A/0,00005) - 148

A= Data ADC

22

Jika hasil Pengukuran yang ditampilkan pada LCD melebihi 80 dB, maka

mikrokontroler AtMega328 diprogram untuk mengaktifkan buzzer. Nilai >=80 dB

dijadikan nilai untuk pengaktifan buzzer karena merujuk pada Peraturan Menteri

Negara Lingkungan Hidup Nomor 7 Tahun 2009 tentang Ambang Batas

Kebisingan Kendaraan Bermotor Tipe Baru. Di aturan tersebut tertera jelas dalam

tabel bahwa setiap kendaraan bermotor roda dua dengan kapasitas mesin kurang

dari 175 cc memiliki standar kebisingan 80 desibel, sedangkan cc lebih dari 175

cc berstandar kebisingan 83 desibel.

3.2 Flow Chart

Berikut adalah Flow Chart dari Alat Pengukur Kebisingan berbasis

Mikrokontroler AtMega328:

START

Input: electric mic,pause button

output : lcd 16x2,buzzer

Perubahan tegangan sensor

diterima dan diubah menjadi

data ADC oleh

Mikrokontroler Atmega 328

Data ADC dikalkulasikan

Mikrokontroler atmega 328

menjadi satuan desibel

1 2

3

23

t

y

Jika hasil

kalkulasi

mikrokontroler

>= 80 dB

Buzzer Aktif

SELESAI

1

2 3

24

3.3. Skematik Alat

Gambar 8 . Rangkaian Keseluruhan

3.3.1 Rangkaian Penguat LM 358

Rangkaian penguat LM358 berfungsi untuk memberi penguatan terhadap

sinyal listrik yang dihasilkan oleh ECM.disamping itu, penguat ini berguna untuk

memudahkan mikkrokontroler membaca data analog yang dihasilkan oleh

sensor/ECM.Berikut adalah rangkaian penguat mic electric dengan LM 358:

25

Gambar 9 . Rangkaian Penguat LM 358

3.3.2 Rangkain pause button

Rangkaian pause button berguna untuk memberi input pada mikrokontroler

AtMega328. Pause button dihubungkan pada pin 5 dan pin 6 mikrokontroler

AtMega328. Berikut adalah rangkaian dari pause button:

Gambar 10. Rangkain pause button dengan mikrokontroler AtMega328

26

3.3.3 Rangkaian LCD

LCD pada rangkaian diiniliasisasikan sebagai output/tampilan pengukuran

desiBel. Berikut adalah gambar rangakaian LCD :

Gambar 11.Gambar rangkaian LCD

3.4 Perencanaan BOX

Box merupakan hardware alat yang berfungsi untuk melindungi komponen

dan memudahkan pengguna untuk memakainya.adapun perencanaan rancangan

Box alat adalah sebagai berikut:

27

LCD

Sensur suara FC-04

Button

Buzzer

10 cm

14 c

m

6 cm

Gambar 12 . tampilan Box dari depan

Mikrokontroler

Dan

Baterai

Gambar 13. Tampilan Box bagian dalam

28

14 cm

7 c

m

10 cm

Gambar 14 . Tampilan Box dari samping

3.5 Spesifikasi Alat

Alat ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:

1. Alat mempunyai tegangan input sebesar 9 volt DC dari baterai dan

menghasilkan tegangan output sebesar 5volt DC.

2. Alat mempunyai range pengukuran dari skala 0-114 dB.

3. Box alat terbuat dari akrilik bening.

4. Box mempunyai lebar 10 cm, tinggi 7 cm dan panjang 14 cm.

5. Tepi Box dilapisi dengan siku.

6. Bagian depan Box, terdapat 1 buah LCD dan 3 Buah Pause Button.

7. Pada bagian dalam alat terdapat Mikrokontroler atmega 328, penguat

lm358, dan sensor serta baterai.

29

3.6 Mengoperasikan Alat

Cara Mengoperasikan Alat adalah:

1. Tombol paling atas dari 3 buah tombol alat adalah tombol ON/OFF. Jadi

untuk menghidupkan alat, tekan tombol ON/OFF.

2. Dekatkan alat pada sumber bising.

3. Hasil pengukuran akan ditampilkan pada LCD.

4. Buzzer akan aktif jika hasil pengukuran melebihi skala 80 desiBel.

5. Jika ingin mengkalibrasi alat, tekan tombol kedua (tengah) untuk

menambah hasil pengukuran sebanyak 5 dB. Tombol ketiga untuk

mengurang hasil pengukuran sebanyak 5 dB. Akan tetapi harus beracuan

pada SLM yang ber SNI.

30

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian, Analisa Hardware dan Software

Pengujian merupakan salah satu langkah penting yang harus dilakukan

untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah sesuai dengan yang

direncanakan, hal itu dapat dilihat dari hasil – hasil yang diperoleh dalam

pengujian sistem.

Pengujian juga berdasarkan perumusan masalah pembuatan alat. Adapun

peralatan - peralatan yang dibutuhkan tersebut diantaranya adalah : Multimeter.

Berikut langkah-langkah dan pokok pembahasan yang akan di lakukan

dalam pangujian sebagai berikut :

1. Pengujian dan Analisa Rancangan alat.

2. Pengujian dan Analisa Rancangan Program Mikrokontroler.

3. Pengujian dan analisa Pengukuran bising.

4.1.1 Pengujian dan Analisa Rancangan Alat

Rancangan Alat terdiri dari beberapa blok yakni :

a) Sensor suara (Mic electric) dan Penguat LM 358

b) Data ADC mic electric.

c) Tampilan LCD.

d) Pengaktifan Buzzer

31

a. Pengujian dan analisa sensor suara (mic electric) dan rangakaian penguat -

LM 358

Gambar 15 . Penguat LM 358

1. Pengujian

Pengujian dilakukan dengan cara mengukur tegangan mic electric dan data

A0 atau hasil penguatan. Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan adalah

multimeter digital.

Berikut adalah tabel pengukuran :

Tabel 6 . Pengukuran tegangan mic terhadap penguatan

Tegangan Mic

(TP1 terhadap GND)

Hasil Penguatan

(TP2 terhadap GND)

5,2 mV 1,2 Volt

7,3 mV 1,7 Volt

8,6 mV 2 Volt

10 mV 2,3 volt

32

2.Analisa

Penguatan pada LM358 dapat diukur dengan menggunakan rumus[11]:

Vout = - ( 48K/1K) 4.8

= -230 kali penguatan.

b. Pengujian dan Analisa data ADC Mic Electric

1.Pengujian

Pengujian data ADC dilakukan dengan cara mendownload ulang program

khusus pembacaan data ADC pada pin analog Mikrokontroler AtMega328,

kemudian data ADC dilihat pada Serial Monitor Software Arduino.Berikut

adalah tabel data ADC mic Electric :

Tabel 7 . Data ADC terhadap Tegangan Sensor

Data ADC (A0) Teagangan Sensor (A0)

491 1,911 V

496 1,93 V

500 1,95 V

504 1,96 V

506 2,067 V

2.Analisa

Data ADC dapat dicari menggunakan rumus [1]:

ADC = Vin / ( Vrms/1023)

ADC = 1,911 / ( 4,8/10023)

= 1,911 / 0,0039 = 490

33

c. Pengujian dan Analisa Rangkaian Display LCD

Untuk menampilkan pengukuran desiBel, digunakan LCD 16 x 2 karakter.

Kontrol LCD yaitu pada RS, E, D4, D5, D6, dan D7 terhubung ke pin 13, 12, 11,

10, 9, dan 8 pada Mikrokontroler Atmega 328. Dapat dilihat pada gambar 16.

Gambar 16. Rangkaian LCD

34

Gambar 17. Tampilan LCD

Analisa Rangkaian LCD

Rangkaian LCD adalah rangkaian yang berfungsi untuk display.

Rangkaian LCD digunakan untuk menampilkan nilai suhu yang terukur sensor.

Dalam rangkaian LCD terdapat trimpot yang berfungsi sebagai pengatur tingkat

kontras tulisan pada LCD. Hasil pengujian pada gambar 17 menunjukkan bahwa

LCD menampilkan karakter dengan sangat baik, dan tidak ada terjadi kesalahan

penampilan karakter atau penempatan posisi yang salah.

35

d. Pengujian dan Analisa Rangkaian Buzzer

Selanjutnya pengujian rangkaian buzzer dilakukan dengan menggunakan

multimeter, ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana kondisi tegangan pada saat

buzzer digunakan sebagai alarm.

1. Pengujian Rangkaian Buzzer

Titik pengukuran pada rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar 18.

Gambar 18. Titik Pengukuran Pada Rangkaian Buzzer

36

Tabel 8 . Pengujian Buzzer

desiBel

Kondisi

Buzzer

Tegangan Buzzer

36 OFF 0 V

49 OFF 0 V

50 OFF 0 V

67 OFF 0 V

70 OFF 0 V

75 OFF 0 V

80 ON 4.8 V

84 ON 4.8 V

2. Analisa

Dan hasil pengukuran pada tabel 8 membuktikan bahwa buzzer memiliki

tegangan pada saat aktif. Tegangan buzzer saat aktif adalah 4.8 V. Buzzer aktif

pada saat pengukuran desiBel lebih besar dari 80 desiBel.

Tegangan 4.8 volt didapat dari output atau keluaran dari mikrokontroler

AtMega 328. Karena untuk mengaktifkan buzzer, mikrokontroler langsung

memberikan tegangan maksimal. Kecuali jika pin yang digunakan adalah pin 3, 5,

6, 9 ,10, 11, untuk PWM (Pulse Witdh Modulation), itupun nilai PWM nya harus

dikontrol terlebih dahulu dalam program.

37

4.1.2 Pengujian Software ( Perangkat Lunak ) Pada Mikrokontroler

Pengujian software dilakukan dengan melihat apakah program yang dibuat

terdapat kesalahan atau error pada saat dijalankan (running). Gambar 19

berikut ini merupakan hasil pengujian software dengan melakukan

compile dengan tampilan pada software arduino.

Gambar 19. Pengujian Program

Program yang dibuat digunakan untuk menjalankan alat sesuai dengan perintah

yang diinginkan. Dalam pembuatan program ini terdapat beberapa bagian yaitu:

1. Inisialisasi

Bagian ini merupakan bagian yang berfungsi untuk pengenalan

variabel (nama) dan pengenalan pin mikrokontroler yang digunakan.

Selain itu juga digunakan sebagai penengenalan nilai awal dari variabel

input yang digunakan. Perintah yang digunakan pada bagian ini biasanya

adalah const int ataupun int. Berikut cuplikan programnya:

38

#include <LiquidCrystal.h>

float sensor = A0;

double sensorValue=0.;

LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);

Pada baris program float sensor = A0; menunjukkan bahwa nilai dari sensor

adalah variable dengan data berupa bilangan berkoma.

Pada baris berikutnya adalah double sensorValue=0; yaitu penetapan awal nilai

dari sensorValue adalah 0.

Selanjutnya baris ketiga LiquidCrystal lcd (13, 12, 11, 10, 9, 8);

menginisialisasikan bahwa pin LCD berada pada pin 13, 12, 11, 10, 9, dan 8.

Jika variabel yang digunakan tidak dibuat pada bagian ini, maka terjadi error pada

program yang dibuat.

1. Penetapan Input / Output (setup)

Setelah semua variabel dan pin mikrokontroler telah dikenalkan pada

bagian inisialisasi, maka variabel tersebut akan ditetapkan sebagai input

atau output perintah yang digunakan adalah Pin Mode. Berikut cuplikan

baris programnya:

pinMode (3,OUTPUT);

pada perintah pinMode(3,OUTPUT);menyatakan bahwa pin 3 pada

arduino dinyatakan sebagai output.

2. Penggunaan Logika Program

Dalam program yang telah dibuat digunakan logika if . Logika if yang

39

digunakan berfungsi untuk membandingkan kondisi sesuai kondisi yang

dibuat pada program. Jika kondisi yang diinginkan pada if tercapai maka

ia akan menjalankan program sesuai perintah yang terdapat pada kondisi

tersebut. Berikut Cuplikan programnya:

if (hasil1>=80) {lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("tidak aman");

digitalWrite (3,HIGH);

delay (2000);

}

else if (hasil1 <=79) {lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("Aman ");

digitalWrite (3,LOW);

delay (2000);

}

Pada cuplikan program diatas dapat dijelaskan bahwa saat kondisi

if(hasil>=80) tercapai maka program akan menjalankan perintah

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("tidak aman");

digitalWrite (3,HIGH);

delay (2000);

lcd.setCursor (0,1); memiliki maksud penetapan karakter awal lcd adalah

pada kolom 0 dan baris 1.

lcd.print ("tidak aman"); merupakan program untuk menampilkan tulisan

40

“tidak aman” pada lcd sesuai dengan penetapan baris dan kolom baris

program sebelumnya.

digitalWrite (3,HIGH); yakni menulis logika “1” atau “HIGH” pada pin 3

mikrokontroler atmega 328.

Delay (2000); baris program untuk waktu tunda dalam satuan miliseconds.

4.1.3 Pengujian dan Analisa Alat Secara Keseluruhan

Pengukuran dilakukan pada Laboratorium Udara yang mana alat Pengukur

kebisingan berbasis mikrokontroler atmega 328 di bandingkan dengan hasil

pengukuran Sound Level Meter berstandar SNI.

Pengujian alat dibagi menjadi beberapa keadaan:

a. Pada saat keadaan hening di siang hari (tidak bising)

b. Pada saat keadaan tidak terlalu bising.

c. Pada saat keadaan bising.

A. Pada saat keadaan hening disiang hari (tidak bising)

Pengukuran dilakukan dalam keaadan hening.hasil pengukuran dapat

dilihat pada tabel 9.

B. Pada keadaan tidak terlalu bising

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan mp3 dari laptop sebagai

sumber suara bising.hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 9.

C. Pada keadaan Bising

Pengukuran juga dilakukan dengan menggunakan mp3 dari laptop

sebagai sumber suara bising. Namun pada tahap 3 ini, volume dari mp3

itu sendiri di perbesar.

41

Tabel 9 . Persentase Error Pengukuran terhadap SLM

No. Pengukuran

SML

Pengukuran

Alat

Kebisingan

berbasis

mikrokontroler

Atmega 328

Persentase

Error

Ket.

1 51,3 dB 50 dB 2,5 % H

2 51,7 dB 48 dB 7,5 % H

3 51,8 dB 51 dB 1,5 % H

4 52 dB 49 dB 5,7 % H

5 53,4 dB 52 dB 2,6 % H

6 54 dB 53 dB 1,8 % H

7 55 dB 52 dB 5,4 % H

8 56 dB 54 dB 3,5 % H

9 57 dB 56 dB 1,7 % H

10 59 dB 53 dB 10,1 % TTB

11 61 dB 53 dB 13,1 % TTB

12 62 dB 53 dB 14,5 % TTB

13 64,9 dB 53 dB 13,8 % TTB

42

14 65 dB 53 dB 18,4 % TTB

15 66 dB 53 dB 19,69 % TTB

16 66,2 dB 53 dB 19,93 % TTB

17 70 dB 74 dB 5,7 % TTB

18 73 dB 74 dB 1,3 % B

19 74 dB 74 dB 0 % B

20 75 dB 73 dB 2,6 % B

21 76 dB 73 dB 3,9 % B

22 76,2 dB 73 dB 4,1 % B

23 77 dB 74 dB 3,8 % B

24 78 dB 74 dB 5,1 % B

25 79 dB 79 dB 0 % B

26 80 dB 81 dB 1,2 % B

27 82 dB 81 dB 1,2 % B

28 83 dB 81 dB 2,4 % B

29 84 dB 81 dB 3,5 % B

30 85 dB 83 dB 2,3 % B

Total Error = 178,83 %

43

∑error = 178,83% / 30 = 5,9 %

Ket ; H = Hening

B = Bising

TTB = Tidak terlalu bising

Pengujian sistim secara keseluruhan bertujuan untuk mengetahui jalannya

sistim, dan untuk mengetahui kesalahan yang akan terjadi pada sistim yang

berjalan sehingga kesalahan tersebut dapat diantisipasi dan diperbaiki. Pada tabel

menunjukkan bahwa pengukuran alat pada saat hening (tanpa suara mp3),

tampilan pengukuran memiliki range 48-56 dB.

Gambar 20. Tampilan Pengukuran alat terhadap SLM pada saat Hening

Pada keadaan Tidak terlalu Bising memiliki range pengukuran 53-74 dB

dengan volume mp3 45% dan jarak yang sama dengan jarak awal.

44

Gambar 21. Tampilan pengukuran alat terhadap SLM pada saat tidak terlalu-

bising

Serta pada keadaan bising memiliki range pengukuran 74-83 dB dengan

volume mp3 70% serta jarak yang sama dengan jarak awal.

Gambar 22. Tampilan pengukuran alat terhadap SLM pada saat bising

45

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan analisa pada alat Pengukur kebisinga berbasis

mikorkontroler atmega 328 yang telah dibuat, maka didapatkan kesimpulan

sebagai berikut :

1. Pada saat kedaan hening pada siang hari, maka hasil pengukuran adalah

50-59 dB. Keadaan yang tidak terlalu bising, maka hasil pengukuran

adalah 60 – 73 dB. Keadaan yang bising, maka hasil pengukuran adalah

>74 dB.

2. Total Error pengukuran alat terhadap Sound Level Meter adalah = 5,9 %.

.

5.2 Saran

Berdasarkan pembuatan alat pengukur kebisingan berbasis mikrokontroler

atmega 328 yang penulis buat, masih terdapat kekurangan pada alat. Untuk itu

penulis memberikan saran agar kedepannya alat ini dapat digunakan dengan Mic

atau sensor yang lebih Sensitif.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Barrett, Steven F. 2010. Arduino Microcontroller: Processing for Everyone

Part I. Publishers: Morgan and Claypool.

[2] Kurniawan, Agus. 2015. Arduiono UNO “A Hands-On Guide for Beginner”.

Edition 1. Depok, Desember 2015.

[3] nasimhura, 2015, electretmicrophones, (http: //www.openmusiclabs.com/

learning/sensors/electret-microphones/)

[4] Niko,2015,Dua Undang-undang dan Pasal tentang Knalpot Racing,

(http://m.motorplus-online.com/m_read/PDTKMNh2dkj91YPk-

uLsb6HFuSuSTFd3HcRi6c4RHW8/17/0/Dua-Undang-Undang-Dan-

Pasal-Tentang-Knalpot-Racing )

[5] Limitd, Pitman Books. 1987. DC Green “Pedoman Elektronika 2”. Alih

bahasa oleh Sigit Harydi. Jakarta : PT Gramedia.

[6] Loveday, George. 1988. Intisari Eloktronika. Alih bahasa oleh Suryawan.

Cetakan 1. Jakarta : PT Elex Media Komputindo, Kelompok Gramedia.

[7] Webster, John G. 1999. The Measurement, Instrumentation and Sensors

Handbook. CRC Press LLC 2000 : Blvd., N.W., Boca Raton, FL 33431.

[8] Prabu,2008, Jenis dan Penyebab Kebisingan,(https://putraprabu. Word-

press.com/2008/12/30/jenis-dan-penyebab-kebisingan/)

[9] Susanto,Arif.2006. Kebisingan Serta Pengaruhnya Terhadap Kesehatan Dan

Lingkungan. (https://hseclubindonesia.wordpress.com /2006 /10 /13 /

kebisingan- serta-pengaruhnya-terhadap-kesehatan-dan-lingkungan/)

[10] baskara, 2013. Liquid Crystal Display (LCD) 16 x 2,(

http://baskarapunya.blogspot.co.id/2013/01/liquid-crystal-display-lcd-16-

x-2.html)

[11] indra,2012.Operasional Op-Amp (Amplifier) (http://elektronika-

dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp/)

[12] mark,2008.desiBel (http:// www. rapidtables. com/ electric/ decibel.htm)

POLITEKNIK NEGERI PADANG Gambar 1

SKALA

I II III

JUMLAH NAMA BAGIAN NO. BAG BAHAN UKURAN KETERANGAN

Afdhal Dinilhaq

Diperiksa Gambar Rangkaian Keseluruhan

LAMPIRAN 1

1 : 3

Digambar

Andrizal S.T.,M.T

Yul Antonisfia S.T.,MT

Digambar

Andrizal S.T.,M.T

Yul Antonisfia S.T.,MT

. POLITEKNIK NEGERI PADANG Gambar 2

SKALA

I II III

JUMLAH NAMA BAGIAN NO. BAG BAHAN UKURAN KETERANGAN

Afdhal Dinilhaq

Diperiksa Desain Mekanik

LAMPIRAN 2

1:1

POLITEKNIK NEGERI PADANG Gambar 3

SKALA

I II III

JUMLAH NAMA BAGIAN NO. BAG BAHAN UKURAN KETERANGAN

Afdhal Dinilhaq

Diperiksa Pengujian Alat

LAMPIRAN 3

Digambar

Andrizal S.T.,M.T

Yul Antonisfia S.T.,MT 1:1

POLITEKNIK NEGERI PADANG Gambar 4

SKALA

I II III

JUMLAH NAMA BAGIAN NO. BAG BAHAN UKURAN KETERANGAN

Afdhal Dinilhaq

Diperiksa Pengujian Alat

LAMPIRAN 4

Digambar

Andrizal S.T.,M.T

Yul Antonisfia S.T.,MT 1:1

LAMPIRAN 5

Listing Program

#include <LiquidCrystal.h>

float sensor = A0;

double sensorValue=0.;

LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);

void setup() {

pinMode (3,OUTPUT);

lcd.begin (16,2);

Serial.begin (9600);

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print ("Tugas Akhir");

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print("AFDHAL DINILHAQ");

delay (3000);

lcd.clear ();

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print ("ALAT PENGUKUR");

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("kebisingan");

delay (3000);

lcd.clear();

}

void loop() {

int mn = 1024;

int mx=0;

for (int i=0;i<10000;++i)

{int val=analogRead (sensor);

mn=min (mn,val);

mx=max (mx,val);}

int hasil=mx-mn;

double db= (20*log((hasil/0.0005)/log(10)));

int hasil1= (db-148);

Serial.println (hasil1);

delay (100);

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print (hasil1);

lcd.println (" db ");

if (hasil1>=80) {lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("tidak aman");digitalWrite (3,HIGH);

delay (2000);

}

else if (hasil1 <=79) {lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("Aman ");

digitalWrite (3,LOW);

delay (2000);

}

}