Pengembangan Alat Bantu Komunikasi Antar Tunanetra-Tunarungu Menggunakan Kode Braille Dan Pengenalan Pola Suara Per Kata

  Komunikasi

  Jaringan LAN Program (Visual Basic)

  Sub sistem pada sisi Tunarungu Earphone Mikrofon

  Kode Mikrokontroler BS2P40

  Jaringan LAN Sub sistem pada sisi Tunanetra

  B Mulai Pengiriman dan Peneriman Data pada tunarungu dan tunanetra melalui LAN push button kiri ditekan? “ENTER” ditekan? Teks menjadi

  Suara Data BS2P40 Solenoid Kode Braille

  A B push button kanan ditekan ?

  A mikrofon earphone

  Suara menjadi Teks Selesai

  A

  

  

  

  Kode Braille Karakter Kata 100% 100% 60% Teks menjadi Suara

  B. Inggris

  B. Indonesia 100% Suara menjadi Teks

  B. Inggris

  B. Indonesia Tanpa Pelatihan Pelatihan 43.57% 77.14% Masih Dalam Pencarian Solusi

  Alat bantu komunikasi menggunakan kode braille dan pengenalan pola suara dapat dirancang dan direalisasikan

Untuk sistem konversi suara ke teks masih dalam tahap

penyelesaian Selain sebagai alat bantu komunikasi, alat ini juga dapat digunakan sebagai media pembelajaran kode braille untuk tunanetra

  

  

  Rangkaian driver dan solenoid

  

PENGEMBANGAN ALAT BANTU KOMUNIKASI ANTAR

TUNANETRA-TUNARUNGU MENGGUNAKAN KODE

BRAILLE DAN PENGENALAN POLA SUARA PER KATA

TUGAS AKHIR

  

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada

Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh

  

Seliwati

10207091

Pembimbing

Ir Syahrul, MT

  

Sri Supatmi, S.Kom

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

  

2012

  

ABSTRAK

  Pada tulisan ini dikemukakan hasil penelitian tentangpengembangan alat bantu

  

komunikasi antar tunanetra-tunarungu menggunakan kode Braille dan pengenalan pola suara

per kata . Perancangan dan implemetansi yang dilakukan adalah bagaimana membangun bantuan

  komunikasi bagi penyadang tunanetra dan tunarungu agar dapat berkomunikasi dengan kode braille serta konversi tulisan menjadi suara dan penggenalan suara. Alat bantu kode braille yang dirancang menggunakan mikrokontroler BS2P40 untuk konversi karakter-karakter yang dikirim oleh komputer menjadi kode braille dan jenis karakter dari karakter tersebut. Untuk pembentuk kode braille digunakan solenoid yang membutuhkan driver IC ULN2803 dan menggunakan serial port untuk komunikasi antar komputer dan mikrokontoler.Pengenalan pola suara menggunakan Teknik diktasidan dirancang menggunakan SAPI dan Program Visual basic 6.0 untuk membuat aplikasi.

  Dari hasil perancangan dan implementasi yang dilakukan diperoleh semua karakter dan 10 kata dasar bahasa Indonesia yang dikirim dari komputer tunarungu ke tunanetra sudah dapat mengubah tulisan menjadi karakter braille melalui pengkodean menggunakan solenoid, sedangkan tulisan ke suara sudah dapat terdengar lafal dari 35 sampel kata Bahasa Inggris semuanya dinyatakan berhasil(lafal kata jelas terdengar). Sementara untuk sampel kata Bahasa Indonesia yang dinyatakan berhasil ±20 kata.

  Kata Kunci: Alat komunikasi, tunanetra, tunarungu, Kode Braille, pengenalan pola suara.

  

ABSTRACT

At this writings is written the result of research about “development of the

communication tool to help between blind and deaf using braille code and

recognition of voice pattern”. The design and implementation is how to build a help

tool to let a deaf and blind person communicate using Braille code and also

converting text into speech and speech recognition. The Braille code help tool is

made of BS2P40 microcontroller to convert character sent by the computer into

Braille codes and the type of the character as well.To make the Braille code, solenoid

is used, which needs IC ULN2803 drivers and serial port as the tool to communicate

between computer and microcontroller. The speech recognition uses dictation

technique and its made by SAPI and visual basic 6.0 program for the application.

  From the design and implementation, all characters is obtained and 10 basic

Indonesian language that’s sent by a deaf or blind person can be converted into

Braille character using codes of solenoid, while of the text to speech was audible

pronunciation of the 35 samples of English words are all declared a succeeded

(pronunciation of the word clearly audible). While for the sample said Indonesian

language that was approved ± 20 words Key words: communication tools, blind, deaf, Braille code, the speech recognition

KATA PENGANTAR

  Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa, Pencipta dan Pemelihara alam semesta, dan keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa. Atas berkat Tuhan Yang Maha Esa, akhirnya Penulis dapat menyelesaikan

  Skripsi ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Skripsi ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin Penulis sebutkan satu persatu, namun dengan segala kerendahan hati, Penulis mengucapkan terima kasih kepada

  1. Kedua Orang Tua, kakak dan keluarga besar tercinta yang senantiasa tidak henti-hentinya mencurahkan cinta, kasih sayang, perhatian, nasihat, serta motivasi kepada penulis selama studi.

  2. Ibu Sri Nurhayati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer, Universitas Komputer Indonesia.

  3. Bapak Ir. Syahrul, MT, selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada penulis selama menempuh studi.

  4. Bapak Sri Supatmi, S. Kom., selaku Pembimbing II yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada Penulis selama menempuh studi.

  5. Bapak Yusrila Y. Kerlooza selaku wali deson yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada Penulis selama menempuh studi.

  6. Bapak dan Ibu seluruh staff dosen Jurusan Teknik Komputer dan yang pernah mengajar penulis serta seluruh Staff Administrasi Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, motivasi dan bantuan kepada penulis.

  7. Teman

• – teman di Laboratorium Elektronika dan Sistem Digital terima kasih atas dukungannya.

  8. Teman

• – teman angkatan 2007, khususnya kelas 07 TK-2 yang telah banyak membantu selama studi maupun selama proses pengerjaan tugas akhir.

  9. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuan, dukungan dan motivasinya selama melaksanakan studi dan menyelesaikan Skripsi ini. Akhirnya, Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang Penulis dalami.

  Bandung,Agustus 2012 Penulis

  DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... iii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

ABSTRACT....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

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

  2.2.3 Solenoid ........................................................................................ 10

  2.4.3 Sifat Pengenalan Pembicaran ......................................................... 16

  2.4.2 Pemisahan Kata ............................................................................. 15

  2.4.1 Mode Sistem Pengenalan Pembicaraan .......................................... 14

  2.4 Speech Recognition ................................................................................... 14

  2.3 Suara ........................................................................................................ 13

  2.2.5 MAX232 ....................................................................................... 13

  2.2.4 Catu Daya ..................................................................................... 12

  2.2.2 Pengenalan Basic Stamp Editor ....................................................... 6

  

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

PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

  2.2.1 Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40) ............................................ 5

  2.2 Perangkat Keras .......................................................................................... 5

  2.1 Kode Braille ............................................................................................... 4

  

BAB II ................................................................................................................ 4

LANDASAN TEORI.......................................................................................... 4

  1.4 Sistematika Penulisan ................................................................................. 3

  1.3 Metodelogi Penelitian ................................................................................. 2

  1.2 Batasan Masalah ......................................................................................... 2

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

  2.4.4 Pencocokan Kata ........................................................................... 17

  2.4.5 Perbendaharaan Kata ..................................................................... 17

  2.4.6 Perangkat yang Dibutuhkan untuk Pengenalan Suara Menggunakan SAPI 5.1 ................................................................................................... 17

  2.4.7 Batasan Pengenalan Suara ............................................................. 19

  2.5 Diktasi ...................................................................................................... 19

  2.6 Perangkat Lunak ....................................................................................... 20

  2.6.1 Microsoft Speech Application Programming Interface ................... 20

  2.6.2 Visual Basic 6.0 ............................................................................ 21

  BAB III ............................................................................................................. 23 PERANCANGAN SISTEM ............................................................................. 23

  3.1 Prinsip Kerja Sistem ................................................................................. 23

  3.2 Perancangan Perangkat keras .................................................................... 24

  3.2.1 Perangkat keras pada Alat Bantu Tunanetra .............................................. 25

  3.2.2 Mikrokontroler Basic Stamp .......................................................... 25

  3.2.3 Solenoid dan DriverSolenoid ......................................................... 26

  3.2.4 Catu daya ...................................................................................... 27

  3.3 Jalur Komunikasi ...................................................................................... 28

  3.3.1 LAN(Local Areal Network) ........................................................... 28

  3.3.2 Komunikasi Serial Max 232 .......................................................... 29

  3.4 Perancangan Perangkat Lunak .................................................................. 30

  3.4.1 Perancangan Visual Basic pada Tunarungu dan Tunanetra............. 30

  3.4.2 Perancangan Program Basic Stamp ................................................ 37

  3.4.3 Perancangan Pengenalan Pola Suara .............................................. 40

  BAB IV ............................................................................................................. 41 PENGUJIAN DAN ANALISA ........................................................................ 41

  4.1 Pengujian Terhadap Perangkat Keras ........................................................ 41

  4.1.1 Pengujian Kode Braille .................................................................. 41

  4.1.2 Pengujian Terhadap Perangkat Lunak ............................................ 44

  4.2 Analisa Perangkat Lunak .......................................................................... 51

  4.2.1 Analisa Program pada Mikrokontroler Basic Stamp ....................... 51

  4.2.2 Analisa Perangkat Lunak untuk Komunikasi Serial ....................... 51

  4.2.4 Analisa Perangkat Lunak untuk Pengecekan Identifier ................... 52

  4.2.5 Analisa Perangkat Lunak untuk Pemicu Driver Solenoid ............... 53

  BAB V ............................................................................................................... 54 KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 54

  5.1 Kesimpulan............................................................................................... 54

  5.2 Saran ........................................................................................................ 54

  DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………....56

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pada zaman serba modern seperti zaman sekarang ilmu pengetahuan dan teknologi sangat diperlukan untuk membantu aktivitas manusia dalam kehidupan sehari-hari. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) di dunia komputasi didorong oleh suatu kebutuhan manusia akan tercapainya suatu kenyamanan dan kepraktisan

  Kenyamanan berkomunikasi tidak akan terjalin, apabila memiliki kekurangan fisik, sebagai contoh yaitu komunikasi antar tunanetra dan tunarungu, dengan kekurangan fisik yang dimiliki maka komunikasi antar tunanetra dan tunarungu sulit untuk terjalin. Kesulitan komunikasi ini terjadi disebabkan masih jarangnya ditemui alat bantu komunikasi antar tunanetra dan tunarungu.

  Sistem ini telah dibuat sebelumnya oleh Mochamad Fajar Wicaksono dengan NIM 10204002 angkatan 2004 dengan judul Alat Bantu Komunikasi Untuk Penyadang Tunanetra dan Tunarungu Menggunakan Alat Bantu Kode braille dan Pengenalan Pola Suara Per Karakter dan berfungsi dengan baik. Pada sistem yang telah dibuat sebelumnya telah berhasil menterjemahkan karakter yang dikirim oleh tunarungu ke tunanetra dengan karakter braille dengan bantuan solenoid.

  Pada sistem sebelumnya memiliki kekurangan dalam pengiriman tulisan dari tunarungu ke tunanetra hanya per karakter dan hanya tulisan saja. Sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih baik pada sisi masukan dan keluarnya yaitu per kata dan selain tulisan juga dengan suara dari masukannya dan pengembangan lainnya yaitu komunikasi antara tunanetra dengan tunarungu yang berbasis jaringan LAN (Local Area Network ).

  1.2 Batasan Masalah

  Pada perancangan yang akan dibuat terdapat beberapa batasan masalah yaitu:

  1. Penerapan alat bantu komunikasi untuk penyadang tunanetra dan tunarungu menggunakan alat bantu dua buah komputer.

  2. Aktuator yang digunakan dalam pembuatan kode braille adalah solenoid.

  3. Tunarungu yang dimaksud adalah tunarungu sejak lahir, maka tunarungu tersebut tidak bisa mendengar dan berbicara.

  4. Pengenalan pola suara menggunakan mode Diktasi.

  5. Komunikasi sistem berada pada jaringan LAN, misalnya pada suatu Gedung Yayasan Sosial.

  1.3 Metodelogi Penelitian

  Metodologi penelitian yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini meliputi

  1. Studi literatur Suatu metode pengumpulan data dengan membaca atau mempelajari buku yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik tugas akhir.

  2. Perancangan Mengaplikasikan teori yang peroleh dalam perancangan sistem untuk perangkat keras, perangkat lunak dan pengujian sistem

  3. Eksperimen Melakukan eksperimen atau uji coba alat, komponen dan kerja alat bantu komunikasi antara tunanetra dengan tunarungu.

  4. Analisa data Analisa yang dilakukan dari pengujian sistem dan mengambil sebuah simpulan dari penelitian ini.

1.4 Sistematika Penulisan

  Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

  BAB I : Pendahuluan Bab ini berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II : Landasan Teori Bab ini membahas tentang teori-teori pendukung yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan tugas akhir. BAB III: Perancangan Sistem Bab ini berisikan tentang perancangan alat yang dibuat untuk tugas akhir ini, meliputi garis besar sistem, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak yang digunakan.

  BAB IV : Pengujian dan Analisa Sistem Bab ini berisi tentang pengujian

• –pengujian dan analisa data pada tugas akhir ini.

  BAB V : Simpulan dan Saran Bab ini berisi tentang simpulan yang diperoleh selama melakukan penelitian dan saran untuk pengembangan alat.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Kode Braille

  Braille adalah sejenis sistem tulisan sentuh yang digunakan oleh penyadang cacat tunanetra. Sistem ini awalnya dirancang oleh Louis Braille yang berkewarganegaraan Prancis yang buta sejak kecil. Ketika usia 15 tahun, Louis Braille mengubah bentuk tulisan latin biasa menjadi tulisan sentuh yang dapat digunakan tentara untuk membaca dalam gelap. Sistem ini dinamakan sistem braille dengan tujuan mendapatkan kemudahan dalam membaca. Namun saat itu braille tidak mempunyai huruf W, tetapi sekarang braille mempunyai huruf W. ada beberapa versi tulisan braille diberbagai negara, yaitu Standar Braille, American Modified Braille, US Computer Braille, US Extended Computer Braille, Euro Computer Braille , ISO 8859-I Braille, Russian Braille, Greek Braille, Hebrew Braille, Arab Braille, Japanese Braille, Korean Braille, Chinese Braille, Braille ASCII, Unicode.

  Selain standar braille, umumnya semua versi diatas memiliki perbedaan dalam hal, yaitu membedakan antara huruf besar dan huruf kecil dalam satu blok, membedakan antara huruf besar dan angka dalam satu blok, banyaknya jenis karakter yang dapat diterjemahkan kedalam kode braille dan jumlah dot yang digunakan (standar braille menggunakan 6 dot sedangkan versi lama braille menggunakan 8 dot ).

Gambar 2.1 Contoh Kode Braille Huruf a

2.2 Perangkat Keras

2.2.1 Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40)

  Basic Stamp adalah suatu mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax yang diprogram menggunakan bahasa pemrograman basic dan populer sekitar

  Inc

  pada tahun 1990-an. Mikrokontroler Basic Stamp membutuhkan catu daya saat men- download dan program di download melaui port serial.

  Kode PBasic (Pemograman Basic) disimpan di dalam EEPROM serial pada

  

board basic stamp. EEPROM digunakan dalam basic stamp 1 dan 2 yang dijamin

  menyimpan selama 40 tahun ke depan dan mampu ditulisi ulang 10.000.000 kali per lokasi memori.

  Mikrokontroler Basic Stamp memiliki beberapa versi yang berbeda

• –beda, yaitu basic stamp 1, basic stamp 2, basic stamp 1e, basic stamp 2P, basic stamp 2Pe dan basic stamp 2sx. Basic Stamp jalan pada tegangan DC 5 sampai 15 volt. Basic Stamp yang dipakai adalah BS2P40 yang mempunyai 40 pin I/O. Pemilihan basic stamp ini karena membutuhkan banyak masukan atau keluaran yang dipakai dalam pengontrolan solenoid. Berikut ini adalah tampilan mikrokontroler BS2P40.

Gambar 2.2 Modul Mikrokontroler BS2P40

  Modul Basic Stamp 2p40 mempunyai spesifikasi perangkat keras sebagai berikut:

  1. Mikrokontroler Basic Stamp 2P40 Interpreter Chip (PBASIC48W/P40) 2. 8 x 2Kbyte EEPROM yang mampu menampung hingga 4000 perintah.

  3. Kecepatan prosesor 20MHz Turbo dengan kecepatan eksekusi program hingga 12000 instruksi per detik.

  4. RAM sebesar 38 byte (12 I/O, 26 variabel) dengan Scratch Pad sebesar 128 byte.

  5. Jalur masukan/keluaran sebanyak 32 pin.

  6. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor DB9.

  7. Tegangan masukan 9 DC dengan tegangan keluaran 5 V DC .

• – 12 V Berikut ini adalah alokasi pin yang terdapat pada mikrokontroler BS2P40.

Gambar 2.3 Alokasi Pin Basic Stamp

2.2.2 Pengenalan Basic Stamp Editor

  Perangkat lunak merupakan faktor penting dalam tahap perancangan alat bantu komunikasi antara tunanetra dan tunarungu. Perangkat lunak ini merupakan algoritma atau listing program yang ditanamkan kedalam mikrokontroler. Program dapat bermacam-macam bentuk dan bahasanya sesuai dengan spesifikasi dari mikrokontroler yang digunakan.

  Mikrokontroler BS2P40 menggunakan bahasa pemrograman basic. Perangkat lunak yang digunakan adalah basic stamp editor. Basic stamp editor adalah sebuh

  

editor yang dibuat oleh Paralax-Inc untuk menulis listing program meng-compile dan

  men-download-nya ke mikrokontroler keluarga basic stamp. Program ini memungkinkan penggunanya memprogram Basic Stamp dengan bahasa basic yang relatif ringan dibandingkan bahasa pemrograman lainnya. Berikut ini beberapa perintah-perintah dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler BS2P40.

Tabel 2.1 Beberapa Perintah Dasar Basic Stamp

  Instruksi Keterangan DO...LOOP Perulangan GOSUB Memanggil prosedur

  IF..THEN Percabangan FOR...NEXT Perulangan PAUSE Waktu tunda milidetik

  IF...THEN Perbandingan PULSIN Menerima pulsa GOTO Loncat ke alamat memori tertentu HIGH Menset pin I/O menjadi 1 LOW Menset pin I/O menjadi 0

2.2.2.1 Memprogram Basic stamp

  Dalam membuat sebuah program secara umum, dapat dibagi menjadi 4 bagian penting, yaitu;

  1. Header

  Header ditulis paling awal listing program yang dibuat. Bagian ini menentukan

  tiga prosesor yang digunakan dan versi dari compiler PBASIC yang digunakan untuk meng-compile bahasa basic menjadi bahasa mesin. ' {$STAMP BS2} ' {$PBASIC 2.5}

  2. Variable Beberapa ketentuan untuk mendeklarasikan variabel dalam mikrokontroler

  PIN : PIN dari mikrokontroler (0-15)

  VAR : variable yang digunakan sudah ditentukan sesuai dengan konfigurasi perangkat keras

  PIN yang digunakan adalah BS2P40.

  3. Program utama Pada bagian program utama bisa melakukan dua mode yaitu mode pengetikan langsung atau mode pemanggilan prosedur. Mode pengetikan langsung akan efektif jika program tidak terlalu banyak dan kasus yang sederhana, tetapi jika program sudah mulai banyak atau rumit, maka sebaiknya program utama memanggil prosedur.

  Pemanggilan prosedur akan mempermudah dalam pemeriksaan dan lebih terkendali. Contoh program: Main: HIGH 8 'LED Mati PAUSE 1000

  „delay 1 detik LOW 8 LED Hidup PAUSE 5000 'delay 5 detik GOTO Main

  „kembali ke main

  4. Prosedur Sebuah prosedur harus mempunyai nama prosedur yang disimpan dibagian paling atas prosedur itu sendiri, serta harus diakhiri dengan return agar kembali lagi ke program utama dan melanjutkan kembali urutan program berikutnya.

  Contoh Program: Main: GOSUB Hello DEBUG "How are you?" END Hello: DEBUG "Hello, my friend!", CR RETURN

Gambar 2.4 Layar Editor Basic StampGambar 2.5 Download Program

2.2.3 Solenoid

  Solenoid adalah alat yang dapat meng-konversi sinyal elektrik atau arus listrik

  menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat digerakkan yang berfungsi sebagai aktuator pada alat bantu kode braille.

  Secara skematik bentuk dari solenoid dapat dilihat pada gambar 2.6, dimana

  

solenoid terdiri dari n buah lilitan kawat berarus listrik (I), medan magnet yang

  dihasilkan memiliki arah seperti pada gambar 2.6, dimana kutub utara magnet mengikuti aturan tangan kanan.

Gambar 2.6 Solenoid dengan lilitan nGambar 2.7 Solenoid

  Kuat medan magnet pada solenoid dengan jumlah lilitan persatuan panjang n dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini: . � = � �. �…………………………………………………………………….(2.1) dimana:

  �

  …………………………………………………..………………………(2.2) � =

  �

  keterangan: B = Medan magnet

  0 = Konstanta permeabilitas udara

  μ n = jumlah lilitan persatuan panjang N = Jumlah lilitan

  = Panjang lilitan

  l

  I = Arus

  2.2.3.1 Cara Kerja Solenoid

  Prinsip kerja dari solenoid berdasarkan pada pengantar yang membawa arus kedalam kumparan sehingga kumparan akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini dibuat sedemikian rupa sehingga keadaannya selalu tolak-menolak antara medan magnet, sedangkan untuk mengubah arah putaran solenoid dengan cara membalikan polaritas sumber tegangannya.

  2.2.3.2 Driver Solenoid IC ULN2803

  IC ULN2803 merupakan driver solenoid dengan desain dual in-lines

  

packages . IC ULN2803 memiliki 8 channel masukan dan 8 keluaran dan setiap

channel mengeluarakan arus 500 mA.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik IC ULN2803Gambar 2.9 Skema dalam ICULN2803

2.2.4 Catu Daya

  Memperoleh suatu catu daya dengan nilai keluaran yang tetap, maka digunakan IC catu daya 78xx untuk catu daya positif dan IC catu daya 79xx untuk catu daya negatif

Gambar 2.10 Rangkaian Catu Daya Positif

2.2.4.1 LM78xx (IC Catu Daya Tegangan Positif)

  Pada gambar 2.11 dibawah ini terlihar bahwa IC LM78xx mempunyai tiga kaki yang digunakan sebagai komponen pendukung dari Vcc untuk menghasilkan tegangan 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 volt.

  Simbol “xx” menandakan besar tegangan yang dihasilkan pada gambar tersebut, misalkan output-nya sebesar 5 volt maka nilai untuk menandakan si mbol “xx” tersebut adalah 05, jadi pada IC tersebut akan tertulis LM7805. IC Catu daya ini befungsi untuk menstabilkan tegangan. Penerapan IC ini mengharuskan V > V . IC Catu daya yang digunakan yaitu LM7805 untuk

  i o menghasilkan keluaran 5 volt dan LM7809 untuk menghasilkan keluaran 9 volt.

Gambar 2.11 IC Catu Daya

2.2.5 MAX232

  Komunikasi yang berhubungan dengan PC tidak bisa dilakukan begitu saja tanpa ada penghubung antara PC dan mikrokontroler. Oleh karena itu mikrokontroler membutuhkan komponen tambahan baik untuk berkomunikasi. Pada pembuatan tugas akhir ini yang digunakan adalah komunikasi serial. Pada mikrokontoler sendiri terdapat buffer yang dapat digunakan sebagai pendukung proses komunikasi serial. Pada saat ini banyak komponen yang dapat digunakan untuk pendukung proses komunikasi ini, salah satunya adalah Max232.

  Max232 berfungsi sebagai perantara antara mikrokontoler dengan port serial, karena mikrokontroler tidak dapat mengirim data begitu saja maka diperlukan Max232.

  Max232 mempunyai 16 kaki yang terdiri keperluan untuk port serial, komunikasi mikrokontoler dengan maxim. Letak dari masing-masing port dapat dilihat pada gambar 2.12

Gambar 2.12 Konfigurasi Pin MAX232

2.3 Suara

  Suara adalah sesuatu yang dihasilkan oleh getaran yang berasal dari benda bergerak, sesuatu yang menghasilkan bunyi, dan suara adalah sebuah tekanan gelombang udara, maka memiliki nilai kontinu terhadap waktu. Suara atau bunyi biasanya merambat melalui udara dan akan memantul apabila ada dinding, suara atau bunyi tidak dapat merambat melalui ruang hampa.

Gambar 2.13 Skema Suara

  Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”. Suara/bunyi biasanya merambat melalui udara. Suara/bunyi tidak bisa merambat melalui ruang hampa. Gelombang suara bervariasi dalam tingkatan tekanan suara (amplitudo) dan dalam frekuensi. Jumlah waktu yang diperlukan untuk terjadinya suatu getaran atau gelombang dinamakan perioda (T), sedangkan jumlah gelombang yang terjadi setiap detik dinamakan frekuensi (f) dengan satuan m/dt (Hz).

  Suara yang berada pada jarak pendengaran manusia disebut “AUDIO”. Suara di luar jarak pedengaran manusia dapat dikatakan “NOISE” (getaran yang tidak beratur dan tidak berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar manusia).

2.4 Speech Recognition

  Teknologi pengenalan suara adalah teknologi yang menggunakan peralatan dengan sumber masukannya berupa suara, seperti mikrofon menginterpretaskan suara manusia sebagai metode alternatif interaksi dengan komputer. Teknologi pengenalan suara tidak sama dengan teknologi voice recognition yang hanya mengenali suara sebagai identifikasi keamanan. Sistem komersial untuk pengenalan suara telah ada sejak tahun 1990. Walaupun teknologi ini sukses, masih sedikit orang yang menggunakan sistem pengenalan suara pada komputer. Kebanyakan pengguna komputer dalam berinteraksi dengan komputernya merasa lebih nyaman dengan menggunakan peralatan-peralatan masukan konvensional yaitu keyboard dan mouse, walaupun kenyatanya dengan menggunakan teknologi pengenalan suara memungkinan pengguna untuk berbicara secara langsung dan cepat serta efisien.

2.4.1 Mode Sistem Pengenalan Pembicaraan

  Terdapat dua mode pada sistem pengenalan pembicaraan yaitu:

  1. Mode Diktasi. Pada mode ini pengguna komputer mengucapkan kata atau kalimat yang selanjutnya akan dikenali oleh komputer dan diubah menjadi data teks. Kemungkinan jumlah kata yang dapat dikenali dibatasi oleh jumlah kata yang telah terdapat pada database. Pengenalan mode diktasi merupakan speaker

  dependent . Keakuratan mode ini tergantung pada pola suara dan akses pembicara

  serta pelatihan yang telah dilakukan

  2. Mode command and control. Pada mode ini pengguna komputer mengucapkan kata atau kalimat yang sudah terdefinisi terlebih dahulu pada database dan selanjunya digunakan untuk menjalankan perintah tertentu pada aplikasi komputer, jumlah perintah yang dikenali tergantung dari aplikasi yang telah didefinisikan terlebih dahulu pada database. Mode ini merupakan speaker

  independent karena jumlah kata yang dikenali biasanya terbatas sekali dan ada

  kemungkinan pembicara tidak perlu melakukan pelatihan pada sistem sebelumnya. Terdapat empat proses utama pada sistem pengenalan pembicaraan, baik pada mode

  

diktasi ataupun command and control yaitu: pemisahan kata, ketergantungan terhadap

pengguna, pencocokan kata dan perbendaharaan kata.

2.4.2 Pemisahan Kata

  Pemisahan kata adalah proses untuk memisahkan suara yang diucapkan oleh pengguna menjadi beberapa bagian. Masing-masing bagian dapat berupa kalimat atau satu kata. Terdapat tiga macam metode yang digunakan pada proses pemisahan kata ini yaitu: discrete speech, word spotting dan continuous speech.

  1. Pada discrete speech, pengguna diharuskan mengucapkan kalimat secara terpenggal dengan adanya jeda sejenak diantara kata. Jeda tersebut digunakan oleh sistem untuk mendeteksi awal dan akhir sebuah kata. Discrete speech ini mempunyai kelebihan yaitu sedikit resource yang digunakan oleh sistem untuk mendeteksi suara, tetapi mempunyai kelemahan yaitu ketidaknyamanan pengguna dalam mengucapkan sebuah kata atau kalimat.

  2. Pada word spotting, dalam sebuah kalimat yang diucapkan pengguna, sistem hanya mendeteksi kata yang terdapat di dalam perbendaharaan yang dimilikinya, dan mengabaikan kata lain yang tidak dimilikinya. Sehingga walau pengguna mengucapkan kalimat yang berbeda, bila di dalam kalimat tersebut terdapat sebuah kata yang sama dan terdapat di perbedaharaan sistem, maka hasil pengenalan akan sama. Kelemahan metode ini adalah besar kemungkinan sistem melakukan kesalahan arti pengenalan dalam bentuk kalimat. Tetapi metode ini mempunyai kelebihan yaitu pengguna dapat mengucapkan kalimat secara normal tanpa harus berhenti diantara kata.

  3. Pada metode continous speech, sistem akan mengenali dan memproses setiap kata yang diucapkan. Metode ini cukup akurat dalam mengenali ucapan pengguna. Tetapi di samping itu metode ini memerlukan resource yang besar dalam prosesnya. Pada metode ini, sistem harus dapat mendeteksi awal dan akhir setiap kata dalam kalimat tanpa adanya jeda diantara kata tersebut, dan setelah berhasil memisahkan kata, langkah selanjutnya adalah mencocokkan dengan perbendaharaan kata yang dimilikinya.

2.4.3 Sifat Pengenalan Pembicaran

  Sistem pengenalan pembicaraan mempunyai beberapa sifat dilihat dari ketergantungan tehadap pengguna yaitu speaker dependent, speaker independent dan

  speaker adaptive.

  1. Speaker Dependent, sistem membutuhkan pelatihan untuk setiap pengguna yang akan menggunakan sistem tersebut. Sistem tidak akan dapat mengenali pengguna yang belum pernah melakukan pelatihan.

  2. Speaker Independent, pengguna tidak perlu melakukan pelatihan sebelum dapat menggunakan sistem, karena sistem mampu mengenali suara semua pengguna tidak tergantung warna suara dan dialek yang digunakan.

  3. Speaker Adaptive merupakan perpaduan dari speaker dependent dan speaker

  independent , dimana pengguna tidak perlu melakukan pelatihan dan keakuratan

  pengenalan sistem akan makin meningkat jika pengguna yang sama bekerja terus menerus selama beberapa waktu tertentu.

2.4.4 Pencocokan Kata

  Pencocokan kata adalah proses untuk mencocokkan kata ucapan yang berhasil di-identifikasidengan database yang dimiliki oleh sistem. Terdapat dua metode yang dapat dipakai pada proses pencocokan kata ini, yaitu: whole-word matching dan phoneme matching .

  1. Pada whole-word matching, sistem akan mencari di dalam database kata yang tepat atau persis dengan hasil ucapan pengguna

2. Phoneme Matching, sistem memiliki kamus fonem.

  (fonem adalah bagian tekecil dan unik dari suara yang membentuk sebuah kata)

  2.4.5 Perbendaharaan Kata

  Perbendaharaan kata adalah bagian terakhir dalam sebuah pengenalan pembicaraan. Terdapat dua hal yang perlu diperhatikan pada perbendaharaan kata, yaitu ukuran dan keakuratan. Jika perbendaharaan kata berjumlah banyak maka sebuah sistem akan mudah dalam melakukan pencocokan kata, tetapi dengan makin meningkatnya jumlah perbendaharaan kata, maka jumlah kata yang menpunyai ucapan hampir sama juga meningkat, hal ini menurunkan keakuratan pengenalan. Dan sebaliknya, jika sebuah sistem mempunyai perbendaharaan kata sedikit, maka keakuratan pengenalan akan tinggi karena sedikitnya kata yang hampir sama, tetapi akan semakin banyak kata yang tidak akan dikenali. Untuk sistem pengenalan pembicaraan dengan mode command and control, akan lebih baik jika menggunakan jumlah perbendaharaan kata sedikit (kurang dari 100 kata), tetapi untuk mode diktasi akan membutuhkan jumlah perbendaharan kata yang banyak.

  

2.4.6 Perangkat yang Dibutuhkan untuk Pengenalan Suara Menggunakan SAPI

5.1 Sistem suara membutuhkan sumber daya yang intensif. Engine pengenalan

  suara membutuhkan RAM(Random Access Memory) yang cukup dan disk space untuk merespon permintaan pengguna dengan cepat. Oleh karena itu, sangat penting mengimplementasikannya. Tidak semua komputer memiliki memory, disk space dan perangkat keras yang dibutuhkan untuk mengimplementasikan pengenalan suara dan

  

text-to-speech . Dibawah ini ada tiga kategori umum dari sumber daya yang

  dibutuhkan:

  1. Perangkat keras umum seperti kecepatan processor dan RAM Sistem suara membutuhkan sumber suara processor dan RAM. Speech n (SR) services membutuhkan variasi tingkatan sumber daya yang

  Recognitio

  tergantung pada jenis engine pengenalan suara yang sudah terinstal dan tingkatan dari services yang diimplementasikan, sedangkan kebutuhan text-to -speech (TTS)

  engine lebih stabil karena hanya tergantung pada engine-text-to- speech yang

  diinstal. SR dan TTS engine yang sekarang tersedia untuk SAPI 5.1 yang biasanya dapat berhasil diimplementasikan menggunkan 486/33 processor chip dan tambahan 1MB RAM. Tetapi konfigurasi seperti diatas direkomendasikan. Disarankan processor yang digunakan adalah Pentium Processor (P60 atau lebih) dan sedikitnya memiliki 16 MB dari total RAM. Sistem yang mendukung diktasi pengenalan suara membutuhkan sumber daya yang lebih besar. Pada umumnya yang menerapkan command and control (CnC) services hanya membutuhkan 1MB dari RAM. Dictation sevices akan membutuhkan sedikitnya 8 MB dari RAM. Tipe dari samping suara, analisa dan ukuran dari pengenalan kosakata semuanya mempengaruhi sumber daya yang dibutuhkan.

2. Perangkat lunak seperti sistem operasi dan engine pengenalan suara dan enginetext-to-speech.

  Microsoft speech API hanya dapat diterapkan pada system operasi Windows 32 bit.

  Oleh karena itu kita membutuhkan Windows 95, Windows NT atau versi yang lebih besar lagi pada workstasion. Perangkat lunak yang sangat penting untuk mengimplementasikan speech services adalah SR engine dan TTS engine. SR dan TTS engine adalah back-end processing module dari SAPI 5.1 model. Selain perangkat lunak diatas, perangkat lunak yang harus dimiliki adalah sebuah produk dari Microsoft Speech SDK 5.1.

  3. Perangkat keras khusus seperti sound cards, mikrofon, speaker dan headphones.

2.4.7 Batasan Pengenalan Suara

  Terdapat tiga batasan yang sangat vital dari teknologi pengenalan suara, yaitu:

  1. Identifikasi pembicaran Kesulitan dalam membedakan pembicara dan juga pada sistem diktasi engine pengenalan suara tidak dapat membedakan jika ada beberapa pembicara yang berbicara secara bersamaan.

  2. Pengenalan input

  Engine pengenalan suara tidak dapat mengenali bahasa alami karena engine

  pengenalan suara hanya dapat mengenali kata yang terdapat pada kosakata yang dimilikinya lalu memprosesnya berdasarkan aturan grammar yang speech engine diketahui.

  3. Akurasi pengenalan Akurasi pengenalan dapat dipengaruhi oleh dialek, kualitas dari mikrofon dan

  level noise yang ada selama sesi pengucapan. Sama seperti pada masalah

  pengenalan suara, variasi dialek dapat mengurangi keberhasilan dari engine pengenalan suara.

2.5 Diktasi

  Diktasi merupakan salah satu jenis pengenalan suara di mana suatu mesin mendengarkan apa yang diucapkan dan menterjemahkan ke dalam bentuk teks. Semua itu terjadi di dalam speech engine. Kebanyakan dari dictation engines yang modern menggunakan suatu langkah, di mana engine tersebut mendengarkan kata yang diucapkan dan memecahkan menjadi suatu rangkaian hipotesis kata. Setiap hipotesis kata berisi sebuah daftar kata-kata yang mungkin dengan memberikan beberapa kemungkinan dan menjadi tepat.

  Setiap hipotesis kata kemudian disimpan dalam bent uk “context”. Jadi setiap kata dipertimbangkan hubungannya dengan kata-kata sebelum dan sesudahnya. Berdasarkan aturan-aturan pada konteks speech engine, maka hasil akhir yang didapat adalah yang terbaik dari kata yang telah diucapkan. Ketepatan dari diktasi tergantung dari kecepatan CPU dan sistem memori yang tersedia. Semakin banyak sumber daya semakin banyak juga konteks yang dapat dipertimbangkan pada suatu waktu dan dapat menghasilkan pengenalan yang akurat.

  Yang penting untuk keakuratan dari pengenalan diktasi adalah engine dapat mengerti suara setiap pembicara. Speech engines dikhususkan untuk suatu bahasa tertentu bahkan mungkin hanya untuk suatu daerah. Inilah alasan mengapa ada dan lain-lain. Pada setiap bahasa

  English Engine, French Engine, Chinese Engine

  tersebut terdapat perbedaan-perbedaan (kadang perbedaan yang ekstrim). Seorang anak perempuan berumur 5 tahun di komputer suaranya sangat berbeda dengan seorang laki-laki berumur 47 tahun. Inilah alasanya mengapa kebanyakan mesin diktasi memerlukan perlatihan suara karena pengenalan mode diktasi merupakan

  

speaker dependent , yaitu keakuratan pengenalan mode ini tergantung pada pola suara