TUGAS AKHIR - Unit input dan unit pembangkit nada pada permainan angklung elektronik berbasis mikrokontroler PIC 16F877 - USD Repository

TUGAS AKHIR

UNIT INPUT DAN UNIT PEMBANGKIT NADA PADA
PERMAINAN ANGKLUNG ELEKTRONIK
BERBASIS MIKROKONTROLER PIC16F877
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro

Oleh :
ANTONIUS HENDRO NOVIYANTO
NIM : 085114021

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2010
i

FINAL PROJECT

INPUT UNIT AND TONE GENERATOR UNIT ON
ELECTRONIC ANGKLUNG PERFORMANCE
BASED OF MICROCONTROLLER PIC16F877
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program

ANTONIUS HENDRO NOVIYANTO
NIM : 085114021

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2010

ii

 

1 
 

 

1 
 

 

1 
 

HALAMAN MOTTO HIDUP DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

[|wâÑ gt~ fxÅâwt{ ltÇz W|utçtÇz~tÇ

f~Ü|Ñá| |Ç| ~âÑxÜáxÅut{~tÇ âÇàâ~?
gâ{tÇ lxáâá ^Ü|áàâá çtÇz áxÄtÄâ ÅxÇçxÜàt|~â
TÄÅA UtÑt~~â çtÇz àxÜv|Çàt? TÇàÉÇ|âá ftÜçtÇàÉ
\uâ~â çtÇz àxÜv|Çàt? V{Ü|áà|Çt fÜ| et{tçâ

vi

 

1 
 

INTISARI
Alat musik angklung merupakan salah satu contoh alat musik tradisional bangsa
Indonesia yang kini telah semakin surut. Permainan angklung elektronik merupakan salah
satu inovasi yang diharapkan mampu meningkatkan rasa kecintaan masytarakat terhadap
alat musik angklung. Pada permainan angklung elektronik ini, sistem akan mengeluarkan
suara angklung sesuai dengan tombol pemilih nada yang ditekan.
Permainan angklung elektronik terdiri atas dua bagian, yaitu : unit input, unit
pembangkit nada angklung, dan unit output. Unit input terdiri atas : tombol navigasi dan

tombol pemilih nada. Tombol navigasi berfungsi untuk memberikan input kepada sistem
untuk memasukan password, memilih tim, dan memilih lagu. Tombol pemilih nada
berfungsi untuk memilih nada yang akan dibangkitkan oleh mikrokontroler. Tombol
pemilih nada dimulai dari nada sol rendah sampai nada re tinggi. Suara angklung terdiri
atas pitch dan timbre, dimana pitch merupakan nada dari angklung, sedangkan timbre
merupakan warna suara angklung. Timbre dihasilkan dari dua frekuensi yang memiliki
beda satu oktaf, yaitu : frekuensi primer dan frekuensi sekunder. Unit output berfungsi
untuk memberikan tampilan dan mengeluarkan nada yang telah dibangkitkan.
Permainan angklung elektronik sudah berhasil dibuat. Alat dapat bekerja sesuai
dengan yang diinginkan, dimana nada yang dibangkitkan oleh mikrokontroler sesuai
dengan tombol yang dipilih.
Kata kunci : Permainan angklung elektronik, mikrokontroler, pembangkit nada

viii

ABSTRACT
An angklung musical instrument is one example of a traditional musical instrument
of Indonesia which has now ebbed. Electronic angklung performance is one innovation that
is expected to increase the sense of devotion from social live to the instrument angklung.
Angklung In this electronic game, the system will be issued in accordance with angklung

voice tone selector button is pressed.
Electronic angklung performance consisting of two parts: input units and output
units. Input unit consists of: the navigation buttons and the selector tone buttons.
Navigation button serves to provide input to the system to enter a password, select the
team, and select the songs. Function selector tone button to select ringing tones that will be
generated by the microcontroller. Selector dial tone starts from a low tone of sol to a high
tone of re. Angklung sound consists of pitch and timbre, where the pitch is a tone of
angklung, whereas timbre is color of the voice angklung. Timbre is produced from two
different frequencies which have an octave deviation, that is: the primary frequency and the
secondary frequencies. Output unit serves to provide the look and tone that issue has been
raised.
Electronic angklung performance has been created. Equipment can be working as
expected, where the tones are generated by the microcontroller in accordance with the
selected button.
Keywords: Electronic angklung performance, microcontroller, generate tones

ix

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat dan

karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Unit Input dan Unit Pembangkit Nada
pada Permainan Angklung Elektronik Berbasis Mikrokontroler PIC16F877” ini dapat
diselesaikan dengan baik. Selama menulis tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa ada
banyak pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan pada penulis. Oleh karena itu,
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Alm. Bapak Antonius Saryanto yang telah memberikan restunya.
2. Ibu Christina Sri Rahayu, Mbak Widi, Mbak Veni, dan saudara-saudara penulis
yang telah memberikan doa, semangat ,serta dukungan kepada penulis.
3. Ibu Ir. Prima Ari S. M.T. selaku dosen pembimbing yang dengan penuh
kesabaran membimbing, memberi saran, dan kritik kepada penulis.
4. Seluruh dosen teknik elektro dan seluruh laboran teknik elektro yang telah
memberikan ilmu dan pengetahuan kepada penulis selama kuliah.
5. Sdri. Anna Dyan R.D. yang telah memberi semangat dan dukungan pada
penulis.
6. Teman satu tim penulis Yohanes Joko Pamuntas yang telah bahu-membahu dan
bekerja-sama selama pengerjakan tugas akhir
7. Teman-teman elektro semua angkatan yang telah memberi semangat pada
penulis.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca

agar dalam proses penulisan di kemudian hari dapat semakin baik. Semoga tugas akhir ini
bermanfaat semua pihak, baik bagi penulis maupun bagi pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta, 30 Agustus 2010

Penulis

x

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................................

i

HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris) ...........................................................................

ii

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA..........................................................................

v

HALAMAN PERSEMBAHAAN DAN MOTTO HIDUP ............................................. vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS....................................................................................... vii
INTISARI ........................................................................................................................ viii
ABSTRACT .................................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR.....................................................................................................

x

DAFTAR ISI ................................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR....................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................................

1

1.1

Latar Belakang .......................................................................................................

1

1.2

Tujuan dan Manfaat ...............................................................................................

2

1.3

Batasan Masalah ....................................................................................................

2

1.4

Metodologi Penelitian ............................................................................................

2

BAB II DASAR TEORI ..................................................................................................

4

2.1

Angklung................................................................................................................

4

2.2

Suara dan Nada ......................................................................................................

4

2.3

Serial EEPROM .....................................................................................................

5

2.4

Mikrokontroler PIC16F877....................................................................................

7

2.2.1 Gambaran Umum .......................................................................................

7

2.2.2 Fitur-fitur pada PIC 16F877 .......................................................................

8

2.2.3 Deskripsi Pin-pin Mikrokontroler PIC 16F877 ..........................................

9

2.2.4 Memori Program ........................................................................................ 10
2.5

Komunikasi ............................................................................................................ 10

2.6

MAX 232 ............................................................................................................... 12

xi

2.7

Tombol Input.......................................................................................................... 13

2.8

Limit Switch........................................................................................................... 13

2.9

Sampling Rate ........................................................................................................ 14

BAB III RANCANGAN PENELITIAN ......................................................................... 15
3.1

Layout Rancangan.................................................................................................. 16

3.2

Prosedur Penggunaan dan Cara Bermain Angklung Elektronik ............................ 18

3.3

Perancangan Perangkat Keras ................................................................................ 19
3.3.1 Tombol Pemilih Lagu dan Tombol Pemilih Nada...................................... 19
3.3.2 Rangkaian RS232 ....................................................................................... 23
3.3.3 Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler PIC16F877 ......................... 23
3.3.4 Rangkaian Serial EEPROM........................................................................ 24
3.3.5 Rangkaian Mikrokontroler PIC16F877 ke DAC........................................ 24

3.4

Perancangan Perangkat Lunak ............................................................................... 25
3.4.1 Diagram Alir............................................................................................... 25
3.4.2 Penentuan Delay ......................................................................................... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................................... 29
4.1

Hasil Implementasi Alat......................................................................................... 29

4.2

Hasil Perancangan Perangkat Keras ...................................................................... 34

4.3

Hasil Pengujian ...................................................................................................... 37
4.3.1 Pengujian Tombol Navigasi dan Tombol Pemilih Nada ............................ 37
4.3.2 Pengujian Nada-nada yang Dibangkitkan .................................................. 38
4.3.3 Pengujian Low Pass Filter.......................................................................... 40
4.3.4 Hasil FFT dari Nada Angklung .................................................................. 42
4.3.5 Implementasi Program Tombol Masukan dan Nada Keluaran .................. 45
4.3.6 Pengujian Data yang Dikirim maupun yang Diterima oleh Mikrokontroler 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 48
5.1

Kesimpulan ............................................................................................................ 48

5.2

Saran .................................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................... 49
LAMPIRAN .................................................................................................................. 50

xii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Transfer Data I2C ........................................................................................

6

Gambar 2.2 Proses Pembacaan Serial EEPROM ............................................................

6

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin IC 24LC512.......................................................................

6

Gambar 2.4 Pengkodean Slave Address..........................................................................

7

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC 16F877..............................................

9

Gambar 2.6. Konfigurasi Serial port DB 9...................................................................... 10
Gambar 2.7 Konfigurasi Kaki IC MAX 232 ................................................................... 12
Gambar 2.8 Rancangan Tombol Aktif Low ..................................................................... 13
Gambar 2.9 Konfigurasi Kaki-kaki Limit Switch ............................................................ 14
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik............... 15
Gambar 3.2. Bentuk Fisik Angklung Elektronik............................................................. 17
Gambar 3.3 Dimensi Angklung Elektronik..................................................................... 17
Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Navigasi ....................................................................... 20
Gambar 3.5 Rangkaian Tombol Pemilih Nada................................................................ 21
Gambar 3.6 Rancangan Pijakan....................................................................................... 22
Gambar 3.7 Penempatan Limit Switch............................................................................. 22
Gambar 3.8 Rangkaian RS232 ........................................................................................ 23
Gambar 3.9 Rangkaian Minimum Mikrokontroler PIC16F877 ...................................... 23
Gambar 3.10 Rangkaian Serial EEPROM....................................................................... 24
Gambar 3.11 Rangkaian Mikrokontroler ke DAC .......................................................... 24
Gambar 3.12 Rancangan Diagram Alir Program Utama Unit Input dan Unit Pembangkit25
Gambar 3.13 Diagram Alir Baca Data Tombol Navigasi ............................................... 26
Gambar 3.14 Diagram Alir Baca Data Tombol Pemilih Nada........................................ 26
Gambar 3.15 Diagram Alir Sub-Routine Ambil Data..................................................... 27
Gambar 4.1 Data Keluaran R2R...................................................................................... 29
Gambar 4.2 Bentuk Gelombang Nada Angklung............................................................ 29
Gambar 4.3 Rangkaian LPF tipe RC ............................................................................... 30
Gambar 4.4 Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik............... 31
Gambar 4.5 Rancangan Diagram Alir Program Utama Unit Input dan Unit Pembangkit 32
Gambar 4.6 Diagram Alir Baca Data Tombol Pemilih Nada.......................................... 33
Gambar 4.7. Blok Kontrol pada Alat Permainan Angklung Elektronik.......................... 34

xiii

Gambar 4.8 Kontruksi Alat ............................................................................................. 36
Gambar 4.9 Bentuk Gelombang yang Dibangkitkan Mikrokontroler............................. 39
Gambar 4.10 (a) Bentuk Gelombang Primer................................................................... 41
Gambar 4.10 (b) Bentuk Gelombang Sekunder .............................................................. 41
Gambar 4.11 (a) Hasil FFT dari Nada Sol Rendah yang Dibangkitkan oleh
Mikrokontroler..................................................................................... 43
Gambar 4.11 (b) Hasil FFT dari Perekaman Nada Sol Rendah ...................................... 43
Gambar 4.12 (a) Bentuk Gelombang Nada Sol Rendah yang Dibangkitkan oleh
Mikrokontroler..................................................................................... 43
Gambar 4.12 (b) Bentuk Gelombang Nada Sol Rendah yang Direkam.......................... 44
Gambar 4.13 Hasil Pengiriman Data dari Mikrokontroler ke PC ................................... 46
Gambar 4.14 Hasil Penerimaan Data dari PC ke Mikrokontroler................................... 46

xiv

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Frekuensi Nada................................................................................................

5

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin IC 24LC512 ..........................................................................

7

Tabel 2.3 Konfigurasi kaki dan nama sinyal konektor serial DB 9................................. 10
Tabel 2.4 Konfigurasi Kaki IC MAX 232....................................................................... 12
Tabel 2.5 Konfigurasi Kaki-kaki Limit Switch................................................................ 14
Tabel 3.1 Alamat Penyimpanan Nada pada Serial EEPROM ......................................... 16
Tabel 3.2 Tombol Navigasi ............................................................................................. 21
Tabel 3.3 Tombol Pemilih Nada...................................................................................... 22
Tabel 3.4 Data yang Dikirim dari Mikrokontroler ke Komputer .................................... 28
Tabel 4.1 Frekuensi-frekuensi Dasar Nada Angklung .................................................... 30
Tabel 4.2 Data yang Dikirim oleh Komputer ke Mikrokontroler.................................... 34
Tabel 4.3 Bagian dari Blok Kontrol dan Fungsi dari Rangkaian .................................... 35
Tabel 4.4 Port Pengganti pada Tombol Pemilih Nada.................................................... 35
Tabel 4.5 Bagian dan Fungsi dari Alat Permainan Angklung Elektronik ...................... 36
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Tombol Navigasi .......................................................... 37
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Tombol Pemilih Nada .................................................. 37
Tabel 4.8 Data Pembulatan Frekuensi............................................................................. 39
Tabel 4.9 Data Hasil Pengujian Pembangkitan Frekuensi .............................................. 40
Tabel 4.10 Hasil Pembangkitan Frekuensi setelah Melalui Filter................................... 42
Tabel 4.11 Perbandingan Magnitude antara Frekuensi Primer dengan Frekuensi
Sekunder ........................................................................................................ 44
Tabel 4.12 Data Hasil Pengiriman Data dari Mikrokontroler ke PC............................... 47
Tabel 4.13 Data Hasil Penerimaan Data dari PC ke Mikrokontroler .............................. 47

xv

DAFTAR LAMPIRAN
1

LISTING PROGRAM UTAMA............................................................................ L1.1

2

LISTING PROGRAM PENGUJIAN PENGIRIMAN DATA .............................. L1.2

3

LISTING PROGRAM PENGUJIAN PENERIMAAN DATA ............................. L1.3

4.

LAMPIRAN FREKUENSI NADA YANG DIBANGKITKAN...........................

5.

LAMPIRAN HASIL FFT DARI NADA YANG DIBANGKITKAN OLEH

L2

MIKROKONTROLER...........................................................................................

L3

6

LAMPIRAN HASIL FFT DARI PEREKAMAN NADA .....................................

L4

7.

LAMPIRAN RANGKAIAN KESELURUHAN ...................................................

L5

8.

LAMPIRAN TABEL PENGAMBILAN DATA...................................................

L6

xvi

 

1

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Persengketaan antara bangsa Indonesia dengan negara Malaysia dewasa ini semakin
marak terjadi. Banyak kebudayaan asli bangsa Indonesia yang diklaim sebagai kebudayaan
negara Malaysia. Alat musik angklung merupakan salah satu contoh alat musik tradisional
bangsa Indonesia yang telah diklaim sebagai alat musik tradisional negara Malaysia [1].
Semakin diabaikannya alat musik ini, maka keberadaan alat musik angklung di masa kini
semakin surut.
Angklung memiliki karakter suara yang homogen dan cenderung perkusif, bahkan
masih lebih sederhana dibandingkan suara manusia yang kaya akan warna [1]. Peranan
ilmu pengetahuan dan teknologi sangat diperlukan dalam menciptakan inovasi-inovasi
yang baru terhadap perkembangan alat musik angklung. Pengembangan alat musik
angklung diharapkan dapat meningkatkan rasa kecintaan masyarakat terhadap budaya
bangsa.
Berdasarkan hal diatas, diharapkan ada suatu inovasi dalam mengembangkan alat
musik angklung. Pengembangan alat musik angklung dapat dilakukan dengan berbagai
cara dan berbagai metode. Permainan angklung elektronik merupakan salah satu metode
yang dipilih dalam mengembangkan alat musik angklung. Permainan angklung elektronik
diharapkan mampu memberikan inovasi baru terhadap perkembangan alat musik angklung.
Dibandingkan dengan pengembangan yang lain, misalnya permainan angklung otomatis
yang dikendalikan oleh motor [2], angklung elektronik merupakan alat yang mampu
meningkatkan kerja sama antar pemain karena dimainkan secara berkelompok. Pada sistem
angklung otomatis pemain hanya memilih lagu yang ingin dimainkan, setelah itu angklung
akan bergerak sendiri sesuai dengan program sampai lagu selesai dimainkan. Sedangkan
pada angklung elektronik yang kami kembangkan, sistem akan mengeluarkan suara
angklung sesuai dengan tombol nada yang ditekan oleh pemain.
Angklung elektronik merupakan suatu alat yang dapat mengeluarkan suara-suara
angklung tanpa ada peralatan musik angklung yang sebenarnya. Suara angklung yang
dikeluarkan dari alat ini merupakan hasil dari pembangkitan suatu sinyal yang dapat
1 
 

2
menghasilkan suara angklung yang mirip dengan suara angklung aslinya. Pembangkitan
nada ini dilakukan pada mikrokontroler, kemudian nada yang telah diolah dikirim ke DAC.
Nada yang dibangkitkan sesuai dengan tombol pemilih nada yang ditekan.

1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan yang akan dicapai adalah :
a. Membuat suatu inovasi dari alat musik angklung, yaitu permainan angklung
elektronis agar menjadi alat musik yang lebih menarik.
b. Membangkitkan suara angklung yang telah tersimpan pada serial EEPROM
sehingga menghasilkan nada dasar yang lengkap.
Manfaat yang akan dicapai adalah :
a. Permainan angklung elektronik ini dapat dimainkan oleh semua kalangan.
b. Pengembangan alat musik angklung sebagai alat musik modern dititik-beratkan
untuk menumbuhkan rasa kepedulian dan meningkatkan rasa kecintaan
masyarakat terhadap kebudayaan bangsa Indonesia.

1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah :
a.

Pengerjaan alat sebatas unit input dan unit pembangkit nada dari permainan
angklung elektronik

b.

Berbasis Mikrokontroler PIC 16F877 sebagai pengolah input dan pengolah
nada dari angklung.

c.

Nada yang dibangkitkan oleh mikrokontroler mulai dari nada sol rendah
sampai dengan nada re tinggi.

d.

Penyimpanan nada dasar angklung pada serial EEPROM.

1.4 Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a. Mengumpulkan referensi-referensi mengenai alat musik angklung.
b. Mengumpulkan referensi-referensi mengenai mikrokontroler PIC 16F877 dan
serial EEPROM.
2 
 

3
c. Mengumpulkan referensi mengenai program mikrokontroler PIC 16F877.
d. Membuat rangkaian minimum system mikrokontroler.
e. Melakukan trouble-shooting dari program mikrokontroler.
f. Membandingkan frekuensi angklung yang sesungguhnya dengan frekuensi
angklung yang dihasilkan oleh mikrokontroler.

3 
 

 

4

BAB II
DASAR TEORI
Bab ini menjelaskan tentang dasar teori yang akan dipakai dalam melakukan
perancangan sistem angklung elektronik. Dasar teori yang akan diterapkan dalam bab ini
meliputi : Angklung, Suara dan Nada, Pengolahan Nada Angklung, Serial EEPROM,
Mikrokontroler PIC 16F877, DB 9, MAX232, Tombol Input, Limit Switch dan, Sampling
rate.

2.1. Angklung
Angklung adalah alat musik yang berasal dari Jawa Barat yang terdiri dari dua
tabung bambu dan rangka bambu[1]. Angklung dibunyikan dengan cara digetarkan atau
dipukul. Suara angklung terjadi karena tabrakan antara bagian bawah tabung angklung
dengan bambu di sebelahnya dan kemudian suara tersebut diperkuat oleh resonator yang
ada pada tiap tabung. Angklung adalah instrument dengan satu nada. Instrument ini terdiri
dari dua tabung yang memiliki beda nada satu oktaf[1].
Angklung dimainkan dengan tiga cara yaitu dengan cara digetarkan/kurulung,
dipukul/tengkep, dan digetarkan hanya tabung besarnya/tengkep[1]. Angklung yang
dibunyikan dengan cara digetar akan mempunyai efek suara seperti desiran angin.
Angklung yang dibunyikan dengan cara dipukul akan mempunyai efek stakato. Angklung
yang dibunyikan dengan cara ditengkep akan terdengar lebih lembut.
Pada awalnya angklung memiliki nada pentatonis (nada da, mi, na, ti, la, da)[3], oleh
bapak Daeng Soetigna angklung diubah nadanya menjadi nada diatonis yang lengkap[1]. 
Angklung mempunyai karakter suara yang riang dan memiliki warna suara yang seragam
untuk semua ukuran, sehingga jika akan mengaransemen angklung secara langsung maka
aransemen itu lebih cocok dianggap sebagai aransemen paduan suara sejenis daripada
campuran.

2.2. Suara dan Nada
Bunyi atau suara merupakan suatu kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal
yang merambat melalui zat perantara [4]. Zat perantara ini dapat berupa zat cair, zat padat,
4 
 

5
maupun zat gas. Gelombang suara pada musik biasanya tidak dalam bentuk panjang
gelombangnya maupun periodenya, melainkan dalam bentuk frekuensinya.
Nada merupakan suatu bunyi yang beraturan, yaitu memiliki frekuensi tertentu.
Setiap nada memiliki tinggi nada tertentu menurut frekuensinya. Nada dasar suatu musik
menentukan frekuensi tiap nada dalam musik tersebut [4]. Tabel nada beserta frekuensinya
dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Frekuensi Nada [5]
Note
C
C#
D
D#
E
F
F#
G
G#
A
A#
B

1
32.703
34.648
36.708
38.891
41.203
43.654
46.249
48.999
51.913
55.000
58.270
61.735

2
65.406
69.296
73.416
77.782
82.407
87.307
92.499
97.999
103.83
110.00
116.54
123.47

3
130.81
138.59
146.83
155.56
164.81
174.61
185.00
196.00
207.65
220.00
233.08
246.94

4
261.63
277.18
293.66
311.13
329.63
349.23
369.99
392.00
415.30
440.00
466.16
493.88

Oktaf
5
523.25
554.37
587.33
622.25
659.26
698.46
739.99
783.99
830.61
880.00
932.33
987.77

6
1046.5
1108.7
1174.7
1244.5
1318.5
1396.9
1480.0
1568.0
1661.2
1760.0
1864.7
1975.5

7
2093.0
2217.5
2349.3
2489.0
2637.0
2793.8
2960.0
3136.0
3322.4
3520.0
3729.3
3951.1

8
4186.0
4434.9
4698.6
4978.0
5274.0
5587.7
5919.9
6271.9
6644.9
7040.0
7458.6
7902.1

9
8372.0
8869.8
9397.3
9956.1
10548
11175
11840
12544
13290
14080
14917
15804

2.3. Serial EEPROM
Serial EEPROM merupakan IC yang digunakan untuk menambah memori (external
memory) pada mikrokontroler. Teknik transfer data yang sering digunakan untuk
komunikasi secara seri antar IC adalah teknik I2C (Inter Integrated Circuit) [6]. Data yang
masuk ke serial EEPROM atau yang keluar dari serial EEPROM sinkron terhadap
perubahan clock. Komunikasi data secara I2C melalui dua saluran untuk melakukan
transfer data secara seri. Saluran-saluran tersebut adalah :
a. Saluran data secara seri (SDA) = Serial Data.
b. Saluran clock (SCL) = Serial Clock.
Pada teknik I2C proses transfer informasi data sebanyak 8 bit. Data dikirim melalui
jalur SDA, sedangkan SCL tetap menghasilkan clock sebagai pendorong pergerakan setiap
5 
 

6
bit data [6]. Data pada jalur SDA valid dan boleh dibaca ketika jalur clock SCL high,
karena pada saat SCL low data bisa berubah sesuai dengan nilainya. Data byte ini
digunakan untuk men-transfer semua jenis informasi data. Bentuk transfer data I2C dapat
dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Transfer Data I2C [6]

Proses pembacaan data pada serial EEPROM dapat dilakukan seperti pada gambar
2.2. Mula-mula master mengirimkan sinyal START, kemudian mengirimkan alamat
EEPROM yang akan dibaca isinya, setelah itu master mengirim sinyal START sekali lagi,
kemudian diikuti dengan perintah untuk membaca isi EEPROM dan selanjutnya diikuti
dengan pembacaan isi EEPROM [6]. Selesai membaca isi serial EEPROM master menutup
komunikasi dengan mengirimkan sinyal STOP.

Gambar 2.2 Proses Pembacaan Serial EEPROM [6]
Konfigurasi pin IC 24LC512 dapat dilihat pada gambar 2.3 dan tabel 2.2.

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin IC 24LC512 [6]
6 
 

7
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin IC 24LC512 [6]
Nama Pin Pin

Keterangan

A0

1

Konfigurasi untuk pemilihan chip

A1

2

Konfigurasi untuk pemilihan chip

A2

3

Konfigurasi untuk pemilihan chip

GND

4

Ground

SDA

5

Serial data

SCK

6

Serial clock

WP

7

Write-Protect Input

VCC

8

+2.5V sampai 5.5V

Komunikasi I2C bukan hanya digunakan untuk serial EEPROM saja, melainkan
digunakan juga untuk komponen-komponen lainnya yang dapat melakukan komunikasi
secara I2C. Serial EEPROM memiliki kode tersendiri (slave address) untuk membedakan
dengan komponen-komponen lainnya [6]. Pengkodean slave address dapat dilihat pada
gambar 2.4.

Gambar 2.4 Pengkodean Slave Address [6]

2.4. Mikrokontroler PIC 16F877 [7]
2.4.1. Gambaran Umum
Mikrokontroler PIC16F877 merupakan salah satu mikrokontroler dari keluarga
PICmicro.

PIC16F877 sangat praktis dan menggunakan teknologi FLASH memori

sehingga dapat diprogram ulang hingga berkali-kali. Keunggulan mikrokontroler jenis
RISC ini dibanding dengan mikrokontroler 8-bit lain dikelasnya terutama terletak pada
kecepatan dan kompresi kodenya [7]. Selain itu, PIC16F877 juga tergolong praktis dan
7 
 

8
ringkas karena memiliki kemasan 40 pin dengan 33 jalur I/O. Pada mikrokontroler
PIC16F877 terdapat instruksi delay, dimana instruksi tersebut difungsikan untuk menunda
pembacaan program berikutnya.

2.4.2. Fitur-fitur pada PIC 16F877
a. RISC CPU yang mempunyai performance tinggi
b. Kecepatan instruksi: DC - 20 MHz clock input DC - 200 ns instruction cycle
c. 8K x 14 words of FLASH Program Memory
d. 368 x 8 bytes of Data Memory (RAM)
e. 256 x 8 bytes of EEPROM Data Memory
f. Power-on Reset (POR)
g. Power-up Timer (PWRT) dan Oscillator Start-up Timer (OST)
h. Watchdog Timer (WDT) dengan on-chip RC oscillator
i. Programmable code protection
j. Power saving SLEEP mode
k. Selectable oscillator options
l. Low power, high speed CMOS FLASH/EEPROM technology
m. In-Circuit Serial Programming (ICSP) hanya dengan dua pin
n. Single 5V In-Circuit Serial Programming capability
o. Processor read/write access to program memory
p. Wide operating voltage range: 2.0V to 5.5V
q. High Sink/Source Current: 25 mA
r. 40 pin dengan 33 jalur I/O
s. Timer0: 8-bit timer/counter dengan 8-bit prescaler
t. Timer1: 16-bit timer/counter dengan prescaler, dapat di-increment selama
proses SLEEP dengan external crystal/clock
u. Timer2: 8-bit timer/counter dengan 8-bit period register, prescaler dan
postscaler
v. PWM modules (PWM max. resolution is 10-bit)
w. 10-bit multi-channel Analog-to-Digital converter (ADC)
x. Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter (USART/SCI)
dengan 9-bit address detection
8 
 

9
y. Parallel Slave Port (PSP) 8-bits wide, dengan external RD, WR and CS
controls (40/44-pin only)

2.4.3. Deskripsi Pin-pin Mikrokontroler PIC 16F877
Mikrokontroler PIC16F877 di produksi dalam kemasan 40 pin PDIP (Plastik Dual
In Line) maupun 40 pin SO (Small Outline). Namun yang banyak terdapat dipasaran adalah
kemasan PDIP. Pin-pin untuk I/O sebanyak 33 pin, yang terdiri atas 6 pada Port A, 8 pada
Port B, 8 pada Port C, 8 pada Port D, 3 pada Port E. Ada pula beberapa pin pada
mikrokontroler yang memiliki fungsi ganda. Gambar konfigurasi pin mikrokontroler PIC
16F877 dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi Kaki Mikrokontroler PIC 16F877 [7]
Komunikasi I2C pada PIC menggunakan saluran SDA (serial Data) dan SCL
(serial Clock). Data dikirim melalui jalur SDA, sedangkan SCL tetap menghasilkan clock
sebagai pendorong pergerakan setiap bit data [6]. Komunikasi serial antara mikrokontroler
dengan komputer menggunakan saluran Tx dan Rx. Komunikasi data serial ini dikerjakan
oleh UART (Universal Asynchronous Receiver / Tranceiver) yang telah tersedia pada
mikrokontroler [8].

9 
 

10

2.4.4. Memori Program
Memori

program direalisasikan dalam teknologi FLASH

memori,

yang

memungkinkan program dapat dihapus atau disimpan kembali. Pemrograman PIC16F877
dilakukan sebelum dipasang pada rangkaian aplikasi, atau ketika sistem sudah terpasang
namun dikehendaki adanya updating pada program didalamnya. Pemrograman berulang
biasanya dilakukan pada saat pengembangan dan penyempurnaan sistem.

 
2.5. KOMUNIKASI
DB 9 merupakan suatu port yang digunakan untuk komunikasi antara
mikrokontroler dengan komputer secara serial. Serial port bersifat asinkron dimana dapat
mengirimkan data sebanyak 1 bit dalam tiap satu clock [8]. Port yang digunakan biasanya
menggunakan konektor DB 9. Konfigurasi port DB 9 dapat dilihat pada gambar 2.6 dan
table 2.3.

Gambar 2.6. Konfigurasi Serial port DB 9 [8]

Tabel 2.3 Konfigurasi kaki dan nama sinyal konektor serial DB 9 [8]
Nomor
Kaki
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nama
Sinyal
DCD
RxD
TxD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
RI

Fungsi

Keterangan

Masukan
Masukan
Keluaran
Keluaran
Masukan
Keluaran
Masukan
Masukan

Data Carrier Detect (DCD)
Received Data (RxD)
Transmitted Data (TxD)
Data Terminal Ready (DTR)
Signal Ground (common)
Data Set Ready (DSR)
Request To Send (RTS)
Clear To Send (CTS)
Ring Indicator (RI)

 
10
 

11
Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB 9 adalah sebagai berikut:
1) Receive Line signal detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE
bahwa pada terminal masukan ada data masuk.
2) Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.
3) Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
4) Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan
terminalnya.
5) Signal Ground, saluran ground.
6) Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah
stasiun menghendaki berhubungan dengannya.
7) Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh
mulai mengirim data.
8) Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
9) DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan ialah standar RS232.
Standar ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (Data Terminal
Equipment-DTE) dengan alat-alat pelengkap komputer (Data Circuit-Terminating
Equipment-DCE) [8]. Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan
sebagai berikut:
a. Logika ‘1’ disebut ‘mark’ terletak antara -3 volt hingga -25 volt.
b. Logika ‘0’ disebut ‘space’ terletak antara +3 volt hingga +25 volt.
c. Daerah tegangan antara -3 volt hingga +3 volt adalah invalid level, yaitu
daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus
dihindari. Demikian juga level tegangan lebih negatif dari -25 volt atau
lebih positif dari +25 volt juga harus dihindari karena dapat merusak line
driver pada saluran RS232.
Komunikasi data serial ini dekerjakan oleh UART (Universal Asynchronous
Receiver / Tranceiver) [8]. Pada UART, kecepatan pengiriman data (baudrate) dan fase
clock pada sisi transmitter dan pada sisi receiver harus sinkron, untuk itu diperlukan
sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Hal ini dilakukan oleh bit Start dan bit Stop.
 
11
 

12
Kecepatan transmisi (baudrate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baudrate yang
umum dipakai adalah 600, 1200, 2400, dan 9600 bps (bit per sekon) [8].

2.6. MAX 232
MAX232 merupakan IC yang difungsikan untuk merubah format TTL ke RS232
atau sebaliknya [9]. Mikrokontroler PIC 16F877 telah memiliki fasilitas UART, sehingga
dapat melakukan komunikasi secara serial dengan level RS 232 antar peralatan atau
dengan komputer. Konfigurasi kaki IC MAX 232 dapat dilihat pada gambar 2.7 dan tabel
2.4.

Gambar 2.7 Konfigurasi Kaki IC MAX 232 [9]
Tabel 2.4 Konfigurasi Kaki IC MAX 232 [9]
Nomor Kaki

Keterangan

Fungsi

1, 3

C1+, C1-

2

V+

4, 5

C2+, C2-

6

V-

7, 14

T_OUT

8, 13

R_IN

RS232 penerima keluaran

9, 12

R_OUT

RS232 penerima keluaran

10, 11

T_IN

RS232 pengendali masukan

15

GND

Ground

16

VCC

Tegangan masukan

Terminal positif untuk kapasitor
+ VCC
Terminal negative untuk kapasitor
- VCC
RS232 pengendali keluaran

 
12
 

13

2.7. Tombol Input [10]
Perancang suatu rangkaian yang menggunakan IC digital, perlu memperhatikan
mengenai resistor pull up atau resistor pull down pada masukan. Tujuan dari resitor ini
adalah untuk menghindari kondisi mengambang dari masukan IC. Pada IC jenis TTL, jika
kaki tidak terhubung maka akan dianggap selalu mendapat logic 1 (high) atau
menggunakan pull up resistor[10].
Pull up resitor berarti menghubungkan masukan IC supaya secara default mendapat
logic satu, ketika mendapat trigger maka akan berubah menjadi logic nol atau sering
disebut dengan aktif low. Gambar rangkaian tombol aktif low dapat dilihat pada gambar
2.8.
V 

Gambar 2.8 Rancangan Tombol Aktif Low
Besar nilai resistor adalah hal yang perlu diperhatikan. Nilai resistor pada gambar
2.6 akan menentukan besarnya arus yang akan mengalir ke mikrokontroler. Sesuai dengan
hukum Ohm, nilai resistor dapat dihitung dengan persamaan :
R = V ÷ I .................................................................. (2.1)

dengan :

V = tegangan catu daya
I = arus yang diijinkan masuk ke mikrokontroler

Kapasitor pada gambar 2.6 digunakan untuk meredam noise dan mengantisipasi
terjadinya bounching. Kapasitor ini merupakan komponen tambahan yang boleh saja
dihilangkan karena pada mikrokontroler sudah ada filter low-pass internal yang berfungsi
meredam noise. Tetapi untuk lebih amannya perlu adanya penambahan kapasitor agar tidak
terjadi bounching.

2.8. Limit Switch
Limit switch adalah sensor yang bersifat mekanis dan mendeteksi sesuatu setelah
terjadi kontak fisik [11]. Limit switch memiliki dua kontak, yaitu : normally open dan
normally close. Saat sistem menggunakan kontak normally open dari limit switch, maka
dalam keadaan normal limit switch tidak mengalirkan arus dari satu penghantar ke
 
13
 

14
penghantar yang lain. Limit switch akan mengalirkan arus ketika kepala limit switch
tertekan. Begitu pula sebaliknya, jika sistem menggunakan kontak normally close dari limit
switch, maka dalam keadaan normal limit switch akan mengalirkan arus dari satu
penghantar ke penghantar yang lain. Limit switch akan memutuskan kontak ketika kepala
limit switch tertekan. Konfigurasi kaki-kaki limit switch dapat dilihat pada gambar 2.9 dan
tabel 2.5.

Gambar 2.9 Konfigurasi Kaki-kaki Limit Switch [12]
Tabel 2.5 Konfigurasi Kaki-kaki Limit Switch
No. Kaki
1
2
3
4

Keterangan
Common
Normally Open
Kepala Limit Switch
Normally Close

2.9. Sampling Rate
Sampling rate (sample rate) mendefinisikan frekuensi sampling yaitu jumlah sampel
per detik yang diambil dari sinyal kontinyu untuk membuat sinyal diskret [13]. Waktu
yang dibutuhkan untuk mendapatkan frekuensi sampling adalah :
T = 1 ÷ f s ................................................................... (2.2)
dengan :

T = perioda
f s = frekuensi sampling

Semakin banyak sampel yang diambil dalam per detik, semakin akurat representasi digital
dari suara asli.

 
14
 

 

15

BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
Angklung elektronik tersusun atas tiga bagian, yaitu : unit input, unit pembangkit,
dan unit output. Unit input tersusun atas tombol navigasi dan tombol pemilih nada. Unit
pembangkit tersusun atas serial EEPROM dan PIC 16F877. Unit output tersusun atas
komputer, DAC, penguat audio, dan speaker. Perancangan pada bagian ini akan membahas
tentang layout rancangan, cara bermain angklung elektronik, unit input dan unit
pembangkit nada pada sistem angklung elektronik. Unit input terdiri dari beberapa bagian,
yaitu : tombol untuk memilih lagu dan tombol untuk memilih nada. Unit pembangkit nada
terdiri dari beberapa bagian, yaitu : mikrokontroler sebagai pembangkit nada, dan serial
EEPROM sebagai penyimpan frekuensi nada dasar alat musik angklung. Diagram blok
sistem dapat dilihat pada gambar 3.1.

 

Tombol Input
Navigasi

Komputer

 
 

EEPROM

 
 

PIC
16F877

DAC

Tombol Input
Pemilih Nada

Penguat
Audio
Speaker

INPUT

PEMBANGKIT

OUTPUT

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan Angklung Elektronik

Tombol input terdiri atas 5 tombol pemilih (tombol navigasi) dan 12 tombol pemilih
nada. Tombol pemilih lagu dihubungkan dengan porte.0 sampai portb.2 dan porta.0
sampai porta.1, sedangkan tombol pemilih nada dihubungkan dengan porta.2 sampai
porta.5 dan portd.0 sampai portd.7 pada mikrokontroler PIC.
Suara nada-nada dari angklung dihasilkan dengan menyimpan terlebih dahulu nada
dasar dari angklung ke dalam alamat serial EEPROM. Alamat tersebut menunjukan
 
15
 

16
penamaan dimana nada-nada tersebut disimpan. Tabel alamat penyimpanan nada pada
serial EEPROM dapat dilihat pada tabel 3.1. Hasil pembangkitan nada-nada tersebut akan
dikeluarkan ke rangkaian DAC sesuai dengan pemilihan nada. Pemilihan nada dilakukan
dengan

menekan

tombol

pemilihan

nada.

Selain

membangkitkan

nada-nada,

mikrokontroler juga mengirimkan sinyal ke Visual Basic untuk dijadikan sebagai
pembanding antara input dengan output, sehingga penilaian untuk permainan angklung
elektronik dapat diketahui.

Tabel 3.1 Alamat Penyimpanan Nada pada Serial EEPROM
Nada
Sol
La
Si
Do
Re
Mi
Fa
Sol
La
Si
Do
Re

Alamat Serial EEPROM
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

3.1 Layout Rancangan
Pada dasarnya bentuk fisik angklung elektronik menyerupai dengan bentuk fisik
permainan pump it up. Alat ini tersusun atas :
1. Monitor sebagai penampil angklung elektronik.
2. Empat buah speaker yang digunakan untuk menghasilkan suara dari angklung
elektronik.
3. Lima buah tombol untuk memilih huruf dan memilih lagu.
4. Dua belas buah tombol untuk memilih nada dari angklung elektronik.

 
16
 

17
Bentuk fisik dari angklung elektronik dapat dilihat pada gambar 3.2. Sedangkan
dimensi dari angklung elektronik dapat dilihat pada gambar 3.3. Skala yang digunakan
pada perancangan ini menggunakan skala satuan cm.
Speaker 
Monitor 
Tombol 
Navigasi 

Speaker 

Tombol Pilih 
Nada 

Gambar 3.2. Bentuk Fisik Angklung Elektronik

Gambar 3.3 Dimensi Angklung Elektronik
 
17
 

18

Gambar 3.3 (lanjutan) Dimensi Angklung Elektronik

3.2

Prosedur Penggunaan dan Cara Bermain Angklung Elektronik
Permainan angklung elektronik dimainkan secara berkelompok, dimana setiap

kelompok terdiri dari dua orang pemain. Pada permainan ini, sistem menginginkan pemain
untuk memasukkan password. Penulisan password dilakukan dengan menekan tombol
 
18
 

19
navigasi untuk memilih angka. Jumlah karakter angka yang harus dimaksukan sebanyak
empat karakter. Kemudian pemain harus memilih nama tim. Pemilihan nama tim dilakukan
dengan menekan tombol navigasi. Pemilihan nama tim ditujukan agar saat penilaian dapat
diketahui siapa yang menduduki peringkat pertama, kedua dan seterusnya. Setelah
pemilihan nama tim, tahap berikutnya adalah pemilihan lagu. Pemilihan lagu dilakukan
dengan menekan tombol navigasi untuk memilih lagu yang diinginkan.
Setelah password, nama tim, dan lagu yang ingin dimainkan terpilih, maka sistem
akan siap untuk memulai memainkan lagu. Pada monitor akan tertampil notasi-notasi
angka dari lagu yang dipilih. Pemain harus menekan tombol pemilih nada sesuai dengan
notasi angka yang tertampil pada monitor. Alat ini memiliki sistem penilaian, jika
penekanan tombol pemilih nada sesuai dengan notasi angka yang tertampil pada monitor,
maka pemain akan mendapatkan penambahan 1 point. Apabila penekanan tombol pemilih
nada tidak sesuai dengan notasi angka yang tertampil pada monitor, maka pemain tidak
mendapatkan point.
Setelah lagu selesai dimainkan dan akan ada pemain baru, maka pemain tersebut
tidak perlu memasukkan password lagi, selama alat belum dimatikan. Pemain hanya perlu
memilih nama tim dan lagu yang ingin dimainkan. Jika alat sudah dimatikan, maka pemain
tersebut harus memulai prosedur dari awal lagi, yaitu memulai dari memasukan password.

3.3 Perancangan Perangkat Keras
3.3.1 Tombol Navigasi dan Tombol Pemilih Nada
Perancangan tombol menggunakan rangkaian tombol aktif low. Tombol akan
mengirimkan sinyal ke mikrokontroler ketika tombol tersebut ditekan. Saat ditekan tombol
tersebut akan memberikan logika low ke dalam mikrokontroler. Rangkaian tombol dapat
dilihat pada gambar 2.6.
Gambar rangkaian tombol navigasi dan pengalamatan port dapat dilihat pada
gambar 3.4 dan tabel 3.2, sedangkan tombol pemilih nada dan pengalamatan port dapat
dilihat pada gambar 3.5 dan tabel 3.3. nilai kapasitor pada rangkaian digunakan kapasitor
sebesar 10 nF, sedangkan untuk nilai resistor pada rangkaian dapat dihitung sesuai dengan
persamaan 2.1 :
 
19
 

20

R =V ÷ I
R = 5 ÷ ( 25 × 10 − 3 )
       

 

      = 200

Ω

Nilai resistor yang didapatkan merupakan nilai resistor yang mengijinkan arus yang masuk
ke mikrokontroler adalah arus yang maksimal yaitu sebesar 25 mA. Pada ragkaian ini
menggunakan resistor sebesar 10 kΩ, sehingga arus yang masuk ke port mikrokontroler
tidak terlalu besar.
+5V 

 
 
 
 
 
 
 

Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Navigasi

 
20
 

21

Tabel 3.2 Tombol Navigasi
Nomor Tombol

Fungsi Tombol

Pengalamatan Tombol

1

Sebagai tombol navigasi atas

Porte.0

2

Sebagai tombol navigasi bawah

Porte.1

3

Sebagai tombol navigasi kiri

Porte.2

4

Sebagai tombol navigasi kanan

Porta.0

5

Sebagai tombol pilih (enter)

Porta.1

+5V 

Gambar 3.5 Rangkaian Tombol Pemilih Nada

 
21
 

22
Tabel 3.3 Tombol Pemilih Nada
Nomor Tombol

Fungsi Tombol

Pengalamatan Tombol

1

Tombol pilih nada sol

Porta.2

2

Tombol pilih nada la

Porta.3

3

Tombol pilih nada si

Porta.4

4

Tombol pilih nada do

Porta.5

5

Tombol pilih nada re

Portd.0

6

Tombol pilih nada mi

Portd.1

7

Tombol pilih nada fa

Portd.2

8

Tombol pilih nada sol

Portd.3

9

Tombol pilih nada la

Portd.4

10

Tombol pilih nada si

Portd.5

11

Tombol pilih nada do

Portd.6

12

Tombol pilih nada re

Portd.7

Perancangan secara mekanis untuk tombol pemilih nada dapat dilihat pada gambar
3.6 dan 3.7.

Gambar 3.6 Rancangan Pijakan

  

Gambar 3.7 Penempatan Limit Switch
 
22
 

23

3.3.2 Rangkaian RS232
Rangkaian RS232 digunakan sebagai interface komunikasi serial antara
mikrokontroler dengan komputer. Rangkaian RS232 dapat dilihat pada gambar 3.8. Nilai
kapasitor yang digunakan sebesar 100 nF sesuai dengan

datasheet. Kapasitor yang

digunakan pada rangkaian RS232 berfungsi sebagai filter ripple yang mungkin masih
terjadi terutama dalam frekuensi tinggi. Pin T1IN pada MAX 232 dihubungkan pada
portc.6 dari mikrokontroler, sedangkan pin R1OUT pada MAX 232 dihubungkan pada
portc.7 dari mikrokontroler. Baudrate yang dipakai pada sistem komunikasi rancangan ini
adalah 9600 bps.

Gambar 3.8 Rangkaian RS232

3.3.3 Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler PIC16F877
Rangkaian minimum sistem mikrokontroler merupakan suatu rangkaian dasar agar
mikrokontroler dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan. Gambar rangkaian minimum
sistem mikrokontroler PIC16F877 dapat dilihat pada gambar 3.9. Nilai crystal yang
digunakan adalah 20 MHz. Nilai kapasitor yang digunakan sebesar 22 pF sesuai dengan
datasheet. Kapasitor pada rangkaian minimum ini berfungsi untuk menstabilkan frekuensi.

Gambar 3.9 Rangkaian Minimum Mikrokontroler PIC16F877
 
23
 

24

3.3.4 Rangkaian Serial EEPROM
Serial EEPROM digunakan untuk menyimpan nada dasar yang akan diolah menjadi
nada-nada yang diinginkan. Rangkaian serial EEPROM dapat dilihat pada gambar 3.10.
Nilai resistor yang digunakan sebesar 10 kΩ sesuai dengan datasheet. Resistor pada
rangkaian ini berfungsi sebagai resistor pull up. Pin SCL pada serial EEPROM
dihubungkan dengan porta.1 dari mikrokontroler, sedangkan pin SDA dihubungkan
dengan porta.0 dari mikrokontroler

RC.

RC.

Gambar 3.10 Rangkaian Serial EEPROM

3.3.5 Rangkaian Mikrokontroler PIC16F877 ke DAC
Rangkaian ini menjelaskan mengenai sambuangan port-port mikrokontroler ke
DAC. Port yang digunakan adalah portB dari mikrokontroler. Gambar rangkaian dapat
dilihat pada gambar 3.11.

Gambar 3.11 Rangkaian Mikrokontroler ke DAC

 
24
 

25

3.4 Perancangan Perangkat Lunak
3.4.1 Diagram Alir
Perancangan perangkat lunak pada sistem ini dititik-beratkan pada pengolahan
input dan pembangkitan nada untuk menghasilkan nada yang diinginkan. Tahap inisialisasi
meliputi inisialisasi port I/O dan serial EEPROM.
Input dibedakan menjadi dua bagian, yaitu input navigasi dan input pemilih nada.
Pada input navigasi, input akan memberi instruksi pada mikrokontroler agar mengirimkan
data ke komputer, sehingga lagu yang diinginkan dapat dimainkan. Diagram alir untuk
navigasi dapat dilihat pada gambar 3.13. Pada input pemilih nada, input akan memberi
instruksi pada mikrokontroler agar mengambil data yang diinginkan pada serial EEPROM.
Diagram alir pemilih nada dapat dilihat pada gambar 3.14 dan diagram alir pembacaan data
pada serial EEPROM dapat dilihat pada gambar 3.15. Data yang dikirim dari
mikrokontroler ke komputer dapat dilihat pada tabel 3.4. Pada perancangan diagram alir
input pemilih nada terletak pada bagian mainkan lagu. Perancangan diagram alir program
dapat dilihat pada gambar