Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Penala Dawai Gitar Otomatis Berbasis Mikrokontroler
PENALA DAWAI GITAR OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh:
Agusta Eka Chandra
NIM : 612010701
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
PENALA DAWAI GITAR OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh:
Agusta Eka Chandra
NIM : 612010701
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh
Ijasah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Desember 2013
INTISARI
Alat penala dawai gitar otomatis ini dibuat dengan tujuan untuk membantu
penalaan dawai gitar baik akustik maupun elektrik bagi para pemula yang ingin
belajar bermain gitar. Penalaan dawai gitar dibuat otomatis menggunakan motor
DC sehingga user tidak perlu memutar tuas pemutar secara manual untuk menala
dawai gitar.
Sistem yang dirancang terdapat sebuah LCD karakter 16x2 yang
digunakan sebagai penampil nomor dawai, frekuensi referensi, frekuensi yang
terdeteksi saat senar dipetik, arah gerak motor dan tanda bahwa dawai telah
tertala. Terdapat 5 tombol yang berfungsi sebagai menu (memilih motor berputar
otomatis atau manual), up (berpindah ke dawai selanjutnya atau memutar motor
secara manual searah jarum jam), down (berpindah ke dawai sebelumnya atau
memutar motor secara manual berlawanan arah jarum jam), run (melakukan
penalaan), dan stop (menghentikan proses penalaan dan menghentikan motor yang
sedang berputar)
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem ini dapat melakukan penalaan
dawai gitar sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan dan dapat menunjukkan
hasil yang sama dengan penala komersial.
ABSTRACT
Automatic guitar string tuner was created in order to help beginners to
tune the string of their guitar’s, both acoustic and electric. It was made automatic
using a DC motor and microcontroller so we do not have to set the handle (tuning
machine) manually.
Beside setting and tuning the strings, this tool was also equipped with
16x2 character LCD which shows:
-
string number,
-
reference frequency,
-
detected frequency as the string is plucked,
-
the direction of the motion of the motor,
-
signs that the string has been already tuned.
It also has 5 buttons, i.e. MENU (to select the ways the motor worked,
automatically or manually), UP (to move to the next string or manually rotate the
motor clockwise), DOWN (to move to the previous string or manually rotate the
motor counter-clockwise), RUN (to start tuning process), and STOP (to stop the
tuning process and the spinning motor).
The test result showed that the system was not only able to meet the
specification as defined but also perform as good as commercial tuner.
KATA PENGANTAR
I am here because of Your grace…
I am here because of Your love…
Lord Jesus, I am so thankful…
For Your grace abounds to me…
Terima kasih buat Tuhan Yesus Kristus atas berkat, kasih dan
anugerahNya
yang
diberikan
kepada
penulis,
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan tugas akhir ini sebagai syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknik
Elektro Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.
Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa,
dorongan, dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu
dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar
besarnya kepada :
1. Papah dan mamah yang selalu berdoa dan senantiasa memotivasi serta
memenuhi semua kebutuhanku selama kuliah.
2. Agustian, adikku yg selalu cerewet: “ndang lulus tah, eling umurmu!”.
3. Trifosa Kristianti yang menjadi motivasiku selama ini.. I love you..
4. Bapak Lukas B. Setyawan sebagai pembimbing I dan Bapak Gunawan
Dewantoro sebagai pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk
membimbing dan memberi arahan pada waktu pengerjaan skripsi.
5. Seluruh staf pengajar FTJE UKSW yang telah memberikan banyak ilmu agar
kelak dapat digunakan saat bekerja.
6. Pak Sentot, Pak Bambang, Pak Harto, Pak Budi, Mas Wicak, Mbak Tien,
Mbak Rista, dan Mbak Dita yang telah membantu selama kuliah dan
pengerjaan skripsi ini.
7. Sahabat yang telah memberi dukungan yang besar kepada penulis baik dalam
ide maupun yang telah memberi semangat. Ko Dian 00 dan istri, Yurina 05,
Okky 05, Christian “Indro” 05, Boby 05, Devina 05, Robby 06, Adel 08.
8. Teman-teman angkatan 2003 yang masih tersisa: Apsat, Sandro, Ramdon.
9. Rekan-rekan Prophetics Gereja Bethany Salatiga departemen musik dan
pujian yang telah bersama-sama melayani Tuhan selama. Keep on fire bro…
10. Teman-teman KEN: Julindra, Steven, Visi, Ivone, Tasya, Mbak Gie.
11. David, Erika dan Lintong yang telah membuat hidupku makin “gila”.
Banyak pihak yang mungkin tidak dapat disebutkan satu per satu karena
keterbatasan ruang, untuk itu penulis meminta maaf yang sebesar-besarnya.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan
dalam skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para
pembaca sangat diharapkan untuk perkembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi siapapun yang berkenan membacanya. Terima Kasih,
Tuhan Yesus memberkati.
Salatiga, Desember 2013
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI......................................................................................................
i
ABSTRACT..................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.........................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN.......................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah........................................................
1
1.2 Tujuan...................................................................................
2
1.3 Batasan Masalah....................................................................
2
1.4 Spesifikasi Penelitian............................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan...........................................................
3
DASAR SISTEM.........................................................................
4
2.1 Standar Penalan Gtar E-B-G-D-A-E.....................................
4
2.2 AT89S52...............................................................................
5
2.3 Pickup Piezoelektrik..............................................................
7
BAB III PERANCANGAN ALAT..........................................................
9
3.1 Cara Kerja Alat….................................................................
9
BAB II
3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras Sistem
Kalibrasi Senar Gitar……………………………………….
10
3.2.1 Modul Pengendali mikrokontroler AT89S52............
10
3.2.2 Modul Pengkondisi Sinyal........................................
12
3.2.3 Modul Pengendali Motor..........................................
13
3.2.4 Modul LCD...............................................................
14
3.2.5 Modul Tombol Masukan...........................................
16
3.3 Perancangan Perangkat Lunak Sistem Kalibrasi Senar
Gitar………………………………………………………...
16
3.3.1 Perangkat Lunak Pengendali Mikrokontroler...........
16
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS.................................................
22
4.1 Pengujian Perangkat Keras
22
4.1.1 Pengujian Modul Pengendali mikro AT89S52…….
22
4.1.2 Pengujian Modul Pengkondisi Signal.......................
24
4.1.3 Pengujian Modul Pengendali Motor.........................
28
4.1.4 Pengujian Modul LCD..............................................
29
4.1.5 Pengujian Modul Tombol Masukan..........................
30
4.2 Pengujian Dimensi Perangkat...............................................
31
4.3 Pengujian Aplikasi…………………………………………
33
BAB V PENUTUP..................................................................................
38
5.1 Kesimpulan...........................................................................
38
5.2 Saran Pengembangan............................................................
38
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................
39
LAMPIRAN A UNTAI MODUL MIKROKONTROLER…………….
41
LAMPIRAN B CARA PENGGUNAAN ALAT.......................................
42
LAMPIRAN C DATASHEET...................................................................
43
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Pin AT89S52.......................................................
6
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Transduser Piezoelektrik...................................
8
Gambar 3.1 Blok Diagram alat...................................................................
9
Gambar 3.2 Konfigurasi Pengkondisi Sinyal................................................
12
Gambar 3.3 Konfigurasi Modul Pengendali Motor......................................
14
Gambar 3.4 Konfigurasi pin LCD.................................................................
15
Gambar 3.5 Diagram alir LCD 16x2...........................................................
16
Gambar 3.6 Konfigurasi Pin Tombol Masukan..........................................
17
Gambar 3.7 Diagram alir Menu..................................................................
18
Gambar 3.8 Diagram alir program utama………………………………...
19
Gambar 3.9 Diagram alir interupsi timer…………………………………..
20
Gambar 3.10 Diagram alir interupsi eksternal…..………………………..
21
Gambar 4.1 Pengujian Logika ‘1’……………...………………………….
23
Gambar 4.2 Pengujian Logika ‘0’………………...……………………….
24
Gambar 4.3 Pengujian sinyal input 329Hz…………..…………………….
25
Gambar 4.4 Pengujian sinyal input 246Hz……………..….………………
25
Gambar 4.5 Pengujian sinyal input 196Hz………………..……………….
26
Gambar 4.6 Pengujian sinyal input 146Hz…………………...……………
26
Gambar 4.7 Pengujian sinyal input 110Hz……………………..………….
27
Gambar 4.8 Pengujian sinyal input 82Hz………………………..………...
27
Gambar 4.9 Pengujian Pengukuran Frekuensi…………………………….
28
Gambar 4.10 Modul Pengendali Motor yang diuji......................................
29
Gambar 4.11 Hasil Pengujian LCD.............................................................
30
Gambar 4.12 Modul Tombol yang diuji......................................................
31
Gambar 4.13 Pengukuran Panjang……………………………….………..
32
Gambar 4.14 Pengukuran Lebar ………………………………….………
32
Gambar 4.15 Pengukuran Tinggi ………………………………….……...
32
Gambar 4.16 Pengukuran jarak Motor Dengan Tuner…………….……....
33
Gambar 4.17 Pengukuran panjang lengan mekanik……………….………
33
Gambar 4.18 Pengujian Senar-1..................................................................
34
Gambar 4.19 Pengujian Senar-2..................................................................
34
Gambar 4.20 Pengujian Senar-3..................................................................
35
Gambar 4.21 Pengujian Senar-4..................................................................
36
Gambar 4.22 Pengujian Senar-5..................................................................
36
Gambar 4.23 Pengujian Senar-6..................................................................
37
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Standar Penalaan gitar...........................................................
5
Tabel 3.1 Koneksi pengendali mikrokontroler................................................
11
Tabel 3.2 Koneksi pin LCD…………………………………………………. 15
Tabel 4.1 Pengujian port pengendali mikro…………………………………
23
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pengkondisi signal………………………………
24
Tabel 4.3 Pengujian Modul Pengendali Motor……………………………… 28
Tabel 4.4 Hasil pengujian modul LCD……………………………………… 30
Tabel 4.5 Pengujian Tombol Masukan............................................................ 31
Tabel 4.6 Pengujian Senar-1.........................................................................
33
Tabel 4.7 Pengujian Senar-2.........................................................................
34
Tabel 4.8 Pengujian Senar-3.........................................................................
35
Tabel 4.9 Pengujian Senar-4.........................................................................
35
Tabel 4.10 Pengujian Senar-5.........................................................................
36
Tabel 4.11 Pengujian Senar-6.........................................................................
37
BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh:
Agusta Eka Chandra
NIM : 612010701
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
PENALA DAWAI GITAR OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh:
Agusta Eka Chandra
NIM : 612010701
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh
Ijasah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Desember 2013
INTISARI
Alat penala dawai gitar otomatis ini dibuat dengan tujuan untuk membantu
penalaan dawai gitar baik akustik maupun elektrik bagi para pemula yang ingin
belajar bermain gitar. Penalaan dawai gitar dibuat otomatis menggunakan motor
DC sehingga user tidak perlu memutar tuas pemutar secara manual untuk menala
dawai gitar.
Sistem yang dirancang terdapat sebuah LCD karakter 16x2 yang
digunakan sebagai penampil nomor dawai, frekuensi referensi, frekuensi yang
terdeteksi saat senar dipetik, arah gerak motor dan tanda bahwa dawai telah
tertala. Terdapat 5 tombol yang berfungsi sebagai menu (memilih motor berputar
otomatis atau manual), up (berpindah ke dawai selanjutnya atau memutar motor
secara manual searah jarum jam), down (berpindah ke dawai sebelumnya atau
memutar motor secara manual berlawanan arah jarum jam), run (melakukan
penalaan), dan stop (menghentikan proses penalaan dan menghentikan motor yang
sedang berputar)
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem ini dapat melakukan penalaan
dawai gitar sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan dan dapat menunjukkan
hasil yang sama dengan penala komersial.
ABSTRACT
Automatic guitar string tuner was created in order to help beginners to
tune the string of their guitar’s, both acoustic and electric. It was made automatic
using a DC motor and microcontroller so we do not have to set the handle (tuning
machine) manually.
Beside setting and tuning the strings, this tool was also equipped with
16x2 character LCD which shows:
-
string number,
-
reference frequency,
-
detected frequency as the string is plucked,
-
the direction of the motion of the motor,
-
signs that the string has been already tuned.
It also has 5 buttons, i.e. MENU (to select the ways the motor worked,
automatically or manually), UP (to move to the next string or manually rotate the
motor clockwise), DOWN (to move to the previous string or manually rotate the
motor counter-clockwise), RUN (to start tuning process), and STOP (to stop the
tuning process and the spinning motor).
The test result showed that the system was not only able to meet the
specification as defined but also perform as good as commercial tuner.
KATA PENGANTAR
I am here because of Your grace…
I am here because of Your love…
Lord Jesus, I am so thankful…
For Your grace abounds to me…
Terima kasih buat Tuhan Yesus Kristus atas berkat, kasih dan
anugerahNya
yang
diberikan
kepada
penulis,
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan tugas akhir ini sebagai syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknik
Elektro Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.
Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa,
dorongan, dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu
dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar
besarnya kepada :
1. Papah dan mamah yang selalu berdoa dan senantiasa memotivasi serta
memenuhi semua kebutuhanku selama kuliah.
2. Agustian, adikku yg selalu cerewet: “ndang lulus tah, eling umurmu!”.
3. Trifosa Kristianti yang menjadi motivasiku selama ini.. I love you..
4. Bapak Lukas B. Setyawan sebagai pembimbing I dan Bapak Gunawan
Dewantoro sebagai pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk
membimbing dan memberi arahan pada waktu pengerjaan skripsi.
5. Seluruh staf pengajar FTJE UKSW yang telah memberikan banyak ilmu agar
kelak dapat digunakan saat bekerja.
6. Pak Sentot, Pak Bambang, Pak Harto, Pak Budi, Mas Wicak, Mbak Tien,
Mbak Rista, dan Mbak Dita yang telah membantu selama kuliah dan
pengerjaan skripsi ini.
7. Sahabat yang telah memberi dukungan yang besar kepada penulis baik dalam
ide maupun yang telah memberi semangat. Ko Dian 00 dan istri, Yurina 05,
Okky 05, Christian “Indro” 05, Boby 05, Devina 05, Robby 06, Adel 08.
8. Teman-teman angkatan 2003 yang masih tersisa: Apsat, Sandro, Ramdon.
9. Rekan-rekan Prophetics Gereja Bethany Salatiga departemen musik dan
pujian yang telah bersama-sama melayani Tuhan selama. Keep on fire bro…
10. Teman-teman KEN: Julindra, Steven, Visi, Ivone, Tasya, Mbak Gie.
11. David, Erika dan Lintong yang telah membuat hidupku makin “gila”.
Banyak pihak yang mungkin tidak dapat disebutkan satu per satu karena
keterbatasan ruang, untuk itu penulis meminta maaf yang sebesar-besarnya.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan
dalam skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para
pembaca sangat diharapkan untuk perkembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi siapapun yang berkenan membacanya. Terima Kasih,
Tuhan Yesus memberkati.
Salatiga, Desember 2013
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI......................................................................................................
i
ABSTRACT..................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.........................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN.......................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah........................................................
1
1.2 Tujuan...................................................................................
2
1.3 Batasan Masalah....................................................................
2
1.4 Spesifikasi Penelitian............................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan...........................................................
3
DASAR SISTEM.........................................................................
4
2.1 Standar Penalan Gtar E-B-G-D-A-E.....................................
4
2.2 AT89S52...............................................................................
5
2.3 Pickup Piezoelektrik..............................................................
7
BAB III PERANCANGAN ALAT..........................................................
9
3.1 Cara Kerja Alat….................................................................
9
BAB II
3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras Sistem
Kalibrasi Senar Gitar……………………………………….
10
3.2.1 Modul Pengendali mikrokontroler AT89S52............
10
3.2.2 Modul Pengkondisi Sinyal........................................
12
3.2.3 Modul Pengendali Motor..........................................
13
3.2.4 Modul LCD...............................................................
14
3.2.5 Modul Tombol Masukan...........................................
16
3.3 Perancangan Perangkat Lunak Sistem Kalibrasi Senar
Gitar………………………………………………………...
16
3.3.1 Perangkat Lunak Pengendali Mikrokontroler...........
16
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS.................................................
22
4.1 Pengujian Perangkat Keras
22
4.1.1 Pengujian Modul Pengendali mikro AT89S52…….
22
4.1.2 Pengujian Modul Pengkondisi Signal.......................
24
4.1.3 Pengujian Modul Pengendali Motor.........................
28
4.1.4 Pengujian Modul LCD..............................................
29
4.1.5 Pengujian Modul Tombol Masukan..........................
30
4.2 Pengujian Dimensi Perangkat...............................................
31
4.3 Pengujian Aplikasi…………………………………………
33
BAB V PENUTUP..................................................................................
38
5.1 Kesimpulan...........................................................................
38
5.2 Saran Pengembangan............................................................
38
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................
39
LAMPIRAN A UNTAI MODUL MIKROKONTROLER…………….
41
LAMPIRAN B CARA PENGGUNAAN ALAT.......................................
42
LAMPIRAN C DATASHEET...................................................................
43
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Pin AT89S52.......................................................
6
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Transduser Piezoelektrik...................................
8
Gambar 3.1 Blok Diagram alat...................................................................
9
Gambar 3.2 Konfigurasi Pengkondisi Sinyal................................................
12
Gambar 3.3 Konfigurasi Modul Pengendali Motor......................................
14
Gambar 3.4 Konfigurasi pin LCD.................................................................
15
Gambar 3.5 Diagram alir LCD 16x2...........................................................
16
Gambar 3.6 Konfigurasi Pin Tombol Masukan..........................................
17
Gambar 3.7 Diagram alir Menu..................................................................
18
Gambar 3.8 Diagram alir program utama………………………………...
19
Gambar 3.9 Diagram alir interupsi timer…………………………………..
20
Gambar 3.10 Diagram alir interupsi eksternal…..………………………..
21
Gambar 4.1 Pengujian Logika ‘1’……………...………………………….
23
Gambar 4.2 Pengujian Logika ‘0’………………...……………………….
24
Gambar 4.3 Pengujian sinyal input 329Hz…………..…………………….
25
Gambar 4.4 Pengujian sinyal input 246Hz……………..….………………
25
Gambar 4.5 Pengujian sinyal input 196Hz………………..……………….
26
Gambar 4.6 Pengujian sinyal input 146Hz…………………...……………
26
Gambar 4.7 Pengujian sinyal input 110Hz……………………..………….
27
Gambar 4.8 Pengujian sinyal input 82Hz………………………..………...
27
Gambar 4.9 Pengujian Pengukuran Frekuensi…………………………….
28
Gambar 4.10 Modul Pengendali Motor yang diuji......................................
29
Gambar 4.11 Hasil Pengujian LCD.............................................................
30
Gambar 4.12 Modul Tombol yang diuji......................................................
31
Gambar 4.13 Pengukuran Panjang……………………………….………..
32
Gambar 4.14 Pengukuran Lebar ………………………………….………
32
Gambar 4.15 Pengukuran Tinggi ………………………………….……...
32
Gambar 4.16 Pengukuran jarak Motor Dengan Tuner…………….……....
33
Gambar 4.17 Pengukuran panjang lengan mekanik……………….………
33
Gambar 4.18 Pengujian Senar-1..................................................................
34
Gambar 4.19 Pengujian Senar-2..................................................................
34
Gambar 4.20 Pengujian Senar-3..................................................................
35
Gambar 4.21 Pengujian Senar-4..................................................................
36
Gambar 4.22 Pengujian Senar-5..................................................................
36
Gambar 4.23 Pengujian Senar-6..................................................................
37
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Standar Penalaan gitar...........................................................
5
Tabel 3.1 Koneksi pengendali mikrokontroler................................................
11
Tabel 3.2 Koneksi pin LCD…………………………………………………. 15
Tabel 4.1 Pengujian port pengendali mikro…………………………………
23
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pengkondisi signal………………………………
24
Tabel 4.3 Pengujian Modul Pengendali Motor……………………………… 28
Tabel 4.4 Hasil pengujian modul LCD……………………………………… 30
Tabel 4.5 Pengujian Tombol Masukan............................................................ 31
Tabel 4.6 Pengujian Senar-1.........................................................................
33
Tabel 4.7 Pengujian Senar-2.........................................................................
34
Tabel 4.8 Pengujian Senar-3.........................................................................
35
Tabel 4.9 Pengujian Senar-4.........................................................................
35
Tabel 4.10 Pengujian Senar-5.........................................................................
36
Tabel 4.11 Pengujian Senar-6.........................................................................
37