Perancangan Alat Pengendali Lampu dan Gerbang Otomatis Tanpa Kebel Menggunakan Neurosky Mindwave Headset
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
MUHAMMAD IQBAL
120801032
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
MUHAMMAD IQBAL
120801032
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Pengendali Lampu dan
cGerbang ssOtomatisjTanpa Kebel
cMenggunakan Neurosky bnMindwave mHeadset
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Muhammad Iqbal
: 120801032
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc
angin,M.Eng.Sc
NIP. 196006031986011002
Pembimbing 1,
Dr. Bisman PeranginNIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KEBEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan
ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2016
MUHAMMAD IQBAL
120801032
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil „alamiin, segala puji dan syukur kepada AllahSubhanahu wa Ta‟ala
yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan
skripsi ini dengan judul
“ Perancangan Alat Pengendali Lampu Dan Gerbang
Otomatis Tanpa Kebel Menggunakan Neurosky Mindwave Headset “
sesuai
dengan waktu yang di tetapkan. Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah,
Muhammad SAW semoga kita mendapatkan syafa‟atnya di kemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis menyampaikan rasa hormat dan
terimakasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, semangat dan
petunjuk yang sangat berarti dan berharga bagi penulis untuk menyelesaikan
skripsi ini. oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Terkhusus kepada Ayahanda Muhammad Mansyur dan Ibunda Sri Wahyuni
terima kasih yang sebesar-besarnya atas kasih sayang, kepercayaan dan
motivasinya sampai penulisan skripsi ini selesai. Juga kepada kakak, abang
dan adikku tercinta Annisa Septia S.Pd.I, Wanda Prandani S.Pd, Nazwa
atasya yang memberikan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc. sebagai dosen pembimbing
pertama yang telah berkontribusi meluangkan waktunya dalam pemeriksaan
isi, analisis data, pembahasan pada skripsi ini. Terimakasih juga atas masukanmasukan dan ilmu yang telah beliau berikan semasa kuliah.
3. Bapak Drs.Takdir Tamba M.Eng.Sc sebagai dosen pembimbing kedua yang
telah memberikan masukan dan ilmu kepada penulis
4. Bulek Sri Kurniati S.pd M.si
yang telah memberikan motivasi kepada
penulis dan tempat tinggal. Juga kepada kakak dr. Inayanti Ginting yang
sedang berjuang mengambil spesialis paru yang telah memberikan semangat
kepada penulis.
5. Teman-teman seperjuangan Muhammad Balian, Fatimah Marwa Nst, Eva
Wahyuni Hrp, Devi Handayani Safitri, Indah Riani, Mona Santia, Dina
Universitas Sumatera Utara
Anggarini dan temen-teman angkatan 2012 lainnya yang memberikan
semangat kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa penulisan Skripsi ini masih jauh dari sempurna karena
keterbatasan pengetahuan dan ilmu yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran- saran dari pembaca untuk menyempurnakan skripsi ini.
Kiranya Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALIAN LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
ABSTRAK
Telah dirancang sebuah alat pengendali lampu dan gerbang otomatis
menggunakan Neurosky Headset Mindwave. Alat ini terdiri dari 2 sistem, sistem
pertama menggunakan arduino uno sebagai pengendalinya sementara pada sistem
kedua menggunakan ATMega 32A dengan pengiriman data dari sistem pertama
ke sistem kedua mengunakan Modul RF 433 MHz. Pada sistem penerima tediri
dari Neurosky Mindwave Headset yang dapat membaca gelombang listrik yang
dikeluarkan oleh otak dengan 10 data keluaran, buzzer sebagai penanda bahwa
sensor telah benar dipasang pada kepala dan transmitter RF 433Mhz sebagai
pengirim data. Pada sistem penerima terdiri dari driver relay untuk mengatur
lampu dan modul L298 sebagai driver motor DC. Data keluaran headset yang
digunakan sebagai parameter untuk mengendalikan lampu dan gerbang otomatis
adalah eSense Attention dan Poor Signal Quality. Nilai eSense attantion diatas 80
dijadikan sebagai acuan untuk menggerakkan gerbang secara otomatis sementara
untuk menghidupkan dan mematikan lampu memanfaatkan noise ( nilai Poor
Signal Quality) pada range 26-51 untuk dijadikan acuan.
Kata kunci: Neurosky Mindwave Headset, eSense Attantion, Poor Signal Quality
Mikrokontroler ATMega 32, Arduino Uno, RF 433Mhz, Modul L298
Universitas Sumatera Utara
DESIGN LAMP CONTROL AND NIRCABLE OUTOMATIC GATE WITH
NEUROSKY MAINDWAVE HEADSET
ABSTRACT
Has been designed a tools to control the lights and automatic gate using
NeuroSky Mindwave Headset. This tool consists of two systems, the system uses
arduino uno first as a controller while the second system using ATMega 32A with
the delivery of data from the first system to the second system using RF module
433 MHz. The receiver systems consist of Neurosky Mindwave Headset that can
read the electrical waves secreted by the brain with 10 data output, buzzer as a
marker that the sensor has been properly mounted on the head and the RF
transmitter 433Mhz as a data sender. In the receiving system consists of a relay
driver to set the light and L298 as motor driver module output DC. Data headset
is used as a parameter for controlling light and automatic gate are eSense
Attention and Poor Signal Quality. The value of eSense attantion above 80 serve
as a reference for automatically moving the gate while to turn on and off light
utilize noise (Poor Signal Quality value) in the range of 26-51 as a reference.
Keywords: Neurosky Mindwave Headset, eSense Attantion, Poor Signal Quality
Microcontroller ATMega 32, Arduino Uno, RF 433Mhz, Modul L298
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
xi
xii
xiii
Persetujuan
Lembar pengesahan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2 DASAR TEORI
2.1. Otak
2.2. Gelombang Yang dihasilkan Otak
2.3. Elektroenphahologram (EEG)
2.4. Neurosky Mindwave Headset
2.4.1. Modul TGAM
2.4.2. eSense Attantion (Perhatian)
2.4.3. eSense Meditation (Meditasi)
2.5. Mikrokontroller ATMega 32
2.6. Arduino
2.6.1. Arduino Uno
2.6.1.1. Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno
2.6.1.2. Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
2.6.1.3. Peta Memori Arduino Uno
2.6.1.4. Memori Program
2.6.1.5. Memori Data
2.6.1.6. Memori Data EEPROM
2.7. Wireless
2.8. Transmisi Sinyal Radio
2.9. RF 433 MHz
2.9.1. Prinsip Kerja RF 433 MHz
2.9.1.1. Recaiver RF 433 MHz
2.9.1.2. Transmiter RF 433 MHz
4
4
4
5
6
7
9
10
11
15
16
16
18
19
19
19
20
20
22
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
2.10. Relay
2.11. Modul Driver Motor DC IC L298N
2.12. Motor DC
2.13. Buzzer
2.14. Bahasa Pemrograman
2.14.1. Bahasa Pemrograman Arduino
2.14.2. Struktur
2.14.3. Konstanta
2.14.4 Fungsi Masukan dan Keluaran Digital
25
26
29
30
31
31
31
32
33
BAB 3 METODE PENELIAN
3.1. Diagram Blok Cara Kerja Alat
3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega 32
3.3. Rangkaian Neurosky Mindwave Headset
3.4. Rangkaian RF 433 MHz
3.5. Rangkaian Modul Driver Motor DC L298
3.6. Rangkaian Driver Relay Lampu DC
3.7. Rangkaian Buzzer
3.8. Diagram Alir Pemrograman
3.8.1. Diagram Alir Pemrograman Penerima
3.8.2. Diagram Alir Pemrograman Pengirim
35
35
36
37
38
39
40
41
42
42
43
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Rangkaian Mokrokontroller ATMega 32
4.2. Pengujian Neurosky Mindwave Headset
4.3. Pengujian Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Biasa (Netral)
4.4. Pengujian Keluaran eSense Attantion untuk menggerakkan
Gerbang
4.5. Pengujian Keluaran Poor Signal Quality Untuk Mengendaliak
Lampu
4.6. Pengujian RF 433 MHz.
4.7. Pengujian Driver Relay
4.8. Pengujian Driver Motor DC
4.9. Pengujian Buzzer
4.10. Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan
44
44
45
46
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
57
57
57
DAFTAR PUSTAKA
58
LAMPIRAN
60
48
51
41
54
55
55
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
Judul
Halaman
Spesifikasi Modul TGAM
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port B, Atmega32
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port C, Atmega32
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port D, Atmega32
Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Netral
Nilai eSense Attantion Pada Saat Keadaan Fokus
Nilai Poor Signal Quality Pada Saat Mengangkat Alis
Hasil Pengujian Driver Motor L298
Hasil Pengujian Driver Motor L298
Hasil Pengujian Secara Keseluruhan
8
14
14
15
47
49
51
54
55
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
2.10.
2.11.
2.12.
2.13.
2.14.
2.15.
2.16.
2.17.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9
3.10.
4.1.
4.2.
4.3
4.4.
4.5.
4.6.
Judul
Halaman
Gelombang Alfa
Gelombang Beta, 14-25 Hz.
Gelombang Teta, 4-7 Hz
Gelombang Delta, < 4 Hz
Neurosky Mindwave Headset
Modul Think Gear AM (TGAM)
(A)Konfigurasi Pin Atmega32, (B) Bentuk Atmega32
Blok Diagram Atmega32
Peta Memori Program Atmega 328
Peta Memori Data Atmega 328
RF 433 Mhz
Relay
Modul Driver Motor IC L298
IC L298
Prinsip Gaya Lorentz
Arah Alir Arus
Buzzer
Diagram Blok Cara Kerja Alat
Rangkaian Sistem Minimumatmega 32
Rangkaian Neurosky Mindwave Headset
Rangkaian Receiver RF433 Mhz
Rangkaian Transmiter RF433 Mhz
Rangkaian Modul Driver Motor L298
Rangkaian Driver Relay
Skematik Buzzer
Diagram Alir Pemrogramam Penerima
Diagram Alir Pemrogramam Pengirim
Pengujian Mikrokontroller Menggunakan ProgISP
Pemasangan Neurosky Mindwave Headset
Hasil Pembacaan Neurosky Mindwave Headset
Grafik Nilai Attantion Pada Keadaan Netral
Grafik Nilai Attantion Pada Saat Fokus
Skematik Pengiriman Data
4
4
4
4
6
7
11
13
19
20
24
26
26
27
29
30
30
35
37
38
38
39
40
40
41
42
43
44
45
46
47
48
48
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
EEG
TGAM
TGAT
EEPROM
RF
UART
SPDT
ASK
AC
DC
IC
TTL
ADC
USART
ALU
CISC
PWM
ENA
ENB
TTL
ISP
LED
TWI
I2C
USB
= Elektroencephalogram
= Think Gear AM
= Thai General Aviation Technology
= Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
= Radio Frekuensi
= Universal Asynchronous Receiver/Transmiter
= Single Pole Double Throw
= Amplitudor Shift keying
= Alternating Current
= Direct Current
= Integrated Circuit
= Transistor-Transistor Logic
= Analog to Digital Converter
= Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmiter
= Arithmetic logic unit
= Complex Instruction-Set Computer
= Pulse Width Modulation
= Enable A
= Enable B
= Transistor-Transistor Logic
= In System Programming
= Light Emiting Diode
= Two Wire Interface
= Inter Integrated Circuit
= Universal Serial Bus
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Judul
Halaman
Rangkaian keseluruhan pengirim
Rangkaian keseluruhan penerima
Kode Program Pengirim Sinyal
Kode Program Penerima Sinyal
Gambar alat penerima tampak depan dan belakang
Gambar alat pengirim sinyal
61
62
63
65
67
68
Universitas Sumatera Utara
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
MUHAMMAD IQBAL
120801032
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN
NEUROSKY MINDWAVE HEADSET
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
MUHAMMAD IQBAL
120801032
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Pengendali Lampu dan
cGerbang ssOtomatisjTanpa Kebel
cMenggunakan Neurosky bnMindwave mHeadset
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Muhammad Iqbal
: 120801032
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc
angin,M.Eng.Sc
NIP. 196006031986011002
Pembimbing 1,
Dr. Bisman PeranginNIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KEBEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan
ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2016
MUHAMMAD IQBAL
120801032
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil „alamiin, segala puji dan syukur kepada AllahSubhanahu wa Ta‟ala
yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan
skripsi ini dengan judul
“ Perancangan Alat Pengendali Lampu Dan Gerbang
Otomatis Tanpa Kebel Menggunakan Neurosky Mindwave Headset “
sesuai
dengan waktu yang di tetapkan. Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah,
Muhammad SAW semoga kita mendapatkan syafa‟atnya di kemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis menyampaikan rasa hormat dan
terimakasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, semangat dan
petunjuk yang sangat berarti dan berharga bagi penulis untuk menyelesaikan
skripsi ini. oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Terkhusus kepada Ayahanda Muhammad Mansyur dan Ibunda Sri Wahyuni
terima kasih yang sebesar-besarnya atas kasih sayang, kepercayaan dan
motivasinya sampai penulisan skripsi ini selesai. Juga kepada kakak, abang
dan adikku tercinta Annisa Septia S.Pd.I, Wanda Prandani S.Pd, Nazwa
atasya yang memberikan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc. sebagai dosen pembimbing
pertama yang telah berkontribusi meluangkan waktunya dalam pemeriksaan
isi, analisis data, pembahasan pada skripsi ini. Terimakasih juga atas masukanmasukan dan ilmu yang telah beliau berikan semasa kuliah.
3. Bapak Drs.Takdir Tamba M.Eng.Sc sebagai dosen pembimbing kedua yang
telah memberikan masukan dan ilmu kepada penulis
4. Bulek Sri Kurniati S.pd M.si
yang telah memberikan motivasi kepada
penulis dan tempat tinggal. Juga kepada kakak dr. Inayanti Ginting yang
sedang berjuang mengambil spesialis paru yang telah memberikan semangat
kepada penulis.
5. Teman-teman seperjuangan Muhammad Balian, Fatimah Marwa Nst, Eva
Wahyuni Hrp, Devi Handayani Safitri, Indah Riani, Mona Santia, Dina
Universitas Sumatera Utara
Anggarini dan temen-teman angkatan 2012 lainnya yang memberikan
semangat kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa penulisan Skripsi ini masih jauh dari sempurna karena
keterbatasan pengetahuan dan ilmu yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran- saran dari pembaca untuk menyempurnakan skripsi ini.
Kiranya Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALIAN LAMPU DAN GERBANG
OTOMATIS TANPA KABEL MENGGUNAKAN NEUROSKY MINDWAVE
HEADSET
ABSTRAK
Telah dirancang sebuah alat pengendali lampu dan gerbang otomatis
menggunakan Neurosky Headset Mindwave. Alat ini terdiri dari 2 sistem, sistem
pertama menggunakan arduino uno sebagai pengendalinya sementara pada sistem
kedua menggunakan ATMega 32A dengan pengiriman data dari sistem pertama
ke sistem kedua mengunakan Modul RF 433 MHz. Pada sistem penerima tediri
dari Neurosky Mindwave Headset yang dapat membaca gelombang listrik yang
dikeluarkan oleh otak dengan 10 data keluaran, buzzer sebagai penanda bahwa
sensor telah benar dipasang pada kepala dan transmitter RF 433Mhz sebagai
pengirim data. Pada sistem penerima terdiri dari driver relay untuk mengatur
lampu dan modul L298 sebagai driver motor DC. Data keluaran headset yang
digunakan sebagai parameter untuk mengendalikan lampu dan gerbang otomatis
adalah eSense Attention dan Poor Signal Quality. Nilai eSense attantion diatas 80
dijadikan sebagai acuan untuk menggerakkan gerbang secara otomatis sementara
untuk menghidupkan dan mematikan lampu memanfaatkan noise ( nilai Poor
Signal Quality) pada range 26-51 untuk dijadikan acuan.
Kata kunci: Neurosky Mindwave Headset, eSense Attantion, Poor Signal Quality
Mikrokontroler ATMega 32, Arduino Uno, RF 433Mhz, Modul L298
Universitas Sumatera Utara
DESIGN LAMP CONTROL AND NIRCABLE OUTOMATIC GATE WITH
NEUROSKY MAINDWAVE HEADSET
ABSTRACT
Has been designed a tools to control the lights and automatic gate using
NeuroSky Mindwave Headset. This tool consists of two systems, the system uses
arduino uno first as a controller while the second system using ATMega 32A with
the delivery of data from the first system to the second system using RF module
433 MHz. The receiver systems consist of Neurosky Mindwave Headset that can
read the electrical waves secreted by the brain with 10 data output, buzzer as a
marker that the sensor has been properly mounted on the head and the RF
transmitter 433Mhz as a data sender. In the receiving system consists of a relay
driver to set the light and L298 as motor driver module output DC. Data headset
is used as a parameter for controlling light and automatic gate are eSense
Attention and Poor Signal Quality. The value of eSense attantion above 80 serve
as a reference for automatically moving the gate while to turn on and off light
utilize noise (Poor Signal Quality value) in the range of 26-51 as a reference.
Keywords: Neurosky Mindwave Headset, eSense Attantion, Poor Signal Quality
Microcontroller ATMega 32, Arduino Uno, RF 433Mhz, Modul L298
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
xi
xii
xiii
Persetujuan
Lembar pengesahan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2 DASAR TEORI
2.1. Otak
2.2. Gelombang Yang dihasilkan Otak
2.3. Elektroenphahologram (EEG)
2.4. Neurosky Mindwave Headset
2.4.1. Modul TGAM
2.4.2. eSense Attantion (Perhatian)
2.4.3. eSense Meditation (Meditasi)
2.5. Mikrokontroller ATMega 32
2.6. Arduino
2.6.1. Arduino Uno
2.6.1.1. Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno
2.6.1.2. Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
2.6.1.3. Peta Memori Arduino Uno
2.6.1.4. Memori Program
2.6.1.5. Memori Data
2.6.1.6. Memori Data EEPROM
2.7. Wireless
2.8. Transmisi Sinyal Radio
2.9. RF 433 MHz
2.9.1. Prinsip Kerja RF 433 MHz
2.9.1.1. Recaiver RF 433 MHz
2.9.1.2. Transmiter RF 433 MHz
4
4
4
5
6
7
9
10
11
15
16
16
18
19
19
19
20
20
22
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
2.10. Relay
2.11. Modul Driver Motor DC IC L298N
2.12. Motor DC
2.13. Buzzer
2.14. Bahasa Pemrograman
2.14.1. Bahasa Pemrograman Arduino
2.14.2. Struktur
2.14.3. Konstanta
2.14.4 Fungsi Masukan dan Keluaran Digital
25
26
29
30
31
31
31
32
33
BAB 3 METODE PENELIAN
3.1. Diagram Blok Cara Kerja Alat
3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega 32
3.3. Rangkaian Neurosky Mindwave Headset
3.4. Rangkaian RF 433 MHz
3.5. Rangkaian Modul Driver Motor DC L298
3.6. Rangkaian Driver Relay Lampu DC
3.7. Rangkaian Buzzer
3.8. Diagram Alir Pemrograman
3.8.1. Diagram Alir Pemrograman Penerima
3.8.2. Diagram Alir Pemrograman Pengirim
35
35
36
37
38
39
40
41
42
42
43
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Rangkaian Mokrokontroller ATMega 32
4.2. Pengujian Neurosky Mindwave Headset
4.3. Pengujian Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Biasa (Netral)
4.4. Pengujian Keluaran eSense Attantion untuk menggerakkan
Gerbang
4.5. Pengujian Keluaran Poor Signal Quality Untuk Mengendaliak
Lampu
4.6. Pengujian RF 433 MHz.
4.7. Pengujian Driver Relay
4.8. Pengujian Driver Motor DC
4.9. Pengujian Buzzer
4.10. Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan
44
44
45
46
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
57
57
57
DAFTAR PUSTAKA
58
LAMPIRAN
60
48
51
41
54
55
55
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
Judul
Halaman
Spesifikasi Modul TGAM
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port B, Atmega32
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port C, Atmega32
Fungsi-Fungsi Yang Dimiliki Port D, Atmega32
Nilai eSense Attantion Pada Keadaan Netral
Nilai eSense Attantion Pada Saat Keadaan Fokus
Nilai Poor Signal Quality Pada Saat Mengangkat Alis
Hasil Pengujian Driver Motor L298
Hasil Pengujian Driver Motor L298
Hasil Pengujian Secara Keseluruhan
8
14
14
15
47
49
51
54
55
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
2.10.
2.11.
2.12.
2.13.
2.14.
2.15.
2.16.
2.17.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9
3.10.
4.1.
4.2.
4.3
4.4.
4.5.
4.6.
Judul
Halaman
Gelombang Alfa
Gelombang Beta, 14-25 Hz.
Gelombang Teta, 4-7 Hz
Gelombang Delta, < 4 Hz
Neurosky Mindwave Headset
Modul Think Gear AM (TGAM)
(A)Konfigurasi Pin Atmega32, (B) Bentuk Atmega32
Blok Diagram Atmega32
Peta Memori Program Atmega 328
Peta Memori Data Atmega 328
RF 433 Mhz
Relay
Modul Driver Motor IC L298
IC L298
Prinsip Gaya Lorentz
Arah Alir Arus
Buzzer
Diagram Blok Cara Kerja Alat
Rangkaian Sistem Minimumatmega 32
Rangkaian Neurosky Mindwave Headset
Rangkaian Receiver RF433 Mhz
Rangkaian Transmiter RF433 Mhz
Rangkaian Modul Driver Motor L298
Rangkaian Driver Relay
Skematik Buzzer
Diagram Alir Pemrogramam Penerima
Diagram Alir Pemrogramam Pengirim
Pengujian Mikrokontroller Menggunakan ProgISP
Pemasangan Neurosky Mindwave Headset
Hasil Pembacaan Neurosky Mindwave Headset
Grafik Nilai Attantion Pada Keadaan Netral
Grafik Nilai Attantion Pada Saat Fokus
Skematik Pengiriman Data
4
4
4
4
6
7
11
13
19
20
24
26
26
27
29
30
30
35
37
38
38
39
40
40
41
42
43
44
45
46
47
48
48
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
EEG
TGAM
TGAT
EEPROM
RF
UART
SPDT
ASK
AC
DC
IC
TTL
ADC
USART
ALU
CISC
PWM
ENA
ENB
TTL
ISP
LED
TWI
I2C
USB
= Elektroencephalogram
= Think Gear AM
= Thai General Aviation Technology
= Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
= Radio Frekuensi
= Universal Asynchronous Receiver/Transmiter
= Single Pole Double Throw
= Amplitudor Shift keying
= Alternating Current
= Direct Current
= Integrated Circuit
= Transistor-Transistor Logic
= Analog to Digital Converter
= Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmiter
= Arithmetic logic unit
= Complex Instruction-Set Computer
= Pulse Width Modulation
= Enable A
= Enable B
= Transistor-Transistor Logic
= In System Programming
= Light Emiting Diode
= Two Wire Interface
= Inter Integrated Circuit
= Universal Serial Bus
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Judul
Halaman
Rangkaian keseluruhan pengirim
Rangkaian keseluruhan penerima
Kode Program Pengirim Sinyal
Kode Program Penerima Sinyal
Gambar alat penerima tampak depan dan belakang
Gambar alat pengirim sinyal
61
62
63
65
67
68
Universitas Sumatera Utara