Komputika: Jurnal Sistem Komputer Vol.
No.
Oktober 2017, hlm.
75 - 83
DOI: 10.
34010/komputika.
ISSN: 2252-9039
Perancangan dan Implementasi Iqra Braille Elektronik Berbasis Mikrokontroler dan Android Design and Implemetation of Electronic Iqra Braille Based on Microcontroller and Android Hidayat1*.
B al Amin2 .
Program Studi Teknik Komputer.
Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.
Universitas Komputer Indonesia Jl.
Dipati Ukur No.
112 Ae 116.
Bandung.
Indonesia 40132 .
Program Studi Sistem Komputer.
Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.
Universitas Komputer Indonesia Jl.
Dipati Ukur No.
112 Ae 116.
Bandung.
Indonesia 40132 *email: hidayat@email.
ABSTRACT Ae Braille codes are letters that are known by blind people to be able to obtain information through books including the Qur'an.
The availability of media to learn to read the Qur'an in Braille code for blind people is very In addition, the availability of teachers of the Koran for the blind is very limited because not many people can see normally who understands the Qur'anic letters in Braille code, so it is necessary to design and implement an Iqra Electronic Braille device to facilitate the reading process.
the Qur'an in Braille code for blind people.
One of the Koran learning methods applied in this design is the Iqra method.
This device consists of two parts, namely a device for teachers / instructors in the form of an android application and a device for students / blind people who will learn in the form of electronic devices Braille cell viewers using piezoelectric mechanics.
Communication between the Teacher's device and the Student's device uses wireless communication media, namely Bluetooth.
The Iqra electronic device for the visually impaired is expected to facilitate teachers to teach blind people to read the Qur'an in the Braille code using the Iqra method as an effort to reduce the illiteracy of the Qur'an, especially blind people.
Keywords Ae Iqra Braille Electronic.
Braille codes.
Android.
Blind People.
ABSTRAK Ae Kode-kode braille merupakan huruf-huruf yang dikenal oleh penyandang tunanetra untuk dapat memperoleh informasi melalui buku termasuk al-QurAoan.
Ketersediaan media untuk belajar membaca al-QurAoan dalam kode Braille bagi penyandang tunanetra sangatlah terbatas.
Selain itu, ketersediaan pengajar al-Qur'an bagi tunanetra pun sangat terbatas karena tidak banyak orang yang dapat melihat secara normal yang memahami huruf al-QurAoan dalam kode Braille, sehingga perlu merancang dan mengimplementasikan perangkat Iqra Braille Elektronik untuk memudahkan proses belajar membaca al-QurAoan dalam kode Braille bagi penyandang tunanetra.
Salah satu metoda belajar al-Qur'an yang diterapkan pada perancangan ini adalah metoda Iqra.
Perangkat ini terdiri dari dua bagian, yaitu perangkat bagi guru/pengajar berupa aplikasi android dan perangkat bagi murid/penyandang tunanetra yang akan belajar berupa perangkat elektronik penampil sel Braille menggunakan mekanik piezoelectric.
Komunikasi antara perangkat Guru dan perangkat Murid menggunakan media komunikasi wireless, yaitu Bluetooth.
Perangkat Iqra elektronik bagi tunanetra ini diharapkan dapat memudahkan pengajar untuk mengajari penyandang tunanetra membaca al-QurAoan dalam kode Braille menggunakan metoda Iqra sebagai upaya mengurangi buta huruf al-QurAoan khususnya penyandang tunanetra.
Kata kunci: Iqra Braille Elektronik, kode Braille.
Android.
Penyandang Tunanetra.
PENDAHULUAN
Al-QurAoan merupakan kitab suci pemeluk agama Islam dan menjadi pedoman untuk menjalankan kehidupannya di dunia.
Oleh karenanya, setiap muslim, tak terkecuali penyandang tunanetra, wajib dapat membaca, memahami serta mengamalkan alQurAoan dalam kehidupan sehari-hari.
Besarnya manfaat dalam memahami dan mengamalkan alQurAoan disebutkan dalam beberapa penelitian, yaitu al-QurAoan dapat menjadi alat untuk mengatasi stres dan menenangkan pikiran dan juga meningkatkan Tersedia di https://ojs.
id/index.
php/komputika Copyright A 2017.
Komputika: Jurnal Sistem Komputer.
ISSN: 2252-9039 Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 Gambar 1.
Diagram blok perangkat keras.
prestasi belajar .
, .
, .
Pada umumnya, tahapan awal seseorang untuk al-QurAoan pembelajaran Iqra.
Namun, perangkat pembelajaran Iqra bagi penyandang tunanetra sangat terbatas.
Oleh karena itu, diperlukan Iqra braille bagi penyandang tunanetra sebagai langkah awal untuk al-QurAoan.
Pada kenyataannya, dalam kehidupan sehari-hari guru mengaji yang khusus mengajar murid penyandang tunanetra sangat terbatas, sehingga akan ditemui kendala dalam kegiatan belajar mengajar Iqra braille.
Masalah lain adalah ketika seorang guru Iqra belum memahami huruf Iqra braille yang akan diajarkan kepada murid penyandang tunanetra, sehingga dibutuhkan sebuah perangkat atau alat yang dapat membantu proses kegiatan belajar mengajar antara guru dan murid penyandang tunanetra dalam mempelajari Iqra braille.
Pada penelitian yang akan dilakukan merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya, yaitu perancangan perangkat al-QurAoan braille elektronik yang dimaksudkan untuk mengatasi terbatasnya kesediaan al-QurAoan braille cetak.
Pada penelitian pengembangan ini difokuskan pada muatan materi Iqra.
dengan mengikuti pedoman penulisan alQurAoan Braille yang dikeluarkan oleh Departemen Agama dan Lajnah Pentashihan Mushaf al-QurAoan.
Penjelasan diagram blok keseluruhan sistem adalah sebagai berikut:
Smartphone/Tablet, berfungsi sebagai masukan kalimat Iqra dengan menggunakan program berbasis android.
Bluetooth.
, berfungsi sebagai media transmisi data serial yang menghubungkan antara device guru dan device murid.
Mikrokontroler ATMega 2560.
, berfungsi untuk memproses data, yaitu berupa fungsi logika dan Mikrokontroler ATMega memproses data masukan dari smartphone untuk diolah dan dikirim ke rangkaian shift register dan modul audio.
Button Pandu/Uji, berfungsi untuk memilih mode pandu bila perangkat ingin mengeluarkan suara untuk memandu, dan mode uji bila perangkat digunakan untuk menguji santri .
anpa suar.
Memori TF Card, berfungsi sebagai media .
mendukung kinerja modul audio.
Modul Audio DFR0299.
, berfungsi sebagai modul audio mp3 yang akan menjalankan file yang tersimpan di memori tf card.
Mini Amplifier, berfungsi untuk mengubah sinyal input dengan amplitude rendah menjadi output dengan amplituda yang lebih tinggi dengan frekuensi Speaker, berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi frekuensi audio .
inyal suar.
yang dapat didengar oleh telinga manusia.
Shift Register.
, sebagai perangkat untuk menggeser data dari sel pertama hingga sel ke dua puluh dan berfungsi sebagai konverter data serial menjadi data paralel (Serial In Paralel Ou.
untuk mengaktifkan piezolektric braille cell.
Piezoelektrik Braille Display.
, berfungsi sebagai aktuator untuk diraba oleh murid
METODE DAN BAHAN
Metoda perancangan yang dilakukan adalah metoda eksperimental.
Perancangan yang dilakukan terdiri dari perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.
Perancangan Perangkat Keras Perancangan perangkat keras berisi perancangan keseluruhan sistem.
Gambar 1 adalah diagram blok perangkat keras keseluruhan sistem.
Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 tunanetra yang merupakan representasi dari karakter braille hijaiyah.
Ketika tegangan 150VDC diterapkan untuk setiap pin dot braille sel, bimorphs piezoelektrik dalam braille sel akan membungkuk dan membuat titik turun .
Saat tegangan 0V diterapkan, maka sebaliknya.
Beberapa karakter Braille dapat dibentuk dengan menerapkan cara kerja ini.
Piezoelektrik Braille Cell Piezoelektrik Braille Cell merupakan satu kesatuan dari karakter braille yang dapat ditampilkan sesuai atau tergantung pada masukan perintah.
Piezoelektrik Braille Cell terdiri dari bimorphs piezoelektrik, dan dot atau titik putih sebagai aktuator dalam hal ini digunakan sebagai tanda sentuh bagi tunanetra.
Setiap sel memiliki delapan titik dalam array 4x2 persegi panjang yang dikendalikan oleh bimorph Piezoelektrik braille cell memerlukan tegangan sekitar 150 VDC pada setiap sel braille, dimana didalamnya terdapat 10 pin seperti yang ditunjukkan di Gambar 2.
Gambar 2.
Piezoelektrik Braille cell.
Gambar 3.
Rangkaian konfigurasi modul audio DFR0299 Gambar 4.
Skema rangkaian shift register Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 Modul Audio Modul audio yang digunakan adalah DFR0299.
Modul audio digunakan untuk mengambil data audio berformat mp3 pada memori TF Card dan mengirimkannya pada modul amplifier.
Agar modul audio dapat menjalankan fungsinya maka diperlukan perintah berupa kode program.
Kode program yang diterima oleh modul audio dikirim oleh mikrokontroler melalui pengiriman data secara serial melalui pin 3 sebagai penerima (RX) dan pin 4 sebagai pengirim (TX).
Gambar 3 adalah skematik rangkaian modul audio DFR0299.
Tampilan halaman, indikator menunjukan halaman yang sedang dipilih atau aktif.
Button next, untuk pindah ke halaman Button hapus, untuk menghapus tampilan Button kirim, untuk mengirim kalimah yang diajarkan ke perangkat braille yang otomatis dikonversi kedalam biner dan mengirimnya berupa string ke mikrokontroler.
Diagram Alir Program Android Diagram alir pada program Android ditampilkan pada gambar 6.
Shift Register Rangkaian shift register berfungsi untuk mengeser data dari sel pertama hingga sel ke dua puluh dan sebagai rangkaian serial in parallel out karena data yang diterima mikrokontroler adalah serial sedangkan alat harus memberikan data paralel pada modul piezoelektric braille display, sehingga rangkaian ini berfungsi sebagai media yang menjembatani antara rangkaian piezoelektrik dan mikrokontroler.
Tampilan antarmuka pada android ditampilkan pada gambar 5.
Penjelasan masing-masing bagian pada gambar 5 adalah sebagai berikut:
Tampilan monitoring braille, yaitu hasil yang muncul ketika bacaan Iqra pada program android berhasil dikirim ke mikrokontroler, yang berfungsi untuk mencocokkan hasil pada piezoelektrik dengan aplikasi android.
Button kalimah hijaiyah, button tombol untuk memilih kalimah yang ingin diajarkan pada murid/santri.
Button exit, untuk keluar dari aplikasi.
Button suara, untuk mengaktifkan atau menonaktifkan output suara.
Button back, untuk kembali ke halaman Gambar 6.
Diagram alir program android .
evice gur.
Penjelasan diagram alir pada gambar 7, terdapat Gambar 5.
Tampilan program android.
Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 pada tabel 1.
Tabel 1.
Keterangan diagram alir Android No.
Keterangan Mulai.
Pemilihan menu iqra braille elektronik Memeriksa pemilihan menu Menghubungkan dengan bluetooth yang tersedia, dalam hal ini bluetooth dari device murid .
Pemilihan menu kalimah iqra yang ingin Memeriksa pemilihan kalimah iqra yang ingin Mengirimkan kalimah, kalimah sudah dirubah menjadi bilangan biner yang dikirim ke mikrokontroler dalam bentuk string Kembali memilih kalimah bila ingin melanjutkan Selesai 3 Diagram Alir Perangkat Braille Diagram alir pada program yang ditanamkan pada Mikrokontroler ditampilkan pada gambar 7.
Penjelasan diagram alir pada gambar 7 ditunjukkan pada tabel 2.
Tabel 2.
Keterangan diagram alir perangkat keras .
evice muri.
Keterangan Mulai.
Inisialisasi serial port dan kondisi awal alat.
Memeriksa kondisi, apakah data dari aplikasi App Inventor berhasil diterima oleh mikrokontroler atau tidak.
Jika ya, maka berlanjut ke (D), namun jika data tidak diterima, maka kembali ke proses inisialisasi program mikro- kontroler.
Proses membaca data yang diterima oleh mikrokontroler dari program App Inventor, berupa karakter biner.
Proses perbandingan data, antara bilangan biner dan desimal, untuk selajutnya dikirim ke IC shift register 74HC595.
Mengirim data ke modul Mp3 (Dfr0.
Ambil data mp3 dari Tf Card ekternal Output suara ayat atau kalimat sesuai dengan perintah yang dikirim Proses inisialisasi pin IC74HC595 (Latch,Data,Cloc.
oleh mikrokontroler.
Proses mengirim bilangan desimal dari mikrokontroler ke driver IC shift register 74HC595.
Terjadi proses pergeseran data di IC shift register 74HC595.
Shift register yang digunakan adalah SIPO (Serial In Parallel Ou.
dimana masukan data serial berupa bilangan desimal dan keluarannya secara paralel adalah nyala lampu LED.
Ouput (Piezoelektrik Akti.
Selesai.
Gambar 7.
Diagram alir perangkat keras braille HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam pengujian dan analisis ini, akan menguji dan menganalisis sistem alat yang telah dirancang bangun, dimana alat ini terdiri dari dua bagian yaitu perangkat keras dan perangkat lunak.
Dari alat tersebut telah dilakukan pengujian sehingga didapatkan sebuah data dan analisis.
Pengujian Program Android Pengujian Pemilihan Menu Pengujian pengujian fungsionalitas untuk menampilkan cara memilih menu iqra pada aplikasi yang mengarahkan Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 Pengujian Fungsi Tombol Hapus Tombol Hapus memiliki dua fungsi, yaitu untuk menghapus teks yang ada pada indicator android dan untuk mereset pin piezoelektrik yang ada pada perangkat braille (Hardwar.
Ketika isi data textbox dan isi data mikrokontroler pada perangkat braille dalam keadaan kosong, kemudian tombol AuclearAy ditekan maka hasilnya pada indikator android maupun sel piezoelektrik tetap kosong karena tidak ada data yang dihapus.
Berbeda halnya pada pengujian kedua, pada saat data pada indikator android dan data pada mikrokontroler .
erangkat braill.
dalam keadaan terisi oleh data, maka hasil yang didapatkan ketika tombol AuclearAy ditekan adalah indikator keadaannya reset dari yang sebelumnya berisi data, kemudian keadaan hardware display braille reset pula dari yang sebelumnya menyala.
Hasil pengujian tombol hapus ditunjukkan pada tabel 6.
Berdasarkan hasil pengujian, tombol hapus dapat berfungsi dengan pada masing-masing materi Iqra.
Hasil pengujian pemilihan menu ditunjukkan pada tabel 3.
Berdasarkan hasil pengujian, pemilihan menu yang dibuat telah berfungsi dengan baik.
Pengujian Tombol Navigasi Pengujian fungsi tombol navigasi merupakan pengujian fungsionalitas untuk menampilkan atau memindahkan halaman pada setiap Iqra yang dipilih pada aplikasi.
Hasil pengujian tombol navigasi ditunjukkan pada tabel 4.
Berdasarkan hasil pengujian, sistem navigasi dapat berfungsi dengan Pengujian Komunikasi Bluetooth Pengujian komunikasi bluetooth merupakan pengujian fungsionalitas untuk menampilkan bluetooth yang tersedia pada aplikasi yang untuk dihubungkan dengan perangkat keras .
evice Hasil pengujian komunikasi Bluetooth ditunjukkan pada tabel 5.
Berdasarkan hasil pengujian, komunikasi Bluetooth dapat dapat berfungsi dengan baik.
Tabel 3.
Pengujian pemilihan menu Masukan Button menu Iqra 1 sampai 6 Kasus dan hasil uji .
ata norma.
Yang Diharapkan Pengamatan Menampilkan halaman iqra yang Halaman iqra yang dipilih dan dipilih dan pilihan bluetooth Bluetooth ditampilkan Kasus dan hasil uji .
ata sala.
Simpulan [A.
Berhasil [ ] Gagal Selain button Tetap pada halaman utama [A.
Berhasil [ ] Gagal Tetap pada halaman utama Tabel 4.
Pengujian tombol navigasi Data Masukan Button next atau Button lain Kasus dan hasil uji .
ata norma.
Yang Diharapkan Pengamatan Menampilkan halaman iqra yang halaman iqra yang dipilih Kasus dan hasil uji .
ata sala.
Tetap pada halaman yang sama Tetap pada halaman yang sama Kesimpulan [A.
Berhasil [ ] Gagal [A.
Berhasil [ ] Gagal Tabel 5.
Pengujian komunikasi Bluetooth
Data Masukan Bluetooth
30:14:29:04 HC-06
Bluetooth lain Kasus dan hasil uji .
ata norma.
Yang Diharapkan Pengamatan Menampilkan halaman konten iqra Menampilkan halaman konten iqra Kasus dan hasil uji .
ata sala.
Error 515 (Pairing Erro.
Error 515 (Pairing Erro.
Kesimpulan [A.
Berhasil [ ] Gagal [A.
Berhasil [ ] Gagal Tabel 6.
Hasil pengujian fungsi tombol hapus Isi indikator Isi data Mikro kontrol Kosong Berisi Ketika tombol hapus ditekan Monitoring Braille di android Hardware Mati nyala ke mati nyala ke mati Status Berhasil Berhasil Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 Pengujian Masukan dan Keluaran Perangkat Iqra Braille Pada pengujian ini input data berupa bacaan Iqra pada program Android dan output berupa bacaan Iqra braille dapat dilihat pada modul braille, dan untuk memonitor output bacaan Iqra braille dapat dilihat pada monitoring braille yang terdapat pada program Android, seperti pada gambar 8.
pengujian jarak maksimal untuk mengirim data.
Tabel 8 merupakan pengujian jarak pengiriman data.
Tabel 8.
Pengujian Jarak Pengiriman Data Jarak Keterangan 1 meter Berhasil 2 meter Berhasil 3 meter Berhasil 4 meter Berhasil 5 meter Berhasil 6 meter Berhasil 7 meter Berhasil 8 meter Berhasil 9 meter Berhasil 10 meter Gagal Gambar 8.
Tampilan indikator braille pada program Android Hasil pengujian pengujian masukan dan keluaran Iqra ditunjukkan pada tabel 7.
Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 8.
Bluetooth yang digunakan hanya dapat bekerja pada jarak sampai sekitar 9 meter.
Pengujian tersebut dilakukan tanpa ada gangguan, sehingga bila terhalang banyak tembok akan mempengaruhi jarak.
Tabel 7.
Hasil pengujian masukan dan keluaran Iqra Masukan a Aa aA a aA aIA a AaEA aCaA aACa Tampilan .
Iqra Braille pada program Android Hasil Valid Valid Valid a aCA Valid aEa aNA Valid a aA a a a aA a AOaA a AA aa AA aCaA Valid Pengujian Hardware Pengujian hardware iqra braille dilakukan untuk menunjukkan keakuratan dari rangkaian dalam menampilkan setiap sel piezoelektrik yang diharapkan sesuai dengan tulisan iqra braille yang sebelumnya sudah disusun dan dirancang.
Selain itu, pengujian dilakukan pula pada parameter lainnya, yaitu suara ayat yang keluar setiap materi iqra dipilih/dikirim.
Bentuk aktuator perangkat braille diperlihatkan pada gambar 10.
Valid a a a aOA a AA a a AEa aA Valid Valid Valid Valid Gambar 10.
Aktuator Display Braille Cell Valid Hasil pengujian aktuator braille dan suara pada perangkat keras ditunjukkan pada tabel 9.
Materi Iqra yang ditampilkan pada tabel 9 adalah materi Iqra 3.
Pada pengujian iqra 3 dari 27 materi yang ada seluruh pengujian aktuator braille valid/sesuai dengan tulisan iqra braille yang disusun dan keberhasilan sebesar = x 100% = 93%.
Selain itu, pada pengujian suara, seluruh materi iqra 3 yang ditampilkan dapat terlantunkan dengan baik sehingga memiliki persentase keberhasilan sebesar = x 100% =100%.
Tabel 7, menampilkan sebuah pengujian terhadap data masukan Iqra yang diambil dari aplikasi android iqra braille sebanyak 12 buah dari 30 buah data yang ada, dan 29 keluaran Iqra braille pada program android sesuai/valid dengan tulisan iqra braille yang disusun dan direncanakan.
Berdasarkan hasil pengujian terhadap seluruh materi Iqra, maka data hasil pengujian tersebut mempunyai persentase keberhasilan sebesar = x 100% = 96%.
Pengujian Jarak Pengiriman Data Sistem ini menggunakan media transmisi bluetooth dalam melakukan pengiriman data karakter huruf hijaiyah maka perlu dilakukan Hidayat & B Al Amin Komputika.
Vol.
No.
Oktober 2017 Tabel 9.
Hasil Pengujian Keluaran Pada Hardware Masukan Iqra Keluaran Iqra braille pada Perangkat Keras (Piezoelektri.
Pengujian Braille Suara
a a a Valid
Valid
aA aIA
a AaEA
Valid
Valid
aCaA
Valid
Valid
aACa
Valid
Valid
a a a aOA
a AA
Valid
Valid
a a AEa aA
Valid
Valid
Valid
Valid
A aAEa aNA
Valid
Valid
a aA
a a Valid
Valid
a aA
a AOaA
Valid
Valid
KESIMPULAN
Langkah selanjutnya yang akan dilakukan adalah pembelajaran Iqra pada penyandang tunanetra.
Selain itu, dapat pula dilakukan pengembangan dengan menambahkan metoda lainnya, sehingga memberikan pilihan bagi guru dan siswa dalam belajar membaca al-QurAoan.
Perangkat Iqra Braille Elektronik yang terdiri dari Perangkat Lunak (Androi.
dan Perangkat Keras merupakan perangkat yang diharapkan dalam membantu memudahkan dalam pembelajaran Iqra bagi penyandang tunanetra.
Hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa rancangan dan imlementasi perangkat yang telah dibuat dapat berfungsi dengan baik.
Hal ini berdasarkan hasil pengujian terhadap keduanya, di antaranya:
A Setiap data masukan serta komunikasi datanya dapat diproses dengan baik.
A Hasil keluaran atau indikator Braille pada Perangkat Lunak (Androi.
sudah sesuai standar penulisan huruf braille yang dikeluarkan oleh Mushaf Lajnah Pentafsihan al-QurAoan Braille.
A Hasil keluaran (Braille Displa.
pada Perangkat Keras (Device Muri.
sudah sesuai standar pembacaan/perabaan tunanetra dan dapat terbaca dengan baik.
A Semua kalimat yang dipilih 100% pada perangkat mengeluarkan suara sesuai dengan kalimat yang UCAPAN TERIMA KASIH Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Universitas Komputer Indonesia yang telah memfasilitasi penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA