USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL:

SISTEM PEMANTAU JARAK AMAN MATA DAN WAKTU LAMANYA

MENATAP MONITOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328

DAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT POP-UP WINDOW PADA

MONITOR SEBAGAI PERINGATAN

BIDANG KEGIATAN:

PKM-KARSA CIPTA

Diusulkan oleh:

Doni Kurniawan 10413095 2013

Bayu Pratama 10413111 2013

The Surianto 10413097 2013

STMIK JAKARTA STI&K

JAKARTA

2013

ii

LEMBAR PENGESAHAN

1. Judul Kegiatan : Sistem Pemantau Jarak Aman Mata

Dan Waktu Lamanya Menatap

Monitor Berbasis Mikrokontroller

Atmega 328 Dan Sensor Ultrasonik

Dengan Output Pop-Up Window

Pada Monitor Sebagai Peringatan

2. Bidang Kegiatan : PKM-GT

3. Bidang Ilmu

4. Ketua Pelaksana Kegiatan

: ( ) Kesehatan ( ) Pertanian

( ) MIPA (X) Teknologi

a. Nama Lengkap : Doni Kurniawan

b. NPM : 10413095

c. Program Studi : Sistem Informasi

d. Universitas/Institusi/Politeknik : STMIK Jakarta STI&K

e. Alamat Rumah : Jl. Margaguna Raya No.1

Jakarta Selatan

f. No. Telephone : 085726991437

5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 (dua) orang

6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi

b. NIP : 12.1.307

c. Alamat Rumah dan No. Tel/.HP : Jl, BRI No. 17 Radio Dalam,

Kebayoran Baru,

Jakarta Se Iatan

Jakarta, 23 Oktober 2013

Menyetujui

Ketua Program Studi

Sistem Informasi

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Pipit Arnesia)

NIP. -

(Doni Kurniawan)

NPM. 10413095

Wakil Ketua Bidang Kemahasiswaan

Dosen Pendamping

(Aqwam Rosadi Kardian,SKom.,MM)

NIP. 98.1.007

(M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi)

NIP. 12.1.307

iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL ....................................................................................................i

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

DAFTAR ISI ..................................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... v

DAFTAR TABEL ..........................................................................................................vi

RINGKASAN................................................................................................................vii

BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah............................................................................................. 2

1.3 Tujuan dan Manfaat .......................................................................................... 2

1.4 Luaran ............................................................................................................... 2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 3

2.1 Mikrokontroller ................................................................................................ 3

2.2 Sensor Ultrasonik ............................................................................................. 3

BAB 3 METODE PELAKSANAAN............................................................................. 6

3.1 Studi Literatur ................................................................................................... 6

3.2 Desain ............................................................................................................... 6

iv

3.3 Simulasi ............................................................................................................ 6

3.4 Perancangan Alat .............................................................................................. 6

3.5 Pengujian Alat .................................................................................................. 7

3.6 Pembuatan Laporan .......................................................................................... 8

BAB 4 BIAYA dan JADWAL KEGIATAN ................................................................ 9

4.1 Anggaran Biaya ................................................................................................ 9

4.2 Jadwal Kegiatan................................................................................................ 9

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 10

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik ........................................................................................ 4

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik .................................................................. 5

Gambar 3.1 Diagram blok pemantau jarak aman mata dan waktu lamanya menatap

layar monitor................................................................................................ 7

Gambar 3.2 Diagram Pengerjaan Proyek........................................................................ 8

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya ............................................................................. 9

Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................................... 9

vii

RINGKASAN

Berkembangnya ilmu komputer yang sangat pesat mengakibatkan peningkatan

jumlah pengguna komputer di masyarakat. . Kemampuan komputer sebagai pengolah

data merupakan sarana yang mempermudah pekerjaan, sarana komunikasi, dan

sekaligus sebagai sarana hiburan bagi si pemakai. Penggunaan komputer tergantung

pada jenis dan tujuan si pemakai itu sendiri. Komputer sebagai salah satu produk berteknologi tinggi membawa dampak bagi

kehidupan manusia, kecenderungan pengguna menatap monitor yang terlalu dekat dan

lamaya waktu menatap monitor tanpa mengistirahatkan mata menyebabkan menurunnya

fungsi penglihatan dan kesehatan mata. Pengamanan bagi kesehatan pengguna komputer

Pengamanan bagi pengguna komputer sangatlah penting, untuk itu dibutuhkan suatu

alat yang dapat melakukan pemantauan jarak pandang pengguna secara intensif dan

terus menerus serta peringatan waktu istirahat mata bagi pengguna demi menjaga

produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer itu sendiri

.Permasalahan yang akan dibahas dan diselesaikan dalam pelaksanaan program

ini adalah bagaimana merancang suatu sistem peringatan untuk memantau jarak aman

mata ke layar monitor sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi pengguna yang

menatap monitor sehingga produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer tetap

terjaga secara maksimal

Tujuan yang ingin dicapai adalah terciptanya suatu purwarupa alat pemantau jarak

aman dan waktu lamanya mata menatap monitor yang bisa memberikan peringatan bagi

pengguna dengan jarak menatap monitor terlalu dekat serta peringatan mata untuk

istirahat setelah waktu yang telah diatur dalam sistem, terjaganya kesehatan mata bagi

pengguna komputer, terjaganya produktifitas pengguna.

Metode Pelaksananan demi tercapainya tujuan tersebut adalah dengan melakukan

studi literatur, proses desain, simulasi, perancangan alat, pengujian alat, dan terakhir pembuatan

laporan.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berkembangnya ilmu komputer yang sangat pesat mengakibatkan peningkatan

jumlah pengguna komputer di masyarakat. Kemampuan komputer sebagai pengolah

data merupakan sarana yang mempermudah pekerjaan, sarana komunikasi, dan

sekaligus sebagai sarana hiburan bagi para pengguna komputer. Penggunaan

komputer tergantung pada jenis dan tujuan pengguna itu sendiri.

Komputer sebagai salah satu produk berteknologi tinggi membawa dampak bagi

kehidupan manusia, kecenderungan pengguna menatap monitor yang terlalu dekat

dan lamaya waktu menatap monitor tanpa mengistirahatkan mata menyebabkan

menurunnya fungsi penglihatan dan kesehatan mata bagi si pengguna seperti yang

dikemukakan dalam penelitian Chiemeke et al. yang memaparkan bahwa keluhan

adanya gangguan penglihatan lebih banyak terjadi pada pekerja dengan jarak

penglihatan ke monitor kurang dari 10 inci (25,4 cm) [1]

, dan Wisnu Eko Saputro

yang memaparkan bahwa adanya hubungan antara durasi penggunaan komputer

kantor dengan keluhan komputer vision syndrome [2]

.

Pengamanan bagi kesehatan pengguna komputer Pengamanan bagi pengguna

komputer sangatlah penting, untuk itu dibutuhkan suatu alat yang dapat melakukan

pemantauan jarak pandang pengguna secara intensif dan terus menerus serta peringatan

waktu istirahat mata bagi pengguna demi menjaga produktifitas pekerjaan bagi

pengguna komputer itu sendiri.

2

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dan diselesaikan dalam pelaksanaan program ini

adalah bagaimana merancang suatu sistem peringatan untuk memantau jarak aman

mata ke layar monitor sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi pengguna yang

menatap monitor sehingga produktifitas pekerjaan bagi pengguna komputer tetap

terjaga secara maksimal.

1.3 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dalam pembuatan sistem ini adalah:

1. Memberikan peringatan bagi pengguna dengan jarak menatap monitor terlalu

dekat serta peringatan mata untuk istirahat setelah waktu yang telah diatur

dalam sistem.

2. Terjaganya kesehatan mata bagi pengguna komputer.

3. Terjaganya produktifitas bagi pengguna komputer sesuai dengan keperluan

dan pekerjaannya.

1.4 Luaran

Luaran yang diharapkan setelah program ini adalah terciptanya suatu purwarupa

suatu alat pemantau jarak aman dan waktu lamanya mata menatap monitor berbasis

mikrokontroller ATMEGA 328 dan sensor ultrasonic dengan output pop-up window

pada monitor sebagai peringatan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip

Didalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori

program ataukeduanya), dan perlengkapan input output.Dengan kata lain,

mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan

keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara

khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data.

Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol

peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara

harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang

sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL

dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh

mikrokontroler ini.[3]

2.2 Sensor Ultrasonik

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan

frekuensi di atas 20 kHz. Gelombang ini dapat merambat dalam medium padat, cair dan

gas, hal disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan

momentum mekanik sehingga merambat sebagai interaksi dengan molekul dan sifat

enersia medium yang dilaluinya.

Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan

getaran partikel dengan medium amplitudo sejajar dengan arah rambat secara

longitudinal sehingga menyebabkan partikel medium membentuk rapatan (Strain)

dan tegangan (Stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan

4

regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodik selama

gelombang ultrasonik melaluinya.

Gelombang ultrasonik ini merambat di udara dengan kecepatan 344 meter per

detik, mengenai objek dan memantul kembali ke sensor. Modul sensor ultrasonik

mengeluarkan pulsa output high pada pin SIG setelah memancarkan gelombang

ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi modul sensor ultrasonik akan

membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa High (tIN) akan sesuai dengan lama

waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2 kali jarak ukur dengan objek. Berikut

adalah data hasil penghitungan waktu yang diperlukan modul sensor ultrasonik untuk

menerima pantulan pada jarak tertentu.

Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik[4]

5

Adapun prinsip kerja dari sensor ultrasonic adalah:

1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi

diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah

40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.

2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal /

gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 344 m/s. Sinyal

tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian

penerima Ultrasonik.

3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal

tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan

rumus :

S = (tIN x V) ÷ 2

Dimana

S = Jarak antara sensor ultrasonik dengan objek yang dideteksi

V = Cepat rambat gelombang ultrasonik di udara (344 m/s)

tIN = Selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang.

Gambar 2.2 Prinsip kerja sensor ultrasonik[5]

6

BAB III

METODE PELAKSANAAN

3.1 Studi Literatur

Pada tahap awal ini dilakukan studi literatur dengan cara:

1. Mempelajari karakteristik dari mikrokontroller.

2. Mempelajari bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroller

ATMEGA328.

3. Mempelajari bagaimana komunikasi yang dilakukan antara mikrokontroller

dengan aplikasi yang digunakan.

4. Mempelajari karakteristik sensor yang digunakan.

3.2 Desain

Pada tahap ini dirancang bagaimana desain yang akan memberikan gambaran

mengenai projek yang dibangun sekaligus bagaimana sistem ini diterapkan ketika

projek ini sudah berjalan dengan baik dan stabil.

3.3 Simulasi

Programmer membuat suatu simulasi rangkaian yang akan dijalankan pada

aplikasi khusus simulasi elektronika seperti Proteus atau Diptrace. Hal ini dimaksudkan

untuk menguji desain awal yang dibangun hingga kesalahan dan resiko kegagalan

dapat diminimalisasi persentasenya.

3.4 Perancangan Alat

Perancangan dilakukan setelah proses disain dan proses simulasi berhasil

dilaksanakan. Pada tahap ini dirancang alat seperti apa yang menjadi tujuan yaitu

7

sebagai peringatan jarak aman dan sekaligus pemantau waktu istirahat mata bagi

pengguna komputer sebagai penjaga produktifitas dari pengguna komputer itu

sendiri.

Sensor

Ultrasonik

Mikrokontroller ATMEGA 328

ADC CPU

Software Aplikasi

TIMER

Monitor PC

Gambar 3.1 Diagram blok pemantau jarak aman mata dan waktu lamanya menatap

layar monitor

Pada perancangan pemantau jarak aman dan waktu terhadap layar monitor

sesuai dengan blok diagram diatas, sensor ultrasonik bertindak penangkap sinyal

analog berupa jarak. Masukan dari sensor ultrasonik akan dibaca oleh ADC untuk

dilakukan konversi sinyal analog menjadi sinyal digital dalam bentuk bit-bit biner.

Bit-bit biner tersebut akan masuk dan diproses oleh mikrokontroller Atmega 328 di

dalam CPU. Di dalam CPU,data yang diproses melewati serangkaian proses inialisasi

dan proses. Data lalu dikirimkan ke Software aplikasi untuk menampilkan jarak yang

terbaca oleh sensor. Output akan ditampilkan di monitor berbentuk pop-up window

tambahan dan akan memberikan peringatan apabila jarak yang terbaca di sensor

adalah kurang dari 10 inchi (25,4 cm) dan setiap kali timer pada software aplikasi

telah mencapai 20 menit.

3.5 Pengujian Alat

Pada tahap ini dilakukan pengujian alat secara keseluruhan dengan melakukan

pengamatan pada hardware sistem yang dibangun dengan mengecek keakuratan data

yang dihasilkan oleh sensor dan diolah oleh mikrokontroller maupun software yang

dibuat apakah sudah bisa menerima data secara tepat atau tidak. Jika salah satunya

bermasalah atau tidak berhasil maka tahapan pelaksaan selanjutnya harus kembali

8

kepada tahapan desain, pada saat kembali ke tahap desain itulah diperbaiki kesalahan

hingga tidak ada lagi kesalahan yang terdapat dalam sistem.

3.6 Pembuatan Laporan

Setelah semua tahap berjalan sesuai dengan tujuan yang direncanakan, pada

tahap terakhir ini disusun laporan-laporan mengenai jalannya projek yang dibuat.

MULAI

STUDI LITERATUR

DESAIN

SIMULASI

PERANCANGAN ALAT

PENGUJIAN ALAT

SESUAI

HARAPAN

TIDAK

YA

PEMBUATAN LAPORAN

SELESAI

Gambar 3.2 Diagram pengerjaan projek

9

BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.2 Anggaran Biaya

Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Bahan habis pakai 3775000

2 Penunjang 2103000

3 Perjalanan 300000

4 Lain-lain 960000

Jumlah 7138000

4.2 Jadwal Kegiatan

Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan

No. Kegiatan Bulan ke-

1 2 3 4 5

1 Studi Literatur

2 Desain

3 Simulasi

4 Perancangan Alat

5 Pengujian Alat

6 Pembuatan Laporan

DAFTAR PUSTAKA

1. Chiemeke SC, Akhahowa AE, Ajayi OB. 2007 Jul 2 – 4. Evaluation of vision- related

problems amongst computer users: a case study of University of Benin, Nigeria.

Proceedings of the World Congress on Engineering;, London.

2. Saputro, Wisnu Eko. 2013. HUBUNGAN INTENSITAS PENCAHAYAAN, JARAK

PANDANG MATA KE LAYAR DAN DURASI PENGGUNAAN KOMPUTER DENGAN

KELUHAN KOMPUTER VISION SYNDROME. Semarang:2013.

3. http://hme.ee.itb.ac.id/elektron/?p=32, diakses pada 15 Oktober 2013.

4. http://kuliah.andifajar.com/wp-content/uploads/2011/01/ping.jpg, diakses 16

Oktober 2013.

5. http://kuliah.andifajar.com/wp-content/uploads/2011/01/prinsip-kerja-

ultrasonic1.jpg, diakses 16 Oktober 2013.

BIODATA KETUA DAN ANGGOTA

A. Identitas Ketua

1 Nama Lengkap Doni Kurniawan 2 Jenis Kelamin Pria

3 Program Studi Sistem Informasi

4 NIP/NIDN 10413095

5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 26 April 1992

6 E-mail doniidon@gmail.com

7 Nomor Telepone/HP 085726991437

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama lstitusi NEGERI 07

JAKARTA

NEGERI 240

JAKARTA

NEGERI 13

JAKARTA

Jurusan - - -

Tahun Masuk-

Lulus

1999/2005 2005/2008 2008/2011

C. Pemakalah Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )

No Nama Pertemuan

Ilmiah I Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan

Tempat

1

2

3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudiaan hari temyata

dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian

biodata ini saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam pengajuan Hibah PKM-AI.

Jakarta, 23 Oktober 2013

Pengusul

(Doni Kurniawan)

A. Identitas Anggota 1

1 Nama Lengkap Bayu Pratama 2 Jenis Kelamin Pria

3 Program Studi Sistem Informasi

4 NIP/NIDN 10413111

5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 29 Mei 1995

6 E-mail bayupratama@gmail.com

7 Nomor Telepone/HP 087774343372

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama lstitusi NEGERI

PINANG

LEBAK BULUS SMK GRAFIKA

Jurusan - - -

Tahun Masuk-

Lulus

2001/2007 2007/2010 2010/2013

C. Pemakalah Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )

No Nama Pertemuan

Ilmiah I Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan

Tempat

1

2

3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudiaan hari temyata

dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian

biodata ini saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam

pengajuan Hibah PKM-AI.

Jakarta, 23 Oktober 2013

Pengusul

(Bayu Pratama)

A. Identitas Anggota 2

1 Nama Lengkap The Surianto 2 Jenis Kelamin Pria

3 Program Studi Sistem Informasi

4 NIP/NIDN 10413097

5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 25 April 1995

6 E-mail suririanto@gmail.com

7 Nomor Telepone/HP 08970139335

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama lstitusi NEGERI

PAMULANG

LEBAK BULUS SMK GRAFIKA

Jurusan - - -

Tahun Masuk-

Lulus

2001/2007 2007/2010 2010/2013

C. Pemakalab Seminar Ilmiab ( Oral Presentation )

No Nama Pertemuan

Ilmiah I Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan

Tempat

1

2

3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila dikemudiaan hari temyata dijumpai

ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini

saya buat dengan sebenamya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan

Hibah PKM-AI.

Jakarta, 23 Oktober 2013

Pengusul

(The Surianto)

BIODATA DOSEN PEMBIMBING

A. ldentitas Diri

1 Nama Lengkap M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi

2 Jenis Kelamin Pria

3 NlP/NIDN 12.1.307

4 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 15 Mei 1963

5 E-mail rasdi@jak-stik.ac.id

6 Nomor Telepone/HP 0812-8199-3686

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Istitusi Ar-Rahman Negeri 33 Jakarta Negeri 26 Jakarta

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Lulus 1972/1973 1978/1979 1982/1983

C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )

No Nama Pertemuan

Ilmiah I Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktudan

Ternpat

1

2

3

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir ( dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1

2

3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan

secara hukum. Apabila dikemudiaan hari temyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup

menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam pengajuan Hibah PKM-GT.

Jakarta, 23 Oktober 2013

(M.Laode Rasdi Rere Ssi.,MSi)