PSZ 19 : 16 ( Pind.1/97)

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

CATATAN: * Potong yang tidak berkenaan. ** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD. ♦ Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan , atau disertai bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda (PSM).

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS♦

JUDUL: REKACIPTA ALAT SENSOR BAGI MENGUKUR JARAK BALINGAN DALAM ACARA REJAM LEMBING

SESI PENGAJIAN: 2008/2009

Saya: MOHD HAFIZ BIN MUSTAFA

(HURUF BESAR)

mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut:

1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia. 2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajian

sahaja. 3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai pertukaran antara institusi pengajian

tinggi. 4. ** Sila tandakan (√)

SULIT (Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau

kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam AKTA RAHSIA RASMI 1972)

TERHAD (Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan oleh

organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan) TIDAK TERHAD

(TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA) Alamat tetap: Nama Penyelia: NO.88 KG. SG. DUA KECIL, DR. MOHAD ANIZU BIN MOHD NOR 72000 KUALA PILAH, NEGERI SEMBILAN. Tarikh : 24 APRIL, 2009 Tarikh : 24 APRIL, 2009

√

ii

REKACIPTA ALAT SENSOR BAGI MENGUKUR JARAK BALINGAN DALAM

ACARA REJAM LEMBING

MOHD HAFIZ BIN MUSTAFA

Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat

penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Sains Sukan)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

MEI, 2009

iv

DEDIKASI

Dengan Nama Allah yang Maha Pemurah lagi Maha Mengasihani.

Bersyukur saya ke hadrat-Nya kerana telah memberi saya kesihatan yang baik dan

kecekalan untuk menyempurnakan kajian ini.

Buat ibu dan bapa yang dikasihi dan dihormati:

Mustafa bin Nordin

Zaiton binti Hj. Shaari

Juga kepada insan yang banyak membantu kajian ini:

Muhammad Safwan Bin Ismail (Pelajar Fakulti Elektrik)

Dr. Mohd Fauzi Othman (Pensyarah Fakulti Elektrik)

Teman-teman seperjuangan dan para pelajar Fakulti Pendidikan

Terima kasih di atas segala bantuan, dorongan, kesabaran dan sokongan yang diberikan.

Semoga Allah merahmati kalian di dunia dan akhirat.

v

PENGHARGAAN

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh dan salam sejahtera. Bersyukur

saya ke hadrat Allah s.w.t kerana dengan izinNya, dapat juga saya menyiapkan Projek

Sarjana Muda ini.

Setinggi-tinggi penghargaan dan jutaan terima kasih yang tidak terhingga kepada

pembimbing saya Dr. Mohad Anizu Bin Mohd Nor di atas segala bimbingan, nasihat,

tunjuk ajar yang diberikan dengan penuh semangat sepanjang saya menyiapkan projek

ini.

Ucapan terima kasih ini juga ditujukan kepada pelajar Fakulti Elektrik,

Muhammad Safwan Bin Ismail yang banyak membantu dan para peserta kajian yang

memberikan kerjasama dengan baik dalam menjalankan kajian ini. Terima kasih juga

kepada semua yang terlibat, segala jasa yang diberi amat dihargai.

Terima kasih semua.

vi

ABSTRAK

Teknologi rekacipta merupakan satu pendekatan yang banyak membantu

pembangunan sukan dewasa ini. Oleh itu, kajian ini merupakan satu projek merekacipta

alat menggunakan sensor jenis “wireless sensor network”. Ia bertujuan untuk melihat

keberkesanan alat bagi mengira dan mengukur jarak balingan acara rejam lembing.

Kebaikan penggunaan sensor ini adalah dapat menjimatkan masa, kosnya yang rendah

dan memudahkan urusan teknikal mengukur jarak acara rejam lembing. Penyelidik

mendapatkan persepsi terhadap alat ini daripada 20 orang siswazah-siswazah Fakulti

Pendidikan, Universiti Teknologi Malaysia yang dipilih secara rawak melalui soal

selidik yang diedarkan dan lapan orang daripadanya dipilih untuk melakukan pengujian

melihat keberkesanan sensor yang dijalankan di padang tapak UTM. Kajian ini

berbentuk deskriptif di mana data-data yang diperolehi dianalisis dengan menggunakan

perisian Microsoft Excel 2003. Hasil daripada penganalisaan data didapati bahawa alat

ini telah mendapat sambutan yang baik dan positif daripada kebanyakan responden. Alat

sensor ini mampu untuk mengukur jarak walaupun terdapat ralat dari segi ketepatan

berbanding ukuran jarak sebenar yang diperolehi menggunakan pita ukur. Cadangan

penyelidik supaya alat ini diubahsuai serta perlu diperbaiki lagi bagi mendapatkan mutu

hasil penyelidikan yang sempurna pada masa akan datang.

vii

ABSTRACT

Invention of Technology is a new era of helping in the development of sports. As

for that, this research is an inventry project whereby it uses wireless sensor network

which is to see the effectiveness of this device to calculate and measuring the distance

throw in the javeline event. The advantage is it saves time, low costs and makes it easier

for the technical works to measure the distance. Researcher got the perception from 20

students in Faculty of Education, Universiti Teknologi Malaysia which were randomly

selected through a questionnaire distributed and eight students were chosen to do the

measuring test which was carried out in ‘padang tapak UTM’. This research is in

descriptive form and all the results are analysed using Microsoft Excel 2003. The result

from the analysis shows that this device receives positive feedbacks from most of the

respondents. This sensor device has the ability to measure distance eventhough there are

some errors from the real measurement which is obtained from measuring tape. The

researchers recommends that this device should be modified and changed more to yield

better results in future.

viii

ISI KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

PENGAKUAN PENYELIA i

JUDUL ii

PENGAKUAN PENULIS iii

DEDIKASI iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KANDUNGAN viii

SENARAI LAMPIRAN xi

SENARAI RAJAH xii

SENARAI JADUAL xiv

1 PENDAHULUAN 1

1.1 Pengenalan 1

1.2 Latar Belakang Kajian 3

1.3 Pernyataan Masalah 5

1.4 Objektif Kajian 5

1.5 Persoalan Kajian 6

1.6 Kepentingan Kajian 6

1.7 Limitasi Kajian 8

1.8 Skop Kajian 8

1.9 Definisi Operasional 9

ix

2 SOROTAN KAJIAN 11

2.1 Pengenalan 11

2.2 Teori Rekacipta 11

2.3 Kajian Berkaitan 18

2.4 Kesimpulan 20

3 METODOLOGI KAJIAN 21

3.1 Pengenalan 21

3.2 Rekabentuk Kajian 21

3.3 Subjek Kajian 22

3.4 Tempat Kajian 23

3.5 Instrumen Kajian 23

3.6 Prosedur Kajian 30

3.7 Kaedah Pengumpulan Data 32

3.8 Kaedah Penganalisaan Data 32

3.9 Penutup 32

4 PENGANALISAAN DATA 33

4.1 Pengenalan 33

4.2 Analisis Data Pengujian 34

4.3 Analisis Data Soal Selidik 35

x

5 PERBINCANGAN, KESIMPULAN DAN CADANGAN 51

5.1 Pengenalan 51

5.2 Ringkasan Kajian 51

5.3 Perbincangan 52

5.4 Masalah yang Dihadapi 54

5.5 Cadangan 56

5.6 Kajian akan Datang 57

5.7 Kesimpulan 58

5.8 Penutup 58

BIBILIOGRAFI 59

LAMPIRAN 62 - 66

xi

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

A Borang Soal Selidik

Bahagian A : Latar Belakang Responden 62-63

B Borang Soal Selidik

Bahagian B : Skala Likert 64

C Surat Kontrak Persetujuan Subjek Ujian 65

D Kos Perbelanjaan 66

xii

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT

3.1 (SKXBee) dan (‘B type’ USB kabel) 25

3.1.1 SKXBee dengan XBee module 26

3.1.2 XBee module 27

3.2 Microcontroller dengan XBee module 28

4.1 Penggunaan Sensor bagi mengukur jarak 34

4.2 Jantina Responden 35

4.3 Bangsa Responden 36

4.4 Agama Responden 37

4.5 Umur Responden 38

4.6 Tahun Pengajian/Kursus Responden 39

4.7 Responden yang pernah menyertai

Acara Rejam lembing 40

xiii

4.8 Responden yang mempunyai Pengetahuan dalam

Acara Rejam Lembing 42

4.9 Maklumbalas menyokong pembangunan rekacipta

teknologi sukan kini bagi membantu meningkatkan

prestasi sukan Negara 44

4.10 Maklumbalas terhadap keyakinan dengan

penggunaan alat sensor dalam menentukan

ukuran jarak acara rejam lembing 45

4.11 Maklumbalas suka dengan penggunaan alat sensor

bagi menentukan jarak dengan lebih cepat dalam

acara rejam lembing 46

4.12 Maklumbalas alat sensor ini membantu penyelidik

menentukan jarak balingan subjek ujian dalam

acara rejam lembing 47

4.13 Maklumbalas alat sensor ini selamat untuk digunakan

bagi menjalankan pengukuran jarak dalam

acara rejam lembing 48

4.14 Maklumbalas alat sensor ini dapat membantu dan

memudahkan urusan teknikal pengadilan dalam

menentukan pemenang acara rejam lembing 49

4.15 Maklumbalas alat sensor ini masih boleh ditingkatkan

lagi pada masa akan datang 50

xiv

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT

3.1 Prosedur kajian 31

4.1 Peringkat tertinggi yang dicapai jika menjawab YA 41

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Sukan global kebanyakannya dikaitkan dengan kemajuan sains dan teknologi

dalam sukan yang dapat membantu meningkatkan prestasi atlit dan pencapaian sukan.

Kemajuan ini juga dapat membantu persediaan atlit dan memudahkan urusan

penganjuran suatu pertandingan sukan yang akan dianjurkan. Teknologi sukan yang

terbaru sangat diperlukan untuk memajukan sesuatu sukan.

Rekacipta adalah penghasilan sesuatu projek atau barangan baru atau

pengubahsuaian dalam bidang teknologi untuk memenuhi kehendak pengguna masa kini

dan masa hadapan. Projek yang dihasilkan adalah daripada idea yang tercetus dengan

tersendiri atau diubahsuai daripada projek yang asal dan berpotensi untuk dipasarkan.

Kini sudah terdapat alat atau instrumen yang dikomersilkan di seluruh dunia.

Teknologi didefinisikan sebagai satu kaedah saintifik bagi mencapai satu tujuan

secara praktikal (Websrter’s Ninth New Collegiate Dictionary, 1990). Daripada rekaan-

rekaan yang terdapat di pasaran sekarang membuatkan teknologi moden semakin hari

2

semakin dirasai oleh semua manusia. Pendekatan melalui alat yang berteknologi juga

mampu menarik minat atlit-atlit kita untuk berlatih dengan bersungguh-sungguh.

Teknologi peralatan sukan sudah banyak dicipta untuk memudahkan latihan dan

pertandingan sesuatu sukan. Teknologi seperti bola dengan mikrocip yang menentukan

kedudukan bola juga telah digunakan dan banyak lagi teknologi yang telah dicipta untuk

memaju dan memudahkan urusan untuk meningkatkan mutu sukan itu sendiri.

Walaupun banyak barangan berteknologi untuk sukan sudah banyak dicipta dan

digunakan oleh negara-negara maju, tetapi penggunaannya di Malaysia masih di tahap

minimum.

Contohnya di Malaysia bagi acara padang seperti merejam lembing dan lempar

cakera, pengukuran jarak balingan masih diukur menggunakan cara tradisional

sedangkan di negara-negara maju atau di kejohanan besar seperti Olimpik, pengukuran

jarak balingan itu telah menggunakan teknologi moden yang canggih dengan mudah dan

cepat untuk mendapat keputusan bagi acara tersebut tanpa perlu diukur menggunakan

tali pita pengukur yang mengambil masa agak lama untuk mendapatkan keputusan.

Namun begitu, kekangan yang dihadapi adalah kos yang amat tinggi bagi

mendapatkan produk di pasaran di samping kesesuaian penggunaan alatan bagi sukan

tertentu. Penyelarasan kesesuaian bagi instrumen yang terlibat dalam sesuatu sukan bagi

memudahkan sesuatu sukan dijalankan telah memberi idea kepada penyelidik

merekabentuk alatan selaras dengan keperluan sukan tersebut.

Dalam sukan olahraga, terdapat dua kategori acara iaitu acara balapan dan acara

padang. Acara balapan merangkumi acara seperti larian 100 meter, 200 meter, 400

meter, 800 meter, 1500 meter, 3000 meter (W), 5000 meter, 10000 meter, 100 meter lari

berpagar (L), 110 meter lari berpagar (W), 400 meter lari berpagar, jalan kaki, lari

berhalangan(L), dan lari berganti-ganti. Manakala, acara padang pula merangkumi acara

seperti lontar peluru, rejam lembing, lempar cakera, baling tukul besi, lompat jauh,

3

lompat tinggi, lompat bergalah, dan lompat kijang (Buku Peraturan Olahraga KOAM

2005-2006).

Pada kajian ini, saya lebih memfokuskan kepada acara padang iaitu bagi acara

balingan seperti rejam lembing dengan menghasilkan suatu alatan berasaskan teknologi

sensor yang membantu dari segi pengukuran jarak bagi setiap balingan yang dibuat

tanpa perlu mengukur menggunakan tali pita pengukur.

1.2 Latarbelakang Kajian

Acara rejam lembing merupakan salah satu acara padang dalam sukan olahraga.

Lembing diperbuat daripada kayu, besi, atau logam campuran. Bahagian-bahagian

lembing terdiri daripada bahagian kepala yang panjang, bahagian pegangan (grip), dan

bahagian hujung atau ekor yang tajam. Acara rejam lembing ini dibahagikan kepada dua

kategori iaitu lelaki dan wanita. Alat lembing yang digunakan ini berbeza ciri-cirinya

mengikut kategori tersebut.

Bahagian kepala yang panjang diperbuat daripada besi berukuran 25cm-33cm.

Bahagian pegangan (grip) panjangnya 15cm-16cm untuk acara kategori lelaki dan

14cm-15cm untuk kategori wanita dan lelaki bawah 18 tahun. Grip terletak pada pusat

graviti lembing. Berat minimum lembing untuk kategori lelaki ialah 800g manakala

untuk kategori wanita pula ialah seberat 600g.

Lembing mesti dipegang di bahagian balutannya. Atlit bermula dengan

kedudukan berdiri dan kemudian berlari beberapa langkah mengikut kesesuaian dan

keselesaan atlit tersebut di landas lari sebelum membuat rejaman. Rejaman seseorang

4

peserta dikira batal sekiranya peserta menyentuh garis lengkungan bulatan atau kawasan

di hadapannya atau terlepas lembing dari pegangannya ketika membuat percubaan.

Bagi rejaman yang sah, lembing hendaklah mendarat atau jatuh supaya bekas

(kesannya) berada di dalam kawasan pendaratan yang ditandakan oleh dua garis sektor.

Rejaman dikira batal sekiranya mata lembing (kepalanya) tidak menyentuh tanah

terlebih dahulu, iaitu tidak mendahului bahagian-bahagian lain lembing. Peserta tidak

boleh meninggalkan landas lari sebelum lembing itu menyentuh tanah. Lembing mesti

direjam melalui atas bahu atau bahagian sisi lengan. Cara merejam yang luar biasa tidak

dibenarkan.

Cara mengukur jarak rejaman, pita ukur hendaklah dalam keadaan lurus semasa

pengukuran dilakukan. Ia hendaklah diukur dari kesan yang ditandakan oleh hujung

mata lembing hingga ke pusat lengkungan. Jarak rejaman dapat dilihat di bahagian pita

ukur yang bertemu dengan bahagian dalam garis lengkungan. Mengikut undang-undang

acara merejam lembing, sekiranya jarak yang diukur itu menunjukkan angka ganjil,

maka hendaklah dicatatkan angka genap yang sebelumnya. Misalnya, jarak diukur 30.15

meter hendaklah dicatatkan sebagai 30.14 meter (Teng Boon Tong, 1989).

Oleh sebab itu, kajian ini akan mengubahsuai cara pengukuran jarak balingan

yang pada asalnya hanya menggunakan tali pita pengukur seperti yang diterangkan di

atas kepada peralatan yang lebih canggih dan berteknologi seperti sensor yang sesuai

bagi memudahkan pengukuran dibuat dan menjimatkan masa dalam penentuan jarak

balingan para atlit.

5

1.3 Pernyataan Masalah

Pernyataan masalah kajian ini ialah rekacipta alat sensor bagi mengukur jarak

balingan dalam acara rejam lembing. Pengkaji telah mencipta satu alat sensor yang

dirasakan agak sesuai dan lebih baik berbanding dengan cara pengukuran yang biasa

menggunakan tali pita ukur. Dengan penggunaan alat yang berteknologi seperti sensor,

jarak balingan boleh diukur dengan cepat. Kebaikan seterusnya ialah tidak memerlukan

sebarang tenaga kerja seperti yang diperlukan dalam pengukuran menggunakan tali pita

pengukur yang memerlukan beberapa orang untuk mengukur. Rekabentuk awal yang

dicadangkan adalah dengan meletakkan jenis sensor yang paling sesuai pada alatan iaitu

lembing yang dibaling. Hal ini kerana terdapat beberapa jenis sensor yang mempunyai

had keupayaan tertentu dan mungkin tidak sesuai penggunaannya dalam sukan ini.

Sensor terdiri daripada berbagai jenis antaranya Blueetooth, GPS, RFID atau ‘Wireless

Sensor Network’. Sensor paling sesuai yang akan dipilih nanti akan berfungsi

mendapatkan bacaan jarak balingan yang dilakukan oeh seseorang atlit tanpa perlu

diukur menggunakan pita pengukur dan dapat menjimatkan masa.

1.4 Objektif Kajian

1.4.1 Merekacipta alat teknologi pengukuran jarak balingan untuk acara rejam

lembing.

1.4.2 Melihat keberkesanan alat ciptaan dalam menentukan jarak balingan acara

rejam lembing.

1.4.3 Mendapatkan maklum balas mengenai alat sensor ini daripada subjek yang

menggunakan alat ini.

6

1.5 Persoalan Kajian

1.5.1 Adakah alat teknologi pengukuran jarak balingan untuk acara rejam lembing ini

dapat dicipta seterusnya diperkenalkan dalam sukan olahraga di Malaysia?

1.5.2 Sejauh manakah keberkesanan alat yang dicipta ini dalam menentukan jarak

balingan untuk acara rejam lembing?

1.5.3 Apakah persepsi pengguna iaitu pelajar-pelajar dari Fakulti Pendidikan,

Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor terhadap alat ini?

1.6 Kepentingan Kajian

1.6.1 Kesatuan Olahraga Amatur Malaysia (KOAM)

Tujuan kajian ini adalah untuk merekacipta satu alat yang menentukan jarak

balingan dalam acara rejam lembing dengan menggunakan sensor. Ini dapat membantu

serta memudahkan atau meringankan kerja pegawai Kesatuan Olahraga Amatur

Malaysia (KOAM) di kejohanan olahraga dalam apa saja peringkat. Cuma yang perlu

dilakukan mereka hanyalah tentukan sah atau tidak balingan yang dilakukan oleh

seseorang atlit itu. Dengan penggunaan sensor, tidak perlu lagi beberapa orang pegawai

mengukur bagi mendapatkan ukuran jarak balingan, dapat jimat masa dan keputusan

dapat diperolehi dalam masa yang singkat bagi acara rejam lembing ini.