Selasa, 16 Februari 2016

Alat ukur Berat benda berbasis Arduino

Posted by Elektronika Polines on 1:40 PM Arduino , EK-B 4 komentar

Alat ukur Berat benda berbasis Arduino

Ali Akbar Felayati¹, Hanif Nur Inayah², Pandega Tanggon Pribadi³, Samuel BETA⁴

Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

E-mail : ¹ f.aliakbar6@gmail.com , ² Hanifnurinayah@gmail.com

³tanggon17@gmail.com , ⁴ sambetak2@gmail.com

Intisari - Untuk mempermudah mengukur berat suatu benda dengan hasil pengukuran yang lebih presisi maka dalam proyek ini dibuatlah aplikasi Arduino Uno menggunakan masukan sensor berat dengan luaran Liquid Crystal Display (LCD). Sensor untuk mengukur berat benda yang digunakan adalah loadcell. Loadcell ini mampu mengukur berat benda dengan batas makasimum 5 kg. Hasil dari pembacaan sensor dikuatkan dengan modul ADC. Arduino Uno diguakan untuk pengolahan data. Sedangkan Liquid Crystal Display (LCD) digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran berat benda.

Kata kunci: loadcell, Arduino, dan LCD

Abstrak- To make it easier to measure the weight of an object with produce a more precise measurement results so in this project was made an application Arduino Uno uses the weight sensor input with output Liquid Crystal Display (LCD). Sensor to measure the weight of the object used is loadcell. Loadcell is capable of measuring the weight of the object with makasimum limit of 5 kg. Results from the sensor readings confirmed by the ADC module. Arduino Uno is used to data processing. While Liquid Crystal Display (LCD) is used to display the measurement results of the weight of objects.

Keywords : Loadcell, Arduino, and LCD

I. PENDAHULUAN

Timbangan adalah salah satu alat ukur yang masih banyak digunakan oleh masyarakat. Saat ini masih banyak orang yang menggunakan timbangan manual. Seiring perkembangan zaman yang serba otomatis dan lebih canggih kita memperlukan alat timbangan yang lebih praktis dan hasilnya lebih presisi.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino ini.

A. Load Cell

Load Cell merupakan komponen utama pada sistem timbangan digital. Bahkan tingkat ke-akurasian suatu timbangan digital tergantung dari jenis dan tipe Load Cell yang dipakai. Load Cell adalah alat electromekanik yang biasa disebut Transducer, yaitu gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja, kemudian merubah gaya mekanik menjadi sinyal listrik. Untuk menentukan tegangan mekanis didasarkan pada hasil penemuan Robert Hooke, bahwa hubungan antara tegangan mekanis dan deformasi yang diakibatkan disebut regangan. Regangan ini terjadi pada lapisan kulit dari material sehingga menungkinkan untuk diukur menggaunakan sensor regangan.

Gambar 1. Sensor Load Cell

B. Modul ADC

HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul melakukan komunikasi dengan computer atau mikrokontroller melalui TTL232.

Kelebihan

Struktur yang sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable, memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat.

Gambar 2. Modul ADC

C. LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a.Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
b.Mempunyai 192 karakter tersimpan.
c.Terdapat karakter generator terprogram.
d.Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
e.Dilengkapi dengan back light.

Gambar 3. Bentuk Fisik LCD 16 x 2

Pada Alat ukur tinggi dan berat benda yang dibuat, LCD digunakan untuk menampilkan hasil benda yang telah kita timbang.

D. Arduino

Arduino Uno adalah piranti mikrokontroler menggunakan ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 Pin input/output digital (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Arduino juga mempunyai compiler sendiri, bahasa pemrograman yang dipakai adalah C/C++ tetapi sudah menggunakan konsep pemrograman berbasis objek / OOP (Object Oriented Programing).

Gambar 4. Arduino Uno

III. PERANCANGAN ALAT

A. Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun sistem yang digunakan yaitu :

1. Load Cell

2. LCD 16x2

B. Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Blok diagram aplikasi ARM menggunakan masukan sensor cahaya dengan luaran motor dapat dilihat pada

gambar dibawah ini :

Gambar 5. Blok Diagram Komponen Utama

C. Perangkat Lunak

Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino menggunakan masukan Load Cell dan keluaran LCD 16x2.

Gambar 6. Diagram Alir

D. Cara Kerja

Load cell terdiri dari jembatan wheatstone sehingga menghasilkan 2 tegangan yaitu VA dan VB, selisih perbedaan tegangan diolah oleh ADC kemudian hasil keluaran dari ADC diproses oleh arduino UNO dan dikeluarkan ke LCD untuk menampilkan hasil dari berat benda yang diukur.

IV. PENGUJIAN ALAT

A. Pengujian Load Cell dan ADC

Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai tegangan input yang kemudian dijadikan sebagai bit masukan pada pengkondisian sinyal.

V. KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada proyek ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Arduino dapat memudahkan kita dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk instrumentasi sebagai mikrokontroler yang canggih.

2. Dengan menggunakan Sensor yang diproses dalam sebuah sistem Arduino, kita dapat mudah mengukur berat benda dengan mudah, efesien, secara digital (bukan manual lagi) dan hasil pengukuran bisa dibaca pada tampilan sebuah display.

REFERENSI

[1] http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/mikrokontroler/mengenal-arm-cortex%C2%ADm0.html

[2] Manual DT-ARM NUC120 Board.pdf

[3] Belajarduino.blogspot.com

BIODATA

Nama penulis: Ali Akbar Felayati. Penulis dilahirkan di Kudus 23 September 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI NU Tarbiyatul Wildan, SMPN 2 Undaan Kudus, dan SMK Wisudha Karya Kudus. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.13.1.03. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email: f.aliakbar6@gmail.com.

Nama penulis Hanif Nur Inayah . Penulis dilahirkan di kota Salatiga 26 Februari 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Ledok 07 Salatiga, SMP N 1 Salatiga, dan SMA N 1 Salatiga. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.1.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email hanifnurinayah@gmail.com .

Nama penulis Pandega Tanggon Pribadi. Penulis dilahirkan di kota Semarang 28 Februari 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Sendangmulyo 04, SMP N 2 Semarang, dan SMK N 7 Semarang. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.1.17. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email tanggon17@gmail.com .