RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR …RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandar Jaya,...
61
RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR SENTUH DAN TERINTEGRASI KE ANDROID BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 (Skripsi) Oleh: ERIK SUNANDAR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2018
Transcript of RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR …RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandar Jaya,...
RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR
SENTUH DAN TERINTEGRASI KE ANDROID BERBASIS ARDUINO
MEGA 2560
(Skripsi)
Oleh:
ERIK SUNANDAR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
ABSTRACT
DIGITAL SCALE DESIGN WITH TOUCHSCREEN AND INTEGRATED
TO ANDROID BASED ON ARDUINO MEGA 2560
By:
ERIK SUNANDAR
In the world of trading, one of the most problems that often arise is a fraud action
which is conducted by traders. This problem happened due to the improper and non
calibrate used of mechanical and analog scales. This research have been designed
and built a scale that could minimize or even negate the fraud actions it called the
digital scale. This scale is built using Arduino mega 2560 microcontroller, TFT
LCD touchscreen, load cell sensor, Bluetooth module, and android device. In the
use of this digital scale, types of goods which will be weighed can be selected using
TFT LCD touchscreen then automatically it will show the weight information, the
price per kg, and the total price. The information can be sent to android device that
has “Bluetooth Weighing Scale” application installed to be displayed and saved at
the same time to the phone’s memory in the form of excel file format.
The delivery of information was conducted by Bluetooth module HC-05. Beside
being used to display and save the information, this Android device also can be used
to change the price of an item per kg on the weighing menu. In this research the
overall testing of tools were carried out. The result showed that this scale has a
maximum error of 0.006% with accuracy of 10 grams and the maximum capacity
of the scale is 50 kg. This scale can sent weight information, price per kg, and total
price to android device with maximum distance around 10 meters indoor and 30
meters outdoor.
Keyword’s : Scales, Android, Bluetooth Weighing Scale.
ABSTRAK
RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR
SENTUH DAN TERINTEGRASI KE ANDROID BERBASIS ARDUINO
MEGA 2560
Oleh
ERIK SUNANDAR
Di dalam dunia perdagangan salah satu permasalahan yang sering terjadi adalah
tindak kecurangan yang dilakukan oleh pedagang. Hal ini terjadi dikarenakan
penggunaan jenis timbangan mekanik dan analog yang rawan disalahgunakan. Pada
penelitian ini dirancang dan dibuat sebuah timbangan yang dapat meminimalisir
bahkan menghilangkan praktek kecurangan tersebut yaitu berupa timbangan
digital. Timbangan ini dibangun menggunakan mikrokontroler arduino mega 2560,
TFT LCD Touchscreen, sensor load cell, modul bluetooth dan perangkat android.
Dalam penggunaanya, jenis barang yang akan ditimbang dapat dipilih
menggunakan TFT LCD Touchscreen. TFT LCD Touchscreen selanjutnya secara
otomatis akan menampilkan informasi berat, harga per kg dan harga total barang.
Informasi tersebut dapat dikirimkan ke perangkat android yang telah terinstal
aplikasi “Bluetooth Weighing Scale” untuk ditampilkan dan sekaligus dapat
disimpan ke memori telepon dengan format file excel.
Pengiriman informasi tersebut menggunakan modul bluetooth HC-05. Perangkat
android selain digunakan untuk menampilkan dan menyimpan informasi juga dapat
digunakan untuk mengubah harga per kg suatu barang di menu timbangan. Pada
penelitian ini dilakukan pengujian alat secara keseluruhan. Hasil yang didapatkan
adalah timbangan ini memiliki eror maksimal sebesar 0,066% dengan ketelitian 10
gram dan kapasitas maksimal timbangan adalah 50 Kg. Timbangan ini dapat
mengirim informasi berat, harga per kg dan harga total barang ke perangkat android
dengan jarak maksimal adalah 10 meter di ruang tertutup dan 30 meter di ruang
terbuka.
Kata Kunci : Timbangan, Android, Bluetooth Weighing Scale.
RANCANG BANGUN TIMBANGAN DIGITAL DENGAN LAYAR
SENTUH DAN TERINTEGRASI KE ANDROID BERBASIS ARDUINO
MEGA 2560
Oleh:
ERIK SUNANDAR
Skripsi
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Jaya, Lampung Tengah pada
tanggal 26 September 1996, sebagai anak kedua dari dua
bersaudara, dari Bapak Darmin dan Ibu Sutarni.
Riwayat pendidikan penulis dimulai dari Taman Kanak-
kanak (TK) Dharmawanita 2 Bandar Sakti pada tahun 2001
dan diselesaikan pada tahun 2002. Sekolah Dasar Negeri (SDN) 2 Bandar Sakti dari
tahun 2002 dan diselesaikan pada tahun 2008. Sekolah Menengah Pertama Negeri
(SMPN) 3 Way Pengubuan dari tahun 2008 dan diselesaikan pada tahun 2011, dan
Sekolah Menengah Kejuruan Negeri (SMKN) 3 Terbanggi Besar dari tahun 2011
dan diselesaikan pada tahun 2014.
Pada tahun 2014 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi
Negeri (SBMPTN). Pada semester 5 penulis memilih konsentrasi Elektronika
Kendali (ELKAKEN) sebagai fokus dalam perkuliahan serta penelitian. Selama
menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten Lab Pengukuran Besaran
Elektrik (PBE) dan juga menjadi asisten praktikum mata kuliah Fisika Dasar,
Instrumentasi dan Pengukuran serta Rangkaian Listrik. Selama kuliah penulis juga
aktif di Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO) sebagai Sekertaris
Departemen Pengembangan Keteknikan dari tahun 2015 sampai dengan tahun 2016
dan sebagai anggota departemen pendidikan pada tahun 2016 sampai dengan tahun
2017. Pada bulan juli sampai september tahun 2017 penulis melaksanakan Kerja
Praktik (KP) di PT. Vertech Perdana di Bizhub Serpong, Bogor, Jawa Barat di
bagian Enggineering Division dan membuat laporan tentang “Scada Monitoring
System Panel Pusat Pada Kapal Bangka 1 Menggunakan PLC Siemens S7-
1500 Di PT. Timah Persero”. Pada bulan Januari sampai Maret 2018 penulis
melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Marga Batin, Kecamatan Waway
Karya, Kabupaten Lampung Timur.
Skripsi ini kupersembahkan untuk
Ayah dan Ibu Tercinta
Darmin dan Sutarni
Yang telah memberikan dukungan moril maupun materil tanpa mengenal lelah dan yang selalu berdoa kepada Allah SWT agar penulis diberikan kemudahan dalam
menyelesaikan studi.
Kakaku Tersayang
Febriyanti
Yang selalu memberikan dukungan serta nasihat saat penulis berada dalam titik jenuh dan juga selalu berdoa kepada Allah agar penulis selalu diberikan kemudahan.
Keluarga Baruku
ELITE Brotherhood 2014
Yang telah hadir mewarnai kehidupan penulis selama studi di Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung dan yang selalu ada dalam suka
maupun duka.
Almamaterku
Universitas Lampung Atas Segala pengalaman satu kali seumr hidup yang telah diberikan kepada penulis.
Bangsa dan Negaraku
Republik Indonesia
MOTTO
Man Jadda Wajada
(Barang siapa yang bersungguh-sungguh maka ia akan berhasil)
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu
ada kemudahan.”
(QS. Alam Nasyroh: 5)
Hikmah dibalik sebuah musibah itu nyata
adanya. Renungkan, pahami dan
ambilah hikmah tersebut.
(Erik Sunandar)
SANWACANA
Bismillahirrohmannirrohim...
Alhamdulilah puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
limpahan rahmat dan nikmat yang dikaruniakan-NYA telah memberikan kekuatan
dan kemampuan berpikir kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini
sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Shalawat
serta salam tak lupa penulis junjung agungkan kepada Rasulullah Muhammad
SAW.
Tugas akhir ini membahas tentang rancang bangun sebuah alat berupa timbangan
digital yang dapat mengukur berat beban maksimal 50 Kg dengan ketelitian 10
gram atau 0,01 Kg. Timbangan ini dioperasikan menggunakan layar sentuh untuk
memilih menu beban yang akan ditimbang dan hasil penimbangannya dapat dilihat
di layar sentuh dan juga dapat dikirimkan ke perangkat android yang telah terinstal
aplikasi “Bluetooth Weighing Scale” menggunakan modul bluetooth. Perangkat
android selain berfungsi untuk menampilkan data hasil penimbangan dapat juga
digunakan untuk mengubah harga per Kg dari suatu beban di timbangan serta
menyimpannya dalam format excel.
Tugas akhir ini dibuat dengan berbagai observasi dan juga beberapa bantuan dari
berbagai pihak untuk membantu dalam menyelesaikannya. Oleh karena itu dalam
kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Suharno, M.Sc, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro.
3. Bapak Dr. Herman Halomoan Sinaga, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan
Teknik Elektro.
4. Ibu Dr. Ing. Melvi, S.T., M.Sc., Selaku dosen pembimbing akademik
penulis yang telah banyak membantu dan memberikan support selama
penulis kuliah di Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.
5. Bapak Emir Nasrullah, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing Utama atas
segala bimbingan, arahan serta kritik yang membangun dalam
menyelesaikan tugas akhir.
6. Bapak Dr. Eng. FX Arinto Setyawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pendamping
atas segala bimbingan, arahan, serta kritik yang membangun dalam
menyelesaikan tugas akhir.
7. Bapak Agus Trisanto, Ph.D., selaku Dosen Penguji dalam tugas akhir ini
atas segala saran serta arahannya pada seminar proposal, hasil hingga sidang
komprehensif.
8. Seluruh dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung, atas ilmu yang
telah diberikan kepada penulis selama menjadi mahasiswa Teknik Elektro
Universitas Lampung.
9. Mbak Ning serta seluruh jajaran staff administrasi Jurusan Teknik Elektro
yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan urusan administrasi di
Jurusan Teknik Elektro.
10. Kedua orang tua penulis, Bapak Darmin dan Ibu Sutarni yang sangat saya
cintai dan sayangi yang telah memberikan doa, dukungan moril tanpa
mengenal lelah kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini.
11. Kakak penulis, Febriyanti yang sangat saya sayangi yang telah memberikan
doa, dukungan moril serta materil kepada penulis sehingga penulis dapat
meneyelasikan tugas akhir ini.
12. Keluarga besar Laboratorium Teknik Pengukuran Besaran Elektrik : Ega,
Manda, Jo, Rahma, Ruri, Bayu, Boy, Bobi, Ade, dan lainnya yang telah
memberikan saran serta support kepada penulis dalam menyelesaikan tugas
akhir ini.
13. Keluarga seperjuangan ELITE 2014 atas kebersamaannya dari awal
perkuliahan hingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini dan juga atas
saran serta support kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,
bagi penulis kalian lebih dari sekedar keluarga.
14. Asisten Laboratorium Terpadu Teknik Elektro : Arya, Rudi, Arham,
Nyoman, Agung, Pami, Andri, Yuda atas segala bantuannya kepada penulis
dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
15. Rindaman Squad : Mbah, Salim, Iyas, Prakarsa, Alam, Renaldi, Faris, Rico
dan lainnya yang selalu ada dalam suka maupun duka.
16. KKN Marga Batin Squad : Aziza, Dita, Erni, Yosea, Zahid atas segala
dukungannya.
17. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu serta mendukung penulis dari awal perkuliahan sampa dengan
selesai tugas akhir ini.
18. Almamater tercinta Universitas Lampung atas pengalaman hidup sekali
seumur hidup yang penulis dapatkan selama kuliah.
Semoga Allah SWT membalas atas segala kebaikan semua pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat banyak
kesalahan, sehingga kritik dan saran sangat diharapkan penulis untuk kemajuan
dimasa yang akan datang. Penulis berharap bahwa tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi para pembaca yang membutuhkan materi serta referensi yang berhubungan
dengan topik yang penulis susun dalam tugas akhir ini.
Bandar Lampung, 9 Oktober 2018
Penulis,
Erik Sunandar
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ................................................................................................... xvi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xix
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xxi
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................................1
1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................6
1.3 Manfaat Penelitian ...............................................................................6
1.4 Rumusan Masalah ................................................................................6
1.5 Batasan Masalah ..................................................................................7
1.6 Hipotesis ..............................................................................................7
1.7 Sistematika Penulisan ..........................................................................7
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Perkembangan Timbangan .....................................................9
2.2 Jenis – jenis Timbangan ......................................................................10
2.2.1 Timbangan Analog .................................................................10
2.2.2 Timbangan Digital ..................................................................12
2.3 Komponen – komponen Yang Digunakan .........................................14
2.3.1 Arduino Mega 2560 ................................................................14
2.3.2 Load Cell .................................................................................16
2.3.3 Modul HX 711 ........................................................................18
2.3.4 TFT LCD Touchscreen ...........................................................19
2.3.5 Modul Bluetooth .....................................................................20
2.4 Software Pendukung ...........................................................................22
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu, Jadwal dan Tempat Penelitian ................................................23
3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................23
3.3 Spesifikasi Alat ...................................................................................24
3.4 Spesifikasi Sistem ...............................................................................25
3.5 Metode Penelitian ...............................................................................25
3.5.1. Studi Literatur .........................................................................25
3.5.2. Perancangan Alat dan Sistem ..................................................26
3.5.2.1 Diagram Alir Perancangan Alat dan Sistem .............26
3.5.2.2 Diagram Alir Cara Kerja Alat Keseluruhan
(Opsi 1) .....................................................................27
3.5.2.3 Diagram Alir Cara Kerja Alat Keseluruhan
(Opsi 2) .....................................................................28
3.5.2.4 Diagram Alir Masukan Dari Touchscreen
dan Informasi Harga .................................................29
3.5.2.5 Diagram Alir Komunikasi ke Android .....................30
3.5.2.6 Desain Alat ................................................................31
3.5.2.7 Diagram Blok Sistem ................................................32
3.5.3. Pembuatan Alat .......................................................................33
3.5.4. Pengujian Alat dan Sistem ......................................................34
3.5.4.1 Pengujian Tiap Komponen .......................................34
3.5.4.2 Pengujian Komponen dengan Program ....................35
3.5.4.3 Pengujian Alat Secara Keseluruhan ..........................36
3.5.5. Pembuatan Laporan .................................................................36
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Prinsip Kerja Alat ...............................................................................37
4.2 Desain Alat .........................................................................................38
4.3 Pengujian Alat dan Sistem ..................................................................49
4.3.1 Pengujian Komponen ................................................................40
4.3.1.1 Pengujian Mikrokontroler (Arduino Mega 2560) .......40
4.3.1.2 Pengujian Sensor Load Cell dan Modul HX711 .........47
4.3.1.3 Pengujian TFT LCD Touchscreen ..............................49
4.3.1.4 Pengujian Modul Bluetooth dan Android ....................52
4.3.2 Pengujian Subsistem Alat ..........................................................54
4.3.2.1 Pengujian Subsistem Sensor ........................................55
4.3.2.2 Pengujian Subsistem Penampil Harga .........................57
4.3.2.3 Pengujian Subsistem LCD TFT Touchscreen .............60
4.3.2.4 Pengujian Subsistem Penampil di Android .................63
4.3.2.5 Bluetooth Weighing Scale (BWS) ...............................65
4.3.3 Pengujian Alat Secara Keseluruhan ..........................................69
4.3.3.1 Proses Kalibrasi Timbangan ........................................69
4.3.3.2 Step Timbangan ...........................................................70
4.3.3.3 Perbandingan Hasil di Hardware (Mikrokontroler
dan Sensor) dengan Aplikasi android ..........................71
4.3.3.4 Pengujian Ketelitian timbangan ..................................73
4.3.3.5 Pengujian Jarak Modul Bluetooth ...............................74
4.3.3.6 Pengujian Konsumsi daya ...........................................75
4.4 Fitur Menu Pada Timbangan ..............................................................78
4.5 Pembahasan ........................................................................................80
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .........................................................................................81
5.2 Saran ...................................................................................................82
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Timbangan Analog ................................................................................11
2.2 Prinsip Kerja Tuas .................................................................................12
2.3 Timbangan Digital ................................................................................13
2.4 Arduino Mega 2560 ..............................................................................15
2.5 Bentuk Fisik Load Cell .........................................................................17
2.6 Bentuk Fisik Modul HX711 ..................................................................19
2.7 TFT LCD Touchscreen .........................................................................20
2.8 Modul Bluetooth ...................................................................................21
3.1 Diagram Alir Pembuatan Alat dan Sistem ............................................26
3.2 Diagram Alir Cara Kerja Alat Secara Keseluruhan (Opsi 1) ................27
3.3 Diagram Alir Cara Kerja Alat Secara Keseluruhan (Opsi 2) ................28
3.4 Diagram Alir Masukan Dari Touchscreen dan Diagram Alir
Informasi Harga ....................................................................................29
3.5 Diagram Alir Komunikasi ke Android ..................................................30
3.6 Desain Alat ............................................................................................31
3.7 Layout Desain Alat .................................................................................31
3.8 Diagram Blok Sistem .............................................................................32
4.1 Desain Alat .............................................................................................39
4.2 Software IDE Arduino 1.8.5 ..................................................................42
4.3 Submenu Board ......................................................................................42
4.4 Submenu Serial Port ..............................................................................43
4.5 Jendela Editor IDE Arduino..................................................................43
4.6 Proses Complile Coding Program IDE Arduino ..................................44
4.7 Proses Uploading Coding Program IDE Arduino .................................45
4.8 Aksi Program Pada Board Arduino Mega 2560 ...................................46
4.9 Pengujian Sensor Load Cell ..................................................................47
4.10 Kurva Linieritas Sensor Load Cell ........................................................48
4.11 Tampak Atas dan Bawah TFT LCD Touchscreen ................................50
4.12 Pengujian Tahap Satu ............................................................................51
4.13 Program Graphics Test (Tahap dua) .....................................................51
4.14 Aksi LCD Saat Diberikan Program Graphics Test. ..............................52
4.15 Pengujian Tanpa Aplikasi .....................................................................53
4.16 Pengujian Dengan Aplikasi ...................................................................53
4.17 Halaman Awal bluetooth Weighing Scale.............................................66
4.18 Menu-menu didalam Aplikasi ...............................................................67
4.19 Contoh Data yang Berhasil Disimpan ...................................................68
4.20 Tampilan Data di TFT LCD Touchscreen ............................................72
4.21 Tampilan Data di Aplikasi Android ......................................................72
4.22 Pengukuran Arus yang Dihasilkan Oleh Alat .......................................76
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Daftar Penelitian Yang Telah Dilakukan Sebelumnya ...........................4
2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 .............................................................16
3.1 Alat dan Bahan yang digunakan ............................................................23
4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Load Cell dan modul HX711 ..................55
4.2 Tabel Data Hasil Pengujian Subsistem Penampil Harga .......................58
4.3 Data Hasil Pengujian Subsistem LCD TFT Touchscreen ......................61
4.4 Data Hasil Pengujian Subsistem Penampil di Android ........................64
4.5 Pengujian Bluetooth Weighing Scale di beberapa merk smartphone
dengan tipe android yang berbeda-beda .................................................69
4.6 Data Hasil Pengujian Ketelitian Timbangan ..........................................73
4.7 Pengujian Jarak Modul Bluetooth di Ruang Tertutup ...........................74
4.8 Pengujian Jarak Modul Bluetooth di Ruang Terbuka ...........................75
4.9 Penggunaan Arus Total Pada Alat .........................................................77
4.10 Daya Tahan Baterai Berdasarkan Kapasitasnya ....................................77
4.11 Fitur Menu Pada Timbangan ..................................................................79
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada era serba digital sekarang ini semua aspek pendukung kegiatan manusia dituntut
dapat mempermudah manusia guna mendukung mobilitas manusia. Mulai dari
peralatan-peralatan yang ada di lingkup rumah tangga, industri dan perdagangan.
Dalam lingkup rumah tangga peralatan diharapkan dapat bekerja secara otomatis serta
dapat dipantau baik jarak jauh maupun dekat. Dalam lingkup industri alat-alat dibuat
agar dapat bekerja secara otomatis dengan hanya menekan tombol pada alat sehingga
manusia hanya berperan sebagai operator dan pengawas saja. Tidak menutup
kemungkinan juga alat dalam dalam lingkup perdagangan. Alat pengukur yang
digunakan pun dituntut serba canggih untuk mempermudah pekerjaan manusia
mengingat begitu sibuknya dalam proses perdagangan khususnya dalam lingkup pasar
tradisional.
Menurut pengamatan penulis kerepotan yang paling sering terjadi sehingga
menimbulkan keributan dalam pasar ataupun toko adalah dalam proses penimbangan
barang belanjaan. Jumlah pembeli yang begitu banyak sering ingin dilayani terlebih
2
dahulu tanpa memperdulikan pembeli lainnya yang datang terlebih dahulu. Kekacauan
ini disebabkan oleh salah satu faktor yaitu penggunaan timbangan tradisional.
Penggunaan timbangan jenis ini juga dapat menimbulkan masalah baru. Permasalahan
tersebut adalah rawan dilakukannya tidak kecurangan oleh penjual dengan
memanipulasi hasil penimbangan barang. Selain permasalahan tersebut, juga dapat
memakan waktu yang cukup lama untuk menimbang satu jenis belanjaan. Tidak
menutup kemungkinan satu orang pembeli akan membeli banyak macam barang
belanjaan sehingga dapat dibayangkan kerepotan yang dialami oleh penjual. Akan
tetapi tidak semua toko yang masih menggunakan timbangan tradisional. Beberapa
toko-toko juga telah menggunakan timbangan yang sedikit lebih modern yaitu
timbangan digital. Timbangan ini bekerja sedikit lebih canggih daripada timbangan
tradisional dengan menggunakan tegangan listrik sebagai sumber daya nya..
Timbangan digital tersebut menurut beberapa pedagang dirasa dapat mempermudah
proses penimbangan. Dimana pedagang ataupun pembeli hanya perlu meletakkan
barang belanjaannya di atas timbangan tersebut, kemudian timbangan tersebut akan
mengeluarkan informasi berat dari barang tersebut secara otomatis. Namun menurut
penulis timbangan digital yang digunakan belum sepenuhnya dapat mempermudah
proses jual beli tersebut. Hal ini dikarenakan penjual harus mengakumulasi berat dari
barang belanjaan tersebut dengan harga per kg dari barang. Sehingga dalam proses ini
tidak menutup kemungkinan terjadi kesalahan dalam pengakumulasian tersebut. Hal
ini menyebabkan penjual maupun pembeli mengalami kerugian dari kesalahan
perhitungan tersebut.
3
Baru-baru ini terdapat sebuah inovasi pada timbangan yang dapat mengatasi
permasalahan-permasalahan diatas. Inovasi tersebut adalah timbangan digital yang
dapat mengakumulasi harga total dari barang yang dibeli dan selanjutnya dicetak oleh
printer yang terdapat dalam timbangan. Menurut pengamatan penulis timbangan jenis
ini banyak digunakan justru di supermarket dibandingkan di pasar tradisional maupun
toko-toko biasa. Hal ini dikarenakan penggunaan timbangan tersebut terbatas pada
barang belanjaan dengan berat yang ringan. Menurut pengamatan penulis juga
timbangan ini lebih dikenal sebagai timbangan buah yang mana lebih sering digunakan
untuk menimbang buah-buahan. Kapasitas berat yang dapat diukur oleh timbangan ini
pun menurut penulis masih terbatas karena hanya memiliki batas berat 30 kg.
Berdasarkan beberapa masalah tersebut, penulis memiliki ide untuk membuat sebuah
alat timbangan digital menggunakan mikrokontroler arduino mega 2560. Cara kerjanya
adalah langsung mengkumulasikan harga dari barang-barang belanjaan yang
ditimbang. Kapasitas berat maksimal yang dapat ditimbang adalah sebesar 50 kg.
Semua barang yang ditimbang dengan alat ini dapat ditampilkan serta disimpan pada
perangkat android. Penyimpanan ini berfungsi sebagai arsip penjualan guna
menentukan untung rugi toko tersebut. Sehingga menurut penulis ide alat yang akan
penulis buat ini memiliki fungsi yang lebih canggih dari timbangan yang telah ada
sebelumnya.
Daftar penelitian sebelumnya yang relevan terhadap penelitian yang akan penulis
lakukan ditunjukkan pada tabel 1.1
4
Tabel 1.1 Daftar Penelitian Yang Telah Dilakukan Sebelumnya
Tabel 1.1 yang merupakan daftar penelitian yang relevan dengan penelitian yang akan
penulis lakukan yang berjumlah 5 penelitian dan memiliki memiliki kesamaan dengan
alat yang akan penulis buat, namun tentunya terdapat perbedaan diantaranya adalah
sebagai berikut:
1. Penelitian dari Medilla Krisyanto memiliki perbedaan yaitu menggunakan
sensor load cell dengan kapasitas maksimal 100 kg, menggunakan sensor
ultrasonic SFR 04, menggunakan modul suara dan menggunakan LCD 16 x 2
dalam penelitiannya. Dalam pengaplikasiannya penelitian ini bertujuan untuk
No. Penulis Tahun Judul Penelitian
1 Medilla
Kusriyanto 2016
Rancang Bangun Timbangan Digital Terintegrasi
Informasi BMI Dengan Keluaran Suara Berbasis
Arduino Mega 2560
2 Affif Muhammad
Khoiruddin 2015
Pengembangan Alat Ukur Tinggi Badan dan Berat
Badan Digital Yang Terintegrasi
3 Pelagia Cahya
Setianingrum 2017 Timbangan Buah Digital Berbasiskan Mikrokontroler
Dengan Output Suara
4
Edwar Frendi
Yandra
2016
Rancang Bangun Timbangan Digital Berbasis Sensor
Beban 5 Kg Menggunakan Mikrokontroller Atmega
328
5 Elok Hardiyati
Rusnindyo 2015
Pengembangan Timbangan Buah Analog Menjadi
Digital Berbasis Mikrokontroler ATMega16 Dan
Terintegrasi Android
5
mengetahui informasi berat badan ideal dengan memanfaatkan hasil
pengukuran berat dan tinggi badan.
2. Penelitian Affif Muhammad Khoirudin memiliki perbedaan yaitu
menggunakan arduino uno R3, menggunakan sensor load cell dengan kapasitas
maksimal 100 kg, menggunakan sensor ultrasonik SRF 04. Dalam
pengaplikasiannya penelitian ini bertujuan untuk mengetahui informasi berat
badan ideal dengan memanfaatkan hasil pengukuran berat dan tinggi badan.
3. Penelitian Pelagia Cahya Setianingrum memiliki perbedaan yaitu
menggunakan sensor load cell dengan kapasitas maksimal 5 kg, menggunakan
mikrokontroler ATmega 8535, LCD 16 x 2, 4 x 4 keypad, SD Card Modul dan
speaker aktif. Dalam pengaplikasiannya penelitian ini harga total dapat
diucapkan oleh modul suara melalui speaker Aktif.
4. Edwar Frendi Yandra memiliki perbedaan yaitu menggunakan sensor load cell
dengan kapasitas maksimal 5 kg, sensor ultrasonik SRF 04, mikrokontroler
Atmega 328, dan LCD 16 x 4. Dalam pengaplikasiannya penelitian ini memiliki
output berupa berat, massa jenis, serta volume berdasarkan hasil pembacaan
sensor load cell dan ultrasonik SRF 04.
5. Elok Hadiyati Rusnindyo memiliki perbedaan yaitu menggunakan sensor load
cell berkapasitas maksimal 5 kg, mikrokontroler Atmega A16 dan LCD 16 x 2.
6
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang timbangan yang memiliki kapasitas pengukuran maksimal 50 kg
dengan ketelitian 10 gram.
2. Merancang timbangan yang dapat mengakumulasikan harga berdasarkan berat
yang terukur.
3. Merancang timbangan yang memiliki macam-macam menu barang yang akan
ditimbang.
4. Merancang timbangan yang dapat terhubung ke android untuk menampilkan
dan menyimpan data hasil penimbangan.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah alat dapat digunakan untuk
mempermudah dalam proses penimbangan suatu barang dengan tingkat akurasi yang
tinggi serta dapat menyimpan data hasil penimbangannya.
1.4 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat timbangan menggunakan sensor load cell.
2. Bagaimana membuat timbangan yang dapat dioperasikan dengan TFT LCD
Touchscreen untuk memilih jenis barang yang akan ditimbang.
7
3. Bagaimana menampilkan data hasil penimbangan pada TFT LCD Touchscreen
dan perangkat android.
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah arduino mega 2560.
2. Pemilihan menu menggunakan LCD TFT Touchscreen.
3. Proses komunikasi menggunakan modul Bluetooth HC 05.
4. Perangkat android hanya digunakan untuk menampilkan data hasil pengukuran
dan menyimpannya.
5. Beban maksimal yang dapat ditimbang adalah 50 kg.
1.6 Hipotesis
Alat ini dapat digunakan untuk melakukan proses penimbangan dengan ketelitian yang
tinggi yang dapat dipilih menu barang yang akan ditimbang menggunakan TFT LCD
Touchscreen serta data hasil penimbangannya dapat dikirim, ditampilkan serta
disimpan di perangkat android.
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut:
8
BAB I. PENDAHULUAN
Bab 1 berisikan latar belakang, tujuan penelitian, manfaat penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah, serta sistematika penulisan dalam penelitian ini.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Bab 2 berisikan penjabaran secara teoritis mengenai penelitian yang terdahulu,
komponen apa saja yang penulis gunakan dalam pembuatan alat ini, serta data-data
pendukung lainnya.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Bab 3 berisikan langkah-langkah penulis dalam melakukan penelitian dimulai dari
waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian, serta
langkah-langkah pengerjaan alat yang penulis lakukan.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab 4 berisikan data hasil perbandingan alat yang penulis buat dengan alat yang
memiliki kemiripan cara kerjanya serta dengan pengambilan data serta
membandingkannya apakah lebih efektif ataupun sebaliknya.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab 5 berisikan kesimpulan berdasarkan proses penelitian yang penulis lakukan serta
terdapat saran yang berguna untuk penelitian di masa mendatang.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Perkembangan Timbangan
Pada tahun 5000 SM orang-orang Roma membuat sebuah alat pengukur yang
digunakan untuk mengukur barang yang tidak dapat dihitung secara satuan dan
hanya dapat diukur menggunakan skala. Dimana orang-orang Roma
menggunakan balok untuk pengukuran dengan pusat balok tersebut dibentuk
seperti tuas namun panjang kedua sisi balok tersebut tidak sama. Pada tahun
tersebut juga skala sangat dibutuhkan dalam pengukuran barang. Sehingga alat
yang digunakan untuk mengukur tetapi memiliki kedua sisi yang tidak sama
tersebut selanjutnya disempurnakan dengan menyeimbangkan kedua sisinya. Hal
ini lah yang menjadi cikal bakal terciptanya timbangan mekanik. Selama
Renaissance ketika uang menjadi penting, untuk pertama kalinya timbangan koin
digunakan. Sehingga skala dengan tingkat presisi yang tinggi sangat diperlukan.
Hal inilah yang membuat Leonardo da Vinci melakukan penelitian dan
mempelajari masalah untuk menentukan berat badan(Wahyuni, 2017).
10
Pada abad 1800 timbangan dengan tingkat presisi yang semakin meningkat telah
berhasil dibuat. Sehingga timbangan terus berevolusi menjadi lebih canggih
hingga abad 2000. Pada abad ini tercipta sebuah timbangan mekanik dengan cara
kerjanya seperti timbangan milik orang-orang Roma namun telah dilengkapi
dengan skala yang lebih presisi. Kemudian timbangan terus berkembang dengan
penunjuk skala berbentuk jarum analog yang lebih memudahkan dalam
pembacaan. Hingga akhirnya terlahir timbangan digital yang mana berat dari
barang yang ditimbang secara otomatis tampil pada layar tanpa perlu
membacanya seperti pada timbangan analog dengan jarum sebagai penunjuk
skala. Pada tahun 2010 keatas lahir timbangan dengan berbagai fitur seperti
penghitung harga, hasil pengukuran dapat langsung dicetak dan lain
sebagainya(Akram, 2013).
2.2 Jenis – Jenis Timbangan
Secara umum timbangan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu timbangan analog
dan timbangan digital.
2.2.1. Timbangan Analog
Timbangan analog merupakan jenis timbangan yang banyak digunakan
di pasar-pasar tradisional. Pada umumnya timbangan jenis ini digunakan
untuk mengukur beban seperti sayuran, buah-buahan dan daging.
Timbangan jenis ini dipilih karena skala pengukurannya tidak terlalu
besar serta penggunaannya yang sederhana sehingga cocok digunakan
dalam lingkup perdagangan di pasar tradisional.
11
Prinsip kerja dari timbangan jenis ini adalah menggunakan prinsip kerja
tuas atau pengungkit. Tuas merepresentasikan penekanan benda yang
berada pada pada titik tumpu menjadi lebih ringan berkali-kali lipat dari
berta seharusnya. Tuas yang digunakan dalam timbangan jenis ini
memiliki dua buah ujung, yang mana salah satu ujung tuas menjadi titik
tumpu beban yang akan diukur. Sedangkan tuas yang satunya terhubung
pada pegas yang melalui sebuah lempeng besi yang bergerigi di bawah
pegas yang terhubung ke skala penunjuk beban. Pada pegas yang
digunakan untuk titik tumpu beban, ini digunakan agar beban yang akan
diukur berada tepat ditengah kedua pegas. Sehingga beban yang diukur
akan terpusat dan juga akan memberikan kondisi seimbang nol saat tidak
ada beban yang diberikan pada timbangan(Prasetyo, 2016).
Berikut ini merupakan gambar dari timbangan jenis analog:
Gambar 2.1 Timbangan Analog
12
Prinsip kerja tuas yang digunakan pada timbangan ini dapat dilihat pada
gambar 2.2.
Gambar 2.2 Prinsip kerja tuas
Berdasarkan gambar 2.2 apabila beban diberikan pada titik A maka titik
B akan bergerak ke atas dan akan menekan besi spiral C. Yang kemudian
secara otomatis akan menggerakkan plat besi bergigi yang terhubung
pada skala penunjuk beban(Erlita, 2015).
2.2.2. Timbangan Digital
Timbangan digital merupakan jenis timbangan generasi terbaru atau
penyempurnaan dari jenis yang sebelumnya yaitu jenis analog. Berbeda
dengan timbangan analog yang menggunakan prinsip kerja tuas dan pegas
untuk pengukuran beban timbangan digital ini menggunakan
mikrokontroller sebagai otak pemrosesannya. Timbangan ini juga
menggunakan energi listrik dalam pengoperasiannya sehingga dapat
13
dikatakan bahwa timbangan digital ini adalah timbangan
listrik(Nuryanto, 2015).
Dalam pengaplikasiannya timbangan digital tidak hanya dapat digunakan
di pasar-pasar tradisional yang pada umumnya hanya mengukur beban
yang tidak terlalu berat. Karena timbangan ini dapat disesuaikan
penggunaannya berdasarkan kapasitas berat dari timbangan itu sendiri.
Kelebihan timbangan jenis ini adalah hasil pengukurannya lebih presisi
dan pembacaannya lebih mudah dibandingkan dengan timbangan analog.
Timbangan digital lebih banyak digunakan karena hasil pengukurannya
lebih presisi dan pada umumnya display nya lebih menarik dibandingkan
dengan timbangan analog(Yandra, 2016).
Gambar 2.3 berikut ini merupakan gambar dari timbangan digital:
Gambar 2.3 Timbangan Digital
14
2.3 Komponen – Komponen Yang Digunakan
Dalam penelitian ini yaitu membuat timbangan digital dibutuhkan beberapa
komponen-komponen yang sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, yaitu:
2.3.1 Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 merupakan board mikrokontroler berbasis ATmega
2560 yang mana merupakan board mikrokontroler yang memiliki pin I/O
paling banyak dari yang lainnya. Mikrokontroler jenis ini memiliki 54 pin
digital I/O dengan 15 pin tersebut digunakan sebagai input PWM, 16 pin
input analog, 1 port USB, 1 port power jack DC, ICSP header dan tombol
reset. Pada pengoperasiannya arduino dihubungkan ke personal
computer (PC) untuk memberikan program menggunakan kabel USB dan
diberikan sumber tegangan melalui port power jack(Furqan, 2016).
Tegangan kerja dari arduino mega 2560 ini adalah 5 – 20 volt dc. Namun
apabila arduino diberikan tegangan kurang dari 5 volt dapat
mengakibatkan kerja dari arduino ini menjadi tidak stabil sehingga dapat
menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen yang digunakan.
Apabila diberikan tegangan kerja lebih dari 12 volt dapat mengakibatkan
board rusak dengan didahului panasnya regulator tegangan. Sehingga
rentang tegangan kerja yang aman bagi arduino saat dioperasikan adalah
5 – 12 volt.
Dari segi memori arduino uno ini memiliki memori sebesar 256 kb,
dimana 8 kb dari memori tersebut telah digunakan untuk dengan 8 kb dari
15
memori tersebut digunakan sebagai bootloader. Selain 256 kb memori
tersebut arduino mega 2560 ini memiliki memori sebesar 8 kb dari SRAM
serta 4 kb dari EEPROM. Sehingga dengan memori tersebut cukup untuk
menyimpan program yang akan diberikan pada alat yang akan penulis
buat.
Pada arduino mega 2560 ini selain memiliki beberapa pin yang telah
dijelaskan sebelumnya juga memiliki dua pin yang sangat penting
fungsinya yaitu pin VCC dan GND. Pin-pin tersebut berfungsi sebagai
sumber tegangan bagi aktuator. Berbeda dengan jenis arduino lainnya
arduino mega 2560 ini dilengkapi dengan sistem proteksi yang berupa
polyfuse yang dapat direset untuk melindungi port USB laptop/komputer
dari korsleting atau arus berlebih. Dalam penggunaannya arduino mega
2560 ini menggunakan software arduino IDE untuk memprogram yang
selanjutnya akan di upload ke arduino mega 2560 ini menggunakan kabel
serial(Djuandi, 2011).
Gambar 2.4 berikut ini merupakan gambar arduino mega 2560.
Gambar 2.4 Arduino Mega 2560
16
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560
Chip mikrokontroler ATmega2560
Tegangan operasi 5V
Tegangan input (yang
direkomendasikan, via jack DC)
7V - 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) 6V - 20V
Digital I/O pin 54 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM
output
Analog Input pin 16 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori Flash 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk
bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock speed 16 Mhz
Dimensi 101.5 mm x 53.4 mm
Berat 37 g
2.3.2 Load Cell
Load cell merupakan termasuk dalam jenis sensor. Seperti fungsi sensor
pada umumnya dimana mengubah suatu besaran menjadi besaran lainnya
load cell pun berfungsi demikian. Load cell merupakan sensor yang
17
berfungsi mengubah besaran berat menjadi besaran listrik. Cara kerja
load cell ini adalah berdasarkan prinsip jembatan wheatstone. Dimana
ketika load cell ini menerima beban maka akan mengakibatkan hambatan
di dalam load cell akan berubah. Perubahan hambatan inilah yang akan
menimbulkan tegangan listrik yang kemudian tegangan listrik ini akan
diproses di arduino dengan program yang telah dibuat kemudian arduino
akan menampilkan berat dari beban yang diberikan pada load
cell(Hidayani, 2015).
Gambar 2.5 berikut ini merupakan bentuk fisik dari load cell:
Gambar 2.5 Bentuk fisik load cell
Keterangan gambar :
1. Kabel merah adalah input tegangan sensor
2. Kabel hitam adalah input ground sensor
3. Kabel hijau adalah output positif sensor
4. Kabel putih adalah output ground sensor
18
Cara kerja sensor load cell berdasarkan strain gauge yang terdapat dalam
sensor load cell. Strain gauge merupakan sebuah membran dengan pola
zig-zag. Membran tersebut terbuat dari konduktor dengan luas
penampang A, panjang L serta resistivitas bahan ρ, maka resistansi yang
dihasilkan dari konduktor tersebut dapat dituliskan dalam persamaan 2.1.
Ketikan membran tersebut meregang maka resistansinya akan meningkat
dan sebaliknya resistansi akan berkurang ketika membran tersebut
memampat yang dalam pengaplikasiannya ini adalah ketika diberikan
beban dan ketika tidak diberikan beban(Krisyanto, 2016).
R = ρL
A........................................... (2.1)
2.3.3 Modul HX711
Modul HX711 merupakan modul penguat sekaligus ADC (Analog to
Digital Converter) dengan resolusi 24 bit. Modul ini berperan sebagai
penghubung antara load cell dengan arduino. Cara kerja modul ini adalah
menguatkan sinyal keluaran dari load cell yang sangat kecil sehingga
memenuhi syarat tegangan kerja yang dibutuhkan arduino. Selain
menguatkan, modul ini juga berfungsi untuk mengubah sinyal tegangan
yang dalam bentuk analog menjadi sinyal digital. Sinyal digital ini yang
selanjutnya akan dikirimkan ke arduino mega 2560 melalui pin digital
tanpa melalui pin ADC dalam arduino tersebut(Khoirudin, 2015).
19
Gambar 2.6 berikut ini adalah bentuk fisik dari modul HX711.
Gambar 2.6 Bentuk fisik modul HX711
Spesifikasi dari modul HX711 adalah sebagai berikut:
1. Tegangan input: 2.6 - 5.5V DC
2. Output data rate: 10 SPS / 80 SPS
3. Noise rejection: Simultaneous 50Hz / 60Hz
4. Temperatur kerja: -40 s/d +85 Celcius
Ukuran: 40 x 20 mm
2.3.4 TFT LCD Touchscreen
TFT LCD Touchscreen merupakan sebuah komponen yang berbentuk
layar monitor kecil dengan teknologi layar sentuh. Tentunya dapat
dioperasikan layaknya ponsel layar sentuh. LCD ini berfungsi sebagai
penampil hasil pengukuran, gambar, teks, dan grafik dari proyek arduino
yang dibuat(Dwinta, 2013).
LCD ini juga dapat berfungsi sebagai interface dari proyek arduino yang
dibuat. Selain sebagai display dan interface di modul ini terdapat slot
20
memori yang juga dapat digunakan sebagai penyimpan gambar yang
dapat ditampilkan sebagai background LCD tersebut dalam format
bmp(Setianingrum, 2017).
Gambar 2.7 berikut ini merupakan tampilan fisik dari TFT LCD
Touchscreen
Gambar 2.7 TFT LCD Touchscreen
2.3.5 Modul Bluetooth
Modul Bluetooth merupakan sebuah modul elektronika yang digunakan
untuk komunikasi serial wireless. Dalam proses komunikasinya
menggunakan gelombang radio dengan frekuensi 2,4 GHz. Modul ini
dalam penggunaannya dapat digunakan sebagai slave atau penerima dan
juga sebagai master atau pengirim. Jarak maksimal agar modul ini dapat
berkomunikasi dengan baik adalah 30 meter dengan kondisi tanpa
halangan atau ruang terbuka dan 10 meter dalam ruangan tertutup. Dalam
21
penggunaannya modul ini tidak memerlukan driver khusus, untuk
berkomunikasi modul ini hanya perlu memenuhi minimal dua kondisi,
yaitu:
1. Komunikasi dilakukan harus antara slave dan master.
2. Pada proses pairing, password yang digunakan harus sesuai
(Rusnindyo, 2015).
Gambar 2.8 berikut ini merupakan tampilan fisik dari modul Bluetooth.
Gambar 2.8 Modul Bluetooth
Spesifikasi modul bluetooth:
1. Sensitivitas -80 dBm (Typical).
2. Daya transmit RF sampai dengan +4 dBm.
3. Operasi daya rendah 1,8V – 3,6 V I/O.
4. Kontrol PIO
5. Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.
6. Dengan antena terintegrasi.
22
2.4 Software Pendukung
Software pendukung yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler
arduino mega 2560 adalah Arduino IDE.
Arduino IDE (Integrated Development Environtment)
Arduino hanya merupakan sebuah board mikrokontroler yang mana dalam
pengaplikasiannya harus diberikan program agar dapat bekerja sesuai dengan
yang diharapkan. Dalam membuat program tersebut diperlukanlah sebuah
software yang bernama Arduino IDE. Dalam pembuatan programnya
menggunakan software ini tersebut dengan menggunakan bahasa C/C++ sebagai
bahasa pemrogramannya dikarenakan arduino support bahasa tersebut.
Keuntungan menggunakan software ini dalam membuat program adalah
software ini mampu menyesuaikan dengan board arduino yang digunakan serta
software ini pun bersifat open source sehingga mudah dalam mendapatkannya.
Dalam memprogram dengan software ini ada sedikit hal yang membedakan,
yaitu penggunaan void loop sebagai pengganti void main yang berfungsi untuk
memanggil perintah selanjutnya ketika perintah sebelumnya telah selesai
dieksekusi(Bejo, 2008).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu, Jadwal dan Tempat Penelitian.
Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengukuran
Besaran Elektrik Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Lampung
yang dilaksanakan pada bulan Maret 2018 sampai dengan Juni 2018.
3.2 Alat dan Bahan.
Pada penelitian tugas akhir ini diperlukan beberapa alat dan bahan yang untuk
menunjang berjalannya penelitian ini. Berikut ini adalah alat dan bahan yang
diperlukan:
Tabel 3.1 Alat dan Bahan yang digunakan
No Alat dan Bahan Jumlah
1 Arduino Mega 2560 1 Buah
2 Sensor Load Cell 1 Buah
3 Modul HX711 1 Buah
4 TFT LCD Touchsreen 2,8 inch 1 Buah
5 Android Xiaomi Note 4X 1 Buah
6 Modul Bluetooth HC - 05 1 Buah
7 Kabel Jumper Secukupnya
8 Laptop Axioo Neon 1 Buah
24
3.3 Spesifikasi alat
Spesifikasi alat-alat yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah sebagai
berikut:
1. Arduino Mega 2560 disebut juga sebagai otak dari sistem yang berfungsi
untuk mengatur kerja tiap komponen.
2. Sensor Load Cell digunakan untuk mendeteksi perubahan berat beban.
3. Modul HX711 digunakan sebagai penguat tegangan keluaran dari sensor load
cell dan modul ADC.
4. TFT LCD Touchscreen 2,8” digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran
serta untuk memilih menu pemimbangan.
5. Android Xiaomi Note 4X digunakan untuk menampilkan dan menyimpan data
hasil pengukuran.
6. Modul Bluetooth HC - 05 digunakan untuk mengirim informasi jenis, berat,
harga per kg dan harga total barang ke android.
7. Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan komponen satu ke komponen
lainnya dan juga untuk menghubungkan aktuator dengan arduino.
8. Laptop axioo Neon digunakan sebagai media pemrograman arduino.
25
3.4 Spesifikasi sistem
Spesifikasi sistem dari alat yang penulis buat adalah alat dapat mengukur berat
beban dengan rentang 0 – 50 kg dan tingkat akurasi yang tinggi yaitu 10 gram,
serta dapat memberikan informasi harga secara otomatis. Informasi harga dapat
diatur sesuai dengan jenis beban yang dipilih pada menu di layar LCD TFT
Touchscreen. Alat ini juga dapat mengirim informasi jenis, berat, harga per kg dan
harga total barang ke perangkat android sekaligus menyimpannya. Perangkat
android juga dapat digunakan untuk merubah harga per kg pada barang di
timbangan apabila terjadi perubahan harga. Perangkat android yang digunakan
untuk menerima informasi dari timbangan harus terinstal dengan aplikasi yang
penulis buat menggunakan App Inventor.
3.5 Metode penelitian
Dalam pelaksanaannya rancang bangun timbangan digital ini dapat diselesaikan
berdasarkan beberapa tahapan-tahapan pelaksanaan, yaitu:
3.5.1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan kajian-kajian mengenai hal – hal yang
berhubungan dengan rancang bangun timbangan digital ini serta
pembuatan alat secara keseluruhan yang berupa referensi dari beberapa
sumber terpercaya.
26
3.5.2. Perancangan Alat dan Sistem
Pada tahap ini dilakukan rancangan alat secara keseluruhan yang akan
membentuk sebuah timbangan digital yang ingin dibangun, yang terdiri
dari beberapa subsistem alat.
3.5.2.1 Diagram Alir Pembuatan Alat dan Sistem
Tahapan pembuatan alat secara keseluruhan dapat dilihat pada
gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan alat dan system
27
3.5.2.2 Diagram Alir Cara Kerja Alat Keseluruhan (Opsi 1)
(Pairing dengan bluetooth setelah berat dan harga tampil di TFT LCD
Touchscreen).
Tahapan cara kerja alat secara keseluruhan (opsi 1) dapat dilihat
pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Diagram Alir Cara Kerja Alat Secara Keseluruhan (Opsi 1).
28
3.5.2.3 Diagram Alir Cara Kerja Alat Keseluruhan (Opsi 2)
(Pairing dengan bluetooth sebelum berat dan harga tampil di TFT
LCD Touchscreen)
Tahapan cara kerja alat secara keseluruhan (opsi 2) dapat dilihat
pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Diagram Alir Cara Kerja Alat Secara Keseluruhan (Opsi 2)
29
3.5.2.4 Diagram Alir Masukan Dari Touchscreen dan Informasi
Tahapan masukan dari touchscreen dan informasi harga dapat
dilihat pada gambar 3.4.
(A) (B)
Gambar 3.4 (A). Diagram Alir Masukan Dari Touchscreen
(B). Diagram Alir Informasi Harga
30
3.5.2.5 Diagram Alir Komunikasi ke Android
Tahapan komunikasi ke android dapat dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 (A) Pairing setelah harga dan berat tampil di LCD
(B) Pairing sebelum harga dan berat tampil di LCD
(A) (B)
31
3.5.2.6 Desain Alat
Pada tugas akhir ini desain dari alat yang akan dibuat dapat
dilihat pada gambar 3.6 dan 3.7.
Gambar 3.6 Desain Alat
Gambar 3.7 Layout desain alat
32
3.5.2.7 Diagram Blok Sistem
Diagram blok dari sistem alat yang akan dibuat pada penelitian ini dapat
dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Diagram blok sistem
Berdasarkan gambar diagram blok sistem 3.8 cara kerja dari alat yang
penulis buat ini adalah sensor load cell akan mendeteksi adanya berat yang
merupakan barang yang ditimbang. Keluaran dari sensor yang berupa
sinyal listrik akan dikirimkan menuju modul HX711 yang merupakan
modul penguat sinyal yang berfungsi untuk menguatkan sinyal yang
dihasilkan oleh sensor load cell agar terbaca oleh mikrokontroler (arduino
mega 2560). Selanjutnya sinyal listrik tersebut akan diproses oleh
minkrokontroller (arduino mega 2560). Didalam mikrokontroler ini terjadi
beberapa proses seperti pembacaan berat dari sensor load cell yang
33
kemudian akan ditampilkan pada TFT LCD Touchscreen. Selain proses-
proses tersebut mikrokontroler juga memproses pengiriman data menuju
perangkat android melalui modul bluetooth. Dimana perangkat android ini
berfungsi untuk menampilkan data hasil pengukuran sekaligus akan
menyimpannya dengan aplikasi yang akan penulis buat nantinya.
3.5.3. Pembuatan Alat
Pada tahap ini akan dilakukan proses pembuatan alat secara keseluruhan
yang mana dimulai dari pengujian tiap komponen. Pengujian ini dilakukan
untuk mengetahui apakah komponen-komponen tersebut dapat bekerja
sesuai prinsip kerjanya atau tidak. Selanjutnya tiap-tiap komponen saling
dihubungkan menjadi satu kesatuan dan diberikan program sekaligus
dilakukan uji coba. Tahap terakhir jika uji coba sukses, dilakukan proses
pemasangan komponen menjadi sebuah alat yang kemudian diuji coba
secara keseluruhan untuk mengetahui apakah dapat bekerja sesuai dengan
yang diharapkan atau tidak.
34
3.5.4. Pengujian Alat dan Sistem
Dalam pengujian alat ini terdapat beberapa tahap, diantaranya adalah
sebagai berikut:
3.5.4.1 Pengujian Tiap Komponen
Pada tahap pengujian tiap komponen ini dilakukan untuk mengetahui
apakah komponen dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pengujiannya
adalah sebagai berikut:
a. Untuk sensor load cell pengujiannya dilakukan dengan cara
menyambungkan output sensor tersebut dengan multimeter dan sensor
load cell diberikan tekanan atau beban, maka sensor akan menghasilkan
tegangan jika dalam kondisi baik dan sebaliknya tidak akan
menghasilkan tegangan listrik jika dalam kondisi tidak baik.
b. Untuk pengujian arduino mega 2560 adalah dengan cara melihat lampu
indikatornya menyala ataupun tidak dengan memberikan tegangan
input dan juga menguji apakah arduino dapat terbaca oleh PC atau
laptop atau tidak.
c. Untuk pengujian TFT LCD Touchscreen apakah layar LCD dapat
menyala atau tidak dengan cara memberikan sumber tegangan.
d. Untuk modul Bluetooth pengujiannya dilakukan dengan cara
memberikan tegangan untuk melihat lampu indikatornya serta melihat
lampu indikator tx dan rx pada arduino.
35
3.5.4.2 Pengujian Komponen Dengan Program
Tahap ini adalah tahap pengujian selanjutnya setelah pengujian semua
komponen dilakukan dan diketahui semua komponen berada dalam kondisi
baik serta siap untuk digunakan. Pengujian ini dilakukan dengan cara
mengunggah program ke arduino mega 2560 untuk mengetahui apakah
setiap komponen dapat mengirimkan data dengan baik dan tepat atau tidak.
Seperti sensor load cell apakah dapat mengirimkan data hasil pengukuran
atau tidak. Modul HX711 apakah dapat menguatkan sinyal dari load cell
atau tidak serta TFT LCD Touchscreen dapat menampilkan hasil
pengukuran dan memilih tombol menu barang dengan baik atau tidak.
Modul bluetooth dapat mengirimkan data hasil pengukuran ke perangkat
android atau tidak serta perangkat android dapat menerima informasi yang
dikirimkan oleh modul bluetooth dan sekaligus menyimpannya atau tidak.
3.5.4.3 Pengujian Alat Secara Keseluruhan
Tahap terakhir pengujian alat adalah dengan cara merangkai semua
komponen kedalam badan alat dan dilakukan pengujian secara
keseluruhan. Pada tahap ini yang menjadi titik berat pengujian adalah
menguji desain dari holder timbangan dengan load cell yaitu dengan
menentukan jenis bahan apa ketika tidak ada beban yang diberikan maka
hasil pengukuran dari load cell adalah nol. Sehingga akan didapatkan
bahan untuk holder timbangan tersebut yang terbaik. Selain itu dilakukan
juga pengujian terhadap TFT LCD Touchscreen untuk memilih menu
36
barang yang akan ditimbang. Juga dilakukan pengujian terhadap modul
bluetooth apakah mampu mengirim data hasil pengukuran ke perangkat
android serta pengujian terhadap perangkat android apakah dapat
menerima sekaligus menyimpan data hasil pengukuran.
3.5.5. Pembuatan Laporan
Tahap akhir dari penelitian ini adalah pembuatan laporan, yang mana
terdiri dari pendahuluan, tinjauan pustaka serta metodologi penelitian yang
merupakan bab I, II, dan III yang telah disusun terlebih dahulu sekaligus
menjadi proposal tugas akhir. Dan juga bab IV yang berisikan pembahasan
dimana hasilnya berdasarkan data-data yang didapatkan dari pengujian alat
secara keseluruhan kemudian dilakukan analisa dan selanjutnya ditarik
kesimpulan serta saran untuk penelitian selanjutnya.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan data hasil pengujian, analisa serta pembahasan dari alat ini maka
diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Terealisasinya sebuah alat timbangan digital dengan menggunakan
layar sentuh dalam pengoperasiannya serta dapat mengirimkan data ke
perangkat android menggunakan modul bluetooth HC 05.
2. Akurasi pembacaan berat alat ini memiliki ketelitian hingga 0,01 kg
atau 10 gram dengan error atau galat sebesar 0,066 %.
3. Alat ini dapat menampilkan harga total dari suatu beban dengan cara
mengalikan berat beban yang terbaca dengan harga per kg serta dapat
menyimpan data – data tersebut.
4. Tombol – tombol menu di LCD TFT Touchscreen yang merupakan
menu beban yang akan ditimbang dapat berfungsi sebagaimana
mestinya dan mudah dioperasikan.
5. Aplikasi android dapat menampilkan serta menyimpan data yang
dikirimkan oleh arduino mega 2560 dan juga dapat mengubah harga per
kg dari suatu barang di arduino mega 2560.
82
5.2 SARAN
Berdasarkan data hasil pengujian, analisa serta pembahasan berikut ini
merupakan beberapa saran yang dapat diberikan agar alat ini dapat menjadi
lebih baik untuk kedepannya.
1. Pada penelitian selanjutnya sebaiknya menggunakan LCD TFT
Touchscreen dengan ukuran yang lebih besar (5 inch) atau lebih yang
sudah termasuk I2C agar dalam pengoperasiannya menjadi semakin
mudah serta tidak terlalu banyak menggunakan pin di mikrokontroler.
2. Pada penelitian selanjutnya agar menggunakan sensor load cell yang
sudah memiliki merek dagang agar dalam pengaplikasiannya sudah
diketahui tingkat ketelitian dari sensor tersebut.
3. Pada penelitian selanjutnya agar dilakukan pengujian konsumsi daya
serta daya tahan baterai agar dapat diketahui lifetime baterai yang
digunakan untuk mengoperasikan timbangan ini.
4. Pada penelitian selanjutnya program yang dibuat harus dapat terkunci
didalam mikrokontroler, sehingga ketika tegangan sumber diputus dan
dihubungkan kembali pembacaan timbangan tidak mengalami
kesalahan.
5. Pada penelitian selanjutnya sebaiknya dibuat sebuah tombol tare atau
reset yang berfungsi untuk mengatur pembacaan awal berat timbangan
adalan 0 (nol).
DAFTAR PUSTAKA
Akram, Muhammad Q. 2017. Rancang Bangun Timbangan Buah Kelapa Sawit
Menggunakan Output Harga Berbasis Arduino Uno. Medan. Penerbit Politeknik
Negeri Medan.
Bejo, Agus. 2008 Rahasia Kemudahan Bahasa C Dalam Mikrokontroler. Yogyakarta,
Graha Ilmu.
Computer, Wahana. 2013. Membuat Aplikasi Android Tanpa Coding Dengan APP
Inventor. Elex Media Komputindo.
Djuandi, Feri. 2011. Pengenalam Arduino. Semarang.
Dwintaputri, Kartika. 2013. Pengenalan APP Inventor. Jakarta. Penerbit Universitas
Gunadharma.
Erlita, Norma. 2015. Aplikasi Alat Ukur Tubuh Digital menggunakan Metode Fuzzy
Logic Untuk Menentukan Kondisi Ideal Badan Dengan Tampilan LCD Dan Output
Suara Untuk Tunanetra. Jember. Penerbit Universitas Jember.
Furqan, Andi A. 2016. Rancang Bangun Timbangan Beras Digital Dengan Keluaran
Berat Dan Harga Berbasis Mikrokontroler. Makassar, Penerbit Universitas Alaudin.
Hidayani, Tri U. 2015 Rancang Bangun Timbangan Buah Digital Dengan Keluaran
Berat Dan Harga. Palembang. Penerbit AMIK MDP.
Khoiruddin, Afif M. 2015. Pengembangan Alat Ukur Tinggi Badan Dan Berat Badan
Digital Yang Terintegrasi. Yogyakarta. Penerbit Universitas Negeri Yogyakarta.
Krisyanto, Medila. 2016. Rancang Bangun Timbangan Digital Terintegrasi Informasi
BMI Dengan Keluaran Suara Berbasis Arduino Mega 2560. Yogyakarta. Penerbit
Universitas Islam Indonesia.
Nuryanto, Rudi. 2015. Pengukur Berat Dan Tinggi Badan Ideal Berbasis Arduino.
Surakarta. Penerbit Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Rusnindyo, Elok H. 2015. Pengembangan Timbangan Buah Analog Menjadi Digital
Berbasis Mikrokontroler Atmega16 Dan Terintegrasi Android. Yogyakarta. Penerbit
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta,
Setianingrum, Pelagia C. 2017. Timbangan Buah Berbasiskan Mikrokontroler Dengan
Output Suara. Yogyakarta. Penerbit Universitas Sanata Dharma.
Wahyuni, Nika. 2017. Rancang Bangun Timbangan Dengan Tampilan Harga Dan
Output Suara. Padang. Penerbit Politeknik Negeri Padang.
Yandra, Edwar F. 2016. Rancang Bangun Timbangan Digital Berbasis Sensor Beban
5 Kg Menggunakan Mikrokontroler Atmega 328. Pontianak. Penerbit Universitas
Tanjungpura.
