METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Blok
Diagram Blok merupakan dasar dari sistem rangkaian yang
menggambarkan sistem kerjanya beserta fungsi-fungsinya. Berikut diagram blok sistem yang telah dirancang pada gambar dibawah ini:
Gambar 3.1 Diagram Blok
Dapat dijelaskan dalam diagram blok tersebut adalalah menggunakan sensor load cell sebagai komponen utama yang fungsinya sebagai pendeteksi berat benda.
Dimana pada timabangan digital ini digunakan strain gauge pada load cell yang fungsinya mengubah tekanan menjadi sinyal listrik. Posisi sensor diletakkan ditengah timbangan, gunanya supaya sensor dapat berfungsi dengan baik. Pada saat sensor mendeteksi adanya beban, maka sinyal akan dialirkan pada hx711, dimana fungsi dari hx711 sebagai penguat sinyal keluaran dari sensor dan mengkonversi data analog menjadi digital. Melalui hx711, sinyal keluaran yang telah dikonversi akan dibaca dan dikirimkan ke mikrokontroller atmega328, dimana fungsi dari mikrokontroller sendiri sebagai otak atau pengendalian keseluruhan sistem. Lalu sinyal akan mengeluarkan kode yang akan disimpan melalui EEPROM (Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory) sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat
MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
LOAD CELL HX711 Buzzer
Tombol Setting
LCD PC
28
menyimpan datameskipun catu daya dimatikan. Melalui mikrokontroller, sinyal keluaran yang dikirim akan dikalibrasi pada tombol setting, dimana fungsi tombol setting sebagai kalibrasi berat benda. Setelah dilakukan pengkalibrasian pada tombol setting, maka keluaran dari hasil kalibrasi akan ditampilkan pada lcd.
3.1.1 Fungsi tiap blok :
1. Blok Load Cell berfungsi untuk mendeteksi berat beban.
2. Blok HX711 berfungsi sebagai penguat sinyal keluaran dari sensor, serta mengubah sinyal analog menjadi digital.
3. Blok Mikrokontroller ATMega 328 berfungsi sebagai pengendali keseluruhan sistem.
4. Blok Tombol Setting berfungsi sebagai tombol yang bisa disetting sesuai dengan kapasitas berat yang diinginkan.
5. Blok LCD berfungsi sebagai keluaran tampilan berat 6. Blok PC berfungsi sebagai keluaran tampilan berat
7. Blok Buzzer akan berbunyi apabila kapasitas objek mencapai kapasitas maksimal dalam pengaturan timbangan.
3.1.2 Rangkaian Load cell dan HX711
Sensor loadcell yang digunakan dalam rangkaian ini adalah single point load cell 100 KgberbahanAluminium-alloy dan modul ADC (Analog-to-Digital Converter) 24-bit.Sensor ini menggunakan IC HX711 Weight Scale Sensor yang memang dirancang khusus untuk penggunaan pada sensor berat. Cara kerja sensor ini adalah posisi sensor diletakkan ditengah timbangan, gunanya agar sensor dapat berfungsi dengan baik. Selama proses penimbangan, akan mengakibatkan reaksi terhadap elemen logam pada load cell yang mengakibatkan gaya secara elastis..
Gaya yang ditimbulkan oleh regangan ini dikonversikan kedalam sinyal elektrik oleh strain gauge (pengukur regangan) yang terpasang pada load cell.Pada saat sensor mendeteksi adanya beban, maka sinyal akan dialirkan pada hx711, dimana
29
fungsi dari hx711 sebagai penguat sinyal keluaran dari sensor dan mengkonversi data analog menjadi digital. Penjelasan tiap kabel yaitu :
1. Masukan/ input : kabel merah (E+) dan hitam (E-) 2. Keluaran/output : kabel hijau (A+) dan putih (A-)
Gambar 3.2. Rangkaian Load Cell dan HX711
3.1.3 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)
LCD adalah sebuah display yang memberikan informasi sistem, berupa status atau data hasil olahan. Pada alat ini yang digunakan adalah LCD2x16 karakter.
Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroller dapat memberi data langsung ke LCD. Pada LCD ini, sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroller menjadi tampilan karakter.
Gambar 3.3Rangkaian LCD karakter 2x16
Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa LCD 2x16 mempunyai 16 pin, sedangkan pengkabelannya adalah :
30
1. Pin 2 dan 16 terhubung dengan Ground (GND) 2. Pin 1 dan 15 terhubung dengan VCC (+5V)
3. Pin 3 dari LCD 2x16 adalah pin yang digunakan untuk mengatur kontras kecerahan LCD. Karena LCD akan berubah kecerahannya, apabila tegangan pada pin 3 ini diturunkan atau dinaikkan.
4. Pin 4 (RS) dihubungkan dengan pin mikrokontroller 5. Pin 5 (RW) dihubungkan dengan GND
6. Pin 6 (E) dihubungkan dengan pin mikrokontroller
7. Sedangkan pin 11 hingga 14 dihubungkan dengan pin mikrokontroller sebagai jalur datanya.
3.1.4 Rangkaian Tombol / Push Button
Adapun rangkaian tombol/ push button digunakan sebagai berikut :
Gambar 3.4 Rangkaian Tombol/ Push Button
Rangkaian ini merupakann input logika digital bagi mikrokontroller. Dari rangkaian dilihat bahwa ketika sakelar tidak ditekan, semua pin pada SL1 akan tetap bertegangan 5V (logika 1) dan ketika salah satu sakelar ditekan, maka outputnya menjadi OV (logika 0).
3.1.5 Rangkaian Arduino Nano
Arduino Nano sudah dilengkapi dengan program boatloader, sehingga programmer dapat langsung meng-up-load kode program langsung ke board Arduino Nano tanpa melalui board perantara atau hardware lain.Arduino Nano memiliki 8 pin sebagai input analog, diberi label A0 sampai dengan A7, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (1024 nilai yang berbeda).Secara
31
default pin ini dapat diukur/diatur dari mulai ground sampai dengan 5 Voltjuga memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan fungsi analog reference.
Komunikasi arduiono nano sudah dilengkapi dengan fasilitas untuk komunikasi yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan PC (komputer atau laptop) atau dengan board mikrokontroller lainnya. Atmega 328 dilengkapi dengan komunikasi serial UART TTL (5V) yang terdapat pada pin Do dan D1.
Board juga dilengkapi dengan sebuah IC yang dapat dihubungkan langsung ke komputer untuk menghasilkan sebuah virtual com-port pada operating sistem.
Software Arduino yang digunakan sebagai IDE Arduino juga dilengkapi dengan serial monitor yang memungkinkan programmer untuk menampilkan data serial sederhana yang dikirim atau diterima dari Arduino Nano. Led RX dan TX yang terpasang pada board Arduino Nano akan berkedip jika terjadi komunikasi data serial antara PC dengan Arduino Nano. Arduino Nano dapat menggunakan catudaya langsung dari mini USB port atau menggunakan catudaya luar untuk tegangan 5V.
Gambar 3.5 Rangkaian Arduino Nano
32
3.1.6 Rangkaian Keseluruhan
Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan
33
3.2 Diagram alir (Flowchart)