Hx711 Dan Loadcell

7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell

1/20

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jalan raya merupakan adalah fasilitas utama yang dipergunakan khususnya

untuk memudahkan kendaraan berjalan. Dimana jalan raya mempunyai batasan

bobot maksimal, setiap jalan raya kekuatan bobotnya pasti berbeda- beda antara

jalan nasional, propinsi, kota dan di daerah-daerah termasuk jalan di komplek

perumahan dan sebagainya. Kendaraan sendiri mempunyai peranan yang sangat

penting yakni sebagai sarana transportasi dan angkut barang. Akan tetapi setiap

kendaraan mempunyai bobot kendaraan yang berbeda- beda pula. Namun banyak

dari pengguna jalan kurang memperhatikan kekuatan maksimal dari jalan raya

tersebut. Sehingga dapat menyebabkan kerusakan jalan raya yang dapat memicu

terjadinya kecelakaan pada kendaraan lain.

ntuk mengetahui bobot kendaraan di perlukan jembatan timbang,

penga!asan jembatan timbang selama ini dilakukan dengan cara manual , yaitu

dengan menempatkan petugas pencatat berat kendaraaan pada jembatan timbang.

"enentuan pelanggaran dilakukan dengan berat muatan kendaraan dengan daya

angkut dalam buku uji kendaraan. #aporan hasil penimbangan dari nit "elaksana

"enimbangan Kendaraan $ermotor %""K$& ke dinas perhubungan.Akan tetapi

masih banyak ditemukannya banyak pelanggaran karena kurangnya penga!asan

dari dinas perhubungan. 'leh karena itu dibuatlah sistem otomatisasi jembatan

timbang sebagai bentuk pengurangan pelanggaran yang dilakukan petugas

timbangan maupun dari pengendara bermuatan. ntuk kendaraan yang

mempunyai muatan yang berlebihan secara otomatis akan mengirimkan data

informasi kendaraan beserta berat muatan ke dinas perhubungan melalui S(S

gate!ay untuk ditindak lanjuti.

1.2. Rumusan Masalah

$erdasarkan latar belakang di atas, adapun permasalahan yang diangkat

pada pembuatan alat tugas akhir ini antara lain adalah sebagai berikut)


2/20

*. $agaimana menentukan berat maksimal kendaraan.

+. $agaimana melakukan proses penimbangan.

. $agaimana mengambil foto kendaraan yang melebihi batas muatan.

. $agaimana mengirim pesan informasi ke dinas perhubungan dengan S(S

gate!ay.

1.3. Tujuan

*. (enentukan berat maksimal kendaraan bermuatan menurut buku uji

kendaraan.

+. (elakukan proses penimbangan secara cepat, tepat dan efisien.

. (engambil foto kendaraan yang melakukan proses penimbangan

. (engirimkan informasi kendaraan yang melebihi batas muatan yang telah

ditentukan melui S(S gate!ay ke dinas perhubungan.

1.. Batasan Masalah

*. (enggunakan load cellsebagai sensor berat timbangan.

+. (enggunakan h/** sebagai modul sensor berat.

. (enggunakan Arduino mega +012.

. (enggunakan kamera sebagai sarana pengambilan foto kendaraan.

0. (enggunakan S(S gate!ay sebagai sarana pengiriman informasi.

1. ntuk merealisasikan penelitian dibuat dalam bentuk miniatur.

1.!. Man"aat ren#ana $enel%t%an %n%

Adapun manfaat dari peneitian ini adalah dapat menghasilkan jembatan

timbang yang dapat termonitoring oleh dinas perhubungan secara efektif dan

efisien.

1.&. '%stemat%ka La$(ran

#aporan penelitian tugas akhir ini akan disusun secara sistematis

dibagi dalam beberapa bab, dengan perincian sebagai berikut)

*. BAB I Pen)ahuluan


3/20

$ab ini berisikan penjelasan latar belakang, perumusan masalah, tujuan

penelitian, keutamaan penelitian, batasan masalah, harapan dan

sistematika laporan.

+. BAB II Te(r% Penunjang

$erisi teori-teori dasar mengenai load cell, mikrokontroller dan S(S

gate!ay.

. BAB III Met()(l(g% Penel%t%an

$erisi tentang diagram alir, perancangan sistem serta cara kerja sistem.

. BAB I* Penguj%an )an Anal%sa Has%l '%mulas%

$ab ini merupakan tindak lanjut dari $ab 333, dimana (embahas tentang

implementasi dan pengujian alat.

0. BAB * +es%m$ulan )an 'aran

$ab ini berisi tentang kesimpulan pokok dari seluruh rangkain penelitian

yang telah dilakukan dan saran yang dapat dijadikan sebagai

pengembangan penelitian selanjutnya.


4/20

BAB II

'TUDI PU'TA+A

2.1 'tu)% Pen)ahuluan ,ang 'u)ah D%laksanakan

"enelitian mengenai jembatan timbang telah banyak dilakukan, baik

didalam industri maupun instansi-instansi lain.penelitian yang telah dilakukan

dan menjadi referensi antara lain

"enelitian yang dilakukan oleh %Dadan Nurdin $,Agung #ucky,+2*+& dimana

menggunakan mikrokontroller arduino seri A4 mega +5 sebagai controller.

"enelitian ini membuat prototipe jembatan timbang menggunakan brigde

sensor serta modul 67 /** serta menggunakan kamera sebagai media

penangkap objek kendaraan muatan yang melebihi batas timbang.

"enelitian yang dilakukan oleh %Amil Ahmad,su!ono,+2*& penelitian ini

membahas rancang bangun system otomatisasi penga!asan jembatan timbang

yang dikontrol oleh mikrokontroller A458S0*.

Dengan beberapa tinjauan pustaka diatas, maka penulis mencoba untuk

merancang sebuah jembatan timbang menggunakan load celldan h/** dikontrol

dengan mikrokontroller Arduino (9:A +012, dilengkapi kamera serta S(S

gate!ay sebagai sarana pengiriman informasi ke dinas perhubungan.

2.2 Lan)asan Te(r%

"enga!asan pelaksannan penimbangan pada jembatan timbang dilakukan

oleh dinas perhubungan sebagai lembaga induk dari nit "elaksana "enimbangan

Kendaraan $ermotor %""K$&. "enga!asan jembatan timbang berupa

penga!asan kelebihan berat kendaraan dan penga!asan jenis kendaraan

bermuatan. Kendaraan akan dinyatakan melakukan pelanggaran kelebihan berat

apabila berat muatan melebihi daya angkut yang ditetapkan dalam buku uji

kendaraan. $erikut adalah golongan kedaraan dan jumlah berat yang

dii;inkan%J$3&)

4abel +.* Spesifikasi :olongan Kendaraan Dan J$3


5/20

333 *-++ ton

3> ++-1 ton

Adapun jenis-jenis pelanggaran jika terjadi kelebihan muatan adalah sebagai

berikut)

Kelebihan muatan 0-*0? dari jumlah berat yang dii;inkan%J$3& dikategorikan

pelanggaran tingkat 3.

Kelebihan muatan *0-+0? dari jumlah berat yang dii;inkan%J$3&

dikategorikan pelanggaran tingkat 33.

Kelebihan muatan lebih dari +0? dari jumlah berat yang dii;inkan%J$3&

dikategorikan pelanggaran tingkat 333.

Sedangkan sanksi yang diberikan menurut peraturan daerah berdasarkan tingkatpelanggaran dan golongan kendaraan adalah sebagai berikut)

4abel +.+ 4ingkat Sanksi Dan Denda4K 3 @p 02,222

4K 33 @p 12,222

Sedangkan kategori sanksi tingkat 333 dikenakan tindakan tilang pengembalian

kendaraan beserta muatannya atau penurunan muatannya.

2.2.1 'ens(r Berat -L(a) ell/

#oad cell adalah transduser yang digunakan untuk menghasilkan sinyal

listrik yang besarnya berbanding lurus dengan kekuatan yang diukur, yang

mengubah tekanan menjadi sinyal listrik. Konersi terjadi secara tidak langsung

dalam dua tahap. #e!at pengaturan mekanis, gaya tekan dideteksi berdasarkan

deformasi dari matriks pengukur regangan %strain gauges& dalam bentuk resistor

planar. @egangan ini mengubah hambatan efektif %effective resistance& empat

pengukur regangan yang disusun dalam konfigurasi jembatan Bheatstone

%Bheatstone bridge& yang kemudian dibaca berupa perbedaan potensial

%tegangan&%datasheet load cell&.
http://en.wikipedia.org/wiki/Wheatstone_bridgehttp://en.wikipedia.org/wiki/Wheatstone_bridge


6/20

:ambar +.* #oad Cell *,2 m> E > %skala *)*222 terhadap

tegangan masukan, error marginF*,0?&

3mpedansi masukan %input impedance&) *211 G H+2?

3mpedansi keluaran %output impedance&) *222 G H*2?

4egangan masukan maksimum) *2 >olt DC

@entang suhu operasional) -+2 I10C

(aterial)Aluminium Alloy

kuran) 00.+0*+./*+./mm, berat) + gram

2.2.1.1 H011

67/** adalah sebuah komponen terintegrasi dari A>3A S9(3

C'NDC4'@L, 67/** presisi +-bit analog to digital conenter %ADC& yang

didesain untuk sensor timbangan digital dalam industrial control aplikasi yang

terkoneksi sensor jembatan%datasheet 67 /**&.

$erikut skematik sirkuit rangkaian elektronika dari modul sensor berat 67/** ini)


7/20

:ambar +.+ Skematik @angkaian (odul Sensor $erat 67 /**

>M$ Analog 3nput @egulator control input%connect to A:ND!hen not used&

0 A:ND :round Analog :round

1 >$: Analog

'utput

@eference bypass output

/ 3NA- Analog 3nput Channel A negatie input

5 3NAI Analog 3nput Channel A positie input

8 3N$- Analog 3nput Channel $ negatie input

*2 3N$I Analog 3nput Channel $ positie input

** "DSCK Digital 3nput "o!er do!n control %high actie& and serial

clock input*+ D'4 Digital

'utput

Serial data output

* 7' Digital 3E' Crystal 3E' %NC !hen not used&

* 73 Digital 3nput Crystal 3E' or eternal clock input, 2) use on-

chip oscillator

*0 @A49 Digital 3nput 'utput data rate control, 2) *26;O *) 526;

*1 D>DD "o!er Digital supply) +.1 0.0>


8/20

:ambar +. Data 'utput


9/20

S(S $oardcast bertujuan untuk mengirimkan sms ke banyak tujuan

sekaligus.misalnya untuk informasi produk terbaru kepelanggan.

. "engiriman terjad!al

Sebuah S(S dapat diatur untuk dikirimkan ke tujuan secara otomatis pada

!aktu-!aktu tertentu.

2.2.2.1 M()ul 'M 6a7e#(m 829&B

(odem adalah suatu alat yang biasa disebut perangkat keras jaringan komputer

yang cara kerjanya mengubah sinyal analog menjadi sistem digital atau

sebaliknya. Sedangkan modem :S( adalah jaringan nirkabel yang menggunakan

telepon seluler sebagai transfer datanya, modem :S( dapat digunakan untuk

seluruh koneksi dari proider apapun asalkan :S(.

:ambar +. (odem :S( P+21$


10/20

"o!er 0 >DC

2.2.3 LD -L%:u%) r5stal D%s$la5/

Kegunaan #CD banyak sekali di dalam perancangan suatu system dengan

menggunakan mikrokontroler. #CD dapat berfungsi untuk menampilkan nilai

suatu sensor ,menapilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi

mikrokontroler%Ardi Binoto,+2*2&.

:ambar +.1 . #CD Display *17+ (*1 po!er supply %juga tersedia untuk I >&

2.2. M%kr(k(ntr(ler

(ikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor di mana di dalamnya

sudah terdapat C", @'(, @A(, 3E', Clockdan peralatan internal lainnya yang

sudah saling terhubung dan teroganisasi %teralamati& dengan baik oleh pabrik

pembuatanya dan dikemas dalam satu chipyang siap pakai. Sehingga kita tinggal

memprogram isi @'( sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

Cara mudah mengoperasikan peralatan internal mikrokontroler seperti

%timer/counter, et, usart, dll& adalah mempelajari register!register pengendali

peralatan tersebut %Ardi Binoto, +2*2&.


11/20

2..2..1 Ar)u%n( MEA 2!&9

Arduino (9:A +012 adalah menggunakan mikrokontroler A4mega+012.

Arduino (9:A +012 memiliki 0 digital input / output pin dimana *0 dapat

digunakan sebagai output "B(,input analog *1, A@4 %port serial

hardware&,menggunakan osilator kristal sebesar *1 (6;, koneksi S$ ,jack

listrik ,header 3CS" dan tombol reset. "erangkat 3ni berisi semua yang diperlukan

untuk mendukung mikrokontroler.6anya degan terhubung ke komputer dengan

kabel S$ atau dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk memulai perangkat ini.

Arduino (9:A +012 kompatibel dengan sebagian shieldyang dirancang untuk

Arduino Duemilanoe atau Diecimila.

Arduino (9:A +012 berbeda dari semua board sebelumnya dalam hal ini

Arduino (9:A +012 tidak lagi menggunakan M4D3 chip driver S$-to-serial.

Sebaliknya, fitur A4mega*1+ % A4mega5+ dalam board reisi * dan + reisi &

diprogram sebagai konerter S$-to-serial.

@eisi + (9:A +012 memiliki resistor menarik garis A4(9:A 5+

6B$ ke tanah , sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DM .

@eisi dari de!an memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut)

pinout) tambah SDA dan pin SC# dekat dengan pin A@9M dan dua pin baru

lainnya ditempatkan dekat dengan pin "#$#% dengan begitu yang

memungkinkan 3'@9Mshield untuk beradaptasi dengan tegangan yang

disediakan dari &oard. Di masa depan,shieldakan kompatibel baik dengan

perangkat yang menggunakan A>@, KarenaArduino yang beroperasi dengan

yang beroperasi dengan 0> dan .>. Tang kedua adalah pin tidak terhubung

yang dicadangkan untuk tujuan masa depan .

Sirkuit @9S94 yang kuat.

A4(9:A *1+ menggantikan A4(9:A 5+


12/20

:ambar +./ Arduino (9:A +012in pin header dari konektor DATA .

perangkat dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 1 sampai +2 olt . Jika

menggunakan kurang dari />, maka pasoran yang seharusnya 0> mengakbatkan


13/20

tidak stabil . Jika menggunakan lebih dari *+>, regulator tegangan bisa panas dan

merusak &oard. @entang yang dianjurkan adalah / sampai *+ olt .

"in-ower adalah sebagai berikut )

>3N . 4egangan input ke papan Arduino ketika itu menggunakan sumber

daya eksternal. Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini , atau , jika

memasok tegangan melalui colokan listrik , mengaksesnya melalui pin ini .

0> . "in ini menghasilkan 0> diatur dari regulator 3oard. perangkat dapat

diaktifkan dengan daya baik dari colokan listrik DC % / - *+> & , konektor

S$ % 0> & , atau pin >3N perangkat % / - *+> & . (enyediakan tegangan

melalui 0> atau pin .> mele!ati regulator dapat merusak &oard . Kami

tidak menyarankan itu .

> . Sebuah pasokan , olt dihasilkan oleh regulator on!&oard. (enarik

arus maksimum adalah 02 mA .

:ND .-in Ground.

3'@9M . "in ini pada Arduino memberikan tegangan referensi dengan

mikrokontroler ketika beroperasi . Sebuahshielddikonfigurasi dengan benardapat membaca pin tegangan 3'@9M dan pilih sumber daya yang tepat atau

mengaktifkan penerjemah tegangan pada output untuk bekerja dengan 0>

atau .>.

+. (emory

Arduino (9:A +012 memiliki +01 K$ dari flash memory untuk

menyimpan kode %yang 5 K$ digunakan untuk &ootloader& , 5 K$ dari S@A(

dan K$ 99"@'( % yang dapat dibaca dan ditulis dengan4i&rary99"@'( & .

. 3nput dan 'utput

(asing-masing dari 0 digital pin pada Arduino (9:A +012 dapat

digunakan sebagai inputatauoutput, menggunakan fungsipinode, digital.rite,

dan digital"ead. (ereka beroperasi pada 0 olt . Setiap pin dapat memberikan

atau menerima maksimum 2 mA dan memiliki resistorpull!upinternal % terputus

secara default & dari +2-02 k'hms . Selain itu, beberapa pin memiliki spesialisasi

fungsi )


14/20

Serial ) 2 % @7 & dan * % 47 & O Serial * ) *8 % @7 & dan *5 % 47 & O Serial + )

*/ % @7 & dan *1 % 47 & O Serial ) *0 % @7 & dan * % 47 & . Digunakanuntuk menerima % @7 & dan mengirimkan % 47 & 44# data serial . "ins 2 dan

* juga terhubung ke pin yang sesuai dari A4mega*1+ S$ - to- Serial 44#

keping.

#ternal )nterrupts5 6 *interrupt +, 0 *interrupt 1+, 18 *interrupt 9+, 1:

*interrupt ;+, 6 *interrupt 0+, and 61 *interrupt 6+. "in ini dapat

dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah , naik atau

jatuh tepi , atau perubahan nilai . #ihat attach)nterruptfungsi untuk rincian .

"B( ) . +-* dan -1 (enyediakan 5 - bit "B( keluaran dengan fungsi

analog.rite% &.

S"3 ) 02 % (3S' & , 0* % ('S3 & , 0+ % SCK & , 0 % SS & . "in ini mendukung

komunikasi S"3 menggunakan perpustakaan S"3 . "in S"3 juga pecah pada

header 3CS" , yang secara fisik kompatibel dengan no , Duemilanoe dan

Diecimila .

#9D ) *. Ada built -in #9D terhubung ke pin digital * Ketika pin adalahnilai 43N::3 , #9D menyala , ketika pin yang @9NDA6 , itu off .

4B3 ) +2 % SDA & dan +* % SC# & . Dukungan komunikasi 4B3 menggunakan

perpustakaan .ire. "erhatikan bah!a pin ini tidak di lokasi yang sama

dengan pin 4B3 pada Duemilanoe atau Diecimila .

Arduino (9:A +012 memiliki *1 input analog , yang masing-masing

menyediakan *2 bit resolusi % yaitu *2+ nilai yang berbeda & . Secara default

mereka mengukur dari tanah sampai 0 olt , meskipun adalah mungkin untuk

mengubah ujung atas jangkauan mereka menggunakan fungsi analog"eference

untuk pin A@9M.

Ada beberapa pin lainnya )

A@9M 4egangan referensi untuk input analog Digunakan dengan

analog"eference.


15/20

@eset. $a!a garis #'B ini untuk me-reset mikrokontroler . $iasanya

digunakan untuk menambahkan tombol reset untukshieldyang menghalangisatu di &oard.

. Komunikasi

Arduino (9:A +012 memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi

dengan Komputer, Arduino berbaring, atau mikrokontroler. Dengan Arduino

(9:A +012 menyediakan 9mpat hardware A@4 untuk 44# % 0> & seri

K'(N3KAS3 . Sebuah A4mega*1+ % A4mega 5+ pada &oard reisi * dan +

reisi & pada saluran perangkat salah satu Dari lebih bahasa Dari S$,

menyediakan irtual com port untuk perangkat lunak pada Komputer % (esin

.indows Akan membutuhkan inf. , 4A"3 'S7 Dan #inu (esin Akan mengakui

perangkat sebagai perangkat C'( secara 'tomatis . perangkat lunak Arduino

memantau data serial, memungkinkan tekstual Sederhana Tang Akan Dikirim Ke

&oard ke&oard. @7 Dan 47 di &oardAkan berkedip ketika data Dikirim melalui

A4mega5+EA4mega*1+ ChipDan koneksi S$ Ke Komputer % tetapi regular

tidak untuk K'(N3KAS3 seri "ADA pin 2 Dan *& . Sebuah

li&rary$oftware$erialmemungkinkan untuk K'(N3KAS3 pada seri salah satu

pin digital (9:A +012. Arduino (9:A +012 juga mendukung 4B3 Dan

Komunikasi S"3. "erangkat lunak Arduino termasuk li&rarywire untuk

menyederhanakan penggunaan bus 4B3.


16/20

BAB III

MET;DA PENELITIAN

3.1 Perren#anaan Umum

Alat ini menggunakan (ikrokontroller Arduino (9:A +012 yang dapat

digunakan untuk mengontrol sebuah sistem. Sensor berat menggunakan load cell

tampilan hasil penimbangan menggunakan komputer serta #CD yang bisa dilihat

pengendara. $erikut adalah blok diagram perencanaan alat)

:ambar .* $ok Diagram "erencanaan Sistem Alat

Dari diagram blok diatas dapat di ambil cara kerja sebagai berikut

$erat kendaraan akan terdeteksi oleh load cell dengan sinyal yang

dikeluarakannya berbentuk analog yang akan dikirimkan ke sensor module

h/** untuk di rubah sinyal keluarannya menjadi digital dengan komunikasi

parallel yang selanjutnya dikirimkan ke mikrokontroler arduino

sebagai pusat kendali.

'perator akan memasukkan plat nomor polisi kendaraan menggunakan

komputer.

Kamera akan mengambil gambar kendaraan saat melakukan proses

penimbangan.

#oad Cell

Beight Sensor

(odul

(ikrokontroller

Arduino

Komputer

S(S gate!ay

Alarm%bu;;er&

#CD

Kamera


17/20

#CD akan menampilkan berat kendaraan serta tingkat pelanggaran jika terjadi

kelebihan muatan dari J$3. Apabila dalam proses penimbangan terjadi pelanggaran berat muatan yang

telah ditentukan oleh petugas maka alarm akan berbunyi serta akan mengirim

informasi data pelanggaran kedinas perhubungan melalui sms gate!ay.

"etugas akan menindak lanjuti bagi pengendara bermuatan yang melakukan

pelanggaran untuk diproses lebih lanjut.

.1.1 l(4#hart Pr%ns%$ +erja '("t4are

:ambar .+ Diagram alir%flo! chart& sistem

3nisialisasi sensor

(engirim informasi dengan

S(S gate!ay

Tatidak

Stop kendaraan

$aca berat kendaraan

Kelebihan

muatanU

(asukkan nomor olisi kendaraan

Moto kendaraan

(asukkan jenis kendaraan


18/20

3.2 +erangka B(

Hx711 Dan Loadcell

Documents

Transcript of Hx711 Dan Loadcell