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)
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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.
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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_bridge7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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)
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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>
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
8/20
:ambar +. Data 'utput
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
9/20
S(S $oardcast bertujuan untuk mengirimkan sms ke banyak tujuan
sekaligus.misalnya untuk informasi produk terbaru kepelanggan.
. "engiriman terjad!al
Sebuah S(S dapat diatur untuk dikirimkan ke tujuan secara otomatis pada
!aktu-!aktu tertentu.
2.2.2.1 M()ul 'M 6a7e#(m 829&B
(odem adalah suatu alat yang biasa disebut perangkat keras jaringan komputer
yang cara kerjanya mengubah sinyal analog menjadi sistem digital atau
sebaliknya. Sedangkan modem :S( adalah jaringan nirkabel yang menggunakan
telepon seluler sebagai transfer datanya, modem :S( dapat digunakan untuk
seluruh koneksi dari proider apapun asalkan :S(.
:ambar +. (odem :S( P+21$
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
10/20
"o!er 0 >DC
2.2.3 LD -L%:u%) r5stal D%s$la5/
Kegunaan #CD banyak sekali di dalam perancangan suatu system dengan
menggunakan mikrokontroler. #CD dapat berfungsi untuk menampilkan nilai
suatu sensor ,menapilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi
mikrokontroler%Ardi Binoto,+2*2&.
:ambar +.1 . #CD Display *17+ (*1 po!er supply %juga tersedia untuk I >&
2.2. M%kr(k(ntr(ler
(ikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor di mana di dalamnya
sudah terdapat C", @'(, @A(, 3E', Clockdan peralatan internal lainnya yang
sudah saling terhubung dan teroganisasi %teralamati& dengan baik oleh pabrik
pembuatanya dan dikemas dalam satu chipyang siap pakai. Sehingga kita tinggal
memprogram isi @'( sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
Cara mudah mengoperasikan peralatan internal mikrokontroler seperti
%timer/counter, et, usart, dll& adalah mempelajari register!register pengendali
peralatan tersebut %Ardi Binoto, +2*2&.
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
11/20
2..2..1 Ar)u%n( MEA 2!&9
Arduino (9:A +012 adalah menggunakan mikrokontroler A4mega+012.
Arduino (9:A +012 memiliki 0 digital input / output pin dimana *0 dapat
digunakan sebagai output "B(,input analog *1, A@4 %port serial
hardware&,menggunakan osilator kristal sebesar *1 (6;, koneksi S$ ,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 "#$#% dengan begitu yang
memungkinkan 3'@9Mshield untuk beradaptasi dengan tegangan yang
disediakan dari &oard. Di masa depan,shieldakan kompatibel baik dengan
perangkat yang menggunakan A>@, KarenaArduino yang beroperasi dengan
yang beroperasi dengan 0> dan .>. Tang kedua adalah pin tidak terhubung
yang dicadangkan untuk tujuan masa depan .
Sirkuit @9S94 yang kuat.
A4(9:A *1+ menggantikan A4(9:A 5+
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
12/20
:ambar +./ Arduino (9:A +012in pin header dari konektor DATA .
perangkat dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 1 sampai +2 olt . Jika
menggunakan kurang dari />, maka pasoran yang seharusnya 0> mengakbatkan
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
13/20
tidak stabil . Jika menggunakan lebih dari *+>, regulator tegangan bisa panas dan
merusak &oard. @entang yang dianjurkan adalah / sampai *+ olt .
"in-ower adalah sebagai berikut )
>3N . 4egangan input ke papan Arduino ketika itu menggunakan sumber
daya eksternal. Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini , atau , jika
memasok tegangan melalui colokan listrik , mengaksesnya melalui pin ini .
0> . "in ini menghasilkan 0> diatur dari regulator 3oard. perangkat dapat
diaktifkan dengan daya baik dari colokan listrik DC % / - *+> & , konektor
S$ % 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 )
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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.
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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.
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
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
7/25/2019 Hx711 Dan Loadcell
18/20
3.2 +erangka B(
Top Related