PERANCANGAN DISPLAY 7 SEGMENT PADA TIMBANGAN LOAD CELL

BERBASIS ARDUINO DI CV. STANDARD

Oleh

Ezra Maruli Siagian

NIM: 612013034

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

2019

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang selalu menyertai dan

membimbing penulis selama menempuh pendidikan hingga di penghujung perkuliahan

saat ini penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan tugas akhir sebagai

syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya

Wacana.

Tanpa mengurangi rasa hormat, pada kesempatan ini penulis juga hendak

mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun

tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :

1. Tuhan Yesus Kristus, sumber segala berkat selama penyelesaian skripsi ini,

sumber pengetahuan utama, sumber kekuatan dan sumber sukacita, hanya

kepada-Nya segala puji, syukur, dan doa dipanjatkan.

2. Papa dan Mama penulis yang selalu memberikan dukungan doa, nasihat,

perhatian, semangat, dan kasih sayang yang luar biasa setiap harinya.

3. Eben Haezer Marjuanta Siagian, Emmanuel Mareffcita Siagian, seluruh

keluarga besar Papa, dan seluruh keluarga besar Mama penulis yang selalu

mendoakan dan memberikan dukungan secara moral maupun materil.

4. Seluruh teman-teman FTEK selaku keluarga yang selalu saling menolong

selama bersama-sama berproses dan ditempa di FTEK UKSW.

5. Bapak Deddy Susilo, M.Eng. selaku pembimbing I penulis yang sudah

memberikan waktunya untuk memberi bimbingan dan arahan yang luar biasa

kepada penulis selama mengerjakan skripsi ini.

6. Bapak Daniel Santoso, M.S. selaku pembimbing II, yang tidak kalah luar

biasanya bimbingan serta arahan yang diberikan yang berdampak bagi

penyelesaian skripsi penulis.

7. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis

selama belajar di FTEK UKSW.

8. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan

terima kasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena

itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga

skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan di bidang teknik elektronika.

Salatiga, Juni 2019

Penulis

ABSTRACT

CV. Standard is a company engaged in the field of digital scales located in

Semarang, Central Java. This company serves repairs and requests for making design tools

with digital scales. Great Scale type A12E and YHL-1 display are two imported products used

and sold by CV. Standard. This tool is a display of electronic scales that display the results of

the Load Cell scale on the CV. Standard. But the conditions that occur at this time, the data

displayed on the YHL-1 display is not accurate. So the data displayed on the Great Scale A12E

display and YHL-1 display is not the same. To overcome this problem, the author redesigned

the display system that resembled the YHL-1 display, so that the data displayed would be the

same. Besides that, CV. Standard does not need to import YHL-1 displays anymore so

production costs can be reduced.

This tool uses 7 Segment Common Anodes measuring 0.56 Inch, 1 Inch and

I.8 Inch as displays. And use 5V / 1A and 9V / 1A adapters as tool resources.

From the testing that has been done, the system can change the function of

data sent by the Great Scale type A12E which is in ASCII 8N1 format with 1200 bps

baud rate to 9600 bps, so the 7 Segment display is the same as the Great Scale type

A12E display.

DAFTAR ISI

INTISARI .................................................................................................................. i

ABSTRACT .............................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR .............................................................................................. iii

DAFTAR ISI ............................................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................... 1

1.1. Tujuan ........................................................................................................ 1

1.2. Latar Belakang Masalah.............................................................................. 1

1.3. Spesifikasi Alat ........................................................................................... 2

1.4. Sistematika Penulisan ................................................................................. 2

BAB II DASAR TEORI ............................................................................................ 3

2.1. Load Cell .................................................................................................... 3

2.1.1. Prinsip Kerja Load Cell ......................................................................... 3

2.1.2. Timbangan Digital ................................................................................ 4

2.2. Seven Segment Display ............................................................................... 5

2.3. Great Scale type A12E ................................................................................ 9

2.3.1. Fungsi Utama...................................................................................... 10

2.3.2. Pengaturan Fungsi Pengguna .............................................................. 11

2.4. IC MAX 7219 CNG .................................................................................. 13

BAB III PERANCANGAN SISTEM ...................................................................... 16

3.1. Gambaran Alat .......................................................................................... 16

3.2. Perancangan Perangkat Keras ................................................................... 17

3.3. Perancangan Elektronika .......................................................................... 20

3.3.1. Pengendali Utama ............................................................................... 20

3.3.2. Konfigurasi Arduino Uno, 7 Segment, dan IC MAX 7219 CNG…. …..22

3.4. Perancangan Perangkat Lunak .................................................................. 24

3.4.1. Program Mikrokontroler Arduino Uno ................................................ 25

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ................................................................. 32

4.1. Pengukuran Beban Menggunakan Load Cell ............................................. 32

4.2. Pengujian Arus ......................................................................................... 35

4.3. Pengujian Alat Akhir ................................................................................ 39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 41

5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 41

5.2. Saran Pengembangan ................................................................................ 42

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 43

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Strain Gauge pada Load Cell ............................................................... 3

Gambar 2.1. Jembatan Wheatstone .......................................................................... 4

Gambar 2.3. Contoh jembatan Wheatstone pada Load Cell ...................................... 4

Gambar 2.4. Gambar Seven Segment Common Cathode........................................... 6

Gambar 2.5. Gambar Seven Segment Common Anode .............................................. 6

Gambar 2.6. Gambar Blok Diagram Dasar 7 Segment .............................................. 7

Gambar 2.7. 7 Segment 0.56 Inch ............................................................................ 8

Gambar 2.8. 7 Segment 1 Inch ................................................................................. 8

Gambar 2.9. 7 Segment 1.8 Inch .............................................................................. 9

Gambar 2.10. Great Scale type A12E....................................................................... 10

Gambar 2.11. Display IC MAX 7219 CNG ............................................................. 14

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem ........................................................................ 16

Gambar 3.2. Box display 7 Segment modul jadi tampak depan dan tampak

samping kiri ...................................................................................... 17

Gambar 3.3. Box display 7 Segment 0.56 Inch tampak depan dan tampak

samping kiri ....................................................................................... 18

Gambar 3.4. Box display 7 Segment 1 Inch tampak depan dan tampak

samping kiri ....................................................................................... 19

Gambar 3.5. Box display 7 Segment 1.8 Inch tampak depan dan tampak

samping kiri ........................................................................................ 19

Gambar 3.6. Konfigurasi Arduino Uno, 7 Segment 0.56 Inch,

dan IC MAX 7219 CNG ..................................................................... 22

Gambar 3.7. Konfigurasi Arduino Uno, 7 Segment 1 Inch,

dan IC MAX 7219 CNG ..................................................................... 22

Gambar 3.8. Konfigurasi Arduino Uno, 7 Segment 1.8 Inch,

dan IC MAX 7219 CNG ..................................................................... 23

Gambar 3.9. Diagram Alir display 7 Segment pada timbangan

Load Cell berbasis arduino ................................................................ 26

Gambar 4.1. Pengujian Load Cell dengan beban 50g .............................................. 32

Gambar 4.2. Pengujian Load Cell dengan beban 100g ............................................. 33

Gambar 4.3. Pengujian Load Cell dengan beban 200g ............................................. 33

Gambar 4.4. Pengujian Load Cell dengan beban 305g ............................................. 33

Gambar 4.5. Pengujian Load Cell dengan beban 405g ............................................. 34

Gambar 4.6. Pengujian Load Cell dengan beban 610g ............................................. 34

Gambar 4.7. Pengujian Load Cell dengan beban 1,05Kg ......................................... 34

Gambar 4.8. Display 7 Segment modul jadi 8x8 digit............................................... 39

Gambar 4.9. Display 7 Segment 0.56 Inch ............................................................... 39

Gambar 4.10. Display 7 Segment 1 Inch .................................................................. 40

Gambar 4.11. Display 7 Segment 1.8 Inch ............................................................... 40

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tabel Vf dan If pada 7 Segment 0.56 Inch ................................................. 8

Tabel 2.2. Tabel Vf dan If pada 7 Segment 1 Inch ...................................................... 8

Tabel 2.3. Tabel Vf dan If pada 7 Segment 1.8 Inch ................................................... 9

Tabel 2.4. Spesifikasi Great Scale type A12E .......................................................... 10

Tabel 2.5. Pengaturan Fungsi Pengguna Great Scale type A12E .............................. 11

Tabel 2.6. Format data keluaran RS 232 .................................................................. 13

Tabel 2.7. Penjelasan Pin IC MAX 7219 CNG ........................................................ 14

Tabel 3.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler Arduino Uno yang Digunakan .............. 21

Tabel 4.1. Hasil pengukuran load cell dengan timbangan lab fisika ......................... 35

Tabel 4.2. Hasil perhitungan Arus terhitung dengan hasil Arus yang terukur pada

7 Segment 0.56 Inch ............................................................................... 36

Tabel 4.3. Hasil perhitungan Arus terhitung dengan hasil Arus yang terukur pada

7 Segment 1 Inch .................................................................................... 37

Tabel 4.4. Hasil perhitungan Arus terhitung dengan hasil Arus yang terukur pada

7 Segment 1.8 Inch ................................................................................. 38