SISTEM PENIMBANG BERAT BAYI BERBASIS ATMega … · Pengguna dapat menyimpan data bayi pada database Visual Basic berupa nama, ... kedalam kategori bayi laki-laki dan bayi perempuan

i

TUGAS AKHIR

SISTEM PENIMBANG BERAT BAYI

BERBASIS ATMega 8535

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

disusun oleh:ALBERTUS RICO SIMPATI

135114034

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

FINAL PROJECT

THE BABY WEIGHING SCALE

BASED ON ATMEGA 8535

In a partial fulfillment of the requirements

for the degree of Sarjana Teknik

Department of Electrical Engineering

Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University

ALBERTUS RICO SIMPATI

135114034

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMMEELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENTFACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY2016





vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

“A Person who never made a mistake never triedanything new”

-Albert Einstein-

“Serahkanlah segala kekuatiranmu kepada-Nya, sebab Iamemelihara kamu”

-1 Petrus 5:7-

Skripsi ini kupersembahkan untuk…

Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertaiku

Papi dan Mami

Keluarga Besar YaputraKo Richard

Mariati Daeli

Teman-teman seperjuangan dan Prodi Teknik Elektro



viii

INTISARI

Perkembangan fisik bayi adalah salah satu hal penting dalam mengetahui adanyagangguan dalam pertumbuhan bayi. Perkembangan fisik bayi yang perlu dipantau salahsatunya adalah berat bayi. Oleh sebab itu, dibuatlah Sistem Timbangan Berat Bayi.

Sistem penimbang berat bayi yang dirancang menggunakan sensor Flexiforcesebagai sensor berat bayi. Cara kerjanya adalah dengan menekan tombol start, danmikrokontroler akan memproses data berat yang ditampilkan dalam bentuk grafik melaluiVisual Basic. Data berat yang di dapat akan dibandingkan dengan data Kartu Menuju Sehat(KMS). Pengguna dapat menyimpan data bayi pada database Visual Basic berupa nama,jenis kelamin, tanggal lahir, berat lahir, dan tanggal kunjungan. Sistem akan dibagikedalam kategori bayi laki-laki dan bayi perempuan.

Sistem penimbang berat bayi berhasil diimplementasikan dan di uji,dapatmenimbang berkisar antara 2 Kg sampai 18 Kg. Alat ini memiliki output sensor Flexiforcedan nilai ADC yang stabil. Pengukuran timbangan bayi ini memiliki galat sejati sebesar0,670 Kg. Sedangkan beban 2 Kg sampai 18 Kg memiliki galat sejati ≤ 0.570 Kg. Datahasil yang disimpan pada Visual Basic hanya dapat menambah dan menghapus dataspesifik dari bayi, belum dapat menampilkan hasil grafik.

Kata Kunci: ATMega8535, Database , Penimbang bayi, Sensor Flexiforce, Visual Basic


ix

ABSTRACT

The development of baby’s body is one of the important things in knowing thetroubles in the growth of baby . The development of physical baby to be monitored one ofthem is heavy baby. With the Baby weighing machine the development of physical wasmonitored.

System baby weighing machine which uses a flexiforce sensor as sensor babyweighing machine .The way it works is by pressing start button, and mikrokontroler willprocess the data weight shown in the form a chart through visual basic ..Data recordingwill be compared with data Kartu Menuju Sehat ( KMS ). The user can save the data of thebaby in database Visual Basic including name, sex, date of birth, birth weight, and the dateof visit . System will be categorized in baby boy and baby girl

System baby weighing machine successfully implemented and in test can wightranges start from 2 Kg until 18 Kg. The measurement of weighing babies have a true error0,670 Kg. While 2 kg to 18 kg have a true error ≤ 0,570 Kg. The user can only add orremove the data in Visual Basic. However, it cannot show the graphic of the baby bodydevelopment.

Keywords: ATMega8535, Database, Flexiforce Sensor, Visual Basic, Weighing Babyscale


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yesus yang telah mengaruniakan rahmat dan berkat

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Penelitian dalam

bentuk laporan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar

Sarjana Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

dengan baik atas gagasan, bantuan, dan dukungan moral dan material dari banyak pihak.

Oleh sebab itu, penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada:

1. Tuhan Yesus yang selalu memberikan nafas kehidupan dan kesehatan hingga saat

ini

2. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si., M. Math.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

3. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik

Elektro Universitas Sanata Dharma

4. Bapak Martanto S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang dengan penuh

kesabaran membantu, membimbing , memberikan ide dan menyemangati selama

penulis mengerjakan Tugas Akhir ini.

5. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Teknik Elektro dengan sabar dan tekun

memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis selama menempuh

perkuliahan di Universitas Sanata Dharma

6. Ibu Ir. Prima Ari Setiyani.,M.T dan Romo A.M Ardi Handojoseno S.J.,

M.E.,Ph.D selaku dosen penguji yang sudah memberikan saran dan memberikan

masukan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini

7. Seluruh Karyawan dan Laboran Fakultas Sains dan Teknologi khususnya

Program Studi Teknik Elektro yang telah memberikan dukungan dan bantuan

secara tidak langsung dalam kelancaran pengerjaan laporan Tugas Akhir ini.

8. Kedua Orang tua penulis (Toni Adi Marwan dan Paulina) yang sudah

memberikan doa, motivasi, dukungan dalam bentuk moral dan material

9. Saudaraku satu-satunya Ko Richard yang selalu mendukung dan memberikan

petuah untuk semangat dalam proses perkuliahan juga pengerjaan Tugas Akhir



xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL (Bahasa Indonesia) ........................................................... i

HALAMAN SAMPUL (Bahasa Inggris)............................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN.............................................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ v

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.............................................. vi

INTISARI............................................................................................................. vii

ABSTRACT........................................................................................................ viii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR ISI.......................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL................................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 2

1.4 Metodologi Penelitian.............................................................................. 2

BAB II DASAR TEORI

2.1. Kartu Menuju Sehat.............................................................................. 4

2.1.1 Pertumbuhan Anak Berdasar KMS ............................................. 4

2.2. Sensor Flexiforce .................................................................................. 5

2.2.1. Prinsip Kerja Sensor Flexiforce.................................................. 6

2.2.2. Karakteristik Sensor Flexiforce .................................................. 7

2.3. Regulator Tegangan.............................................................................. 8

2.3.1. Pengatur Tegangan IC 78XX ..................................................... 8

2.3.2. Pengatur Tegangan IC 79XX ................................................... 10

2.4. Liquid Crystal Display........................................................................ 11

2.4.1. Material LCD (Liquid Crystal Display) ................................... 11

2.4.2. Pengendali/Kontroler LCD....................................................... 12

2.5. Mikrokontroler ATMega8535 ............................................................ 13


xiii

2.5.1. Konstruksi ATMega8535 ......................................................... 14

2.5.2. Pin-pin pada Mikrokontroler ATMega8535............................. 15

2.5.3. USART..................................................................................... 16

2.6. Analog Digital Converter ................................................................... 20

2.7. Visual Basic ........................................................................................ 22

2.7.1. Tipe Variabel ............................................................................ 22

2.7.2. Operator pada Visual Basic dan urutan operasinya.................. 23

2.7.3. Operator Like ............................................................................ 23

2.7.4. Deklarasi Variabel .................................................................... 24

2.7.4.1. Mengenal Struktur Kendali .......................................... 24

2.7.5. Deklarasi Konstanta.................................................................. 25

2.7.5.1. Struktur Pengulangan................................................... 25

2.8. Code Vision AVR ................................................................................ 26

2.9. Push Button ........................................................................................ 27

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Perancangan Alat Secara Umum ........................................................ 30

3.2. Perancangan Alat Secara Hardware................................................... 31

3.2.1. Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535................................... 31

3.2.2. Rangkaian LCD 16x2............................................................... 33

3.2.3. Regulator Tegangan.................................................................. 35

3.2.4. Rangkaian Pengondisi Sinyal Sensor Flexiforce...................... 36

3.3. Perancangan Alat Secara Software..................................................... 39

3.3.1. Program Utama Mikrokontroler ............................................... 41

3.3.2. Program Utama Visual Basic.................................................... 42

3.3.2.1. Subrutin Bandingkan Umur Bayi................................. 42

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Bentuk Mekanik dan Elektrik ............................................................. 46

4.1.1. Mekanik dan Sumber Tegangan............................................... 46

4.1.2. Hardware Elektrik .................................................................... 46

4.2. Percobaan Alat.................................................................................... 48

4.3. Analisis ............................................................................................... 51

4.4. Pembahasan Software ......................................................................... 53

4.5. Program .............................................................................................. 54


xiv

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 56

5.2 Saran .................................................................................................... 56

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 57

LAMPIRAN


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Blok Sistem ......................................................................... 3

Gambar 2.1 Grafik Pertumbuhan Anak dalam KMS............................................. 4

Gambar 2.2 Sensor Flexiforce................................................................................ 5

Gambar 2.3 Konstruksi Bahan Pembuatan pada Flexiforce .................................. 6

Gambar 2.4 Grafik Hubungan antara Hambatan dengan Berat ............................. 7

Gambar 2.5 Rangkaian Pengondisi Sinyal Sensor Flexiforce ............................... 8

Gambar 2.6 Susunan Kaki IC Regulator 78XX dan 79XX ................................... 8

Gambar 2.7 Rangkaian Regulator 78XX ............................................................... 9

Gambar 2.8 Liquid Crystal Display ..................................................................... 11

Gambar 2.9 Konfigurasi Pin ATMega8535 ......................................................... 15

Gambar 2.10 Koneksi Master Slave SPI.............................................................. 18

Gambar 2.11 SPI Control Register ...................................................................... 19

Gambar 2.12 SPI Status Register ......................................................................... 20

Gambar 2.13 SPI Data Register........................................................................... 20

Gambar 2.14 USB to TTL.................................................................................... 27

Gambar 2.15 Push Button Switch ........................................................................ 28

Gambar 2.16 Prinsip Kerja Push Button .............................................................. 29

Gambar 3.1 Rancang Mekanik Keseluruhan ....................................................... 30

Gambar 3.2 Rancang Mekanik per-part............................................................... 31

Gambar 3.3 Rangkaian Osiltor............................................................................. 32

Gambar 3.4 Rangkaian Reset ............................................................................... 32

Gambar 3.5 Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535 .................................... 33

Gambar 3.6 Rangkaian LCD 16x2....................................................................... 34

Gambar 3.7 Tampilan LCD 16x2......................................................................... 34

Gambar 3.8 Rangkaian Catu Daya....................................................................... 36

Gambar 3.9 Rangkaian Pengondisi Sinyal Sensor Flexiforce ............................. 36

Gambar 3.10 Grafik untuk menentukan nilai Rs ................................................. 36

Gambar 3.11 Grafik Perbandingan Berat badan dengan ADC ............................ 39

Gambar 3.12 Rancangan form 1 pada Visual Basic ............................................. 40

Gambar 3.13 Rancangan form 2 pada Visual Basic............................................. 40


xvi

Gambar 3.14 Rancangan Grafik Bayi laki-laki berdasarkan KMS...................... 41

Gambar 3.15 Rancangan Grafik Bayi Perempuan berdasarkan KMS ................. 41

Gambar 3.16 Diagram alir program utama Mikrokontroler 8535........................ 43

Gambar 3.17 Diagram alir program utama Visual Basic ..................................... 43

Gambar 3.18 Diagram alir subrutin bandingkan umur bayi ................................ 44

Gambar 4.1 Penimbang Berat Bayi...................................................................... 46

Gambar 4.2 Sumber Tegangan............................................................................. 46

Gambar 4.3 Tampak pada sistem penimbang berat bayi ..................................... 47

Gambar 4.4 Tampak dalam pada system penimbang berat bayi.......................... 47

Gambar 4.5 LCD dan Sistem Minimum ATMega 8535...................................... 47

Gambar 4.6 Hubungan antara Berat terhadap Nilai ADC.................................... 49

Gambar 4.7 Hubungan antara Berat Pengukuran Terhadap Berat Rill ................ 50

Gambar 4.8 Form Visual Basic............................................................................ 52

Gambar 4.9 Form Visual Basic dan Database..................................................... 52

Gambar 4.10 Tampilan error pada Visual Basic ................................................. 53

Gambar 4.11 Listing Program CV-AVR .............................................................. 54

Gambar 4.12 Listing Program Visual Basic ........................................................ 55


xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tipe IC 78XX......................................................................................... 9

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B .......................................................................... 16

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C .......................................................................... 16

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D .......................................................................... 17

Tabel 2.5 Hubungan SCK dan Frekuensi Osilator............................................... 19

Tabel 2.6 Tipe Variabel,pemakaian storage dan jangkauan masing-masing....... 22

Tabel 2.7 Operator pada Visual Basic dan urutan dari atas kebawah .................. 23

Tabel 2.8 Karakter dalam pencocokan pola pada operator Like .......................... 23

Tabel 3.1 Penggunaan masing-masing port ......................................................... 33

Tabel 3.2 Rancangan Penggunaan Database ....................................................... 44

Tabel 4.1 Penggunaan Port sistem Minimum ATMega 8535.............................. 48

Tabel 4.2 Data Kalibrasi antara Tegangan Keluaran dan ADC 10 bit................. 49

Tabel 4.3 Data Uji antara Berat Rill terhadap Berat Pengukuran ........................ 50


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada bayi, perkembangan fisiknya sangat perlu dipantau. Bila ada gangguan

pertumbuhan maka hal itu merupakan pertanda ada kelainan atau penyakit tertentu pada

anak. Ketika lahir, berat normal bayi berkisar antara 2,5 kg sampai 4 kg. Berat lahir ini

dipengaruhi kesehatan ibu dan janin.

Pengukuran berat badan bayi hingga saat ini masih menggunakan Dacin. Dacin

adalah sebuah alat untuk menimbang sesuatu yang diberi skala juga dilengkapi dengan

anak timbangan dan tempat untuk menimbang barang [1]. Penggunaan dacin untuk

menimbang bayi memiliki kelemahan antara lain: keakuratan penimbangan, penggunaan

persiapan dalam menggunakan timbangan, sistem pencatatan yang dilakukan masih secara

manual.

Ada kelemahan pula dalam proses penyimpanan data yang dilakukan secara manual.

Pencatatan manual yang dilakukan di lembar kertas juga akan menyulitkan ketika

melakukan pencarian data historis. Di samping kesulitan dalam pencarian data, kesalahan

dalam proses pencatatan data pasien dapat menyebabkan kejanggalan data. Dengan sistem

yang masih manual, hal ini sangat sulit dilakukan sehingga kesalahan penginputan data

pasien, rekam medis dan yang lainnya masih sering terjadi. Selain karena pencatatan yang

dilakukan masih manual, apalagi menggunakan kertas sebagai medianya tentu saja

Posyandu akan membutuhkan jumlah kertas yang sangat banyak untuk setiap bulannya.

Hal ini akan memengaruhi kondisi pengeluaran posyandu serta memakan ruang yang

cukup banyak ketika menyimpan data-datanya.

Maka dari itu, untuk meminimalisir kelemahan dari penggunaan dacin dan

pencatatan yang manual maka dirancanglah sistem penimbang berat bayi menggunakan

mikrokontroller ATMega 8535 sebagai pemroses datanya. Selain karena penggunaan yang

lebih mudah, memiliki tingkat akurasi yang tinggi dibandingkan dacin, serta sistem

pencatat yang bisa mengetahui perkembangan bayi setiap bulannya dalam bentuk grafik.


2

Alat penimbangan ini menggunakan sensor berat menggunakan sensor Flexiforce

sebagai pendeteksi berat bayi. Pada saat alat mendeteksi bayi, maka secara otomatis sensor

akan membaca dan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler yang kemudian data akan

otomatis tersimpan, lalu ditampilkan oleh sistem antarmuka (menggunakan Visual Basic)

dalam bentuk grafik.

1.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah menciptakan sebuah sistem penimbang berat bayi

berbasis mikrokontroler ATMega 8535.

Manfaat penelitian ini bagi dunia kesehatan adalah menyediakan suatu instrumen

yang dapat menimbang tubuh bayi, lalu data tersebut dicatat secara sistematis dan

ditampilkan melalui grafik.

1.3 Batasan Masalah

Agar Tugas Akhir ini mengarah pada tujuan dan menghindari terlalu kompleks

permasalahan yang akan muncul,maka dari itu perlunya batasan-batasan masalah yang

sesuai dengan judul tugas akhir ini. Adapun batasan masalahnya antara lain:

1. Menggunakan Sensor Flexiforce sebagai sensor berat

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega 8535

3. Sistem Antarmuka (Interface) menggunakan Visual Basic

4. Sensor berat untuk mengukur berat tubuh bayi berkisar antara 0kg sampai 20kg.

1.4 Metodologi Penelitian

Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai, maka metode-metode yang akan digunakan

dalam penyusunan tugas akhir ini adalah:

1. Studi Literatur, yaitu dengan cara membaca buku – buku dan jurnal yang

berkaitan dengan Mikrokontroler ATMega 8535, Visual Basic, Sensor

Flexiforce.

2. Dokumenter, yaitu mendapatkan sumber informasi berdasarkan data ataupun

arsip yang sudah ada, sehingga dapat membantu penulis dalam menyelesaikan

tugas akhir ini


3

3. Perancangan Hardware. Dalam tahap ini, penulis mencari bentuk pemodelan

yang optimal dari sistem keseluruhan dan mempertimbangkan bermacam-macam

faktor masalah. Gambar diagram blok sistem ditujukan pada gambar 1.1.

Gambar 1.1 Diagram blok sistem

4. Perancangan Software. Dalam Tahap ini, penulis menggunakan Mikrokontroler

sebagai “otak” dari perancangan alat yang dimasukkan program menggunakan

bahasa pemrograman C dengan menggunakan software Codevision AVR.

5. Proses pengambilan data. Dalam tahap ini, penulis mengambil data dengan cara

mengukur berat suatu benda yang merepresentasikan tubuh bayi.

6. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan.


4

BAB IIDASAR TEORI

Bab ini berisi dasar teori berupa konsep dasar penghitungan KMS (Kartu Menuju

Sehat), serta komponen-komponen yang dibutuhkan dalam melakukan penelitian.

2.1. Kartu Menuju Sehat (KMS)

Kartu Menuju Sehat (KMS) adalah kartu yang memuat kurva pertumbuhan

normal anak berdasarkan indeks antropometri berat badan menurut umur [2]. Dengan

KMS gangguan pertumbuhan atau risiko kelebihan gizi dapat diketahui lebih dini,

sehingga dapat dilakukan tindakan pencegahan secara lebih cepat dan tepat sebelum

masalahnya lebih berat. KMS di Indonesia telah digunakan sejak tahun 1970-an,

sebagai sarana utama kegiatan pemantauan pertumbuhan.

2.1.1 Pertumbuhan Anak Berdasarkan KMS

Status pertumbuhan anak dapat diketahui dengan 2 cara yaitu dengan menilai

garis pertumbuhannya, atau dengan menghitung kenaikan berat badan anak

dibandingkan dengan Kenaikan Berat Badan Minimum (KBM). Penentuan status

pertumbuhan anak adalah sebagai berikut:

Gambar 2.1 Grafik Pertumbuhan Anak dalam KMS


5

N=Naik = Grafik Berat Badan mengikuti garis pertumbuhan

T=Turun=Grafik Berat Badan mendatar atau menurun memotong garis pertumbuhan

1. TIDAK NAIK (T);

grafik berat badan memotong garis pertumbuhan dibawahnya; kenaikan berat

badan < KBM (<800 g)

2. NAIK (N),

grafik berat badan memotong garis pertumbuhan diatasnya; kenaikan berat

badan > KBM (>900 g)

3. NAIK (N),

grafik berat badan mengikuti garis pertumbuhannya; kenaikan berat badan >KBM

(>500 g)

4. TIDAK NAIK (T),

grafik berat badan mendatar; kenaikan berat badan < KBM (<400 g)

5. TIDAK NAIK (T),

grafik berat badan menurun; grafik berat badan < KBM (<300 g)

2.2. Flexiforce

Sensor flexiforce adalah sensor berat yang berbentuk printed circuit yang ultra-tipis

yaitu 0,008 inchi dan fleksibel, seperti pada gambar 2.2. Flexiforce terbuat dari beberapa

lapisan yang dapat dilihat pada gambar 2.3 [4]

Gambar 2.2 Flexiforce Sensor [4]


6

Gambar 2.3 Konstruksi Bahan Pembuatan pada Flexiforce [4]

Pada lapisan Flexible Substrate terbuat dari dua lapisan substrat (polyester) film

yang digunakan sabagai pembungkus kemasan Flexiforce.Kemudian dilapisi dengan

lapisan silver yang terbuat dari bahan Polimida, setiap lapisan tebuat dari konduktif

(perak), dan diikuti oleh lapisan dengan lapisan Pressure Sensitive Ink. Untuk

menggabungkan antar lapisan yang satu dengan yang lainnnya, digunakan bahan Adhesive,

sehingga kedua lapisan substrat dapat dilaminasi untuk membentuk sensor gaya berat.

Untuk mempermudah pemfokusan pendeteksian, maka bagian pendeteksian Flexiforce

dibuat berbentuk lingkaran. Apabila bagian pendeteksian sensor aktif, maka lapisan Silver

akan mengaktifkan konektor yang ada pada ujung sensor, sehingga dapat dihubungkan ke

dalam rangkaian sistem minimum.

2.2.1 Prinsip Kerja Sensor Flexiforce

Sensor Flexiforce memiliki keadaan awal sebagai nilai batasan minimum yaitu

sebesar 0 kilogram dan nilai batasan maksimum sebesar 45 kilogram dalam mendeteksi

berat, berat yang memiliki nilai dibawah batasan minimum tidak akan terdeteksi oleh

sensor flexiforce. Sensor berat mengkonversikan ukuran berat ke dalam perubahan

resistansi. Atau dengan kata lain bahwa berat berbanding terbalik dengan hambatan,

dimana semakin besar beban berat yang dideteksi maka semakin kecil nilai hambatan-nya.

Grafik 2.4 menunjukkan hubungan antara berat dengan hambatan.


7

Gambar 2.4 Grafik Hubungan antara Hambatan dengan Berat [4]

2.2.2 Karakteristik Sensor Flexiforce

Sensor flexiforce memiliki karakteristik sebagai berikut:

a. Physical Properties:

Ketebalan Flexiforce yaitu 0,208 mm (0,008 in)

Panjang Flexiforce : 197 mm (7,75in)

Lebar : 14mm (0,55 in)

Diameter Sensing Area : 9,53 mm (0,372 in)

Connector : 3-pin Male (Center pin is inactive)

Pin Spacing : 2,54 mm (0,1 in)

Substrate : Polyster

b. Standard Force Range

0 – 1 lb atau 0 gram – 453 gr dengan gaya berat 0 N – 4,4 N

0 – 25 lb atau 0 gram – 11339 gr dengan gaya berat 0 N – 110 N

0 – 100 lb atau 0 gram – 45359 gr dengan gaya berat 0 N – 440 N

Untuk mendeteksi berat di atas 100 lb, maka diperlukan rangkaian tambahan

yaitu menggunakan rangkaian amplifier.

c. Typical Performance

Linearity (Error) : < ± 3 %

Repeatability : < ± 2.5 %

Hysteresis : < ± 4,5 %

Respon Time : < 5μ second


8

Gambar 2.5 Rangkaian pengondisi sinyal sensor flexiforce [4]

Tegangan masukan sensor Flexiforce adalah -5V maka dibuatlah pengondisi sinyal

inverting (pembalik).Di bawah ini adalah persamaan untuk menghitung := − ∗ (2.1)

2.3. Regulator Tegangan

Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC (direct current)

yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Catu Daya atau sering disebut dengan Power

Supply adalah sebuah piranti yang berguna sebagai sumber listrik untuk piranti

lain[5]. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk

aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup.

Sumber catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC (alternating current) dari

pembangkit tenaga listrik. Untuk itu diperlukan suatu perangkat catu daya yang dapat

mengubah arus AC menjadi DC.

Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan.

Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan ini

selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan. Susunan kaki IC Regulator 78XX dan

79XX dapat dilihat pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Susunan kaki IC Regulator 78XX dan 79XX [5]


9

2.3.1 Pengatur Tegangan IC 78XX

IC 78XX adalah regulator tegangan positif dengan tiga terminal, masing-masing

adalah input, ground, dan output.IC 78XX tersedia untuk beberapa nilai tegangan keluaran

seperti terlihat pada tabel 2.1. [5]

Tabel 2.1 Tipe IC 78XX [5]

TypeVOut

(Volt)

IOut (A) VIn (Volt)

78XXC 78LXX 78MXX Min Maks

7805 5 1 0,1 0,5 7,5 20

7806 6 1 0,1 0,5 8,6 21

7808 8 1 0,1 0,5 10,5 23

7809 9 1 0,1 0,5 11,5 24

7810 10 1 0,1 0,5 12,5 25

7812 12 1 0,1 0,5 14,5 27

7815 15 1 0,1 0,5 17,5 30

7818 18 1 0,1 0,5 21 33

7824 24 1 0,1 0,5 27 38

Meskipun semula dirancang untuk regulator tegangan tetap,namun regulator ini

dapat dikembangkan untuk tegangan dan arus yang dapat diatur. Rangkaian dasar 78XX

ditunjukkan pada gambar 2.7, untuk tegangan dan arus output sesuai nilai nominalnya.

Gambar 2.7 Rangkaian regulator IC 78XX

C1 diperlukan jika regulator jauh dari kapasitor filter pencatu daya sedangkan C2

diperlukan untuk memperbaiki tanggapan kilasan dan penindasan kerut (trancient

response). Dalam penerapannya,tegangan masukan VIN harus lebih besar dari tegangan

keluaran, jika kurang maka regulator tidak berfungsi tetapi bila melebihi nilai VIN

maksimumnya dapat merusak regulator.

Perhitungan nilai Kapasitor C1 menggunakan persamaan: [6]


10

C = √ ( ) (2.2)

Dengan:

C : Kapasitor (Farad)

Idc : Arus beban (Ampere)

F : Frekuensi (Hz)

Vr(rms) : Tegangan ripple rms (Volt)

Di mana nilai Vr(rms) dapat dicari menggunakan persamaan:[6]( ) = ( )√ (2.3)

Dengan Vr (p-p) adalah tegangan ripple peak to peak yang merupakan tegangan selisih

antara tegangan masukan regulator dengan tegangan masuk minimum IC regulator yang

digunakan atau dapat ditulis persamaan sebagai berikut: [6]( − ) = − (2.4)

Dengan:

Vm : Tegangan masukan regulator (Volt)

Vmin : Tegangan minimum IC regulator (Volt)

Apabila tegangan masukan regulator berasal dari tegangan AC maka harus disearahkan

dengan dioda,nilai Vm dapat dicari dengan menggunakan persamaan :[6]= √2 − 1,4 (2.5)

Dengan VAC merupakan nilai tegangan AC yang sudah diturunkan dengan menggunakan

trafo step-down (Volt) dan nilai 1,4 adalah nilai dioda yang digunakan sebagai penyearah.

2.3.2 Pengatur Tegangan IC 79XX

IC 79XX adalah regulator tegangan negatif dengan tiga terminal, masing-masing

adalah input, ground, dan output.[5] Pengatur tegangan IC 79xx mengeluarkan tegangan

negatif yang relatif stabil dengan tinggi tegangan sebesar “xx”. Contoh :

7909 mengeluarkan tegangan stabil sebesar -9V

7912 mengeluarkan tegangan stabil sebesar -12V

7924 mengeluarkan tegangan stabil sebesar -24V.


11

2.4. LCD (Liquid Cristal Display)

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

tampilan suatu data, baik huruf, karakter ataupun grafik [7]. LCD (Liquid Cristal Display)

adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang

bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di

sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit.

2.4.1. Material LCD (Liquid Cristal Display)

LCD adalah lapisan dari campuran organic antara lapisan kaca bening dengan

elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan

elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik

(tegangan), molekul organic yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan

elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan

dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan

segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin

ditampilkan. Tampilan LCD dapat dilihat pada gambar 2.8 .

Gambar 2.8 Tampilan LCD [7]

2.4.2. Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)

Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang

berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display).

Microcontroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi oleh memori dan

register.

Memori yang digunakan microcontroller internal LCD adalah:

a. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter

yang akan ditampilkan beranda.


12

b. CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk

menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah

sesuai dengan keinginan.

c. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk

menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar

yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal

Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mengambilnya sesuai dengan alamat

memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM. Register

kontrol yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah:

a. Register perintah yaitu register yang berisi perintah – perintah dari mikrokontroler ke

panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status

dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca saat pembacaan data.

b. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke

DDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut ke DDRAM

sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.

Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display)

diantaranya adalah:

a. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan

menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari

rangkaian lain seperti mikrokontoler dengan lebar data 8 bit.

b. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data

yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukkan yang masuk adalah

perintah, sedangkan logika high menunjukkan data.

c. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data,

sedangkan high baca data.

d. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

e. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini

dihubungkan dengan trimpot 5 kΩ, jika tidak digunakan ke ground, sedangkan

tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 volt.

2.5. Mikrokontroler ATmega 8535

Mikrokontroler adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis atau

dihapus.[8] Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat


13

elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama

dalam pengontrolan robot.Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat

semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah. Salah satunya

adalah mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) ATmega8535 yang

menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) dimana program

berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu

instruksi program. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas

ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx.Pada dasarnya yang

membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi

arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

Mikrokontroler AVR ATmega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap.

Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah dilengkapi dengan ADC internal, EEPROM

internal, Timer/Counter, PWM, analog comparator.Sehingga dengan fasilitas yang lengkap

ini memungkinkan kita belajar mikrokontroler keluarga AVR dengan lebih mudah dan

efisien, serta dapat mengembangkan kreativitas penggunaan mikrokontroler ATmega8535.

Konfigurasi yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega8535 adalah:

Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.

ADC internal sebanyak 8 saluran.

Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

CPU yang terdiri atas 32 buah register.

SRAM sebesar 512 byte.

Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

Port antarmuka SPI

EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

Antarmuka komparator analog.

Port USART untuk komunikasi serial.

Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2.5.1. Konstruksi ATmega 8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program,

memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.

a. Memori program


14

ATmega8535 memiliki kapasitas memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan

dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit.

Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian

program aplikasi.

b. Memori data

ATmega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi

tiga bagian, yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM. ATmega8535 memiliki

32 byte register serba guna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian

dari memori RAM (menggunakan instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses

sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk

memori data SRAM.

c. Memori EEPROM

ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori

program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan

menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register

EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM

ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif

lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.

ATmega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC

internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535 dapat

dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC

ATmega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan

kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan

kebutuhan ADC itu sendiri.ATmega8535 memiliki 3 modul timer yang terdiri dari 2 buah

timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul timer/counter ini dapat

diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama

lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber interupsi.

Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk

mengatur mode dan cara kerjanya.

Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial

syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega8535.Universal Syncrhronous

and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu

mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535.USART merupakan komunikasi


15

yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data

baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang

memiliki fitur UART.

USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun

asyncrhronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada

ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous adalah

sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja.

Jika pada mode asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock

sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan

secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous

hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous

harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK.

2.5.2. Pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8535

Gambar 2.9 Konfigurasi pin ATmega 8535 [8]

Konfigurasi pin ATmega8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package)

dapat dilihat pada gambar 2.9. Dari gambar di atas dapat dijelaskan fungsi dari masing-

masing pin Atmega8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

2. GND merukan pin Ground.

3. Port A (PortA0…PortA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan

ADC.


16

4. Port B (PortB0…PortB7) merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi

khusus, seperti dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B

Pin Fungsi Khusus

Port B.7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

Port B.6 MISO (SPI Bus Master Input/ Slave Output)

Port B.5 MOSI (SPI Bus Master Output/ Slave Input)

Port B.4 SS (SPI Slave Select Input)

Port B.3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OC0(Timer/Counter0 Output Compare Match

Output)

Port B.2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

INT2 (External Interrupt 2 Input)

Port B.1 T1 (Timer/ Counter1 External Counter Input)

Port B.0 T0T1(Timer/Counter External Counter Input)

XCK (USART External Clock Input/Output)

5. Port C (PortC0…PortC7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus,

seperti dapat dilihat pada tabel 2.3

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C

Pin Fungsi Khusus

Port C.7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)

Port C.6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)

Port C.5 Input/Output




Port C.1 SDA(Two-wire Serial Bus Data Input/Output

Line)

Port C.0 SCL ( Two-wire Serial Bus Clock Line)


17

6. Port D (PortD0…PortD7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus,

seperti yang terlihat pada tabel 2.4

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D

Pin Fungsi Khusus

Port D.7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)

Port D.6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

Port D.5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match

Output)

Port D.4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match

Output)

Port D.3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

Port D.2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

Port D.1 TXD (USART Output Pin)

Port D.0 RXD (USART Input Pin)

7. RXD (USART Input Pin)

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

2.5.3. USART (Universal Synchronous and Ansynchronous Serial Receiver and

Transmitter)

USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat

digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan

modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.

USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun

asyncrhronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada

ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous

adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode

asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri, maka pada mode

syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan

demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu

TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan


18

XCK. Komunikasi serial data antara master dan slave pada SPI diatur melalui 4 buah pin

yang terdiri dari SCLK, MOSI, MISO, dan SS sbb:

a. SCLK dari master ke slave yang berfungsi sebagai clock.

b. MOSI jalur data dari master dan masuk ke dalam slave.

c. MISO jalur data keluar dari slave dan masuk ke dalam master.

d. SS (slave select) merupakan pin yang berfungsi untuk mengaktifkan slave.

2.5.4. Serial Peripheral Interface ( SPI )

Serial Peripheral Interface ( SPI ) adalah protokol data serial sinkron digunakan

oleh mikrokontroler untuk berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat periferal cepat

jarak pendek. Hal ini juga dapat digunakan untuk komunikasi antara dua mikrokontroler.

Dengan koneksi SPI selalu ada perangkat satu master (biasanya mikrokontroler) yang

mengontrol perangkat periferal

Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui

komunikasi ini data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara

mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroller. Penjelasan 3 jalur utama

dari SPI adalah sebagai berikut :

a. MOSI : Master Output Slave Input, yaitu jika dikonfigurasi sebagai Master maka pin

MOSI sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai Slave maka pin MOSI sebagai

input.

b. MISO : Master Input Slave Output, yaitu jika dikonfigurasi sebagai Master maka pin

MISO sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai Slave maka pin MISO sebagai

output.

c. CLK : Clock, jika dikonfigurasi sebagai Master maka pin CLK berlaku sebagai

output tetapi jika dikonfigurasi sebagai Slave maka pin CLK berlaku sebagai input.

Ada dua macam SPI, yaitu satu master dengan satu slave dan satu master dengan

banyak slave. Pada gambar 2.10 ditunjukkan sambungan antar master dan slave dengan

SPI.

Gambar 2.10 Koneksi Master-Slave dengan SPI [8]


19

Register yang berhubungan dengan SPI terdapat seperti gambar 2.11.

Gambar 2.11. SPI Control Register [8]

Setiap bit dari register SPCR mempunyai fungsinya masing-masing. Dan untuk

mengaktifkan SPI, maka perlu diketahui setiat bit register tersebut, sebagai berikut:

a. Bit 7 – SPIE: SPI Interrupt Enable. SPIE digunakan untuk mengaktifkan interupsi

SPI.

b. Bit-6 SPE (SPI Enable). SPE digunakan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan

komunikasi SPI dimana jika SPI bernilai 1 maka komunikasi SPI aktif sedangkan

jika bernilai 0 maka komunikasi SPI tidak aktif.

c. Bit 5 – DORD: Data Order. DORD digunakan untuk memilih urutan pengiriman

data, dari LSB atau MSB terlebih dahulu. Nilai satu untuk LSB dan nilai nol untuk

MSB.

d. Bit-4 MSTR (Master or Slave Select). MSTR digunakan untuk mengkonfigurasi

sebagai master atau slave secara software dimana jika MSTR bernilai 1 maka

terkonfigurasi sebagai master sedangkan MSTR bernilai 0 maka terkonfigurasi

sebagai slave. Pengaturan bit MSTR ini tidak akan bisa dilakukan jika pin SS

dikonfigurasi sebagai input karena jika pin SS dikonfigurasi sebagai input maka

penentuan master atau slavenya otomatis dilakukan secara hardware yaitu dengan

membaca level tegangan pada SS.

e. Bit-3 CPOL dan Bit-2 CPHA digunakan untuk pengaturan polaritas dan fasa dari

clock.

f. Bit-1 SPR1/0 (SPI Clock Rate Select) SPR1 dan SPR0 digunakan untuk

menentukan kecepatan clock yang digunakan dalam komunikasi SPI.

Tabel 2.5. Hubungan SCK dan Frekuensi Osilator [8]

SPI2x SPR1 SPR0 SCK Frequency0 0 0 / 40 0 1 / 160 1 0 / 640 1 1 / 1281 0 0 / 2


20

Tabel 2.5 (Lanjutan) Hubungan SCK dan Frekuensi Osilator [8]

1 0 1 / 81 1 0 / 321 1 1 / 64

Gambar 2.12. SPI Status Register [8]

SPIF (SPI Interrupt Flag) merupakan bendera yang digunakan untuk mengetahui

bahwa proses pengiriman data 1 byte sudah selesai. Jika proses pengiriman data sudah

selesai maka SPIF akan bernilai satu (high). SPIF ini berada dalam SPI Status Register

(SPSR).

Gambar 2.13. SPI Data Register [8]

SPI Data Register (SPDR) SPDR merupakan register yang digunakan untuk

menyimpan data yang akan dikirim atau diterima pada komunikasi SPI.

2.6. Analog Digital Converter

Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi kode –

kode digital.[9] ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industri, komunikasi

digital dan rangkaian pengukuran/pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara

antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu,

cahaya, tekanan/berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan

sistem digital (komputer).

ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter prinsip, yaitu kecepatan

sampling dan resolusi.kecepatan sampling suatu ADC menyatakan seberapa sering sinyal

analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu.Kecepatan

sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS).


21

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran

yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi.

= ∗ 2 (2.6)

Sistem mikroprosesor hanya dapat mengolah (memproses) data dalam bentuk biner

saja, atau lebih sering disebut besaran digital, oleh sebab itu setiap data analog yang akan

diproses oleh mikrokomputer harus diubah terlebih dahulu kedalam bentuk kode biner

(digital).[9] Tegangan analog yang merupakan masukan dan ADC berasal dari transducer.

Tranducer inilah yang mengubah besaran kontinyu seperti temperatur, tekanan, kecepatan,

ataupun putaran motor menjadi tegangan listrik. Tegangan listnik yang dihasilkan oleh

transducer yang berubah secara kontinyu pada suatu range tertentu disebut tegangan

analog, dan tegangan analog ini diubah oleh ADC menjadi bentuk digital yang sebanding

dengan tegangan analognya. Ada 3 karakteristik yang perlu diperhatikan dalam pemilihan

komponen ADC, antara lain:

Resolusi. Merupakan spesifikasi terpenting untuk ADC, yaitu jumlah langkah dan

sinyal skala penuh yang dapat dibagi, dan juga ukuran dan langkah-langkah. Boleh juga

dinyatakan dalam jumlah bit yang ada dalam satu kata (digital word), ukuran LSB (langkah

terkecil) sebagai persen dan skala penuh atau dapat juga LSB dalam mV (untuk skala

penuh yang diberikan).

Akurasi. Adalah jumlah dan semua kesalahan, misalnya kesalahan non linieritas,

skala penuh, skala nol, dll. Dapat juga menyatakan perbedaan antara tegangan input analog

secara teoritis yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu kode biner tertentu terhadap

tegangan input nyata yang menghasilkan tegangan kode biner tersebut.

Waktu konversi. Waktu yang dibutuhkan untuk mendigitalkan setiap sampel atau

yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu konversi.

2.7. Visual Basic

Visual Basic adalah salah suatu development tools untuk membangun aplikasi

dalam lingkungan Windows. Dalam pengembangan aplikasi, Visual Basic menggunakan

pendekatan Visual untuk merancang user interface dalam bentuk form, sedangkan untuk

kodingnya menggunakan dialok bahasa Basic yang cenderung mudah dipelajari.Visual


22

Basic telah menjadi tools yang terkenal bagi para pemula maupun para developer dalam

pengembangan aplikasi skala kecil sampai ke skala besar.

2.7.1. Tipe Variabel

Ketepatan pemilihan tipe variabel akan sangat menentukan pemakaian resources

oleh aplikasi yang dihasilkan, adalah tugas programmer untuk memilih tipe yang sesuai

untuk menghasilkan program yang efisien dan berperfomance tinggi [10].

Tabel 2.6. Tipe variabel, pemakaian storage dan jangkauan masing-masing [10]

Type Data Ukuran Storage Jangkauan

Byte 1 byte 0 s/d 255

Boolean 2 byte True atau False

Integer 3 byte -32,768 s/d 32767

Long 4 byte -2,147,483,648 s/d 2,147,483,647

Single 4 byte -3.402823E38 s/d -1.401298E-45 (-)

1.401298E-45 s/d 3.402823E38 (+)

Double 8 byte -1.79769313486232E308 s/d -

4.94065645841247E-324 (-)

Currency 8 byte -922,337,203,685,477.5808 s/d

922,337,203,685,477.580

Decimal 14 byte +/79,228,162,514,264,337,593,543,9

50,335

Date 8 byte 1 Januari 100 s/d 31 Desember 9999

Object 4 byte Mengacu pada objek tertentu

String (panjang

variabel)

10 byte + panjang

string

0 sampai lebih kurang 2 milyar

String (panjang

tetap)

panjang dari string 1 sampai lebih kurang 65,400

Variant (dengan

angka)

16 byte Sembarang angka sampai jangkauan

jenis Double


23

Tabel 2.6 (Lanjutan) Tipe Variabel, pemakaian storage dan jangkauan masing-masing [10]

Single 4 byte -3.402823E38 s/d -1.401298E-45 (-)

Decimal 14 byte +/79,228,162,514,264,337,593,543,9

50,335

2.7.2. Operator pada Visual Basic dan Urutan Operasinya

Visual basic meyediakan operator aritmatika, komparasi dan logika, salah satu hal

yang harus dipahami oleh programmer adalah tata urutan operasi dari masing-masing

operator tersebut sehingga mampu membuat ekspresi yang akan menghasilkan nilai yang

benar, Tabel 2.7 menunjukkan operator dan urutan operasinya dari atas ke bawah.

Tabel 2.7. Operator pada Visual Basic dan urutan operasi dari atas ke bawah

Aritmatika Komparasi Logika

Pangkat (^) Sama (=) Not

Negatif (-) Tidak sama (<>) And

Kali dan Bagi (*, /) Kurang dari (<) Or

Pembagian bulat (\) Lebih dari (>) Xor

Sisa Bagi (Mod)Kurang dari atau

sama (<=)Eqv

Tambah dan

Kurang (+,-)

Lebih dari atau

sama (>=)Imp

Pengabungan

String (&)Like

2.7.3. Operator Like

Salah satu operator yang menarik untuk dibahas adalah operator like, karena

operatorini tidak tersedia pada bahasa BASIC. Operator digunakan untuk operasi

pencocokan polapada string yang akan sangat membantu programmer. Tabel 2.8.

menunjukan karakter dalam pencocokan pola pada operator like.

Tabel 2.8. Karakter dalam pencocokan pola pada Operator Like

Karakter dalam pola Penyamaan dalam string

? Sembarang karakter tunggal


24

Tabel 2.8 (Lanjutan) Karakter dalam pencocokan pola pada Operator Like

* Nol atau lebih karakter

# Sembarang digit tunggal (0-9)

[charlist] Sembarang karakter yang berada dalam charlist

[!charlist] Sembarang karakter yang tidak berada dalam

charlist

2.7.4. Deklarasi Variabel

a. Deklarasi variabel pada bagian deklarasi (general declaration) di suatu form,

standar, atau class module, dari pada dalam suatu procedure, membuat variabel itu

berlaku untuk semua procedure dan function dalam module tersebut

b. Deklarasi variabel dengan menggunakan keyword Public membuatnya berlaku pada

keseluruhan aplikasi anda.

c. Deklarasi suatu variabel lokal dengan menggunakanan keyword Static akan

menyimpan nilainya ketika suatu procedure berakhir.

2.7.5. Mengenal Struktur Kendali

Struktur kendali memungkinkan anda untuk mengatur jalannya program anda, Jika

membiarkan tanpa di periksa oleh statement control-flow, suatu logika program akan

berjalan dari kiri ke kanan dan dari atas kebawah. Hanya program yang sangat sederhana

dapat ditulis tanpa statement control-flow. Struktur keputusan yang didukung oleh Visual

Basic adalah sebagai berikut :

a. If…Then

Kondisi biasanya berupa suatu perbandingan, maupun ekspresi yang menghasilkan

nilai numerik.Visual Basic menginterpretasikan False sebagai nol (0), dan True

sebagai bukan nol.

b. If…Then…Else

Visual Basic awalnya akan mencoba kondisi1. Jika False, maka Visual Basic akan

memeriksa kondisi2, dan seterusnya sampai menemukan suatu kondisi True untuk

dijalankan blok pernyataannya.

c. Select Case

Visual Basic menyediakan struktur Select Case sebagai suatu alternatif terhadap

If...Then...Else.Suatu Select Case statement memiliki kemampuan yang sama dengan


25

If…Then…Else…, tetapi membuat code lebih mudah dibaca. Struktur Select Case

bekerja dengan suatu percobaan tunggal yang hanya dievaluasi satu kali pada bagian

atas struktur.Visual Basic then membandingkan hasil ekspresi dengan nilai pada setiap

case didalam struktur tersebut, jika ada yang sesuai, akan dijalankan blok statement

yang sesuai.

2.7.6. Deklarasi Konstanta

Membuat code dapat ditangani dengan menggunakan suatu konstanta [9]. Suatu

konstanta adalah nama yang menyimpan dari suatu nilai yang tidak dapat berubah. Ada

dua sumber dari suatu konstanta :

a. Intrinsic atau System-defined konstanta yang disediakan oleh suatu aplikasi atau

kontrol. Konstanta Visual Basic terdaftar pada Visual Basic (VB), Visual Basic for

Application (VBA), dan Data Access (DAO).

b. Symbolic atau User-defined konstanta adalah dideklarasikan dengan menggunakan

statement Const.

c. Membuat suatu konstanta yang mana hanya ada dalam suatu procedure, deklarasikan

di dalam procedure tersebut

d. Membuat suatu konstanta berlaku pada semua procedure dalam suatu module,

deklarasikan dia pada bagian deklarasi di module tersebut.

e. Membuat suatu konstanta berlaku pada semua aplikasi, deklarasikan dia dengan

keyword Public sebelum kata Const.

2.7.7. Struktur Pengulangan

Struktur loop memperbolehkan untuk melaksanakan sekelompok baris lebih dari

satu kali [9]:

a. Do…Loop

Ketika Visual menjalankan Do loop ini, pertama kali akan di coba kondisinya, jika

kondisi False (0), akan diloncati semua statements yang mengikuti kondisi tersebut.

Visual Basic akan menjalankan statements jika kondisi benar dan kembali ke

Do…Loop berikutnya.

b. For…Next

Do loops bekerja dengan baik, ketika anda tidak tahu berapa bayak kali untuk

butuhkan untuk menjalankan statement. Ketika anda mengetahui harus menjalankan


26

statement sejumlah kali, bagaimanapun For…Next adalah pilihan yang lebih baik.

Tidak seperti Do Loop, For…loop menggunakan suatu variabel yang disebut counter

yang mana akan bertambah atau berkurang pada setiap perulangan.

c. Do While…Loop

Pengulangan Do While…Loop digunakan apabila jumlah pengulangan belum

diketahui, dan nilai awal pengulangan harus diinialisasi terlebih dahulu. Dalam

program terdapat counter untuk menaikkan nilai pengulangan.

2.8. CodeVision AVR Eval

CodeVision AVR C Compiler (CVAVR) merupakan compiler bahasa C untuk

AVR, compiler ini cukup memadai untuk belajar AVR, karena selain mudah

penggunaannya, juga didukung berbagai fitur yang sangat membantu dalam pembuatan

software untuk keperluan pemrograman AVR [11].

CVAVR ini dapat berjalan di bawah system operasi Windows 9x, Me, NT 4, 2000,

dan XP. CVAVR ini dapat mengimplementasikan hampir semua instruksi bahasa C yang

sesuai dengan arsitektur AVR, bahkan terdapat beberapa unggulan tambahan untuk

memenuhi keunggulan spesifik dari AVR. Hasil kompilasi objek CVAVR bisa digunakan

sebagai source degub dengan AVR Studio debugger dari ATMEL.

Selain pustaka standar bahasa C, CVAVR juga menyediakan pustaka tambahan

yang sangat membantu pemrograman AVR, yaitu:

1. Alphanumeric LCD modules

2. Phillips I2C bus

3. National Semiconductor LM75 Temperature Sensor

4. Phillips PCF8563, PCF8583, Maxim/Dallas Semiconductor DS1302 and DS1307 Real

Time Clock

5. Maxim/Dallas Semiconductor 1 Wire Protocol

6. Maxim/Dallas Semiconductor DS1820, DS18520, DS18B20, Temperature Sensors,

7. Maxim/Dallas Semiconductor DS1621 Thermometer/Thermostat

8. Maxim/Dallas Semiconductor DS2430 and DS2433 EEPROMs

9. SPI

10. Power Management


27

11. Delays

12. Gray Code conversion

13. CVAVR juga memiliki program generator yang memungkinkan kita membuat

program dengan cepat

2.9. USB to TTL

USB to TTL adalah sebuah modul yang berguna untuk berkomunikasi dengan

peralatan eksternal dengan port USB (Universal Serial Bus) secara serial seperti pada

protokol RS-232 namun pada tingkatan tegangan signal yang kompatibel dengan TTL,

level tegangan yang umum digunakan pada UART mikrokontroler berbasis 5V [12].

Modul ini memiliki beberapa fitur seperti berikut:

1. Spesifikasi USB 2.0 dan kompatibel dengan kecepatan sampai 12Mbps.

2. Standar USB jenis male dan TTL 5 pin konektor. 5 pins untuk

TXD RXD GND 3.3V 5V.

3. Baud rates: 300 bps to 1.5 Mbps.

4. Byte receive buffer; 640 byte transmit buffer.

5. Temperature Range: -40 to +85.

6. Supports Windows 98SE, 2000, XP, Vista, Windows 7, Mac OS 9, Mac OS X &

Linux 2.40.

Berikut bentuk fisik dari USB to TTL ditunjukkan pada gambar 2.14.

Gambar 2.14. Bentuk fisik USB to TTL [12]


28

2.10. Push ButtonSakelar tombol tekan adalah (Push Button Switch) suatu jenis peralatan kontrol

yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan rangkaian listrik. Saklar tombol

tekan dioperasikan secara manual dengan cara menekan tombolnya. Menurut kedudukan

kontak-kontaknya tombol tekan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Normally Open (NO) dan

Normally Close (NC). Kontak NO kedudukan kontaknya dalam keadaan terbuka sebelum

tombol dioperasikan /ditekan. Apabila kontak NO tersebut dioperasikan/ditekan maka

kedudukan kontaknya akan berubah menjadi NC (tertutup), begitu juga sebaliknya untuk

kontak NC dan ketika tombol dilepas maka kedudukan kontaknya akan kembali ke posisi

semula.

Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button

switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).

a. NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya

terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan,

kontak yang NO ini akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau

menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau

menyalakan sistem circuit (Push Button ON).

b. NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya

tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika tombol saklar push button ditekan,

kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus aliran arus

listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem circuit (Push

Button Off).

Push button switch ditujukan pada gambar 2.15.

Gambar 2.15 Push Button Switch [13]

Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2

kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena


29

semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi

On dan Off. Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan

operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk

memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa

dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button

switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.

Gambar 2.16 Prinsip Kerja Push Button Switch [13]


30

BAB III

PERANCANGAN

Bab ini menjelaskan tentang perancangan mengenai perancangan alat secara umum,

hardware dan software.

3.1. Perancangan Alat Secara Umum

Ide untuk membuat alat ini adalah membuat sebuah sistem penimbang berat bayi yang

lebih gampang digunakan dan didokumentasikan dalam bentuk grafik agar terpantau

kesehatan bayi. Untuk rancangan mekanik timbangan bayi terdiri dari beberapa bagian,yaitu

rancang mekanik secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.1 dan rancang mekanik per-

part dapat dilihat pada gambar 3.2

Perancangan secara umum terdiri dari keranjang yang berfungsi untuk meletakkan bayi

yang ingin ditimbang, kemudian terdapat box yang berfungsi sebagai timbangan dan tempat

meletakkan sistem secara keseluruhan. Hal pertama yang dilakukan yakni memasukkan nama

dan tanggal lahir bayi yang ingin ditimbang berat badannya, kemudian bayi diletakkan di atas

keranjang yang sudah disediakan. Setelah itu, data akan diolah didalam mikrokontroler untuk

mengubah sinyalnya yang semula analog diubah menjadi sinyal digital. Berikutnya data yang

sudah diolah dalam bentuk sinyal digital diolah kembali didalam visual basic. Tujuannya

adalah membandingkan data berat yang sudah diolah dengan tanggal lahir bayi supaya

didapatkan grafik hubungan antara berat badan bayi dan umurnya. Dari sini bisa didapatkan

hasil apakah bayi mengalami pertumbuhan yang optimal atau tidak.

Gambar 3.1 Rancang mekanik keseluruhan


31

Gambar 3.2 Rancang mekanik per-part

3.2 Perancangan Alat Secara Hardware

Perancangan secara Hardware ini meliputi perancangan pada rangkaian minimum

system ATMega 8535, rangkaian LCD 16x2, regulator tegangan, dan rangkaian sensor

FlexyForce

3.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535

Sistem minimum (sismin) mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum

yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sismin ini kemudian bisa

dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di keluarga

mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah satu seri yang sangat banyak digunakan.

Untuk membuat rangkaian sismin Atmel AVR 8535 diperlukan beberapa komponen

yaitu:

1. IC mikrokontroler ATmega8535

2. XTAL 12 MHz (XTAL1)

3. Kapasitor yaitu dua buah 22 pF (C2 dan C3) serta 100 nF (C4)

4. Satu kapasitor elektrolit 4.7 uF (C12)

5. Dua resistor yaitu 100 ohm (R1) dan 10 Kohm (R3)

6. Satu tombol reset pushbutton (PB1)

7. Selain itu tentunya diperlukan power suply yang bisa memberikan tegangan

5VDC. Rangkaian sistem minimum ini sudah siap untuk menerima sinyal

analog (fasilitas ADC) di port A.


32

Rangkaian Osilator ditujukan pada gambar 3.3 perancangan osilator menggunakan

Kristal dengan frekuensi 12 MHz dan menggunakan kapasitor 22pF (sesuai dengan

datasheet) pada pin XTAL 1 dan XTAL2 di mikrokontroler-nya.

Gambar 3.3 Rangkaian Osilator

Rangkain reset ditujukan pada gambar 3.4 bertujuan untuk memaksa proses kerja

pada mikrokontroler diulang dari awal. Jika tombol reset ditekan, maka pin reset akan

mendapat input logika rendah, sehingga mikrokontroler akan mengulang proses eksekusi

program dari awal. Pada perancangan, rangkaian reset digunakan resistor sebesar 10kΩ

dan kapasitor sebesar 10uF.

Gambar 3.4 Rangkaian Reset

Perancangan penggunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler

disesuaikan dengan kebutuhan. Port yang akan digunakan adalah Port A, Port B, Port C

dan Port D. Port A.0 digunakan sebagai input sensor Flexiforce, Port B.7 digunakan

sebagai tombol start, Port B.6 digunakan sebagai tombol stop , dan Port B.5 digunakan

sebagai tombol reset. Lalu, Port C.7, Port C.6, Port C.5, Port C.4 digunakan sebagai Port

data. Sedangkan, Port C.2 sebagai Port Enable Port C.1 sebagai port R/W , dan Port C.0

sebagai Port RS. Port D.1 digunakan sebagai kirim data,Port D.0 digunakan sebagai terima

data. Berikut ini adalah tabel penggunaan port:


33

Tabel 3.1 penggunaan masing-masing port

No Nama Port Keterangan

1 Port A.0 Input Sensor

2 Port C.7 DB0 LCD

3 Port C.6 DB1 LCD

4 Port C.5 DB2 LCD

5 Port C.4 DB3 LCD

6 Port C.2 Port Enable

7 Port C.1 Port R/W

8 Port C.0 Port RS

Gambar 3.5 Rangkaian Sistem Minumum ATmega 8535

3.2.2 Rangkaian LCD

LCD digunakan untuk menampilkan data output dari sensor Flexiforce. Data yang

tertampil adalah berat dari bayi yang sudah ditimbang.LCD yang digunakan adalah LCD


34

16x2 yang memiliki tipe LMB162A. LCD tipe 16x2 ini memungkinkan pemrogram untuk

mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit. Dalam perancangan ini, mode

yang digunakan untuk menuliskan data ke LCD adalah mode nibble (4 bit). Port C.7, Port

C.6, Port C.5, dan Port C.4 digunakan sebagai port data. Sedangkan, Port C.2, Port C.1,

dan Port C.0 digunakan sebagai port pengatur interface LCD.

Berdasarkan datasheet tegangan kontras (VCC LCD) maksimum sebesar 5VDC,

sehingga dalam perancangan digunakan resistor variable sebesar 10kΩ yang berfungsi

untuk membatasi tegangan yang masuk ke pin VCC LCD. Rangkaian LCD dengan mode

nibble (4 bit) terdapat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Rangkaian LCD

Gambar 3.7 Tampilan pada LCD 16x2


35

Setelah baca ADC pada mikrokontroler ATMega 8535, LCD akan menampilkan

data Berat Bayi.Gambar 3.7 menunjukkan tampilan pada LCD 16x2 yang berisi Berat Bayi

dengan ketelitian 0.1 Kg.

3.2.3 Regulator Tegangan

Regulator tegangan digunakan untuk menyalakan piranti mikrokontroler ATmega

8535, LCD 16x2, dan sensor Flexiforce. Piranti-piranti tersebut membutuhkan catu daya

sebesar 5VDC.Rangkaian catu daya memperoleh sumber tegangan dari jala-jala listrik PLN.

Tegangan 220VAC diturunkan terlebih dahulu menggunakan trafo 1A. Penurunan tegangan

menjadi sekitar 12VAC. Tegangan AC tersebut disearahkan menggunakan dioda bridge,

sehingga menghasilkan gelombang penuh. Rangkaian catu daya tersebut menghasilkan

tegangan sebesar 5VDC.

IC Regulator yang digunakan untuk menghasilkan 5V adalah menggunakan IC

7805. Rangkaian catu daya yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.7. Nilai kapasitor

C1 dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 dengan IDC sebesar 1A dan frekuensi

sebesar 50Hz. Nilai Vr(rms) dihitung menggunakan persamaan 2.3 dengan Vr(p-p)

dihitung menggunakan persamaan 2.4 dan Vm dihitung menggunakan persamaan 2.5.

dengan nilai C2 berdasarkan datasheet sebesar 0,01uF.Berikut adalah perhitungan C1.

Vm=VAC√2-1.4V

Vm=12√2-1.4V = 15,57V

Vr(p-p)=Vm-Vmin= 15,57 V- 7.5 V= 8,07 V

Vr(rms)=( )√ =

,√ =2,32 V

C1= √ ,C1= 1244uF

3.2.4 Rangkaian pengondisi sinyal sensor Flexiforce

Pada gambar 3.9 menunjukkan rangkaian pengondisi sinyal sensor flexiforce. Jenis

op-amp yang digunakan pada rangkaian pengondisi sinyal sensor Flexiforce adalah LM

358.


36

Gambar 3.8 Rangkaian catu daya

Gambar 3.9 Rangkaian pengondisi sinyal sensor flexiforce

Berdasarkan persamaan 2.1 akan dicari nilai dan . Nilai bisa didapatkan

berdasarkan grafik pada gambar 3.10:

Gambar 3.10 Grafik untuk menentukan nilai RS


37

Pada gambar 3.10 terdapat garis bantu berwarna hijau. Sumbu X mewakili berat

dalam satuan pon (1 pon = 0.45 Kg), sumbu Y (sebelah kiri) mewakili Resistansi (KΩ),dan

sumbu Y (sebelah kanan) mewakili konduktansi (mʊ). Untuk menentukan maka

ditariklah sebuah garis bantu berwarna hijau pada sumbu X (45 pon ≈ 20Kg) dan sumbu Y

sebelah kanan (± 0,0078mʊ). Sedangkan untuk menentukan maka ditariklah

sebuah garis bantu berwarna merah pada sumbu X (5 pon ≈ 0Kg) dan sumbu Y sebelah

kanan (± 0,0019mʊ). Maka, berdasarkan grafik tersebut didapatkanlah nilai konduktansi

( =0,078mʊ). Setelah mendapatkan nilai , nilai Rf ditentukan berdasarkan

datasheet yang berkisar antara 1 KΩ- 100 KΩ.

Untuk nilai Rf = 1KΩ diperoleh VOut:

VOut = -VT *

VOut = - (-5V) *Ω, ʊ

VOut = 39mV

Untuk nilai Rf = 100kΩ diperoleh VOut:

VOut = -VT *

VOut = - (-5V)*Ω, ʊ

VOut = 3,9V

Berdasarkan perhitungan diatas, didapatkanlah VOut sebesar 39mV (dengan nilai Rf

1 KΩ) dan 3,9V (dengan nilai R f 100KΩ). Karena nilai VOut 39mV terlalu kecil, maka VOut

yang diambil adalah 3,9V. Dari perhitungan yang dilakukan di atas, didapatkanlah nilai

sebesar 0,0078mʊ dan nilai Rf sebesar 100 KΩ.

Untuk nilai Rf = 100KΩ dan = 0,0019mʊ diperoleh VOut:


38

VOut = -VT *

VOut = - (-5V) *Ω, ʊ

VOut= 0,95V

Setelah mendapatkan nilai Rf dan maka selanjutnya memperhitungkan nilai ADC.

Nilai ADC disini untuk menentukan berapakah range untuk masukan ke mikrokontroler.

Berdasarkan persamaan 2.6 akan ditentukan berapakah range dari ADC tersebut. Berikut

adalah perhitungannya:

Untuk nilai Vin = 0,95V (saat beban minimal 5 pon) nilai ADC-nya adalah:

ADC = ∗ 1023ADC min =

, ∗ 1023ADC min = 194,37 ≈ 194

Untuk nilai Vin = 3,9V (saat beban maksimal 45 pon) nilai ADC-nya adalah:

ADC = ∗ 1023ADC max =

, ∗ 1023ADC max = 797,94 ≈ 798

Jadi, diperolehlah nilai ADC yang berkisar antara 194 – 798.


39

Gambar 3.11 Grafik perbandingan antara Berat Badan dengan Nilai ADC

x

ym

03.0

194798

25.225.20

m

m

57.3

82.525.2

82.525.2

)194(03.025.2

c

c

c

c

cmxy

Berdasarkan gambar 3.11 akan ditentukan berapakah persamaan garisnya. Awalnya,

tentukan berapa nilai m (gradient), selanjutnya tentukan berapa nilai c (konstanta). Setelah

dihitung, didapatlah persamaan garis, yaitu: 57.3003 xy

3.3 Perancangan alat secara SoftwareRancangan alat secara software dibuat dalam bentuk flowchart agar mempermudah

proses pembuatan listing program. Perancangan alat secara software terdiri dari dua

program utama, yaitu program utama pada Visual Basic sebagai user interface serta

program utama pada mikrokontroler ATMega 8535 sebagai pengolah data masuk dari

sensor menuju visual basic. Rancangan Visual Basic dapat dilihat pada gambar 3.10.

0100200300400500600700800900

0 5 10 15 20 25

Y (N

ilai A

DC)

X (Berat Badan Bayi)


40

Gambar 3.12 Rancangan form1 pada Visual Basic

Gambar 3.13 Rancangan form 2 pada Visual Basic

Pada grafik data sumbu X adalah umur bayi (bulan) dari 0 bulan sampai 24 bulan

sedangkan pada sumbu Y adalah berat (Kilogram) dari 0 Kilogram sampai 17 Kilogram.

Selain itu, terdapat garis referensi sebagai batas atas dan batas bawah yang telah diatur

berdasarkan Kartu Menuju Sehat (KMS).

Pada gambar 3.14 adalah rancangan grafik bayi laki-laki yang tumbuh sehat berikut

dengan batas atas dan batas bawahnya. Sedangkan pada gambar 3.15 adalah rancangan

grafik bayi perempuan yang tumbuh sehat dengan batas atas dan batas bawahnya. Kedua

grafik tersebut dirancang berdasarkan Kartu Menuju Sehat (KMS) [2].


41

Gambar 3.14 Rancangan grafik bayi laki-laki berdasarkan KMS [2]

Gambar 3.15 Rancangan grafik bayi perempuan berdasarkan KMS [2]

3.3.1 Program utama Mikrokontroler ATMega 8535

Program utama Mikrokontroler 8535 adalah program yang akan diteruskan ke

program penampil Visual Basic. Hal pertama adlah menanyakan ada atau tidaknya tombol

ditekan,jika tidak maka akan kembali untuk mengecek kembali ambil data tombol.

Selanjutnya menanyakan ada karakter”a” yang dikirim, jika tidak maka akan kembali

ambil data karakter yang dikirim. Lalu, pengukuran berat keranjang dilakukan dilanjutkan

dengan peng-nol-an. Dengan adanya peng-nol-an maka data berat akan lebih

akurat.Mikrokontroler akan membaca ADC dan menampilkan data berat pada

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 4 7 10 13 16 19 22 25

bera

t bad

an (k

g)

umur (bulan)

Bayi Laki-Laki

Berat bayi laki-laki (batasbawah)

Berat laki-laki(batas atas)

0

2

4

6

8

10

12

14

1 3 5 7 9 1113151719212325

Bera

t (Kg

)

Umur bayi (bulan)

Berat Perempuan

Berat bayiperempuan(batas bawah)

Berat bayiperempuan(batas atas)


42

LCD.Lalu,akan mengirimkan data tersebut ke Visual Basic. Diagram alir program utama

mikrokontroler ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar 3.16.

3.3.2 Program utama Visual Basic

Program utama Visual Basic adalah program penampil oleh Visual Basic setelah

data diolah oeh Mikrokontroler ATMega 8535. Hal pertama yang dilakukan adalah

menmasukkan umur, tanggal lahir bayi, dan juga berat lahir bayi tersebut. Setelah itu akan

keluar form 1 dan tampilan bahwa alat sudah siap untuk digunakan. Hal kedua adalah

mengirimkan karakter”a” ke mikrokontroler,selanjutnya menerima data berat dari

mikrokontroler.Hal ketiga menanyakan jenis kelamin bayi tersebut. Dilanjutkan dengan

adanya data berat maka akan menampilkan grafik pertumbuhan bayi tersebut.

Terakhir,operator akan menekan tombol stop untuk menghentikanseluruh penimbangan

berat.menanyakan ada atau tidaknya operator menekan tombol start, jika tidak maka akan

kembali ke tampilan utama pada Visual Basic. Sedangkan jika operator menekan tombol

start, maka akan kirim karakter “a” ke mikrokontroler. Setelah itu akan menerima data

berat, dengan adanya data berat maka Visual Basic akan masuk ke subrutin bandingkan

data berat dan umur bayi . Hal ketiga adalah akan menampilkan grafik pertumbuhan bayi

tersebut. Terakhir, operator akan menekan tombol stop untuk menghentikan seluruh

penimbangan berat. Diagram alir program utama Visual Basic dapat dilihat pada gambar

3.17.

3.3.2.1 Subrutin Bandingkan Umur Bayi

Pada subrutin bandingkan umur bayi, akan menentukan berapakah umur bayi. Hal

pertama yang dilakukan adalah memasukkan tanggal lahir bayi, hal kedua yaitu

memasukkan tanggal kunjungan. Setelah memasukkan tanggal lahir bayi dan tanggal

kunjungan, lalu diproses antara tanggal kunjungan dikurangi dengan tanggal lahir bayi.

Pada gambar 3.18 menunjukkan diagram alir subrutin bandingkan umur bayi.

Peng-nol-an adalah suatu cara untuk meng-nol-kan atau dalam kata lain adalah

“kalibrasi” sehingga berat yang dihitung adalah murni berat si ”bayi”,tidak termasuk berat

keranjang bayi tersebut.


43

Gambar 3.16 Diagram alir program utama mikrokontroler 8535

Gambar 3.17 Diagram alir program utama Visual Basic


44

Gambar 3.18 Diagram alir subrutin bandingkan umur bayi

Tabel 3.1 Rancangan Format Database

No Nama JenisKelamin

BeratLahir

Bulan ke- (dalam Kg)

1 2 3 4 5 … … .. … … 241 A2 B3 C4 D5 E

Pada perancangan database setiap paket data yang diterima akan disimpan pada

database. Tabel 3.1 menunjukkan rancangan Format Database meliputi Nama bayi, Jenis

kelamin bayi, dan Berat lahir bayi. Semua data diproses dan data berat tersebut akan

disimpan dalam database. Semisal, kunjungan bayi pada bulan ke-4 maka data akan

dituliskan pada bulan ke-4 dan selanjutnya akan dicatat hingga data berat bulan ke-24.

Terakhir, dari data berat tersebut akan dibuat grafik dari masing-masing bayi dan akan

terpantau apakah bayi tersebut tumbuh optimal atau tidak.


46

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini membahas hasil dari sistem yang telah dirancang sebelumnya. Alat dan

sistem tersebut diuji dan diambil data untuk mengetahui apakah sesuai dengan tujuan awal

dari pembuatan alat. Data yang diambil adalah mengukur berat suatu benda yang

merepresentasikan tubuh bayi dan diukur dengan alat ukur yang standar atau alat

pembanding. Data berat rill akan dibandingkan dengan rata-rata data pengukuran, lalu

didapatkan nilai galat yang bervariasi.

4.1. Bentuk Mekanik dan Elektrik Penimbang Bayi

Hardware alat pengukur berat bayi terdiri dari tiga bagian utama, yaitu mekanik,

sumber tegangan dan bagian elektronik. Berikut adalah uraian masing-masing bagian.

4.1.1.Mekanik dan Sumber Tegangan

Alat penimbang berat bayi berbasis ATMega 8535 ini terbuat dari plat besi dengan

ketebalan ±1.5mm dan dibuat sesuai dengan desain perancangannya. Bagian-bagiannya

seperti yang tertera pada gambar 4.1 dan gambar 4.2 adalah sumber tegangan

(+5V,Gnd,5V)

Gambar 4.1 Penimbang Berat Bayi Gambar 4.2 Sumber Tegangan

Bagian-bagian terdiri dari penimbang berat bayi, LCD 16x2 sebagai penampil

karakter data berat, Rangkaian Pengondisi Sinyal Sensor Flexiforce sebagai sensor berat.

4.1.2. Hardware ElektrikHardware elektrik sistem penimbang berat bayi berbasis mikrokontroler ATMega 8535

ditunjukkan pada gambar 4.2 Elektrik sistem terdiri atas LCD 16x2, sistem minimum


47

mikrokontroler ATMega 8535, sensor Flexiforce juga rangkaian pengkondisi sinyal

sebagai penguat untuk sensor flexiforce.

Gambar 4.3 Tampak atas pada sistem penimbang berat bayi

Gambar 4.4 Tampak dalam pada sistem penimbang berat bayi

LCD 16x2 sebagai penampil karakter (output), mikrokontroler ATMega 8535

sebagai kendali utama yang memproses data berat. Rangkaian pengondisi sinyal (Op-amp

LM358). LCD dan Rangkaian Sistem minimum dapat dilihat pada Gambar 4.5. Perihal

penggunaan port pada sistem minimum ATMega 8535 tertera pada tabel 4.1

Gambar 4.5 LCD dan Sistem Minimum ATMega8535


48

Tabel 4.1 Penggunaan Port pada Sistem Minimum Mikrokontroler

No. Saluran Fungsi

1. Port A.0 Output Sensor Flexiforce

2. Port C.0 RS LCD

3. Port C.1 RW LCD

4. Port C.2 Enable LCD

5. Port C.4 C.4 LCD

6. Port C.5 C.5 LCD

7. Port C.6 C.6 LCD

8. Port C.7 C.7 LCD

4.2. Percobaan Alat

Program mikrokontroler hanya membaca ADC dari sensor yang telah mengalami

penguatan tegangan lalu, selanjutnya data ADC akan ditampilkan melalui LCD 16x2.

Percobaan alat berupa pengambilan data dilakukan namun terkendala karena sensor

flexiforce tidak stabil dalam menunjukkan tegangan keluaran begitu pula dengan nilai

ADC yang terlalu cepat berubah-ubah. Data hasil percobaan ditunjukkan pada tabel 4.2

Dari data Kalibrasi yang sudah dilakukan sebanyak enam belas kali (data kalibrasi

terdapat pada lampiran L1-L2), didapatlah grafik hubungan antara Berat terhadap Nilai

ADC. Berdasarkan persamaan yang tampil pada gambar 4.6, maka persamaan garis

tersebut dapat dimasukkan ke program CV-AVR untuk menentukan hasil penimbangan

berat bayi. Gambar 4.6 menunjukkan Hubungan antara Berat Terhadap Nilai ADC 10 bit.

Setelah mendapatkan data kalibrasi, selanjutnya adalah menguji penimbang berat bayi

tersebut. Dengan data pengukuran yang diambil sebanyak dua puluh kali (Data uji terdapat

pada Lampiran L-3) lalu dihitung rata-ratanya dan didapatlah rata-rata pengukuran berat

bayi. Tabel 4.3 adalah data yang berisi berat rill dibandingkan dengan data pengukuran

serta terdapat juga nilai galat sejati dalam penimbangan. Gambar 4.7 merupakan grafik

hubungan antara berat rill dan berat pengukuran yang segaris (linier).


49

Tabel 4.2 Data Kalibrasi antara Tegangan Keluaran dan Nilai ADC 10 bit

No Berat

Benda

Tegangan Keluaran Sensor

(V)

Nilai ADC 10 bit Standard Deviasi

Min Maks Rata-rata Min Maks Rata-rata V.out (v) ADC

1 0 Kg 0,030 0,080 0,056 3 9 5,5 0,012 2,7

2 2 Kg 0,110 0,190 0,130 14 34 22,6 0,021 7,1

3 4 Kg 0,200 0,270 0,239 40 55 45,8 0,020 13,0

4 6 Kg 0,238 0,366 0,319 53 80 64,4 0,036 18,7

5 8 Kg 0,320 0,457 0,396 64 101 78,9 0,047 23,4

6 10 Kg 0,436 0,607 0,512 95 131 102,4 0,051 29,4

7 12 Kg 0,510 0,735 0,598 111 163 122,5 0,066 35,2

8 14 Kg 0,571 0,835 0,684 123 184 140,0 0,073 40,6

9 16 Kg 0,645 0,888 0,752 135 198 154,5 0,078 44,7

10 18 Kg 0,673 0,945 0,834 150 207 172,4 0,079 48,5

Gambar 4.6 Hubungan Antara Berat Terhadap Nilai ADC

y = 0.1065x - 0.6814R² = 0.9981

-202468

101214161820

0 50 100 150 200

Bera

t (Kg

)

Nilai ADC 10 bit

Hubungan Antara Berat Terhadap NilaiADC


50

Tabel 4.3 Data uji antara Berat Rill dengan Rata-rata Berat Pengukuran

Berat Rill (Kg) Rata-rata Berat Pengukuran

(Kg)

Galat Sejati

0 0,670 0,670

2 2,146 0,146

4 4,176 0,176

6 5,962 0,037

8 8,271 0,271

10 10,574 0,574

12 12,293 0,293

14 14,211 0,211

16 15,925 0,075

18 17,589 0,141

Gambar 4.7 Hubungan Antara Berat Pengukuran Terhadap Berat Rill

02468

101214161820

0 5 10 15 20

Ber

at P

engu

kura

n (K

g)

Berat Rill (Kg)

Hubungan Antara Berat PengukuranTerhadap Berat Rill


51

4.3. Analisa

a. Sumber Tegangan yang diinginkan adalah +5V, Gnd, dan -5V. Namun, yang

terjadi adalah tegangan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Tegangan sumber yang

seharusnya +5V ternyata meleset pada +4,978 V, hal sebaliknya terjadi pada tegangan

sumber -5V yang stabil menunjukkan angka -5,009 V. Kemungkinan besar sumber

tegangan menunjukkan hasil tersebut adalah toleransi pada resistansi dan juga penggunaan

kapasitor yang kurang tepat.

b. Percobaan dan Pengambilan Data dapat dilakukan, dengan tanpa beban (0 Kg)

sampai dengan 18 Kg. Beban yang dipakai adalah benda yang merepresentasikan tubuh

bayi yang berkisar antar 2 Kg sampai 18 Kg. Benda yang ditimbang sebelumnya terlebih

dahulu ditimbang menggunakan timbangan berat tubuh.

c. Pembacaan ADC yang dibuat menggunakan ADC 10 bit. Beban ditimbang dan

dicatat pada tabel 4.2 dan selanjutnya dibuat grafik seperti pada gambar 4.6. Hasil

persamaan garis pada grafik tersebut akan digunakan untuk mengubah nilai ADC menjadi

data berat.

d. Hasil yang didapatkan adalah nilai ADC yang ditampilkan melalui LCD 16x2,

cukup jauh jika dibandingkan dengan hasil dari perancangan (194-798). Selain itu,

Tegangan sensor yang dihasilkan cukup jauh jika dibandingkan dengan hasil dari

perancangan (0,95 V- 3,9 V).

e. Pada tabel 4.2 standard deviasi merupakan nilai yang menyatakan besarnya

keragaman sampel. Nilai V.out pada Standard Deviasi menunjukkan angka yang lebih

kecil dibandingkan V.out pada saat rata-rata. Begitu pula dengan Nilai ADC 10 bit pada

Standard Deviasi menunjukkan angka yang lebih kecil dibandingkan ADC pada saat rata-

rata. Dengan begitu, maka hasil sampel yang didapatkan memiliki nilai yang tidak

beragam.

f. Pada bagian mekanik alat penimbang berat bayi sebenarnya sudah sesuai dengan

rancangan. Namun, sulitnya mencari dan memperhitungkan pegas yang tepat sesuai

dengan keinginan berakibat pada terlalu kerasnya bagian luas penampang atas timbangan

untuk turun dan menekan sensor flexiforce.


52

g. Nilai berat pengukuran yang nampak pada LCD 16x2 sudah stabil. Dengan hasil

dari masing-masing berat dapat terlihat pada Tabel 4.3 bahwa nilai galat sejati terbesar

pada berat 0 Kg (0,670 Kg). Namun, galat paling besar hanya pada berat 0 Kg. Hal ini

terjadi karena belum adanya sistem zeroisation yang dapat memberikan hasil pengukuran

lebih tepat pada berat 0 Kg. Oleh karena tidak adanya sistem zeroisation maka, berat

pengukuran pada 0 Kg selalu diatas nol.

h. Pada bagian Visual Basic hanya dapat menambah dan menghapus data spesifik

mengenai bayi seperti nama, tanggal lahir, berat lahir,dan tanggal kunjungan. Belum dapat

mengkomunikasikan antara mikrokontroler dengan Visual Basic. Selain itu juga, belum

dapat menampilkan grafik pertumbuhan bayi.

Gambar 4.8 Form Visual Basic

Gambar 4.9 Form Visual Basic dan database


53

Gambar 4.10 Tampilan Error pada Visual Basic

Pada gambar 4.8 menunjukkan bahwa form Visual Basic sesuai dengan rancangan

sebelumnya. Selanjutnya, gambar 4.9 menunjukkan bahwa Form Visual Basic dan

database dalam program Microsoft Acess 2013 sudah dapat ditampilkan. Gambar 4.10

menunjukkan Error pada Visual Basic, karena terlalu banyak data yang diubah sedangkan

baris pada database terbatas (hanya 10 baris).

4.4. Pembahasan Software

Pada tugas akhir ini Software yang digunakan antara lain:

a. CodeVision AVR versi 1.25.8 Standard dengan Compiler Bahasa C. IC

(Integrated Circuit) yang digunakan adalah ATMega8535 jenis DT-AVR Low

Cost Micro System merk Innovative Electronics dan IC tersebut sudah terpasang

di Minimum System

b. Software Simulasi yang digunakan adalah Proteus ISIS 7.1 SP0 (Build 12325).

Simulasi diperlukan agar mengetahui rangkaian yang akan digunakan sudah

bekerja dengan baik atau belum

c. Pembuatan PCB menggunakan software Eagle version 7.0.2 for Windows. Jenis

komponen yang digunakan sampai desain rangkaian sudah dirancang dengan

baik, dilanjutkan membuat rangkaian PCB hingga rapi

d. Program Mikrokontroler yang sudah dibuat lalu disimulasikan, selanjutnya

dimasukkan kedalam ATMega8535. Downloader yang digunakan untuk

memasukan program ke Mikrokontroler ATMega8535 adalah USBasp for Atmel

AVR controllers 2011. Proses download program ke mikrokontroler

menggunakan program Extreme Burner


54

e. Program Visual Basic 6.0 digunakan untuk menunjukkan pertumbuhan bayi

melalui grafik. Selain itu, menggunakan program Microsoft Access 2013 sebagai

database yang berisi data-data penting dari bayi yang ingin ditimbang seperti

nama, tanggal lahir, jenis kelamin, berat lahir, dan tanggal kunjungan.

4.5. Program

4.5.1 Program CV-AVR

Pada bagian ini berisi tentang program LCD 16x2 yang menampilkan “ADC dan

Berat”. Gambar 4.11 adalah program tentang data ADC dan perhitungan mengenai berat

pengukuran.

Gambar 4.11 List Program CV-AVR

Program selengkapnya dapat dilihat pada lampiran.

4.5.2 Program Visual Basic

Program Visual Basic menampilkan database, lalu memasukkan data spesifik

mengenai bayi dan disimpan. Gambar 4.12 adalah penggalan program Visual Basic 6.0.


55

Gambar 4.12 Listing Program Visual Basic

Program selengkapnya dapat dilihat pada lampiran.


56

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan proses perancangan, pembuatan, sampai dengan pengujian berat badan

bayi berbasis mikrokontroler dapat disimpulkan sebagai berikut:

a. Secara keseluruhan penimbang berat bayi sudah dapat menimbang berat dengan

optimal. Namun, tetap memiliki galat sejati sebesar 0,670 Kg (pada berat 0 Kg)

b. Berdasarkan pengujian, pada beban 0 Kg memiliki nilai galat sejati paling besar

karena belum adanya sistem zeroisation yang mampu memberikan hasil

pengukuran dengan lebih presisi pada berat 0 Kg

c. Pada hasil pengujian beban 2 Kg sampai 18 Kg memiliki galat sejati 57,0 Kg

d. Hasil Visual Basic hanya dapat menambah dan menghapus data spesifik

mengenai bayi, belum dapat menampilkan grafik pertumbuhan bayi.

5.2. Saran

Setelah melewati berbagai proses maka didapatkan saran yang bisa digunakan untuk

penelitian lebih lanjut, yaitu:

a. Lebih seksama dalam menentukan desain penimbang berat bayi, pemilihan bahan

yang efisien

b. Untuk penelitian lebih lanjut, bisa dikembangkan menjadi sistem penimbang

berat dan panjang bayi

c. Menjadi bahan referensi untuk penelitian lebih lanjut agar hasil yang didapatkan

lebih efektif

d. Membuat sistem zeroisation pada penimbang berat ini, dengan begitu akan lebih

tepat untuk menimbang pada berat 0 Kg.


57

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kamus Besar Bahasa Indonesia. “Dacin”. Fakultas Ilmu Komputer. Universitas

Indonesia. 2008 diakses tanggal 20 September 2015, 19:18

http://bahasa.cs.ui.ac.id/kbbi/kbbi.php?keyword=dacin&varbidang=all&vardialek=

all&varragam=all&varkelas=all&submit=kamus

[2] Mentri Kesehatan Republik Indonesia, 2010, Penggunaan Kartu Menuju Sehat

(KMS) Bagi Balita, gizi.depkes.go.id/wp.../Pedoman-Penggunaan-KMS_SK-

Menkes.pdf, diakses tanggal 7 Oktober 2015

[3] ----,2013,Datasheet, http://cdn.sparkfun.com/datasheet/Sensors/Pressure/A401-

force-sensor.pdf, diakses 28 September 2015, 21:21

[4] ----,2013,Datasheet, http://www.tekscan.com/flexible-force-sensors, diakses 28

September 2015, 21:21

[5] https://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/catu-daya-power-supply.pdf diakses

pada tanggal 12 Oktober 2015

[6] Jati, Antonius Budi Prasetyo.,2015, Sistem Telemetri Kualitas Air Kolam Ikan

Menggunakan TX02-433D dan RX01-433D Sebagai Unit Sentral, Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

[7] http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/ diakses

pada tanggal 17 Oktober 2015

[8] ----,2006,Datasheet,

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/2502S.pdf, diakses 20 Oktober

2015, 13:32

[9] Depok Instruments,2011, “ADC (Analog to Digital Converter)”,

http://depokinstruments.com/2011/07/20/adc-analog-to-digital-converter/, diakses

23 Oktober 2015,13:15

[10] Hendra., Dasar Pemrograman Visual Basic,

http://aldi_tob_2000.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/15631/Dasar+Pemrogr

aman+Visual+Basic.pdf, diakses Tanggal 26 Oktober 2015


58

[11] Heryanto,M.Ary., Adi P,Wisnu.,2008,Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler

ATMega 8535, Yogyakarta

[12] ----------, 2005, USB TTL Data Sheet, avitresearch , diakses 27 Oktober 2015

[13] ----------,2013, thesis.umy.ac.id/datapublik/t48.pdf ,diakses 25 Februari 2016.


L-0

LAMPIRAN


L-1

Tabel pengambilan data kalibrasi antara V.out Sensor Flexiforce terhadap Nilai ADC 10 bit


L-2


L-3

Tabel Data Uji antara Berat Rill terhadap Berat Pengukuran


L4

Chip type : ATmega8535

Program type : Application

Clock frequency : 12.000000 MHz

Memory model : Small

External SRAM size : 0

Data Stack size : 128

*****************************************************/

#include <mega8535.h>

// Alphanumeric LCD Module functions

#asm

.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC

#endasm

#include <lcd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <delay.h>

#include <math.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x00

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete


L5

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCW;

// Declare your global variables here

char buff[16];

int adc,logic;

int limit_adc=500;

void main(void)

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization



PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization



PORTC=0x00;


L6

DDRC=0x00;

// Port D initialization



PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

// Mode: Normal top=FFh

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;




// Mode: Normal top=FFFFh

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer 1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=0x00;


L7

TCCR1B=0x00;

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;




// Mode: Normal top=FFh

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0x00;

TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x00;


L8

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 750.000 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

// ADC High Speed Mode: Off

// ADC Auto Trigger Source: None

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0x84;

SFIOR&=0xEF;

// LCD module initialization

lcd_init(16);

while (1)

// Place your code here

int a,b;

a=0; //variabel a

b=0; //variabel b

for (a;a<10;a++)

// Place your code here


L9

Adc=read_adc(0); // nilai adc ditampung pada variabel adc

delay_ms (10);

b=Adc+b;

c=b/10; //variabel c untuk rata-rata adc

//adcc=Adc*1.0;

Berat=(0.1065*Adc)-0.6814;

lcd_gotoxy(0,0);

sprintf(buff,"Adc=%f",c); //tampilkan nilai adc

lcd_puts(buff);

lcd_gotoxy(0,1);

sprintf(buff,"Berat=%f",Berat); //tampilkan nilai berat

lcd_puts(buff);

delay_ms(250);

lcd_clear();

;


L10

Private Sub Adodc1_Click()

End Sub

Private Sub Command2_Click()

Text1.Text = "" 'pengosongan

Text2.Text = ""

Text3.Text = ""

Text3.Text = ""

Text4.Text = ""

Text5.Text = ""

Text1.SetFocus

End Sub

Private Sub Command3_Click()

Adodc1.Recordset.AddNew

Me.Adodc1.Recordset.Fields(0) = Text1.Text





End Sub


L-11

Rangkaian Elektrik Keseluruhan


L-12

Rangkaian Reset dan Osilator

Rangkaian LCD 16x2


L-13

Rangkaian Regulator Tegangan

Rangkaian Pengondisi Sinyal


L-14

Typical Performance Evaluation Conditions

Linearity (Error)

< ±5%

Line drawn from 0 to 50% load

Repeatability < ±2.5% of Full Scale Conditioned Sensor, 80% of Full Force Applied Hysteresis < 4.5 % of Full Scale Conditioned Sensor, 80% of Full Force Applied Drift < 3% per Logarithmic Time Constant Load of 25 lbs. (111 N) Rise Time < 20 µsec Impact Load, Output recorded on Oscilloscope Operating Temperature 15°F - 140°F (-9°C - 60°C)*

Technical Data Sheet (Model #A101)

This data sheet provides technical performance characteristics for FlexiForce® Sensors.

Physical Properties

Thickness .005" (0.127 mm)

Length 8.00" (203 mm), 6.00”, 4.00”, or 2.00”

Width 0.55" (14 mm)

Sensing Area .375" diameter (9.53 mm)

Connector 3-pin Male Square Pin

Recommended Excitation Circuit

*Force reading change per degree of temperature change = ±0.2%/ºF (0.36%/ºC)

*For loads less than 10 lbs., the operating temperature can be increased to 165°F (74°C)

Tekscan, Inc. - 307 W. First Street - S. Boston, MA 02127 - USA - www.tekscan.com

T(800)248-3669\(617)464-4500x223 - F(617)464-4266\269-8389 - [email protected]


http://www.tekscan.com/

mailto:[email protected]

ISP HEADERISP HEADERISP HEADERISP HEADER

DT-AVR Low Cost Micro System

DTDTDTDT----AVRAVRAVRAVR Low Cost Micro System is a single chip module based

on AVR® Microcontroller and has the ability to perform UART RS-

232 serial data communication and memory programming through ISP (In-System Programming). Examples of this module’s application are: LED display controller, motor driver controller, digital voltmeter, data communications between module and PC, etc.

Hardware SpecificationHardware SpecificationHardware SpecificationHardware Specification 1. ATmega8535, a High-performance, Low-power AVR

® 8-bit

Microcontroller with 8 KB Flash Memory and 8-channel, 10-bit ADC.

2. Supports variant of 40-pins AVR®, such as: ATmega8535,

ATmega8515, AT90S8515, AT90S8535, etc. Conversion socket is required for AVR

® without internal ADC.

3. Up to 35 pins programmable I/O lines. 4. An external brown out detector in reset circuit. 5. Jumper configuration to select types of reference voltage

for AVR® with internal ADC.

6. Programming indicator LED. 7. 4 MHz oscillator frequency. 8. UART RS-232 serial communication lines with RJ11 connector. 9. ISP programming port. 10. Power supply input voltage 9-12 VDC (VIN) and output

voltage 5 VDC (VOUT).

Layout and Layout and Layout and Layout and JJJJumper umper umper umper CCCConfigurationonfigurationonfigurationonfiguration

J10 Header PinoutJ10 Header PinoutJ10 Header PinoutJ10 Header Pinout J11 Header PinoutJ11 Header PinoutJ11 Header PinoutJ11 Header Pinout

J12 Header PinoutJ12 Header PinoutJ12 Header PinoutJ12 Header Pinout J13 Header PinoutJ13 Header PinoutJ13 Header PinoutJ13 Header Pinout

* * * * If UART RSIf UART RSIf UART RSIf UART RS----232 lines in this module are used, 232 lines in this module are used, 232 lines in this module are used, 232 lines in this module are used, PD.1 andPD.1 andPD.1 andPD.1 and PD.0 PD.0 PD.0 PD.0 won’t be connected to this header as digital I/O.won’t be connected to this header as digital I/O.won’t be connected to this header as digital I/O.won’t be connected to this header as digital I/O.

Programming through ISP (In-System Programming) uses ISP Header. The pin configuration is shown in the following figure:

To use UART RS-232 serial communication in the module, configure J4 and J5 as follows:

J4 and J5 Configuration

Jumper configuration when Jumper configuration when Jumper configuration when Jumper configuration when PD.0 and PD.1 are used for PD.0 and PD.1 are used for PD.0 and PD.1 are used for PD.0 and PD.1 are used for

UART RSUART RSUART RSUART RS----232 serial 232 serial 232 serial 232 serial communication linescommunication linescommunication linescommunication lines

Jumper configuration when Jumper configuration when Jumper configuration when Jumper configuration when PD.0 aPD.0 aPD.0 aPD.0 and PD.1 are used for nd PD.1 are used for nd PD.1 are used for nd PD.1 are used for

digital I/O or UART TTL serial digital I/O or UART TTL serial digital I/O or UART TTL serial digital I/O or UART TTL serial communication linescommunication linescommunication linescommunication lines

22 22 11 11

PB.6PB.6PB.6PB.6

PB.4PB.4PB.4PB.4

PB.2PB.2PB.2PB.2

PB.0PB.0PB.0PB.0

GNDGNDGNDGND

PB.7PB.7PB.7PB.7

PB.PB.PB.PB.5555

PB.3PB.3PB.3PB.3

PB.1PB.1PB.1PB.1

VCCVCCVCCVCC

PORT APORT APORT APORT A PORT BPORT BPORT BPORT B

J14J14J14J14 Header Pinout Header Pinout Header Pinout Header Pinout

J6 Header PinoutJ6 Header PinoutJ6 Header PinoutJ6 Header Pinout

PA.6PA.6PA.6PA.6

PA.4PA.4PA.4PA.4

PA.2PA.2PA.2PA.2

PA.0PA.0PA.0PA.0

GNDGNDGNDGND

PA.7PA.7PA.7PA.7

PA.5PA.5PA.5PA.5

PA.3PA.3PA.3PA.3

PA.1PA.1PA.1PA.1

VCCVCCVCCVCC

RSTRSTRSTRST

PD.5PD.5PD.5PD.5

PD3PD3PD3PD3

*PD.1*PD.1*PD.1*PD.1

VCCVCCVCCVCC

PDPDPDPD.6.6.6.6

PDPDPDPD.4.4.4.4

PDPDPDPD.2.2.2.2

PDPDPDPD.0.0.0.0****

GNDGNDGNDGND

PC.7PC.7PC.7PC.7

PC.5PC.5PC.5PC.5

PC.3PC.3PC.3PC.3

PC.1PC.1PC.1PC.1

VCCVCCVCCVCC

PC.6PC.6PC.6PC.6

PC.4PC.4PC.4PC.4

PC.2PC.2PC.2PC.2

PC.0PC.0PC.0PC.0

GNDGNDGNDGND

22 22 11 11

PORT CPORT CPORT CPORT C PORT PORT PORT PORT DDDD

AVCCAVCCAVCCAVCC

AGNDAGNDAGNDAGND

AGNDAGNDAGNDAGND

PE.1PE.1PE.1PE.1

VCCVCCVCCVCC

AVCCAVCCAVCCAVCC

AGNDAGNDAGNDAGND

Aref/PE.2Aref/PE.2Aref/PE.2Aref/PE.2

PE.0PE.0PE.0PE.0

GNDGNDGNDGND

22 22 11 11

AUXAUXAUXAUX

GNDGNDGNDGND

GNDGNDGNDGND

GNDGNDGNDGND

GNDGNDGNDGND

VCCVCCVCCVCC

MISOMISOMISOMISO

SCKSCKSCKSCK

RST AVRRST AVRRST AVRRST AVR

LEDLEDLEDLED

MOSIMOSIMOSIMOSI

J5J5J5J5 1111

PD.1PD.1PD.1PD.1

J4J4J4J4 1111

PD.PD.PD.PD.0000

1111 J5J5J5J5

TXDTXDTXDTXD

1111 J4J4J4J4

RXDRXDRXDRXD


* * * * ForForForFor AVR AVR AVR AVR®®®® withwithwithwith Internal ADC, Internal ADC, Internal ADC, Internal ADC, this this this this jumper jumper jumper jumper is used to is used to is used to is used to

configure external reference voltage (Aref)configure external reference voltage (Aref)configure external reference voltage (Aref)configure external reference voltage (Aref)....

The table below shows the connection between computer and Low Cost Micro System through UART RS-232:

To use AVR® with internal ADC, reference voltage can be

obtained from AVCC or Aref. To obtain reference voltage from AVCC, configure jumper J6, J7, and J8 as follows:

To obtain reference voltage (Aref) from external source, configure jumper J8 as follows:

To use AVR® without internal ADC, a conversion socket must be used. Configure jumper J6, J7, and J8 as follows:

J6, J7, and J8 jumper configuration is used to configure microcontroller’s pin 30, 31, and 32. For some microcontrollers, such as Atmega8515, the pins function as Port E (PE.0 - PE.2).

CD ContentsCD ContentsCD ContentsCD Contents

1. CodeVisionAVR 1.24.2c Evaluation Version.

2. Program for I/O, Serial, and ADC testing in C language. 3. TESTBOARD.EXE Tester Program. 4. Datasheets of several AVR

® Microcontrollers supported by

DT-AVR Low Cost Micro System. 5. DT-AVR Low Cost Micro System Manual. 6. DT-AVR Low Cost Micro System and Conversion Socket

schematics. 7. Innovative Electronics Offline Website.

Testing ProcedureTesting ProcedureTesting ProcedureTesting Procedure A program that has been written down into ATmega8535 (avrtest.prj) can be used for preliminary testing. This program will generate square waves through all Port B, Port C, and Port D I/O pins, except PD.0 and PD.1 because they are used as UART communication lines.

The steps to test serial port are as follows: 1. Configure J4 and J5 for UART RS-232 communication, and

then apply power supply input voltage to Low Cost Micro System.

2. Connect DB-9 Connector on computer and RJ11 on Low Cost Micro System using the provided serial cable.

3. Run TESTBOARD.EXE program. Determine COM Port to be used. Click Serial TestSerial TestSerial TestSerial Test button. If serial communication is successful, information about the sent and received data (“0 = 0”, “1 = 1”, “2 = 2”, etc) will be displayed in green, and a window containing text "Success!” will appear. If serial communication is failed, the text “Fail” will be displayed in red and a window containing text “Fail!” will appear.

The square waves on Port B, Port C, and Port D can be examined by oscilloscope or by connecting the ports to LED circuitry or to

DT-I/O LED Logic Tester to see the blinking LED lights. In ADC testing, Port A is used as input channel. Before testing, configure J6, J7, and J8 to obtain reference voltage from AVCC. Input the voltage between 0 – 5 Volt to one of ADC channel (channel 0 – channel 7). Select input channel to be measured, then click Test ADCTest ADCTest ADCTest ADC button. If there is no error, the result of input voltage measurement will be displayed on screen.

Note:Note:Note:Note:

DT-AVR Low Cost Micro System and Conversion Socket schematics are in the CD.

EEEE----mail: [email protected]: [email protected]: [email protected]: [email protected] Trademark & CopyrightTrademark & CopyrightTrademark & CopyrightTrademark & Copyright

- CodeVisionAVR is copyright by Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

- AVR is registered trademark of Atmel.

COM port COM port COM port COM port Komputer DB9Komputer DB9Komputer DB9Komputer DB9

DTDTDTDT----AVR Low Cost AVR Low Cost AVR Low Cost AVR Low Cost Micro System J1Micro System J1Micro System J1Micro System J1

RX (pin 2) RX (pin 5)

TX (pin 3) TX (pin 4)

GND (pin 5) GND (pin 3) RXRXRXRX TX TX TX TX

5 4 3 2

J1 J1 J1 J1 Front ViewFront ViewFront ViewFront View

GNDGNDGNDGND

J6 and J7 ConfigurationJ6 and J7 ConfigurationJ6 and J7 ConfigurationJ6 and J7 Configuration

1111 J6J6J6J6

AVCCAVCCAVCCAVCC AGNDAGNDAGNDAGND

1111 J7J7J7J7

J8J8J8J8 1111

Aref / PE.2Aref / PE.2Aref / PE.2Aref / PE.2

J8 ConfigurationJ8 ConfigurationJ8 ConfigurationJ8 Configuration


J8J8J8J8 1111

*Aref / PE.2*Aref / PE.2*Aref / PE.2*Aref / PE.2

J6, J7 ConfigurationJ6, J7 ConfigurationJ6, J7 ConfigurationJ6, J7 Configuration

J7J7J7J7 1111

PE.0 PE.0 PE.0 PE.0

J6J6J6J6 1111

PE.1 PE.1 PE.1 PE.1

* * * * ForForForFor AVR® AVR® AVR® AVR® withoutwithoutwithoutwithout interna interna interna internal ADC l ADC l ADC l ADC which haswhich haswhich haswhich has Port E, J8 Port E, J8 Port E, J8 Port E, J8 is used to configure is used to configure is used to configure is used to configure PE.2. PE.2. PE.2. PE.2.


J8J8J8J8 1111

Aref / PE.2*Aref / PE.2*Aref / PE.2*Aref / PE.2*


L-17

215

50200

55 400

500 300

*Break all sharp 0.3x45

- - - - - -Qt'y Description Item Material Dim/Dwg.No. Rem/Seat No.

SN 258440 - Middle Dwn4.2.2015 RikoChkVal

F : 03DT:1Sc :1:5

Hard.HRc. Item OperationNom

Tol

0.560.1

>6300.2

>301200.3

>1204000.5

>40010000.8

>100020001.2 Title Timbangan Berat BayiRI RNo. Date Name

. . Detail of : -


L-17

. .

. .

. .USD Assy.- Dwg.No. 3-1000

Origin : Register : Wt : MU : SN : NS :


Documents

SISTEM PENIMBANG BERAT BAYI BERBASIS ATMega … · Pengguna dapat menyimpan data bayi pada database Visual Basic berupa nama, ... kedalam kategori bayi laki-laki dan bayi perempuan