SISTEM PERANCANGAN TIMBANGAN BUAH DIGITAL DENGAN KELUARAN HARGA DAN MASSA BERBASIS ATMEGA 32 TUGAS AKHIR ANNA MARIA NAIBAHO 132408008 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016 i
SISTEM PERANCANGAN TIMBANGAN BUAH DIGITAL DENGAN KELUARAN HARGA DAN MASSA BERBASIS ATMEGA 32 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya ANNA MARIA NAIBAHO 132408008 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016 ii
PERSETUJUAN Judul : Sistem Perancangan Timbangan Buah Digital Dengan Keluaran Harga dan Massa Berbasis ATMEGA32 Kategori : Tugas Akhir Nama : Anna Maria Naibaho Nomor Induk Mahasiswa : 132408008 Program Studi : Diploma (D-3) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara Diluluskan di Medan, 15 Juni 2016 Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Program Studi Pembimbing, Dr. Susilawati, M.Si Drs. Herli Ginting,MS NIP. 197412072000122001 NIP : 19550519186011001 iii
PERNYATAAN SISTEM PERANCANGAN TIMBANGAN BUAH DIGITAL DENGAN KELUARAN HARGA DAN MASSA BERBASIS ATMEGA32 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2016 ANNA MARIA NAIBAHO 132408008 iv
ABSTRAK Perkembangan teknologi digital telah menjangkau semua piranti rumah tangga maupun industri. Salah satu contoh adalah timbangan, yang merupakan salah satu piranti untuk mengetahui berat suatu benda. Penggunaan timbangan mulai dari timbangan jenis konvensional, digital sampai pada jenis timbangan dinamis. Timbangan digital merupakan salah satu jenis timbangan yang memiliki nilai keakurasian lebih tinggi dari pada jenis timbangan konvensional (mekanik). Dalam pemanfaatannya timbangan digunakan diberbagai bidang salah satunya dibidang perdagangan. seperti halnya pedagang buah dipasar yang kebanyakan masih menggunakan timbangan manual.dalam rancang bangun timbangan digital diperlukan beberapa perangkat diantaranya ialah perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan dan pembuatan sistem perangkat keras meliputi 5 unit rangkaian elektronik, yaitu meliputi perancangan rangkaian sensor berat (Load Cell), dengan berat maksimal 5kg rangkaian minimum sistem mikrokontroler Atmega32, Sensor Hx711 dan rangkaian LCD, dan keypad. Sedangkan perancangan untuk perangkat lunak meliputi pemrograman bahasa C (codevivsion AVR) Berdasarkan dari penjelasan diatas, maka dirancanglah suatu alat timbangan elektronik menggunakan sensor load cell yang akan mendeteksi berat yang akan ditimbang lalu keluaran dari sensor akan diletakkan penguat HX711 yang akan merubah perubahan resistansi menjadi perubahan tegangan, dan mikrokontroler akan mengubah sinyal analog menjadi digital, dan hasil konveksi dari rangkaian ADC akan diproses mikrokontroler atmega 32 untuk ditampilkan ke display LCD sebagai data berat dalam satuan kilogram. Kata kunci : Sensor Load Cell, sensor Hx711, mikrokontroler Atmega 32 i
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan berkat-nya penyusunan Tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada: 1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 2. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Drs.Herli Ginting,MS, selaku pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. 6. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Senior kami Fathurrahman yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8. Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Abang saya Juli Ari Iskandar Ambarita yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini 10. Teman separtner proyek yang telah memotivasi, mendampingi dan memberikan semangat dalam pengerjaan Tugas Akhir ini ii
11. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Tugas Akhir yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Akhirnya sebagai bagian dari sebuah perjalanan panjang, penulis menyadari keterbatasan ilmu pengetahuan dan pengalaman untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini secara sempurna. Seperti pepatah mengatakan Tak Ada Gading Yang Tak Retak.Oleh karena itu, dengan dan tangan dan hati terbuka penulis menerima kritikan dan saran yang positif untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis maupun khalayak ramai yang membacanya. Amin iii
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i PENGHARGAAN... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii BAB 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang masalah... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Tujuan Penulisan... 2 1.4. Batasan Masalah... 2 1.5. Sistematika Penulisan... 3 BAB II. LANDASAN TEORI... 5 2.1. Mikrokontroller... 5 2.2. Mikrokontroler Atmega32... 5 2.2.1. Arsitektur Mkrokontroler AVR ATmega32... 6 2.2.2. Konfigurasi Pin ATmega32... 8 2.3. Load Cell 13 2.3.1 Prinsip Kerja Load Cell... 13 2.4. IC HX711... 14 2.3.1. kelebihan IC HX711... 15 2.3.2. Fitur IC HX711... 15 2.5. LCD ( Liquid Crystal Display )... 15 BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN... 21 3.1. Diagram Blok System... 21 3.1.1. Fungsi Tiap Blok... 22 3.2. Rangkaian Penstabil Tegangan (Regulator)... 22 3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATmega32... 23 3.4. Perancangan Rangkaian LCD... 24 3.5. Rangkaian HX711 dan Load Cell... 25 3.6. Rangkaian keypad 4x4... 26 3.7. Flowchart sistem 28 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 29 4.1. Pengujian Timbangan... 29 4.2. Pengujian Rangkaian Regulator... 31 4.3. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller Atmega32... 32 4.4. Intefacing LCD 2 x 16... 33 4.5. Pengujian rangkaian HX711 dan Load Cell... 35 4.6. Pengujian Rangkaian keypad 4x4... 35 iv
BAB V. PENUTUP... 38 5.1. Kesimpulan... 39 5.2. Saran....39 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port A... 9 Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B... 10 Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C... 11 Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D... 12 Tabel 2.5 Operasi Dasar LCD... 18 Tabel 2.6 Konfigurasi PIN LCD... 18 Tabel 2.7 Konfigurasi LCD... 19 Tabel 4.1 Pengujian berat menggunakan Timbangan Biasa... 29 Tabel 4.2 Pengujian berat menggunakan Timbangan Digital... 30 Tabel 4.3 Pengukuran PIN IC mikrokontroler ATMega32... 32 Tabel 4.4 Pengukuran PIN IC LCD... 34 Tabel 4.5 PIN yang terhubung pada HX711... 35 vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konfigurasi Pin ATMega32.. 8 Gambar 2.2 Load Cell. 13 Gambar 2.3 IC HX711 15 Gambar 2.4 LCD 2X16 16 Gambar 2.5 Konfigurasi PIN LCD... 17 Gambar 3.1 Diagram Blok. 21 Gambar 3.2 Rangkaian regulator 7805... 22 Gambar 3.3 Rangkaian system minimum mikrokontroller Atemega32. 23 Gambar 3.4 Rangkaian LCD 24 Gambar 3.5 Rangkaian hx711 dan Load Cell 25 Gambar 3.6 Rangkaian Keypad 4X4... 26 Gambar 3.7 Flowchart Sistem... 28 Gambar 4.1 Tegangan output Ic Regulator 7805.. 31 Gambar 4.2 Skematik Keypad. 35 vii