## MODUL TIMBANGAN BENDA DIGITAL DILENGKAPI LED RGB DAN DFPLAYER MINI
Oleh : Samuel BETA 1 dan Sri Astuti 2
Staf Pengajar Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275. Email : sambetak2@polines.ac.id 1 dan astuti.edhi @gmail.com

## Abstrak
Penggunaan  timbangan  manual  akan  menghasilkan  nilai  yang  kurang  akurat.  Agar  memudahkan pengguna dalam mengukur berat suatu benda, dibutuhkan sebuah modul timbangan benda dengan sistem digital,  karena  dengan  menggunakan  timbang  digital  hasil  yang  didapatkan  akan  lebih  presisi.  Dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi modul timbangan benda digital berbasis Arduino Uno dengan masukan sensor berat sel beban dan keypad serta luaran berupa tampilan pada Liquid Crystal Display (LCD) dan led RGB serta DFPlayer Mini sebagai indikator. Sensor berat ini mampu mengukur berat  benda dengan batas  maksimum  5kg,  setelah  itu  hasil  pembacaan  sensor    dikuatkan  dengan  IC  HX711.  Luaran  yang ditampilkan pada LCD yaitu  berupa hasil pengukuran berat benda yang ditimbang dalam satuan gram (g).
Kata Kunci: Arduino Uno, Keypad, F , Liquid Crystal Display (LCD), DFPlayer Mini.
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Timbangan  yang  banyak  digunakan  pada umumnya  masih  bersifat  konvensional atau  manual.  Hasil  pengukuran  pada timbangan  konvensional  juga  tidak  teliti atau  presisi  karena  tidak  adanya  akurasi dan  tingkat  kepresisian  pada  timbangan konvensional.  Proses  pengukuran  berat suatu  objek  atau  benda  seharusnya membutuhkan  tingkat  ketelititian  yang akurat.
Berdasarkan  permasalahan  tersebut  maka dibuatlah  sebuah  “Modul  Timbangan Benda  Digital”.  Alat  ini  dibuat  untuk memudahkan  pengguna  untuk  menimbang suatu benda dengan tingkat ketelitian yang akurat.  Hasil  pengukuran  ditampilkan  di layar  LCD  sehingga  pembacaan  juga semakin  mudah.  Selain  itu,  timbangan digital ini dilengkapi dengan keypad untuk dapat  mengatur  berat  yang  diminta sebelum menimbang benda, serta DFPlayer  Mini dan led  RGB sebagai indikator dari timbangan.
1.2 Maksud,  Tujuan  dan  Manfaat Penelitian
Rancang Bangun penelitian ini mempunyai maksud, tujuan dan manfaat untuk  : a. Merancang  timbangan  digital  yang dapat  mengukur  berat  secara  lebih akurasi dan presisi.
b. Menampilkan  hasil  pengukuran  berat pada  sebuah  tampilan  LCD  16x2  agar lebih mudah dalam pembacaannya.
c. Membuat  inovasi  pada  timbangan digital  dengan  memasukkan  nilai  yang diinginkan  sehingga  saat  ada  hasil timbangan  maka  ada  indikator  yang bekerja.
1.3. Tinjauan Pustaka
1.3.1. Loadcell
Loadcell adalah  sebuah  perangkat  listrik yang  dapat  mengubah  suatu  energi  listrik menjadi energi lainnya yang biasa digunakan  untuk  mengubah  suatu  gaya menjadi sinyal listrik
a. Tegangansumber : max DC 10V
b. Beban : max 5000 gr (5 Kg)
c. Luaran  :  0,1  mV  ~  1,0  mV  /  V  (skala 1:1000 terhadapteganganmasukan, margin error ≤1,5%) d. Suhuoperasional : -20 ~ +65°C
e. Bahan  :Aluminium  alloy  Dimensi  :  8 cm x 1,25 cm x 1, 25 cm
Gambar 1. Sensor sel beban
Karena  perbedaan  yang  terukur  sangat kecil dalam orde µV, dibutuhkan rangkaian pengubah sinyal analog menjadi digital  yang  sangatpresisi,  untuk  itulah ditambahkan modul HX711 yang beresolusi 24 bit.
Gambar 2.  Modul HX711
HX711  adalah  modul  timbangan,  yang memiliki  prinsip  kerja  mengkonversi perubahan  yang  terukur  dalam  perubahan resistansi  dan  mengkonversinya  ke  dalam besaran  tegangan  melalui  rangkaian  yang ada.
 Vin : DC 5V
 Arus : 10 mA
a. digital serta pengembangannya?
b. Membuat cara penampilan hasil
pengukuran Loadcell pada  sebuah tampilan LCD 16x2 dengan arduino
c. Membuat  cara  mengatur  timbangan agar  dapat  menimbang  berat  sesuai dengan berat yang diinginkan.
1.3.2. LCD ( Liquid Crystral Display )
LCD  adalah  salah  satu  jenis  tampilan 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.  LCD  berfungsi  sebagai  penampil
data  baik  dalam  bentuk  karakter,  huruf, angka ataupun grafik.
Tabel 1. pin LCD 16x2
Gambar 3.LCD 16x2
1.3.3.Keypad
Keypad adalah  bagian  penting  dari  suatu perangkat  elektronika  yang  membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungi sebagai  antar  muka  antara  perangkat (mesin)  elektronik  dengan  manusia  atau dikenal  dengan  istilah  HMI  ( Human Machine  Interface) .  Matrik keypad 4x4 merupakan  salah satu  contoh keypad yang dapat  digunakan  untuk  komunikasi  antara manusia dengan mikrokontroler. Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrik ini bertujuan untuk penghematan pin mikrokontroler.
Gambar 4. Keypad
1.3.4.Arduino Uno
Arduino  Unoadalah  papan  sirkuit  berbasis mikrokontroler ATmega328. IC
( integrated  circuit )  ini  memiliki  14 masukan/luaran  digital  (6  luaran  untuk PWM),  6  analog  masukan,  resonator kristal  keramik  16  MHz,  Koneksi  USB, soket  adaptor,  pin  header  ICSP,  dan tombol  reset.  Hal  inilah  yang  dibutuhkan supaya  mikrokontroler  secara  mudah terhubung  dengan  kabel  daya  USB  atau kabel  daya  adaptor  AC  ke  DC  atau  juga baterai.
Gambar 5.Arduino Uno

## 1.3.5. Led RGB
Led RGB adalah jenis led yang memiliki 3 buah  warna: merah ( Red ), hijau ( Green ), dan biru ( Blue ).  Perpaduan  dari  ketiga warna  ini  dengan  intensitas  tertentu akanmenghasilkan bermacam-macam warna lain .Kombinasi warna RGB dipakai untuk  menampilkan  citraatau  gambar dalam perangkat elektronik, seperti televisi dan komputer ,  walaupun  juga  telah digunakan dalam fotografi biasa. a. Lensa :Bening
b. Warnaygdipancarkan  :  Merah  /  Hijau  /
Biru
c. Common :Katoda
d. Ukuran : 5mm
e. Tegangan : 2.5~3.0 (V) forward voltage
f. SudutPancaran : 25 derajat
g. Intensitascahaya
: 4.000 mcd
(millicandela) G R B Gambar6. Led RGB (katoda bersama)
1.3.6. DFPlayer Mini DFPlayer  mini  adalah  modul  mp3  dengan luaran yang telah disederhanakan langsung ke  pengeras  suara  (sepiker).  Modul  ini
dapat  digunakan  berdiri  sendiri  dengan baterai,  sepikerdan  tombol  tekan,  atau dapat juga dikombinasikan dengan Arduino  UNO  atau  perangkat  lainnnya dengan  yang  memiliki  saluran  Rx/Tx. DFPlayer  mendukung  format  audio  pada umumnya  seperti  MP3,  WAV,  WMA. Selain  itu,  juga  mendukung TF  card dengan  sistem  file  FAT16,  FAT32. Melalui  port  serial  yang  sederhana, pengguna  dapat  memainkan  musik  yang dipilih tanpa perintah-perintah rumit untuk melakukannya.
Gambar 7.DFPlayer Mini
Gambar 8. Pin DFPlayer Mini
Pada penggunaan DFPlayer membutuhkan sepiker.
Sepikeradalah alat untuk mengubah  gelombang  listrik  menjadi gelombang getaran yaitu berupa audio/ suara.
2 Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dimulai  dari perancangan  Alat  ,  dan  perancangan diagram blok 2.1. Perancangan Alat Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika Adapun sistem yang digunakan yaitu :
a. F
b. Keypad 4x4
c. Modul HX711 d. LED RGB e. Arduino Uno
f. LCD 16x2
g. DFPlayer mini
h. Sepiker
2.2.  Hubungan Komponen Utama
Blok diagram yang digunakan pada alat ini dapat dilihat seperti Gambar9:
Gambar 9. Diagram Blok
2.3. Prinsip Kerja Alat Adapun prinsip kerja alat sebagai berikut :
a. Ketika kabel daya AC dimasukkan pada stop kontak alat akan aktif.
b. Pada LCD akan ditampilkan pesan awal
dilanjutkan dengan inisialisasi DFPlayer  Mini  kemudian  akan  mucul pilihan mode
c. Akan  tampil  dua  pilihan  mode  yaitu mode A dan mode B.
d. Keypad berfungsi  untuk  memasukkan perintah pilihan mode.
e. Mode  A  adalah  mode  dimana  alat bekerja  seperti  timbangan  biasa,  hanya menampilkan  berat  pada  LCD  pada pembacaan sel beban.
f. Mode B disebut juga mode acuan  yaitu pengguna  terlebih  dahulu  memasukkan nilai  acuan  berat  yang  diinginkan setelah  itu  alat  akan  menampilkan pembacaan  sel  beban,  jika  berat pembacaan  kurang  dari  berat  acuan maka LED RGB akan nyala merah dan DFPlayer  Mini  memutar track 1  yaitu menginformasikan  bahwa  berat  kurang dari  acuan,  jika  berat  pembacaan  lebih dari  berat  acuan  maka  LED  RGB  akan
nyala  kuning  dan  DFPlayer  Mini memutar track 2 yaitu menginformasikan  bahwa  berat  lebih dari acuan,  jika berat pembacaan sama dengan  berat  acuan  maka  LED  RGB akan  nyala  hijau  dan  DFPlayer  Mini memutar track 3 yaitu menginformasikan  bahwa  berat  sama dengan acuan.
g. Dari  mode  satu  ke  mode  lain  dapat berpindah  langsung  dengan  menekan tombol  C  dan  memilih  mode  yang diinginkan. 2.1 Perancangan Perangkat Lunak Perangkat  lunak  ini  berfungsi  untuk mengatur  kinerja  secara  keseluruhan  dari sistem.
Gambar 10.Diagram Alir
Perangkat lunak untuk alat ini menggunakan  bahasa  C  Arduino.  Untuk memberikan  gambaran  umum  jalannya program  dan  memudahkan  pembuatan perangkat  lunak  maka  dibuatlah  diagram alir (Gambar 10 dan 11)
Gambar 11. Diagram Alir Perbagian
2.2 Perancangan Perangkat Keras Pengawatan  rangkaian  menggambarkan hubungan titik ke titik setiap modul/komponen  satu  dengan  lainnya. Pengawatan dalam Gambar 12 menunjukkan  komponen  yang  berada  di dalam kotak dan Pengawatan luar Gambar 13  menunjukkan  komponen  yang  di  luar kotak.  Komponen  utama  berupa  papan mikrokontroler  Arduino  Uno.  Posisi  pin yang digunakan dapat diubah dan disesuaikan dengan kebutuhan.
Gambar 12.  Pengawatan Dalam
Gambar 13. Pengawatan Luar
Rangkaian  lengkapnya  diperlihatkan  pada Gambar 14.
Gambar 14.  Rangkaian Keseluruhan
3 Hasil dan Pembahasan
Pengujianalatbertujuanuntukmemastikan apakah  alat  sudah  bekerja  sesuai  dengan tujuan awal, pada tahap pengujian alat ada beberapa komponen yang diuji yaitu
3.1 Pengujian HX711
Tabel 2.
PerbandingandenganTimbanganasli Pengujian  ini  bertujuan  untuk  memastikan bahwa  sensor  berat  yang  telah  dikuatkan oleh  modul  HX711  bekerja  sesuai  dengan yang dikehendaki. Pengujian ini membutuhkan timbangan asli untuk membandingkan berat dengan alat. Dari 19 sampel  percobaan  didapatkan  hasil  seperti Tabel 2 3.2 Pengujian DFPlayer Pengujian  ini  bertujuan  untuk  memastikan bahwa  DFPlayer  Mini  dapat  bekerja dengan  baik  sebagai  luaran  dan  sesuai dengan  yang  diharapkan.  DFPlayer  Mini akan  memproses  pemutaran  traksesuai dengan kondisi pada timbangan.
3.3 Pengujian LED RGB
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  memastikan bahwa  LED  RGB  dapat  bekerja  dengan baik  sebagai  luaran  dan  sesuai  dengan yang diharapkan. LED RGB akan menampilkan  berbagai  warna  tergantung pada kondisi timbangan. Ucapan  terimakasih  disampaikan  kepada para  mahasiswa    berikut  ini:  Ahmad Jamiluddin Septya Ekavian, Rizka Zulfiyani,  Royand,  dan  Zamil  Aulia Rachman yang telah membantu merealisasikan dan mengembangkan modul timbangan ini.
4 Kesimpulan Setelah melakukan percobaan, pengambilan  data,  dan  penganalisaan terhadap  data  yang  telah  didapat  pada penelitian
ini, maka didapatkan
kesimpulan yaitu sebagai berikut: a. Sensor  beban  dapat  dimanfaatkan sebagai timbangan dan bisa divariasikan menjadi banyak jenis.
b. Arduino dapat memudahkan kita dalam membuat  pemroses,  karena  bahasanya
sederhana  dan  mudah  dimengerti  oleh manusia  sehingga  banyak  diaplikasikan pada    kehidupan  sehari-hari  terutama untuk instrumentasi sebagai mikrokontroler c. Dengan  adanya  teknologi  pada  bidang elektronika  yang  berkembang  pesat, memudahkan  dalam  menciptakan  hal baru  pada  segala  bidang  salah  satunya dalam membuat timbangan yang banyak  dimanfaatkan  manusia  serta pengembangan dan variasi dari timbangan  itu  sendiri  dengan  cara memodifikasi program atau pemroses.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]Syahwil, Muhammad. 2017. Pandua
Mudah Belajar Arduino
Menggunakan Simulasi Proteus. Yogyakarta :  Andi Offset.
[2]Syahwil, Muhammad. 2014. Panduan Mudah Simulasi dan Praktik
Mikrokontroler Arduino. Yogyakarta : Andi Offset.
[3]http://www.vcc2gnd.com/sku/WSKIT5K
G
[4]http://www.instructables.com/id/How- to-Interface-HX711-Balance-Module- With-Load-Ce/
[5]https://rohmadi.com/2015/08/12/timban gan-5kg-hx711/
[6]http://elektronika-dasar.web.id/lcd- liquid-cristal-display/