2023
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac                                                      hal. 30-34

## Rancang Bangun Alat Pengukur IMT Dan Status Gizi Menggunakan Load Cell Sensor Resistance 50kg Dan Sensor Ultrasonic HC-SR04 Berbasis Mikrokontroler Arduino
Dimas Ageng Prayogo 1 , Reni Nuraeni 2 , Dety Mulyanti 3
1,2 Politeknik TEDC Bandung
3 Universitas Sangga Buana YPKP Bandung Email: dimas15299@gmail.com 1 , nengr3n1@yahoo.com 2 , dmdetym@gmail.com 3
Abstrak— Perancangan  sistem  alat  pengukur  IMT  dibuat untuk  memudahkan  sistem  pelayanan  kesehatan  dalam menentukan  nilai IMT dan status gizi seseorang apakah lebih rentan terkena penyakit atau tidak melalui pengukuran tinggi dan  berat  badan  yang  dilakukan  secara  otomatis  sehingga lebih cepat prosesnya daripada dilakukan secara manual yang harus  dilakukan  satu  persatu  dimulai  dari  menimbang  berat badan,  mengukur  tinggi  badan  lalu  menghitung  nilai  IMT serta  terakhir  menentukan  status  gizinya.  Mikrokontroler Arduino  Mega  digunakan  sebagai  pengolah  data  pemroses input dari output alat pengukur IMT yang dibuat.
Pada  penelitian  ini  penulis  bertujuan  untuk  merancang sebuah  kombinasi  sistem  pengukuran  alat  untuk  tinggi  dan berat badan sehingga dapat menghasilkan output perhitungan hasil IMT dan status gizi seseorang. Alat ini akan bekerja pada saat  2  input  sensor  berat  dan  sensor  jarak  mendeteksi parameter lalu Arduino memproses hasil pengukuran tersebut kemudian  menghasilkan  output  IMT  dan  status  gizi  yang ditampilkan  grafik  LCD  dan  hasil  tersebut  dapat  di print  out dari mikro thermal.

## Kata Kunci— IMT, Status Gizi, Arduino Mega

## I. P ENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  dalam  memudahkan  pekerjaan manusia tidak hanya pada sektor industri dan manufaktur saja tetapi hampir di semua sektor seperti teknologi untuk sistem manajemen  pelayanan  kesehatan  dalam  menentukan  status gizi  seseorang  melalui  nilai  IMT.  Nilai  tersebut  didapatkan dari  pengukuran  tinggi  dan  berat  badan  seseorang  sehingga dapat  ditentukan  status  gizinya  apakah  lebih  rentan  terkena penyakit atau tidak.
Dalam  melakukan  hal  tersebut  memerlukan  beberapa tahapan untuk mendapatkan hasilnya seperti mengukur berat badan  dengan  timbangan,  mengukur  tinggi  badan  dengan meteran lalu terakhir kalkulasi IMT dengan rumus yang telah ditetapkan. Karena dilakukan secara manual, hal ini menjadi rumit dan perlu waktu lama untuk dilakukan.
Maka  dari  itu  diperlukan  suatu  sistem  otomasi  untuk menggabungkan  parameter  tersebut  menjadi  satu  alat menggunakan  Mikrokontroler  sebagai  pengolah  data  input yang  banyak  digunakan  dalam  aplikasi  mesin-mesin  kecil. Berdasarkan  data  dan  riset  yang  ada  bahwasanya  alat otomatis  ini  sudah  pernah  dibuat  tetapi  terbatas  hanya  pada menampilkan  informasi  status  gizi  dari  hasil  kalkulasi  IMT melalui pengukuran berat dan tinggi badan.
Sehingga  untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut  saya ingin  mengembangkan  dan  berinovasi  dalam  membuat  alat tersebut  supaya  hasil  pengukuran  dari  parameter  input  bisa dicetak  hasilnya  dalam  bentuk  printout  menggunakan mikrokontroler  sebagai  komunikasi  masukan  input komponen alat.

## II. B AHAN DAN M ETODE
Perancangan  alat  ini  menggunakan  metode  Reverse Engineering,  yaitu  suatu  metode  pengembangan  sebuah produk  tertentu  yang  sudah  ada  untuk  dijadikan  sebagai bahan  acuan  kembali  guna  menghasilkan  produk  baru dengan  adanya  pengembangan  dan  tambahan  pada komponen tertentu.
Perancangan sistem alat ini merupakan tahap awal dalam realisasi  pembuatan  alatnya  yang  menyesuaikan  dengan rumusan  masalah  dengan  merujuk  pada  spesifikasi  alat, prinsip kerja dan batasan dari ruang lingkup kerjanya.
Perancangan  yang  dilakukan  terhadap  pembuatan  alat mekanikal  dari  desain  alat,  perancangan  Hardware, perancangan  Software,  Wiring  lalu  pengujian  alat  sesuai dengan perancangan yang telah ditetapkan.

## A. Flowchart Perancangan Alat

## Gambar 1. Flowchart Perancangan Alat
Langkah  perencanaan  dari  perancangan  alat  pengukur IMT  ini  dimulai  dengan  mencari  informasi  melalui  kajian pustaka  lalu  spesifikasi  alat  yang  diperlukan  pada pembuatan alat. Ketika informasi sudah didapat selanjutnya
2023
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac                                                      hal. 30-34
melakukan  perancangan  rangka  alat  dengan  komponen- komponen  yang  sudah  didapat.  Dilanjutkan  dengan pengujian  rangkaian  pada  penyusunan  alat  dan  melakukan repair  jika  ada  kesalahan,  apabila  sudah  benar  selanjutnya membuat  program  Arduino.  Dilanjutkan  dengan  pengujian program,  apabila  program  tidak  benar  maka  dilakukan repair.  Apabila  sudah  benar  maka  menganalisa  hasil  dari data pengujian. Terakhir ambil kesimpulan dari keseluruhan

## B. Desain Mekanik Alat

## Gambar 2. Desain Mekanik Alat
Desain  mekanik  ini  di  buat  di  Solidwork.  Desain  ini adalah  perancangan  awal  sebagai  acuan  untuk  pembuatan alat.  Dimulai  dengan  membuat  ukuran  panjang  lebar  dan tingginya  lalu  tempat  untuk  meletakkan  part  komponen  di plate yang ditentukan. Setelah bagian-bagian desain sudah di buat  lalu  menggabungkan  bagian  bagian  desain  menjadi satu.

## C. Perancangan Hardware
Berdasarkan  perancangan  dan  penyusunan  komponen pada  flowchart  perancangan  alat  pengukur  IMT  ini,  maka perancangan Hardware nya adalah sebagai berikut:

## a) Blok Diagram Sistem
Gambar 3. Blok Diagram Sistem Alat Pengukur IMT Pada bagian ini akan dijelaskan terkait input, proses dan output-nya.  Pada  gambar  terlihat  bahwa  Arduino  Mega berfungsi  sebagai  pemroses  yang  mengendalikan  inputan masuk  untuk  menghasilkan  nilai  keluaran  output  yang dinginkan.  Terdapat  2  sensor  yang  berfungsi  sebagai  input yaitu  sensor  Ultrasonic  dan  Loadcell,  serta  switch  toggle sebagai  inputan  gearbox  motor  DC  yang  membatasi pergerakan  motornya.  Terakhir  ada  push  button  yang berfungsi sebagai input dari printer thermal untuk mencetak hasil pengukuran yang ditampilkan di grafik LCD.

## b) Wiring Hardware Sistem
Gambar 4. Wiring Keseluruhan Komponen Alat Pengukur IMT
Dari  gambar  terdapat  komponen  penyusun  alat  yang terdiri dari Arduino Mega sebagai pemroses dari semua pin input  grafik  LCD  128x64  ST7920,  sensor  ultrasonic  HC- SR04,  4 sensor load cell 50kg  melalui driver HX711, serta pin  printer  thermal  yang  membutuhkan  catu  daya  eksternal sebesar 12volt untuk menghidupkannya.
Pin trigger sensor ultrasonic terhubung ke pin digital 18 Arduino Mega dan pin echo-nya terhubung ke pin digital 3 serta pin VCC dan GND-nya terhubung ke pin tegangan 5v dan ground Arduino Mega. Untuk pin loadcell terhubung ke pin E-, E+, A- dan A+ driver HX711, setelah itu pin DOUT ke pin digital 14, SCK  ke pin digital 5, GND dan  Arduino Mega.  Untuk  pin  printer  thermal  yang  terdiri  dari  RX terhubung ke pin digital 16, TX ke pin digital 4 serta GND ke ground Arduino Mega. Untuk GLCD ST7980 yang terdiri dari 20 pin, hanya 8 pin yang terhubung ke Arduino Mega. Pin tersebut adalah VCC ke pin 5v, GND ke ground, anoda ke  pin  5v,  katoda  ke  pin  ground,  pin  E,  R/W  dan  D/I berturut-turut  terhubung  ke  pin  digital  51  MOSI,  52  MISO dan  53  SCK  Arduino  Mega  yang  merupakan  pin  khusus untuk  LCD.  Terakhir  1  button  untuk  printer  thermal  yang pin-nya terhubung ke ground dan ke pin digital 2.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Perencanaan  dan  pembuatan  sistem  telah  selesai  maka langkah  selanjutnya  adalah  melakukan  pengujian  terhadap sistem  yang  telah  dibuat.  Implementasi  sistem  yang dilakukan  meliputi  pengujian  terhadap  sistem  kerja penyusunan.
Setelah  dilakukan  pengujian  maka  langkah  selanjutnya adalah  menganalisa  terhadap  sistem  yang  telah  dibuat  , sehingga  bisa  membandingkannya  dengan  teori  yang  sudah ada, apakah ada perbedaan antara praktek dengan teori yang telah  dipelajari  sebelumnya,  kemudian  mencari  pemecahan dari masalah tersebut.

## A. Implementasi Mekanik
Pembuatan  mekanik  disini  meliputi  pemilihan  bahan yang  akan  digunakan  untuk  membuat  sistem  alat  pengukur IMT,  setelah  pemilihan  bahan  maka  dilakukanlah perancangan.  Selanjutnya  dilakukan  realisasi  pembentukan sistem  alat  pengukur  IMT  sesuai  desain,  yaitu  pembuatan kerangka  bodi  untuk  meletakkan  timbangan,  sensor  tinggi,
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC 2023
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac                                                      hal. 30-34
kotak  komponen  untuk  LCD  dan  printer  serta  untuk  1 gearbox  motor  DC  yang  menggerakkan  kotak  keatas  atau kebawah.
Gambar 5. Mekanik Alat Pengukur IMT tampak depan, samping dan belakang

## B. Pengujian
a) Pengujian Program Arduino
Gambar 6. Pengujian Program Arduino

## b) Pengujian Alat Pengukur IMT
Gambar 8. Printout Hasil dari alat Pengukur IMT
Gambar 9. Pengukuran Berat dan Tinggi Badan secara

## Manual

## C. Analisa
Pengolahan  data  hasil  nilai  output  IMT  dan  status  gizi diolah  dan  diproses  oleh  mikrokontroler  Arduino  Mega setelah  mendapatkan  sinyal  input  yang  masuk  dari  sensor ultrasonik  dan  sensor  loadcell  dalam  mengukur  nilai  tinggi dan berat badan user lalu data-data tersebut dikalkulasi oleh mikrokontroler Arduino Mega dengan rumus dan contoh.

## 𝐼𝑀𝑇 =
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑑𝑎𝑛 (𝑘𝑔) [𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑏𝑎𝑑𝑎𝑛(𝑚)] = 65 1,65 = 65 2,72 = 23,87
Setelah dikalkulasi dan nilai IMT didapatkan maka status gizi user dapat diklasifikasikan. Adapun cara perhitungannya adalah jika misalkan diketahui tinggi badannya 165 cm lalu dikonversi ke meter  menjadi 1,65m  dan tinggi badannya 60 maka hasil IMT-nya adalah 23,87 yang klasifikasinya masuk kedalam  kategori  masih  Normal  dengan  berat  badan  Ideal dan Status Gizi Baik.
Adapun  klasifikasi  nilai  IMT  dan  status  gizi  yang digunakan  adalah  yang  sesuai  dengan  ketentuan  kriteria Kemenkes RI 2014.
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC 2023
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac                                                      hal. 30-34
TABEL 1. KATEGORI IMT KEMENKES R1 2014 IMT Kategori < 17.0 Sangat kurus, kekurangan berat badan tingkat berat 17 - < 18,5 Kurus, kekurangan berat badan tingkat ringan 18,5 – 25 Normal, berat badan IDEAL > 25 -27 Gemuk, kelebihan berat badan tingkat ringan > 27 Obesitas, kelebihan berat badan tingkat berat
Berikut  tabel  hasil  pengujian  pengukuran  IMT  secara otomatis dan manual

## TABEL 1. PENGUJIAN PENGUKURAN IMT SECARA OTOMATIS
No Otomatis Klasifikasi TB (cm) BB (kg) IMT (kg/m 2 ) 1 164 56 20 Gizi Baik, Normal 2 158 58 23 Gizi Baik, Ideal 3 171 111 37 Gizi Lebih, Obesitas 4 161 41 15 Gizi Kurang,Kurus 5 156 60 24 Gizi Baik, Ideal
TABEL 2. PENGUJIAN PENGUKURAN IMT SECARA MANUAL
No Manual
Klasifikasi TB (cm) BB (kg) IMT (kg/m 2 ) 1 164 58 21 Gizi Baik, Normal 2 158 58 23 Gizi Baik, Ideal 3 172 112 37 Gizi Lebih, Obesitas 4 162 41 15 Gizi Kurang,Kurus 5 157 62 25 Gizi Baik, Ideal

## Keterangan :
 BB : Berat Badan
 TB : Tinggi Badan
 IMT : Indeks Massa Tubuh
Data-data  tersebut  diambil  secara  acak  dari  sukarelawan sebanyak 5 orang. Data-data pengukuran manual merupakan data-data  tinggi  badan  sebenarnya,  berat  badan  sebenarnya dan  nilai  IMT  yang  dihitung  melalui  rumus  yang  berlaku serta  klasifikasi  yang  berlaku  saat  ini.  Sedangkan  data-data pengukuran  otomatis  merupakan  data-data  hasil  kalkulasi melalui  program  Arduino  yang  telah  dibuat  pada  alat pengukur IMT
Data  diatas  merupakan  data  perbandingan  pengukuran tinggi  dan  berat  badan  secara  manual  dan  secara  otomatis melalui  alat  yang  dibuat  untuk  mendapatkan  nilai  IMT  dan status gizi. Data-data tersebut akan digunakan sebagai acuan untuk  menentukan  tingkat  keakuratan  dan  presisi  dari  alat yang dibuat melalui tingkat persentase kesalahan atau error.
Berikut  tabel  hasil  perbandingan  pengukuran  berat  dan tinggi badan serta IMT secara manual dan otomatis.
Adapun cara untuk menghitung persentase kesalahan atau error 2 variabel pengukuran adalah dengan rumus berikut
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑇𝑒𝑟𝑏𝑒𝑠𝑎𝑟 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑇𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑖𝑙
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 × 100%

## Keterangan :
Nilai Pengukuran : Nilai pengukuran dari BB, TB dan IMT Nilai  Sebenarnya  :  Nilai  pengukuran  manual  BB,  TB  dan IMT BB : Berat Badan TB : Tinggi Badan IMT : Indeks Massa Tubuh
Gambar 10. Grafik Perbandingan Hasil Pengukuran Tinggi Badan Secara Otomatis Dan Manual
Dari  tabel  pengukuran  diatas  diketahui  selisih pengukuran TB manual otomatis berada di rentang 0-1 cm. Maka persentase error dapat dihitung sebagai berikut dengan mengambil hasil pengukuran tertinggi :
𝑇𝐵 = 172 − 171 172 ∗ 100% = 0,58% (𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟)
Gambar 11. Grafik Perbandingan Hasil Pengukuran Berat Badan Secara Otomatis Dan Manual
Dari  tabel  pengukuran  diatas  diketahui  selisih pengukuran  BB  manual  dan  otomatis  berada  di  rentang  0-2 kg.  Maka  persentase  error  dapat  dihitung  sebagai  berikut dengan mengambil hasil pengukuran tertinggi :
2023 https://journal.trunojoyo.ac.id/triac                                                      hal. 30-34 𝐵𝐵 = 112 − 111 112 ∗ 100% = 0,89% (𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟)
Gambar 12. Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan IMT Dari Pengukuran Secara Otomatis Dan Manual
Untuk pengujian IMT secara otomatis dan manual selisih rentangnya adalah 1 dan ini tidak berpengaruh terhadap hasil klasifikasi kategori kriteria IMT.
Dari  3  tabel  diatas  diketahui  ada  pengukuran  yang berbeda  untuk  tinggi  badan  dan  berat  badan  yang  diukur secara secara otomatis dan manual. Ini menunjukkan adanya selisih  antara  tinggi  dan  berat  badan  sebenarnya  dengan tinggi  dan  berat  badan  dari  alat  yang  dapat  mempengaruhi hasil  nilai  IMT  dan  status  gizi  sesuai  dengan  rumus  yang dipakai dan dimasukkan dalam program Arduino.

## IV. K ESIMPULAN

## A. Kesimpulan
Maka, dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapat selisih  perbandingan  tinggi  badan  antara  0  –  1  cm  dengan tingkat  persentase  kesalahan  atau  error  maksimal  sebesar 0,58%.  Sedangkan  hasil  pengukuran  berat  badan  didapat selisih  antara  1  –  2  kg  dengan  tingkat  persentase  kesalahan atau  error  maksimal  sebesar  0,89%.  Sehingga  selisih  nilai hasil pengukuran tinggi dan  berat badan  menyebabkan  nilai kalkulasi IMT ada yang berubah dan ada yang tidak berubah walaupun  klasifikasi  untuk  status  gizi  dan  kondisi  bentuk tubuh tidak berubah.

## B. Saran
Hasil pengukuran alat menjadi kurang akurat dan kurang presisi  disebabkan  oleh  human  error  pada  saat  melakukan pengukuran  dengan  posisi  yang  tidak  diam  dan  terlalu banyak gerakan sehingga pengukuran menjadi tidak stabil.
Sehingga  hasil  pengukuran  dari  alat  menjadi  berbeda dengan pengukuran manual walaupun perhitungan kalkulasi pengukuran di program sudah disesuaikan dengan hasil ukur manual.  Untuk  menghindari  error  ini  sebaiknya  pada  saat mengukur  supaya  lebih  akurat  dan  presisi  tidak  melakukan pergerakan  yang  tidak  perlu  dan  menggunakan  alat pengukur  IMT  sesuai  standar  prosedurnya  serta  dibuatkan kalibrasi sebelum menggunakan alat.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Simbolon,  Muhammad  E.  M.  (2019).  “PROTOTIPE  ALAT  UKUR INDEKS  MASSA  TUBUH  MENGGUNAKAN  INFRA  MERAH”: Multilateral  Jurnal  Pendidikan  Jasmani  dan  Olahraga.  [Online].  18 (2).  Tersedia  :https://www.researchgate.net/publicati  n/33967332. [2021, Agustus 17]
[2] A.  M.  Khoiruddin,  (2015).  PENGEMBANGAN  ALAT  UKUR TINGGI  BADAN  DAN  BERAT  BADAN  DIGITAL  YANG TERINTEGRASI. Tugas Akhir. Universitas Negeri Yogyakarta
[3] Pamungkas,  Reza  Bintang.  2017.  PERANCANGAN  MEKANIK PADA  PROTOTYPE  MESIN                PENCETAK  BATU  BATA OTOMATIS BERBASIS PLC. Cimahi : Politeknik TEDC Bandung
[4] Adriani,  Merryana  dan  Wijatmadi,  Bambang  (2012).  Pengantar  Gizi Masyarakat. Jakarta : Kencana Prenada Media Group.
[5] J.  Sawada, M.  Hori,  and  Y.  Tanaka,  DEVELOPMENT  OF  A  NEW MEASUREMENT  SYSTEM  FOR  BODY  MASS  INDEX  (BMI) USING A LOAD CELL. Measurement Science Review, vol. 10, no. 2, pp. 37-41, 2010.
[6] H.  E.  D.  Ramos,  J.  J.  P.  L.  Oliveira,  R.  C.  S.  Silva,  and  R.  A.  S. Lopes. DEVELOPMENT OF AN ULTRASONIC SENSOR-BASED BODY  MASS  INDEX  (BMI)  MEASUREMENT  SYSTEM.  IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 67, no. 7, pp. 1706-1715, 2018.
[7] F.  V.  M.  Silva,  R.  F.  N.  Neto,  R.  S.  Lima,  and  L.  A.  M.  Pereira. DESIGN  AND  IMPLEMENTATION  OF  A  LOW-COST ARDUINO-BASED LOAD CELL AMPLIFIER. IEEE Latin America Transactions, vol. 16, no. 3, pp. 813-819, 2018.
[8] D.  D.  Chen,  DEVELOPMENT  OF  A  WEIGHT  MEASUREMENT SYSTEM  USING  ARDUINO  AND  LOAD  CELL.  Journal  of Physics: Conference Series, vol. 1014, no. 1, p. 012031, 2018.
[9] K.  H.  Chua,  C.  Y.  Wong,  and  L.  K.  Tan.  DESIGN  AND DEVELOPMENT  OF  AN  ARDUINO-BASED  NON-INVASIVE BODY  MASS  INDEX  (BMI)  MEASUREMENT  SYSTEM.  IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS), 2017.
[10] Sirait dkk. (2022) KONTROL PROTOTIPE RUANG MONITORING KESEHATAN  BERBASIS  NODE-RED.  Jurnal  Teknik  Elektro  dan Komputer, 135-140. Diakses 3 Mei 2023 dari Universitas Trunojoyo Madura.
[11] Rosyady, Phisca Aditya Rosyady dan Lutfi I.M.A. (Vol.9 No.1 2022). ALAT PENGUKUR SUHU TUBUH MANUSIA MENGGUNAKAN TERMOMETER  DIGITAL  BERBASIS  ARDUINO.  Jurnal  Teknik Elektro dan  Komputer, 135-140. Diakses 3 Mei 2023 dari Universitas Trunojoyo
Madura