Rancang Bangun Sistem Pengukur Massa Tubuh dan Panjang Badan Elektronik Terintegrasi untuk Evaluasi Gizi Balita

## WILLY AULIA AKBAR, HENDI HANDIAN RACHMAT
Laboratorium Elektronika Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung Email: willyauliaakbar@gmail.com
Received 25 September 2017 | Revised 8 November 2017 | Accepted 28 Januari 2018

## ABSTRAK
Pada saat ini, monitoring gizi balita dievaluasi berdasarkan perkembangan massa tubuh dan panjang badan balita setiap bulan menggunakan 2 buah alat ukur dan memasukkan  data  pengukuran  secara  manual  pada  grafik  Kartu  Menuju  Sehat (KMS). Proses pengukuran ini relatif lama dilakukan. Untuk mempercepat proses monitoring, maka pada studi ini dilakukan rancang bangun sistem pengukur massa tubuh dan panjang badan elektronik terintegrasi berbasis Personal Computer (PC). Sistem  ini  memanfaatkan  sensor  strain  gauge  dan  transducer  ultrasonik  untuk mengukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan  balita.  Kedua  alat  ukur  tersebut diintegrasikan dalam sebuah box bayi kayu. Data hasil pengukuran diolah dengan Arduino  Nano  dan  dikirimkan  ke  PC  untuk  proses  evaluasi,  penyimpanan  dan penampilan kondisi gizi balita secara otomatis. Dari hasil pengujian, sistem telah berhasil  mengukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan  dengan  nilai  kepresisian secara  berturut-turut  adalah  150  gr  dan  0,12  cm.  Sistem  juga  telah  dapat mengevaluasi dan menampilkan gizi balita di PC dalam bentuk digital KMS.
Kata kunci : gizi balita, massa tubuh, panjang badan, strain gauge, terintegrasi, transducer ultrasonik.

## ABSTRACT
Recently, the toddler’s nutrient is evaluated based on a monthly body weight and length  progress  which  are  measured  by  two  different  devices  and  analyzed manually from Kartu Menuju Sehat (KMS), toddler’s health curve standard. These producers indeed take a time much longer. In order to speed up the monitoring procedures,  we  designed  and  implemented  a  Personal  Computer  (PC)  based integrated body weight scale and body length measurement device system. The system utilized four strain gauge sensors and an ultrasonic transducer module to measure body weight and length, respectively. Both devices were integrated in a toddler wood box. The measurement data was processed using an Arduino Nano and subsequently transmitted to a PC for further automatic evaluating, recording and displaying the toddler’s nutrient condition. The experiment results showed that the  system  has  been  successful  to  measure  the  body  weight  and  length  with precision  of  150  gr  and  0,12  cm,  respectively.  The  system  has  been  able  to evaluate and display the toddler nutrient condition on the PC in digital KMS format.
Keywords : body length, body weight, integrated system, strain gauge, toddler’s nutrient, ultrasonic transducer.

## 1. PENDAHULUAN
Kesehatan  balita  merupakan  faktor  penting  yang  menjamin  kelangsungan  hidup  generasi berikutnya. Salah satu program yang dilaksanakan pemerintah adalah dengan mengevaluasi tingkat  gizi  balita.  Program  ini  dilaksanakan  melalui  unit  Puskesmas  dan  Posyandu  guna meningkatkan kesehatan balita di setiap lingkungan perumahan. Masalah gizi adalah hal yang sangat  penting  dan  mendasar  dari  kehidupan  manusia (Depkes,  2013) .  Kekurangan  gizi selain  dapat  menimbulkan  masalah  kesehatan  (morbiditas,  mortalitas  dan  disabilitas),  juga menurunkan  kualitas Sumber  Daya Manusia  (SDM) suatu bangsa (Depkes, 2013) .  Dalam skala  yang  lebih  luas,  kekurangan  gizi  dapat  menjadi  ancaman  bagi  ketahanan  dan kelangsungan hidup suatu bangsa. Akan tetapi, sebaliknya kelebihan gizi juga dapat menjadi penyebab  risiko  utama  Penyakit  Tidak  Menular  (PTM)  yang  juga  merupakan  salah  satu penyebab utama kematian di Indonesia (Depkes, 2013) . Hal itulah yang menjadikan bahwa perlu dilakukan pemantauan terhadap gizi balita sebagai parameter penting kondisi kesehatan balita. Menurut Ahli Gizi, dr. Laila Hayati Sp.G (K) mengatakan bahwa obesitas akibat kelebihan gizi pada anak dapat dicegah dengan cara memantau pertambahan massa tubuh dan tinggi badan secara teratur, penghitungan Indeks Massa Tubuh (IMT) tubuh anak secara berkala, aktifitas fisik rutin tiga hingga lima kali seminggu dan melakukan pengontrolan makanan pada anak (Depkes, 2013) .
Dalam  prakteknya  pemantauan  kualitas  gizi  balita  melalui  pengukuran  massa  tubuh  dan panjang  badan  pada  balita  di  Posyandu  masih  memiliki  kelemahan  (kekurangan)  dimana prosedur pengukuran saat ini masih dilakukan secara manual. Pengukuran massa tubuh balita masih  dilakukan  dengan  menggunakan  timbangan  yang  digantungkan  dengan  kain (timbangan konvesional) sehingga hasilnya relatif kurang akurat. Begitu juga untuk mengukur panjang  badan  balita  masih  menggunakan  cara  dan  alat  meteran  secara  manual.  Dengan adanya dua alat yang berbeda, maka proses kedua pengukuran ini memerlukan dua tahap pengukuran  yaitu  menimbang  massa  tubuh  dan  kemudian  mengukur  tinggi  badan.  Hal  ini menyebabkan proses pengukuran memerlukan waktu yang lebih lama. Kemudian untuk sistem pelaporan dan evaluasi perkembangan pertumbuhan balita itu sendiri masih dilakukan secara manual yaitu dengan mencatat setiap hasil pengukuran ke dalam Kartu Menuju Sehat (KMS) balita. Hal ini juga tentu saja membuat proses evaluasi menjadi tidak optimal karena proses evaluasi  perkembangan  bayi  (dilakukan  dengan  membandingkan  antara  hasil  pengukuran dengan grafik perkembangan balita) dilakukan secara manual. Kondisi ini tentu saja menjadi sebuah  tantangan  untuk  dapat  mengembangkan  suatu  sistem  alat  ukur  massa  tubuh  dan panjang badan untuk balita yang lebih optimal, akurat, aman, nyaman dan cepat dalam proses pengukurannya.  Pengembangan  sistem  ini  diharapkan  dapat  menjadikan  dua  alat  ukur menjadi  satu  unit  alat  ukur  dengan  dua  fungsi (two  in  one  system),  sehingga  dapat  lebih mudah dan efektif dalam pengukuran massa tubuh dan panjang badan balita. Untuk itu dalam penelitian  ini dilakukan  rancang  bangun  sistem  pengukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan elektronik  terintegrasi  untuk  evaluasi  gizi  balita  menggunakan  sensor strain  gauge  dan transducer ultrasonik.
Pembuatan alat ukur massa tubuh dan panjang badan telah dilakukan oleh beberapa peneliti, diantaranya Fajri (Fajri, 2014) juga mengembangkan alat ukur alat ukur tinggi dan massa tubuh  bayi  berbasis  mikrokontroler  atmega8535  dengan  sensor  fototransistor.  Berdasarkan hasil penelitian dan analisis alat yang dirancang dapat mengukur tinggi dan berat badan bayi dengan ketepatan sebesar 98,15% untuk alat ukur tinggi badan dan 95,59% untuk alat ukur berat badan. Spesifikasi alat yaitu massa beban (bayi) minimum yang dapat diukur dengan alat ini adalah 2 kg dan panjang atau tinggi minimum yang dapat diukur adalah 60 cm. Kurang dari tinggi tersebut tidak dapat terdeteksi lagi oleh alat tersebut. Adanya persen kesalahan
diakibatkan  karena  kurang  tepatnya  cahaya  yang  diterima  oleh  sensor  fototransistor  dari sumber  cahaya  pada  alat  panjang  badan  dan  kurang  sempurnanya  pegas  yang  digunakan hingga  tidak  terlalu  sensitif  dalam  mengukur  berat  badan.  Selanjutnya  juga  ada  penelitian pengembangan  juga  mengembangkan  sistem  pengukur  tinggi  dan  massa  tubuh  untuk posyandu  menggunakan  mikrokontroler  atmega8535 (Kusumah,  dkk,  2015) .  Pengukur tinggi dan berat badan menggunakan alat ultrasonik PING dimana sistem ini bekerja untuk mengambil data tinggi balita yang akan dikirimkan ke mikrokontroler untuk ditampilkan ke LCD 16x2  dengan  satuan  cm  dan strain  gauge  sebagai  alat  ukur  berat  badan.  Pada  penelitian lainnya (Anindya,  S.F.  dan  Rachmat,  H.H.,  2015) telah  juga  digunakan transducer ultrasonik tipe HC-SR04 yang telah berhasil mengukur jarak objek sampai dengan 175 cm. Hal ini menunjukkan bahwa transducer ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur panjang balita yang lebih pendek dari 175 cm.
Dari penelitian yang telah dilakukan terdapat kelebihan dan kekurangan yang dapat menjadi sebagai bahan referensi untuk dapat mengembang alat ukur massa tubuh dan panjang dengan lebih  baik.  Kemudian  dari  penelitian  yang  sudah  dilakukan  hanya  menampilkan  hasil pengukuran saja. Padahal akan lebih baik bila hasil pengukuran dapat disimpan. Oleh karena itu  dalam  penelitian  ini  dikembangkan  alat  ukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan  yang terintegrasi dengan Laptop PC, dimana hasil pengukuran akan ditampilkan dan juga disimpan pada basis data. Selain itu, sistem ini dirancang untuk dapat mengevaluasi kondisi gizi balita secara  lebih  cepat  dengan  cara  menampilkan  hasil  pengukuran  pada  Kartu  Menuju  Sehat Digital secara otomatis. Dengan adanya alat pengukur massa tubuh dan panjang badan balita ini maka diharapkan proses evaluasi, pencatatan dan pemantauan perkembangan gizi balita akan  diolah  secara  digital  dan  otomatis  dengan  komputer,  sehingga  dapat  mempercepat proses evaluasi gizi. Hal ini bertujuan agar dapat meningkatkan pelayanan kesehatan pada masyarakat  dimana  data  hasil  pengukuran  dapat  dievaluasi  lebih  cepat,  serta  data  dapat disimpan dan dilaporkan secara berkala.

## 2. METODOLOGI
Pada bab ini akan dibahas metode pelaksanaan rancang bangun sistem alat ukur elektronik massa  tubuh  dan  panjang  badan  yang  dibagi dalam  beberapa tahap  yaitu  dari tahap  awal sampai tahap penyelesaian. Secara umum sistem ini dibangun dari beberapa perangkat seperti yang  terlihat  pada  blok  diagram  sistem  (Gambar  1).  Sistem  terdiri  dari  perangkat  keras elektronik , perangkat keras mekanik dan perangkat lunak. Dimana perangkat keras elektronik terdiri dari alat ukur massa tubuh, alat ukur panjang badan, modul pengkondisi sinyal, modul pemrosesan sinyal, display LCD, komunikasi serial dan sebuah perangkat Laptop PC. Untuk perangkat keras mekanik yaitu terdiri dari bahan-bahan untuk membuat box alat ukur panjang badan dan massa tubuh untuk balita. Untuk perangkat lunak terdiri dari perangkat lunak 1 pada modul pemroses sinyal dan perangkat lunak 2 pada Laptop PC.
Pada implementasi alat ukur massa tubuh dan panjang badan perangkat keras yang digunakan yaitu  sensor strain  gauge  sebagai  sensor  massa  tubuh,  untuk  sensor  panjang  badan menggunakan transducer ultrasonik HC-SR04, modul HX771 sebagai modul pengkondisi sinyal, modul pemroses sinyal digunakan modul Arduino Nano, kemudian modul display LCD 20x4 dan catu daya 5 V. Untuk perangkat keras mekanik bahan-bahan yang dipilih dan digunakan berupa kayu bahan jati yang aman untuk balita. Untuk perangkat lunak menggunakan aplikasi Arduino  IDE  dan  juga  aplikasi  PLX-DAQ.  Alat  ukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan  yang diimplementasikan memiliki spesifikasi dengan ketelitian 100 gram dengan jangkauan 0 sampai dengan 30 kg untuk massa tubuh dan ketelitian 1 cm dengan jangkauan 11 sampai dengan 103 cm untuk panjang badan.

## Gambar 1. Blok Diagram Sistem

## 2.1 Perancangan Perangkat Keras Elektronik
Sistem  perangkat  keras  elektronik  dirancang  secara  optimal  agar  alat  mampu  melakukan pengukuran massa tubuh dan panjang badan dengan baik dan dapat berkomunikasi secara serial dengan sebuah perangkat Laptop PC. Sistem pada perangkat keras elektronik dimana alat ukur massa tubuh berbasis sensor strain gauge dirangkai dengan menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone, kemudian dihubungkan dengan modul HX711 untuk dikonversikan dan dikuatkan sinyalnya. Setelah itu, hasil keluaran dari modul HX711 dikirimkan ke sistem modul Arduino Nano untuk memproses data. Alat ukur panjang badan berbasis transducer ultrasonik dihubungkan  ke  modul  Arduino  Nano  untuk  memproses  data  yang  masuk  dari transducer. Setelah  data dari alat  ukur massa  tubuh  dan  panjang  badan  diproses pada  modul Arduino Nano, kemudian hasilnya ditampilkan pada layar LCD. Hasil pengukuran dari modul Arduino Nano dikirimkan juga ke Laptop PC melalui komunikasi data secara serial untuk ditampilkan pada layar Laptop PC dan kemudian disimpan pada program basis data.

## 2.2 Perancangan Perangkat Keras Mekanik
Pada perancangan sistem perangkat keras mekanik dilakukan desain dan realisasi alat ukur massa tubuh dan panjang badan untuk balita secara terintegrasi. Alat tersebut terbuat dari kayu yang dipilih agar dapat digunakan untuk menempatkan balita. Alat dibuat seperti bentuk sebuah box dimana pada bagian dalamnya dapat ditempatkan seorang balita dengan posisi dalam keadaan telentang untuk diukur massa tubuh dan panjang badannya secara bersamaan. Ukuran box tersebut memiliki panjang 120 cm dan lebar 50 cm. Ukuran box dipilih agar dapat mengukur  balita  dari  lahir  sampai  dengan  usia  2  tahun.  Berdasarkan  standar  antropometri penilaian status gizi pada rentang usia tersebut, panjang balita akan berkisar mulai dari 40 cm sampai dengan 97 cm (Depkes, 2011) . Pada pengukuran dalam box, alat mampu mengukur panjang  balita  mulai  dari  11  cm  sampai  dengan  103  cm.  Dengan  demikian,  alat  ini  dapat digunakan untuk balita pada rentang usia tersebut. Gambar desain box balita tersebut seperti yang terdapat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Desain Box Alat Ukur Massa Tubuh dan Panjang Badan Balita

## 2.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan  perangkat  lunak  meliputi  perancangan  program  pada  modul  pemroses  sinyal Arduino  Nano  dan  perancangan  program  komunikasi  data  secara  serial  antara  perangkat Laptop PC dengan alat ukur massa tubuh dan panjang badan yang berbasis PLX-DAQ. Secara umum, diagram alir program ditunjukkan pada Gambar 3 (a) dan 3 (b).
Pada  modul  pemrosesan  sinyal  sistem  bekerja  secara  serial  seperti  Gambar  3  (a),  proses pertama sistem membaca pengukuran dari alat ukur massa ketika objek tervalidasi (referensi) ditimbang.  Arduino  Nano  membaca  hasil  pengukuran  massa  objek  tersebut  dalam  bentuk bilangan biner. Nilai bilangan biner ini kemudian diolah menjadi besaran massa terukur. Nilai massa  referensi  ini  kemudian  dikalibrasikan  dengan  besaran  massa  terukur  untuk  mencari persamaan matematis yang menghubungkan antara nilai massa referensi (y) dengan massa terukur (x). Persamaan matematis ini diperoleh dengan cara metoda pencocokan kurva melalui grafik  linieritas  pada  program  Microsoft  Excel.  Melalui  persamaan  tersebut,  maka  sistem melakukan pengukuran dan penampilan pengukuran massa. Lanjut ke proses kedua sistem membaca pengukuran panjang badan, nilai waktu tempuh pada pengiriman sinyal datang dan sinyal  pantul  masuk,  kemudian  menghitung  selisih  nilai  waktu  tempuh  sinyal  datang  dan pantul. Setelah nilai pengukuran massa tubuh dan panjang badan diolah kemudian hasilnya ditampilkan pada layar LCD, dan dikirimkan ke Laptop PC melalui jalur komunikasi port serial.
Tahap  kedua  yaitu  perancangan  program  pada Laptop  PC,  dimana  sistem  kerjanya  seperti pada  Gambar  3  (b).  Pada Laptop  PC  proses  pertama  data  hasil  pengukuran  dari  modul pemroses sinyal diterima oleh Laptop PC, kemudian data hasil tersebut ditampilkan pada layar Laptop PC, setelah itu data hasil disimpan pada basis data.
Gambar 3. (a) Flowchart Sistem pada Modul Pemroses Sinyal (b) Flowchart Sistem pada

## Laptop PC

## 2.4 Metodologi Pengujian
Pada penelitian ini dilakukan lima jenis metodologi pengujian. Metodologi pengujian pertama meliputi pengujian kinerja alat ukur massa tubuh yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kepresisian, linearitas dan akurasi. Pengujian dilakukan dengan mengukur massa beban per 100  gram  mulai  dari  0  kg  sampai  dengan  30  kg,  dimana  massa  beban  yang  digunakan merupakan  beban  yang  telah  ditera  dan  ditimbang  ulang  pada  alat  timbangan  tervalidasi lainnya.  Massa  beban  dari  hasil  peneraan  dan  penimbangan  dengan  alat  ukur  timbangan tervalidasi lainnya dijadikan sebagai data referensi.  Pengujian pengukuran massa pada alat yang dirancang dengan sejumlah massa beban tersebut dilakukan sebanyak 3 kali. Metodologi pengujian  kedua  yaitu  pengujian  kinerja  alat  ukur  panjang  badan  yang  bertujuan  untuk mengetahui tingkat kepresisian, linearitas dan akurasi. Pengujian dilakukan dengan melakukan pengukuran panjang setiap 1 cm dalam rentang panjang 20 – 105 cm. Pengujian ini dilakukan
(b)
(a)
sebanyak tiga kali. Sebagai data referensi panjang pembanding digunakan dua buah meteran tervalidasi  yang  ditempel  pada  bagian  kedua  sisi  alat.  Metodologi  pengujian  yang  ketiga meliputi pengujian dengan mengukur 10 buah objek yang terbuat dari pipa yang diisi pasir dengan massa dan panjang yang disesuaikan data standar massa dan panjang tubuh balita pada usia tertentu. Pengukuran ini dilakukan sebanyak lima kali. Metodologi pengujian yang keempat meliputi pengujian dengan mengukur waktu pada saat pengukuran massa tubuh dan panjang  badan.  Dengan  tujuan  untuk  mengetahui  berapa  lama  waktu  untuk  melakukan pengukuran massa tubuh dan panjang badan dengan alat ukur yang telah direalisasikan. Hasil perhitungan waktu ini selanjutnya dibandingkan dengan waktu pengukuran massa tubuh yang dilakukan di Posyandu dengan menggunakan alat ukur manual. Pengujian menggunakan 10 buah objek, pengukuran ini dilakukan sebanyak 3 kali. Metodologi pengujian kelima dilakukan dengan mengukur massa tubuh yang kemudian hasilnya akan ditampilkan pada grafik KMS digital. Metode pengujian dengan mengukur massa tubuh 10 buah objek yang diibaratkan 10 buah objek tersebut adalah 1 balita yang diukur pada saat usia yang berbeda-beda. Selain itu dari hasil pengujian yang kelima ini sistem dapat menampilkan evaluasi status gizi balita secara otomatis.

## 3. HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini berisi tentang hasil pengujian kinerja alat ukur massa tubuh dan panjang badan untuk  mengetahui  tingkat  kepresisian,  linearitas  dan  akurasi.  Serta  pengujian  terhadap  10 buah objek. Pada bab ini juga dibahas mengenai analisis data dari hasil pengujian yang telah dilakukan.

## 3.1 Pengujian Pertama
Dari pengujian pertama didapat hasil pengujian berdasarkan referensi beban per 100 gram mulai dari 0 – 30 kg. Hasil tersebut kemudian diolah untuk mendapatkan nilai lineritas, akurasi dan kepresisian. Hasil pengujian nilai linieritas dan akurasi massa ditunjukkan pada Gambar 4 dan Gambar 5.

## Gambar 4. Grafik Lineritas Nilai Massa
Grafik lineritas rata-rata massa terhadap massa referensi menunjukkan nilai linearitas R² = 0,9998. Jika dilihat nilai linearitas R² maka dapat dinyatakan bahwa hasil pengukuran sangat linear. Untuk pengujian nilai akurasi massa tubuh didapatkan rata-rata error sebesar 0,19 kg. Nilai error yang didapat masih di atas nilai ketelitian 100 gram yang dirancang. Nilai error yang diharapkan yaitu bernilai nol atau paling tidak di bawah 100 gram. Pada grafik akurasi nilai
y = 0.9999x - 0.0739 R² = 0.9998 0 5 10 15 20 25 30 35 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 N IL A I R EF ER EN SI ( kg ) NILAI RATA-RATA (kg) LINEARITAS NILAI MASSA
massa tubuh (Gambar 5) terlihat error yang paling besar terjadi pada saat pengukuran beban 22,9  kg  dengan  nilai error  0,43  kg.  Nilai-nilai  error  yang  terjadi  disebabkan  oleh  beberapa faktor mulai dari posisi peletakan sensor dimana posisi sensor harus tepat dengan kondisi alat yang berbentuk persegi panjang (bukan bujur sangkar) agar penyebaran sensor dapat merata ke  seluruh  luas  alat.  Kemudian  penempatan  beban  pada  saat  kalibrasi  yang  seharusnya ditempatkan pada titik tengah massa.

## Gambar 5. Grafik Akurasi Nilai Massa
Pada Gambar 6 ditunjukkan grafik kepresisian nilai massa dari 3 kali pengukuran. Nilai rata- rata kepresisisan yang didapat sebesar 0,15 kg yang seharusnya nilai presisi yang baik adalah nol.  Pada  grafik  kepresisian  terlihat  nilai error  presisi  paling  besar yaitu  0,41  kg  pada  nilai pengukuran rata-rata sebesar 23,21 kg.

## Gambar 6. Grafik Kepresisian Nilai Massa

## 3.2 Pengujian Kedua
Dari pengujian kedua didapat hasil pengujian per setiap 1 cm berdasarkan referensi panjang mulai  dari  20 – 105  cm.  Hasil  tersebut  kemudian  diolah  untuk  mendapatkan  nilai  lineritas, akurasi dan kepresisian. Hasil pengujian nilai linieritas, akurasi dan presisi ditunjukkan pada Gambar  7,  Gambar  8  dan  Gambar  9.  Grafik  lineritas  rata-rata  panjang  terhadap  panjang
22.9, 0.43 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0 5 10 15 20 25 30 35 N IL A I E R R O R ( kg ) REFERENSI (kg) AKURASI NILAI MASSA 23.21, 0.41 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
25.00 30.00 35.00 N IL A I E R R O R PR ES IS I ( kg ) NILAI RATA-RATA PENGUKURAN (kg) KEPRESISIAN NILAI MASSA
referensi seperti yang terlihat pada Gambar 7 menunjukkan bahwa nilai linearitas R² = 0,9999. Jika dilihat nilai linearitas R² maka dapat dinyatakan bahwa hasil pengukuran sangat linear. Pada grafik akurasi (Gambar 8) dapat nilai rata-rata error sebesar 0,54 cm dimana nilai error tersebut masih dalam batas wajar karena mengingat nilai error masih di bawah nilai ketelitain yang dikehendaki yaitu 1 cm. Nilai error terbesar terjadi pada saat pengukuran 41 cm dengan nilai error sebesar 1,20 cm.
Gambar 7. Grafik Lineritas Nilai Panjang
Gambar 8. Grafik Akurasi Nilai Panjang
Untuk nilai rata-rata kepresisian alat ukur panjang badan yang didapatkan yaitu sebesar 0,12 cm  yang  seharusnya  nilai  presisi  yang  baik  adalah  nol.  Nilai  presisi  yang  didapatkan  tidak begitu besar dengan kata lain masih berada pada batas kondisi yang wajar. Nilai error presisi paling besar terjadi pada saat nilai pengukuran 64,92 cm dengan nilai error presisi sebesar 0,53 cm seperti yang terlihat gambar grafik kepresisisan (Gambar 9).
y = 1.0121x - 1.2503 R² = 0.9999 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 N IL A I R EF ER EN SI ( cm) NILAI RATA-RATA (cm) LINEARITAS NILAI PANJANG 41, 1.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 0 20 40 60 80 100 120 N IL A I E R R O R ( cm) REFERENSI (cm)

## AKURASI NILAI PANJANG

## Gambar 9. Grafik Kepresisisan Nilai Panjang

## 3.3 Pengujian Ketiga
Dari pengujian ketiga didapat hasil pengujian massa tubuh dan panjang badan dari 10 buah objek yang dibuat dengan massa tubuh dan panjang standar balita dalam rentang usia 0 – 24 bulan. Hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar 10 dan Gambar 11.
Dari pengujian objek yang dilakukan sebanyak 5 kali kemudian dirata-ratakan, didapat hasil pengukuran massa tubuh yang terlihat pada Gambar 10 dimana nilai referensi dengan nilai pengukuran tidak begitu jauh. Terlihat masih ada error, dimana error terbesar yaitu 0,26 kg pada saat pengukuran objek ke-9 dan ke-10. Kondisi tersebut dipengaruhi posisi peletakan sensor pada box persegi panjang, dengan menempatkan pada posisi yang tepat mungkin akan mempengaruhi  kualitas  pengukuran.  Selain  itu,  perbaikan  dapat  dilakukan  dengan memperbaiki program dengan proses kalibrasi.
Gambar 10. Grafik Pengukuran Massa Tubuh Objek
64.92, 0.53 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 N IL A I E R R O R PR ES IS I ( cm) NILAI RATA-RATA PENGUKURAN (cm)

## KEPRESISIAN NILAI PANJANG
2.9 3.9 4.9 5.9 6.8 7.8 8.8 9.8 10.8 11.7 2.89 3.95 4.91 5.92 6.90 7.99 8.90 9.85 10.8 7 11.7 8 0.04 0.09 0.07
0.07 0.12 0.20 0.20 0.22 0.26 0.26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
N IL A I MA SS A ( KG ) OBJEK

## MASSA TUBUH OBJEK
Referensi (kg) Nilai Rata-Rata (kg)
Nilai Error (kg)

## Gambar 11. Grafik Pengukuran Panjang Badan Objek
Untuk  pengukuran  panjang  badan  yang  terlihat  pada  Gambar  11  dimana  terlihat  ada perbedaan tinggi garis referensi dengan hasil pengukuran. Adanya nilai error yang cukup besar yaitu sekitar 4,85 cm pada saat pengukuran objek ke-1, seharusnya nilai error adalah nol atau paling tidak 1 cm sesuai dengan spesfikasi ketelitian alat yang diinginkan. Hal itu disebabkan oleh beberapa faktor seperti transducer ultrasonik kurang maksimal pada saat digunakan di dalam  sebuah box  alat  ukur  panjang  badan.  Padahal  jika  dilihat  pada  banyak  penelitian sebelumnya [Sarah,  2014] telah  membuktikan  bahwa  alat  ukur  tinggi  badan  berbasis transducer ultrasonik sangat baik dan mampu mengukur sampai sejauh 200 cm.
Akan tetapi, hal tersebut memang terjadi apabila sensor digunakan pada kondisi di luar box (tanpa penghalang di samping kiri dan kanan transducer). Pada kondisi di dalam box, papan yang berada di samping kiri dan kanan mempengaruhi transducer sehingga tidak dapat bekerja dengan baik. Hal ini disebabkan karena sinyal yang dikirimkan tranducer akan memantul pada pinggiran box  sebelum  mencapai  objek  yang  dituju.  Melihat  kondisi  seperti  itu  maka  perlu dilakukan upaya untuk memperbaiki alat ukur dengan melepas papan pada box yang berada di pinggir agar dapat memperbaiki kinerja transducer ultrasonik. Akan tetapi, upaya tersebut sulit dilakukan karena melihat kontruksi box yang diperlukan yaitu jika papan yang berada di pinggir  dilepas  maka  dapat  mempengaruhi  tuas  geser  menjadi  tidak  dapat  berdiri  tegak. Padahal kedua papan tersebut berfungsi sebagai penopang tuas geser yang berbentuk datar guna mengurangi error pengukuran. Papan datar tersebut digunakan sebagai ketinggian objek yang dapat memantulkan gelombang ultrasonik dengan lebih baik. Hasil pengujian ini juga telah  sama  terbukti  dengan  penelitian  dari  Carullo  dan  Parvis  yang  meneliti  tentang pengukuran jarak yang digunakan pada kendaraan dalam keadaan bergerak, dimana hasilnya menunjukkan bahwa pengukuran jarak untuk benda yang datar menghasilkan ketelitian yang lebih baik [Carullo dan Parvis, 2001] . Dengan begitu upaya memperbaiki faktor penyebab error tidak bisa dilakukan dengan mengubah konstruksi alat.
Cara lain untuk mengatasi masalah tersebut adalah perlu dilakukan upaya perbaikan sistem pada  program  alat  ukur  panjang  badan.  Salah  satu  metoda  pengolahan  sinyalnya  adalah
50 55 58 61 64 69 73 78 83 87 54.8 5 59.6 4 62.1 7 65.36 68.6 4 72.9 2 77.6 2 82.6 3 87.4 3 90.7 6
4.85 4.64 4.17 4.36
4.64 3.92 4.62 4.63 4.43 3.76 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 N IL A I P A N JA N G ( CM) OBJEK

## PANJANG BADAN
Referensi (cm) Nilai Rata-Rata (cm)
Nilai Error (cm)
dengan menggunakan penggabungan teknik time of flight dan phase shift untuk mengolah sinyal ultrasonik yang ditransmisikan dan diterima oleh modul pengolah sinyal [Gueuning, F. dan rekan, 1996] . Dengan metoda ini telah terbukti pada penelitian tersebut bahwa dapat mengurangi error  selain  error  dari  kontruksi  box  yaitu  error  yang  ditimbulkan  dari  suhu  di sekeliling lingkungan pengukuran.

## 3.4 Pengujian Keempat
Dari  prosedur  percobaan  waktu  pengukuran  massa  tubuh  dan  panjang  badan  yang  telah dilakukan  untuk  mengetahui  tingkat  efisiensi  waktu  pengukuran  dengan  alat  yang  telah diimplementasikan. Hasil pengujian akan dibandingkan dengan data waktu pengukuran yang telah dilakukan di Posyandu dengan menggunakan alat ukur berat badan manual. Data hasil pengujian yang telah dilakukan sebanyak 3 kali ditunjukan pada Tabel 1.
Pada  Tabel  1  terlihat  hasil  pengujian  waktu  pengukuran  massa  tubuh  dan  panjang  badan dengan menggunakan 10 buah objek. Pengujian dilakukan dengan kondisi objek yang ideal artinya tidak adanya faktor psikologis dari balita. Untuk data waktu referensi didapat dari hasil pengukuran  berat  badan  balita  saja  tanpa  pengukuran  panjang  badan,  dikarenakan  untuk proses pengukuran panjang badan tidak dilakukan. Hasil pengujian menunjukan total rata-rata waktu pengukuran massa tubuh dan panjang badan sebesar 4,62 detik, sedangkan untuk total rata-rata waktu referensi sebesar 25,51 detik. Dari analisis kedua data tersebut menunjukkan hasil perbedaan waktu yang cukup jauh, artinya alat ukur massa tubuh dan panjang badan yang diimplementasikan memiliki waktu pengukuran yang lebih efisisen.
Tabel 1. Hasil Pengujian Waktu Pengukuran Massa Tubuh dan Panjang Badan
OBJEK REFERENSI (detik) PENGUKURAN WAKTU (detik) RATA-RATA WAKTU PENGUKURAN (detik) WAKTU 1 WAKTU 2 WAKTU 3 1 19,17 3,9 6,11 5,3 5,10 2 19,06 5,35 3,97 3,98 4,43 3 20,68 4,43 7,61 3,22 5,09 4 19,06 7,12 5,05 4,72 5,63 5 38,48 5,61 4,4 3,79 4,60 6 29,59 4,02 4,59 4,49 4,37 7 33,28 5,28 4,84 3,24 4,45 8 20,38 4,6 4,09 2,68 3,79 9 36,19 4,16 4,06 5,22 4,48 10 19,22 4,81 4,57 3,32 4,23 Total Rata- Rata Ref 25,51 Total Rata-Rata Ukur 4,62

## 3.5 Pengujian Kelima
Dari prosedur percobaan telah dilakukan untuk menampilkan hasil pengukuran massa tubuh pada KMS digital yang telah dibuat. Pengujian menggunakan sebuah 10 objek yang diibaratkan seorang balita dengan usia yang berbeda. Data hasil pengujian ditampilkan pada KMS digital yang  ditunjukan  pada  Gambar  12.  Pengujian  kelima  ini  merupakan  suatu  langkah  untuk menguji keseluruhan sistem baik dari pengukuran massa tubuh, panjang badan, komunikasi data, perekaman/penampilan data dan e                                                            valuasi status gizi balita (Tabel 2).
Gambar 12. Tampilan KMS Digital
Tabel 2. Hasil Pengukuran Massa Tubuh dan Status Gizi
OBJEK UMUR (bulan) PENGUKURAN BERAT BADAN (kg) STATUS GIZI 1 0 2,9 GIZI BAIK 2 1 4,0 GIZI BAIK 3 2 5,0 GIZI BAIK 4 3 5,9 GIZI BAIK 5 4 7,0 GIZI BAIK 6 7 7,9 GIZI BAIK 7 10 9,0 GIZI BAIK 8 14 10,0 GIZI BAIK 9 19 11,0 GIZI BAIK 10 23 12,0 GIZI BAIK

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  ini  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  alat  pengukur  massa  tubuh  dan panjang  badan  elektronik  terintegrasi untuk  evaluasi gizi balita menggunakan  sensor strain gauge  dan  transducer  ultrasonik  memiliki  tingkat  linearitas  yang  baik.  Dilihat  dari  hasil pengujian sebanyak tiga kali didapatkan nilai linieritas massa tubuh sebesar R² = 0,9998 dan
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 B ER A T B A D A N ( kg) USIA (BULAN)

## KARTU MENUJU SEHAT DIGITAL
-3 SD -2 SD -1 SD
MEDIAN 1 SD 2 SD 3 SD PENGUKURAN
nilai lineritas panjang badan sebesar R² = 0,9999. Untuk tingkat kepresisian diperoleh bahwa alat  ukur  massa  tubuh  dan  panjang  badan  ini  memiliki  nilai  kepresisian  yang  cukup  baik, dimana  nilai  kepresisian  yang  diperoleh  sebesar  0,15  kg  dan  0,12  cm.  Walaupun  tidak mencapai nilai nol tetapi angka tersebut masih tidak jauh dari nilai ketelitian alat.
Pada  tingkat  akurasi  alat  ukur  massa  tubuh  terlihat  masih  adanya  nilai-nilai error.  Dari pengujian  objek  yang  dilakukan  sebanyak  5  kali  kemudian  dirata-ratakan,  didapat  hasil pengukuran massa tubuh terlihat masih ada error dimana error terbesar yaitu 0,26 kg. Kondisi tersebut dipengaruhi posisi peletakan sensor pada box persegi panjang, dengan menempatkan pada  posisi  yang  tepat  mungkin  akan  mempengaruhi  kualitas  pengukuran.  Atau  dengan memperbaiki program dengan proses kalibrasi.
Pada tingkat akurasi alat ukur panjang badan diperoleh hasil yang kurang baik yaitu dilihat dari  nilai error  sebesar  4,85  cm.  Dimana  angka  tersebut  sangat  tinggi  jika  dibandingkan dengan spesifikasi akurasi sistem yang dirancang yaitu sebesar 1 cm. Seharusnya nilai error berada di bawah nilai ketelitian atau bahkan akan lebih baik bernilai nol. Hal ini disebabkan oleh adanya beberapa faktor terutama pada faktor transducer ultrasonik yang ternyata kurang maksimal apabila digunakan di dalam sebuah box alat ukur panjang badan. Untuk mengatasi masalah  tersebut  perlu dilakukan  upaya perbaikan  sistem  pada  program  alat  ukur panjang badan dan perbaikan pada sistem kontruksi tuas geser pada box alat.
Alat pengukur massa tubuh dan panjang badan elektronik terintegrasi untuk evaluasi gizi balita menggunakan sensor strain gauge dan transducer ultrasonik memiliki tingkat efisiensi waktu pengukuran yang sangat baik dengan rata-rata waktu pengukuran sebesar 4,65 detik. Untuk hasil pengukuran juga sudah dapat ditampilkan pada KMS digital dan juga dilengkapi penilaian status gizi balita.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Kepala dan Staff Laboratorium Elektronika Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional yang  telah  memberikan  tempat  dan  juga  alat  pendukung,  sehingga  penelitian  ini  dapat terlaksana dengan baik.

## DAFTAR RUJUKAN
Anindya, S.F. dan Rachmat, H.H. (2015). Implementasi Sistem Bel Rumah Otomatis berbasis Sensor Ultrasonik. ELKOMIKA, 3(1), 64-74.
Carullo,  A.  dan  Pervis,  M.  (2001). An  Ultrasonic  Sensor  for  Distance  Measurement  in Automotive Applications. IEEE SENSORS JOURNAL, 1(2).
Departemen  Kesehatan.  (2013). Gizi  Seimbang  Atasi  Masalah  Gizi  Ganda.  Kementrian Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Dipetik 2 Maret 2016 dari http://www.depkes.go.id/article/view/2239/gizi-seimbang-atasi-masalah-gizi- ganda.html#sthash.oYY78gId.dpuf
Departemen Kesehatan. (2011). Standar Antropometri Penilaian Status Gizi Anak. Kementrian Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta.
Dini, W, Sarah. (2014). Pengukur Tinggi Badan Digital Menggunakan Sensor Ultrasonik HC- SR04 Berbasis Arduino Uno. Jakarta.
Fajri,  Nurul.  (2014). Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Alat  Ukur  Tinggi  Dan  Massa  tubuh  Bayi Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Dengan Sensor Fototransistor. Jurnal Fisika Unand, 3(3).
Gueuning, F., Varlan, M., Eug è ne, C., Dupuis, P. (1996). Accurate Distance Measurement by an Autonomous Ultrasonic System Combining Time-of-Flight and Phase-Shift Methods . lEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. Brussels, Belgium.
Kusumah, Hendra, Dkk. (2015). Sistem Pengukur Tinggi Dan Massa tubuh Untuk Posyandu Menggunakan Mikrokontroler Atmega8535. 9(2).
N,  Siedle  &  Wende,  Alex.  2016. HX711  Load  Cell  Version  11.  Dipetik  22  Maret  2016  dari https://www.sparkfun.com/products/retired/13230