OTOMATISASI PENENTUAN HARGA BEDASARKAN BERAT DAN VOLUME BARANG PADA JASA PENGIRIMAN (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - OTOMATISASI PENENTUAN HARGA BEDASARKAN BERAT DAN VOLUME BARANG PADA JASA PENGIRIMAN (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

OTOMATISASI PENENTUAN HARGA BEDASARKAN BERAT DAN

  

VOLUME BARANG PADA JASA PENGIRIMAN

(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

  

Oleh :

RENALDY RAHARDIAN MULYA

NIM. 081310213019

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

  2016

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

LEMBAR PERSETUJUAN PROPOSAL TUGAS AKHIR

OTOMATISASI PENENTUAN HARGA BERDASARKAN BERAT DAN

  

VOLUME BARANG PADA JASA PENGIRIMAN

(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya

  

Bidang Otomasi Sistem Instrumentasi

Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi

Universitas Airlangga

OLEH :

  

RENALDY RAHARDIAN MULYA

081310213019

Disetujui Oleh,

Pembimbing,

  Winarno, S.Si., M.T. NIP. 198109122015041001 Konsultan, Deny Arifianto, S.Si NIK. 139111263

  LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL TUGAS AKHIR Judul : Otomatisasi Penentuan Harga Bedasarkan Berat dan Volume Pada Jasa Pengiriman. Penyusun : Renaldy Rahardian Mulya NIM : 081310213019 Pembimbing : Winarno, S.Si., M.T. Konsultan : Deny Arifianto, S.Si Dosen Pembimbing, Dosen Konsultan, Winarno, S.Si., M.T. Deny Arifianto, S.Si NIP. 198109122015041001 NIK. 139111263 Mengetahui, Koordinator Program Studi Ketua Departemen Teknik D3 Otomatisasi Sistem Instrumentasi Winarno, S.Si., M.T. Ir. Dyah Herawatie, M.Si. NIP. 198109122015041001 NIP. 196711111993032002 TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia serta hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Sistem Otomatis Penentuan Harga Berdasarkan Berat dan Volume Barang Pada Jasa Pengiriman ” dengan baik. Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW yang telah menunjukan jalan yang terang.

  Tugas akhir ini,dapat selesai dengan baik berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yang terhormat:

  1. Bapak Winarno,S.Si., M.T. , selaku Ketua Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi.

  2. Bapak Winarno,S.Si., M.T. ,selaku Dosen Pembimbing yang memberikan bimibingan, memberikan ilmu, memberikan masukan dan mendukung dalam pembuatan tugas akhir ini.

  3. Bapak Deny Arifianto, S.Si, selaku Dosen Konsultan yang selalu tidak ada henti-hentinya memberikan segala ilmu, memberikan segala pengetahuan, memberikan bimbingan dan memberikan masukan dalam pembuatan tugas akhir ini. Semoga kebaikan menjadi konsultan dibalas oleh Tuhan.

  4. Kedua Orang Tua yang selalu memberikan doa, memberikan semangat dan dukungannya hingga penulis mampu menyelesaikan proposal tugas akhir ini.

  5. Semua Dosen D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang selalu mengajarkan mata kuliah dengan baik.

  6. Kakak dan adik yang selalu mendoakan dan memberikan masukan.

  7. Rekan TA Nur Dewi Ratna Swari, terimakasih atas semangatnya dan kerjasamanya. Matati~

  8. Kepada keluarga ASTRAI yang telah banyak memberikan bantuan dan banyak memberikan masukan kepada penulis. Terimakasih atas dukungannya dan kenangan selama ini. Semoga semua sukses selalu.

  9. Zuu, Ilham, Alby, Acil, Sueb, Hendrik, Adreng, Dimas, Pres, Bagir ASTRAI 2015-2016, terimakasih atas bantuan dan masukan yang kalian berikan serta dosa yang kalian berikan, begitu juga kenangan yang selalu dikenang.

  Semoga sukses untuk semuanya. Matati~

  10. Teman-teman D3 OSI angkatan 2013, yang sangat membantu dalam 3 tahun terakhir. Matati~

  11. Terima kasih Pak Takur Family (Pak Takur,Mak War,Ria,Vivi,Mbak Rus,dll).

  Akhirnya penulis menyadari bahwa penulisan laporan akhir ini jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, penulis berharap kepada semua pihak atas segala kritik dan saran yang dapat membangun demi kesempurnaan penulisan laporan ini di masa mendatang.

  Surabaya, 19 Juli 2016 Penulis

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  

Renaldy Rahardian M, 2016, Sistem Otomatis Penentuan Harga Berdasarkan

Berat dan Volume Barang Pada Jasa Pengiriman (Bagian I) . Tugas Akhir ini di

  bawah bimbingan Winarno, S.Si., M.T. dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

  

ABSTRAK

  Sistem kerja dengan cara pengoperasian secara otomatis mulai banyak digunakan. Pada bidang industri, pengoperasian secara otomatis sangatlah berguna untuk menyelesaikan serta mempermudah pekerjaan. Tapi tidak hanya pada bidang industri, pada bidang jasa atau jasa pelayanan juga memerlukan pengoperasian yang otomatis juga dan itu sangat bermanfaat. Dengan menggunakan sistem yang otomatis, bidang jasa atau jasa pelayanan dapat meningkatkan kerja yang efektif sesuai dengan apa yang diharapkan masyarakat.

  Berdasarkan hal tersebut, pada tugas akhir ini merancang sebuah sistem otomatis yang dapat memudahkan dalam pengukuran dimensi dan berat benda pada jasa pengiriman dan menghasilkan data yang akurat. Rancang bangun alat ini menggunakan sensor SRF-05 sebagai pengukur dimensi benda, straingauge sebagai pengukur massa benda, Arduino UNO sebagai kontroller, dan LCD sebagai tampilan. Apabila telah didapat data dari panjang, lebar, tinggi dan berat barang maka data tersebut akan dikirimkan ke Labview yang berfungsi sebagai interface yang kemudian akan ditampilkan harganya.

  Dalam melakukan percobaan pengukuran serta penimbangan sebanyak 8 kali, pengujian keseluruhan sistem mengalami simpangan rata-rata ±0.2 untuk pengujian perbandingan berat terukur dan berat asli dan ±0.18 untuk pengujian perbandingan volume terukur dan volume asli. Dalam hal ini sistem memiliki nilai simpangan yang kecil sehingga keseluruhan sistem dapat bekerja dengan baik.

  Kata Kunci : Mikrokontroller, SRF05, Straingauge, HX711,Labview.

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv ABSTRAK ............................................................................................................. vi DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii

  BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

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

  1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 3

  1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

  1.4 Tujuan ....................................................................................................... 3

  1.5 Manfaat Tugas Akhir ................................................................................ 4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

  2.1 Jasa Pengiriman ........................................................................................ 5

  2.2 Arduino Uno ............................................................................................. 7

  2.3 Sensor SRF-05 .......................................................................................... 9

  2.4 Sensor Strain Gauge ............................................................................... 10

  2.5 HX711 .................................................................................................... 13

  2.6 LCD 16x2 ............................................................................................... 14

  2.7 Mekanisme Kerja Alat ............................................................................ 15

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  1. Pengujian Sensor Straingauge ........................................................ 24

  4.2 Pengalamatan Sistem Minimum ............................................................. 35

  4.1.2 Tahap Pembuatan Hardware ........................................................... 34

  4.1.1 Tahap Pembuatan Mekanik ............................................................. 32

  4.1 Hasil dan Rancang Bangun Alat............................................................. 32

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 32

  3.3.5 Analisis Data ................................................................................... 31

  5. Pengujian Keberhasilan Sistem ....................................................... 30

  4. Pengujian Daya Listrik .................................................................... 29

  3. Pengujian Lama Waktu Menentukan Berat Barang Berdasarkan Berat Dan Volume...................................................... 28

  2. Pengujian Sensor SRF-05 ............................................................... 26

  3.3.4 Tahap Pengujian Alat ...................................................................... 24

  BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 16

  2. Tahap Perancangan Hardware......................................................... 22

  1. Tahap Perancangan Mekanik .......................................................... 19

  3.3.3 Tahap Perwujudan Alat ................................................................... 18

  3.3.2 Tahap Perancangan Alat ................................................................. 18

  3.3.1 Tahap Persiapan Alat ...................................................................... 18

  3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................. 17

  3.2.2 Bahan............................................................................................... 16

  3.2.1 Alat .................................................................................................. 16

  3.2 Alat dan Bahan ....................................................................................... 16

  3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian ............................................ 16

  4.3 Pengujian Sensor SRF-05 ....................................................................... 36

  

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  4.4 Pengujian Sensor Straingauge ................................................................ 38

  4.5 Pengujian Lama Waktu Menetukan Berat dan Volume Pada Barang .... 39

  4.6 Pengujian Daya Listrik ........................................................................... 39

  4.7 Pengujian Keberhasilan Sistem .............................................................. 40

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 41

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 41

  5.2 Saran ....................................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 42 LAMPIRAN. ........................................................................................................ .43

  DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Hubungan Berat Sensor Straingauge dengan

  Berat Kalibrator ..................................................................................... 25

Tabel 3.2 Data Tabel Hubungan Antara Jarak Terhadap Nilai Pulse

  SRF-05 (Panjang) .................................................................................. 26

Tabel 3.3 Data Tabel Hubungan Antara Jarak Terhadap Nilai Pulse

  SRF-05 (Lebar) ..................................................................................... 27

Tabel 3.4 Data Tabel Hubungan Antara Jarak Terhadap Nilai Pulse

  SRF-05 (Tinggi) .................................................................................... 28

Tabel 3.5 Tabel Lama Waktu Mengukur dan Menimbang Barang ...................... 29Tabel 3.6 Tabel Perhitungan Daya Sistem ............................................................ 29Tabel 3.7 Tabel Keberhasilan Sistem.................................................................... 30Tabel 4.1 Tabel Pengalamatan Port Arduino ........................................................ 35 TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Box Barang .......................................................................................... 6Gambar 2.2 Skematik Arduino UNO ...................................................................... 9Gambar 2.3 Timing Diagram Sensor SRF-05 ....................................................... 10Gambar 2.4 Sensor Straingauge ........................................................................... 11Gambar 2.5 Rangkaian Straingauge ..................................................................... 13Gambar 2.6 Konfigurasi Pin LCD 16x2 ............................................................... 15Gambar 3.1 Diagram Prosedure Kerja .................................................................. 17Gambar 3.2 Desain Alat Tampak Atas ................................................................. 20Gambar 3.3 Desain Alat Tampak Depan .............................................................. 21Gambar 3.4 Desain Alat Tampak Samping........................................................... 21Gambar 3.5 Desain Alat ........................................................................................ 22Gambar 3.6 Diagram Blok Alat ............................................................................ 23Gambar 3.7 Diagram Sistem Kontrol Alat ............................................................ 23Gambar 4.1 Hasil Rancangan Sistem .................................................................... 32Gambar 4.2 Kerangka Alat ................................................................................... 33Gambar 4.3 Komponen Hardware ........................................................................ 34Gambar 4.4 Grafik Fungsi Jarak Terhadap Waktu Tempuh SRF-05

  (Panjang) ........................................................................................... 36

Gambar 4.5 Grafik Fungsi Jarak Terhadap Waktu Tempuh SRF-05

  (Lebar) ............................................................................................... 37

Gambar 4.6 Grafik Fungsi Jarak Terhadap Waktu Tempuh SRF-05

  (Tinggi) ............................................................................................. 37

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

  DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1 Gambar Sistem Alat........................................................................... 43 Lampiran 2 Data Sheet HX711 ............................................................................ 45 Lampiran 3 Data Sheet SRF-05 ............................................................................ 54

TUGAS AKHIR SISTEM OTOMATIS PENENTUAN... RENALDY R.M.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Jasa pengiriman dapat mengirimkan segala jenis barang, mulai dari barang yang berat sampai, ringan, dan juga barang dalam ukuran besar sampai kecil. Hal ini sangat bermanfaat bagi seluruh masyarakat untuk mengirimkan barang. Barang yang dikirimkan memiliki berat yang berbeda-beda. Berat barang dibagi menjadi 2 jenis yaitu berat aktual dan berat volume. Berat aktual yang merupakan berat asli dari barang tersebut. Sedangkan berat volume merupakan berat yang memiliki ukuran volume yang lebih besar dari nilai berat aslinya. Makin besar dan berat barang yang akan dikirim, juga dapat menentukan harga pengiriman barang tersebut. Harga barang dengan berat volume biasanya digunakan ketika barang memiliki nilai volume yang lebih besar dari berat aktual. Jika diterapkan penentuan harga berdasarkan berat aktual, maka pihak jasa pengiriman akan merasa dirugikan. Sebab dengan ukuran paket yang besar akan memakan tempat cukup banyak dan resikonya lebih besar. Dalam kasus ini, pihak jasa pengiriman akan menerapkan tarif berdasarkan volume.

  Pada saat ini, untuk mengetahui volume barang dan berat asli barang harus menggunakan cara manual yaitu manusia menggunakan timbangan analog untuk mendapatkan berat asli barang dan penggaris agar dapat memperoleh nilai panjang, lebar, tinggi dari barang tersebut. Data dan perhitungan berat volume yang diberikan pada database jasa pengiriman saat ini juga dilakukan secara manual dan masih menggunakan kalkulator untuk mendapatkan hasil berat volume tersebut. Selain itu, harus membutuhkan waktu yang lama bila harus menghitung dan membandingkan secara manual antara berat volume dan berat aktual agar dapat ditentukan harga tiap kotanya. Dengan menggunakan cara manual tersebut, banyak operator yang membandingkan pengukuran dari barang tersebut menggunakan felling mereka untuk mengambil berat pada barang. Hal ini dapat menimbulkan kesalahan yang diakibatkan karena kurang telitinya operator. Hal ini tidak dapat dibiarkan begitu saja karena dapat menimbulkan kerugian baik besar maupun kecil.

  Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya akan dibuat inovasi dalam proses penentuan harga yaitu pembuatan sistem “Otomatisasi Penentuan Harga Berdasarkan Berat Dan Volume Pada Jasa Pengiriman”. Pada sistem ini dapat menggunakan sensor strain gauge dan sensor ultrasonik untuk mengetahui berat dan volume pada barang. Selain itu, sistem ini menjadikan pekerjaan menjadi lebih mudah untuk usaha jasa pengiriman. Dengan hanya meletakkan barang pada sistem ini maka, nilai berat, panjang, lebar, tinggi, dan perhitungan volume akan secara otomatis didapat untuk mengetahui apakah barang termasuk jenis berat aktual atau jenis berat volume tanpa harus membuang waktu. Setelah itu, proses penentuan harga berat barang pada tiap kota akan segera didapatkan untuk di tampilkan pada LCD.

  1.2 Rumusan Masalah

  Untuk mempermudah mewujudkan sistem yang sesuai dengan tujuan

  :

  penelitian, disusun rumusan masalah yang mencakup

  1. Bagaimana metode untuk mengukur berat dan volume barang pada proses penentuan harga pada tugas akhir ini?

  2. Bagaimana kinerja alat yang dirancang dalam tugas akhir ini ?

  1.3 Batasan Masalah

  Agar masalah tidak meluas dan menyimpang dari tujuan maka perlu dilakukan pendekatan terhadap yaitu :

  1. Sistem yang dibuat berdimensi 60cmx60cmx60cm

  2. Otomatisasi penentuan harga pada barang ini hanya digunakan pada barang dengan bentuk box yang memiliki dimensi dan berat maksimal sebesar 50cmx50cmx50cm dan 10 kg.

  1.4 Tujuan

  Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan tugas akhir ini adalah:

  1. Mengetahui metode untuk mengukur berat dan volume barang pada proses penentuan harga.

2. Mengetahui kinerja alat untuk proses penentuan harga pada barang.

1.5 Manfaat

  Manfaat tugas akhir ini adalah untuk memudahkan operator pengiriman jasa agar dapat menentukan barang dengan jenis berat aktual dan volume dalam proses penentuan harga.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jasa Pengiriman

  Secara umum pelayanan jasa pengiriman barang adalah segala upaya yang diselenggarakan atau dilaksanakan secara sendiri atau secara bersama-sama dalam suatu organisasi untuk memberikan pelayanan secara efektif dan efisien berupa pengiriman barang, baik antarkota, antarpulau dan antarnegara. Jenis barang yang dapat dikirimkan dapat berupa dokumen, uang dan barang- barang yang yang memiliki berat yang besar. Sebagian besar bisnis online menggunakan jasa pengiriman sebagai sarana transportasi yang dapat digunakan sebagai mengantar barang pesanan.

  Keamanan dalam menjaga barang yang akan dikirimkan agar sampai ke tempat tujuan juga sangat dijaga oleh pelaku bisnis pengiriman jasa ini agar konsumen dapat selalu percaya jika ingin mengirimkan suatu barang yang dinilai sangat penting dan berharga. Keamanan ini, berpengaruh pada jumlah biaya pengiriman yang akan konsumen bayar.

  Penetapan biaya kirim jasa pengiriman di bagi menjadi 2 jenis berat pada setiap barang. Jenis yang pertama adalah penentapan ongkos kirim progresif.

  Ongkos kirim ini dihitung berdasarkan berat aktual pada barang. Semakin berat barang, ongkos kirim juga semakin besar bedasarkan setiap kotanya. Jenis yang kedua adalah ongkos kirim volumetrik. Ongkos kirim ini bedasarkan berat volume pada barang yang biasanya memiliki ukuran yang lebih besar dan barangnya lebih ringan. Dalam hal ini jika diterapkan ongkos kirim berdasarkan berat asli, maka pihak jasa pengiriman akan merasa dirugikan. Sebab, dengan ukuran barang yang besar akan memakan tempat cukup banyak dan juga memiliki risiko yang lebih besar. Dalam kasus ini, pihak jasa pengiriman dapat menerapkan tarif berdasarkan volume pada barang dengan menggunakan rumus :

  p x l x t

  Mv = .........................................(2.1)

  k

  Keterangan : Mv = Berat Volume (Kg) p = Panjang box (cm)

  l

  = Lebar box (cm) t = Tinggi box (cm)

  3

  k = Konstanta IATA (6000 cm /kg)

Gambar 2.1 Box barang

  Dengan menggunakan perhitungan tarif volumetrik, maka perbandingan harga dan besar barang akan berimbang. Perhitungan volumetrik ini menggunakan

  3

  pembagi 6000cm /kg yang merupakan konstanta yang ditetapkan oleh (IATA). Konstanta ini juga digunakan

  International Air Transport Association

  untuk cargo penerbangan udara di Indonesia. Penerbangan udara ini, banyak digunakan sebagai transportasi pengiriman barang pada jasa pengiriman di Indonesia.

  Untuk menentukan apakah suatu barang akan dikenakan tarif berdasar berat asli atau tarif volumetrik adalah dilihat mana yang lebih besar ongkos kirimnya. Jika sebuah barang berat asli atau aktualnya hanya 2 kg, sedangkan perhitungan volumetriknya 4 kg, maka berat yang digunakan adalah berat yang lebih besar untuk proses penentuan harga.

2.2 Arduino Uno

  Arduino adalah papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR.

  Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses, dan output sebuah rangkaian elektonik.

  Arduino dikembangkan oleh sebuah tim yang beranggotakan orang-orang dari berbagai belahan dunia. Anggota inti dari tim ini adalah Massimo Banzi Milano, Italia, David Cuartielles Malmoe, Swedia, Tom Igoe, USA, Gianluca Martino Torino, Italia dan David A. Mellis, USA.

  Kelebihan Arduino, antara lain: Tidak perlu perangkat chip programmer karena di dalamnya sudah ada

bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer.

  Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya.

  Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet, dan lain-lain.

  Pada Tugas Akhir ini kami menggunakan Arduino UNO untuk sebagai kontroler. Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega 328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. Pada sistem ini, Arduino UNO digunakan sebagai pusat kontrol dalam mengukur panjang dan volume pada suatu barang. Pengontrolan oleh Arduino UNO ini terdiri atas pengontrolan pada sensor SRF-05, sensor strain gauge dan LCD.

  Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara

  

default , 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt,

  dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari range-nya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analog Reference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial yaitu TWI (pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL) untuk mendukung komunikasi TWI dengan menggunakan wire library.

Gambar 2.2 Skematik Arduino Uno ( Sumber: http ://www.electroschematics.

  com/10955/build-arduino-bootload-atmega microcontroller-part-1/)

2.3 Sensor SRF-05

  Sensor merupakan sensor pengukur jarak yang menggunakan gelombang ultrasonik. Dimana prinsip kerja sensor ini adalah pemancar (transmitter) mengirimkan gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari obyek. Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan obyek, sehingga didapat jarak sensor dengan obyek. Berikut adalah persamaan jarak pada sensor SRF-05 :

  Jarak = Kecepatan_suara × waktu_pantul/2 ………………… (2.2)

  Sensor SRF-05 ini bekerja pada tegangan DC 5 volt, memiliki beban arus

  sebesar 30 mA

• – 50 mA, menghasilkan gelombang dengan frekuensi 40 KHz,

  memiliki jangkauan jarak dengan minimal jarak 3cm dan maksimal sebesar 400

  cm dan membutuhkan trigger input minimal sebesar 10 uS. Dalam sensor SRF-05

  ini, dapat menggunakan dua pilihan mode yaitu input trigger dan output echo

  terpasang pada pin yang berbeda atau input trigger dan output echo terpasang

  dalam satu pin yang sama. Berikut adalah timing diagram SRF-05 pada mode 1

  dan 2 :

Gambar 2.3 Timing Diagram Sensor SRF-05 (Sumber: https://www.robot- electronics.co.uk/htm/srf05tech.htm)

2.4 Sensor Strain Gauge

  Strain Gauge merupakan komponen elektronika yang dipakai untuk

  mengukur tekanan (deformasi atau strain). Alat ini berbentuk foil logam atau kawat logam yang bersifat insulatif (isolasi) yang ditempel pada benda yang akan diukur tekanannya, dan tekanan berasal dari pembebanan. Dalam sistem ini

  

strain gauge digunakan untuk mengukur massa barang hingga. Prinsipnya adalah jika tekanan pada benda berubah, maka foil atau kawat akan terdeformasi, dan tahanan listrik alat ini akan berubah. Perubahan tahanan listrik ini akan dimasukkan kedalam rangkaian jembatan wheatstone yang kemudian akan diketahui berapa besar tahanan pada strain gauge. Tegangan keluaran dari jembatan wheatstone merupakan sebuah ukuran regangan yang terjadi akibat tekanan dari setiap elemen pengindera strain gauge. Tekanan itu kemudian dihubungkan dengan regangan sesuai dengan Hukum Hook yang berbunyi :

  

Modulus elastis adalah rasio tekanan dan regangan. Dengan demikian jika

modulus elastis adalah sebuah permukaan benda dan regangan telah diketahui,

  maka tekanan bisa ditentukan. Hukum Hook dituliskan sebagai : ………....……………………….(2.3)

  = dimana e = regangan,

  ΔL/L (tanpa satuan)

  

2

  )

  σ = tegangan geser (kg/cm

  2 E = modulus Young (kg/cm )

Gambar 2.4 Sensor Strain Gauge

  (Joyosono,Heryanto,dkk,2011) Bentuk penampang dari sensor strain gauge dapat dilihat pada Gambar 2.8.

  Apabila dua gage atau lebih digunakan, maka tekanan pada pelacakan arah setiap

  

gage bisa ditentukan dengan menggunakan perhitungan. Namun demikian persamaannya memiliki tingkat kompleksitas yang berbeda tergantung pada kombinasi dan orientasi gage tersebut.

  Kepekaan sebuah strain gauge disebut dengan faktor gage dan perbandingan antara unit resistansi dengan perubahan unit panjang. Dari persamaan 1 dimana dapat diketahui regangan dari straingauge yakni

  ΔL/L sehingga dapat diketahui perubahan tahanan sesuai perumusan faktor gage sebagai berikut :

  ⁄ ............................................(2.4) = ∆

  Dimana : K = Faktor gage (tanpa satuan) = Perubahan panjang bahan (m)

  ∆L

  L = Panjang bahan (m)

   Rg = Tahanan ,

ΔR/R (ohm)

  Dengan diketahuinya nilai

  ΔR/R dapat diketahui nilai dari Rs yakni dari

  persamaan berikut : = ...................................................(2.5) = + ..................................................(2.6)

  Dimana : = Tahanan, ΔR/R (ohm)

  = Tahanan straingauge (ohm) = Perubahan tahanan gage (m)

  R = Tahanan gage (ohm)

Gambar 2.5 Rangkaian Strain Gauge

  (Joyosono,Heryanto,dkk,2011)

  Jadi perubahan tahanan pada straingauge dapat diketahui nilainya, dan dapat dihitung perubahan tahanan straingauge terhadap tegangan keluaran dari

  straingauge sesuai dengan perumusan dibawah ini :

  3

  ...........................(2.7)

  = − 3+ 1 + 2

  = Tegangan keluaran (volt) Dimana : Vo

  Vi = Tegangan Input (volt) R1,2,3,s = Tahanan setiap resistor (ohm)

2.5 HX711

  HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja

mengonversi perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan

mengonversinya ke dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. HX711

  presisi 24-bit analog-to-digital converter (ADC) yang didesain untuk sensor timbangan digital (weight scales). Dikarenakan perubahan resistansi pada

  

straingauge yakni dalam rentang µV, sehingga digunakan HX711 yang mempunyai ADC 24 bit.

   Load cell mengirimkan hasil timbang yang berbentuk sinyal analog maka

  diubah menjadi bentuk sinyal digital, DOUT dan PD_SCK mendapat input dari load cell dimana weight sensor module akan diubah dari sinyal analog menjadi sinyal analog dengan bentuk pulsa. Pengambilan data dari HX711 dengan komunikasi 2 data yakni data dan clock. Saat data atau DOUT dalam keadaan

  

high maka tidak terjadi pengambilan data, saat DOUT low maka terjadi

  pengambilan data ke mikrokontroler sebagai data digital berat tang telah dikonversi.

2.6 LCD 16x2

  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 dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

  Material LCD (Liquid Cristal Display) adalah lapisan dari campuran organik 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 organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen.

  Lapisan sandwich memiliki polarisasi cahaya vertikal depan dan polarisasi cahaya horizontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karaktek data yang ingin ditampilkan. Konfigurasi pin LCD 16x2 dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut:

Gambar 2.6 Konfigurasi pin LCD 16x2

  

(www.alldatasheet.com)

2.7 Mekanisme Kerja Alat

  Alat yang kami rancang dapat digunakan untuk mengukur berat aktual yang menggunakan sensor strain gauge dan volume barang yang dapat menggunakan sensor SRF-05. Keluaran dari sensor-sensor tersebut akan dibaca oleh Arduino UNO yang digunakan sebagai masukan agar proses untuk menentukan nilai yang terbesar dari berat aktual dan berat volume dapat diketahui. Setelah nilai yang terbesar dari kedua berat tersebut didapatkan maka hasilnya akan dikirimkan pada labview sebagai data serial. Data serial yang diterima oleh labview berupa hasil perbandingan antara berat aktual dan berat volume pada barang. Berat tersebut diterima dan dikalikan pada harga tiap kota yang akan ditujukan untuk proses penentuan harga. Setelah itu, harga pada barang dapat ditampilkan pada LCD.

BAB III METODE PENELITIAN

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

  Pembuatan alat ini dilakukan di Laboratorium Robotika Medis Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, selama kurang lebih 4 bulan, dimulai pada bulan April sampai Juli 2016.

  3.2 Alat dan Bahan

  Alat dan Bahan pada tugas akhir yang digunakan agar penelitian dapat berjalan secara lancar adalah sebagai berikut:

  3.2.1 Alat

  Alat yang dibutuhkan untuk membuat sistem ini yaitu menggunakan multimeter untuk menguji komponen dan jalur PCB, catu daya utuk memberikan supply tegangan pada alat, downloader IDE Arduino digunakan untuk mengunggah program ke minimum sistem Arduino UNO dan solder untuk menyolder komponen ke PCB.

  3.2.2 Bahan

  Bahan yang dibutuhkan untuk membuat alat ini adalah minimum sistem Arduino UNO digunakan sebagai kontroler pada sistem, Arduino UNO sebagai program untuk ke mikrokontroler, labview digunakan sebagai proses interface pada laptop atau PC untuk mengisikan data user dan penampilan harga, sensor strain gauge untuk mengukur berat pada barang, sensor SRF-05 digunakan untuk mengukur panjang, tinggi, lebar pada barang, LCD digunakan untuk keluaran tampilan berat dan volume pada barang, box barang untuk simulasi barang yang akan digunakan adalah kardus. Sedangkan kayu, besi, acrylic dan alumunium akan digunakan untuk kerangka pada alat.

3.3 Prosedur Penelitian

  Prosedur yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan sistem terdiri dari beberapa tahapan yaitu tahap perancangan alat, tahap perwujudan alat, tahap pengujian sistem, dan analisis data.

  Dari masing-masing tahapan yang akan dilakukan harus saling berkesinambungan antar tahapannya, oleh sebab itu tahapan yang dilakukan harus sesuai dengan yang diharapkan sebelum dilanjutkan ke tahap berikutnya. Berikut gambar tahapan prosedur kerja :

Gambar 3.1 Diagram Prosedur Kerja

  3.3.1 Tahap Persiapan Alat

  Tahap persiapan merupakan langkah awal penulis dalam melakukan sebuah penelitian, penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai acuan pada buku, jurnal, artikel maupun tugas akhir dengan narasumber yang jelas dan terpercaya sehingga melengkapi literatur penelitian ini. Penulis juga menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk mempersiapkan dalam membuat penelitian.

  3.3.2 Tahap Perancangan Alat

  Tahap perancangan alat meliputi perancangan mekanik dan perancangan hardware. Perancangan mekanik terdiri dari sebuah kotak dengan 3 sensor SRF-05 dan 1 sensor strain gauge. Cara kerja dari sensor- sensor tersebut yaitu mengukur panjang, lebar, dan tinggi untuk sensor SRF-05, sedangkan sensor strain gauge mengukur massa benda yang tegangannya dikonversikan oleh modul HX711 menjadi keluaran digital berupa bentuk gram. Sensor-sensor tersebut akan dibaca serta diproses oleh arduino dan ditampilkan pada LCD, berapakah besar dimensi dan berat pada barang tersebut. Labview pada pc/laptop menerima data serial untuk proses penentuan harga.

  3.3.3 Tahap Perwujudan Alat

  Tahap perwujudan alat ini meliputi prealisasian dari perancangan alat dan dibagi menjadi dua tahap yakni tahap perwujudan meliputi tahap perancangan mekanik dan hardware dari pembuatan alat yang telah

• – dibuat, dilanjutkan dengan perancangan dan perakitan komponen komponen elektronika yang akan membentuk suatu kesatuan sistem alat, meliputi pembuatan rangkaian minimum Arduino UNO, sensor SRF-05, sensor straingauge, rangkaian LCD. Dalam hal ini pemilihan komponen dapat mempengaruhi kinerja dari alat dan juga kualitas sistem yang akan dibuat. Sedangkan tahap pembuatan software meliputi tahap pembuatan program untuk menjalankan sistem dari alat yang dibuat. Berikut penjabaran dari masing-masing tahapan: 1.

   Tahap Perancangan Mekanik

  Tahap pembuatan mekanik terdiri atas pembuatan rangka ruang untuk penentuan jenis berat pada barang yang terbuat dari acrylic.

  Terdapat besi dan aluminium untuk penyangga dari kerangka. Sensor

  straingauge diletakkan pada bagian tengah kerangka. Mekanisme pembaca

  volume menggunakan 3 buah sensor SRF-05 yang diletakkan pada bagian depan untuk membaca panjang box, samping kiri untuk membaca lebar

  box, dan pada bagian atas untuk membaca tinggi box. Mekanisme

  penimbang untuk dapat mengetahui berat barang yang berada pada bawah tumpuan kerangka acrylic untuk lengan penimbang dan tempat

  straingauge. Desain mekanik alat penentuan jenis berat ini dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 3.2 Desain alat tampak atasGambar 3.3 Desain alat tampak depanGambar 3.4 Desain alat tampak samping

  Sensor

  Straingauge

  Sensor SRF-05

  Sensor SRF-05

  Sensor SRF-05

  Per

  Kotak

  Hardware

  LCD Aluminium

Gambar 3.5 Desain alat 2.

   Tahap Perancangan Hardware

  Tahap pembuatan hardware terdiri atas pembuatan beberapa rangkaian elektronik yang dapat menjalankan sistem penentuan jenis berat secara otomatis. Adapun rancangan hardware dari sistem yang akan dibuat adalah meliputi Arduino UNO, sensor SRF-05, LCD, dan straingauge.

  Cara kerja dari alat ini adalah dimulai dari penempatan box pada tempat yang telah ditentukan, yang mana selanjutnya pembacaan volume (panjang, lebar, tinggi) pada box didapatkan dengan adanya 3 buah sensor SRF-05. Selanjutnya Arduino UNO membaca massa pada box dengan menggunakan sensor massa straingauge, tegangan keluaran dari

  straingauge akan dikonversi oleh modul HX711 menjadi keluaran digital yang akan dibaca oleh Arduino UNO. LCD berguna sebagai tampilan hasil keluaran sensor straingauge dan SRF-05. Apabila nilai pembacaan sensor

  straingauge dan SRF-05 telah didapat, Arduino UNO akan mengirimkan

  data serial pada PC untuk proses penentuan harga. Diagram blok sistem otomasi penentuan harga ini dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut:

Gambar 3.6 Diagram Blok AlatGambar 3.7 Diagram Sistem Kontrol Alat Dalam diagram sistem kontrol alat, input dari sistem ini berupa barang yang akan diukur. Selanjutnya aktuator yang bekerja yaitu sensor SRF-05 dan straingauge yang akan menghitung nilai dari barang tersebut, yang akan diberikan ke mikrokontroler yang sebagai kontroller. Kemudian prosesnya berupa konversi menjadi berat, volume, dan harga untuk ditampilkan sebagai output berupa tampilan harga, volume pada LCD ataupun Labview.

3.3.4 Tahap Pengujian Alat

  Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah dibuat yakni meliputi uji sensor SRF-05 dan uji sensor strain gauge.

  Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari sensor maupun sistem yang digunakan dalam penelitian ini. Berikut penjelasan masing-masing pengujian yang dilakukan: 1.

   Pengujian Sensor Strain Gauge

  Pengujian linieritas pada sensor strain gauge dilakukan dengan cara melakukan perbandingan pembacaan massa yang terbaca pada kalibrator yang digunakan dengan massa yang terbaca pada sensor strain

  gauge yang digunakan. Kalibrator yang digunakan adalah timbangan

  digital dengan kapasitas maksimal 20 Kg dengan menggunakan beban timbal yang sama. Dari melakukan perbandingan tersebut maka dapat diketahui seberapa besar nilai linieritas dan simpangan yang terjadi antara menggunakan timbangan kalibrator dengan menggunakan sensor strain

  gauge yang dipakai dalam sistem. Semakin nilai linieritas yang dihasilkan mendekati 1 maka semakin akurat sensor yang digunakan.

  Pengambilan data dilakukan dengan cara membandingkan antara berat yang terukur pada sensor dengan berat pada kalibrator atau berat aktual.

Tabel 3.1 Tabel Hubungan Berat Sensor Straingauge dengan Berat

  Kalibrator