Pengukuran Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik.

(1)

i Universitas Kristen Maranatha

Pengukuran Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik

Disusun Oleh :

Nama : Yolania Fransisca Nrp : 0927027

Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof. drg. Surya Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

ABSTRAK

Pada umumnya untuk mengetahui tinggi badan seseorang masih menggunakan cara yang sederhana dengan menggunakan kertas pengukur yang menempel pada dinding.. Melakukan cara manual seperti itu mendapatkan hasil yang kurang tepat. Dengan berkembangnya jaman munculah alat “Pengukuran

Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik”. Alat ini memaparkan tentang software dan hardware yang menggunakan Arduino, sensor ultrasonik dan LCD 2x16. Proses pengukuran dari alat ini lebih mudah didapatkan daripada menggunakan cara manual, dan hasil akhir yang diperoleh dari pengukuran alat ini ditampilkan pada LCD 2x16.

(2)

ii Universitas Kristen Maranatha

Height Measurement with Ultrasonic Sensor

Composed by:

Nama : Yolania Fransisca Nrp : 0927027

Computer Engineering, Maranatha Christian University, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

ABSTRACT

In general, people use ruler that’s attached to wall to measure someone’s height. Doing it manually makes it prone to error. As technology develops, then a “Height Measurement with Ultrasonic Sensor” is available. This device explains about software and hardware using Arduino, ultrasonic sensor, and LCD 2x16. Measurement process from this device is easier than manual measurement process and final measurement will be displayed in LCD 2x16.

(3)

v Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK ……… i

ABSTRACT ………. ii

KATA PENGANTAR ………. iii

DAFTAR ISI ……… v

DAFTAR GAMBAR ………. viii

DAFTAR TABEL ………... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ………. 1

1.2 Identifikasi Masalah ………... 2

1.3 Tujuan ……… 2

1.4 Pembatasan Masalah ……….. 2

1.5 Sistematika Penulisan ……… 2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Arduino ………..…... 4

2.1.1 Pengenalan Hardware Arduino ……….. 4

2.1.2 Pengenalan Software Arduino ………..……… 8

2.2 Arduino ElMarino ………..……….. 13

2.3 Ultrasonik ………..………… 14

2.3.1 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik ……….……..………… 15

2.3.2 Prinsip Kerja Rangkaian Transmitter ……….….…… 16

2.3.3 Prinsip Kerja Rangkaian Receiver ………..…….……… 18

(4)

vi Universitas Kristen Maranatha

2.4.1 LCD 2x16 ………..………..……… 20

2.1.7 Pengenalan LCD 2x16 ………..………..…….… 20

BAB III PERANCANGAN 3.1 Diagram Blok ………. 23

3.2 Diagram Alir ………. 24

3.3 Perancangan Hardware ………. 25

3.3.1 Peralatan dan Bahan ………. 25

3.3.2 Perancangan Tiang Utama ………. 31

3.3.3 Perancangan Tiang Penyangga Sensor ………. 32

3.3.4 Perancangan Pondasi Utama ………. 33

3.3.5 Penempatan Sensor ………...…. 34

3.3.6 Perancangan Keseluruhan Alat ………. 36

3.3.7 Penggunaan Alat ………..……. 41

3.4 Skematik Rangkaian Sensor Ultrasonik ………. 43

3.5 Skematik Rangkaian Alat Ukur Tinggi Badan ………. 44

3.6 Pemrograman Arduino ………. 46

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA 4.1 Hasil Pengamatan ………..……….... 50

4.1.1 Percobaan Kalibrasi Bertahap ………..………. 50

4.1.2 Percobaan Kalibrasi Secara Random ………..……. 51

(5)

vii Universitas Kristen Maranatha BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ……… 58 5.2 Saran ……….. 58

DAFTAR PUSTAKA ………. 59

LAMPIRAN A Program Pengukuran Tinggi Badan …………...……….. A-1

(6)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Board Modul Arduino ……….………... 4

Gambar 2.2 Modul Arduino Serverino ………….. 5

Gambar 2.3 Tampilan Awal Software IDE Arduino ……… 8

Gambar 2.4 Tampilan Awal Menu Software IDE Arduino ………... 9

Gambar 2.5 Tampilan Awal Menu Bar Software IDE Arduino ..…... 9

Gambar 2.6 Tampilan Tool Bar Software IDE Arduino ………... 12

Gambar 2.7 Modul Arduino ElMarino ………... 14

Gambar 2.8 Sensor Ultrasonik ..……... 14

Gambar 2.9 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik ………... 16

Gambar 2.10 Rangkaian Pemacar Gelombang Ultrasonik (Transmitter) ……… 16

Gambar 2.11 Rangkaian Penerima Gelombang Ultrasonik (Receiver) ………………. 18

Gambar 2.12 LCD 2x16 ………. 20

Gambar 2.13 Komponen pada LCD 2x16 ... 20

Gambar 3.1 Diagram Blok ……….………. 23

Gambar 3.2 Diagram Alir ……….………….. 24

Gambar 3.3 Sensor Ultrasonik ………...... 25

Gambar 3.4 Modul Arduino .……….. 26

Gambar 3.5 Solder (kiri) dan Timah (kanan) .……….……. 26

Gambar 3.6 Kayu Utama .……….……… 26

Gambar 3.7 Kabel Pita .………….………..…………. 27

(7)

ix Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.9 Kabel Data ……….………..………… 28

Gambar 3.10 PCB .……….………..…… 28

Gambar 3.11 Balok Kayu .………...……… 28

Gambar 3.12 Sisir .………..……….…… 29

Gambar 3.13 Baut (kiri), Skrup dan Mur (kanan) .……….…… 29

Gambar 3.14 Kabel Konverter Serial to USB ...…….….………...…… 30

Gambar 3.15 Kunci Inggris dan Obeng Plus .……… 30

Gambar 3.16 Plat Besi .……….……… 31

Gambar 3.17 Besi Siku (kiri) dan Kaki Besi (kanan) .……… 31

Gambar 3.18 Tiang Utama .……….……….……… 32

Gambar 3.19 Tiang Penyangga Sensor ……… 33

Gambar 3.20 Tampak Atas Besi Siku ………..…… 33

Gambar 3.21 Besi Siku ………...… 34

Gambar 3.22 Kaki Besi ………..…….… 34

Gambar 3.23 Penempatan Sensor ………..…… 35

Gambar 3.24 Tiang Penyangga Sensor dengan Plat Besi “T” …….. 36

Gambar 3.25 Tiang Penyangga Sensor pada Tiang Utama dengan bantuan Plat Besi “T” .……….…… 36

Gambar 3.26 Tampak Sisi Kanan ………..………. 37

Gambar 3.27 Tampak Sisi Kiri .………..…… 37

Gambar 3.28 Hasil Menghubungkan Besi Siku dan Kaki Besi …… 37

Gambar 3.29 Tampak Depan Pondasi dan Tiang Utama .……….. 38

Gambar 3.30 Tampak Samping Kiri ……….………. 38

Gambar 3.31 Tampak Belakang .……… 39

(8)

x Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.33 Hasil Perancangan Keseluruhan .……… 40

Gambar 3.34 Tampak dari Samping Kanan .……….………… 40

Gambar 3.35 Tampak dari Samping Belakang .……….. 41

Gambar 3.36 Tampak dari Samping Kiri .……… 41

Gambar 3.37 Penggunaan dan Tampilan LCD 2x16 .……… 42

Gambar 3.38 Skematik Rangkaian Sensor Ultrasonik Sesuai dengan Cara Kerja Sensor .……….…. 43

Gambar 3.39 Skematik Rangkaian Alat .………... 44

Gambar 3.40 Void Setup 1 .………..…. 46

Gambar 3.41 Void Setup 2 .………..…. 47

Gambar 3.42 Void Setup 3 .………..…. 48

Gambar 3.43 Void Loop .……….…. 49

Gambar 4.1 Percobaan Kalibrasi Bertahap ………. 50

Gambar 4.2 Percobaan Kalibrasi Secara Random .………. 52

Gambar 4.3 Pengamatan Alat Pertama 1 .………. 53

Gambar 4.4 Pengamatan Alat Pertama 2 .………. 53

(9)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel pin ICSP dan Fungsi-nya ………..6

Tabel 2.2 Tabel File dan Fungsi-nya …….………10

Tabel 2.3 Tabel Sketch dan Fungsi-nya ………11

Tabel 2.4 Tabel Tools dan Fungsi-nya ………..11

Tabel 2.5 Tabel Tool Bar dan Fungsi-nya ………..…...12

Tabel 3.1 Tabel Pin dan Koneksi Pin ………48

Tabel 4.1 Tabel Data Pengamatan pada Percobaan Alat Lanjutan Tahap Pertama ………...………...54

Tabel 4.2 Tabel Data Pengamatan pada Percobaan Alat Lanjutan Tahap Kedua ………………55

(10)

(11)

A-1

LAMPIRAN A

const int pingPin = 10;

int inByte = 0; // incoming serial byte

#include <LiquidCrystal.h>

// inisialisasi koneksi pin LCD dengan pin arduino LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

int sensorT=A0;

void setup() {

// initialize serial communication: Serial.begin(9600);

for(int i=5;i>0;i--){ Serial.println(i); delay(1000); }

// establish variables for duration of the ping, // and the distance result in inches and centimeters: long duration;

float inches, cm, cm2;

pinMode(pingPin, OUTPUT); digitalWrite(pingPin, LOW);

delayMicroseconds(20); // beri pulsa 20 uS digitalWrite(pingPin, HIGH);

(12)

A-2 delayMicroseconds(100);

pinMode(pingPin, INPUT);

duration = pulseIn(pingPin, LOW); inches = microsecondsToInches(duration); cm = microsecondsToCentimeters(duration); cm2 = 200-cm;

Serial.print("Tinggi Anda="); Serial.print(cm2);

Serial.print("cm");

//inisialisasi LCD yang digunakan: lcd.begin(16, 2);

lcd.print("Tinggi Badan:");

}

float microsecondsToInches(long microseconds){ return (float)microseconds / 238;

}

float microsecondsToCentimeters(long microseconds){ return (float) microseconds / 100;

}

(13)

A-3 void loop()

{

//baca tinggi dari sensor

int nilDigital=analogRead (sensorT); int cm2;

//set kolom 0 dan baris 1 LCD dan tampilkan lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(cm2); lcd.print("cm");

delay (700); //delay 700ms }

(14)

B-1

LAMPIRAN B

Skematik Sensor

Sensor

Skematik Arduino

(15)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di era sekarang ini untuk mengetahui tinggi badan menggunakan alat ukur manual merupakan yang kuno. Yakni dengan merekatkan kertas pengukur tinggi badan dalam satuan meter pada dinding. Pengguna mendekatkan punggung pada dinding yang telah terdapat kertas untuk mengukur tinggi badan. Untuk mengetahui tinggi pengguna, memerlukan bantuan dari orang lain dengan memegang benda bidang datar tepat berada di atas kepala pengguna.

Pada saat ini untuk mengetahui pengukuran tinggi badan manusia dalam berbagai hal menjadikan syarat tertentu. Dalam contoh situasi, melamar kerja menjadi pilot atau pramugari, mengetahui tumbuh kembang anak – anak di sekolah, di rumah sakit dan dalam pembuatan surat ijin mengemudi di kantor polisi. Namun menggunakan cara pengukuran manual seperti itu menjadi sulit bila dilakukan seorang diri dan mendapatkan hasil yang kurang tepat. Oleh karena itu, dengan adanya alat pengukuran tinggi badan menggunakan sensor ultrasonik memudahkan pengguna untuk mengukur tinggi badan.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana mengukur tinggi badan manusia dengan menggunakan sensor ultrasonik ?

1.3 Tujuan

(16)

BAB I PENDAHULUAN ₂

Universitas Kristen Maranatha

1.4 Pembatasan Masalah

1. Alat ini menggunakan modul Arduino. 2. Menggunakan sensor ultrasonik.

3. Alat ini diprogram dengan batasan tertinggi 2 meter. 4. Menggunakan patok untuk batas tinggi.

5. Patok pembatas digunakan tidak permanen.

1.5 Sistematika Penelitian

Bab I : Pendahuluan

Berisi pembahasan mengenai garis besar yang memuat latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika pembahasan dalam pembuatan

“Pengukuran Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik”.

Bab II : Landasan Teori

Berisi penjelasan mengenai pengertian Arduino, ultrasonik, LCD dan menjelaskan dasar teori-teori yang mendukung pembuatan aplikasi dan laporan tugas akhir ini.

Bab III : Perancangan

Merupakan pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan perangkat keras sensor ultrasonik, pengamatan dengan menggunakan Arduino, programming dengan menggunakan Arduino Alfa.

(17)

BAB I PENDAHULUAN ₃

Universitas Kristen Maranatha Bab IV : Analisa

Penjelasan mengenai hasil kerja hardware serta apilkasi algoritma yang digunakan dalam perancangan software dan dampaknya terhadap berbagai variabel yang berbeda.

Bab V : Kesimpulan dan saran

Bab ini berisi kesimpulan setelah merancang software, dimana kesimpulan tersebut menjawab tujuan yang ada di dalam bab 1. Selain itu, bab ini berisi saran-saran yang dapat diberikan untuk perancangan hardware berikutnya.

(18)

57 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Pembuatan alat pengukuran tinggi badan menggunakan sensor ultrasonik telah berhasil direalisasikan dalam bentuk yang sesungguhnya.

2. Dari pengamatan yang diperoleh terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi hasil pengamatan menjadi kurang akurat dan kurang presisi. Faktor yang mempengaruhi yaitu, pengaruh lingkungan, suhu, menggunakan patok pembatas yang tidak seimbang, dan pengguna yang terlalu tegap atau kurang tegap saat melakukan pembacaan tinggi.

5.2 Saran

1. Pengembangan pengukuran tinggi badan agar lebih memiliki fungsi yang lebih banyak lagi, seperti sistem dapat memberikan sensor timbangan atau sensor mengukur berat.

2. Pengukuran tinggi badan ini selain dapat mengukur manusia dapat juga untuk mengukur tinggi barang atau benda.

(19)

58 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Darmawan, Aan, Modul Pelatihan Arduino Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha, Teknik Elektro UKM, 2011.

http://www.scribd.com/doc/37931390/49/Gambar-4-8-Skematik-Rangkaian-Ping- Ultrasonik-Range-Finder

arduino.htmlhttp://valfa.blogspot.com/2011/02/arduino.html www.arduino.cc

www.atmelmikrokontroller.com

www.belajarelektronik.info/rangkaian-sensor-ultrasonik

www.diagmatronic.wordpress.com/mikrokontroller/rd/ultrasonik-part2- schematic-trouble-shooting/

http://en.wikipedia.org/wiki/Accuracy_and_precision http://www.ekatron.com/produk/12

(1)

B-1

LAMPIRAN B

Skematik Sensor

Sensor

(2)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana mengukur tinggi badan manusia dengan menggunakan sensor ultrasonik ?

1.3 Tujuan

(3)

BAB I PENDAHULUAN ₂

Universitas Kristen Maranatha

1.4 Pembatasan Masalah

1. Alat ini menggunakan modul Arduino. 2. Menggunakan sensor ultrasonik.

3. Alat ini diprogram dengan batasan tertinggi 2 meter. 4. Menggunakan patok untuk batas tinggi.

5. Patok pembatas digunakan tidak permanen.

1.5 Sistematika Penelitian

Bab I : Pendahuluan

Berisi pembahasan mengenai garis besar yang memuat latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika pembahasan dalam pembuatan

“Pengukuran Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik”.

Bab II : Landasan Teori

Berisi penjelasan mengenai pengertian Arduino, ultrasonik, LCD dan menjelaskan dasar teori-teori yang mendukung pembuatan aplikasi dan laporan tugas akhir ini.

Bab III : Perancangan

Merupakan pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan perangkat keras sensor ultrasonik, pengamatan dengan menggunakan Arduino, programming dengan menggunakan Arduino Alfa.

(4)

BAB I PENDAHULUAN ₃

Universitas Kristen Maranatha

Bab IV : Analisa

Penjelasan mengenai hasil kerja hardware serta apilkasi algoritma yang digunakan dalam perancangan software dan dampaknya terhadap berbagai variabel yang berbeda.

Bab V : Kesimpulan dan saran

(5)

57 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Pembuatan alat pengukuran tinggi badan menggunakan sensor ultrasonik telah berhasil direalisasikan dalam bentuk yang sesungguhnya.

5.2 Saran

1. Pengembangan pengukuran tinggi badan agar lebih memiliki fungsi yang lebih banyak lagi, seperti sistem dapat memberikan sensor timbangan atau sensor mengukur berat.

2. Pengukuran tinggi badan ini selain dapat mengukur manusia dapat juga untuk mengukur tinggi barang atau benda.

(6)

58 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Darmawan, Aan, Modul Pelatihan Arduino Teknik Elektro Universitas Kristen

Maranatha, Teknik Elektro UKM, 2011.

http://www.scribd.com/doc/37931390/49/Gambar-4-8-Skematik-Rangkaian-Ping- Ultrasonik-Range-Finder

arduino.htmlhttp://valfa.blogspot.com/2011/02/arduino.html

www.arduino.cc

www.atmelmikrokontroller.com

www.belajarelektronik.info/rangkaian-sensor-ultrasonik

www.diagmatronic.wordpress.com/mikrokontroller/rd/ultrasonik-part2- schematic-trouble-shooting/

http://en.wikipedia.org/wiki/Accuracy_and_precision http://www.ekatron.com/produk/12

Pengukuran Tinggi Badan Menggunakan Sensor Ultrasonik.