POLTEKKESSBY-Studi-735

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Timbangan
Timbangan adalah alat yang dipakai melakukan pengukuran massa suatu benda.
Timbangan
atau
neraca
dikategorikan
kedalam
sistem
mekanik
dan
juga
elektronik.Timbangan dapat dikelompokkan dalam beberapa kategori berdasarkan
klasifikasinya.(Wikipedia.2015)
Timbangan dilihat dari cara kerjanya dapat dibedakan atas :
1.
Timbangan Manual, yaitu jenis timbangan yang bekerja secara mekanis dengan
sistem pegas. Biasanya jenis timbangan ini menggunakan indikator berupa jarum
sebagai penunjuk ukuran massa yang telah terskala.
2.
Timbangan Digital, yaitu jenis timbangan yang bekerja secara elektronis dengan
tenaga listrik. Umumnya timbangan ini menggunakan arus lemah dan
indikatornya berupa angka digital pada layar bacaan.
3.
Timbangan Hybrit, yaitu timbangan yang cara kerjanya merupakan perpaduan
antara timbangan manual dan digital. Timbangan Hybrid ini biasa digunakan
untuk lokasi penimbangan yang tidak ada aliran listrik. Timbangan Hybrid
menggunakan display digital tetapi bagian paltform menggunakan plat mekanik
Berdasarkan penggunaannya, timbangan dapat dikelompokkan sebagai berikut :
1. Timbangan Badan, yaitu timbangan yang digunakan untuk mengukur berat badan.
Contoh timbangan ini adalah : timbangan bayi, timbangan badan anak dan dewasa,
timbangan badan digital.
2. Timbangan Gantung, yaitu timbangan yang diletakkan menggantung dan bekerja
dengan prinsip tuas.
3. Timbangan Lantai, yaitu timbangan yang diletakkan di permukaan lantai.
Biasanya digunakan untuk mengukur benda yang bervolume besar.
4. Timbangan Duduk, yaitu timbangan dimana benda yang ditimbang dalam keadaan
duduk atau sering kita ketahui Platform Scale.
5. Timbangan Meja, yaitu imbangan yang biasanya digunakan di meja dan rata-rata
timbangan meja ini adalah Timbangan Digital.
6. Timbangan Counting, yaitu timbangan hitung yang biasa digunakan untuk
menimbang barang yang berjumlah, jadi barang bisa timbangan persatuan sebagai
contoh timbangan counting ini sering digunakan untuk menimbang baut, mur,
Spare part mobil dan sebagainya.
7. Timbangan Platform, yaitu timbangan yang memiliki tingkat kepricisian lebih
tinggi dari timbangan lntai, timbangan Platform merupakan solusi dalam
penimbangan di berbagai industri baik industri retail maupun manufacturing.
8. Timbangan Hewan/Ternak, yaitu jenis timbangan yang digunakan untuk
menimbang hewan baik sapi, kerbau maupun kambing serta sejenisnya.
9. Timbangan Emas, yaitu jenis timbangan yang memiliki akurasi tinggi untuk
mengukur massa emas (logam mulia).
2.2 Sensor Load Cell
Load cell adalah sebuah transducer gaya yang bekerja berdasarkan prinsip
deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja. Untuk
menentukan tegangan mekanis didasarkan pada hasil penemuan Robert Hooke, bahwa
hubungan antara tegangan mekanis dan deformasi yang diakibatkan disebut regangan.
Regangan ini terjadi pada lapisan kulit dari material sehingga memungkinkan untuk
diukur menggunakan sensor regangan atau strain gage. Strain gage adalah transducer
pasif yang mengubah suatu pergeseran mekanis menjadi perubahan tahanan. Strain
gage logam dibuat dari kawat tahanan berdiameter kecil atau lembaran-lembaran kawat
tipis yang di-etsa. Tahanan dari foil kawat atau logam ini berubah terhadap panjang jika
bahan pada ‘gage’ mengalami tarikan atau tekanan. Perubahan tahanan ini sebanding
dengan regangan yang diberikan dan diukur dengan sebuah jembatan wheat-stone yang
dipakai secara khusus. Sensifitas sebuah strain gage dijelaskan dengan suatu
karakteristik yang disebut gage factor yang didefinisikan sebagai perubahan suatuan
tahanan dibagi perubahan satuan panjang. Gambar strain gage dapat dilihat pada
gambar 2.1 dibawah ini
Gambar 2.1 Strain gage
(sumber : en.wikipedia.org)
Untuk perhitungan rumus teori tentang sensor berat loadcell pertama kita asumsikan
bahwa semua resistor adalah sama (R1: R2: R3: R4 = R) bila tidak ada gaya yang
diterapkan pada diafragma maka ∆R = h. Ketika ada gaya atau pressure diterapkan pada
sensor maka resistansi dari R1 dan R4 menjadi R + h, dan resistansi dari R2 dan R3
akan menjadi R - h. untuk lebih jelasnya maka kita lihat gambar rangkaian jembatan
wheatstone dan rumusan di bawah ini :
Gambar 2.2 (a) Rangkaian Jembatan Wheatstone. (b) Penyederhanaan Rangkaian Jembatan Wheatstone
(sumber : www.sciencehq.com)
Gambar bentuk load cell dan skema bagian dalam load cell pada perancangan alat
dapat dilihat pada gambar 2.3 dibawah ini
Gambar 2.3 Gambar load cell dan skema bagian dalam load cell
(sumber : digiwarestore.com)
Pada gambar diatas tampak bahwa sensor load cell memiliki 4 buah kabel, 2 buah
kabel input (merah(+) dan hitam(-)), 2 buah kabel output (putih(-) dan hijau(+)).
Adapum spesifikasi dari load cell ini adalah:
2.3
Model
: SEN128A3B
Kapasitas
: 5000 Gram
Input
: 5 VDC
Output
: 0,5mV/V
Temperatur
: -10 - 40ºC
Blood Bank Centrifuge
Blood bank centrifuges dirancang untuk pemakaian spesifik di laboratorium
klinik. Microhematocrit centrifuge adalah merupakan variasi dari microcentrifuge yang
dapat menampung sampel kapiler untuk pengukuran volume hematocrit pack cell,
sedangkan Blood Bank Centrifuge adalah centrifuge yang dipakai di bank darah dan
serologi yang dirancang untuk memisahkan sampel serologis dalam tabung dan kantong
darah. Dalam pemakaian alat centrifuge ini,Centrifuge memerlukan alat penyeimbang
sampel yang berbentuk kantong darah sebelum sampel di centrifuge
Gambar 2.4 Blood bank centrifuge
(sumber : www.medwow.com)
2.4
LCD
Gambar 2.5 bentuk fisik lcd
(sumber : www.aisi555.com)
LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan
tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan program
yang digunakan untuk mengontrolnya). LCD ini merupakan LCD dot matrix dengan
kharakter 2 x 16, sehingga kaki-kakinya berjumlah 16 pin. Hampir semua LCD module
adalah standard, termasuk urutan kaki dan cara pemrogramannya, meskipun dengan
model dan dari pabrik yang berbeda. Variabel resistor (potensiometer) kontras
digunakan untuk mengatur gelap terang tulisan atau sudut pandang penglihatan. Bila
LCD yang digunakan tanpa back light, dioda IN4001 tidak perlu dipasang.
Tabel 2.1 Posisi karakter pada LCD 2 x 16
(sumber: sumber : www.aisi555.com)
Cara kerja menjalankan LCD :
Langkah 1 :
Inisialisasi LCD
Langkah 2 :
Arahkan pada alamat yang dikehendaki (lihat table karakter).
Langkah 3 :
Tuliskan data ke LCD, maka karakter akan tampil pada alamat tersebut.
VCC
J5
R3
10K
1
PD0
PD1
PD2
2
3
D2
PD4
PD5
PD6
PD7
DIODE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
LCD
Gambar 2.6 Koneksi pin LCD ke Mikrokontroller
(sumber : etekno.blogspot.co.id)
2.5
IC Mikrokontroller ATmega8
AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8bit berarsitektur AVRRISC yang
memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontrolerdengan konsumsi
daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS
pada frekuensi 16MHz. Pada tahun lalu, kalibrator tensimeter yang dirancang oleh
Heru Wahyu Purnama menggunakan ATmega8535. Jika dibandingkan dengan
ATmega8 perbedaannya terletak pada jumlah I/O yang digunakan. ATmega8
mempunyai jumlah I/O yang lebih sedikit dibanding ATmega8535. Jadi, jika hanya
untuk proses adc sensor dan display LCD memakai ATmega8 sudah mencukupi.
Gambar 2.7 Konfigurasi pin ATmega8
(sumber : suhantotiawekeend.wordpress.com)
ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang
berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan dijelaskan
fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.
1. VCC
Merupakan supply tegangan digital.
2. GND
Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan
grounding.
3. Port B (PB7...PB0)
Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah
Port B adalah 8 buah pin, mu
lai dari
pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun
output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pullup resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara
eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor
diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting
oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada
pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan
untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier)
bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber
clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6
dapat
digunakan
sebagai
I/O
atau
jika
menggunakan
AsyncronousTimer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1)
digunakan untuk saluran input timer .
4. Port C (PC5…PC0)
Port C merupakan sebuah 7bit bi-directional I/O port yang di dalam
masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah
mulai dari pinC.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C
memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus ( sink) ataupun
mengeluarkan arus (source).
5. RESET/PC6
Jika Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O.Pin ini
memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C
lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan
berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini
rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan
menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.
6. Port D (PD7…PD0)
Port D merupakan 8bit bi-directional I/O dengan internal
pull-up
resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada
port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya
berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
7. AVcc
Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini
harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan
untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja
disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC
digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter .
8. AREF
Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC. (wikipedia, 2012)