BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil dan Pembahasan Perangkat Keras
Rangkaian keseluruhan alat ini terlihat pada gambar dibawah ini. Blok rangkaian terdiri dari sistem rangkaian ARDUINO, antarmuka ARDUINO dengan LCD, connector power, potensiometer putar, serta rangkaian sensor ultrasonic buatan Parallax.
Gambar 4.1. Alat Pengukur Tinggi Badan Digital
Ada 3 bagian dari Alat pengukur tinggi badan digital, yaitu : 1. Kotak LCD. Yang berisikan rangkaian – rangkaian ( Arduino, soket power, LCD, dan potensiometer. 2. Sensor pengukur / sensor Ultrasonic dari Parallax. 26
Sensor ini digunakan untuk mengukur tinggi badan. 3. Tiang penyangga.
Gambar 4.2 Mekanik tiang penyangga sensor
Digunakan untuk meletakkan sensor ultrasonic
dan supaya saat
melakukan pengukuran dapat dilakukan dengan tepat. Adapun material bidang datar pembantu pengukuran dapat menggunakan logam, material transparant ( kaca, acrylic, mika, dll ), kardus, kayu dan sebagainya.
4. 1. 1. Pengamatan Cara Kerja Pengukuran Tinggi Badan Digital
Berdasarkan
pengamatan
yang
dilakukan
pada
saat
melakukan
pengukuran, didapatkan hasil pengukuran yang memuaskan. Karena disamping
27
sangat mudah serta hasil pengukuran yang dapat langsung ditampilkan di LCD, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat dibanding menggunakan pengukur analog / manual. Orang / manusia yang akan mengukur tinggi badannya, dapat melakukannya sendiri atau dibantu oleh orang lain ataupun petugas. Untuk memulai mengoperasikan, kita tinggal menghidupkan power dari adaptor saja, kemudian alat sudah dapat bekerja.
4.2
Hasil dan Pembahasan Perangkat Lunak
Gambar di bawah ini merupakan program dari kerangka utama alat ini. Program dimulai dengan menginisialisasi port yang bertugas sebagai input maupun output pada Arduino. Untuk masuk ke program awal, penulis menggunakan program dengan blok warna orange di bawah ini:
Gambar 4.3 Program inisialisasi port arduino dengan LCD
Dari program inisialisasi LCD diatas, dijelaskan bahwa inisialisasi digunakan untuk interface Arduino dari Digital output Pin 12, 11, 7, 5 , 4, 3, dan 2. Pin 12 dan Pin 11 merupakan output untuk RS dan Enable pin untuk LCD. Pin 5, 4, 3, dan 2 merupakan interface untuk LCD data. Pin 7 sebagai masukkan dari signal ultrasonic. Kemudian untuk pin soket utrasonic sendiri menggunakan inisialisasi sebagai berikut:
28
Gambar 4.4 Digital input dari Arduino ke sensor ultrasonic
Pengaturan signal yang dikeluarkan oleh sensor ultrasonc dari arduino sebagai signal yang akan digunakan untuk media pengukuran adalah sebagai berikut :
Gambar 4.5 Variabel dari hasil durasi jarak kedalam centimeter 29
Dalam gambar dapat dijabarkan kurang lebih sebagai berikut: saat void loop,
void loop() { long duration,cm;
menerangkan bahwa program akan membuat variabel untuk lamanya durasi signal dari sensor dan hasil dari jarak kedalam inci dan centimeter. Kemudian kalimat dibawahnya : Sensor, terpicu dari signal HIGH dengan 2 atau lebih dalam mikrodetik. Sebelumnya diberikan trigger singkat untuk memastikan signal HIGH yang baik. Kemudian masuk ke dalam program,
pinMode(pingPin, OUTPUT); digitalWrite(pingPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(pingPin, HIGH); delayMicroseconds(5); digitalWrite(pingPin, LOW);
Setelah program terdapat keterangan sebagai berikut : Dalam satu PIN yang sama digunakan untuk membaca signal keluar ataupun masuk dari arduino, signal yang masuk dari transmiter ke receiver adalah hasil dari pemantulan terhadap benda / penghalang yang ada di depannya.
pinMode(pingPin, INPUT); duration = pulseIn(pingPin, HIGH
Lalu proses conversi signal dari suara dengan satuan microsecond menjadi centimeter menggunakan program sebagai berikut :
cm = microsecondsToCentimeters(duration);
30
Lcd.setCursor(0,0); Lcd.print("PENGUKUR TINGGI"); Lcd.setCursor(1,1); Lcd.print("tinggimu :"); Lcd.print(200-cm); Lcd.print("cm "); } long microsecdsToCentimeters(long microseconds) { } return microseconds / 29 / 2; }
Gambar 4.6 Perhitungan kecepatan sinyal suara ke dalam centimeter
31
Dalam program dijelaskan bahwa “ kecepatan daripada suara ultrasonic adalah 340m/s atau 29 microsecond tiap centimeter “. Signal yang dipancarkan dan kemudian kembali lagi dalam sekian microsecond, jadi kita dapat menemukan jarak dari objek dengan membagi lamanya suara yang dipancarkan dan kemudian kembali lagi dengan 2. Dengan hasil ini kita dapat menghitung tinggi badan seseorang dengan konstanta referensi tinggi orang indonesia rata - rata sekitar 170 cm – 180 cm, jadi penulis mengambil batas tertinggi adalah 200cm. Sehingga didapat perhitungan programnya 200 - cm, “cm” disini sebagai conversi waktu kedalam jarak yakni centimeter.
4.2.1
Tampilan LCD
Tampilan LCD saat standby maupun saat pengukuran disetting sama, yaitu langsung
menampilkan hasil pengukuran. Hasil saat dilakukan pengukuran
terdapat delay sebelum hasil pengukuran tertampil di LCD.
Gambar 4.7 Tampilan LCD.
4.3
Hasil Pengukuran
Pengukuran tinggi badan menggunakan manual dan arduino. Hasil pengukuran yang dilakukan secara manual dan digital dibawah ini adalah real / hasil yang sebenarnya :
32
1. 105 cm manual dan 105 cm digital
Gambar 4.8 Tampilan LCD 105cm
2. 113 cm manual dan 113 cm digital
Gambar 4.9 Tampilan LCD 113cm
33
3. 124 cm manual dan 124 cm digital
Gambar 4.10 Tampilan LCD 124cm
4. 139 cm manual dan 139 cm digital
Gambar 4.11 Tampilan LCD 139cm
34
5. 148 cm manual dan 148 cm digital
Gambar 4.12 Tampilan LCD 148cm
6. 152 cm manual dan 152 cm digital
Gambar 4.13 Tampilan LCD 152cm
35
7. 161 cm manual dan 161 cm digital
Gambar 4.14 Tampilan LCD 161cm
8. 177 cm manual dan 177 cm digital
Gambar 4.15 Tampilan LCD 177cm
36
9. 180 cm manual dan 180 cm digital
Gambar 4.16 Tampilan LCD 180cm
10. 196 cm manual dan 196 cm digital
Gambar 4.17 Tampilan LCD 196cm
37
Tinggi
Manual
Arduino
104cm
104cm
113cm
113cm
124cm
124cm
139cm
139cm
148cm
148cm
152cm
152cm
161cm
161cm
177,5cm
177cm
180cm
180cm
196cm
196cm
Tabel 4.1 Hasil pengukuran dengan 10 ketinggian yang berbeda.
Berdasarkan hasil pengamatan pada beberapa ukuran, didapatkan hasil pengukuran dengan tingkat kesalahan 1 kali dari 10 kali pengukuran, dan tingkat kecepatan pengukuran yang baik menggunakan Arduino.
4.3.1
Cara pengoperasian alat
Berikut urutan cara menggunakan alat ini : 1. Sambungkan tegangan 5 volt DC tunggu sampai angka yang ditunjukkan pada LCD menunjukkan angka 0 atau nol.
Gambar 4.18 Contoh pengukuran tinggi badan.
38
2. Seseorang berdiri dibawah sensor pengukur yang berada di bagian atas tiang penyangga, berdirilah dengan badan tegak, karena dengan menunduk atau membungkuk sedikit akan mempengaruhi hasil pengukuran. 3. Gunakan alat bantu yang berada pada tiang penyangga untuk memudahkan alat ini mengukur tinggi badan anda dengan baik, tunggu sampai angka menunjukkan tinggi badan anda secara tepat.
Gambar 4.19 Contoh hasil pengukuran tinggi badan.
Misal, hasil pengukuran tinggi badan menunjukkan angka 161CM, adalah hasil pengukuran aktual. Hasil tersebut akan tertampil secara cepat dan tepat. Gambar dibawah merupakan cara melakukan pengukuran tinggi badan manusia.
39
Gambar 4.20 Contoh cara pengukuran tinggi badan.
Dari
penjelasan
gambar
sederhana
diatas,
didapat
penghitungan sensor dalam megukur tinggi badan :
1. Semisal hasil pengukuran didapat = 161 cm. 2. Sensor akan mengukur = 200 cm – 161 cm = 39 cm. 3. Hasil yang akan dibaca oleh program dan kemudian akan ditampilkan adalah 200 cm – 39 cm = 161 cm.
40
cara
