1. Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
96
PEMBACAAN OUTPUT TIMBANGAN DIGITAL JARAK JAUH
DENGAN MENGGUNAKAN PEMPROGRAMAN VISUAL BASIC 6.0
Wiwik Handajadi, Ahmad Sholeh
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri
Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
Jl. Kalisahak no. 28 Balapan Yogyakarta 55222
ABSTRACT
Research and design system of Display system design and realization was used to
measure digital crane weighing machine output using wireless system with KGS 5.10.15.20
weighing machine, a product from CV. General PLC Service. Wireless Weighing machine make
the measurement of weight become easier. Especially, for measure a heavy object. Because it
dangerous for calculate in close distance.
In that case, the result of the measurement transmitted by UHF Frequency to other place.
To measure the weight we use load cell sensor with Direct current output. At the transmitter, the
result of the measurement from sensor was process by analog to digital converter and
microcontroller, and then it transmitted by air transmission line. The receiver consist of: telecontrol
2005, TTL level convert to RS232. To show the result of the measurement using Personal
computer (PC) with Visual Basic 6.0 Programming.
This weighing machine system very advantageous. Besides to measure object with
wireless, serial system application enable for using serial cable until 20 meter. for developing visual
basic display be able added database system, so that measurement data can be save in PC
Key word: Load Cell, Telemetry, Telecontrol, UHF, Visual Basic 6.0
INTISARI
Penelitian ini membahas mengenai perancangan dan realisasi sistem display yang
digunakan untuk mengukur hasil keluaran dari Timbangan Gantung Digital dengan Wireless tipe
KGS 5.10.15.20 produk dari CV. General PLCService . Timbangan jarak jauh sangat diperlukan
untuk mempermudah proses penimbangan. Terutama untuk penimbangan objek yang besar
sehingga berbahaya jika melihat hasil timbangan dengan jarak dekat.
Pada sistem yang ada pada timbangan tersebut, hasil pengukuran dikirimkan
menggunakan frekuensi UHF ke tempat lain. Sensor berat yang digunakan yaitu sensor Loadcell
dengan keluaran tegangan DC. Pada bagian pemancar, data hasil pengukuran dari sensor
diproses oleh: Analog to Digital Converter, mikrokontroler, kemudian dipancarkan melalui saluran
transmisi udara. Pada bagian penerima terdiri atas : telecontrol 2005, Konverter level TTL ke
RS232. Untuk menampilkan hasil pengukuran, menggunakan Personal Computer (PC) dengan
program Visual Basic 6.0
sistem timbangan ini sangat menguntungkan, selain dapat menimbang beban dengan
jarak jauh, Penggunaan sistem serial memungkinkan untuk menggunakan kabel serial sampai
jarak 20 meter. Untuk pengembangan tampilan visual basic dapat ditambahkan sistem database,
agar data hasil penimbangan dapat tersimpan di PC.
Kata kunci: Load cell, Telemetri, Telemetri, Telecontrol, UHF, Visual Basic 6.0
PENDAHULUAN
Kerja Praktek merupakan salah satu
sarana bagi mahasiswa untuk dapat
melakukan pengamatan, mempelajari dan
memahami antara disiplin ilmu yang didapat
dibangku kuliah dengan membandingkan
penerapannya dibidang industri atau instansi
yang terkait. Dengan adanya kerja praktek
diharapkan kami selaku mahasiswa dapat
menerapkan dan mensikronkan antara teori
yang didapat dengan praktek yang ada
dilapangan. Melalui pengamatan dan
pemahaman permasalahan yang ada,
diharapkan kami sekalu mahasiswa mampu
melakukan suatu analisis serta evaluasi
terhadap permasalahan yang tentunya
berkaiatan dengan objek yang ada
dilapangan.
Pada praktek kerja nyata ini, kami
mengambil permasalahan tentang
pembacaan data oleh display menggunakan
pemprograman Visual Basic dari sebuah
sensor berat (load cell) dengan system
Telemetri, system ini akan memudahkan
pemantauan hasil penimbangan dari tempat
yang aman dan nyaman, sehingga tidak
2. merepotkan bagi pengukur apalagi untuk
beban-beban sangat berat. Telemetri massa
biasanya diterapkan, pada perusahaan-perusahaan
industri skala besar. Ini
diterapkan pada penimbangan yang
dibutuhkan hasil yang cepat. Sehingga data
dapat langsung diakses oleh pihak-pikah
yang membutuhkan.
DASAR TEORI
Telemetri
Telemetri adalah proses pengukuran
parameter suatu obyek (benda, ruang,
kondisi alam), yang hasil pengukurannya di
kirimkan ke tempat lain melalui proses
pengiriman data baik dengan menggunakan
kabel maupun tanpa menggunakan kabel
(wireless), selanjutnya data tersebut untuk
dimanfaatkan langsung atau perlu dianalisa.
Secara umum sistem telemetri terdiri atas
enam bagian pendukung yaitu objek ukur,
sensor, pemancar, saluran transmisi,
penerima dan tampilan / display.(lihat
gambar 1)
Gambar 1. Sistem Telemetri
Sensor Beban (strain Gauges )
Strain gauges (atau strain gages) telah
digunakan luas dalam pengukuran besaran
fisika gaya pada bidang mekanikal,
perkapalan/pelayaran, penerbangan, teknik
sipil (perancangan dan arsitektur),
automotive, dunia kedokteran, dan lainnya.
Strain atau regangan diukur untuk
mengetahui besarnya deformasi pada saat
terjadinya tegangan mekanik sehingga
didapat besaran gaya yang terjadi seperti
beban ataupun tegangan. Selain itu juga
digunakan untuk memperoleh nilai
keamanan / kekuatan suatu bahan atau
suatu elemen struktural yang mengandung
bahan tersebut.
Sejumlah cara dapat dilakukan dalam
mengukur regangan baik secara mekanikal
maupun elektrikal, namun yang paling
banyak digunakan untuk pengukuran
tegangan material ialah strain gauges,
karena karakter dan kemampuan ukurnya
yang jauh mengungguli yang lain. Selain itu
Strain gauge sangat mudah penggunaannya
dan memberikan stabilitas dan akurasi yang
tinggi.
Definisi regangan (strain)
Jika suatu benda ditarik atau ditekan,
gaya (F) yang diterima benda mengakibatkan
adanya ketegangan antar partikel dalam
material yang besarnya berbanding lurus.
Perubahan tegangan partikel ini
menyebabkan adanya pergeseran struktur
material regangan atau himpitan yang
besarnya juga berbanding lurus. Karena
adanya pergeseran, maka terjadilah
deformasi bentuk material misalnya
perubahan panjang menjadi L + L (atau L
- L). dimana L adalah panjang awal benda
dan L adalah perubahan panjang yang
terjadi. Rasio perbandingan antara L
terhadap L inilah yang disebut strain
(regangan) dan dilambangkan dengan 竜
(epsilon). (lihat gambar 2.)
Gambar 2. definisi strain (regangan)
Jurnal Teknologi, Volume 2 97 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
3. Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
98
Umumnya, perbandingan antara L dan L
adalah sangat kecil dan biasanya bernilai
10-6 atau biasa ditulis dalam satuan 亮m/m
atau 亮竜 (micro-epsilon). Lawan dari kata
regangan adalah penyempitan / himpitan dan
diindikasikan dengan lambang
(minus/negatif) dalam penulisan angka
bilangannya.
Regangan Longitudinal, Lateral dan Rasio
Poisson
Sebagaimana gambar diatas, setiap
batang yang ditarik ( ditekan) selain
mengalami perpanjangan ( pemendekan),
juga mengalami penyusutan ( perluasan)
pada permukaan penampangnya. Keduanya
dapat disebut sebagai regangan. Oleh
karenanya, dibuatlah kesepakatan bahwa:
- Regangan yang arahnya segaris dengan
arah gerak gaya disebut regangan
Longitudinal.
- Regangan yang arahnya tegak lurus
terhadap arah gerak gaya disebut regangan
lateral
Besarnya nilai perbandingan antara
regangan lateral (竜2) terhadap regangan
longitudinal (竜1) pada suatu bahan/material
adalah tetap (konstan). Nilai perbandingan
inilah yang disebut dengan Rasio Poisson
dilambangkan dengan 僚 [nu] yang
umumnya bernilai pada kisaran angka 0.3.
(1)
Konfigurasi Susunan Strain gauge
Strain gauge dibuat dari sehelai kertas
logam resistif yang dikikis tipis (etced-foil)
dan berbentuk kisi (grid) sebagai elemen
utama (sensor) serta dilapisi dengan
sepasang selaput sebagai pelindung
sekaligus isolator. Kemudian ditambahkan
sepasang kawat timah (lead-gauge) yang
terhubung pada kedua ujung elemen sensor.
Sedangkan bentuk elemen sensor sendiri
memiliki konfigurasi susunan seperti terlihat
pada gambar 3.
Gambar 3. Bentuk elemen sensor
Aksis Gauge
Agar pengukuran strain gauge pada
specimen menghasilkan nilai regangan yang
sesuai dengan arah regangan yang hendak
diukur, maka pemasangan strain gauge pada
specimen haruslah benar / tepat, yaitu aksis
gauge harus sejajar dengan arah regangan
yang diukur. Arah aksis gauge pada strain
gauge ialah segaris dengan panjang gauge.
Gambar 4 menggambarkan peletakan strain
gauge yang benar pada suatu specimen.
Dimana, garis aksis gauge sejajar terhadap
arah gerak regangan.
Gambar 4. Aksis gauge
Memilih Strain Gauge Yang Tepat
Beberapa perameter teknis perlu
diperhatikan pada saat memilih dan
menentukan strain gauge mana yang sesuai
untuk pengukuran yang akan dilakukan.
Tentunya beberapa yang menjadi
pertimbangan adalah jenis material yang
menjadi objek, ukuran dimensi benda objek,
nilai / besaran yang ingin diperoleh dari hasil
pengukuran tersebut, kondisi / kondusifitas
lingkungan dan tempat pengukuran
berlangsung.
Berikut ini adalah parameter-parameter
teknis yang perlu untuk diketahui,
beberapa diantaranya telah diuraikan pada
sub-bab sebelumnya ditambah dengan
beberapa parameter lain.
Panjang Gauge
4. Didefinisikan sebagai panjang grid,
yaitu dimensi panjang di area grid yang
kedudukannya sensitif terhadap regangan
(gambar-konfigurasi susunan strain gauge).
Pemilihan panjang gauge bergantung pada
objek / specimen. Gauge yang pendek, dapat
digunakan untuk lokalisasi pengukuran
regangan, sedangkan gauge yang panjang
lebih banyak dipilih dan digunakan untuk
mengukur regangan rata-rata yang mewakili
seluruh permukaan. Sebagai contoh pada
pengukuran regangan rata-rata pada beton
pondasi (concrete), dibutuhkan panjang
gauge yang lebih panjang karena strukturnya
yang terdiri atas semen dan campuran pasir
dan krikil.
Berikut adalah acuan panjang gauge merk
Showa Instruments dan aplikasi-aplikasinya:
1 mm Untuk pengukuran terpusat
2 ~ 6 mm Untuk logam dan
penggunaan umum
10 ~ 20 mm Untuk mortar (semen
campuran), kayu, FRP, dll
30 mm Untuk beton pondasi
(concrete) dan material campuran
kasar
Resistansi Gauge
Menunjukkan nilai resistansi dalam
besaran 立 [ohm], yang diukur pada
keadaan tanpa beban dan pada temperatur
suhu ruang oleh pabrikan.
Mampu Ukur Regangan (Measurable
Strain)
Didefinisikan sebagai besarnya
regangan yang mampu diukur. Umumnya
berkisar 2 sampai 4% maksimum. Namun
dengan strain gauge foil-yielding dapat
mencapai 10%
Rentang Suhu (Temperature Range)
Menunjukkan batasan suhu
lingkungan yang disanggupi oleh strain
gauge, dengan kata lain strain gauge masih
dapat menghasilkan nilai pengukuran yang
akurat. Umumnya berkisar antara -30尊C ~
+80尊C. Untuk jenis high-temperature strain
gauge, dapat mencapai +180尊C.
Faktor Gauge (K)
Pada saat melakuran, nilai keluaran
dari strain gauge adalah dalam besaran
elektrik resistansi. Sedangkan besarnya
yang menjadi tujuan pengukuran adalah nilai
regangan. Dengan demikian diperlukan
suatu nilai konversi yang disebut factor
gauge (K).
Sensitifitas Transfers (Kt)
Pada kenyataanya nilai resisitansi
strain gauge dapat juga berubah akibat
pengaruh adanya regangan yang arahnya
tegak lurus terhadap aksis gauge regangan
transfersal (竜t). karena keduanya memiliki
relasi kesebandingan, maka ditetapkanlah
suatu konstanta yang disebut dengan
sensitifitas transfers (Kt). Nilai ini biasanya
ditulis dalam persen (%)
Termal Output
Didefinisikan sebagai adanya
pergeseran / penyimpangan nilai regangan
akibat perbedaan temperatur suhu.
Umumnya bernilai pada kisaran 賊2亮竜/尊C.
Pada jenis strain gauge temperature tinggi
diatas suhu 160 尊C, nilainya mencapai
賊5亮竜/尊C. Untuk lebih jelasnya hubungan
antara nilai thermal output terhadap suhu
dapat dilihat pada contoh kurva dibawah ini.
Faktor Gauge (K) VS Temperatur
Selain regangan, suhu temperature
juga mempengaruhi nilai faktor gauge.
Berikut adalah sampel kurva hubungan
antara perubahan faktor gauge terhadap
perbedaan temperatur.
Usia Fatigue (Lelah)
Jika regangan terjadi beberapa kali
pada suatu strain gauge, maka akan ada
kemungkinan kenaikan nilai resistansi gauge
pada kondisi tanpa beban, atau terjadinya
pengelupasan pada strain gauge, atau
bahkan patah dan lain sebagainya yang
mengindikasikan kerusakan. Jumlah siklus
maksimum yang dapat dilakukan pada strain
gauge sebelum hal-hal diatas terjadi disebut
usia fatigue (lelah). Sebuah strain gauge
SHOWA INSTRUMENTS-JEPANG memiliki
usia fatigue diatas 100 ribu kali pada
regangan 1000亮竜.
Selain seluruh parameter-parameter
diatas, terdapat juga beberapa parameter
lain diantaranya lebar gauge, toleransi faktor
gauge, toleransi resistansi gauge, dan lain-lainnya.
Loadcell
Load cell adalah tranduser yang
digunakan untuk mengubah tekanan menjadi
sinyal elektrik. Biasanya alat ini terdiri dari
empat strain gauges dalam wheatstone
brigde configuration (lihat gambar 5), tetapi
ada juga yang terdiri dari satu atau dua strain
gauges. Sinyal output elektrik biasanya
direpresentasikan dalam milivolt dan
memerlukan penguatan oleh instrumen
amplifier sebelum dapat digunakan.
Besarnya Vo (sinyal output) adalah sebagai
berikut:
(2)
Output dari tranduser dimasukan dalam
algoritma untuk menghitung tekanan pada
Tranduser. Beberapa tipe load cell:
Jurnal Teknologi, Volume 2 99 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
5. Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
100
Double bending beam
Shear beam
Column
Membrane
Ring torsion
Bending ring
Double shear beam
Multiple shear beam
Load cell dalam aplikasi digunakan
untuk penskalaan, menimbang berat Truk,
mengukur tekanan, dll. Design dari Load cell
bisa dibedakan menurut jenis output sinyal
yang dihasilkan (Pneumatic, Hydraulic,
Electric) atau menurut cara mereka
mendeteksi berat (Bending, Shear,
Compression, Tension).
Gambar 5. Jembatan Wheat Stone
Prosesor (ATMega8535)
Mikrokontroller merupakan sebuah
mikroprosessor (Central Procesing Unit,
CPU) yang dikombinasikan dengan I/O dan
memori (Read Only Memory, ROM) dan
(Random Acces Memory, RAM. Berbeda
dengan mikrokomputer yang memiliki
bagian-bagian tersebut secara terpisah,
mikrokontroller mengkombinasikan bagian-bagian
tersebut dalam tingkat chip.
AVR ATmega8535 merupakan seri
mikrokontroler 8 bit yang berarsitektur RISC
(Reduce instruction Set Computing). Inti AVR
adalah kombinasi berbagai macam instruksi
dengan 32 register serba guna. Register-register
tersebut terhubung langsung dengan
Arithmetic Logic Unit (ALU) yang
memungkinkan dua register independent
untuk diakses dalam satu pelaksanaan
instruksi dengan 1 siklus detak. Keuntungan
dari arsitektur ini adalah kode program yang
lebih efisien sementara keberhasilan
keseluruhan sepuluh kali lebih cepat
dibandingkan dengan CISC (Complex
Instruction Set Computing) yang
konvensional.
Kelengkapan seri AVR antara lain disebutkan
sebagi berikut:
a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port
A, port B, port C, dan port D.
b. ADC 10-bit sebanyak 8 saluran.
c. Tiga buah Timer/Counter.
d. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
e. Watchdog Timer dengan osilator internal.
f. SRAM sebesar 512 byte.
g. Memori Flash sebesar 8 KB.
h. Unit interupsi internal dan eksternal.
i. Port antarmuka SPI.
j. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat
diprogram saat operasi.
k. Antarmuka komparator analog.
l. Port USART untuk komunikasi serial.
Kecepatan eksekusi ditentukan dari
hasil pembangkitan detak pada blok osilator
internal. Detak juga dipergunakan sebagai
dasar pembangkitan timer, termasuk dalam
fungsi timer tersebut adalah PWM (Pulse
Width Modulation) dan baudrate untuk
komunikasi serial. Penggunaan fungsi timer
dapat pula dimodekan sebagai sumber
interupsi.
ATmega8535 dilengkapi dengan
ADC (Analog to Digital Convertion) 10 bit
dengan multiplek untuk 8 jalur masukan,
dimana ADC dapat juga dipergunakan
sebagai sumber interupsi. Pemilihan saluran
dan proses konversi dilakukan dengan
memberikan data pada register yang
berkaiatan.
Kelengkapan lain adalah untuk
fungsi komunikasi serial, dimana terdapat
tiga format komunikasi yang dapat digunakan
yaitu USART (Universal Synchronous and
Asynchronous serial Receiver and
Transmitter), SPI (The Serial Peripheral
Interface) dan TWI (Two-wire Serial
Interface). Semua fasilitas serial dapat
dipergunakan dalam variasi kecepatan
transmisi yang sangat bergantung pada
besarnya penggunaan sumber detak dan
pengisian register yang berkaitan. Adapun
susunan kaki mikrokontroler ATmega8535
ditunjukkan pada Gambar 6.
6. Gambar 6 Susunan kaki ATmega 8535
Komunikasi Serial
Ada 2 macam cara komunikasi data
Serial yaitu Sinkron dan Asinkron. Pada
komunikasi data Serial sinkron, clock
dikirimkan bersama sama dengan data
Serial, tetapi clock tersebut dibangkitkan
sendiri sendiri baik pada sisi pengirim
maupun penerima. Sedangkan pada
komunikasi Serial asinkron tidak diperlukan
clock karena data dikirimkan dengan
kecepatan tertentu yang sama baik pada
pengirim / penerima.
Pada IBM PC kompatibel port Serial-nya
termasuk jenis asinkron. Komunikasi
data Serial ini dikerjakan oleh UART
(Universal Asynchronous Receiver
Transmiter). IC UART dibuat khusus untuk
mengubah data paralel menjadi data serial
dan menerima data serial yang kemudian
dirubah lagi menjadi data paralel. IC UART
8250 merupakan salah satunya. Selain
berbentuk IC mandiri berbagai macam
mikrokontroller juga ada yang dilengkapi
dengan UART, misalnya AT89S51/52/53
atau PIC16F877.
Pada UART, kecepatan pengiriman
data ( atau yang sering disebut dengan Baut
rate ) dan fase clock pada sisi transmiter dan
sisi receiver harus sinkron. Untuk itu
diperlukan sinkronisasi antara Transmiter
dan Receiver. Hal ini dilakukan oleh bit
Start dan bit Stop. Ketika saluran
transmisi dalam keadaan idle, output UART
adalah dalam keadaan logika 1.
Ketika Transmiter ingin mengirimkan
data, output UART akan diset dulu ke logika
0 untuk waktu satu bit. Sinyal ini pada
receiver akan dikenali sebagai sinyal Start
yang digunakan untuk menyinkronkan fase
clocknya sehingga sinkron dengan fase clock
transmiter.
Selanjutnya data akan dikirimkan secara
serial dari bit yang paling rendah (bit0)
sampai bit tertinggi. Selanjutnya akan
dikirimkan sinyal Stop sebagai akhir dari
pengiriman data serial.
Kecepatan transmisi (baut rate) dapat
dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baut
rate yang umum dipakai adalah 110, 135,
150, 300, 600, 1200, 2400, dan 9600
(bit/perdertik). Dalam komunikasi data serial,
baut rate dari kedua alat yang berhubungan
harus diatur pada kecepatan yang sama.
Selanjutnya harus ditentukan panjang data
(6,7 atau 8 bit), paritas (genap, ganjil, atau
tanpa paritas), dan jumlah bit Stop (1, 1 遜 ,
atau 2 bit).
Karakteristik Sinyal Port Serial
Standar sinyal komunikasi serial
yang banyak digunakan adalah Standar
RS232 yang dikembangkan oleh Electronic
Industri Association (EIA/TIA) yang pertama
kali dipublikasikan pada tahun 1962. Ini
terjadi jauh sebelum IC TTL populer
sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama
sekali dengan level tegangan IC TTL.
Standar ini hanya menyangkut komunikasi
antara (Data Terminal Equipment DTE)
dengan alat alat pelengkap komputer (Data
Circuit Terminating Equipment DCE).
Standar sinyal RS232 memiliki
ketentuan level tegangan sebagai berikut :
Logika 1 disebut Mark terletak
antara -3 Volt sampai -25 Volt
Logika 0 disebut space terletak
antara +3 Volt samapai +25 Volt.
Daerah tegangan antara -3 Volt
sampai +3 Volt adalah invalid level, yaitu
daerah tegangan yang tidak memiliki
level logika pasti sehingga harus
dihindari. Demikian juga level tegangan
dibawah -25 Volt dan diatas +25 Volt
Jurnal Teknologi, Volume 2 101 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
7. Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
102
juga harus dihindari karena bisa
merusak line driver pada saluran RS232
Konfigurasi Port Serial
Konektor DB-9 pada bagian
belakang komputer adalah port serial RS232
yang biasa dinamai dengan COM1 dan
COM2. (lihat gambar 7)
Gambar 7. Konektor RS232
Keterangan mengenai fungsi saluran
RS232 pada konektor DB-9 adalah sebagai
berikut:
1. Received Line Signal Detect, dengan
saluran ini DCE memberitahukan ke
DTE bahwa pada terminal masukan ada
data masuk.
2. Receive Data, digunakan DTE
menerima data dari DCE.
3. Transmit Data, digunakan DTE
mengirimkan data ke DCE.
4. Data Terminal Ready, pada saluran ini
DTE memberitahukan kesiapan
terminalnya.
5. Signal Ground, saluran ground
6. DCE ready, sinyal aktif pada saluran ini
menunjukkan bahwa DCE sudah siap.
7. Request to Send, dengan saluran ini
DCE diminta mengirim data oleh DTE.
8. Clear to Send, dengan saluran ini DCE
memberitahukan bahwa DTE boleh
mulai mengirim data.
9. Ring Indicator, pada saluran ini DCE
memberitahukan ke DTE bahwa sebuah
stasiun menghendaki hubungan
dengannya.
Untuk dapat menggunakan port
serial harus diketahui dahulu alamat dari port
serial tersebut. Biasanya tersedia dua port
serial pada CPU, yaitu COM1 dan COM2.
Base Address COM1 biasanya 1016 (3F8h)
dan COM2 biasanya 760 (2F8h). Alamat
tersebut adalah alamat yang biasa
digunakan, tergantung komputer yang
digunakan.Tepatnya kita bisa melihat pada
peta memori tempat menyimpan alamat
tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk
COM1 dan 0000.0402h untuk COM2.
Berikut adalah nama nama register
yang digunakan beserta alamatnya.
RX Buffer , digunakan untuk
menampung dan menyimpan data dari
DCE.
TX Buffer , digunakan untuk
menampung dan menyimpan data yang
akan dikirim ke port serial.
Baud Rate Divisor Latch LSB ,
digunakan untuk menampung byte
bobot rendah untuk pembagi clock pada
IC UART agar didapat baud rate yang
tepat.
Baud Rate Divisor Latch MSB ,
digunakan untuk menampung byte
bobot tinggi untuk pembagi clock pada
IC UART sehingga total angka pembagi
adalah 4 byte yang dapat dipilih dari
0001h sampai FFFFh.
a. Alasan Penggunaan Port Serial
Dibandingkan dengan menggunakan
port parallel penggunaan port serial terkesan
lebih rumit. Berikut adalah keuntungan
penggunaan port serial dibandingkan
penggunaan port parallel.
1. Pada komunikasi dengan kabel yang
panjang, masalah cable loss tidak akan
menjadi masalah besar daripada
menggunakan kabel parallel. Port serial
mentransmisikan 1 pada level
tegangan -3 Volt sampai -25 Volt dan
8. 0 pada level tegangan +3 Volt sampai
+25 Volt, sedangkan port parallel
mentransmisikan 0 pada level
tegangan 0 Volt dan 1 pada level
tegangan 5 Volt.
2. Dibutuhkan jumlah kabel yang sedikit,
bisa hanya menggunakan 3 kabel yaitu
saluran Transmit Data, saluran Receive
Data, dan saluran Ground (Konfigurasi
Null Modem)
3. Saat ini penggunaan mikrokontroller
semakin populer. Kebanyakan
mikrokontroller sudah dilengkapi dengan
SCI (Serial Communication Interface)
yang dapat digunakan untuk komunikasi
dengan port serial komputer.
Visual Basic 6.0
Apakah Visual Basic itu? Kata
Visual menunjukkan cara yang digunakan
untuk membuat graphical user interface
(GUI). Dengan cara ini anda tidak lagi
menuliskan instruksi pemrograman dalam
kode-kode baris, tetapi secara mudah user
dapat melakukan drag dan drop objek-objek
yang akan anda gunakan. Jika ingin
menggunakan fasilitas program drawing,
misalnya paint, secara efektif dapat
menggunakan interfacenya.
Kata basic merupakan bagian
bahasa basic (beginners all-purpose
symbolic instruction code), yaitu sebuah
bahasa pemrograman yang dalam
sejarahnya sudah banyak digunakan oleh
para programmer untuk menyusun aplikasi.
Visual basic dikembangkan dari bahasa
pemrograman basic dan sekarang berisi
banyak stetemen, fungsi, dan keyword, yang
beberapa diantaranya terhubung ke windows
GUI.
Mengenal bagian-bagian Visual basic
Visual Basic terdiri atas 6 jendela penting :
1. Bagian Main Window
2. Bagian Form Window
3. Bagian Toolbox
4. Bagian Properties
5. Bagian Form Layout
6. Bagian Window Project
Gambar 8 dibawah ini menunjukkan
tampilan halaman muka dari program Visual
basic 6.0.
Gambar 8. Tampilan Visual Basic 6.0
3
2
6
4
5
1
Jurnal Teknologi, Volume 2 103 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
9. Load cell ADC Atmega 16 Transmiter
Komputer RS232 Atmega 16 receiver
Led display
Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
104
PERANCANGAN DAN REALISASI PROGRAM DISPLAY
Skema Blok Timbangan Digital
Gambar 9. Pengirim data
Gambar 10. Penerima Data
Pengaksesan Port Serial Pada Visual
Basic
Untuk pengaksesan port serial kita
dapat mengaksesnya secara langsung
menggunakan kontrol MSComm yang telah
disediakan Visual basic. Kontrol MSComm
menyediakan fisilitas komunikasi antara
program aplikasi yang kita buat dengan port
serial untuk mengirim atau menerima data
melalui port serial.Setiap MSComm hanya
menangani satu port serial sehingga jika kita
ingin menggunakan lebih dari satu port serial
harus digunakan MSComm lain.
Properti MSComm
Jumlah properti pada MSComm
sangat banyak, dan hanya beberapa properti
yang perlu kita ketahui. Properti yang sering
digunakan adalah :
CommPort
Digunakan untuk menentukan nomor port
serial yang akan dipakai.
Setting
Digunakan untuk menset nilai baud rate,
pariti, jumlah bit data, dan jumlah bit stop.
PortOpen
Digunakan untuk membuka ataupun
menutup port serial yang dihubungkan
dengan MSComm ini.
Input
Digunakan untuk mengambil data string yang
ada pada buffer penerima.
Output
Digunakan untuk menulis data string pada
buffer kirim.
Penampil
Penampil data yang digunakan
adalah PC menggunakan port serial.
Komunikasi diatur
dengan spesifikasi berikut :Port = COM1,
boudrate = 1200 bps, data bits = 8, stop bits=
1, parity = None, flow control = none. Untuk
tampilan menggunakan PC, software yang
digunakan adalah Visual Basic 6.0.
data keluaran dari mikrokontroller
mempunyai urutan sebagai berikut:
S; $; +-; puluhan ribu; ribuan; Ratusan;
puluhan; spasi; satuan; 0dH; 0aH
Pembuatan Program Visual Basic (lihat
gambar 12)
1. buka program visual basic 6.0, klik
perintah New project, klik OK untuk
membuat file executable standar
2. Ubah form agar seukuran kotak dialog
seperti gambar dibawah
3. klik control label untuk membuat label1,
label2, dan label3
4. klik control text untuk membuat text1
5. klik control command untuk membuat
command1 dan command2
Led display
10. 6. klik control mscomm untuk membuat
mscomm1. Jika control mscomm belum
ada pada toolbox, tambahkan lewat
menu project, lalu component dan pilih
Microsoft comm. Control 6.0. jika pilihan
tersebut tidak ada, anda perlu
menambahkannya lebih dulu dengan
icon browser, perlu tambahkan file
mscomm32.ocx yang terletak dalam
folder system atau system32 pada folder
windows.
7. Ubah property objek seperti dibawah ini:
Gambar diagram alir dari Program Visual
Basic dapat dilihat pada gambar 11 berikut:
Mulai
If port
= open
ya
Baca port serial RS232
Baca data Byte
Konversi byte ke desimal
Tampilkan nilai massa (Kg)
If nilai
berubah
tidak
selesai
tidak
Gambar 11. FlowChart Program
Tabel 1. Properti Program
ya
Objek Property Setting
Form1 Caption Display Timbangan
Borderstyle 1-fixed single
Label1 Caption Display Timbangan
Label2 Caption Berat
Label3 Caption Kg
Text1 text
Command1 Caption Jalan program
Command2 Caption keluar
CommPort 1
Handshaking 0-comNone
Mscomm1
setting 1200,n,8,1
Jurnal Teknologi, Volume 2 105 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
11. Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
106
Gambar 12. Rancangan Form
Penjelasan Program
Untuk melihat kode-kode program
yang digunakan pada program ini, kita bisa
melihat setelah mengklik View Code pada
toolbar project
Prosedur even form_load
Berikut kode program pada prosedur
even form_load declaration _general
Dim i As Byte
Dim j As Byte
Dim k As Byte
Dim data As String
Dim buffer As String
Dim char As String
Kode-kode di atas berisi tentang,
dimensi dari variable-variabel yang dipakai
dalam program utama
Prosedur even command1_click
Private Sub Command1_Click()
MSComm1.PortOpen = True
Do
DoEvents
data = MSComm1.Input
buffer = buffer + data
i = Len(buffer)
For j = 1 To i
char = Mid(buffer, j, 1)
If char = "S" Then
For k = j To i
char = Mid(buffer, k, 1)
If char = Chr(13) Then
data = ""
For i = j To k
char = Mid(buffer, i, 1)
If (char = "1") Or (char =
"2") Or (char = "3") Or (char = "4") Or (char =
"5") Or (char = "6") Or (char = "7") Or (char =
"8") Or (char = "9") Or (char = "0") Or (char =
"-") Then
data = data + char
End If
i = i + 1
Next i
Text1.Text = data
buffer = ""
Exit For
End If
k = k + 1
Next k
End If
j = j + 1
Next j
Loop
End Sub
Kode-kode program pada prosedur
even command1_click diatas akan
melakukan aksi sebagai berikut:
- Membuka MScomm1
(mscomm1.portOpen = true)
- Variabel data menjadi tempat untuk
input dari masukan RS232, dan nilai
data ditampung dalam variable
buffer, kemudian nilai buffer
ditentukan panjang karakter dengan
fungsi len
- Mengaktifkan perintah for dengan
nama variable j dengan nilai awal 1
dan nilai akhir I , menentukan nilai
variable char dengan fungsi
mid,program menanyakan apakah
variable pertama S jika ya , maka
- Mengaktifkan perintah for dengan
nama variable k dengan nilai awal 1
dan nilai akhir I, menentukan
variable char dengan fungsi mid,
program menanyakan apakah
variable pertama kode ascii (13), jika
ya, maka:
- Mengaktifkan perintah for dengan
nama variable I dengan nilai awal j
dan nilai akhir k, menentukan nilai
12. variable char dengan fungsi mid,
kemudian jika nilai dari char 1
sampai 9 dan-, maka variable data
diisi dengan nilai char dan
memasukkan nilai data tersebut
kedalam control text1, kemudian
mengosongkan nilai buffer,
kemudian program akan looping,
Prosedur even command2_click
Private Sub Command2_Click()
End
End Sub
Kode-kode program pada prosedur
even command2_click diatas akan
melakukan aksi mengakhiri program dari
visual basic.
HASIL PENGUJIAN
Gambar 13. display Program Running
Dari hasil pengujian display maka
dapat diambil kesimpulan bahwa semua
program sudah berfungsi dengan baik sesuai
dengan perancangan. Dan nilai yang
ditampilkan sama dengan nilai pada led
display.
KESIMPULAN
Dari perancangan program diatas
dapat diambil kesimpulan:
1. Untuk membuat program interfacing ini
perlu menggunakan program visual
basic yang tersedia control MScomm,
yang berfungsi untuk komunikasi serial.
2. Untuk membuat program interfacing kita
perlu mengetahui terlebih dahulu
susunan karakter yang keluar dari
mikrokontroler.
3. Sebelum menggunakan suatu variable,
maka kita perlu untuk menentukan
dahulu dimensi dari variable tersebut.
SARAN
Aplikasi interfacing dari
pemrograman Visual Basic ini sangat luas,
tidak hanya untuk membaca output dari
timbangan digital. Tetapi juga bisa
diaplikasikan dengan sistem database dan
jaringan.
Contoh aplikasi dengan sistem
database dimungkinkan untuk membuat
penampil harga, nominal massa bahkan
juga gaji pegawai. Aplikasi lain untuk system
jaringan misalnya: untuk kasir tempat
bilyard, dengan system tampilan perjam dan
diintegrasi secara jaringan dengan komputer
kantin. Sehingga pelanggan langsung
mendapatkan total harga di kasir. Tidak
perlu dua kali bayar, di kasir bilyard dan
kasir kantin
DAFTAR PUSTAKA
Erwin, Robert M.1986.Pengantar
Telekomunikasi,Jakarta:Elex Media
Komputindo.
Prasetia, Retna, 2004. Interfacing Port
Paralel dan Port Serial komputer
dengan Visual Basic 6.0, Penerbit
Andi, Yogyakarta
Wahana Komputer, Tim Peneliti &
Pengembang. 2003. Pemrograman
Visual Basic6.0. Penerbit Andi,
Yogyakarta
http://www.gps-jogja.co.id
http://taharica.indonetwork.co.id/711302/sho
wa-measuring-instrument-strain-gage-transducer-
we-are.htm
http://www.tokoelektronika.com/tutorial/pcinte
rfacing.htm
Jurnal Teknologi, Volume 2 107 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107
![Handajadi, Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh dengan Menggunakan
Pemprograman Visual Basic 6.0
98
Umumnya, perbandingan antara L dan L
adalah sangat kecil dan biasanya bernilai
10-6 atau biasa ditulis dalam satuan 亮m/m
atau 亮竜 (micro-epsilon). Lawan dari kata
regangan adalah penyempitan / himpitan dan
diindikasikan dengan lambang
(minus/negatif) dalam penulisan angka
bilangannya.
Regangan Longitudinal, Lateral dan Rasio
Poisson
Sebagaimana gambar diatas, setiap
batang yang ditarik ( ditekan) selain
mengalami perpanjangan ( pemendekan),
juga mengalami penyusutan ( perluasan)
pada permukaan penampangnya. Keduanya
dapat disebut sebagai regangan. Oleh
karenanya, dibuatlah kesepakatan bahwa:
- Regangan yang arahnya segaris dengan
arah gerak gaya disebut regangan
Longitudinal.
- Regangan yang arahnya tegak lurus
terhadap arah gerak gaya disebut regangan
lateral
Besarnya nilai perbandingan antara
regangan lateral (竜2) terhadap regangan
longitudinal (竜1) pada suatu bahan/material
adalah tetap (konstan). Nilai perbandingan
inilah yang disebut dengan Rasio Poisson
dilambangkan dengan 僚 [nu] yang
umumnya bernilai pada kisaran angka 0.3.
(1)
Konfigurasi Susunan Strain gauge
Strain gauge dibuat dari sehelai kertas
logam resistif yang dikikis tipis (etced-foil)
dan berbentuk kisi (grid) sebagai elemen
utama (sensor) serta dilapisi dengan
sepasang selaput sebagai pelindung
sekaligus isolator. Kemudian ditambahkan
sepasang kawat timah (lead-gauge) yang
terhubung pada kedua ujung elemen sensor.
Sedangkan bentuk elemen sensor sendiri
memiliki konfigurasi susunan seperti terlihat
pada gambar 3.
Gambar 3. Bentuk elemen sensor
Aksis Gauge
Agar pengukuran strain gauge pada
specimen menghasilkan nilai regangan yang
sesuai dengan arah regangan yang hendak
diukur, maka pemasangan strain gauge pada
specimen haruslah benar / tepat, yaitu aksis
gauge harus sejajar dengan arah regangan
yang diukur. Arah aksis gauge pada strain
gauge ialah segaris dengan panjang gauge.
Gambar 4 menggambarkan peletakan strain
gauge yang benar pada suatu specimen.
Dimana, garis aksis gauge sejajar terhadap
arah gerak regangan.
Gambar 4. Aksis gauge
Memilih Strain Gauge Yang Tepat
Beberapa perameter teknis perlu
diperhatikan pada saat memilih dan
menentukan strain gauge mana yang sesuai
untuk pengukuran yang akan dilakukan.
Tentunya beberapa yang menjadi
pertimbangan adalah jenis material yang
menjadi objek, ukuran dimensi benda objek,
nilai / besaran yang ingin diperoleh dari hasil
pengukuran tersebut, kondisi / kondusifitas
lingkungan dan tempat pengukuran
berlangsung.
Berikut ini adalah parameter-parameter
teknis yang perlu untuk diketahui,
beberapa diantaranya telah diuraikan pada
sub-bab sebelumnya ditambah dengan
beberapa parameter lain.
Panjang Gauge](https://image.slidesharecdn.com/96-107wiwik-141214131459-conversion-gate01/85/96-107-wiwik-3-320.jpg)
![Didefinisikan sebagai panjang grid,
yaitu dimensi panjang di area grid yang
kedudukannya sensitif terhadap regangan
(gambar-konfigurasi susunan strain gauge).
Pemilihan panjang gauge bergantung pada
objek / specimen. Gauge yang pendek, dapat
digunakan untuk lokalisasi pengukuran
regangan, sedangkan gauge yang panjang
lebih banyak dipilih dan digunakan untuk
mengukur regangan rata-rata yang mewakili
seluruh permukaan. Sebagai contoh pada
pengukuran regangan rata-rata pada beton
pondasi (concrete), dibutuhkan panjang
gauge yang lebih panjang karena strukturnya
yang terdiri atas semen dan campuran pasir
dan krikil.
Berikut adalah acuan panjang gauge merk
Showa Instruments dan aplikasi-aplikasinya:
1 mm Untuk pengukuran terpusat
2 ~ 6 mm Untuk logam dan
penggunaan umum
10 ~ 20 mm Untuk mortar (semen
campuran), kayu, FRP, dll
30 mm Untuk beton pondasi
(concrete) dan material campuran
kasar
Resistansi Gauge
Menunjukkan nilai resistansi dalam
besaran 立 [ohm], yang diukur pada
keadaan tanpa beban dan pada temperatur
suhu ruang oleh pabrikan.
Mampu Ukur Regangan (Measurable
Strain)
Didefinisikan sebagai besarnya
regangan yang mampu diukur. Umumnya
berkisar 2 sampai 4% maksimum. Namun
dengan strain gauge foil-yielding dapat
mencapai 10%
Rentang Suhu (Temperature Range)
Menunjukkan batasan suhu
lingkungan yang disanggupi oleh strain
gauge, dengan kata lain strain gauge masih
dapat menghasilkan nilai pengukuran yang
akurat. Umumnya berkisar antara -30尊C ~
+80尊C. Untuk jenis high-temperature strain
gauge, dapat mencapai +180尊C.
Faktor Gauge (K)
Pada saat melakuran, nilai keluaran
dari strain gauge adalah dalam besaran
elektrik resistansi. Sedangkan besarnya
yang menjadi tujuan pengukuran adalah nilai
regangan. Dengan demikian diperlukan
suatu nilai konversi yang disebut factor
gauge (K).
Sensitifitas Transfers (Kt)
Pada kenyataanya nilai resisitansi
strain gauge dapat juga berubah akibat
pengaruh adanya regangan yang arahnya
tegak lurus terhadap aksis gauge regangan
transfersal (竜t). karena keduanya memiliki
relasi kesebandingan, maka ditetapkanlah
suatu konstanta yang disebut dengan
sensitifitas transfers (Kt). Nilai ini biasanya
ditulis dalam persen (%)
Termal Output
Didefinisikan sebagai adanya
pergeseran / penyimpangan nilai regangan
akibat perbedaan temperatur suhu.
Umumnya bernilai pada kisaran 賊2亮竜/尊C.
Pada jenis strain gauge temperature tinggi
diatas suhu 160 尊C, nilainya mencapai
賊5亮竜/尊C. Untuk lebih jelasnya hubungan
antara nilai thermal output terhadap suhu
dapat dilihat pada contoh kurva dibawah ini.
Faktor Gauge (K) VS Temperatur
Selain regangan, suhu temperature
juga mempengaruhi nilai faktor gauge.
Berikut adalah sampel kurva hubungan
antara perubahan faktor gauge terhadap
perbedaan temperatur.
Usia Fatigue (Lelah)
Jika regangan terjadi beberapa kali
pada suatu strain gauge, maka akan ada
kemungkinan kenaikan nilai resistansi gauge
pada kondisi tanpa beban, atau terjadinya
pengelupasan pada strain gauge, atau
bahkan patah dan lain sebagainya yang
mengindikasikan kerusakan. Jumlah siklus
maksimum yang dapat dilakukan pada strain
gauge sebelum hal-hal diatas terjadi disebut
usia fatigue (lelah). Sebuah strain gauge
SHOWA INSTRUMENTS-JEPANG memiliki
usia fatigue diatas 100 ribu kali pada
regangan 1000亮竜.
Selain seluruh parameter-parameter
diatas, terdapat juga beberapa parameter
lain diantaranya lebar gauge, toleransi faktor
gauge, toleransi resistansi gauge, dan lain-lainnya.
Loadcell
Load cell adalah tranduser yang
digunakan untuk mengubah tekanan menjadi
sinyal elektrik. Biasanya alat ini terdiri dari
empat strain gauges dalam wheatstone
brigde configuration (lihat gambar 5), tetapi
ada juga yang terdiri dari satu atau dua strain
gauges. Sinyal output elektrik biasanya
direpresentasikan dalam milivolt dan
memerlukan penguatan oleh instrumen
amplifier sebelum dapat digunakan.
Besarnya Vo (sinyal output) adalah sebagai
berikut:
(2)
Output dari tranduser dimasukan dalam
algoritma untuk menghitung tekanan pada
Tranduser. Beberapa tipe load cell:
Jurnal Teknologi, Volume 2 99 Nomor 1 , Juni 2009, 96-107](https://image.slidesharecdn.com/96-107wiwik-141214131459-conversion-gate01/85/96-107-wiwik-4-320.jpg)
