[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

Aplikasi Timbangan Digital

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip

5. Gambar Rangkaian

6. Simulasi

7. Link Download

1. Tujuan [back]
- Mengetahui tentang aplikasi timbangan digital menggunakan ADC
- Mengetahui prinsip kerja aplikasi timbangan digital menggunakan ADC
- Mensimulasikan Rangkaian aplikasi timbangan digital menggunakan ADC

2. Komponen [back]

-         Sensor Berat Loadcell

Sensor load cell merupakan sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban, sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital dan dapat diaplikasikan pada jembatan timbangan yang berfungsi untuk menimbang berat dari truk pengangkut bahan baku, pengukuran yang dilakukan oleh Load Cell menggunakan prinsip tekanan.

-          Op Amp

digunakan sebagai penguat dari keluaran sensor loadcell

- Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk  membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I.R).

-            ADC0804

ADC 0804 merupakan salah satu Analog to Digital Converter yang banyak digunakan untuk menghasilkan data 8 bit. Dengan metode pengukur aras tegangan sampling dan mengubahnya ke dalam sandi biner menggunakan metode pengubahan dengan tipe pembanding langsung atau successive approximation.

-            Kapasitor

Kapasitor adalah salah satu jenis elektronika yang memiliki kemampuan menyimpan arus listrik selama batas waktu tertentu.

-            Saklar

Digunakan sebagai trigger

-            Potensiometer

Potensiometer merupakan salah satu resistor yang dapat diatur hambatan dari besaran minimum sampai besaran maksimum. Bila potensiometer (POT-HG) mencapai titik maksimum, maka hambatan yang diberikan akan semakin kecil sehingga tegangan yang terukur di voltmeter mencapai titik maksimum. Begitu juga sebaliknya.

-            Baterai 12 V

Sebagai sumber DC

-          LED Red

Menampilkan hasil dari ADC0804

- Power

Sebagai sumber tegangan rangkaian

3. Dasar Teori [back]

Sensor Berat Loadcell

Sensor load cell merupakan sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban, sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital dan dapat diaplikasikan pada jembatan timbangan yang berfungsi untuk menimbang berat dari truk pengangkut bahan baku, pengukuran yang dilakukan oleh Load Cell menggunakan prinsip tekanan.

Load Cell merupakan sensor berat, apabila Load cell diberi beban pada inti besinya maka nilai resitansi di strain gauge akan berubah. Umumnya Load cell terdiri dari 4 buah kabel, dimana dua kabel sebagai eksitasi dan dua kabel lainnya sebagai sinyal keluaran.

Load Cell adalah alat electromekanik yang biasa disebut Transducer, yaitu gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja, kemudian merubah gaya mekanik menjadi sinyal listrik. 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 menungkinkan untuk diukur menggaunakan sensor regangan atau Strain Gauge.

Sensor load cell memiliki spesifikasi kerja sebagai berikut:

-            Kapasitas 2 Kg

-            Bekerja pada tegangan rendah 5-10 VDC atau 5-10 VAC

-            Ukuran sensor kecil dan praktis

-            Input atau output resistansi rendah

-            Nonlinearitas 0.05%

-            Range temperatur kerja -10^oC sampai +50^oC

Prinsip kerja load cell berdasarkan rangkaian Jembatan Wheatstone:

Strain gauge adalah sebuah konduktor yang diatur sedemikian rupa dengan pola zig-zag dan terdapat di permukaan membrane. Ketika terjadi peregangan membrane, otomatis resistansinya mengingkat. Strain gauge berfungsi sebagai sensor untuk mengukur berat benda atau barang dalam ukuran besar. Umumnya sensor strain gauge ini terdapat pada jembatan timbang atau timbangan truk (truck scale).

Secara fisik strain gauge berupa grid metal foil cukup tipis yang melekat pada permukaan Load Cell. Akibat adanya beban di load cell maka terjadi strain lalu ditransmisikan ke foil grid. Tahanan dari foil grid ini mengalami perubahan dengan nilai sebanding strain induksi beban.

Umumnya strain gauge memiliki sensor tipe metal foil dimana proses photoeching kemudian membentuk konfigurasi grid. Prosiesnya sendiri sangat sederhana sehingga bisa dibuat beragam ukuran gauge maupun bentuk grid. Gauge memiliki ukuran terpendek 0.20 mm dan 102 mm untuk ukuran terpanjang. Untuk tahanan standar 350 ohm namun ada juga gauge dengan tahanan 500 ohm - 10.000 ohm untuk kepentingan khusus.

Analog to Digital Converter

Analog to Digital Converter atau ADC yang artinya pengubah dari analog ke digital. Fungsi dari ADC adalah untuk mengubah data analog menjadi data digital yang nantinya akan masuk ke suatu komponen digital yaitu mikrokontroller AT89S51. Inputan dari ADC ini ada 2 yaitu input positif (+) dan input negatif (-). ADC 0804 ini terdiri dari 8 bit microprocessor Analog to Digital Converter.

Pada kaki 1 berupa chip select. Chip select ini berfungsi sebagai aktif ADC low. Aktif ADC low di sini menandakan bahwa dia terhubung pada bagian low yang di sini low harus dihubungkan dengan ground.

Pada kaki 2 berupa read. Read berfungsi sebagai input pin dari pulsa tinggi ke pulsa rendah yang membawa data dari input menuju output sehingga kaki 2 ini harus dihubungkan kepada logika 0.

Pada kaki 3 berupa write. Write berfungsi sebagai input dari pulsa rendah ke pulsa tinggi sehingga kaki 3 harus dihubungkan kepada logika 1 atau logika NOT dari logika 0 tadi (yang ada pada komponen yang terhubung ke kaki 2).

Pada kaki 4 berupa clock in. Clock in berfungsi untuk memberi external clock. Pada rangkaian ini dihubungkan kepada resistor yang kemudian terhubung kepada kapasitor.

Pada kaki 5 berupa interrupt. Interrupt berfungsi sebagai output dari kaki 1 bila konversinya lengkap. Dikarenakan kaki 1 terhubung dengan ground, maka kaki 5 dapat dikosongkan.

Pada kaki 6 berupa non inverting input. Non inverting input ini dapat dihubungkan dengan dioda yang juga terhubung dengan rangkaian sensor.

Pada kaki 7 berupa inverting input. Inverting input dapat dihubungkan dengan ground.

Pada kaki 8 dan 10 berupa analog ground dan digital ground sehingga dapat dihubungkan dengan ground.

Pada kaki 9 berupa V ref/2. V ref/2 merupakan tegangan referensi berdasarkan input analog sehingga dapat dihubungkan terhadap rangkaian yang terdiri dari kapasitor, dioda zener, potensiometer dan resistor. Bagian ini merupakan input analognya.

Pada kaki 11-18 berupa digital output yang terdiri dari 8 bit. Dapat dihubungkan dengan LED Groove karena output yang dihasilkan berupa tegangan yang diharapkan dapat menyalakan LED tersebut.

Pada kaki 19 berupa clock r. Clock R terhubung dengan Clock In melalui sumber clock yang di sini sumber clock nya adalah kapasitor.

Pada kaki 20 berupa VCC. VCC berfungsi sebagai sumber tegangan untuk menjalankan ADC sehingga dihubungkan terhadap power. Pada umumnya besar tegangan pada VCC adalah 5 Volt.

4. Prinsip Rangkaian [back]

Sensor loadcell merupakan konfigurasi resistor dalam bentuk susunan jembatan wheatstone. Inputnya ada dua yaitu positif dan negatif. Input positif tergantung arah kutub baterai diawal dan sebaliknya. Dengan menekan tombol switch berarti kapasitor meluruh sebagai trigger (pemicu) untuk mendapatkan nilai sensor sebenarnya pada ADC. Pada sensor ADC, nilai analog tadi berubah menjadi bilangan digital 8 bit. Output ADC 8 bit ditampilkan dengan menggunakan LED sebagai indikator kondisi logic. ON =1 dan OFF=0.

5. Gambar Rangkaian [back]

6.Simulasi [back]

7.Link Download [back]

download video di sini
download file rangkaian di sini
download datasheet Sensor Loadcell di sini
download datasheet IC ADC08074 di sini
download datasheet IC741 di sini
download html di sini

[menuju awal]