Timbangan Digital dengan Mikrokontroller

Sedikit berbagi nih mengenai tugas kelompok yang pernah dulu dibuat. Dari yang namanya mikrokontroller ternyata dapat muncul berbagai temuan. Ide yang sederhana yaitu membuat timbangan digital dengan mikrokontroller dengan tampilan pada LCD 2×16.

Neraca digital terdiri dari rangkaian pengondisi sinyal, mikrokontroller dengan output tampilan berat di LCD.

tampilan skema neraca digital

Cara kerjanya adalah sebagai berikut. Berat benda yang ditimbang menggeser batang akibat gaya gravitasi. Massa benda yang ditimbang berubah menjadi berat akibat gaya gravitasi sesuai dengan persamaan :

F=m.g

Keterangan :

F=gaya berat benda (N)

m=massa benda (kg)

g=gaya gravitasi 9,8 m/s²

Akibat gaya berat yang terjadi batang yang diselubungi pegas akan bergeser sesuai dengan persamaan pegas :

F=k.x

Keterangan :

F=gaya pegas(N)

K=konstanta pegas (N/m)

Akibat berat benda maka batang menggeser potensiometer slide. Seperti diketahui bahwa perubahan resistansi pada potensiometer slide bersifat linear terhadap jarak pergeseran sesuai dengan persamaan :

R=(x/L).R_max

Keterangan :

R= nilai hambatan terukur (Ω)

X=pergeseran potensiometer slide (cm)

L=pergeseran maksimal potensiometer slide (cm)

R_max=nilai maksimum potensiometer slide (Ω)

Dengan rangkaian pengondisi sinyal maka nilai rentang hambatan potensiometer slide diubah menjadi tegangan. Mikrokontroler hanya bisa menerima inputan maksimal 5 volt. Perubahan antara nilai hambatan potensiometer slide terukur dengan perubahan tegangan bersifat linear. Tegangan analog tersebut kemudian diubah menjadi digital dengan Analog Digital Converter yang merupakan fasilitas pada AVR. Pada mikrokontroler input tegangan dikalikan dengan konstanta sehingga output yang ditampilkan ke LCD adalah massa benda yang ditimbang sesuai dengan persamaan :

M_t=v/v_max(M_max)
Keterangan :

M_t= Massa benda yang ditimbang (kg)

V= tegangan terukur yang merupakan input dari mikrokontroler (volt)

V_max=tegangan maksimal input mikrokontroler (volt)

M_max=massa benda maksimum yang dapat ditimbang (kg)

Nilai Mmax dapat diketahui melalui persamaan pegas. Nilai pergeseran maksimal potensiometer slide adalah 4,5 cm sehingga pegas akan memampat maksimum 4,5 cm pula.

F=k.x_max

M_max.g=k.x_max

M_max=k.x_max/g

Jadi tegangan input mikrokontroler yang masuk (v) dikalikan dengan kosntanta (M_max/V_max) untuk memperoleh nilai massa yang ditimbang. Proses tersebut dilakukan dalam mikrokontroler. Kemudian hasil yang didapat ditampilkan dalam LCD 2×16 oleh mikrokontroler.

tampilan simulasi dengan proteus

Ya begitulah kira-kira konsep membuat neraca digital dengan mikrokontroler. Bagaimana kode program untuk mikrokontrollernya?haha silakan bereksplorasi ria ;p