JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029
Volume 2 No 2
Desember 2019 | 68
RANCANG BANGUN TAS PUNGGUNG PINTAR
UNTUK ANAK DENGAN LOAD CELL 5 KG.
GPS
DAN SMS BERBASIS ARDUINO MEGA 2560
Ahmad Baihaqi1.
Wisnu Djatmiko2.
Muhammad Yusro3 1Mahasiswa Prodi Pendidikan Teknik Elektronika.
Fakultas Teknik Ae UNJ 2Dosen Prodi Pendidikan Teknik Elektronika.
Fakultas Teknik Ae UNJ 3Dosen Prodi Pendidikan Teknik Elektronika.
Fakultas Teknik Ae UNJ Abstrak Bertujuan untuk Tujuan Penelitian ini adalah membuat sistem Tas Punggung yang dapat memantau berat tas punggung yang digunakan anak, memantau posisi GPS yang terdapat pada tas punggung, dan menginformasikan berat dan posisi tas punggung melalui komunikasi SMS.
Hasil Penelitian Tas Punggung Pintar dapat direalisasikan dengan penggabungan sub-sistem yang berfungsi dengan baik, diantaranya :
Arduino Mega 2560.
Modul Buck Converter Adjustable IC LM2956.
Sistem Display berbasis LCD & Keypad dan I2C.
Sistem Pengukur Berat Bebasis Load Cell 5Kg-TAL220B dan ADC 24-bit HX711.
Modul GPS Neo 6M-V2.
Buzzer.
RTC.
Modul SIM 800L, dan Baterai Li-Po 3 sel.
Sistem Tas Punggung Pintar dapat memberikan informasi berat isi tas dengan keakuratan pengukuran dengan akuratan mencapai A 0,3 Kg, dapat memberikan informasi posisi GPS dengan tingkat rata-rata keakuratan mencapai 31,72 meter, dan dapat memberikan informasi kepada smartphone pengguna berat isi tas dan posisi GPS0 memalui komunikasi SMS dengan baik dengan daya tahan baterai mencapai 8 jam sebelum diisi Kata kunci: Tas punggung, load cell.
GPS.
SMS.
Li-Po.
Arduino 1 Pendahuluan Menurut Legiran .
penelitian yang dilakukan pada siswa sekolah dasar (SD) kelas IV-VI, tas punggung merupakan tas yang paling dominan digunakan untuk kegitan Membawa tas telah diketahui berhubungan dengan keluhan muskuloskeletal daerah punggung yang dapat terjadi jika berat tas yang dibawa melebihi batas 10% dari berat tubuh.
Prevalensi nyeri dijumpai pada 131 siswa .
,3%) dan tidak nyeri 186 siswa .
,7%).
Keluhan nyeri dikelompokkan menjadi nyeri spinal .
eher, punggung atas, pinggan.
dan non spinal .
ahu, siku, pergelangan tangan, tanga.
Anak rentan menjadi objek tindakan kriminal.
Salah satu kasus yang meresahkan masyarakat adalah kasus anak hilang.
Sepanjang tahun 2011 hingga 2016.
Komisi Perlindungan Anak Indonesia JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 69 (KPAI) mencatat kasus anak hilang menyentuh angka 233 kasus (KPAI, 2.
Grafik rincian kasus anak hilang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.
1 Grafik Rincian Kasus Anak Hilang Untuk mengatasi masalah-masalah diatas, perlu adanya sebuah sistem pengukur berat tas anak dan pemantau posisi anak.
Pengukur berat tas anak yang dapat mengukur berat tas anak agar tidak melebihi berat tas yang direkomendasikan ahli.
Pemantau posisi anak yang dapat memberikan informasi kepada orang tuanya dimana posisi anak berada.
2 Metode Penelitian Tas Punggung Pintar secara khusus menggunakan model R&D yang dikembangkan oleh Brog & Gall.
Menurut Silalahi .
7: .
prinsip dasar yang merupakan karakteristik metode R&D 4 Tahap Model Borg Gall, yaitu: .
tahap analisis, .
tahap perancangan, .
tahap pengembangan, .
tahap pengujian.
Langkah-langkah penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.
1 Langkah Ae langkah penelitian Tas Punggung Pintar dengan model Brog & Gall Diagram blok sistem Tas Punggung Pintar dapat dilihat pada Gambar 2.
JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 70 Gambar 2.
2 Diagram Blok Sistem Tas Punggung Pintar 3 Hasil 1 analisis data penelitian Berat Tas Punggung Pintar disaat kosong adalah 1,5 Kg.
Pada bagian luar Tas Punggung Pintar memiliki dimensi 15x30x45 cm dan terdapat tombol power, input pushbutton .
elect, right, left, up, and dow.
dan beberapa indikator, diantaranya : indikator power .
ed hija.
, tampilan LCD 16x2, indikator sinyal SIM800L .
ed mera.
, indikator sinyal GPS .
ed puti.
dan indikator alaram.
Desain Tas Punggung Pintar bagian luar dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3.
1 Desain Rancangan Tas Punggung Pintar Tampak Depan Bagian dalam tas memiliki dua bagian yakni main box dan control box.
Bagian main box yang akan di isi barang bwaan yang memiliki dimensi 13x25x30 cm, sedangkan control box berisi komponen sistem Tas Punggung Pintar.
Desain Tas Punggung Pintar bagian dalam dapat dilihat pada Gambar 3.
JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 71 Gambar 3.
2 Desain Rancangan Tas Punggung Pintar Bagian Dalam Hasil Pengujian Sistem Display Berbasis LCD & Keypad Hasil pengujian sistem display berbasis LCD & Keypad dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
1 HASIL PENGUJIAN SISTEM DISPLAY BERBASIS LCD & KEYPAD
Pengujian Sistem Display Berbasis LCD & Keypad Hasil pengujian pertama load cell 5KgTAL220B didapatkan dari membandingkan hasil pengukuran menggunakan load cell 5KgTAL220B dengan timbangan digital B05 5 Kg.
Tabel hasil pengujian pertama load cell 5Kg-TAL220B dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
2 HASIL PENGUJIAN PERTAMA LOAD CELL 5KG-TAL220B DENGAN
TIMBANGAN TIMBANGAN DIGITAL B05 5 KG
Pengujian Sistem Display Berbasis LCD & Keypad Pengujian modul GPS Neo 6M-V2 dilakukan dengan cara membandingkan dengan GPS smartphone kemudian diukur selisih jarak antara kedua titik dengan aplikasi pada smartphone Android yaitu Measure Maps Tabel hasil pengujian modul GPS Neo 6M-2 dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
3 HASIL PENGUJIAN MODUL GPS NEO 6M-V2
JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 72 Hasil Pengujian Modul SIM800L Pengujian SIM800L dilakukan dengan cara mengirim data berat tas dan data posisi GPS melalui komunikasi SMS.
Tabel hasil pengujian modul SIM 800L dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
4 HASIL PENGUJIAN MODUL SIM800L
Hasil Pengujian Baterai Tanpa Beban Tabel hasil pengujian sumber tegangan baterai Li-Po 3 sel tanpa beban dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
5 HASIL PENGUJIAN SUMBER TEGANGAN BATERAI LI-PO SEL TANPA
BEBAN
JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 73 Hasil Pengujian Baterai Li-Po 3s 1400mAh dengan Beban Sistem Tas Punggung Pintar.
Tabel hasil pengujian sumber tegangan baterai Li-Po 3 sel dengan beban sistem Tas Punggung Pintar dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
6 HASIL PENGUJIAN SUMBER TEGANGAN BATERAI LI-PO SEL DENGAN
BEBAN SISTEM TAS PUNGGUNG PINTAR.
Dari tabel diatas penggunaan arus paling besar adalah saat kondisi sistem start all on dengan penggunaan 170 mA dengan kapasitas baterai Li-Po 3S 1400mAH, maka untuk menentukan waktu pemakain baterai dengan rumusan berikut :
= 8,23
Hasil Pengujian Daya Tahan Baterai Sebelum Diisi Ulang Tabel hasil pengujian daya tahan baterai sebelum diisi ulang dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
7 HASIL PENGUJIAN DAYA TAHAN BATERAI SEBELUM DIISI ULANG
Hasil Pengujian Lama Waktu Pengisian Baterai Li-Po 3 sel 1400mAh Tabel Hasil Pengujian Lama Waktu Pengisian Baterai Li-Po 3 sel 1400mAhdapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL 3.
8 HASIL PENGUJIAN LAMA WAKTU PENGISIAN BATERAI LI-PO 3 SEL
1400MAH
Hasil Pengujian Sistem Tas Punggung Pintar Pengujian sistem Tas Punggung Pintar dilakukan dnegan cara menggabungkan sub-sistem menjadi satu kesatuan yang menghasilkan tabel hasil pengujian sistem Tas Punggung Pintar yang dapat dilihat pada Tabel 3.
JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 74 TABEL 3.
9 HASIL PENGUJIAN LAMA WAKTU PENGISIAN BATERAI LI-PO 3 SEL
1400MAH
2 Pembahasan Pengujian Sistem Tas Punggung Pintar dilakukan dengan cara menguji satu per satu sub-sistem yang akan digunakan yang terdiri dari sistem display berbasis LCD & Keypad dan I2C, sistem pengukur berat berbasis load cell TAL-220 dan ADC HX7111, modul GPS Neo 6M-V2.
Modul SIM 800l, sumber tegangan baterai Li-Po, dan Arduino Mega 2560.
Pada Tabel IV.
dilakukan pengujian pada sistem display berbasis LCD & Keypad dan I2C menghasilkan tampilan LCD 16x2 yang sesuai dengan perintah yang dibuat.
Hal ini membuktikan bahwa sistem display berbasis LCD & Keypad dan I2C dalam kondisi baik.
Pada Tabel V.
dilakukan pengujian pada sistem pengukur berat berbasis load cell TAL220B dan ADC HX711 menghasilkan pengkuran berat yang akurat dengan tingkat keakuratan mencapai 100%.
Hal ini membuktikan bahwa sistem pengukur berat berbasis load cell TAL-220B dan ADC HX711 dalam kondisi baik.
Pada Tabel VI.
pengujian pada modul GPS Neo 6M-V2 menghasilkan posisi GPS yang cukup akurat dengan tingkat rata-rata keakuratan mencapai 17,89 meter dari 5 kali percobaan dari tempat Hal ini membuktikan bahwa modul GPS Neo 6M-V2 dalam kondisi baik.
Pada Tabel VII.
dilakukan pengujian pada modul SIM 800L menghasilkan ketika modul SIM 800L menerima SMS maka akan mengirimkan SMS balasan yang sesuai dengan perintah yang ditulis dalan sketch program.
Hal ini membuktikan bahwa modul GPS Neo 6M-V2 dalam kondisi baik.
Pada Tabel Vi.
dan Tabel IX.
dilakukan pengujian tegangan pada sumber tegangan baterai Li-Po 3 sel Onbo1400mAh.
Pengujian dilakukan disaat baterai LiPo 3 sel tanpa beban dalam kondisi terisi penuh baterai mengeluarkan tegangan sebesar 12,6 VDC dan pengujian dilakukan disaat baterai Li-Po 3 sel dengan beban secara keseluruhan sistem Tas Punggung Pintar didapatkan bahwa penggunaan arus paling besar adalah saat kondisi sistem start all on dengan arus 170 mA dengan kapasitas baterai Li-Po 3S 1400mAH, maka dengan penghitungan didapatkan untuk menentukan waktu pemakaian 8 jam 15 menit.
Pada Tabel X.
dilakukan pengamatan daya tahan baterai Li-Po secara langsung didapatkan bahwa sistem Tas Puggung Pintar dapat berjalan dengan normal pada 8 jam pemakaian.
Setelah 8 jam Pemakaian LCD meredup tidak menampilkan kata namun komunikasi SMS masih dapat dilakukan untuk mndapatkan data berat isi tas dan posisi GPS.
Setelah 8 jam 45 mnit pemakaian maka sistem mati total dan butuh diisi ulang.
Pada Tabel XI.
dilakukan pengisian ulang baterai Li-Po 3 sel Onbo 1400 mAh dengan charger khusus untuk baterai Li-Po.
Setelah melakukan pengisian selama 2 jam buzzer pada charger khusus untuk baterai Li-Po berbunyi yang menandakan baterai Li-Po 3 sel Onbo 1400 mAh telah terisi penuh.
Pada Tabel XII.
dilakukan pengujian sistem Tas Punggung Pintar yang JVoTE (Jurnal Pendidikan Vokasional Elektronik.
e-ISSN: 2622-7029 Volume 2 No 2 Desember 2019 | 75 didapatkan bahwa Setelah sub-sistem dirangkai menjadi sbuah sistem Tas Punggung Pintar dapat mengukur berat isi tas dengan ketepatan pembacaan hingga A0,3 Kg, keakutan GPS mencapai A 25 meter, dan komunikasi SMS dapat dengan baik saat sistem berada diluar ruangan, dibangunan berlantai 1 dan bangunan berlantai 2.
Saat sistem berada pada bangunan belantai lebih dari 2, komunikasi SMS masih dapat dilakukan dengan sistem, akantetapi sistem tidak mendapatkan sinyal GPS.
Sedangkan saat berada di basement sistem tidak dapat melakukan komunikasi SMS maupun mengakses data GPS.
Berdasarkan hasil pengujian pada seluruh sub-sistem dan sistem secara keseluruhan yang sudah dilakukan, diketahui bahwa keriteria yang pengujian pada masing-masing sub-sistem dan sistm secara keseluruhan telah tercapai dan berjalan dengan baik.
3 Aplikasi Hasil Penelitian Berdasarkan peranacangan dan hasil pengujian yang sudah dilakukan maka Tas Punggung Pintar dapat diaplikasikan untuk memantau berat Tas Punggung Pintar yang digunakan anak, memantau posisi GPS yang terdapat pada Tas Punggung Pintar, dan menginformasikan berat dan posisi Tas Punggung Pintar melalui komunikasi SMS.
Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian Tas Punggung Pintar yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:1.
Sistem Tas Punggung Pintar dapat direalisasikan dengan penggabungan subsistem yang berfungsi dengan baik, diantaranya : Arduino Mega 2560.
Modul Buck Converter Adjustable IC LM2956.
Sistem Display berbasis LCD & Keypad dan I2C.
Sistem Pengukur Berat Bebasis Load Cell 5Kg-TAL220B dan ADC 24-bit HX711.
Modul GPS Neo 6M-V2.
Buzzer.
RTC.
Modul SIM 800L, dan Baterai Li-Po 3 sel.
Sistem Tas Punggung Pintar dapat mengukur berat isi tas hingga 5 Kg dengan keakuratan pengukuran yang mencapai A 0,3 Kg.
Sistem Tas Punggung Pintar dapat membaca posisi GPS longitude dan latitude dengan keakuratan pembacaan posisi GPS dengan tingkat mencapai A25 meter.
Sistem Tas Punggung Pintar dapat memberikan informasi kepada smartphone pengguna berat isi tas dan posisi GPS dengan baik dilakukan saat sistem berada diluar ruangan, dibangunan berlantai 1 dan bangunan berlantai 2.
Saat sistem berada pada bangunan belantai lebih dari 2, komunikasi SMS masih dapat dilakukan dengan sistem, akantetapi sistem tidak mendapatkan sinyal GPS.
Sedangkan saat berada di basement sistem tidak dapat melakukan komunikasi SMS maupun mengakses data GPS.
Sistem Tas Punggung
Pintar mampu bertahan dengan waktu pemakaian A 8 jam setelah melakukan penghitungan dan pengujian DATAR PUSTAKA