PERANCANGAN SISTEM PENGUKUR TINGGI BADAN DIGITAL BERBASIS ARDUINO MENGGUNAKAN SENSOR PING DENGAN TAMPILAN LCD

Disusun Oleh:

Salma Fahira Azzahra 607062300038

Defina Tri Salsabila 607062300126

Rekayasa Perangkat Lunak Aplikasi

Fakultas Ilmu Terapan

Telkom University

2026

PENDAHULUAN

Pengukuran tinggi badan merupakan salah satu aktivitas penting dalam berbagai bidang seperti kesehatan dan pendidikan. Pada umumnya, proses pengukuran masih dilakukan secara manual menggunakan alat ukur konvensional seperti meteran.

Metode tersebut memiliki beberapa kekurangan, seperti kurang praktis dan berpotensi menimbulkan kesalahan pembacaan. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem yang dapat melakukan pengukuran secara otomatis dan digital.

Pada proyek ini, dirancang sebuah sistem pengukur tinggi badan berbasis Arduino yang memanfaatkan sensor ultrasonik sebagai alat pengukur jarak dan LCD sebagai media tampilan hasil.

TUJUAN PROYEK

Proyek ini bertujuan untuk:

• Mengembangkan alat pengukur tinggi badan secara otomatis dan digital.
• Mengurangi kesalahan pengukuran manual.
• Menampilkan hasil pengukuran secara real-time melalui LCD.
• Mengimplementasikan sensor ultrasonik dalam sistem pengukuran jarak

KONSEP SISTEM

Sistem pengukur tinggi badan ini bekerja dengan prinsip pengukuran jarak antara sensor dan kepala menggunakan gelombang ultrasonik.

Alur kerja sistem secara umum adalah sebagai berikut:

• Sensor mengirim gelombang ultrasonik
• Gelombang dipantulkan oleh objek (kepala)
• Sensor menerima pantulan
• Arduino menghitung jarak
• Tinggi badan dihitung dari selisih tinggi sensor
• Hasil ditampilkan pada LCD

KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

SENSOR ULTRASONIK (PING)

Sensor ultrasonik merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur jarak dengan memanfaatkan gelombang suara berfrekuensi tinggi (ultrasonik). Sensor ini bekerja dengan cara memancarkan gelombang suara, kemudian menerima pantulan gelombang tersebut dari objek di depannya.

Sensor HC-SR04 memiliki dua komponen utama, yaitu:

• Trigger (TRIG) → untuk mengirim sinyal ultrasonik
• Echo (ECHO) → untuk menerima pantulan sinyal

Prinsip Kerja

Ketika pin trigger diberikan sinyal, sensor akan memancarkan gelombang ultrasonik. Gelombang tersebut akan merambat di udara, kemudian dipantulkan oleh objek (kepala pengguna), dan kembali diterima oleh pin echo.

Waktu yang dibutuhkan gelombang untuk kembali ke sensor digunakan untuk menghitung jarak antara sensor dan objek dengan rumus:

$$Jarak = \frac{Waktu \times Kecepatan Suara}{2}$$

Dalam proyek ini, jarak yang diperoleh digunakan untuk menghitung tinggi badan dengan cara mengurangkan jarak tersebut dari tinggi posisi sensor terhadap lantai.

ARDUINO UNO

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328P yang digunakan sebagai pusat kendali sistem. Arduino bertugas untuk:

• Mengirim sinyal trigger ke sensor ultrasonik
• Membaca sinyal pantulan (echo) dari sensor
• Menghitung jarak antara sensor dan objek
• Mengonversi jarak menjadi tinggi badan
• Mengirimkan hasil pengukuran ke LCD untuk ditampilkan

LCD 16×2 (I2C)

LCD 16×2 digunakan sebagai media output untuk menampilkan hasil pengukuran tinggi badan. LCD ini mampu menampilkan 16 karakter pada dua baris.

Dengan menggunakan modul I2C, penggunaan pin pada Arduino menjadi lebih efisien karena hanya membutuhkan dua pin utama, yaitu:

• SDA (Serial Data)
• SCL (Serial Clock)

LCD menampilkan informasi seperti:

• Tampilan awal sistem (judul alat)
• Pesan kondisi alat (misalnya: tidak terbaca atau out of range)
• Hasil pengukuran tinggi badan dalam satuan centimeter (cm)

ALUR KERJA SISTEM

Ketika alat dinyalakan, LCD akan menampilkan tampilan awal. Sensor ultrasonik kemudian mulai membaca jarak secara terus-menerus.

Jika pengguna berdiri di bawah sensor, maka:

• Sensor mengukur jarak kepala ke sensor
• Arduino menghitung tinggi badan
• Hasil ditampilkan pada LCD dalam satuan centimeter

Jika tidak ada objek atau pembacaan tidak valid, maka sistem akan menampilkan pesan kesalahan.

PROGRAM ARDUINO

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <Wire.h>

#define trigPin 12

#define echoPin 11

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

long duration;

float distance;

float tinggiBadan;

float tinggiSensor = 200.0; // tinggi sensor dari lantai (cm)

void setup() {

  pinMode(trigPin, OUTPUT);

  pinMode(echoPin, INPUT);

  Serial.begin(9600);

  lcd.init();

  lcd.backlight();

  // Tampilan awal

  lcd.setCursor(0, 0);

  lcd.print("ALAT PENGUKUR");

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print("TINGGI BADAN");

  delay(2000);

  lcd.clear();

}

void loop() {

  // Kirim sinyal ultrasonik

  digitalWrite(trigPin, LOW);

  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(trigPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(trigPin, LOW);

  // Baca pantulan

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH, 30000);

  // Jika jarak tidak terbaca

  if (duration == 0) {

    lcd.clear();

    lcd.setCursor(0, 0);

    lcd.print("Tidak Terbaca");

    lcd.setCursor(0, 1);

    lcd.print("Dekatkan Objek");

    delay(500);

    return;

  }

  // Hitung jarak

  distance = duration * 0.034 / 2;

  // Out of range

  if (distance < 2 || distance > 200) {

    lcd.clear();

    lcd.setCursor(0, 0);

    lcd.print("Out of Range");

    lcd.setCursor(0, 1);

    lcd.print("Coba Lagi");

    delay(500);

    return;

  }

  // Hitung tinggi badan

  tinggiBadan = tinggiSensor - distance;

  if (tinggiBadan < 0) tinggiBadan = 0;

  if (tinggiBadan > tinggiSensor) tinggiBadan = tinggiSensor;

  // Tampilkan hasil

  lcd.clear();

  lcd.setCursor(0, 0);

  lcd.print("Tinggi Badan");

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print(tinggiBadan, 1);

  lcd.print(" cm");

  Serial.print("Tinggi: ");

  Serial.println(tinggiBadan);

  delay(500);

}

HASIL PENGUJIAN

Berdasarkan pengujian yang dilakukan:

• Sensor ultrasonik mampu membaca jarak dengan baik
• Perhitungan tinggi badan berjalan sesuai logika program
• LCD menampilkan pesan saat objek tidak terdeteksi
• Sistem dapat bekerja secara real-time

KEUNGGULAN

• Pengukuran dilakukan secara otomatis
• Hasil lebih cepat dan real-time
• Tampilan digital yang mudah dibaca
• Sistem sederhana dan mudah dikembangkan

KESIMPULAN

Sistem pengukur tinggi badan digital berbasis Arduino ini berhasil dirancang dan diimplementasikan dengan baik. Sensor ultrasonik mampu mengukur jarak secara akurat dan hasil pengukuran dapat ditampilkan secara langsung pada LCD. Sistem ini memberikan solusi yang lebih praktis dan efisien dibandingkan metode manual, serta memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut.