Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
TUGAS AKHIR
ALAT UKUR KADAR KURKUMIN
BERBASIS CAHAYA MONOKROMATIS
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh :
MARITO DOS SANTOS
NIM : 085114019
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
Curcumin’s Amount Measurement Instrument
Monochromatic Light Based
Presented as partial fulfillment of the requirements
To obtain the sarjana teknik degree
In electrical engineering study program
MARITO DOS SANTOS
NIM : 085114019
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
MOTTO
BERUSAHA MELAKUKAN SESUATU YANG
BERMANFAAT BAGI ORANG LAIN
Dengan ini kupersembahkan karyaku ini untuk
Yesus Kristus Pembimbingku yang setia,
Keluargaku tercinta,
Teman-teman seperjuanganku,
Dan semua orang yang mengasihiku
Terima Kasih untuk
semuanya.......
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Kunyit merupakan salah satu hasil pertanian yang banyak ditemukan di Indonesia.
Di dalam kunyit terkandung kurkumin yang berguna untuk bahan baku obat-obat
tradisional. Sampai saat ini masih ada beberapa kelompok petani penghasil rimpang kunyit
(Curcuma domestica) yang masih mengalami permasalahan dalam pengukuran kadar
kurkumin yang terkandung dalam rimpang kunyit. Alat ukur kadar kurkumin berbasis
cahaya monokromatis memberikan solusi agar setiap orang dapat mengukur kadar
kurkumin sesuai kebutuhan.
Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis menggunakan sumber
cahaya LED dan laser sebagai pemancar dan menggunakan fotodioda sebagai penerima
cahaya dari LED atau laser. Setiap orang yang ingin melakukan pengukuran kadar
kurkumin hanya perlu meletakkan larutan kurkumin di antara pemancar dan penerima, baik
menggunakan LED atau laser. Hasil pengukuran kadar kurkumin ditampilkan pada LCD.
Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis belum dapat bekerja
dengan baik, karena error rata-rata yang dihasilkan pengukuran larutan kadar kurkumin
menggunakan sumber cahaya laser mencapai 15,463%. Sedangkan error rata-rata yang
dihasilkan menggunakan sumber cahaya LED mencapai 19,099%.
Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis dapat mengukur larutan
1ppm-5ppm tetapi tingkat keberhasilannya belum presisi dengan spektrofotometer standar.
Kata kunci : alat ukur, monokromatis, kurkumin, kunyit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
Turmeric is one of the plantation products in Indonesia. Turmeric contains curcumin which
used as a raw materials for traditional medicine. until this day there are still some groups of
turmeric (Curcuma domestica)’s farmers still having problem in measuring curcumin’s
amount in turmeric. Curcumin’s amount measurement instrument monochromatic light
based was expected to give solutions so everyone could measure curcumin’s amount.
Curcumin’s amount measurement instrument monochromatic light based using
LED light source and laser as transmitter and using photodiode as light receiver from LED
or laser. everyone who wants to measure curcumin’s amount only need to put curcumin’s
liquid between the transmitter and receiver, even using LED or laser as well. Curcumin’s
amount will be showed on LCD.
Curcumin’s amount measurement instrument monochromatic light isn’t working
well yet, because average error on curcumin’s amount measurement using laser light
source with error reach 15,463% and using LED light source with error reach 19,099%.
Curcumin’s amount measurement instrument monochromatic light can measure
1ppm to 5 ppm liquid but successful level was not precise yet with standar spectrometer.
Keyword: measure intsrument, monochromatic, curcumin, turmeric.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah
memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis menyadari bahwa keberhasilan menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. B. Wuri Harini, S.T., M.T., dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian dan
ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan
skripsi ini.
4. Ir. Tjendro, M.Kom dan Dr. Linggo Sumarno dosen penguji yang telah memberikan
masukan, bimbingan, dan saran dalam merevisi skripsi ini.
5. Kedua orang tua tercinta, Mario Dos Santos dan Eliza De Oliveira atas perhatian,
kasih sayang, dukungan dan doa yang tiada henti.
6. Adek-adek saya, om Jorge, om Jaime dan seluruh keluarga Oliveira atas dukungan,
doa, cinta, perhatian, kasih sayang yang begitu besar kepada penulis.
7. Staff sekretariat Teknik Elektro, yang dengan sabar dan ramah telah memberikan
kemudahan dalam berbagai urusan sehingga penulis tidak menghadapi rintangan
yang berarti.
8. Teman-teman seperjuangan angkatan 2008 Teknik Elektro, teman terdekatku Intan,
teman-teman kos, dan semua teman yang mendukung saya dalam menyelesaikan
skripsi ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang
telah diberikan dalam penyelesaian skripsi ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP............................. vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...................................... vii
INTISARI .................................................................................................................... viii
ABSTRACT ................................................................................................................ ix
KATA PENGANTAR ............................................................................................. x
DAFTAR ISI .............................................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xvi
DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian ......................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.4. Metodologi Penelitian ...................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1. Kunyit ................................................................................................................ 5
2.2. Prinsip Kerja alat ukur ....................................................................................... 6
2.3. Kuvet ................................................................................................................. 7
2.4. Spektrum Cahaya .............................................................................................. 7
2.5. Spektrofotometer Visible ................................................................................... 9
2.6. Mikrokontroler AVR ATmega8535 .................................................................. 10
2.6.1. Arsitektur dan Konfigurasi pin ATmega8535 ........................................ 10
2.6.2. Konfigurasi pin ATmega8535 ................................................................ 10
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.6.3. Fitur-fitur ATmega8535 ......................................................................... 11
2.6.4. Reset dan Osilator Eksternal ................................................................... 12
2.7. Analog to Digital Converter (ADC) .................................................................. 12
2.8. Liquid Crystal Display (LCD) .......................................................................... 13
2.9. Laser ................................................................................................................. 14
2.10. Light Emitting Diode (LED) ............................................................................. 15
2.11. Fotodioda .......................................................................................................... 16
2.12. Regresi Linier ................................................................................................... 17
BAB III PERANCANGAN
3.1. Arsitektur Sistem ............................................................................................... 19
3.1.1.Penjelasan Sistem ..................................................................................... 19
3.1.2. Proses Pengukuran .................................................................................. 21
3.2. Pengukuran Tegangan ....................................................................................... 21
3.2.1. Pengukuran Tegangan Larutan Konsentrasi untuk Kurva Baku ............. 21
3.2.2. Pengukuran Tegangan Sampel Kunyit .................................................... 23
3.2.3. Perhitungan Nilai ADC dan Tegangan (Vin) .......................................... 25
3.3. Perancangan Subsistem Hardware .................................................................... 25
3.3.1. Perancangan Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8535 ............... 25
3.3.2. Perancangan Rangkaian LCD ................................................................. 28
3.3.3. Rangkaian Pemancar LED ...................................................................... 29
3.3.4. Rangkaian Pemancar Laser ..................................................................... 30
3.3.5. Rangkaian Penerima ................................................................................ 31
3.3.6. Rangkaian Indikator LED ....................................................................... 31
3.3.7. Desain Kotak Alat Ukur .......................................................................... 32
3.4. Perancangan Software....................................................................................... 34
3.4.1. Flowchart Utama .................................................................................... 34
3.4.2. Flowchart Pengukuran Menggunakan LED ........................................... 36
3.4.3. Flowchart Pengukuran Menggunakan Laser .......................................... 37
3.5. Perancangan Tampilan LCD ............................................................................ 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Bentuk Alat Ukur dan Hardware Elektronik ................................................. 39
4.1.1. Bentuk Fisik Alat Ukur ........................................................................ 39
4.1.2. Pemancar dan Penerima ....................................................................... 40
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
4.2. Hardware Elektronik Alat Ukur ..................................................................... 41
4.3. Cara Penggunaan Alat ..................................................................................... 43
4.4. Pengujian Hardware ....................................................................................... 44
4.4.1. Pengujian Minimum Sistem .................................................................. 44
4.4.2. Pengujian Regulator 5V ........................................................................ 44
4.4.3. Pengujian Sensor Fotodioda ................................................................. 45
4.5. Proses Pengukuran .......................................................................................... 46
4.5.1. Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Etanol Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED .................................. 46
4.5.2. Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Kurva Baku Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED .................................. 47
4.5.3. Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Kunyit Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED .................................. 49
4.6. Proses Kalibrasi dengan Spektrofotometer Standar ........................................ 50
4.6.1. Perhitungan Nilai error Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya Laser ............................................................................ 54
4.6.2. Perhitungan Nilai error Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya LED ............................................................................. 57
4.6.3. Perhitungan Nilai error Larutan Kunyit Menggunakan Sumber
Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED ............................................... 59
4.6.4. Perhitungan Persentase Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED .................................. 62
4.7. Pengujian Software ......................................................................................... 66
4.8. Pengujian Program Utama .............................................................................. 67
4.8.1. Pengujian Program Pengukuran Etanol ................................................ 67
4.8.2. Pengujian Program Pengukuran Larutan Kadar Kurkumin dengan
Sumber Cahaya Laser ............................................................................ 70
4.8.3. Pengujian Program Pengukuran Larutan Kadar Kurkumin dengan
Sumber Cahaya LED ............................................................................. 73
4.8.4. Pengujian Program Pengulangan Pengukuran Larutan Kadar
Kurkumin ............................................................................................... 75
4.9. Pengujian Kestabilan Sistem ........................................................................... 77
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ...................................................................................................... 79
5.2. Saran ................................................................................................................ 80
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 81
LAMPIRAN
LAMPIRAN A Data Hasil Pengukuran dengan Sumber Cahaya Laser ........................ L1
LAMPIRAN B Data Hasil Pengukuran dengan Sumber Cahaya LED .......................... L10
LAMPIRAN C Error Perbandingan Perhitungan Manual Persentase Larutan Kadar
Kurkumin Alat Ukur Laser dan Alat Ukur LED dengan Spektrofotometer Standar ...... L21
LAMPIRAN D Listing Program Mikrokontroler ........................................................... L24
LAMPIRAN E Petunjuk Penggunaan Alat Ukur Kadar Kurkumin Berbasis Cahaya
Monokromatis .................................................................................................................. L35
LAMPIRAN F Spesifikasi Alat Ukur Kadar Kurkumin Berbasis Cahaya
Monokromatis .................................................................................................................. L37
LAMPIRAN G Rangkaian Keseluruhan Perancangan Alat Ukur Kadar Kurkumin
Berbasis Cahaya Monokromatis ...................................................................................... L38
LAMPIRAN H Hasil Pengukuran Absorban Kurva Baku dan Larutan Kunyit
Menggunakan Spektrofotometer Standar ........................................................................ L39
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Serapan Cahaya oleh Sampel ................................................................ 6
Gambar 2.2. Kuvet (tempat sampel)........................................................................... 7
Gambar 2.3. Spektrum Cahaya ................................................................................... 8
Gambar 2.4. Konfigurasi pin ATmega8535 ............................................................... 10
Gambar 2.5. Rangkaian Reset .................................................................................... 12
Gambar 2.6. LCD character ....................................................................................... 13
Gambar 2.7. Laser ...................................................................................................... 15
Gambar 2.8. LED ....................................................................................................... 16
Gambar 2.9. Simbol fotodioda ................................................................................... 17
Gambar 3.1. Arsitektur Sistem ................................................................................... 19
Gambar 3.2. Grafik hubungan Vout dengan rata-rata larutan kadar kurkumin
untuk pengukuran Laser ........................................................................ 22
Gambar 3.3. Grafik hubungan Vout dengan rata-rata larutan kadar kurkumin
untuk pengukuran LED ......................................................................... 23
Gambar 3.4. Grafik hubungan Vout dengan rata-rata larutan kadar kunyit untuk
untuk pengukuran Laser ........................................................................ 24
Gambar 3.5. Grafik hubungan Vout dengan rata-rata larutan kadar kunyit untuk
pengukuran LED ................................................................................... 24
Gambar 3.6. Rangkaian osilator ATmega8535 .......................................................... 26
Gambar 3.7. Rangkain Reset ATmega8535 ............................................................... 26
Gambar 3.8. Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATmega8535 ......................... 28
Gambar 3.9. Rangkaian LCD (Liquid Cristal Display) ............................................. 29
Gambar 3.10. Rangkaian Pemancar LED..................................................................... 30
Gambar 3.11. Rangkian Pemancar Laser ..................................................................... 30
Gambar 3.12. Rangkaian Penerima .............................................................................. 31
Gambar 3.13. Rangkaian Indikator LED ...................................................................... 32
Gambar 3.14. Tampak dalam ....................................................................................... 32
Gambar 3.15. Tampak samping kiri ............................................................................. 33
Gambar 3.16. Tampak samping kanan ......................................................................... 33
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Gambar 3.17. Tampak luar ........................................................................................... 34
Gambar 3.18. Tampak atas ........................................................................................... 34
Gambar 3.19. Flowchart utama .................................................................................... 35
Gambar 3.20. Flowchart untuk pengukuran LED ........................................................ 36
Gambar 3.21. Flowchart untuk pengukuran laser ........................................................ 37
Gambar 3.22. Tampilan pada LCD .............................................................................. 38
Gambar 4.1. Tampak atas alat ukur ............................................................................ 39
Gambar 4.2. Tampak belakang alat ukur.................................................................... 40
Gambar 4.3. Penerima dan pemancar ......................................................................... 41
Gambar 4.4. Hardware elektronik ............................................................................. 42
Gambar 4.5. Mikrokontroler ...................................................................................... 42
Gambar 4.6. Penyearah 5 volt .................................................................................... 42
Gambar 4.7. Rangkaian penerima dan pemancar ....................................................... 43
Gambar 4.8. Hasil pengujian pada LCD .................................................................... 44
Gambar 4.9. Sensor fotodioda .................................................................................... 45
Gambar 4.10. Hasil pengukuran tegangan keluaran etanol menggunakan
sumber cahaya Laser ............................................................................. 47
Gambar 4.11. Hasil pengukuran tegangan keluaran etanol menggunakan
sumber cahaya LED............................................................................... 47
Gambar 4.12. Tampilan tegangan etanol ...................................................................... 47
Gambar 4.13. Hasil pengukuran tegangan keluaran kurva baku menggunakan
sumber cahaya Laser ............................................................................. 48
Gambar 4.14. Hasil pengukuran tegangan keluaran kurva baku menggunakan
sumber cahaya LED............................................................................... 48
Gambar 4.15. Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya Laser ............................................................................. 49
Gambar 4.16. Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya LED............................................................................... 50
Gambar 4.17. Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya laser ....................................... 51
Gambar 4.18. Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED....................................... 52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
Gambar 4.19. Grafik kurva baku alat ukur menggunakan sumber cahaya laser .......... 52
Gambar 4.20. Grafik kurva baku alat ukur menggunakan sumber cahaya LED .......... 52
Gambar 4.21. Grafik kurva baku spektrofotometer standar pada rentang
1 ppm – 5 ppm ....................................................................................... 53
Gambar 4.22. Grafik kurva baku spektrofotometer standar pada rentang
2 ppm – 5 ppm ....................................................................................... 54
Gambar 4.23. Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar ........................ 55
Gambar 4.24. Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar pada rentang
2 ppm – 5 ppm ....................................................................................... 56
Gambar 4.25. Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar ........................ 58
Gambar 4.26. Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kunyit ............... 60
Gambar 4.27. Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kunyit ............... 60
Gambar 4.28. Hasil persentase larutan kadar kurkumin............................................... 63
Gambar 4.29. Tampilan pengukuran etanol LED dan laser ......................................... 70
Gambar 4.30. Tampilan pengukuran kurkumin laser ................................................... 73
Gambar 4.31. Tampilan pengukuran kurkumin LED ................................................... 75
Gambar 4.32. Tampilan mengukur lagi ........................................................................ 77
Gambar 4.33a. Saat sensor penerima laser tidak terhalang ............................................ 77
Gambar 4.33b. Saat sensor penerima laser terhalang ..................................................... 77
Gambar 4.34a. Saat sensor penerima LED tidak terhalang............................................ 78
Gambar 4.34b. Saat sensor penerima LED terhalang..................................................... 78
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Hasil Standarisasi kadar kurkumanoid total dari berbagai bentuk sampel
rimpang kunyit ........................................................................................... 5
Tabel 2.2. Spektrum cahaya ........................................................................................ 8
Tabel 2.3. Sinar tampak ............................................................................................... 9
Tabel 2.4. Tegangan dan frekuensi kerja .................................................................... 12
Tabel 2.5. Fungsi pin LCD 2x16 character ................................................................ 14
Tabel 3.1. Pengukuran tegangan (Vin) kurva baku dan nilai ADC dengan sumber
cahaya Laser ............................................................................................... 22
Tabel 3.2. Pengukuran tegangan (Vin) kurva baku dan nilai ADC dengan sumber
cahaya LED ................................................................................................ 23
Tabel 3.3. Pengukuran tegangan (Vin) kunyit dan nilai ADC dengan sumber
cahaya Laser ............................................................................................... 24
Tabel 3.4. Pengukuran tegangan (Vin) kunyit dan nilai ADC dengan sumber
cahaya LED ................................................................................................ 25
Tabel 3.5. Penggunaan port-port pada mikrokontroler AVR ATmega8535 .............. 28
Tabel 4.1. Hasil pengujian tegangan output pada penyearah 5V ................................ 46
Tabel 4.2. Hasil pengujian sensor fotodioda pada LED .............................................. 47
Tabel 4.3. Hasil pengujian sensor fotodioda pada laser .............................................. 47
Tabel 4.4. Hasil perhitungan absorban pengukuran etanol dengan larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya laser ........................................... 53
Tabel 4.5. Hasil perhitungan absorban pengukuran etanol dengan larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED ........................................... 53
Tabel 4.6. Besar absorban kurva baku larutan kurkumin menggunakan
spektrofotometer standar pada rentang 1 ppm – 5 ppm ............................ 55
Tabel 4.7. Hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur dengan
absorban kurva baku spektrofotomete standar ........................................... 57
Tabel 4.8. Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur .......................... 58
Tabel 4.9. Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur pada rentang
2 ppm – 5 ppm ........................................................................................... 60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xx
Tabel 4.10. Hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur dengan
absorban kurva baku spektrofotometer standar .......................................... 61
Tabel 4.11. Hasil pengujian sensor fotodioda pada LED .............................................. 62
Tabel 4.12. Hubungan kalibrasi antara absorban larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya laser dengan kurva baku spektrofotometer standar ........... 63
Tabel 4.13. Hubungan kalibrasi antara absorban larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya LED dengan kurva baku spektrofotometer standar ........... 64
Tabel 4.14. Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur menggunakan
sumber cahaya laser ................................................................................... 64
Tabel 4.15. Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur menggunakan
sumber cahaya LED ................................................................................... 64
Tabel 4.16. Hasil perhitungan larutan kadar kurkumin dan persentase kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya laser ........................................... 65
Tabel 4.17. Hasil perhitungan larutan kadar kurkumin dan persentase kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED ........................................... 66
Tabel 4.18. Perhitungan manual presentase larutan kadar kurkumin
spektrofotometer standar ............................................................................ 66
Tabel 4.19. Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar kurkumin
alat ukur laser dengan spektrofotometer standar ........................................ 67
Tabel 4.20. Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar kurkumin
alat ukur LED dengan spektrofotometer standar ........................................ 67
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sekarang ini, manusia tidak terlepas dari suatu alat untuk
mempermudah dalam menyelesaikan pekerjaan. Karena manusia tidak terlepas dari alat
bantu tersebut maka manusia berusaha untuk menciptakan bermacam-macam alat bantu
yang mudah, efisien, dan aplikatif dalam pemakaian alat.
Kunyit merupakan salah satu hasil pertanian yang banyak ditemukan di Indonesia.
Di dalam kunyit terkandung kurkumin yang berguna untuk bahan baku obat-obat
tradisional seperti jamu, rempah-rempah, dan sebagai bahan baku untuk pembuatan obat-
obat suplemen dibidang farmasi. Sampai saat ini masih ada beberapa kelompok petani
penghasil rimpang kunyit (Curcuma domestica) yang masih mengalami permasalahan
dalam pengukuran kadar kurkumin yang terkandung dalam rimpang kunyit (Curcuma
domestica). Hal ini disebabkan karena belum tersedia alat ukur yang cukup praktis dan
sederhana yang bisa digunakan bagi para kelompok petani untuk bisa melakukan
pengukuran kandungan kurkumin yang terkandung dalam rimpang kunyit (Curcuma
domestica). Banyak penelitian yang memanfaatkan spektrofotometer visible untuk
melakukan pengujian kandungan kadar kurkumin, namun hingga saat ini para peneliti
hanya memanfaatkan alat yang sudah ada yaitu spektrofotometer visible yang beredar di
pasaran untuk mengukur absorbansi tetapi tidak langsung memperoleh besarnya
kandungan kadar kurkumin. Peneliti tersebut tidak merancang sendiri sebuah alat ukur
yang khusus digunakan untuk mengetahui kandungan kadar kurkumin yang terkandung
dalam kunyit. Salah satu penelitian yang sudah ada adalah yang dilakukan oleh Cahyono
dkk., berjudul ”Pengaruh Proses Pengeringan Rimpang Temulawak (Curcuma Xanthorriza
Roxb) terhadap Kandungan dan Komposisi Kurkuminoid” [1].
Berdasarkan paparan diatas dapat disimpulkan bahwa dibutuhkan suatu alat ukur yang
mudah digunakan, efektif dan handheld bagi petani penghasil rimpang kunyit (Curcuma
domestica) yang langsung mengukur persentase kadar kurkumin. Alat ini dapat digunakan
untuk mempermudah para petani penghasil rimpang kunyit (Curcuma domestica) dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
melakukan pengukuran kadar kurkumin tanpa harus menuju laboratorium terlebih dahulu,
karena untuk mengukur kadar kurkumin di laboratorium sangat mahal dan tidak efisien.
Pada perancangan tugas akhir ini, akan dirancang suatu alat ukur kadar kurkumin
berbasis cahaya monokromatis. Sistem ini akan bekerja dengan dua pengukuran yang
bekerja secara bersamaan yaitu pengukuran dengan LED berwana ungu dan cahaya laser
berwarna ungu. Sistem ini menggunakan cahaya warna ungu karena larutan kadar
kurkumin hanya dapat diserap oleh cahaya warna ungu. Mikrokontroler akan melakukan
pengukuran jika user memasukkan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin ke tempat
kuvet yang akan menekan limit switch/on, kemudian cahaya akan melewati kuvet yang
berisi larutan kadar kurkumin dan akan diterima oleh sensor fotodioda. Data hasil
pengukuran akan diolah dalam mikrokontroler melalui ADC (Analog to Digital
Converter). Hasil pengolahan data akan ditampilkan pada LCD (Liquid Cell Display)
berupa presentase kadar kurkumin dalam kunyit. Alat ukur kadar kurkumin berbasis
cahaya monokromatis akan dibuat menjadi alat ukur yang efektif dan praktis dalam
penggunaan alat.
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan alat ukur yang dapat digunakan untuk
mendeteksi kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis.
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk membantu dan memudahkan masyarakat dalam
mengetahui tinggi rendahnya kadar kurkumin rimpang kunyit (Curcuma domestica) secara
cepat dan praktis.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
a. Sumber cahaya menggunakan LED berwarna ungu dan cahaya laser warna ungu.
b. Menggunakan mikrokontroler AVR ATmega8535.
c. Keluaran dari alat ukur tersebut berupa persentase larutan kadar kurkumin.
d. Menggunakan sensor fotodioda untuk pengukuran konsentrasi yang menggunakan
sumber cahaya tampak (monokromatis)
e. Menggunakan LCD untuk menampilkan hasil pengukuran larutan kadar kurkumin.
f. Menggunakan LED (Light Emitting Diode) sebagai indikator alat ukur.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
g. Menggunakan tombol on/off untuk mengaktifkan alat ukur.
h. Menggunakan saklar limit switch untuk mengetahui adanya kuvet dalam alat ukur.
1.4 Metodologi Penelitian
Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah:
a. Studi literatur berupa pengumpulan refrensi dari buku-buku serta referensi dari internet
berupa jurnal-jurnal dan artikel-artikel.
b. Studi kasus terhadap alat yang telah dibuat sebelumnya. Tahap ini dilakukan guna
memahami prinsip kerja dari alat yang telah dibuat sebelumnya.
c. Perancangan sistem hardware dan software.
Sumber Cahaya
Monokromatis
Molekul Penyerapan
Cahaya
Sensor
Fotodioda
Limit SwitchMikrokontroler
ATmega8535 Regulator 5V
Tombol On/Off LCD 2X16 Indikator/LED
Gambar 1.1 Diagram blok perancangan
d. Pembuatan sistem hardware dan software. Pada sistem ini pengolahan data akan
dilakukan oleh mikrokontroler ATmega8535 dan kemudian hasil pengolahan data
akan ditampilkan pada LCD.
e. Proses pengambilan data dilakukan dengan cara mengambil data yang dikeluarkan
oleh sensor fotodioda berupa tegangan. Perubahan tegangan sebelum dan sesudah
ada larutan kurkumin ini disebut serapan atau absorban. Setelah itu, mikrokontroler
ATmega8535 akan mengolah data absorban tersebut melalui ADC agar
memperoleh data digital sehingga dapat dibaca oleh mikrokontroler. Data
percobaan yang diperoleh kemudian dikalibrasikan dengan hasil yang diukur
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
dengan spektrofotometer standar. Selanjutnya dihitung besar kadar kurkumin dalam
satuan µg/ML dan diubah dalam satuan mikro persen (µg %).
f. Analisa dan kesimpulan hasil perancangan dapat dilakukan dengan cara mengecek
keakuratan data. Setelah itu, data hasil percobaan atau perancangan akan
dibandingkan dengan hasil perhitungan teori dan alat spektrofotometer di
laboratorium farmasi. Penyimpulan hasil perancangan dapat dilakukan dengan cara
menghitung error yang terjadi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Kunyit [2]
Kunyit (Curcuma domestica) merupakan salah satu bahan rempah-rempah yang
mengandung zat kurkumin dan minyak atsiri. Zat kurkumin adalah suatu senyawa anti
bakteri yang berkhasiat mengobati berbagai jenis penyakit. Senyawa tersebut dapat
berfungsi sebagai anti tumor promoter, anti oksidan, anti mikroba, anti radang, anti virus,
dan dapat meningkatkan sistem imunitas tubuh. Sedangkan minyak atsiri dalam kunyit
dapat mencegah keluarnya asam lambung yang berlebihan dan mengurangi gerak prestaltik
usus yang terlalu kuat [2]. Berikut ini adalah tabel kisaran kandungan kurkuminoid dari
berbagai sampel umur dan asal rimpang:
Tabel 2.1 Hasil standarisasi kadar kurkuminoid total dari berbagai bentuk sampel
umur dan asal rimpang kunyit [3].
NO Bentuk sampel/umur/asal Kisaran (% B/B) Kadar kurkuminoid
Rata-rata (% B/B)
I Kunyit segar
* Muda (8 bulan) eks Limbangan
* Tua (11 bulan) eks Limbangan
4,323 – 5,463
5,627 – 6,648
5,012 ± 0,374
6,108 ± 0,358
II Kunyit Kering
* Muda (8 bulan) eks Limbangan
* Tua (11 bulan) eks Limbangan
5,423 – 5,811
7,799 – 8,452
5,609 ± 0,110
8,107 ± 0,186
III Ekstrak pekat
* Eks. Produksi RG 530 A3
(SC = 21.32% b/b)
* Eks Risbang RG 610 A
(SC = 23.00% b/b)
7,584 – 8,484
7,133 – 9,707
7,932 ± 0,248
7,936 ± 0,940
IV Sediaan jadi
* Alternatif formula-1
* Sediaan - 1
* Sediaan - 2
0,158 – 0,203
0,081 – 0,106
0,100 – 0,115
0,180 ± 0,017
0,93 ± 0,009
0,108 ± 0,005
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.2 Prinsip Kerja Alat Ukur Kadar Larutan
Prinsip kerja pengukuran sampel ditunjukkan dalam gambar 2.1. Cahaya dengan
intensitas Io yang melewati sampel yang mengandung molekul sepanjang b, sebagian
cahaya tersebut akan diserap oleh molekul. Hal ini mengakibatkan intensitasnya turun
menjadi I.
Gambar 2.1 Serapan cahaya oleh sampel
Kedua nilai intensitas cahaya tersebut (Io dan I) diukur dengan fotodetektor.
Cahaya dengan intensitas Io, setelah melewati penyerap dengan konsentrasi c, sepanjang b,
intensitasnya akan turun menjadi I mengikuti hubungan. [4], [5].
log ( Io / I ) = є b c (2.1)
dengan:
є adalah absorptivitas molar
Absorptivitas molar merupakan konstanta yang tergantung pada jenis molekul dan
panjang gelombang. Persamaan 1 dapat dinyatakan dalam bentuk
log ( Io / I ) = A (2.2)
dengan A: absorban
maka persamaan 1 menjadi
A = є b c (2.3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2.3 Kuvet [6]
Kuvet adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau sampel yang
akan diukur. Kuvet harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1. Tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaya.
2. Permukaannya secara optis harus benar-benar sejajar.
3. Harus tahan (tidak bereaksi) dengan bahan-bahan kimia.
4. Mempunyai bentuk (design) yang sederhana dan tidak boleh rapuh.
Kuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastik dengan bentuk tabung
empat persegi panjang 1x1cm dan tinggi 5cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai
kuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan kuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca
mengabsorbsi sinar UV. Semua macam kuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah
sinar tampak (visible).
Gambar 2.2 Gambar kuvet (tempat sampel)
2.4 Spektrum Cahaya [7]
Cahaya (Spektrum optik, atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah
bagian dari spektrum elektromagnet yang tampak oleh mata manusia. Radiasi
elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau
cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan
dapat menerima panjang gelombang dari 400 nm sampai 700 nm, meskipun beberapa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 nm sampai 780 nm. Mata yang telah
beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum disekitar 555 nm, di
wilayah kuning dari spektrum optik.
Gambar 2.3 Gambar spectrum cahaya
Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela
optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer bumi sebagian besar
tanpa dikurangi (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah, salah
satu alasan mengapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik diluar jangkauan
panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya diserap oleh
atmosfer. Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas
yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-
kira untuk warna-warna spektrum :
Tabel 2.2 Spektrum cahaya.
Warna Panjang gelombang (nm)
Ungu 380 – 450 nm
Biru 450 – 495 nm
Hijau 495 – 570 nm
Kuning 570 – 590 nm
Jingga 590 – 620 nm
Merah 620 – 750 nm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
2.5 Spektrofotometri Visible [8]
Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang
dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang
dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400 – 800 nm
dan memiliki energi sebesar 299 –149 kJ/mol.
Cahaya yang diserap oleh suatu zat berbeda dengan cahaya yang ditangkap oleh
mata manusia. Cahaya yang tampak atau cahaya yang dilihat dalam kehidupan sehari-hari
disebut warna komplementer. Misalnya suatu zat akan berwarna orange bila menyerap
warna biru dari spektrum sinar tampak dan suatu zat akan berwarna hitam bila menyerap
semua warna yang terdapat pada spektrum sinar tampak. Untuk lebih jelasnya perhatikan
tabel berikut.
Tabel 2.3 Spektrofotometri visible (sinar tampak)
Panjang gelombang
(nm)
Warna-warna yang
diserap
Warna komplementer
(warna yang terlihat)
400 – 435 Ungu Hijau kekuningan
435 – 480 Biru Kuning
480 – 490 Biru kehijauan Jingga
490 – 500 Hijau kebiruan Merah
500 – 560 Hijau Ungu kemerahan
560 – 580 Hijau kekuningan Ungu
580 – 595 Kuning Biru
595 – 610 Jingga Biru kehijauan
610 – 800 Merah Hijau kebiruan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2.6 Mikrokontroler AVR ATmega8535
2.6.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATmega8535 [9]
Mikrokontroler ATmega8535 adalah mikrokontroler berjenis RISC 8 bit dengan
delapan kilobyte flash memori, high performance dan low power. Piranti dapat diprogram
secara in-system programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000
kali baca / tulis didalam sistem. Gambar 2.4 menunjukkkan konfigurasi pin dan blok
diagram ATmega8535.
Gambar 2.4 Konfigurasi pin ATmega8535
2.6.2 Konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut :
1. VCC merupakan kaki masukan catu daya positif.
2. GND merupakan kaki masukan catu daya negatif (ground).
3. AVCC merupakan kaki masukan tegangan untuk ADC.
4. AREF merupakan kaki masukan tegangan referensi untuk ADC.
5. XTAL 1 dan XTAL 2 merupakan kaki masukan untuk kristal luar.
6. RESET merupakan kaki untuk me-reset mikrokontroler.
7. PORT A merupakan kaki saluran I/O dua arah dan kaki masukan ADC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
8. PORT B merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti
komparator analog, timer / counter, dan SPI.
9. PORT C merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti
komparator analog, timer oscillator, dan TWI.
10. PORT D merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti
komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.
2.6.3 Fitur-fitur ATmega8535 [9]
1. Berperformen tinggi dan dengan konsumsi daya rendah (low power)
2. Fitur Peripheral
a. Dua Timer/Counter 8-bit dengan Separate Prescaler (sumber clock yang dapat
diatur) dan Mode pembanding
b. Satu Timer/Counter 16-bit dengan Separate Prescaler, Mode pembanding dan
Capture Mode
c. Real Time Counter dengan sumber osilator terpisah
d. Terdapat delapan saluran ADC dengan resolusi sepuluh bit ADC
e. Empat saluran Pulse Width Modulation (PWM)
f. Terdapat Two Serial Interface
g. Programmable serial USART
h. Master/Serial SPI Serial Interface
i. Programmable Watchdog Timer dengan On-Chip Oscillator
j. On-Chip Analog Comparator
3. I/O dan kemasan
a. 32 programmable saluran I/O
b. 40 pin PDIP, 44 pin TQFP, 44 pin PLCC dan 44 pin MLF
4. Tegangan Kerja
a. 2,7 – 5,5V untuk ATmega8535L
b. 4,5 – 5,5V untuk ATmega8535
5. Kelas Kecepatan
a. 0 – 8 Mhz untuk ATmega8535L
b. 0 – 16 Mhz untuk ATmega8535
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
2.6.4 Reset dan Osilator Eksternal
Chip akan reset jika tegangan catu nol atau pin RST dipaksa 0 [9]. Jika
membutuhkan tombol reset, dapat ditambah dengan rangkaian reset seperti pada gambar
2.5.
Gambar 2.5 Rangkaian reset
Tabel 2.4. Tegangan dan frekuensi kerja [9]
Tabel 2.4 menunjukkan tegangan dan frekuensi kerja pada mikroprosesor ATmega.
Tegangan kerja chip tipe L dapat beroperasi 2,7V – 5,5V.
2.7 Analog to Digital Converter (ADC) [9]
ADC pada AVR ATmega8535 merupakan ADC 10-bit tipe Successive
Approximation, yang terhubung ke sebuah multiplekser analog yang akan memilih satu
dari delapan kanal. Terdapat 8 kanal ADC masing-masing selebar 10 bit. ADC dapat
digunakan dengan memberikan masukan tegangan pada port ADC yaitu port A.
ADC memiliki dua jenis mode yang dapat digunakan yaitu single conversion dan
free running. Pada mode single conversion, pengguna harus mengaktifkan setiap kali ADC
akan digunakan, sedangkan pada mode free running, pengguna cukup sekali mengaktifkan,
sehingga ADC akan terus mengkonversi tanpa henti.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
ADC mempunyai rangkaian untuk mengambil sampel dan hold (menahan)
tegangan input ADC, sehingga dalam keadaan konstan selama proses konversi. ADC
mempunyai catu daya yang terpisah yaitu pin AVcc – AGND. AVcc tidak boleh berbeda
± 0,3V dari Vcc. Sinyal input ADC tidak boleh melebihi tegangan referensi. Nilai digital
sinyal input :
Untuk resolusi 10 bit (1024) :
Kode Digital =v𝑖𝑛
v𝑟𝑒𝑓 x 1024 (2.4)
Untuk mencari nilai 𝑣𝑖𝑛 :
V𝑖𝑛 =Nilai ADC
1024 x V𝑟𝑒𝑓 (2.5)
2.8 LCD (Liquid Crystal Display) [9]
LCD (Liquid Crystal Display) adalah komponen yang berfungsi untuk menampilkan
suatu character pada suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang digunakan berupa
Liquid Crystal. Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang telah dirancang pada
konstruksi LCD, Liquid Crystal akan berpendar menghasilkan suatu cahaya dan cahaya
tersebut akan membentuk suatu character tertentu.
LCD yang sering digunakan adalah jenis LCD M1632. M1632 merupakan modul
LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris, 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul
tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan
LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD
memiliki CGROM (Character General Read Only Memory), CGRAM (Character General
Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). LCD
charcter ditunjukkan pada gambar 2.6 serta kofigurasi pin LCD dan fungsinya pada tabel
2.5
Gambar 2.6 LCD character
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Tabel 2.5 Fungsi pin LCD 2x16 character
No pin Simbol Fungsi
1 Vss Ground Voltage
2 Vcc +5V
3 VEE Contrast Voltage
4
RS
Register Select
0 = Instruction Register
1 = Data Register
5
R/W
Read/Write
0 = write mode
1 = read mode
6 E Enable
7 DB0 Data bit 0 (LSB)
8 DB1 Data bit 1
9 DB2 Data bit 2
10 DB3 Data bit 3
11 DB4 Data bit 4
12 DB5 Data bit 5
13 DB6 Data bit 6
14 DB7 Data bit 7 (MSB)
15 BPL Back Plane Light
16 GND Ground Voltage
2.9 Laser [10]
Laser merupakan singkatan dari (light amplification by stimulated emission of
radiation). Berkas laser umumnya sangat koheren, yang mengandung arti bahwa cahaya
yang dipancarkan tidak menyebar dan rentang frekuensinya sempit (monochromatic light).
Laser merupakan bagian khusus dari sumber cahaya. Sebagian besar sumber cahaya,
emisinya tidak koheren, spektrum frekuensinya lebar, dan fasenya bervariasi terhadap
waktu dan posisi. Daerah kerja divais laser tidak terbatas pada spektrum cahaya tampak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
saja tetapi dapat bekerja pada daerah frekuensi yang luas, salah satunya laser Xray, atau
laser visible.
Gambar 2.7 Gambar laser
2.10 LED (Light Emitting Diode) [11]
LED adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis
dioda yang mampu memancarkan cahaya. LED mampu menghasilkan cahaya yang
berbeda menurut semi konduktor yang digunakan dan jenis bahan semikonduktor tersebut
akan menghasilkan panjang gelombang yang berbeda sehingga cahaya yang dihasilkan
berbeda pula.
LED adalah salah satu jenis dioda maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan
katoda. Dalam hal ini LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju
katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik karena apabila terbalik kutubnya
maka LED tersebut tidak akan menyala. LED memiliki karakteristik berbeda-beda menurut
warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang
pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa arus yang diperbolehkan
10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-3,5V menurut character warna yang dihasilkan.
Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka LED akan terbakar. Untuk menjaga agar
LED tidak terbakar perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus. LED ditunjukkan
pada gambar 2.8.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Gambar 2.8 Gambar LED
Tegangan kerja/jatuh tegangan pada sebuah LED menurut warna yang dihasilkan [12]:
1. Infra merah : 1,6 V
2. Merah : 1,8 V – 2,1 V
3. Oranye : 2,2 V
4. Kuning : 2,4 V
5. Hijau : 2,6 V
6. Biru : 3,0 V – 3,5 V
7. Putih : 3,0 – 3,6 V
8. Ultraviolet : 3,5 V
Rumus umum yang digunakan untuk mencari besar nilai resistor yang akan digunakan
sebagai penghambat arus adalah
V=I.R (2.6)
dengan V adalah tegangan, I adalah arus listrik, dan R adalah resistor
Apabila kita mencari nilai resistor maka:
R = V
I (2.7)
R = Vs – Vd
I (2.8)
dengan Vs adalah tegangan sumber dan Vd adalah tegangan kerja LED.
2.11 Fotodioda [13]
Fotodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika fotodioda
terkena cahaya maka fotodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak
mendapat cahaya maka fotodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang
besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. Fotodioda merupakan sensor cahaya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Cahaya yang
dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra
ungu sampai dengan sinar-X.
Gambar 2.9 Simbol fotodioda
2.12 Regresi Linier [14]
Secara garis besar, regresi merupakan suatu metode statistik yang biasa digunakan
untuk mencari persamaan kurva linear. Terdapat dua rumus utama dalam penentuan garis
singgung linear ini yaitu:
1. Pencarian besar Slope b
Dalam hal ini rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
𝑏 =𝑁 𝑥𝑖𝑦𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖
𝑁 𝑥𝑖2 − 𝑥𝑖 2
(2.9)
Berdasarkan rumus di atas dapat diterangkan bahwa untuk mencari besarnya nilai
slope b maka diperlukan beberapa nilai variabel diantaranya variabel N sebagai banyak
data, variabel xi sebagai deretan data pada sumbu x dan variabel yi sebagai deretan data
pada sumbu y.
2. Pencarian besar intercept a
Rumus umum yang digunakan untuk mencari besar nilai intercept a adalah
sebagai berikut :
𝑎 = 𝑦 − b𝑥 (2.10)
Berdasarkan rumus diatas, sesuai dengan langkah sebelumnya, yaitu menentukan
besarnya nilai slope b, maka dapat juga ditentukan besarnya nilai intercept a dengan
mencari rata-rata Y(𝑌 ) dan rata–rata X(𝑋) .
Sehingga persamaan least squares regression line dapat ditemukan dengan
y=bx+a (2.11)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Persamaan 2.11 digunakan untuk membuat persamaan kurva baku. Pembuatan
kurva baku ini merupakan hal pokok yang akan dipakai untuk menentukan konsentrasi
larutan sampel berdasarkan perbandingan penyerapan sinar oleh larutan sampel.
Kurva baku ini diukur dengan menggunakan spektrofotometer. Spektrofotometer
merupakan alat yang digunakan untuk mengukur konsentrasi suatu larutan. Nilai b dan a
yang diperoleh pada kurva baku tersebut kemudian disimpan dalam mikrokontroler alat
yang akan dibuat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
3.1 Arsitektur Sistem
Perancangan alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis dibagi dalam
dua subsistem yaitu subsistem software dan subsistem hardware. Subsistem hardware
terdiri dari mikrokontroler AVR ATmega8535, LCD character, pemancar LED, pemancar
laser, penerima LED, penerima laser dan penambahan limit switch pada bagian kuvet.
Sedangkan untuk subsistem software, berhubungan dengan program yang akan digunakan
untuk menjalankan alat ukur ini. Arsitektur sistem ditunjukkan pada gambar 3.1.
Sumber Cahaya
LED
Mikrokontroler
ATmega8535
LCD
character
FotodiodaKuvet
Limit switch
LED
LED
Indikator
Tombol
on/off
Sumber Cahaya
Laser
Kuvet
Fotodioda
Limit switch
Laser
Gambar 3.1 Arsitektur sistem
3.1.1 Penjelasan Sistem
Alat ukur kadar kurkumin akan diaktifkan dengan menggunakan tombol on-off dan
ditandai dengan lampu indikator berupa LED warna merah. Setelah alat ukur aktif, sumber
cahaya monokromatis berupa laser dan LED akan mengenai larutan kadar kurkumin yang
terisi didalam kuvet (tempat sampel yang akan diukur). Suatu cahaya apabila dilewatkan
pada suatu bahan maka intensitas cahaya yang diterima oleh fotodioda akan lebih kecil
daripada ketika cahaya tersebut langsung diterima oleh fotodioda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Pada awalnya, mikrokontroler akan menerima tegangan dari fotodioda ketika tidak
ada kuvet di antara sumber cahaya dan fotodioda, yang disimpan sebagai variabel YA. Pada
bagian bawah tempat kuvet terdapat limit switch yang berfungsi sebagai penanda adanya
kuvet. Apabila kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin mengenai limit switch, proses
pengukuran larutan kadar kurkumin dilakukan dan LED indikator hijau akan menyala
sebagai penanda proses pengukuran larutan kadar kurkumin berlangsung. Proses
selanjutnya, cahaya monokromatis yang menembus larutan kadar kurkumin dalam kuvet
akan mengenai fotodioda. Keluaran fotodioda berupa nilai tegangan akan digunakan
sebagai masukan ke portA ADC mikrokontroler dan disimpan sebagai variabel YB.
Perbedaan antara variabel YA dan YB disimpan sebagai variabel y yang merupakan serapan
atau absorban larutan kurkumin. Berdasarkan persamaan kurva baku 𝑦 = 𝑏𝑥 + 𝑎 dari
persamaan 2.9, di mana nilai a dan b diperoleh dari pembuatan larutan seri oleh
pharmacyst, maka akan diperoleh nilai konsentrasi X. Seluruh perhitungan dilakukan oleh
mikrokontroler dan ditampilkan di LCD.
Pada perancangan tugas akhir ini, output yang dihasilkan adalah nilai persentase
kandungan kadar kurkumin yang terdapat di dalam kuvet. Salah satu contoh output yang
ditampilkan pada LCD yaitu 50%, nilai persentase tersebut menunjukkan cairan yang
terdapat pada kuvet terdiri dari 50% air dan 50% kandungan kadar kurkumin.
Prosedur kalibrasi yang digunakan untuk pengukuran larutan kunyit sama dengan
prosedur untuk pengukuran larutan kadar kurkumin yang akan dilakukan dengan beberapa
tahap, yaitu :
1. Menyediakan larutan kunyit dan larutan kurkumin yang akan diukur kadar
kurkumin yang terdapat di dalamnya.
2. Mengukur tegangan kuvet yang berisi larutan etanol (YA) dan kuvet yang berisi
larutan kadar kurkumin (YB) di antara rangkaian pemancar Laser dan rangkaian
penerima Laser pada alat yang dibuat.
3. Mengukur tegangan kuvet berisi larutan etanol (YC) dan kuvet yang berisi larutan
kadar kurkumin (YD) di antara rangkaian pemancar LED dan rangkaian penerima
LED pada alat yang dibuat.
4. Menghitung besar absorban larutan etanol dan larutan kadar kurkumin pada
pengukuran Laser pada alat ukur yang dibuat dengan persamaan Y1 = YB-YA
5. Menghitung besar absorban larutan etanol dan larutan kadar kurkumin pada
pengukuran LED pada alat ukur yang dibuat dengan persamaan Y2 = YD-YC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
6. Mengukur nilai absorban dengan spektrofotometer standar (Y).
7. Nilai kurva baku a dan kurva baku b diperoleh dari hasil pengukuran absorban
menggunakan spektrofotometer standar yang dilakukan oleh parmacyst.
8. Nilai absorban spektrofotometer standar akan digunakan sebagai data tabel
software excel dengan menggunakan fungsi garis lurus. Grafik tersebut akan
menghasilkan persamaan y = bx+a, dimana x merupakan nilai absorban alat ukur
hasil perancangan.
3.1.2 Proses Pengukuran
Proses pengukuran akan dilakukan dalam tiga tahap, yaitu :
1. Pengukuran tanpa kuvet.
Pada saat tombol on-off ditekan, sistem alat ukur akan aktif dan melakukan
pengukuran awal dengan kondisi tidak ada kuvet. Tahap ini berfungsi untuk
mendapatkan tegangan yang terbesar.
2. Pengukuran larutan kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya laser dan LED.
Ketika kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin dimasukkan ke tempat kuvet
dimana dibagian bawah terdapat limit switch yang berfungsi untuk men-on/off-kan
pengukuran larutan kadar kurkumin, sistem alat ukur akan melakukan pengukuran
secara berurutan dengan kondisi kuvet yang sudah diisi oleh larutan kadar
kurkumin. Pengukuran ini merupakan tahap kedua dan ketiga dari proses
pengukuran. Pengukuran ini akan mendapatkan nilai serapan dari sebuah larutan
sehingga akan didapatkan nilai tegangan yang diterima. Data hasil pengukuran
akan disimpan di dalam mikrokontroler ATmega8535. Kemudian, hasil pengukuran
yang pertama, kedua dan ketiga akan dicari selisih tegangannya sehingga besar
kadar kurkumin pada larutan dapat dihitung. Besar kadar kurkumin inilah yang
akan diubah menjadi nilai persentase kadar kurkumin dan ditampilkan pada LCD
character.
3.2 Pengukuran Tegangan
3.2.1 Pengukuran Tegangan Larutan Konsentrasi untuk Kurva Baku
Apabila cahaya laser dipancarkan langsung ke larutan kadar kurkumin dengan
konsentrasi yang berbeda, ternyata menghasilkan tegangan yang sama. Hal ini dikarenakan
intensitas dengan laser yang terlalu besar, sehingga tidak bisa membedakan konsentrasi
yang berbeda. Oleh karena itu, diperlukan penambahan nilai resistor untuk mengurangi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
intensitas cahaya laser. Adapun rangkaian penerima laser dijelaskan lebih lanjut pada Bab
3.3.4. Hasil pengukuran tegangan dan nilai ADC untuk larutan kadar kurkumin dengan
sumber cahaya laser ditunjukkan pada tabel 3.1. Sedangkan hasil pengukuran tegangan dan
nilai ADC untuk larutan kadar kurkumin dengan sumber cahaya LED ditunjukkan pada
tabel 3.2.
Tabel 3.1 Pengukuran tegangan (Vin) dan nilai ADC dengan sumber cahaya
Laser
No Larutan
Kurkumin
Nilai ADC
Laser
Hasil perhitungan
Tegangan Laser (volt)
1 tanpa kuvet 1006 4,91
2 1 ppm 1002 4,89
3 2 ppm 999 4,88
4 3 ppm 996 4,86
5 4 ppm 992 4,84
6 5 ppm 979 4,78
Gambar 3.2 Grafik hubungan Vout fotodioda dengan rata-rata larutan kadar
kurkumin untuk pengukuran laser
Tabel 3.2 Pengukuran tegangan (Vin) dan nilai ADC dengan sumber cahaya
LED
No Larutan
Kurkumin
Nilai ADC
LED
Hasil Perhitungan
Tegangan LED (volt)
1 tanpa kuvet 973 4,75
3 1 ppm 934 4,56
4 2 ppm 846 4,13
5 3 ppm 652 3,18
6 4 ppm 494 2,41
7 5 ppm 449 2,19
4.7
4.75
4.8
4.85
4.9
4.95
tanpa
kuvet
1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm
Nilai Tegangan (Volt)
nilai tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Gambar 3.3 Grafik hubungan Vout fotodioda dengan rata-rata larutan kadar
kurkumin untuk pengukuran LED
Dari data hasil pengukuran diatas, dapat disimpulkan alat ukur menghasilkan
pengukuran yang linear pada pengukuran larutan kadar kurkumin 2 ppm sampai 5 ppm.
Oleh karena itu sampel kunyit akan dibuat pada rentang 2 ppm sampai 5 ppm. Dari hasil
pengukuran tersebut menunjukkan nilai tegangan yang diperoleh sudah linier sehingga
pada perancangan alat ukur ini tidak membutuhkan pengondisi sinyal untuk menguatkan
tegangan yang didapatkan oleh sensor penerima. Grafik hubungan tegangan keluaran
fotodioda dengan rata-rata kadar larutan kurkumin untuk pengukuran LED ditunjukkan
pada gambar 3.3.
3.2.2 Pengukuran Tegangan Sampel Kunyit
Tabel 3.3 Pengukuran tegangan (Vin) dan nilai ADC dengan sumber cahaya
laser
No Larutan Kunyit
dari Daerah
Nilai ADC
Laser
Hasil Perhitungan
Tegangan Laser (volt)
1 tanpa kuvet 979 4,78
2 Karang Anyar 1002 4,89
3 Magelang 1006 4,91
4 Imogiri 1006 4,91
5 Wonosobo 999 4,88
6 Wonogiri 1004 4,90
0
1
2
3
4
5
tanpa
kuvet
1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm
Nilai Tegangan (Volt)
nilai tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 3.4 Grafik Hubungan Vout fotodioda dengan rata-rata larutan kadar
kunyit untuk pengukuran laser
Tabel 3.4 Pengukuran Tegangan (Vin) dan Nilai ADC dengan sumber cahaya
LED
No Larutan Kunyit
dari Daerah
Nilai ADC
LED
Hasil Perhitungan
Tegangan LED (volt)
1 tanpa kuvet 979 4,78
2 Karang Anyar 492 2,4
3 Magelang 600 2,93
4 Imogiri 530 2,59
5 Wonosobo 729 3,56
6 Wonogiri 566 2,76
Gambar 3.5 Grafik hubungan Vout fotodioda dengan rata-rata larutan kadar
kunyit untuk pengukuran LED
4.7
4.75
4.8
4.85
4.9
4.95
Nilai Tegangan (Volt)
Nilai Tegangan
(Volt)
0
1
2
3
4
5
6
Nilai Tegangan (Volt)
nilai tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Berdasarkan gambar 3.4 dan 3.5 terdapat perbedaan nilai tegangan untuk
pengukuran sampel kunyit menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED.
3.2.3 Perhitungan Nilai ADC dan Tegangan ( 𝑽𝒊𝒏 )
Pada perancangan tugas akhir ini, digunakan ADC mikrokontroler ATmega8535
yang memiliki 8 kanal. ADC mikrokontroler ATmega8535 terletak di PortA.0 sampai
dengan PortA.7 dengan tegangan masukan dari pin AVCC sebesar 5V dan tegangan
referensi (𝑣𝑟𝑒𝑓 ) dari pin AREF sebesar 5V. Resolusi yang digunakan pada perancangan
tugas akhir ini adalah 10 bit. Contoh perhitungan nilai ADC dengan resolusi 10 bit sebagai
berikut:
Tegangan masukan dari sensor sebesar 5V, tegangan referensi sebesar 5V. Nilai ADC yang
akan dihasilkan adalah 1024, berdasarkan persamaan 2.4.
Nilai ADC =𝑉𝑖𝑛
𝑣𝑟𝑒𝑓 x 1024
=5
5 𝑥 1024
= 1024
Contoh perhitungan tegangan (𝑉𝑖𝑛 ) dengan resolusi 10 bit sebagai berikut:
Jika nilai ADC sebesar 979, tegangan referensi sebesar 5V. Nilai tegangan (𝑉𝑖𝑛 ) yang akan
dihasilkan adalah 4,78 V, berdasarkan persamaan 2.5.
𝑉𝑖𝑛 =𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝐷𝐶
1024 x 𝑉𝑟𝑒𝑓
=979
1024 x 5
= 4,78V
3.3 Perancangan Subsistem Hardware
3.3.1 Perancangan Sistem Mikrokontroler AVR ATmega8535
Rangkaian sistem minimum berfungsi sebagai I/O untuk mengolah data dari
rangkaian penerima laser dan LED, kemudian melakukan pengukuran untuk mengetahui
nilai persentase kadar kurkumin. Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang
terdiri dari rangkaian eksternal yaitu, rangkaian osilator dan rangkaian reset.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Rangkaian osilator ditunjukkan pada gambar 3.6. Perancangan rangkaian osilator
digunakan kristal dengan frekuensi 12Mhz dan menggunakan kapasitor 22pF (datasheet)
pada pin XTAL 1 dan XTAL 2 di mikrokontroler.
Gambar 3.6 Rangkaian osilator ATmega8535
Gambar 3.7 menunjukkan rangkaian reset mikrokontroler ATmega8535. Rangkaian
reset bertujuan untuk memaksa proses kerja pada mikrokontroler diulang dari awal. Jika
tombol reset ditekan, maka pin reset akan mendapat input logika rendah, sehingga
mikrokontroler akan mengulang proses eksekusi program dari awal. Pada perancangan
rangkaian reset digunakan reseistor sebesar 10kΩ dan kapasitor sebesar 10µF berdasarkan
gambar 3.7
Gambar 3.7 Rangkaian reset ATmega8535
Perancangan pengunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler
disesuaikan dengan kebutuhan. Port yang akan digunakan adalah port A, port B, dan port
C. Port A digunakan sebagai port input dari rangkaian penerima laser dan penerima LED.
Port A.0 digunakan sebagai port input dari penerima laser, sedangkan port A.1 akan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
digunakan untuk port input dari penerima LED. Port B.0, B.1, B.2 dan B.3 digunakan
sebagai port data, sedangkan port B.4 dan B.5 digunakan sebagai port pengatur interface
LCD. Port C.0 digunakan sebagai port input limit switch LED, sedangkan port C.1
digunakan sebagai port input limit switch laser. Port C.2 output indikator LED warna
hijau, sedangkan Port C.3 digunakan sebagai output indikator LED warna merah. Tabel
3.5 menunjukkan pengunaan port pada mikrokontroler ATmega8535.
Tabel 3.5 Penggunaan port-port pada mikrokontroler AVR ATmega8535
NO Nama Port Keterangan
1 Port A.0 Penerima Laser
2 Port A.1 Penerima LED
3 Port B.0 DB 1 LCD
4 Port B.1 DB 1 LCD
5 Port B.2 DB 1 LCD
6 Port B.3 DB 1 LCD
7 Port B.4 Enable LCD
8 Port B.5 R/W LCD
9 Port B.6 RS LCD
10 Port C.0 Limit swicth LED
11 Port C.1 Limit swicth Laser
12 Port C.2 Indikator LED hijau
13 Port C.3 Indikator LED merah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 3.8 Sistem minimum mikrokontroler AVR ATmega8535
3.3.2 Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Cristal Display)
Pada perancangan tugas akhir ini, digunakan LCD character yang berfungsi untuk
menampilkan tegangan keluaran berupa persentase kadar kurkumin. Perancangan ini
menggunakan sebuah resistor variabel/potensiometer sebesar 10KΩ yang berfungsi
mengatur kontras LDC character. Tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan
rangkaian LCD character adalah sebesar 5V. Rangkaian LCD character ditunjukkan pada
gambar 3.9.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.9 Rangkaian LCD (Liquid Cristal Display)
3.3.3 Rangkaian Pemancar LED
Pada perancangan tugas akhir ini, LED akan digunakan sebagai sumber pemancar
cahaya. Tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan rangkaian ini adalah sebesar 5V.
Perhitungan nilai resistor yang digunakan adalah sebagai berikut:
Warna LED yang digunakan adalah ungu yang mempunyai tegangan bias maju
sebesar 3,5V dan arus yang diperbolehkan antara 10mA – 20mA. Persamaan 2.8 akan
digunakan untuk mencari nilai resistor, sehingga
R1 = (Vs – Vd) / I
R1 = (5 – 3,5) / 10mA
R1 = 150 Ω
Resistor 150 Ω tidak ada di pasaran, sehingga digunakan resistor 220 Ω .
Rangkaian pemancar LED ini ditunjukkan pada gambar 3.10.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Gambar 3.10 Rangkaian pemancar LED
3.3.4 Rangkaian Pemancar Laser
Pada perancangan tugas akhir ini, nilai resistor (R2) yang digunakan pada
rangkaian pemancar laser sebesar 680Ω. Pada rangkaian pemancar laser akan ditambahkan
potensiometer yang berfungsi untuk mengatur terang redupnya cahaya laser agar bisa
diterima oleh sensor fotodioda. Rangkaian pemancar laser ditunjukkan pada gambar 3.11.
Gambar 3.11 Rangkaian pemancar laser
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
3.3.5 Rangkaian Penerima
Pada perancangan tugas akhir ini, fotodioda akan digunakan sebagai sensor
penerima cahaya. Tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan rangkaian penerima
adalah sebesar 5V. Rangkaian penerima ini ditunjukkan pada gambar 3.12.
Gambar 3.12 Rangkaian penerima
3.3.6 Rangkaian Indikator LED
Pada perancangan tugas akhir ini, digunakan LED warna sebagai indikator alat
ukur. LED warna merah dan warna hijau sebagai indikator alat ukur ON (siap digunakan).
Tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan rangkaian ini adalah sebesar 5V. Warna
LED yang digunakan adalah hijau dan merah yang mempunyai tegangan bias maju sebesar
2,6V dan 1,8V dan arus yang diperbolehkan antara 10mA – 20mA. Perhitungan nilai
resistor yang digunakan untuk rangkaian indikator, dipeoleh berdasarkan persamaan 2.8.
R1 = (Vs – Vd) / I
R1 = (5 - 2,6) / 10mA
R1 = 240 Ω
Resistor 240 Ω tidak ada di pasaran, sehingga digunakan resistor 220 Ω .
Rangkaian LED indikator ditunjukkan pada gambar 3.13.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Gambar 3.13 Rangkaian indikator LED
3.3.7 Desain Kotak Alat Ukur
Pada perancangan desain kotak alat ukur, bahan yang digunakan adalah aclyric
yang akan didesain dengan ukuran 20cm x 18cm x 15cm. Gambar desain kotak alat
ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.14 Tampak dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Gambar 3.15 Tampak samping kiri
Gambar 3.16 Tampak samping kanan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Gambar 3.17 Tampak luar
Gambar 3.18 Tampak atas
3.4 Perancangan Software
3.4.1 Flowchart Utama
Flowchart utama ditunjukkan pada gambar 3.20. Flowchart utama menunjukkan
proses mikrokontroler secara keseluruhan. Setelah start, program melakukan inisialisasi
terhadap port-port mikrokontroler yang digunakan untuk proses pengendalian alat. Untuk
pengukuran menggunakan LED, pada saat kotak alat tidak diberi kuvet, mikrokontroler
akan menghitung nilai ADC.0 dan disimpan sebagai variabel YC, kemudian mikrokontroler
akan mengubah nilai ADC.0 tersebut kedalam bentuk tegangan. Sedangkan untuk
pengukuran menggunakan laser, pada saat kotak alat tidak diberi kuvet, mikrokontroler
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
akan menghitung nilai ADC.1 dan disimpan sebagai variabel YA, kemudian mikrokontroler
akan mengubah nilai ADC.1 tersebut kedalam bentuk tegangan.
Jika user meletakkan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin diantara LED dan
fotodioda, maka mikrokontroler akan mendeteksi adanya kadar kurkumin didalam kuvet
dengan ditandai lampu indikator warna merah. Sedangkan, jika kuvet yang berisi larutan
kadar kurkumin diletakkan diantara laser dan fotodioda, maka mikrokontroler akan
mendeteksi adanya kadar kurkumin didalam kuvet dengan ditandai lampu indikator warna
hijau.
Inisialisasi Port
Mikrokontroler
LED merah On
LED hijau On
Ubah nilai YC ke dalam
bentuk tegangan
Limit switch
LED on
Start
Stop
Ukur nilai ADC 0
(tampa kuvet) dan disimpan
sebagai variabel YC
A
A
Ukur nilai ADC 1
(tampa kuvet) dan disimpan
sebagai variabel YA
Ubah nilai YA ke dalam
bentuk tegangan
Limit switch
laser on
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Pengukuran
dengan
LED
Pengukuran
dengan
Laser
Tampilkan di
LCD
Tampilkan di
LCD
Gambar 3.19 Flowchart utama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
3.4.2 Flowchart Pengukuran Menggunakan LED
Flowchart pengukuran menggunakan LED ditunjukkan pada gambar 3.21. Subrutin
ini digunakan untuk melakukan pengukuran kadar kurkumin menggunakan LED. Pada saat
user meletakkan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin diantara LED dan fotodioda,
mikrokontroler akan menonaktifkan indikator LED hijau. Setelah itu, mikrokontroler akan
mengukur nilai ADC.0 dan disimpan sebagai variabel YD, kemudian mikrokontroler akan
mengubah nilai ADC.0 tersebut kedalam bentuk tegangan. Setelah diperoleh nilai
tegangan, dilakukan perhitungan untuk mencari nilai absorban dengan persamaan 𝑌1 =
𝑌𝐶 − 𝑌𝐷 . Proses selanjutnya, mikrokontroler akan menghitung besar kadar kurkumin
dengan persamaan 𝑌1 = 𝑏 ∗ 𝑋1 + 𝑎 dan menampilkannya pada LCD. Untuk mengulang
proses pengukuran, user harus menekan tombol reset.
Start
LED merah on
LED hijau off
Ukur nilai ADC 0
(kuvet isi) dan
disimpan sebagai
variabel YD
Ubah nilai YD
dalam bentuk
tegangan
B
B
Hitung nilai
absorban
Y1=YC-YD
Hitung besar kadar
kurkumin pada larutan
X1=(YI-a):b (ug/mL)
Hitung Persentase Kadar
Kurkumin (mg%)
Reset=On
Ya
Tidak
Kalibrasi nilai
absorban Y1
Tampilkan di
LCD
Tampilkan di
LCD
Stop
Gambar 3.20 Flowchart untuk pengukuran LED
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
3.4.3 Flowchart Pengukuran Menggunakan Laser
Flowchart pengukuran menggunakan laser ditunjukkan pada gambar 3.22. Subrutin
ini digunakan untuk melakukan pengukuran kadar kurkumin menggunakan laser. Pada saat
user meletakkan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin diantara laser dan fotodioda,
mikrokontroler akan menonaktifkan indikator LED merah. Setelah itu, mikrokontroler
akan mengukur nilai ADC.1 dan disimpan sebagai variabel YB, kemudian mikrokontroler
akan mengubah nilai ADC.1 tersebut kedalam bentuk tegangan. Setelah diperoleh nilai
tegangan, dilakukan perhitungan untuk mencari nilai absorban dengan persamaan 𝑌2= 𝑌𝐴 −
𝑌𝐵. Proses selanjutnya, mikrokontroler akan menghitung besar kadar kurkumin dengan
persamaan 𝑌2 = 𝑏 ∗ 𝑋2 + 𝑎 dan menampilkannya pada LCD. Untuk mengulang proses
pengukuran, user harus menekan tombol reset.
Start
LED merah off
LED hijau on
Ukur nilai ADC 1
(kuvet isi) dan
disimpan sebagai
variabel YA
Ubah nilai YA
dalam bentuk
tegangan
C
C
Hitung nilai
absorban
Y2=YA-YB
Hitung besar kadar
kurkumin pada larutan
X2=(Y2-a):b (ug/mL)
Hitung Persentase Kadar
Kurkumin (mg%)
Reset=On
Ya
Tidak
Kalibrasi nilai
absorban Y2
Tampilkan di
LCD
Tampilkan di
LCD
Stop
Gambar 3.21 Flowchart untuk pengukuran laser
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
3.5 Perancangan Tampilan LCD
Data hasil pengukuran larutan kadar kurkumin berupa persentase akan ditampilkan
pada LCD character. Pada tampilan LCD akan ditampilkan berapa hasil persentase larutan
kadar kurkumin yang diperoleh. Contoh tampilan hasil pengukuran pada LCD yang akan
dibuat di tunjukkan pada gambar 3.23.
Gambar 3.22 Tampilan pada LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi pembahasan tentang hardware dan software yang dibuat. Untuk
mengetahui hardware dan software dapat bekerja dengan baik, diperlukan pengujian
terhadap hardware atau software tersebut. Melalui pengujian tersebut, akan diperoleh hasil
berupa data-data yang dapat memperlihatkan bahwa alat yang telah dirancang dapat
bekerja dengan baik atau tidak. Berdasarkan data-data yang diperoleh dapat dilakukan
analisis terhadap proses kerja alat yang telah dibuat.
4.1 Bentuk Fisik Alat Ukur dan Hardware Elektronik
4.1.1 Bentuk Fisik Alat Ukur
Hasil perancangan alat secara keseluruhan ditunjukkan pada gambar 4.1 dan
gambar 4.2. Gambar 4.1 menunjukkan hasil perancangan alat tampak dari atas dan gambar
4.2 menunjukkan hasil perancangan alat tampak dari belakang.
Gambar 4.1 Tampak atas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Keterangan gambar 4.1
1. LED indikator pengukuran menggunakan LED
2. Tombol reset
3. LED indikator pengukuran menggunakan laser
4. Penampil LCD
Gambar 4.2 Tampak belakang
Keterangan gambar 4.2
1. Tegangan input 220V
2. Tombol ON/OFF
4.1.2 Pemancar dan Penerima
Pemancar dan penerima yang digunakan sebagai alat ukur kadar kurkumin
ditunjukkan pada gambar 4.3. Gambar 4.3 (a) menunjukkan pemancar dan penerima
menggunakan laser dan gambar 4.3 (b) menunjukkan pemancar dan penerima
menggunakan LED.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
(a) (b)
Gambar 4.3 Penerima dan pemancar
Keterangan gambar 4.3
1. Penerima laser
2. Limit switch untuk pengukuran menggunakan laser
3. Pemancar laser
4. Penerima LED
5. Limit switch untuk pengukuran menggunakan LED
6. Pemancar LED
Jika user ingin melakukan pengukuran kadar kurkumin yang terdapat dalam kuvet,
maka user harus meletakkan kuvet tersebut di antara pemancar dan penerima. Hal tersebut
berlaku untuk pengukuran menggunakan LED dan laser. Pada saat user akan melakukan
pengukuran selanjutnya atau dengan kadar kurkumin yang berbeda, user harus menekan
tombol reset. Penekanan tombol reset berfungsi untuk mengembalikan ke kondisi awal
sebelum dilakukan pengukuran.
4.2 Hardware Elektronik Alat Ukur
Hardware elektronik alat ukur kadar kurkumin terdiri dari penyearah 5 volt,
mikrokontroler ATmega 8535, pemancar dan penerima LED, serta pemancar dan penerima
laser. Gambar hardware elektronik alat ukur kadar kurkumin secara keseluruhan
ditunjukkan pada gambar 4.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Gambar 4.4. Hardware elektronik
Keterangan gambar 4.4
1. Penyearah 5 volt
2. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler
3. Rangkaian penerima, pemancar laser dan LED
4. Pemancar LED dan penerima
5. Pemancar laser dan penerima
Gambar 4.5. Mikrokontroler Gambar 4.6. Penyearah 5 volt
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Gambar 4.7. Rangkaian penerima dan pemancar
Keterangan gambar 4.7
1. Supply pemancar dan penerima
2. Input pemancar LED dan penerima
3. Input pemancar laser dan penerima
4.3 Cara Penggunaan Alat
Cara menggunakan alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis
dimulai dengan menekan tombol ON/OFF. Setelah tombol ditekan, mikrokontroler akan
melakukan inisialisasi pada port-port yang digunakan. Pada perancangan tugas akhir ini
terdapat dua jenis pengukuran kadar kurkumin dan etanol yaitu pengukuran menggunakan
LED dan pengukuran menggunakan laser. Jika user ingin melakukan pengukuran
menggunakan LED atau laser, maka user harus meletakkan kuvet yang berisi larutan di
antara penerima dan pemancar. Pada perancangan tugas akhir ini, proses pengukuran harus
dilakukan secara berurutan yaitu pengukuran ethanol dan dilanjutkan dengan pengukuran
kadar kurkumin. Sebelum melakukan pengukuran etanol akan tertampil tulisan
“MASUKKAN ETHANOL” dan setelah pengukuran etanol selesai akan tertampil tulisan
“MASUKKAN KURKUMIN”. Setelah user meletakkan kuvet di antara penerima dan
pemancar, mikrokontroler akan mengolah data keluaran tegangan pada rangkaian penerima
menggunakan fungsi ADC pada portA. Kemudian pada LCD akan tertampil hasil
pengukuran kadar kurkumin. Jika user ingin melakukan pengukuran selanjutnya, maka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
user harus menekan tombol reset yang terdapat pada bagian atas box. Setelah pengukuran
selesai pada LCD akan tertampil tulisan “MENGUKUR LAGI ? TEKAN TOMBOL”.
4.4 Pengujian Hardware
4.4.1 Pengujian Minimum Sistem
Pengujian minimum sistem dilakukan untuk mengetahui I/O pada minimum sistem,
dengan cara men-download program yang telah dibuat ke dalam mikrokontroler
ATmega8535. Jika I/O minimum sistem ini bekerja dengan benar maka hasil penulisan
program yang telah dibuat akan ditampilkan pada LCD. Gambar 4.8 menunjukkan
tampilan hasil pengujian I/O mininimum sistem.
Gambar 4.8 Hasil pengujian pada LCD
4.4.2 Pengujian Regulator 5VDC
Pengujian penyearah 5VDC dilakukan dengan cara mengukur tegangan keluaran
penyearah ketika dihubungkan dengan minimum sistem dan tidak dihubungkan dengan
minimum sistem. Hasil pengujian tegangan keluaran penyearah 5V ditunjukkan pada tabel
4.1.
Tabel 4.1. Hasil pengujian keluaran tegangan pada penyearah 5V
Tegangan keluaran penyearah 5V
Terhubung minimum sistem Tidak terhubung minimum sistem
4,91 V 4,91 V
Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 4.1 dapat diketahui bahwa hasil tegangan
output penyearah 5V pada saat dihubungkan dengan minimum sistem atau tidak
dihubungkan, tegangan yang dihasilkan adalah stabil yaitu 4,91 volt.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
4.4.3 Pengujian Sensor Fotodioda
Pengujian sensor fotodioda terdiri dari pengujian sensor fotodioda pada LED dan
pengujian sensor fotodioda pada laser. Pengujian sensor fotodioda dilakukan dengan cara
mengukur tegangan keluaran sensor ketika sensor mendeteksi dan tidak mendeteksi adanya
benda. Tegangan keluaran sensor dapat dilihat pada tabel 4.2 dan tabel 4.3, sedangkan
gambar 4.9 menunjukkan hasil perancangan sensor yang dibuat. Rangkian sensor fotodioda
yang dibuat akan menghasilkan tegangan yang terbesar apabila ada penghalang di antara
pemancar dan penerima (terhalang ON).
Gambar 4.9 Sensor fotodioda
Tabel 4.2 Hasil pengujian sensor fotodioda pada LED
Pengukuran Sensor terhalang Sensor tidak terhalang
1 4,8 V 79,7 mV
2 4,8 V 79,7 mV
3 4,8 V 79,7 mV
4 4,8 V 79,7 mV
5 4,8 V 79,7 mV
Tabel 4.3 Hasil pengujian sensor fotodioda pada laser
Pengukuran Sensor terhalang Sensor tidak terhalang
1 4,8 V 2,95 V
2 4,8 V 2,95 V
3 4,8 V 2,95 V
4 4,8 V 2,95 V
5 4,8 V 2,95 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Berdasarkan hasil pengujian sensor fotodioda pada tabel 4.3 dapat diketahui bahwa
hasil tegangan keluaran sensor fotodioda telah bekerja dengan baik dalam mendeteksi
adanya benda dan tidak ada benda dengan keluaran tegangan yang stabil.
4.5 Proses Pengukuran
Proses pengukuran yang dilakukan berbeda dengan yang dirancang pada bab III.
Proses pengukuran dilakukan dengan dua sumber cahaya yang berbeda yaitu pengukuran
menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED.
Proses pengukuran diawali dengan pengukuran larutan etanol. Hal ini disebabkan
kualitas etanol untuk masing-masing pabrik berbeda, sehingga perlu dilakukan pengukuran
untuk mengetahui besar absorban etanol. Setelah itu, proses pengukuran dilanjutkan
dengan pengukuran larutan kurkumin menggunakan sumber cahaya laser maupun sumber
cahaya LED untuk menghasilkan kurva baku dan dikalibrasi dengan spektrofotometer
standar. Proses pengukuran terakhir adalah pengukuran terhadap larutan kunyit. Besar
absorban dihitung dengan mencari selisih antara pengukuran larutan etanol dengan
pengukuran larutan kurkumin atau kunyit.
Pengukuran dilakukan sebanyak lima kali dan menggunakan larutan yang
mempunyai kondisi yang berbeda. Pengukuran kurva baku menggunakan larutan kurkumin
yang mempunyai kadar konsentrasi 1 ppm – 5 ppm, sedangkan pengukuran larutan kunyit
menggunakan sampel kunyit yang berasal dari lima daerah antara lain Wonosobo, Imogiri,
Magelang, Wonogiri dan Karanganyar. Proses pengukuran dilakukan dengan cara
menjalankan program yang telah dibuat sesuai perancangan.
4.5.1 Pengukuran Larutan Etanol Tegangan Keluaran Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED
Pengukuran etanol menggunakan sumber cahaya laser dan LED dilakukan untuk
menghasilkan nilai absorban terbesar. Karena sensor penerima yang digunakan terhalang
ON, maka tegangan keluaran sensor cahaya ketika ada etanol di antara pemancar laser dan
LED akan menghasilkan tegangan yang terkecil. Pengukuran dilakukan dengan cara
meletakkan kuvet yang berisi larutan etanol ke dalam tempat peletakan kuvet. Sumber
cahaya monokromatis yang ditembakkan akan menembus kuvet yang berisi larutan etanol
akan mengenai sensor fotodioda. Keluaran sensor fotodioda berupa nilai tegangan yang
akan ditampilkan pada LCD character. Pengukuran dilakukan sebanyak lima kali dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
menggunakan kuvet yang sama. Hasil pengukuran ethanol menggunakan sumber cahaya
laser dan LED ditunjukkan pada gambar 4.10 dan gambar 4.11.
Gambar 4.10 Hasil pengukuran tegangan keluaran etanol menggunakan
sumber cahaya LED
Gambar 4.11 Hasil pengukuran tegangan keluaran etanol menggunakan
sumber cahaya laser
Berdasarkan gambar 4.10 dan gambar 4.11, hasil pengukuran etanol menggunakan sumber
cahaya laser dan sumber cahaya LED menghasilkan nilai tegangan yang stabil. Tampilan
hasil pengukuran etanol pada LCD character ditunjukkan pada gambar 4.12.
Gambar 4.12. Tampilan tegangan etanol
4.5.2 Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Kurva Baku
Menggunakan Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED
Pengukuran kurva baku menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya
LED dilakukan dengan menggunakan lima kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin yang
mempunyai lima kadar konsentrasi yang berbeda, yaitu 1 ppm – 5 ppm. Pengukuran ini
0
0.05
0.1
0.15
0 1 2 3 4 5 6
Ha
sil
Pen
gu
ku
ran
Eta
no
l
Pengukuran ke-
Etanol
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0 1 2 3 4 5 6
Ha
sil
Pen
gu
ku
ra
n
Eta
no
l
Pengukuran ke-
Etanol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
dilakukan untuk mendapatkan kurva baku hasil pengukuran larutan kadar kurkumin. Hasil
pengukuran berupa nilai tegangan ditampilkan pada LCD character. Hasil pengukuran
kurva baku ditunjukkan pada gambar 4.13 dan gambar 4.14.
Gambar 4.13 Hasil pengukuran tegangan keluaran kurva baku menggunakan
sumber cahaya laser
Gambar 4.14 Hasil pengukuran tegangan keluaran kurva baku menggunakan
sumber cahaya LED
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 1 2 3 4 5 6
Teg
an
gan
Pengukuran ke-
Tegangan Keluaran Sensor Menggunakan Sumber cahaya
Laser
1 ppm
2 ppm
3 ppm
4 ppm
5 ppm
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0 1 2 3 4 5 6
Teg
an
gan
Pengukuran ke-
Tegangan Keluaran Sensor Menggunakan Sumber cahaya
LED
1 ppm
2 ppm
3 ppm
4 ppm
5 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Berdasarkan gambar 4.13, hasil pengukuran kurva baku menggunakan sumber
cahaya laser berada di antara rentang nilai tegangan 0,061 volt sampai dengan 0,108 volt
dan sumber cahaya LED berada di antara rentang nilai tegangan 0,117 volt sampai dengan
0,166 volt . Nilai tegangan untuk larutan kadar kurkumin dengan konsentrasi 1 ppm adalah
yang terkecil, sedangkan nilai tegangan untuk kadar larutan kurkumin dengan konsentrasi
5 ppm adalah yang terbesar. Semakin pekat larutan kadar kurkumin yang digunakan, nilai
tegangan yang dihasilkan akan semakin besar. Hal ini dikarenakan sensor fotodioda yang
digunakan pada perancangan, dengan kondisi terhalang ON dan alat ukur hasil
perancangan sudah dapat membedakan kadar konsentrasi masing-masing larutan kadar
kurkumin yang digunakan. Pengukuran yang dilakukan sebanyak lima kali untuk masing-
masing larutan kadar kurkumin sudah bisa menghasilkan nilai tegangan yang stabil.
4.5.3 Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Kunyit Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED
Pada perancangan tugas akhir ini, pengukuran menggunakan sumber cahaya laser
dan sumber cahaya LED dilakukan dengan menggunakan lima kuvet yang berisi larutan
kunyit yang berasal dari lima daerah yang berbeda. Pengukuran ini dilakukan untuk
mendapatkan besar serapan hasil pengukuran larutan kunyit. Nilai tegangan ditampilkan
pada LCD character. Hasil pengukuran larutan kunyit ini ditunjukkan pada gambar 4.15
dan gambar 4.16.
Gambar 4.15 Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit
menggunakan sumber cahaya laser
0.118
0.12
0.122
0.124
0.126
0.128
0.13
0.132
0.134
0 2 4 6
Teg
an
gan
Pengukuran ke-
Tegangan Keluaran Sensor Menggunakan
Sumber Cahaya laser
Wonosobo
Imogiri
Magelang
Wonogiri
Karanganyar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar 4.16 Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit
menggunakan sumber cahaya LED
Berdasarkan gambar 4.15, hasil pengukuran larutan kunyit menggunakan sumber
cahaya laser berada di antara rentang nilai tegangan 0,119 volt sampai dengan 0,132 volt,
sedangkan gambar 4.16 merupakan hasil pengukuran larutan kunyit menggunakan sumber
cahaya LED diantara rentang nilai tegangan 0,132 volt sampai dengan 0,156 volt. Nilai
tegangan untuk larutan kunyit dari daerah Wonogiri adalah yang terbesar, sedangkan nilai
tegangan untuk larutan kunyit dari daerah Karanganyar adalah yang terkecil. Hal ini
berarti, Hasil perancangan alat ukur sudah dapat membedakan kadar konsentrasi masing-
masing larutan kunyit yang digunakan. Pengukuran yang dilakukan sebanyak lima kali
untuk masing-masing larutan kunyit sudah bisa menghasilkan nilai yang stabil.
4.6 Proses Kalibrasi dengan Spektrofotometer Standar
Proses kalibrasi dengan spektrofotometer standar ini dilakukan untuk mendapatkan
kurva baku standar larutan kurkumin. Proses kalibrasi diawali dengan menghitung besar
absorban yang terjadi antara pengukuran etanol dan pengukuran larutan kurkumin
menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED.
Besar absorban menggunakan sumber cahaya laser dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan 4.1, sedangkan besar absorban menggunakan sumber cahaya
LED dapat dihitung dengan persamaan 4.2.
𝑦1 = 𝑦𝐵 − 𝑦𝐴 (4.1)
𝑦2 = 𝑦𝐷 − 𝑦𝐶 (4.2)
0.13
0.135
0.14
0.145
0.15
0.155
0.16
0 1 2 3 4 5 6
Teg
an
gan
Pengukuran ke-
Tegangan Keluaran Sensor Menggunakan
Sumber Cahaya LED
Karanganyar
Wonogiri
Magelang
Imogiri
Wonosobo
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Dengan 𝑦𝐴 = tegangan pengukuran etanol dan 𝑦𝐵 = tegangan pengukuran kurkumin
dengan sumber cahaya laser, sedangkan 𝑦𝐶 = tegangan pengukuran etanol dan 𝑦𝐷 =
tegangan pengukuran kurkumin dengan sumber cahaya LED. Hasil perhitungan besar
absorban antara pengukuran etanol dengan pengukuran kurkumin menggunakan alat ukur
hasil perancangan ditunjukkan pada tabel 4.4 dan tabel 4.5. Hasil pengukuran
selengkapnya dapat dilihat pada lampiran L1-L2 dan L10-L11.
Tabel 4.4 Hasil perhitungan absorban pengukuran etanol dengan larutan
kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya laser
No
Pengukuran Menggunakan Sumber Cahaya Laser
Larutan Kurkumin Tegangan (V)
Larutan Etanol Larutan Kurkumin Absorban
1 1 ppm 0,059 0,061 0,002
2 2 ppm 0,059 0,071 0,012
3 3 ppm 0,059 0,083 0,024
4 4 ppm 0,059 0,098 0,039
5 5 ppm 0,059 0,108 0,049
Tabel 4.5 Hasil perhitungan absorban pengukuran etanol dengan larutan
kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya LED
No
Pengukuran Menggunakan Sumber Cahaya LED
Larutan Kurkumin Tegangan (V)
Larutan Etanol Larutan Kurkumin Absorban
1 1 ppm 0,107 0,117 0,010
2 2 ppm 0,107 0,124 0,017
3 3 ppm 0,107 0,142 0,035
4 4 ppm 0,107 0,156 0,049
5 5 ppm 0,107 0,166 0,059
Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kadar kurkumin
menggunakan sumber cahaya laser dan LED ditunjukkan pada gambar 4.17 dan 4.18.
Gambar 4.17 Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kadar
kurkumin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Gambar 4.18 Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kadar
kurkumin
Berdasarkan tabel 4.4 dan tabel 4.5, kemudian dibuat grafik hasil perhitungan
absorban pengukuran etanol dengan larutan kurkumin. Kedua grafik ini akan dijadikan
sebagai kurva baku alat ukur hasil perancangan. Grafik kurva baku alat ukur hasil
perancangan ditunjukkan pada gambar 4.19 dan gambar 4.20.
Gambar 4.19 Grafik kurva baku alat ukur menggunakan sumber cahaya laser
Gambar 4.20 Grafik kurva baku alat ukur menggunakan sumber cahaya LED
Berdasarkan hasil pengukuran spektrofotometer standar besar absorban larutan
kadar kurkumin dengan lima kadar konsentrasi yang berbeda, yaitu 1 ppm – 5 ppm
y = 0.012x - 0.011R² = 0.995
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 2 4 6
Ab
sorb
an
Larutan kurva baku 1 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku Alat Ukur Menggunakan Sumber
Cahaya Laser
Grafik Kurva Baku
Alat ukur
Linear (Grafik Kurva
Baku Alat ukur)
y = 0.014x - 0.012R² = 0.989
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0 2 4 6
Ab
sorb
an
Larutan kurva baku 1 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku Alat Ukur Menggunakan Sumber
Cahaya LED
Grafik Kurva Baku
Alat Ukur
Linear (Grafik Kurva
Baku Alat Ukur )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
ditunjukkan pada tabel 4.6 dan absorban larutan kadar kurkumin 2 ppm – 5 ppm
ditunjukkan pada tabel 4.7
Tabel 4.6 Besar absorban kurva baku larutan kurkumin menggunakan
spektrofotometer standar pada rentang 1 ppm – 5 ppm
NO Larutan kurkumin Absorban
1 1 ppm 0,169
2 2 ppm 0,331
3 3 ppm 0,474
4 4 ppm 0,617
5 5 ppm 0,715
Gambar 4.21 Grafik kurva baku spektrofotometer standar pada rentang
1 ppm – 5 ppm
Berdasarkan Gambar 4.21 diperoleh absorban kurva baku spektrofotometer standar.
Hasil kurva baku spektrofotometer standar diperoleh dalam bentuk persamaan :
y = 0,137x+0,047 (4.3)
Pada persamaan 4.3 diperoleh nilai a = 0,047 dan b = 0,137, nilai tersebut akan
digunakan untuk menghitung persentase larutan kunyit menggunakan sumber cahaya LED.
y = 0.137x + 0.047R² = 0.993
00.10.20.30.40.50.60.70.8
0 2 4 6
Ab
sorb
an
Larutan kurva baku 1 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku
Spektrofotometer Standar 1 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku
Spektrofotometer
Standar
Linear (Grafik Kurva
Baku Spektrofotometer
Standar)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Gambar 4.22 Grafik kurva baku spektrofotometer standar pada rentang
2 ppm – 5 ppm
Berdasarkan gambar 4.22 ditunjukkan grafik kurva baku spektrofotometer standar
pada rentang 2 ppm – 5 ppm. Berdasarkan gambar tersebut diperoleh absorban kurva baku
spektrofotometer standar dengan persamaan :
y = 0,129x+0,081 (4.4)
Pada persamaan 4.4 diperoleh nilai a = 0,081 dan b = 0,129, nilai tersebut akan
digunakan untuk menghitung persentase larutan kunyit menggunakan sumber cahaya laser.
Larutan kunyit yang akan digunakan untuk menghitung nilai persentase terdiri dari lima
daerah antara lain Wonosobo, Imogiri, Magelang, Wonogiri dan Karanganyar.
4.6.1 Perhitungan Nilai Error Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya Laser
Nilai error yang terjadi dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = Standar − Hasil Pengukuran
Standar x 100% (4.5)
Nilai rata-rata error yang diperoleh dengan menggunakan persamaan 4.5 adalah 0,1
%, hasil dari perbandingan linieritas spektrofotometer standar dengan alat ukur. Nilai rata-
rata error ini menunjukkan bahwa linearitas yang didapatkan pada pengukuran
menggunakan alat ukur hasil perancangan hampir sama dengan linearitas yang didapatkan
pada pengukuran menggunakan spektrofotometer standar, sehingga proses kalibrasi
y = 0.129x + 0.081R² = 0.992
00.10.20.30.40.50.60.70.8
0 2 4 6
Ab
sorb
an
Larutan kurva baku 2 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku Spektrofotometer Standar
2 ppm - 5 ppm
Grafik Kurva Baku
Spektrofotometer
Standar
Linear (Grafik Kurva
Baku Spektrofotometer
Standar)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
dengan spektrofotometer standar lebih mudah untuk dilakukan. Hubungan kalibrasi antara
absorban kurva baku alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku
spektrofotometer standar ditunjukkan pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur dengan
absorban kurva baku spektrofotometer standar
NO Absorban Alat
Ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer Standar
1 ppm 0,002 0,169
2 ppm 0,012 0,331
3 ppm 0,024 0,474
4 ppm 0,039 0,617
5 ppm 0,049 0,715
Berdasarkan tabel 4.7, kemudian dibuat grafik hubungan kalibrasi antara absorban
kurva baku alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku spektrofotometer
standar. Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur hasil perancangan
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar ditunjukkan pada gambar 4.23.
Gambar 4.23 Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat
ukur dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar 1 ppm – 5 ppm
Berdasarkan gambar 4.23 diperoleh hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku
alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dalam
bentuk persamaan:
𝑦 1 = 11,33𝑥 + 0,175 (4.6)
y = 11.33x + 0.175R² = 0.988
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Ab
sorb
an
Ku
rva
Ba
ku
Sp
ektr
ofo
tom
eter
Sta
nd
ar
Absorban kurva baku alat ukur
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
dimana 𝑥 merupakan nilai absorban alat ukur dan 𝑦 1 merupakan nilai absorban hasil
kalibrasi.
Besar error yang terjadi antara absorban hasil kalibrasi kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dihitung dengan menggunakan
persamaan 4.5. Hasil pengujian kalibrasi kurva baku alat ukur ditunjukkan pada tabel 4.8.
Tabel 4.8 Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur
No
Absorban kurva
baku alat ukur
(x)
Absorban kurva baku
Spektrofotometer
Standar
Absorban
hasil kalibrasi
(𝒚 𝟏)
Error (%)
1 ppm 0,002 0,169 0,198 17,160
2 ppm 0,012 0,331 0,311 6,042
3 ppm 0,024 0,474 0,447 5,696
4 ppm 0,039 0,617 0,617 0,000
5 ppm 0,049 0,715 0,730 2,098
Pengujian error hasil kalibrasi antara alat ukur dengan spektrofotometer standar
pada sampel kurkumin 1 ppm – 3 ppm mempunyai error lebih besar dari ± 5%. Karena
error yang didapatkan melebihi error yang ditentukan yaitu ± 5%, maka pengujian error
akan menggunakan kurva baku pada rentang 2 ppm - 5 ppm. Grafik hubungan kalibrasi
antara absorban kurva baku alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku
spektrofotometer standar pada rentang 2 ppm - 5 ppm dapat dilihat pada gambar 4.24.
Gambar 4.24 Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat
ukur dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar 2 ppm - 5 ppm
y = 10.27x + 0.215R² = 0.997
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Ab
sorb
an
Ku
rva
Ba
ku
Sp
ektr
ofo
tom
eter
Sta
nd
ar
Absorban kurva baku alat ukur menggunakan
sumber cahaya laser
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Berdasarkan gambar 4.24 diperoleh hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku
alat ukur dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar sehingga diperoleh hasil
hubungan kalibrasi dengan persamaan :
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215 (4.7)
dimana 𝑥 merupakan nilai absorban alat ukur dan 𝑦 1 merupakan nilai absorban hasil
kalibrasi.
Besar error yang terjadi antara absorban hasil kalibrasi kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dihitung dengan menggunakan
persamaan 4.5. Hasil pengujian kalibrasi kurva baku ditunjukkan pada tabel 4.9.
Tabel 4.9 Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur 2 ppm – 5 ppm
No Absorban kurva
baku alat ukur
Absorban kurva baku
Spektrofotometer
Standar
Absorban hasil
kalibrasi ( 𝒚 𝟏)
Error
(%)
2 ppm 0,012 0,331 0,338 2,115
3 ppm 0,024 0,474 0,461 2,743
4 ppm 0,039 0,617 0,616 0,162
5 ppm 0,049 0,715 0,718 0,420
Rata-rata error 1,360
Pengujian error hasil kalibrasi alat ukur dengan spektrofotometer standar untuk
sampel kurkumin pada rentang 2 ppm - 5 ppm menghasilkan error kurang dari ± 5%.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditunjukkan pada tabel 4.8, besar nilai error rata-rata
hasil kalibrasi yang didapat sebesar 1,360%. Hasil kalibrasi kurva baku antara alat ukur
dengan spektrofotometer standar pada rentang 2 ppm - 5 ppm akan digunakan sebagai
kurva baku untuk pengujian sampel kunyit. Nilai error yang didapat cukup kecil, sehingga
dapat disimpulkan pengujian kalibrasi yang dilakukan sudah sesuai. Hasil pengukuran
selengkapnya dapat dilihat pada lampiran L3 dan L4.
4.6.2 Perhitungan Nilai Error Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya LED
Pada perancangan tugas akhir ini, perhitungan nilai rata-rata error larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED diperoleh dengan menggunakan persamaan
4.5 adalah 0,6 %, hasil perbandingan linieritas spektrofotometer standar dengan alat ukur.
Nilai rata-rata error ini menunjukkan bahwa linearitas yang didapatkan pada pengukuran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
menggunakan alat ukur hasil perancangan hampir sama dengan linearitas yang didapatkan
pada pengukuran menggunakan spektrofotometer standar. Hubungan kalibrasi antara
absorban kurva baku alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku
spektrofotometer standar ditunjukkan pada tabel 4.10
Tabel 4.10 Hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur dengan
absorban kurva baku spektrofotometer standar
NO Absorban Alat
Ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer Standar
1 ppm 0,001 0,169
2 ppm 0,017 0,331
3 ppm 0,035 0,474
4 ppm 0,049 0,617
5 ppm 0,059 0,715
Berdasarkan tabel 4.10, kemudian dibuat grafik hubungan kalibrasi antara absorban
kurva baku alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku spektrofotometer
standar. Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat ukur hasil perancangan
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar ditunjukkan pada gambar 4.25.
Gambar 4.25 Grafik hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku alat
ukur dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar
y = 9.287x + 0.162R² = 0.998
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Ab
sorb
an
Ku
rva
Ba
ku
Sp
ektr
ofo
tom
eter
Sta
nd
ar
Absorban kurva baku alat ukur menggunakan
sumber cahaya LED
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Berdasarkan gambar 4.25 diperoleh hubungan kalibrasi antara absorban kurva baku
alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dalam
bentuk persamaan:
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162 (4.8)
dimana 𝑥 merupakan nilai absorban alat ukur dan 𝑦 2 merupakan nilai absorban hasil
kalibrasi.
Besar error yang terjadi antara absorban hasil kalibrasi kurva baku alat ukur
dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dihitung dengan menggunakan
persamaan 4.5. Hasil pengujian kalibrasi kurva baku ditunjukkan pada tabel 4.11. Hasil
pengujian kalibrasi absorban selengkapnya dapat dilihat pada lampiran L11 dan L13.
Tabel 4.11 Hasil pengujian kalibrasi absorban kurva baku alat ukur
No Absorban kurva
baku alat ukur (x)
Absorban kurva baku
Spektrofotometer
Standar
Absorban hasil
kalibrasi ( 𝒚 𝟐) Error (%)
1 ppm 0,001 0,169 0,171 1,183
2 ppm 0,017 0,331 0,320 3,323
3 ppm 0,035 0,474 0,487 2,743
4 ppm 0,049 0,617 0,617 0,000
5 ppm 0,059 0,715 0,709 0,840
Rata-rata error 1,618
Pengujian error hasil kalibrasi alat ukur dengan spektrofotometer standar untuk
sampel kurkumin pada rentang 1 ppm - 5 ppm menghasilkan error kurang dari ± 5%.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditunjukkan pada tabel 4.11, besar nilai error rata-rata
hasil kalibrasi yang didapat sebesar 1,618%. Hasil kalibrasi kurva baku antara alat ukur
dengan spektrofotometer standar pada rentang 1 ppm - 5 ppm akan digunakan sebagai
kurva baku untuk pengujian sampel kunyit. Nilai error yang didapat cukup kecil, sehingga
dapat disimpulkan pengujian kalibrasi yang dilakukan sudah sesuai.
4.6.3 Perhitungan Nilai Error Larutan Kunyit Menggunakan Sumber
Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED
Perhitungan nilai error menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED
dengan larutan kunyit yang berasal dari lima daerah yang berbeda. Kedua pengukuran ini
dilakukan untuk mendapatkan besar serapan pengukuran larutan kunyit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Perhitungan nilai rata-rata error larutan kunyit menggunakan sumber cahaya laser
maupun sumber cahaya LED diperoleh dengan menggunakan persamaan 4.5. Hubungan
kalibrasi antara absorban larutan kunyit alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva
baku spektrofotometer standar ditunjukkan pada tabel 4.12 dan tabel 4.13.
Tabel 4.12 Hubungan kalibrasi antara absorban larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya laser dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar
Daerah Absorban
Alat Ukur
Absorban
Spektrofotometer Standar
Wonosobo 0,034 0,687
Imogiri 0,031 0,674
Magelang 0,029 0,516
Wonogiri 0,024 0,515
Karanganyar 0,021 0,379
Tabel 4.13 Hubungan kalibrasi antara absorban larutan kunyit menggunakan
sumber cahaya LED dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar
Daerah Absorban
Alat Ukur
Absorban
Spektrofotometer Standar
Wonosobo 0,044 0,687
Imogiri 0,039 0,674
Magelang 0,030 0,516
Wonogiri 0,024 0,515
Karanganyar 0,020 0,379
Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kunyit menggunakan sumber
cahaya laser dan LED ditunjukkan pada gambar 4.26 dan gambar 4.27.
Gambar 4.26 Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kunyit
Gambar 4.27 Tampilan pengukuran tegangan dan absorban larutan kunyit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Berdasarkan tabel 4.12 dan tabel 4.13, kemudian dihitung nilai absorban hasil
kalibrasi larutan kunyit menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED
dengan persamaan 4.7 dan persamaan 4.8.
Tabel 4.14 Hasil pengujian kalibrasi absorban larutan kunyit alat ukur
menggunakan sumber cahaya laser
Daerah Absorban kurva
baku alat ukur (x)
Absorban kurva baku
Spektrofotometer
Standar
Absorban hasil
kalibrasi ( 𝒚 𝟏) Error (%)
Wonosobo 0,034 0,687 0,564 17,904
Imogiri 0,031 0,674 0,533 20,920
Magelang 0,029 0,516 0,513 0,581
Wonogiri 0,024 0,515 0,461 10,485
Karanganyar 0,021 0,379 0,431 13,720
Rata-rata error 12,722
Tabel 4.15 Hasil pengujian kalibrasi absorban larutan kunyit alat ukur
menggunakan sumber cahaya LED
Daerah Absorban kurva
baku alat ukur (x)
Absorban kurva baku
Spektrofotometer
Standar
Absorban hasil
kalibrasi ( 𝒚 𝟐) Error (%)
Wonosobo 0,044 0,687 0,571 16,885
Imogiri 0,039 0,674 0,524 22,255
Magelang 0,030 0.516 0,441 14,535
Wonogiri 0,024 0,515 0,385 25,243
Karanganyar 0,020 0,379 0,348 8,179
Rata-rata error 17,419
Berdasarkan tabel 4.14 dan tabel 4.15, besar error rata-rata hasil pengujian
kalibrasi larutan kunyit yang didapatkan menggunakan persamaan 4.5 adalah sebesar
12,722 % dengan sumber cahaya laser dan besar error rata-rata dengan sumber cahaya
LED sebesar 17,419 %.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
4.6.4 Perhitungan Persentase Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan
Sumber Cahaya Laser dan Sumber Cahaya LED
Proses perhitungan persentase larutan kadar kurkumin menggunakan sumber
cahaya laser dapat dihitung dengan persamaan 4.9.
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2 (4.9)
Dengan 𝑥(%b/b) = persentase kadar kurkumin, 𝑦 1 = hasil kalibrasi absorban kurva
baku alat ukur dengan spektrofotometer standar, 𝑎 dan 𝑏 didapatkan dari persamaan kurva
baku spektrofotometer standar, dan nilai 0,2 didapatkan dari campuran pelarut yang
digunakan untuk larutan kunyit. Hasil perhitungan persentase dan perhitungan manual alat
ukur diperlihatkan pada tabel 4.17. Sedangkan perhitungan persentase larutan kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED dapat dihitung dengan persamaan 4.10 dan
hasil perhitungan persentase dan perhitungan manual alat ukur ditunjukkan pada tabel
4.16.
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2 (4.10)
Tabel 4.16 Hasil perhitungan larutan kadar kurkumin dan persentase kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya laser
a = 0,081 dan b = 0,129
No Daerah
Absorban hasil
kalibrasi (𝒚 𝟏)
Persentase
alat ukur (%b/b)
Persentase perhitungan
manual (% b/b)
1 Wonosobo 0,564 0,749 0,748
2 Imogiri 0,533 0,701 0,700
3 Magelang 0,513 0,670 0,696
4 Wonogiri 0,461 0,589 0,589
5 Karanganyar 0,431 0,543 0,542
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Tabel 4.17 Hasil perhitungan larutan kadar kurkumin dan persentase kadar
kurkumin menggunakan sumber cahaya LED
a = 0,047 dan b = 0,137
No Daerah Absorban hasil
kalibrasi (𝒚 𝟐)
Persentase
alat ukur (%b/b)
Persentase Perhitungan
manual (% b/b)
1 Wonosobo 0,571 0,765 0,764
2 Imogiri 0,524 0,696 0,696
3 Magelang 0,441 0,575 0,575
4 Wonogiri 0,385 0,493 0,493
5 Karanganyar 0,348 0,439 0,439
Tampilan pengukuran persentase kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya
laser dan LED untuk daerah Karanganyar ditunjukkan pada gambar 4.28.
Gambar 4.28 Hasil persentase kadar kurkumin
Hasil perhitungan manual persentase larutan kadar kurkumin spektrofotometer
standar menggunakan persamaan 4.9 dan 4.10 yang ditunjukkan pada tabel 4.18.
Perhitungan manual ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan error perhitungan
persentase kadar kurkumin alat ukur hasil perancangan. Hasil pengukuran selengkapnya
dapat dilihat pada lampiran L15 dan L18.
Tabel 4.18 Perhitungan manual persentase kadar kurkumin spektrofotometer
Daerah Absorban
(y)
X (%b/b)
Kurva baku 2 ppm-5 ppm
untuk Laser
a = 0,081, b = 0,129
Kurva baku 1 ppm-5 ppm
untuk LED
a = 0,047, b = 0,137
Wonosobo 0,687 0,940 0,934
Imogiri 0,674 0,919 0,915
Magelang 0,516 0,674 0,685
Wonogiri 0,515 0,673 0,683
Karanganyar 0,379 0,462 0,485
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Berdasarkan tabel 4.16 dan tabel 4.18, akan diperoleh perbandingan error hasil
persentase kadar kurkumin alat ukur menggunakan sumber cahaya laser dengan
spektrofotometer standar. Hasil perhitungan tersebut dapat dihitung dengan persamaan 4.5.
Sedangkan tabel 4.17 dan tabel 4.18, akan diperoleh perbandingan error hasil persentase
kadar kurkumin alat ukur menggunakan sumber cahaya LED dengan spektrofotometer
standar. Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran L21 dan L23. Hasil
perbandingan error alat ukur hasil perancangan dengan spektrofotometer standar
ditunjukkan pada tabel 4.19 dan gambar 4.20.
Tabel 4.19 Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar
kurkumin alat ukur laser dengan spektrofotometer standar
Error Perbandingan Perhitungan Manual Persentase Kadar Kurkumin (%b/b)
Daerah Spektrofotometer
Standar
Presentase Alat ukur
Laser Error (%)
Wonosobo 0,940 0,748 20,426
Imogiri 0,919 0,700 23,830
Magelang 0,674 0,696 3,264
Wonogiri 0,673 0,589 12,481
Karanganyar 0,462 0,542 17,316
Rata – rata error 15,463
Tabel 4.20 Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar
kurkumin alat ukur LED dengan spektrofotometer standar
Error Perbandingan Perhitungan Manual Persentase Kadar Kurkumin (%b/b)
Daerah Spektrofotometer
Standar
Presentase Alat ukur
LED Error (%)
Wonosobo 0,934 0,764 18,201
Imogiri 0,915 0,696 23,934
Magelang 0,685 0,575 16,058
Wonogiri 0,683 0,493 27,818
Karanganyar 0,485 0,439 9,485
Rata – rata error 19,099
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Berdasarkan tabel 4.16 dan tabel 4.18, ditunjukkan bahwa perancangan alat ukur
menggunakan sumber cahaya laser sudah dapat membedakan urutan besar kadar kurkumin
mulai dari yang terbesar sampai yang terkecil. Urutan besar kadar kurkumin alat ukur hasil
perancangan dengan spektrofotometer standar sudah sesuai, dimana larutan kunyit dari
daerah Wonosobo memiliki persentase kadar kurkumin yang terbesar yaitu 0,749%b/b.
Jika dibandingkan dengan hasil pengukuran daerah Wonosobo spektrofotometer standar
dengan perhitungan manual yaitu 0,940%b/b, hasilnya tidak sesuai dengan daerah
Wonosobo spektrofotometer standar. Hal ini juga terjadi pada perancangan alat ukur
menggunakan sumber cahaya LED yang dapat membedakan besar kadar kurkumin dari
yang terbesar sampai yang terkecil, namun nilai persentase yang dihasilkan alat ukur hasil
perancangan dan hasil perhitungan manual dengan spektrofotomater standar memiliki
persentase yang berbeda.
Berdasarkan tabel 4.16, tabel 4.17 dan tabel 4.18, hasil pengukuran persentase
menggunakan spektrofotometer standar dengan hasil pengukuran menggunakan alat ukur
hasil perancangan dengan sumber cahaya laser dan LED didapatkan nilai error yang cukup
besar yaitu 12,722% dan 17,419%. Nilai error yang didapatkan cukup besar dikarenakan
pengukuran larutan kunyit tidak dilakukan secara bersamaan dengan spektrofotometer
standar. Pengukuran kadar kurkumin yang dilakukan spektrofotometer standar
menggunakan larutan kunyit yang baru selesai dibuat, sedangkan pengukuran kadar
kurkumin oleh alat ukur hasil perancangan dilakukan setelah beberapa hari sampel
diekstrak. Hal ini memungkinkan adanya perubahan pada sampel kunyit dan menyebabkan
persen error yang cukup besar antara pengukuran menggunakan alat ukur hasil
perancangan dengan pengukuran menggunakan spektrofotometer standar.
Persentase kadar kurkumin di dalam kunyit berdasarkan teori pada bab II adalah
sebesar 3% – 4%. Berdasarkan tabel 4.16 tabel 4.17 dan tabel 4.18, nilai persentase larutan
kadar kurkumin yang dihasilkan baik pada alat ukur hasil perancangan menggunakan
sumber cahaya laser dan LED serta spektrofotometer standar belum sesuai dengan teori.
Hal ini dikarenakan sampel larutan kunyit yang digunakan adalah sampel kunyit yang
diambil sebelum masa panen, sehingga kadar kurkumin yang terkandung di dalam sampel
kunyit masih kecil.
Berdasarkan tabel 4.8, besar absorban larutan kadar kurkumin dengan rentang 1
ppm - 5 ppm sesuai dengan standar industri dengan hasil keluaran absorban oleh alat ukur
dengan sumber cahaya LED sebesar 0,198 – 0,730. Dimana spektrofotometer standar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
memiliki hasil keluaran sampel kurkumin antara rentang 1 ppm - 5 ppm sebesar 0,169 –
0,715. Sedangkan pada tabel 4.9 dapat diketahui bahwa besar absorban larutan kadar
kurkumin dengan rentang 2 ppm - 5 ppm sesuai dengan standar industri dengan hasil
keluaran absorban oleh alat ukur hasil perancangan dengan sumber cahaya laser sebesar
0,338 – 0,718 dan keluaran absorban sampel kurkumin antara rentang 2 ppm - 5 ppm
adalah 0,331 – 0,715.
Berdasarkan analisa hasil pengujian larutan kadar kurkumin, maka dapat
disimpulkan bahwa alat ukur hasil perancangan dengan laser dan LED dapat digunakan
sesuai dengan perancangan yang telah dibuat karena dapat melakukan semua proses
pengukuran secara berurutan sesuai dengan langkah-langkah proses pengukuran, akan
tetapi alat ukur ini belum bisa menghasilkan data yang sesuai seperti spektrofotometer
standar. Besar error rata-rata persentase larutan kadar kurkumin dengan sumber cahaya
laser adalah 15,463%, sedangkan dengan sumber cahaya LED sebesar 19,099%.
Pengujian absorban alat ukur menggunakan sumber cahaya laser dan LED antara
absorban larutan kadar kurkumin dengan absorban larutan kunyit dapat dinyatakan berhasil
karena dapat menghasilkan serapan yang berbeda. Namun hasil serapan absorban yang
dihasilkan belum sesuai dengan hasil absorban dari spektrofotometer standar. Pengujian
alat ukur dapat dinyatakan berhasil karena alat ukur dapat membedakan besar absorban
yang dihasilkan baik absorban larutan kadar kurkumin dengan absorban larutan kunyit
sesuai dengan urutan absorban spektrofotometer standar. Data hasil pengukuran tegangan
pada subbab 3.2 berbeda dengan data hasil perancangan karena pada saat pengambilan data
kondisi pemancar dan penerima masih dalam keadaan terbuka sehingga mempengaruhi
adanya perubahan pada hasil pengukuran.
Pada pengukuran menggunakan sumber cahaya laser maupun LED menghasilkan
error yang cukup besar. Hal ini dikarenakan sampel kunyit yang digunakan adalah sampel
kunyit yang diambil pada saat belum masa panen, sehingga kadar kurkumin yang
terkandung di dalamnya masih kurang.
4.7 Pengujian Software
Pengujian software bertujuan untuk memastikan program yang telah dibuat dapat
bekerja sesuai dengan perancangan pada bab III. Selain adanya tambahan limit switch yang
digunakan untuk mengaktifkan pengukuran etanol dan pengukuran larutan kadar
kurkumin, flowchart program juga ditambahkan tombol reset yang berfungsi untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
mempermudah user jika ingin melakukan pengukuran ulang. Tiap pengukuran etanol
maupun larutan kadar kurkumin ditandai dengan lampu indikator. Untuk pengukuran
menggunakan sumber cahaya LED ditandai dengan indicator merah dan untuk pengukuran
dengan sumber cahaya laser ditandai dengan indicator hijau.
Pada pengukuran etanol akan selalu diukur, dikarenakan pengukuran tidak
disimpan ketika selesai pengukuran. Pengukuran kurkumin mengalami perubahan dimana
ketika selesai mengukur maka pengukuran akan mulai dari awal, tidak langsung menuju
pengukuran kurkumin. Pada tugas akhir ini, software yang digunakan adalah CodeVision
AVR Compiler.
4.8 Pngujian Program Utama
4.8.1 Pengujian Program Pengukuran Etanol
Listing program pengukuran larutan etanol berisi program untuk memberitahu user
memasukkan larutan etanol pada tempat pengukuran. Berikut adalah program untuk
pengukuran larutan etanol menggunakan sumber cahaya laser dan sumber cahaya LED.
while (1)
// Place your code here
if (PIND.1==0) //Limit switch laser ON
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.7=0; //LED MERAH ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LASER(); //mengukur nilai adc 1 atau mengukur nilai tegangan
ethanol
YA=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 1 ke bentuk tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
sprintf(baris1,"VLASER = %0.03f V",YA) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1);
//menampilkan nilai tegangan ethanol LASER (YA)
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if(PIND.1==1) //ethanol dikeluarkan dari tempatnya
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
LASER();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else //jika ethanol belum dikeluarkan,maka keluar perintah
("Masukkan kurkumin LASER")
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LASER");
delay_ms(500);
else if(PIND.2==0) //limit swith LED
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.6=0; //LED HIJAU ON
delay_ms(6000);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan
ethanol
YC=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 0 ke bentuk tegangan
sprintf(baris,"VLED = %0.03f V",YC) ;lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(baris);
//menampilkan nilai tegangan ethanol LED (YC)
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if(PIND.2==1) //ethanol dikeluarkan dari tempatnya
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
LED();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else //jika ethanol belum dikeluarkan,maka keluar perintah
("Masukkan kurkumin LED")
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LED");
delay_ms(500);
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKKAN ETHANOL");
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
lcd_gotoxy(1,1);
lcd_putsf("LED ATAU LASER");
delay_ms(500);
out:
;
Pada program di atas terdapat dua pilihan pengukuran larutan etanol. Pada saat user
menekan tombol ON pada alat ukur maka LCD akan menanpilkan “ Masukkan Etanol
Laser atau LED”. Ketika user memasukkan larutan etanol pada tempat pengukuran LED,
maka limit switch akan ON dan lampu indikator merah menyala. Apabila user
memasukkan larutan etanol pada tempat pengukuran laser, maka limit switch akan ON dan
lampu indikator hijau menyala pertanda pengukuran sedang berlangsung. Tampilan
pengukuran larutan etanol pada LCD character ditunjukkan pada gambar 4.29.
Tampilan Masukkan
Etanol
Proses Pengukuran
Etanol LED
Proses Pengukuran
Etanol Laser
Gambar 4.29 Tampilan pengukuran etanol
4.8.2 Pengujian Program Pengukuran Larutan Kadar Kurkumin
dengan Sumber Cahaya Laser
Listing program pengukuran larutan kunyit berisi program untuk memberitahu user
memasukkan larutan kunyit pada tempat pengukuran. Berikut adalah program untuk
pengukuran larutan kunyit menggunakan sumber cahaya laser.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
while(1)
if(PIND.1==0) //Limit swith Laser on
lcd_clear();//Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.7=0; //LED MERAH ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LASER(); //mengukur nilai adc 1 atau mengukur nilai tegangan Kurkumin
YB=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 1 ke bentuk tegangan
sprintf(baris1,"VLASER = %0.03f V",YB)
;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1);//Menampilkan nilai tegangan Kurkumin
LASER(YB)
delay_ms(5000);
Y2=((float)YB-YA); //absroban laser= nilai tegangan ethanol-nilai tegangan kurkumin
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
sprintf(baris1,"YLASER = %0.03f V",Y2) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1);
//menampilkan nilai absorban LASER
delay_ms(5000);
lcd_clear();
YT2=(m2*Y2)+c2;
X2=(YT2-a2)/b2;
X2=X2*0.2;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("PERSENTASE");
sprintf(baris1,"%0.03f",X2) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1); //menampilkan
nilai persentase kurkumin LASER
lcd_gotoxy(6,1);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
lcd_putsf("%b/b"); //Menampilkan lambang atau satuannya
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
delay_ms(5000);
delay_ms(5000);
lcd_clear();//Membersihkan layar LCD
while(1)
RESET();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LASER");
delay_ms(500);
out:
Pada saat user menekan tombol ON pada alat ukur maka LCD akan menanpilkan
“Masukkan Kurkumin”. Ketika user memasukan larutan kurkumin pada tempat
pengukuran laser, maka limit switch ON dan lampu indikator hijau menyala bertanda
pengukuran sedang berlangsung. Tampilan pengukuran larutan kadar kurkumin pada LCD
character ditunjukkan pada gambar 4.30.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Tampilan Masukkan
Kurkumin Laser
Proses Pengukuran
Etanol Laser
Gambar 4.30 Tampilan pengukuran kurkumin laser
4.8.3 Pengujian Program Pengukuran Larutan Kadar Kurkumin
dengan Sumber Cahaya LED
while(1)
if(PIND.2==0) //Limit swith Led on
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.6=0; //LED HIJAU ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan
Kurkumin
YD=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 0 ke bentuk tegangan
sprintf(baris,"VLED = %0.03f V",YD) ;lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(baris);
//Menampilkan nilai tegangan Kurkumin LED(YD)
delay_ms(5000);
Y1=((float)YD-YC); //absroban led= nilai tegangan ethanl-nilai tegangan kurkumin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
sprintf(baris,"YLED = %0.03f V",Y1) ;lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(baris);
//menampilkan nilai absorban LED
delay_ms(5000);
lcd_clear();
YT1=(m1*Y1)+c1;
X1=(YT1-a1)/b1;
X1=X1*0.2;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("PERSENTASE");
sprintf(baris,"%0.03f",X1) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris); //menampilkan
nilai persentase kurkumin LED
lcd_gotoxy(6,1);
lcd_putsf("%b/b"); //Menampilkan lambang atau satuannya
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
delay_ms(5000);
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
RESET();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LED");
delay_ms(500);
out:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Listing program pengukuran larutan kunyit berisi program untuk memberitahu user
memasukkan larutan kunyit pada tempat pengukuran. Program ditas adalah program untuk
pengukuran larutan kunyit menggunakan sumber cahaya laser. Tampilan pengukuran
larutan kadar kurkumin pada LCD character ditunjukkan pada gambar 4.31.
Tampilan Masukkan
Kurkumin LED
Proses Pengukuran
Etanol LED
Gambar 4.31 Tampilan pengukuran kurkumin LED
4.8.4 Pengujian Program Pengulangan Pengukuran Larutan Kadar
Kurkumin
Program pengulangan mengukur larutan kadar kurkumin berisi program untuk
memberitahu user memasukkan kembali larutan etanol dan melakukan penekanan tombol
reset yang telah disediakan untuk user. Gambar tampilan proses pengulangan mengukur
larutan kadar kurkumin ditunjukkan pada gambar 4.32.
void CEK_ADC_LED()
unsigned int i;
float ADC_LED=0,ADC_0;
for(i=0;i<100;i++) //100 kali pengukuran
ADC_0=read_adc(0); //Mengecek Nilai ADC 0 dan hasilnya disimpan di
variable ADC_LED
ADC_LED=(ADC_0+ADC_LED);
delay_ms(1);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
Rata_ADC_LED=(ADC_LED/100); //rata-rata
void CEK_ADC_LASER()
unsigned int j;
float ADC_LASER=0,ADC_1;
for(j=0;j<100;j++)
ADC_1=read_adc(1); //Mengecek Nilai ADC 1 dan hasilnya disimpan di
variable ADC_LASER
ADC_LASER=(ADC_1+ADC_LASER);
delay_ms(1);
Rata_ADC_LASER=(ADC_LASER/100);
void RESET(void)
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if ((PIND.0==0)&&(PIND.1==1)&&(PIND.2==1))//Tombol Reset(hanya bisa
reset kalau kurkumin dikeluarkan dari tempatnya.
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
PORTB=0xFF;//Semua LED ON
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(" MENGUKUR LAGI?");
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
lcd_gotoxy(2,1);
lcd_putsf("TEKAN TOMBOL");
delay_ms(500);
out:
lcd_clear();//Membersihkan layar LCD
Gambar 4.32 Tampilan mengukur lagi
4.9 Pengujian Kestabilan Sistem
Pengujian kestabilan sistem dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui alat ukur
hasil perancangan dapat menghasilkan hasil pengukuran yang sama atau tidak. Pengujian
ini dilakukan dengan cara menguji sensor fotodioda dapat menghasilkan tegangan keluaran
yang stabil atau tidak. Pengujian dilakukan dengan osiloskop saat keadaan tanpa ada
penghalang serta ada penghalang. Pengujian menggunakan coupling DC dengan variabel
0,20 m/V. Probe osiloskop diletakkan pada keluaran ADC pada port A.0 dan GND. Hasil
pengujian stabilitas alat ukur hasil perancangan dengan sumber cahaya laser ditunjukkan
pada gambar 4.33a dan gambar 4.33b, sedangkan hasil pengujian stabilitas dengan LED
ditunjukkan pada gambar 4.34a dan gambar 4.34b. Dari gambar tersebut tampak bahwa
tegangan keluaran sensor fotodioda stabil.
Gambar 4.33a Saat sensor tidak terhalang Gambar 4.33b Saat sensor terhalang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
Gambar 4.34a Saat sensor tidak terhalang Gambar 4.34b Saat sensor terhalang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan analisis terhadap data yang diperoleh dari hasil penelitian alat ukur
kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis, maka dapat disimpulkan :
1. Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis dapat menjalankan semua
proses pengukuran larutan kadar kurkumin.
2. Alat ukur menggunakan sumber cahaya laser menghasilkan pengukuran seri larutan
kurkumin yang linier, dengan tingkat linieritas 0,997, sedangkan alat ukur
menggunakan sumber cahaya LED menghasilkan tingkat linieritas sebesar 0,998.
3. Alat ukur kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya laser belum dapat
menghasilkan data yang presisi seperti spektrofotometer standar buatan pabrik
dengan error rata-rata hasil kalibrasi larutan kunyit sebesar 12,722%, error rata-
rata larutan kadar kurkumin sebesar 1,360% dan error rata-rata persentase kadar
kurkumin sebesar 15,463%.
4. Alat ukur kadar kurkumin menggunakan sumber cahaya LED belum dapat
menghasilkan data yang presisi seperti spektrofotometer standar buatan pabrik
dengan error rata-rata hasil kalibrasi larutan kunyit sebesar 17,419%, error rata-
rata larutan kadar kurkumin sebesar 1,590% dan error rata-rata persentase kadar
kurkumin sebesar 19,099%.
5. Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis yang dibuat dapat
membedakan nilai absorban untuk masing-masing sampel kunyit sesuai dengan
urutan besar absorban sampel kunyit menggunakan spektrofotometer standar.
6. Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis dapat mengukur larutan
1 ppm – 5 ppm.
7. Alat ukur hasil perancangan tingkat keberhasilannya belum presisi dengan
spektrofotometer standar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
5.2 SARAN
Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis ini masih terdapat banyak
kekurangan, sehingga perlu pengembangan lebih lanjut. Saran bagi pengembangan alat
ukur ini selanjutnya meliputi:
1. Penggunaan sumber cahaya laser maupun LED yang sesuai dengan
spektrofotometer standar agar menghasilkan sumber cahaya yang lebih baik.
2. Penggunaan catu daya yang mempunyai tingkat kestabilan yang baik agar tidak
mempengaruhi kestabilan alat ukur.
3. pengukuran larutan kadar kurkumin segera dilakukan setelah ekstrak kunyit dibuat
agar adanya perubahan pada kadar kurkumin.
4. Untuk pembuatan grafik linieritas menggunakan fungsi polinomial orde dua, agar
error yang dihasilkan lebih kecil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
DAFTAR PUSTAKA
[1] http://ejournal.undip.ac.id/index.php/reaktor/article/download/3176/2849,
diakses 11 Juli 2012.
[2] http://www.kulinet.com/baca/kunyit-obat-dari-dapur/1086/, diakses tanggal 24 juli
2012.
[3] Komarawinata, D., 2006. Budidaya dan pasca panen tanaman obat untuk
meningkatkan kadar bahan aktif. Makalah pada Seminar Status Tek-nologi
Tanaman Obat dan Aro-matik. 13 Desember 2006. 8 hal.
[4] Skoog, D.A., Leary, J.L. 1992. Principles of Instrumental Analysis. Fort Worth:
Saunders College Publishing.
[5] Harris, D.C. 1999. Quantitative Chemical Analysis. New York: W.H. Freeman and
Company.
[6] http://wanibesak.files.wordpress.com/2011/07/modul-kuliah-fakultas-farmasi-
universitas-sanata-dharma-yogyakarta-spektroskopi-uv-vis-spektro-fluorometri-
nmr-ms-dan-elusidasi-struktur.pdf, diakses tanggal 27 juli 2012.
[7] http://asyafe.wordpress.com/2008/07/18/spektrum-cahaya/, diakses tanggal 22 juli
2012.
[8] http://rakhmiami.wordpress.com/2012/06/15/spektrofotometri-uv-vis/,
diakses tanggal 23 juli 2012.
[9] Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan pemrograman
dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung : Informatika.
[10] http://sahrulh.wordpress.com/2010/03/01/apa-yang-dimaksud-dengan-laser/,
diakses tanggal 5 agustus 2012.
[11] http://storage.jak-
stik.ac.id/students/paper/penulisan%20ilmiah/20402272/BAB%20II.pdf,
diakses tanggal 25 juli 2012.
[12] https://rasapas.wordpress.com/2011/03/04/8/, diakses tanggal 25 juli 2012.
[13] http://mhdfaisal.wordpress.com/2009/12/03/fotodioda/, diakses tanggal 5 agustus
2012.
[14] http://www.jonathansarwono.info/regresi/regresi.htm/, diakses tanggal 31 juli 2012.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1
LAMPIRAN A
Data Hasil Pengukuran dengan Sumber Cahaya Laser
A.1 Hasil Pengujian Kurva Baku Alat Ukur Hasil Perancangan Menggunakan
Sumber Cahaya Laser
Pengukuran ke- 1 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,061 0,002
2 0,061 0,002
3 0,061 0,002
4 0,061 0,002
5 0,061 0,002
Rata-rata 0,061 0,002
Pengukuran ke- 2 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,071 0,012
2 0,071 0,012
3 0,071 0,012
4 0,071 0,012
5 0,071 0,012
Rata-rata 0,071 0,012
Pengukuran ke- 3 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,083 0,024
2 0,083 0,024
3 0,083 0,024
4 0,083 0,024
5 0,083 0,024
Rata-rata 0,083 0,024
Pengukuran ke- Etanol Klinis
(volt)
1 0,059
2 0,059
3 0,059
4 0,059
5 0,059
Rata- rata 0,059
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2
Pengukuran ke- 4 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,098 0,039
2 0,098 0,039
3 0,098 0,039
4 0,098 0,039
5 0,098 0,039
Rata-rata 0,098 0,039
Pengukuran ke- 5 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,108 0,049
2 0,108 0,049
3 0,108 0,049
4 0,108 0,049
5 0,108 0,049
Rata-rata 0,108 0,049
A.2 Kalibrasi absorban alat ukur dengan spektrofotometer standar
Kalibrasi Absorban 2 ppm - 5 ppm
Pengukuran Ke- Alat ukur Spekrtofotometer Standar
2 ppm 0,012 0,331
3 ppm 0,024 0,474
4 ppm 0,039 0,617
5 ppm 0,049 0,715
𝑦 1 = 𝑚𝑥 + 𝑐
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215
Dimana : 𝑥 = absorban alat ukur ;
- kurva baku yang digunakan adalah rentang 2 ppm - 5 ppm
- Rentang error yang diperbolehkan antara rentang -5% sampai dengan +5 %
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L3
Untuk 2 ppm
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215
= 10,27 ∗ 0,012 + 0,215
= 0,338
Untuk 3 ppm
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215
= 10,27 ∗ 0,024 + 0,215
= 0,461
Untuk 4 ppm
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215
= 10,27 ∗ 0,039 + 0,215
= 0,616
Untuk 5 ppm
𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215
= 10,27 ∗ 0,049 + 0,215
= 0,718
A.3 Perhitungan error (%)
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 − 𝑦 1
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 𝑥 100
Dimana 𝑦 1 = absorban terkalibrasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L4
Untuk 2 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,331 − 0,338
0,331 𝑥 100
= 2,115 %
Untuk 3 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,474 − 0,461
0,474 𝑥 100
= 2,743%
Untuk 4 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,617 − 0,616
0,617 𝑥 100
= 0,162 %
Untuk 5 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,715 − 0,718
0,715 𝑥 100
= 0,420 %
A.4 Hasil pengujian sampel kunyit dari lima daerah berbeda menggunakan
sumber cahaya laser
Pengukuran
ke-
Wonosobo
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟏) Error (%)
1 0,034 0,687 0,564 17,904
2 0,034 0,687 0,564 17,904
3 0,034 0,687 0,564 17,904
4 0,034 0,687 0,564 17,904
5 0,034 0,687 0,564 17,904
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L5
Pengukuran
ke-
Imogiri
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟏) Error (%)
1 0,031 0,674 0,533 20,920
2 0,031 0,674 0,533 20,920
3 0,031 0,674 0,533 20,920
4 0,031 0,674 0,533 20,920
5 0,031 0,674 0,533 20,920
Pengukuran
ke-
Magelang
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟏) Error (%)
1 0,029 0,516 0,513 0,581
2 0,029 0,516 0,513 0,581
3 0,029 0,516 0,513 0,581
4 0,029 0,516 0,513 0,581
5 0,029 0,516 0,513 0,581
Pengukuran
ke-
Wonogiri
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟏) Error (%)
1 0,024 0,515 0,461 10,485
2 0,024 0,515 0,461 10,485
3 0,024 0,515 0,461 10,485
4 0,024 0,515 0,461 10,485
5 0,024 0,515 0,461 10,485
Pengukuran
ke-
Karanganyar
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟏) Error (%)
1 0,021 0,379 0,431 13,720
2 0,021 0,379 0,431 13,720
3 0,021 0,379 0,431 13,720
4 0,021 0,379 0,431 13,720
5 0,021 0,379 0,431 13,720
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L6
A.5 Hasil pengujian persentase larutan kadar kurkumin menggunakan sumber
cahaya laser
a = 0,081 dan b = 0,129
No Daerah
Absorban hasil
kalibrasi (𝒚 𝟏)
Persentase
alat ukur (%b/b)
Persentase perhitungan
manual (% b/b)
1 Wonosobo 0,564 0,749 0,748
2 Imogiri 0,533 0,701 0,700
3 Magelang 0,513 0,670 0,699
4 Wonogiri 0,461 0,589 0,589
5 Karanganyar 0,431 0,543 0,542
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
Dimana : 𝑦 1 = absorban hasil kalibrasi
A.6 Hasil tampilan sampel kurkumin 1 ppm - 5 ppm pada LCD menggunakan
sumber cahaya laser
No. Tegangan Absorban (y)
1 ppm 0,061 0,002
2 ppm 0,071 0,012
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L7
3 ppm 0,083 0,024
4 ppm 0,098 0,039
5 ppm 0,108 0,049
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L8
A.7 Hasil tampilan pengukuran larutan kunyit pada LCD menggunakan
sumber cahaya laser
Daerah Tegangan Absorban (y) Persentase % b/b
Wonosobo 0,093 0,034 0,749
Imogiri 0,090 0,031 0,701
Magelang 0,088 0,029 0,670
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L9
Wonogiri 0,083 0,024 0,589
Karanganyar 0,080 0,021 0,543
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L10
LAMPIRAN B
Data Hasil Pengukuran dengan Sumber Cahaya LED
B.1 Hasil Pengujian Kurva Baku Alat Ukur Hasil Perancangan Menggunakan
Sumber Cahaya LED
Pengukuran ke- Etanol Klinis
(volt)
1 0,107
2 0,107
3 0,107
4 0,107
5 0,107
Rata- rata 0,107
Pengukuran ke- 1 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,117 0,010
2 0,117 0,010
3 0,117 0,010
4 0,117 0,010
5 0,117 0,010
Rata- rata 0,117 0,010
Pengukuran ke- 2 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,124 0,017
2 0,124 0,017
3 0,124 0,017
4 0,124 0,017
5 0,124 0,017
Rata- rata 0,124 0,017
Pengukuran ke- 3 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,142 0,035
2 0,142 0,035
3 0,142 0,035
4 0,142 0,035
5 0,142 0,035
Rata- rata 0,142 0,035
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L11
Pengukuran ke- 4 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,156 0,049
2 0,156 0,049
3 0,156 0,049
4 0,156 0,049
5 0,156 0,049
Rata- rata 0,156 0,049
Pengukuran ke- 5 ppm
Tegangan (v) Absorban (y)
1 0,166 0,059
2 0,166 0,059
3 0,166 0,059
4 0,166 0,059
5 0,166 0,059
Rata- rata 0,166 0,059
B.2 Kalibrasi absorban alat ukur dengan spektrofotometer standar
Kalibrasi Absorban 1 ppm - 5 ppm
Pengukuran Ke- Alat ukur Spekrtofotometer Standar
1ppm 0,001 0,169
2 ppm 0,017 0,331
3 ppm 0,035 0,474
4 ppm 0,049 0,617
5 ppm 0,059 0,715
𝑦 2 = 𝑚𝑥 + 𝑐
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
Dimana : 𝑥 = absorban alat ukur ;
- kurva baku yang digunakan adalah rentang 1 ppm - 5 ppm
- Rentang error yang diperbolehkan antara rentang -5% sampai dengan +5 %
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L12
Untuk 1 ppm
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
= 9,287 ∗ 0,001 + 0,162
= 0,171
Untuk 2 ppm
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
= 9,287 ∗ 0,017 + 0,162
= 0,320
Untuk 3 ppm
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
= 9,287 ∗ 0,035 + 0,162
= 0,487
Untuk 4 ppm
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
= 9,287 ∗ 0,049 + 0,162
= 0.617
Untuk 5 ppm
𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162
= 9,287 ∗ 0,059 + 0,162
= 0,709
B.3 Perhitungan error (%)
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 − 𝑦 2
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 𝑥 100
Dimana 𝑦 2 = absorban terkalibrasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L13
Untuk 1 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,169 − 0,171
0,169 𝑥 100
= 1,183 %
Untuk 2 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,331 − 0,320
0,331 𝑥 100
= 3,323%
Untuk 3 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,474 − 0,487
0,474 𝑥 100
= 2,743%
Untuk 4 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,617 − 0,617
0,617 𝑥 100
= - 0,000 %
Untuk 5 ppm
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 =0,715 − 0,709
0,715 𝑥 100
= 0,840 %
B.4 Hasil pengujian sampel kunyit dari lima daerah berbeda menggunakan
sumber cahaya LED
Pengukuran
ke-
Wonosobo
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟐) Error (%)
1 0,044 0,687 0,571 16,885
2 0,044 0,687 0,571 16,885
3 0,044 0,687 0,571 16,885
4 0,044 0,687 0,571 16,885
5 0,044 0,687 0,571 16,885
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L14
Pengukuran
ke-
Imogiri
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟐) Error (%)
1 0,039 0,674 0,524 22,255
2 0,039 0,674 0,524 22,255
3 0,039 0,674 0,524 22,255
4 0,039 0,674 0,524 22,255
5 0,039 0,674 0,524 22,255
Pengukuran
ke-
Magelang
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟐) Error (%)
1 0,030 0,516 0,441 14,535
2 0,030 0,516 0,441 14,535
3 0,030 0,516 0,441 14,535
4 0,030 0,516 0,441 14,535
5 0,030 0,516 0,441 14,535
Pengukuran
ke-
Wonogiri
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟐) Error (%)
1 0,024 0,515 0,385 25,243
2 0,024 0,515 0,385 25,243
3 0,024 0,515 0,385 25,243
4 0,024 0,515 0,385 25,243
5 0,024 0,515 0,385 25,243
Pengukuran
ke-
Karanganyar
Absorban alat
ukur (x)
Absorban
Spektrofotometer
standar (y)
Absorban
(𝒚 𝟐) Error (%)
1 0,020 0,379 0,348 8,179
2 0,020 0,379 0,348 8,179
3 0,020 0,379 0,348 8,179
4 0,020 0,379 0,348 8,179
5 0,020 0,379 0,348 8,179
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L15
B.5 Hasil pengujian persentase larutan kadar kurkumin menggunakan sumber
cahaya LED
a = 0,047 dan b = 0,137
No Daerah Absorban hasil
kalibrasi (𝒚 𝟐)
Persentase
alat ukur (%b/b)
Persentase Perhitungan
manual (% b/b)
1 Wonosobo 0,571 0,765 0,764
2 Imogiri 0,524 0,696 0,696
3 Magelang 0,441 0,575 0,575
4 Wonogiri 0,385 0,493 0,493
5 Karanganyar 0,348 0,439 0,439
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
Dimana : 𝑦 2 = absorban hasil kalibrasi
B.6 Perhitungan manual persentase kadar kurkumin spektrofotometer standar
Daerah Absorban
(y)
X (%b/b)
Kurva baku 2 ppm-5 ppm
untuk Laser
a = 0,081, b = 0,129
Kurva baku 1 ppm-5 ppm
untuk LED
a = 0,047, b = 0,137
Wonosobo 0,687 0,940 0,934
Imogiri 0,674 0,919 0,915
Magelang 0,516 0,674 0,685
Wonogiri 0,515 0,673 0,683
Karanganyar 0,379 0,462 0,485
Perhitungan manual persentase kadar kurkumin spektrofotometer standar alat ukur
hasil perancangan menggunakan sumber cahaya laser dapat dihitung dengan persamaan 4.8
Untuk Daerah Wonosobo
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,687− 0,081
0,129 𝑥 0,2
= 0,940 %b/b
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L16
Untuk Daerah Imogiri
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,674− 0,081
0,129 𝑥 0,2
= 0,919 %b/b
Untuk Daerah Magelang
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,516− 0,081
0,129 𝑥 0,2
= 0,674 %b/b
Untuk Daerah Wonogiri
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,515− 0,081
0,129 𝑥 0,2
= 0,673 %b/b
Untuk Daerah Karanganyar
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 1 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,379 − ,.081
0.129 𝑥 0,2
= 0,462 %b/b
Perhitungan manual persentase kadar kurkumin spektrofotometer standar alat ukur
hasil perancangan menggunakan sumber cahaya laser dapat dihitung dengan persamaan 4.9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L17
Untuk Daerah Wonosobo
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,687− 0,047
0,137 𝑥 0,2
= 0,934 %b/b
Untuk Daerah Imogiri
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,674− 0,047
0,137 𝑥 0,2
= 0,915 %b/b
Untuk Daerah Magelang
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,516− 0,047
0,137 𝑥 0,2
= 0,685 %b/b
Untuk Daerah Wonogiri
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,515− 0,047
0,137 𝑥 0,2
= 0,683 %b/b
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L18
Untuk Daerah Karanganyar
𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎
𝑏 𝑥 0,2
= 0,379 – 0,047
0,137𝑥 0,2
= 0,485 %b/b
B.7 Hasil tampilan sampel kurkumin 1 ppm - 5 ppm pada LCD menggunakan
sumber cahaya LED
No. Tegangan Absorban (y)
1 ppm 0,117 0,010
2 ppm 0,124 0,017
3 ppm 0,142 0,035
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L19
B.8 Hasil tampilan pengukuran larutan kunyit pada LCD menggunakan
sumber cahaya LED
Daerah Tegangan Absorban (y) Persentase % b/b
Wonosobo 0,151 0,044 0,765
4 ppm 0,156 0,049
5 ppm 0,166 0,059
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L20
Imogiri 0,146 0,039 0,696
Magelang 0,137 0,030 0,575
Wonogiri 0,131 0,024 0,493
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L21
Karanganyar 0,127 0,020 0,439
LAMPIRAN C
C.1. Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar kurkumin alat
ukur laser dengan spektrofotometer standar
Perhitungan error (%)
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 − 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 𝑥 100
Untuk Daerah Wonosobo
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,940 − 0,748
0,940 𝑥 100
= 20,426%
Untuk Daerah Imogiri
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,919 − 0,700
0,919 𝑥 100
= 23,830 %
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L22
Untuk Daerah Magelang
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,674 − 0,696
0,674 𝑥 100
= 3,264 %
Untuk Daerah Wonogiri
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,673 − 0,589
0,673 𝑥 100
= 12,481 %
Untuk Daerah Karanganyar
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,462 − 0,542
0,462 𝑥 100
= 17,316 %
C.2. Error perbandingan perhitungan manual persentase kadar kurkumin alat ukur
LED dengan spektrofotometer standar
Perhitungan error (%)
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 − 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜 𝑥 100
Untuk Daerah Wonosobo
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,934 − 0,764
0,934 𝑥 100
= 18,201 %
Untuk Daerah Imogiri
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,915 − 0,696
0,915 𝑥 100
= 23,934 %
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L23
Untuk Daerah Magelang
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,685 − 0,575
0,685 𝑥 100
= 16,058 %
Untuk Daerah Wonogiri
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,683 − 0,493
0,683 𝑥 100
= 27,818 %
Untuk Daerah Karanganyar
𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,485 − 0,439
0,485 𝑥 100
= 9,485 %
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L24
LAMPIRAN D
Listing Program Mikrikontroler
/*****************************************************
Project : ALAT UKUR KADAR KURKUMIN
Version : 2012
Date : 10/31/2012
Author : SANTOSO
Company : USD
Comments: NO COMMENTS
PORTA.0 = DATA ADC LASER
PORTA.1 = DATA ADC LED
PORTC = LCD
PORTB.6 = Indikator LED Hijau
PORTB.7 = Indikator LED Merah
PORTD.0 = Tombol Restart
PORTD.1 = Limit Switch Laser
PORTD.2 = Limit Switch LED
Chip type : ATmega8535
Program type : Application
Clock frequency : 12.000000 MHz
Memory model : Small
External SRAM size : 0
Data Stack size : 128
*****************************************************/
#include <mega8535.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>
#include <delay.h>
#define ADC_VREF_TYPE 0x00
unsigned int Rata_ADC_LED=0,Rata_ADC_LASER=0;
//unsigned int ADC_LED,ADC_LASER;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L25
float
X1,X2,YC,YA,YD,YB,Y1,Y2,YT1,YT2,a2=0.047,b2=0.137,a1=0.047,b1=0.137,m2=10.2
7,c2=0.215,m1=9.191,c1=0.166; //kurva baku laser(a2,b2) & kurva baku LED (a1,b1)
// Read the AD conversion result
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
delay_us(10);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCW;
unsigned char baris[16];
unsigned char baris1[16];
// Declare your global variables here
void CEK_ADC_LED()
unsigned int i;
float ADC_LED=0,ADC_0;
for(i=0;i<100;i++) //100 kali pengukuran
ADC_0=read_adc(0); //Mengecek Nilai ADC 0 dan hasilnya disimpan di variable
ADC_LED
ADC_LED=(ADC_0+ADC_LED);
delay_ms(1);
Rata_ADC_LED=(ADC_LED/100); //rata-rata
void CEK_ADC_LASER()
unsigned int j;
float ADC_LASER=0,ADC_1;
for(j=0;j<100;j++)
ADC_1=read_adc(1); //Mengecek Nilai ADC 1 dan hasilnya disimpan di variable
ADC_LASER
ADC_LASER=(ADC_1+ADC_LASER);
delay_ms(1);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L26
Rata_ADC_LASER=(ADC_LASER/100);
void RESET(void)
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if ((PIND.0==0)&&(PIND.1==1)&&(PIND.2==1)) //Tombol Reset(hanya bisa
reset kalau kurkumin dikeluarkan dari tempatnya)
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
PORTB=0xFF; //Semua LED ON
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(" MENGUKUR LAGI?");
lcd_gotoxy(2,1);
lcd_putsf("TEKAN TOMBOL");
delay_ms(500);
out:
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
void LASER(void)
while(1)
if(PIND.1==0) //Limit swith Laser on
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.7=0; //LED MERAH ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L27
CEK_ADC_LASER(); //mengukur nilai adc 1 atau mengukur nilai tegangan
Kurkumin
YB=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125); //0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 1 ke bentuk tegangan
sprintf(baris1,"VLASER = %0.03f V",YB) ;
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(baris1); //Menampilkan nilai tegangan Kurkumin LASER(YB)
delay_ms(5000);
Y2=((float)YB-YA); //absroban laser= nilai tegangan ethanol-nilai tegangan
kurkumin
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
sprintf(baris1,"YLASER = %0.03f V",Y2) ;
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(baris1); //menampilkan nilai absorban LASER
delay_ms(5000);
lcd_clear();
YT2=(m2*Y2)+c2;
X2=(YT2-a2)/b2;
X2=X2*0.2;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("PERSENTASE");
sprintf(baris1,"%0.03f",X2) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1); //menampilkan
nilai persentase kurkumin LASER
lcd_gotoxy(6,1);
lcd_putsf("%b/b"); //Menampilkan lambang atau satuannya
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
delay_ms(5000);
delay_ms(5000);
lcd_clear();//Membersihkan layar LCD
while(1)
RESET();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LASER");
delay_ms(500);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L28
out:
void LED(void)
while(1)
if(PIND.2==0) //Limit swith Led on
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.6=0; //LED HIJAU ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan Kurkumin
YD=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 0 ke bentuk tegangan
sprintf(baris,"VLED = %0.03f V",YD) ;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(baris); //Menampilkan nilai tegangan Kurkumin LED(YD)
delay_ms(5000);
Y1=((float)YD-YC); //absroban led= nilai tegangan ethanl-nilai tegangan kurkumin
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
sprintf(baris,"YLED = %0.03f V",Y1) ;lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(baris);
//menampilkan nilai absorban LED
delay_ms(5000);
lcd_clear();
YT1=(m1*Y1)+c1;
X1=(YT1-a1)/b1;
X1=X1*0.2;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("PERSENTASE");
sprintf(baris,"%0.03f",X1) ;lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(baris); //menampilkan nilai persentase kurkumin LED
lcd_gotoxy(6,1);
lcd_putsf("%b/b"); //Menampilkan lambang atau satuannya
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
delay_ms(5000);
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L29
while(1)
RESET();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LED");
delay_ms(500);
out:
void main(void)
// Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization
// Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTB=0xFF;
DDRB=0xFF;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
// Port D initialization
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L30
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTD=0xFF;
DDRD=0x00;
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 0 Stopped
// Mode: Normal top=FFh
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 1 Stopped
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer 1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 2 Stopped
// Mode: Normal top=FFh
// OC2 output: Disconnected
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L31
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
// INT2: Off
MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x00;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 750.000 kHz
// ADC Voltage Reference: AREF pin
// ADC High Speed Mode: Off
// ADC Auto Trigger Source: None
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0x84;
SFIOR&=0xEF;
// LCD module initialization
lcd_init(16);
lcd_gotoxy(5,0);
lcd_putsf("SANTOSO");
lcd_gotoxy(4,1);
lcd_putsf("085114019");
PORTB.7=0; //LED MERAH ON
PORTB.6=0; //LED HIJAU ON
delay_ms(500);
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
delay_ms(500);
delay_ms(5000);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L32
lcd_clear();
lcd_gotoxy(4,0);
lcd_putsf("ALAT UKUR");
lcd_gotoxy(1,1);
lcd_putsf("KADAR KURKUMIN");
delay_ms(5000);
lcd_clear();
while (1)
// Place your code here
if (PIND.1==0) //Limit switch laser ON
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.7=0; //LED MERAH ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LASER(); //mengukur nilai adc 1 atau mengukur nilai tegangan
ethanol
YA=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 1 ke bentuk tegangan
sprintf(baris1,"VLASER = %0.03f V",YA) ;
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(baris1); //menampilkan nilai tegangan ethanol LASER (YA)
PORTB.7=1; //LED MERAH OFF
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if(PIND.1==1) //ethanol dikeluarkan dari tempatnya
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
LASER();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else //jika ethanol belum dikeluarkan,maka keluar perintah
("Masukkan kurkumin LASER")
lcd_gotoxy(0,0);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L33
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LASER");
delay_ms(500);
else if(PIND.2==0) //limit swith LED
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LOADING...");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("HARAP TUTUP BOX");
PORTB.6=0; //LED HIJAU ON
delay_ms(6000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan
ethanol
YC=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024
//Konversi nilai ADC 0 ke bentuk tegangan
sprintf(baris,"VLED = %0.03f V",YC) ;
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(baris); //menampilkan nilai tegangan ethanol LED (YC)
PORTB.6=1; //LED HIJAU OFF
delay_ms(5000);
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
while(1)
if(PIND.2==1) //ethanol dikeluarkan dari tempatnya
lcd_clear(); //Membersihkan layar LCD
LED();
goto out; //keluar dari fungsi (menuju out)
else //jika ethanol belum dikeluarkan,maka keluar perintah
("Masukkan kurkumin LED")
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKAN KURKUMIN");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("LED");
delay_ms(500);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L34
else
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("MASUKKAN ETHANOL");
lcd_gotoxy(1,1);
lcd_putsf("LED ATAU LASER");
delay_ms(500);
out:
;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L35
LAMPIRAN E
Petunjuk Penggunaan Alat Ukur Kadar Kurkumin
Berbasis Cahaya Monokromatis
Keterangan ganbar :
1. Indikator hijau
2. Tombol reset
3. Indikator merah
4. LCD character
5. Konektor AC 220V
6. Tombol On – Off
7. Tempat kuvet pengukuran laser dan LED
1. Pengukuran Etanol
a. Pastikan kabel yang dihubungkan ke konektor AC 220V sudah terpasang dengan
baik.
b. Sistem kemudian akan meminta user untuk memasukkan kuvet yang berisi larutan
etanol “MASUKKAN ETANOL LED ATAU LASER”.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L36
c. Masukkan kuvet yang sudah diisi larutan etanol terlebih dahulu di antara pemancar
dan penerima LED atau laser yang sudah dirancang.
d. Alat ukur kadar kurkumin akan langsung mengukur besar serapan cahaya pada
etanol, kemudian menampilkan data berupa nilai tegangan yang pertama.
e. Proses pengukuran larutan etanol selesai.
2. Pengukuran Larutan Kadar Kurkumin
a. Sistem kemudian akan meminta user untuk memasukkan kuvet yang berisi larutan
kadar kurkumin “MASUKKAN KURKUMIN LED ATAU LASER”.
b. User harus segera mengganti kuvet yang berisi larutan etanol dengan kuvet yang
berisi larutan kadar kurkumin dan menempatkan pada dudukan kuvet diantara
pemancar dan penerima LED atau laser.
c. Sistem akan menampilkan data berupa nilai tegangan yang kedua, besar absorban
antara tegangan pertama dan tegangan kedua, dan persentase larutan kadar
kurkumin.
d. Proses pengukuran larutan kadar kurkumin selesai.
3. Pengulangan Mengukur Larutan Kadar Kurkumin
a. Sistem akan menanyakan user apakah mau mengulang pengukuran larutan kadar
kurkumin lagi atau tidak “MENGUKUR LAGI” TEKAN TOMBOL (reset).
b. Jika ya, user akan diminta untuk memasukkan larutan etanol “MASUKKAN
ETANOL LED ATAU LASER”. Sistem akan kembali mengulangi proses
pengukuran pada poin 1 dan 2.
c. Jika tidak, user tidak perlu menekan tombol reset.
d. Setelah semua pengukuran selesai user harus meng-off-kan alat ukur kadar
kurkumin dengan menekan tombol On/Off yang ada dibagian belakang alat ukur.
Catatan :
a. Kuvet yang digunakan adalah kuvet yang berbahan plastik yang hanya bisa
digunakan untuk satu kali pengukuran.
b. Kuvet mempunyai permukaan halus dan kasar, tetapi permukaan kuvet halus yang
digunakan dalam pengukuran. Pastikan permukaan kuvet yang dikenai oleh cahaya
monokromatis adalah bagian permukaan kuvet yang halus.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L37
c. Pastikan kuvet yang digunakan dalam keadaan bersih.
d. Terima kasih dan semoga alat ukur kadar kukumin berbasis cahaya monokromatis
dapat memberikan manfaat bagi user.
LAMPIRAN F
Spesifikasi Alat Ukur Kadar Kurkumin Berbasis Cahaya Monokromatis
a. Sumber cahaya yang digunakan adalah LED dan Laser berwarna ungu.
b. Supply alat ukur 220 VAC, 50/60 Hz.
c. Fotodioda digunakan sebagai penerima untuk pengukuran larutan yang berbeda.
d. Pembacaan hasil mudah dibaca dengan adanya LCD character.
e. LED warna digunakan sebagai indikator.
f. Kuvet kotak berbahan plastik agar dapat ditembus oleh cahaya monokromatis.
g. Desain alat ukur 20cm x 18cm x 15cm.
h. Alat ukur dengan sumber cahaya LED dapat mengukur larutan kadar kurkumin
minimal 1 ppm. Sedangkan alat ukur dengan sumber cahaya laser dapat mengukur
larutan kadar kurkumin minimal 2 ppm.
i. Alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis dapat mengukur
persentase yang terkandung dalam rimpang kunyit (curcuma domestica).
j. Pemakaian alat ukur kadar kurkumin berbasis cahaya monokromatis kurang lebih
satu sampai dua jam, hal ini dilakukan untuk menjaga komponen-komponen yang
digunakan pada alat ukur hasil perancangan agar tidak cepat rusak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L38
LAMPIRAN G
Rangkaian Keseluruhan Perancangan Alat Ukur Kadar Kurkumin
Berbasis Cahaya Monokromatis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L39
LAMPIRAN H
Hasil Pengukuran Absorban Kurva Baku dan Larutan Kunyit
Menggunakan Spektrofotometer Standar
1. Larutan kurva baku 1 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L40
2. Larutan kurva baku 2 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L41
3. Larutan kurva baku 3 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L42
4. Larutan kurva baku 4 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L43
5. Larutan kurva baku 5 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L44
6. Larutan kunyit dari daerah Wonosobo
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L45
7. Larutan kunyit dari daerah Imogiri
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L46
8. Larutan kunyit dari daerah Magelang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L47
9. Larutan kunyit dari daerah Wonogiri
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L48
10. Larutan kunyit dari daerah Karang Anyar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI