ALAT UKUR KADAR KURKUMIN BERBASIS CAHAYA MONOKROMATIS · cahaya monokromatis memberikan solusi agar...

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


iii


iv


v


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.......


vii


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.


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.


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.


xi


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


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


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


4.5.3. Pengukuran Tegangan Keluaran Larutan Kunyit Menggunakan


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


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


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


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


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


Gambar 4.14. Hasil pengukuran tegangan keluaran kurva baku menggunakan


Gambar 4.15. Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit menggunakan


Gambar 4.16. Hasil pengukuran tegangan keluaran larutan kunyit menggunakan


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


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


dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar pada rentang

2 ppm – 5 ppm ....................................................................................... 56


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


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


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


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


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.


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


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.


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


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)


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


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


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


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.


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


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.


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


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


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.


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


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)


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.


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.


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


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


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


LED

No Larutan

Kurkumin

Nilai ADC

LED

Hasil Perhitungan

Tegangan LED (volt)


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


23


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


laser

No Larutan Kunyit

dari Daerah

Nilai ADC

Laser

Hasil Perhitungan

Tegangan Laser (volt)


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


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)


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


kunyit untuk pengukuran LED

4.7

4.75

4.8

4.85

4.9

4.95


Nilai Tegangan

(Volt)

0

1

2

3

4

5

6


nilai tegangan


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.


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


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


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.


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.


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


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.


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


33

Gambar 3.15 Tampak samping kiri

Gambar 3.16 Tampak samping kanan


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


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


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


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


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


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


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


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.


41

(a) (b)

Gambar 4.3 Penerima dan pemancar


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.


42

Gambar 4.4. Hardware elektronik


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


43

Gambar 4.7. Rangkaian penerima dan pemancar


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


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.


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


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


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


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


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


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


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


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


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


Grafik Kurva Baku Alat Ukur Menggunakan Sumber

Cahaya LED

Grafik Kurva Baku

Alat Ukur


Baku Alat Ukur )


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


Grafik Kurva Baku

Spektrofotometer Standar 1 ppm - 5 ppm

Grafik Kurva Baku

Spektrofotometer

Standar


Baku Spektrofotometer

Standar)


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


Grafik Kurva Baku Spektrofotometer Standar

2 ppm - 5 ppm

Grafik Kurva Baku

Spektrofotometer

Standar


Baku Spektrofotometer

Standar)


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


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.


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


57


alat ukur dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar sehingga diperoleh hasil

hubungan kalibrasi dengan persamaan :

𝑦 1 = 10,27𝑥 + 0,215 (4.7)


kalibrasi.



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


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


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.


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


59


alat ukur hasil perancangan dengan absorban kurva baku spektrofotometer standar dalam

bentuk persamaan:

𝑦 2 = 9,287𝑥 + 0,162 (4.8)


kalibrasi.



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


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.


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


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


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


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


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


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 %.


62

4.6.4 Perhitungan Persentase Larutan Kadar Kurkumin Menggunakan


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


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


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


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


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


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


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);


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


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);


while(1)

if(PIND.1==1) //ethanol dikeluarkan dari tempatnya


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_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);


PORTB.6=0; //LED HIJAU ON

delay_ms(6000);


69


CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan

ethanol

YC=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


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);


while(1)



LED();



("Masukkan kurkumin LED")

lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("LED");

delay_ms(500);

else

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("MASUKKAN ETHANOL");


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.


71

while(1)

if(PIND.1==0) //Limit swith Laser on

lcd_clear();//Membersihkan layar LCD

lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);


CEK_ADC_LASER(); //mengukur nilai adc 1 atau mengukur nilai tegangan Kurkumin

YB=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


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


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);


72

lcd_putsf("%b/b"); //Menampilkan lambang atau satuannya


delay_ms(5000);

delay_ms(5000);


while(1)

RESET();


else

lcd_gotoxy(0,0);


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.


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_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);



Kurkumin

YD=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


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


74


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);


sprintf(baris,"%0.03f",X1) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris); //menampilkan

nilai persentase kurkumin LED

lcd_gotoxy(6,1);



delay_ms(5000);

delay_ms(5000);


while(1)

RESET();


else

lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("LED");

delay_ms(500);

out:


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);


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)


while(1)

if ((PIND.0==0)&&(PIND.1==1)&&(PIND.2==1))//Tombol Reset(hanya bisa

reset kalau kurkumin dikeluarkan dari tempatnya.




else

PORTB=0xFF;//Semua LED ON

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" MENGUKUR LAGI?");


77

lcd_gotoxy(2,1);

lcd_putsf("TEKAN TOMBOL");

delay_ms(500);

out:


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


78

Gambar 4.34a Saat sensor tidak terhalang Gambar 4.34b Saat sensor terhalang


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.


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.


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.


http://ejournal.undip.ac.id/index.php/reaktor/article/download/3176/2849

http://www.kulinet.com/baca/kunyit-obat-dari-dapur/1086/

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



http://asyafe.wordpress.com/2008/07/18/spektrum-cahaya/

http://rakhmiami.wordpress.com/2012/06/15/spektrofotometri-uv-vis/

http://sahrulh.wordpress.com/2010/03/01/apa-yang-dimaksud-dengan-laser/

http://storage.jak-stik.ac.id/students/paper/penulisan%20ilmiah/20402272/BAB%20II.pdf

http://storage.jak-stik.ac.id/students/paper/penulisan%20ilmiah/20402272/BAB%20II.pdf

https://rasapas.wordpress.com/2011/03/04/8/

http://mhdfaisal.wordpress.com/2009/12/03/fotodioda/

http://www.jonathansarwono.info/regresi/regresi.htm/

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



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



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


L2



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



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 %


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


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


L5

Pengukuran

ke-

Imogiri

Absorban alat

ukur (x)

Absorban

Spektrofotometer

standar (y)

Absorban


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


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


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


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


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


L7

3 ppm 0,083 0,024

4 ppm 0,098 0,039

5 ppm 0,108 0,049


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


L9

Wonogiri 0,083 0,024 0,589

Karanganyar 0,080 0,021 0,543


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



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



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



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


L11



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



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 %


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


Dimana 𝑦 2 = absorban terkalibrasi


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


L14

Pengukuran

ke-

Imogiri

Absorban alat

ukur (x)

Absorban

Spektrofotometer

standar (y)

Absorban


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


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


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


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


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)


untuk Laser

a = 0,081, b = 0,129


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


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


L17


𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎

𝑏 𝑥 0,2

= 0,687− 0,047

0,137 𝑥 0,2

= 0,934 %b/b


𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎

𝑏 𝑥 0,2

= 0,674− 0,047

0,137 𝑥 0,2

= 0,915 %b/b


𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎

𝑏 𝑥 0,2

= 0,516− 0,047

0,137 𝑥 0,2

= 0,685 %b/b


𝑥(%𝑏/𝑏) = 𝑦 2 − 𝑎

𝑏 𝑥 0,2

= 0,515− 0,047

0,137 𝑥 0,2

= 0,683 %b/b


L18


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


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


L20

Imogiri 0,146 0,039 0,696

Magelang 0,137 0,030 0,575

Wonogiri 0,131 0,024 0,493


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



𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,940 − 0,748

0,940 𝑥 100

= 20,426%


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,919 − 0,700

0,919 𝑥 100

= 23,830 %


L22


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,674 − 0,696

0,674 𝑥 100

= 3,264 %


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,673 − 0,589

0,673 𝑥 100

= 12,481 %


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



𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,934 − 0,764

0,934 𝑥 100

= 18,201 %


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,915 − 0,696

0,915 𝑥 100

= 23,934 %


L23


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,685 − 0,575

0,685 𝑥 100

= 16,058 %


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,683 − 0,493

0,683 𝑥 100

= 27,818 %


𝒆𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,485 − 0,439

0,485 𝑥 100

= 9,485 %


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;


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);


L26

Rata_ADC_LASER=(ADC_LASER/100);

void RESET(void)


while(1)

if ((PIND.0==0)&&(PIND.1==1)&&(PIND.2==1)) //Tombol Reset(hanya bisa

reset kalau kurkumin dikeluarkan dari tempatnya)




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:


void LASER(void)

while(1)

if(PIND.1==0) //Limit swith Laser on


lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);



L27


Kurkumin

YB=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125); //0.0048828125 adalah 5/1024


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


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);


sprintf(baris1,"%0.03f",X2) ;lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(baris1); //menampilkan

nilai persentase kurkumin LASER

lcd_gotoxy(6,1);



delay_ms(5000);

delay_ms(5000);


while(1)

RESET();


else

lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("LASER");

delay_ms(500);


L28

out:

void LED(void)

while(1)

if(PIND.2==0) //Limit swith Led on


lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);


CEK_ADC_LED(); //mengukur nilai adc 0 atau mengukur nilai tegangan Kurkumin

YD=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


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


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);


sprintf(baris,"%0.03f",X1) ;lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts(baris); //menampilkan nilai persentase kurkumin LED

lcd_gotoxy(6,1);



delay_ms(5000);

delay_ms(5000);



L29

while(1)

RESET();


else

lcd_gotoxy(0,0);


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



PORTB=0xFF;

DDRB=0xFF;

// Port C initialization



PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization


L30



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;




// 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;




// Mode: Normal top=FFh

// OC2 output: Disconnected


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");



delay_ms(500);



delay_ms(500);

delay_ms(5000);


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_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);



ethanol

YA=((float)Rata_ADC_LASER*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


sprintf(baris1,"VLASER = %0.03f V",YA) ;

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts(baris1); //menampilkan nilai tegangan ethanol LASER (YA)


delay_ms(5000);


while(1)



LASER();



("Masukkan kurkumin LASER")

lcd_gotoxy(0,0);


L33


lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("LASER");

delay_ms(500);

else if(PIND.2==0) //limit swith LED


lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(0,1);



delay_ms(6000);



ethanol

YC=((float)Rata_ADC_LED*0.0048828125);//0.0048828125 adalah 5/1024


sprintf(baris,"VLED = %0.03f V",YC) ;

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_puts(baris); //menampilkan nilai tegangan ethanol LED (YC)


delay_ms(5000);


while(1)



LED();



("Masukkan kurkumin LED")

lcd_gotoxy(0,0);


lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("LED");

delay_ms(500);


L34

else

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("MASUKKAN ETHANOL");

lcd_gotoxy(1,1);

lcd_putsf("LED ATAU LASER");

delay_ms(500);

out:

;


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”.


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.


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.


L38

LAMPIRAN G

Rangkaian Keseluruhan Perancangan Alat Ukur Kadar Kurkumin

Berbasis Cahaya Monokromatis


L39

LAMPIRAN H

Hasil Pengukuran Absorban Kurva Baku dan Larutan Kunyit

Menggunakan Spektrofotometer Standar

1. Larutan kurva baku 1 ppm


L40



L41



L42



L43



L44

6. Larutan kunyit dari daerah Wonosobo


L45

7. Larutan kunyit dari daerah Imogiri


L46

8. Larutan kunyit dari daerah Magelang


L47

9. Larutan kunyit dari daerah Wonogiri


L48

10. Larutan kunyit dari daerah Karang Anyar


ALAT UKUR KADAR KURKUMIN BERBASIS CAHAYA MONOKROMATIS · cahaya monokromatis memberikan solusi agar...

Documents

Transcript of ALAT UKUR KADAR KURKUMIN BERBASIS CAHAYA MONOKROMATIS · cahaya monokromatis memberikan solusi agar...