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
Fotodioda Kuvet
Limit switch LED
LED Indikator
Tombol onoff
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.
Pada awalnya, mikrokontroler akan menerima tegangan dari fotodioda ketika tidak ada kuvet di antara sumber cahaya dan fotodioda, yang disimpan sebagai variabel Y
A
. 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 Y
B
. Perbedaan antara variabel Y
A
dan Y
B
disimpan sebagai variabel y yang merupakan serapan atau absorban larutan kurkumin. Berdasarkan persamaan kurva baku
= +
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 Y
A
dan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin Y
B
di antara rangkaian pemancar Laser dan rangkaian penerima Laser pada alat yang dibuat.
3. Mengukur tegangan kuvet berisi larutan etanol Y
C
dan kuvet yang berisi larutan kadar kurkumin Y
D
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 Y
1
= Y
B
-Y
A
5. Menghitung besar absorban larutan etanol dan larutan kadar kurkumin pada
pengukuran LED pada alat ukur yang dibuat dengan persamaan Y
2
= Y
D
-Y
C
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-onoff-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
Kategori