45 Pengubah sinyal dari analog ke digital yang akan digunakan adalah ADC 0804. IC yang sering
digunakan untuk mengkonversi sinyal analog menjadi sinyal digital adalah IC ADC 0804. IC ADC 0804 mempunyai dua inputan analog, Vin+ dan Vin- sehingga dapat menerima input diferinsial. Input
analog sumbernya sama dengan selish antar tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan kedua pin input yaitu Vin=Vin+ - Vin-. Penggunaan IC ADC 0804 karena ADC 0804 ini sudah compatable
dengan mikrokontroler ATmega 8535. 3.
Analisis Mikrokontroler Mikrokontroler yang digunakan adalah DT AVR Low Cost Micro System ATmega 8535 karena
modul ini merupakan sebuah modul single chip dengan basis mikrokontroler AVR dan memiliki kemampuan untuk melakukan komunikasi data serial secara UART RS-232 serta pemrograman
memori melalui ISP In -System Programming. Modul ini cocok untuk aplikasi-apalikasi sederhana hingga menengah.contohnya adalah aplikasi sensor, driver motor, komunikasi data antara modul
dengan PC. selain itu, modul ini dilengkapi dengan ADC dengan resolusi 10 bit. DT Low Cost Micro System sudah dilengkapi dengan IO program dan pemrogramannya sangat mudah dibandingkan
dengan yang lainya yaitu menggunakan code vision AVR. Mikrokontroler yang digunakan adalah DT-AVR Low Cost Micro System merupakan modul
single chip mikrokontroler ATmega8535 dengan 8 Kbyte Flash memory, 512 byte SRAM, dan 512 byte EEPROM. DT-AVR Low Cost Micro System juga memiliki ADC hingga 8 channel single-ended
AD converter dengan resolusi 10 bit. 4.
Analisis peraga Alat peraga yang digunakan adalah teks LCD 2x16, karena teks LCD untuk menampilkan data
berupa karakter teks angka dan huruf. Peraga digital yang akan digunakan adalah teks LCD. Karena untuk menampilkan angka dan huruf sudah cukup menggunakan teks LCD.
Rangkaian LCD display ini akan dikonesikan ke mikrokontroler pada PORT C dan kemudian akana diprogram dengan menggunakan softwar e codevision AVR dengan menggunakan bahasa C.
Peraga komputer dapat menyimpan data hasil pengukuran nilai penetrasi tanah. Penyimpanan data menggunakan EMS Data flah Memory, karena dapat digunakan untuk menyimpan berbagai jenis data
digital. Selain itu, ukuran dimensinya sangat kecil yaitu 4.1 cm x 4.1 cm x 1.2 cm.
D. ANALISIS STRUKTURAL MEKANIK PENETROMETER
Gaya tekan maksimum yang mampu diterima oleh konstrusksi penetrometer adalah 100 kg. Bahan ring yang akan dipakai adalah besi baja ASSAB 760.. Analisis gaya yang bekerja dan dimensi pada ring
transduser telihat pada gambar 24. 1.
Analisis cincin gaya a.
Analisis gaya pada cincin Pada cincin tranduser gaya yang dihasilkan adalah gaya tarik dan gaya tekan. Gaya tarik digunakan
pada saat akan mencabut penetrometer yang telah digunakan, sedangkan gaya tekan diperoleh pada saat penggunaan penetrometer.
46
2
09 .
1 Ebt
Fr
Gambar 32. Cincin yang menerima gaya tekan 2.
Analisis dimensi a.
Analisis dimensi cincin Untuk menentukan dimensi cincin tranduser yang berupa lebar cincin, jari-jari cincin dan tebal
cincin dapat menggunakan rumus:
20
dimana, ε = strain yang terjadi
F = gaya tarik atau tekan N r = jari-jari cincin transduser m
E= modulus elastisitas bahan GPa b = tebal cincin m
t = tebal cincinm Modulus elastisitas untuk semua baja yang secara relatif tidak tergantung dari kuat leleh adalah
28000 sampai 30000 ksi atau 193000 sampai 207000 Mpa. Nilai untuk desain lazimnya diambil sebesar 29000 ksi atau 200000 Mpa. Berdasarkan Peraturan Perencanaan Bangunan Indonesia PPBBI
, nilai modulus elastisitas baja adalah 2,1 x 10
6
kgcm² atau 210 x 10
6
Pa. Dengan asumsi tebal cincin=
0.015 meter dan lebar cincin= 0.0035meter. Berdasarkan perhitungan pada lampiran 10 didapat jari-jari ring tanduser yang digunakan adalah
4.4 cm.
47 Gambar 33. Dimensi cincin transduser
Tabel 2. Desain dimensi karakter cincin tranduser Simbol
Angka Satuan
F 980
newton R
0.41 meter
0.001 2.1 x10
11
GPa b
0.015 meter
T 0.0035
meter Silinder penekan terbuat dari besi assental SS41 dengan diameter 12 mm, panjang 70 cm
a. Analisis dimensi handle
Berdasarkan nilai antropometri nilai genggaman tangan manusia adalah 29 mm, maka desain genggamana menggunakan diameter 29 mm. Bahan yang digunakan adalah baja dengan nilai modolus
elastisnya 2.1 x 10
6
. Gaya yang diperoleh handle adalah gaya tekan manusia.
Gambar 34. Diagram gaya dan stress yang terjadi pada handle
cm 24
cm 48
kgf 50
kgf 50
kgf 100
48 Jadi untuk membuat handle yang menahan beban 100 kg diameter minimal handle adalah 17.3 mm.
Supaya nyaman untuk dipegang. Berdasarkan nilai ergonomis pegangan adalah 27 mm. Tabel 3. Desain dimensi handle
Simbol Angka
Satuan F
980 Newton
250x10
6
Pa 200 x10
9
Pa D
2.4 cm
L 48
cm b.
Analisis batang penekan Batang peraga menggunakan bahan stainlees steel karena batang penekan akan berhubungan
langsung dengan tanah sehingga stenlesteel adalah bahan yang tepat untuk menghindari karat bahan. Panjang batang penekan adalah 70 cm alat ukur kekuatan tanah didesain dapat mengukur kedalaman
sampai 60 centimeter. Panjang penekan lebih dari 60 centimeter karena 10 centimeter untuk melindungi sensor ultrasonik agar tidak bersentuhan dengan tanah yang dapat menimbulkan kerusakan. Antara
pangkal batang penekan dengan handle berjarak kurang lebih 20 cm sehingga total ketinggian alat penetrometer kurang lebih 90 centimeter. Nilai kebutuhan batan g penekan berdasarkan pehitungan pada
lampiran 12 dan lampiran 13 dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 4. Desain dimensi batang penekan penetrometer
Simbol Angka
Satuan P
980 Newton
215x10
6
Pa 200 x10
9
Pa D
1.2 cm
L 70
cm
49
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
