PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KEBERADAAN ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KEBERADAAN ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
Sains SRI KESUMA DEWI
110821030 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2013
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI
KADAR ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN
MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 26 Agustus 2013 SRI KESUMA DEWI 110821030
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KEBERADAAN ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200
Kategori : SKRIPSI Nama : SRI KESUMA DEWI Nomor Induk Mahasiswa : 110821030 Program Studi : EKSTENSI FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di
Medan, 26 Agustus 2013 Diketahui/disetujui oleh Pembimbing I Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc NIP : 195507061981021000 NIP : 196006031986011002
PENGHARGAAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan anugerah rahmat kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Skipsi yang berjudul “Perancangan Dan Pembuatan Alat Pendeteksi Kadar Alfatokoferol Pada
Paprika Hijau Menggunakan Sensor Warna TCS3200
” dengan sukses. Shalawat serta salam kami panjatkan kepada murabbi kita Nabi Muhammad SAW, yang karenanya kita bisa menikmati indahnya islam.
Dalam penyusunan laporan ini banyak pihak-pihak lain yang ikut memberikan bantuan baik moral maupun material sehingga selesai lah skripsi ini. Oleh karena itu dengan setulus hati penulis ucapkan terima kasih kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M. Eng.Sc selaku dosen pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan bantuan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs.Syahrul Humaidi M.Sc, kepada koordinator program Ekstensi Fisika Drs. Herli Ginting, M.S. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, pegawai di FMIPA USU, dan terimakasih juga kepada kawan-kawan seperjuangan kuliah saya.
Kedua orang tua, bapak dan ibu yang selalu memberikan dukungan moril dan materil serta do‟a yang tiada hentinya. Adik-adikku yang sangat memotivasi dan menginspirasi Andi, Mala, Syahrul. Kak suji, Lia dan Minah yang sudah membantu menyampur sampel. P enghuni “Hurriyah Apartment”, ida, siska, Ade besar, ifah, mira, ade kecil, nisa, reban, tari, fitri. Terima kasih atas manisnya ukhuwah yang hadir ditengah keterbatasan seorang “skd”. Teman-teman seperjuangan jurusan ekstensi fisika khususnya angkatan 2011 yang selalu memberikan semangat. Seluruh pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung dalam segala hal demi suksesnya penulisan skripsi, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya dengan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu segala kritik dan saran yang kontsruktif dari semua pihak sangat kami harapkan demi perbaikan penelitian ini. Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Medan, Juni 2013 Penulis
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI
KEBERADAAN ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU
DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200
ABSTRAK
Vitamin E memiliki manfaat yang sangat banyak untuk manusia. Yaitu untuk meningkatkan daya tahan tubuh, mengurangi stress, mencegah terjadinya kanker, dan mencegah terjadinya penyakit jantung. Sekarang ini juga banyak terdapat metode pengukuran untuk mengetahui kadar atau kuantitas suatu unsur. Salah satunya adalah untuk mengetahui kadar vitamin E atau Alfatokoferol menggunakan prinsip Spektrofotometri. Interaksi tersebut menghasilkan penyerapan (absorbsi).
Berdasarkan uraian tersebut penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membuat alat pengukur kandungan alfatokoferol pada paprika hijau secara otomatis dengan menggunakan instrumen spektrofotometri. Penerapannya alat ini menggunakan LED putih sebagai sumber cahaya. Prinsip kerjanya cahaya dari LED meneruskannya ke sampel. Sehingga cahaya ditngkap oleh sensor warna dan diteruskan ke Mikrokontroller AT89S52 yang daanya merupakan data biner. Selanjutnya ditampilkan oleh LCD dalam sauan desimal. Hasil pengukuran alat menunjukkan nilai kasalahan rata-rata sebesar 3% adannya kesalahan pengukuran glukosa ini disebabkan karena penyimpangan preparasi sampel dan skala frekuensi yang dihasilkan spektrofotometri kurang stabil.
Kata kunci : Alfatokoferol, Sensor warna CS 3200, Mikrokontroller AT89S52
DESIGNING AND MAKING PRESENCE DETECTION
EQUIPMENT ALFATOKOFEROL GREEN PEPPERS ON USING
SENSOR COLOR TCS3200
ABSTRACT
Vitamin E has countless benefits for humans . Namely to increase endurance , reduce stress , prevent cancer , and prevent heart disease . Nowadays there are also many measurement methods to determine the extent or quantity of an element . One is to determine levels of vitamin E or Alfatokoferol using the principle of spectrophotometry . This interaction produces absorption ( absorption ) .
Based on the description of the research was done in order to make the content gauges alfatokoferol on green peppers automatically using spectrophotometric instruments . Application of these tools using white LEDs as a light source . The principle works the light from the LED passes to sample . So light ditngkap by the color sensor and forwarded to the daanya AT89S52 microcontroller is binary data . Subsequently displayed by the LCD in decimal sauan . Outcome measurement tool kasalahan showed an average value of 3% adannya glucose measurement error is caused by irregularities sample preparation and the resulting frequency scale less stable spectrophotometry .
Keywords : Alfatokoferol , CS 3200 color sensor , microcontroller AT89S52
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
BAB I: PENDAHULUAN
1
6 2. 2. Spektrofotometri
1
21
2.5.2. Cara Mengolah, Memilih, dan Menyimpan yang Baik
17
2.5.1. Kandungan dan Manfaat Paprika
17
2.5. Paprika
16
2.4. Alfatokoferol
15
2.3. Hukum Lambert-Berr
18
2.2.1. Spektrofotometer Uv-Vis
7
2.1.2. Sifat Elektromagnetik Cahaya
1.2 Rumusan Masalah
6
2.1.1. Sifat Gelombang Cahaya
5
2.1. Cahaya
1.1 Latar Belakang
3 BAB II: TINJAUAN PUSTAKA
1.6 Sistematika Penulisan
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.4 Batasan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
2
5
2.6. Sensor Warna TCS3200
46
45
4.1. Hasil Pengujian Alat
45
4.1.1 Hasil Pengujian Rangkaian Sensor Warna TCS320
45
4.1.2 Hasil Pengujian System Minimum AT89S52 Dan LCD
4.1.3 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem
39 3. 6. Pembuatan Perangkat Lunak 42 3. 7. Pembuatan Larutan Sampel 43 3. 8. Pengujian Alat 44 3. 8.1. Proses Pengambilan Data
50
4.2. Pembahasan
51 BAB V: PENUTUP
52
5.1 Kesimpulan
52
5.2 Saran
44 BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN
35 3. 1. Pembuatan Sistem Keseluruhan 35 3. 2. Rangkaian LED Putih 36 3. 3. Rangkaian Sensor Warna TCS 3200 36 3. 4. Rangkaian LCD LM1632 37 3. 5. Rangkaian Mikrokontroller AT89S52
22
2.7.3. Perangkat Lunak
2.7. Mikrokontroller At89s52
24
2.7.1. CPU (Central Prosesing Unit)
24
2.7.2. Bagian Masuk/Keluaran (I/O)
25
25
33 BAB III: METODE PENELITIAN
2.7.4. Konfigurasi Pin
26
2.7.5. Organisasi Memori
28
2.8. LCD M1632
30
2.9. LED (Light Emmiting Diode)
53 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Perbandingan nilai gizi paprika merah, kuning, dan hijau18 Tabel 2.2 Memori CGROM
31 Tabel 2.3 Perintah-perintah pada CGROM
32 Tabel 4.1 Hasil pengujian rangkaian sensor warna TCS3200
46 Tabel 4.2 Data masukan dan keluaran pada LCD
49 Tabel 4.3 Hasil pengujian pada Spektrofotometer dan pada Alat
50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Gambaran umum cara kerja suatu Spektrofotometer12 Gambar 2.2 Spektrofotometer Uv-Vis
14 Gambar 2.3 Paprika Merah, Kuning, Dan Hijau
19 Gambar 2.4 Sensor warna TCS 3200
22 Gambar 2.5 Konfigurasi pin Mikrokontroller AT89S52
27 Gambar 2.6 Organisasi memori pada Mikrokontroller AT89S52
29 Gambar 2.7 Memori Data pada Mikrokontroller AT89S52
29 Gambar 2.8 DDRAM M1632
30 Gambar 2.9 LCD LM1632
32 Gambar 2.10 Penulisan data ke register perintah
33 Gambar 2.11 Simbol dan bentuk LED
34 Gambar 3.1 Blok diagram pembuaan alat kadar alfaokoferol
35 Gambar 3.2 Rangkaian LED putih
36 Gambar 3.3 Rangkaian sensor warna TCS 3200
37 Gambar 3.4 Rangkaian LCD LM1632
39 Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroller AT89S52
39 Gambar 3.6 Diagram alir program
42 Gambar 4.1. Rangkaian Pengujian Sensor TCS3200
45 Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Mikrokontroller AT89S52
49