36 BASIC Nano System, DT 51 Prog PAL, DT AVR Low Cost Nano System, dan DT AVR Low
Cost Micro System ATmega 8535. Pada penelitian ini digunakan adalah mikrokontroler keluaran AVR yaitu mikrokontroler
DT AVR Low Cost Micro System ATmega 8535. Karena AVR termasuk kedalam jenis
mikrokontroler RISC Reduced Instruction Set Computing 8 bit. Berbeda dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang berteknologi CISC Complex Instruction Set Computing. Pada
mikrokontroler dengan teknologi RISC semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit 16 bits words dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 clock, sedangkan pada teknologi CISC
seperti yang diterapkan pada mikrokontroler MCS-51, untuk menjalankan sebuah instruksi dibutuhkan waktu sebanyak 12 siklus clock.
D.1.5. Analisis penyimpanan data pengukuran
Hasil perhitungan yang dilakukan oleh mikrokontroler diharapkan dapat menyimpan hasil pengukuran nilai penetrasi, nilai kedalaman, dan nilai suhu. Salah satu kelebihan dari
penetrometer digital adalah dapat menyimpan hasil pengukuran dan dapat ditampilkan kembali hasil pengukuran penetrometer digital tersebut.
Ada beberapa alternatif alat penyimpanan data pengukuran yang selaras dengan mikrokontroler antara lain DT flash memory, Arduino SD Card Shield, EMS Embedded Module
System SDMMCFRAM, DT-HiQ SEEPROM Copier, dan lain sebagainya. Dari alternatif tersebut, yang digunakan untuk menyimpan data yaitu EMS DT flash memory karena kapasitas
SRAM 2 x 264 Byte SRAM cukup untuk menyimpan data diatas, dapat menerima data saat flash memory sedang ditulis, dan mendukung mikrokontroler DT-AVR Low Cost series yang
digunakan. D.1.6.
Analisis peraga data pengukuran Peraga digital berfungsi untuk menampilkan hasil pengolahan data analog menjadi digital
oleh mikrokontroler berupa angka, grafik maupun teks yang menunjukan hasil pengukuran secara visual. Pada penelitian ini peraga digital digunakan untuk menampilkan nilai suhu, nilai sensor
gaya, dan nilai sensor kedalaman yang sudah diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler sehingga oprator dapat melihat secara langsung keluaran dari ketiga sensor. Ada dua macam peraga digital
yaitu grafik LCD dan teks LCD. Grafik LCD digunakan untuk menampilkan hasil berupa. Alat peraga yang digunakan adalah LCD teks karena hasil yang ketiga sensor berupa nilai teks. Selain
itu, penggunaan LCD teks lebih murah dari pada menggunakan LCD grafik.
B. ANALISIS FUNGSIONAL PADA MEKANIK PENETROMETER
Desain fungsional adalah desain setiap bagian-bagian dari suatu alat yang memiliki fungsi yang berbeda-beda.Pada desain pengukur kekuatan tanah digital terdiri dari transmisi pengukur gaya, batang
penekan, dan cone. Setiap bagian memiliki hubungan satu sama lain dalam pengoperasian alat.
37 Gambar 24. Desain penetrometer digital.
B.1. Analisis transmisi pengukur gaya
Gaya yang dilakukan oleh penetrometer digital yaitu berupa gaya tekan secara vertikal sehingga penetrometer dapat menembus ke dalam tanah sehingga gaya dapat disalurkan dan dapat mengukur nilai
penetrasi tanah. Untuk menyalurkan tenaga manusia ke alat maka diperlukan transmisi atau pegangan tangan agar
tenaga tangan manusia dapat dikeluarkan secara optimal. Ada berbagai macam alternatif jenis pegangan untuk penetrometer antra lain berbentuk kotak pejal, pipa kotak, silinder pejal, pipa silinder, dan lain
sebagainya. Berdasarkan alternatif di atas, maka pegangan yang digunakan adalah silinder pejal karena berdasarkan jenis pengangan tangan manusi lebih cenderung membentuk bulat. Selain itu, bentuk pejal
diharapkan agar pada saat penekanan lebih stabil. Dilihat dari bahan yang digunakan untuk pengangan penetrometer, ada berbagai macam bahan yang
digunakan untuk pembuatan batang penekan antara lain besi, plastik, maupun alumunium. Pada penelitian ini digunakan bahan batang penekan berupa besi pejal. Besi pejal ini diharapkan pada saat penekanan ke
bawah lebih stabil. Pada saat pengoperasian alat perlu adanya kestabilan dalam penggenggaman alat, ketidakstabilan pengoperasian akan berdampak pada pengambilan data yang tidak akurat.
38 Gambar 25. Batang penekan pada penetrometer
B.2. Analisis batang penekan
Gambar 26. Silinder penekan pada penetrometer Batang penekan berfungsi untuk mentransmisikan gaya tekan dari handle untuk dapat menembus
kedalaman tanah. Ada berbagai macam bahan yang digunakan untuk membuat batang silinder ini antara lain besi baja, stainless steel, dan sebagainya. Batang penekan yang digunakan bersentuhan langsung
dengan tanah sehingga batang penekan diharapkan tidak mudah mengalami karat. Untuk itu, batang penekan yang digunakan adalah batang penekan yang terbuat dari stainless steel.
Dilihat dari bentuk dari batang penekan, ada berbagai macam alternatif jenis pegangan untuk penetrometer antra lain berbentuk kotak pejal, pipa kotak, silinder pejal, pipa silinder, dan lain sebagainya.
Berdasarkan alternatif di atas, maka pegangan yang digunakan adalah silinder pejal karena berdasarkan jenis pengangan tangan manusi lebih cenderung membentuk bulat. Selain itu, bentuk pejal
diharapkan agar pada saat penekanan lebih stabil.
B.3. Cone
Cone merupakan konstruksi alat pengukur kekuatan tanah yang bersentuhan langsung dengan tanah sehingga perlu adanya bahan yang kuat, tidak mudah berkarat, dan mudah menembus tanah. Bentuk cone
sudah harus disesuaikan dengan yang sudah terstandarisasi. Adapun bahan untuk membuat cone berbagai macam antara lain alumuium, stainless steel, besi. Cone yang digunakan diharapkan tidak mudah karat
dan dapat menahan gaya tekan dari manusia. Untuk itu cone yang digunakan terbuat dari stainless steel karena bahan tersebut terdapat lapisan anti karat dan dapat menahan beban tekan manusia.
39 Peraga digital
Mikrokontroler Perhitungan tegangan
ADC Pengkondisian sinyal
Panguat diferensial Jembatan wheatstone
Sensor gaya Gambar 27. Cone pada penetrometer
B.4. Kotak penyimpan
Kotak penyimpan berfungsi untuk melindungi komponen yang mudah rusak dan tidak tahan dengan kondisi lingkungan. Kotak penyimpan pada penetrometer digital digunakan untuk menyimpan dan
melindungi komponen elektronika penetrometer digital. Ada bebagai macam bahan untuk membuat kotak penyimpan rangkaian elektronik penetrometer antara lain kotak penyimpan terbuat dari plat besi, kotak
penyimpan yang terbuat dari akrilik, dan kotak penyimpan yang terbuat dari alumunium, dan lain sebagainya. Kotak penyimpan yang digunakan terbuat dari akrilik karena kotak penyimpan ini mudah
dibuat sesuai dengan ukuran yang dikehendaki. Selain itu, bahan akrilik termasuk bahan isolator sehingga tidak mempengaruhi kerja komponen elektronik.
C. ANALISIS STRUKTURAL ELEKTRONIKA PENETROMETER
