Bentuk Mekanik Alat Ukur Perubahan Perancangan Perangkat Keras

41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi pembahasan tentang perangkat keras dan perangkat lunak yang dibuat. Untuk mengetahui perangkat keras dan perangkat lunak dapat bekerja dengan baik maka diperlukan adanya pengujian terhadap perangkat keras atau perangkat lunak tersebut. Melalui pengujian tersebut, maka akan diperoleh hasil berupa data-data yang dapat memperlihatkan bahwa perangkat keras atau perangkat lunak yang dirancang telah bekerja dengan baik atau tidak. Dari data-data tersebut dapat dilakukan analisis terhadap proses kerja alat yang kemudian dapat digunakan untuk menentukan apakah alat yang dirancang dapat beroperasi dengan baik atau tidak.

4.1 Hasil Perancangan Alat

4.1.1 Bentuk Mekanik Alat Ukur

Bentuk dari alat ukur kadar kurkumin menggunakan monokromator kisi difraksi secara keseluruhan ditunjukkan pada gambar 4.1. Gambar 4.1 Hasil Keseluruhan Perancangan Alat Tampilan luar dari alat ukur kadar kurkumin menggunakan monokromator kisi difraksi ini berbentuk sebuah kotak hitam dengan beberapa perangkat yang terletak pada luar kotak. Perangkat-perangkat tersebut berfungsi sebagai input tombol reset saat ingin mengukur kadar kurkumin kembali dan output LCD 2x16 karakter untuk menampilkan hasil keluaran alat. Di samping itu juga terdapat indikator LED warna hijau untuk memasukkan kuvet yang memudahkan pengguna dalam mengetahui alat sudah siap digunakan atau belum, konektor AC 220volt dan tombol onoff. Gambar tampilan luar alat ditunjukkan gambar 4.2. Gambar 4.2 Tampilan Luar Alat Pada perancangan monokromator kisi difraksi terjadi perubahan jarak antara sumber cahaya halogen sampai sensor fototransistor dan celah sempit yang digunakan pada perancangan bab III. Monokromator kisi difraksi ini mempunyai jarak dari sumber cahaya halogen hingga sensor fototransistor adalah 27cm. Bagian dari monokromator kisi difraksi ini meliputi sumber cahaya, lensa cembung, kisi difraksi, kuvet, dan sensor fototransistor. Jarak antara bagian satu dengan yang lain ditunjukkan pada gambar 4.3, sedangkan pada gambar 4.4 ditunjukkan sinar warna ungu yang didapatkan dari monokromator kisi difraksi. Gambar 4.3 Monokromator Kisi Difraksi Gambar 4.4 Warna Ungu Hasil Monokromator Kisi Difraksi

4.1.2 Perubahan Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras ini terdiri dari rangkaian IO minimum sistem mikrokontroler, LCD 2x16 karakter, sensor fototransistor dan regulator 5V DC . Selain itu, juga terdapat dua tombol push-on untuk mengukur larutan sampel kurkumin dan mengulang program serta indikator LED. Pada perancangan ini terjadi perubahan perancangan yang berada pada bab III yaitu perubahan ADC, penambahan modul power supply dispenser miyako yang digunakan untuk men- supply sumber cahaya halogen dan mengganti penyearah 12V DC dengan regulator 5V DC dikarenakan arus yang dihasilkan penyearah 12V tidak dapat menghasilkan arus 1A. Perancangan sensor fototransistor ini memiliki tiga keluaran, yaitu +5V pada sumber + mikrokontroler, output sensor yang dihubungkan pada ADC mikrokontroler, dan GND pada GND mikrokontroler. Pada gambar 4.5 menunjukkan hasil perancangan sensor fototransistor. Gambar 4.5 Sensor Fototransistor Pada rangkaian regulator 5V DC ini digunakan untuk menguatkan arus trafo yang menggunakan arus maksimal 1A. Regulator 5V DC ini menggunakan IC 7805 untuk mengubah tegangan trafo 12V menjadi 5V dengan arus maksimal adalah 10A. TIP 2955 dan TIP 3055 digunakan untuk menguatkan arus. Gambar 4.6 menunjukkan hasil perancangan regulator 5V DC. Gambar 4.6 Regulator 5V DC Modul power supply dispenser miyako ini digunakan untuk men- supply arus sumber cahaya halogen yang memiliki arus melebihi 1A dan kipas DC. Tegangan keluaran awal rangkaian ini saat diuji hanya sebesar +10,2 volt. Hal ini dikarenakan pada bagian konektor NTC belum terpasang sensor suhu NTC, sehingga digunakan resistor sebesar 10 KΩ untuk menggantikan sensor suhu NTC. Tegangan keluaran yang didapatkan setelah dipasang resistor 10 KΩ menjadi sebesar +12,40 volt. Modul power supply dispenser miyako yang digunakan merupakan power supply untuk mendinginkan air dimana dalam mendinginkan air dibutuhkan arus yang sangat besar. Keluaran arus modul ini adalah 6A dengan keluaran tegangan yaitu 12V DC. Modul power supply dispenser miyako ditunjukkan pada Gambar 4.7. Gambar 4.7 Modul Power Supply Dispenser Miyako[23] Minimum sistem ATmega8535 pada perancangan ini digunakan untuk mengetahui port-port IO yang digunakan pada perancangan alat ini. Gambar 4.8 menunjukkan hasil perancangan LCD karakter. Gambar 4.9 menunjukkan hasil perancangan minimum sistem mikrokontroler ATmega8535. Gambar 4.8 LCD 2x16 Karakter Gambar 4.9 Minimum Sistem ATmega8535 Berdasarkan pada perancangan bab III terlihat pada tabel 3.1, tabel 3.2 dan tabel 3.3 menunjukkan bahwa sensor memiliki rentang hasil keluaran dengan perubahan tegangan 0,100 mV tiap ppm-nya. Hal ini berbeda jika dibandingkan dengan hasil pada tabel 4.1 yang memiliki rentang hasil keluaran dengan perubahan tegangan 0,005mV tiap ppm-nya. Hal ini disebabkan karena pada perancangan awal bab III pengukuran dilakukan dengan cara meletakkan + dan GND multimeter pada Data dan GND sensor fototransistor. Pengukuran pada bab III ini menggunakan catu daya 12Vdc untuk men- supply rangkaian sensor fototransistor dan sumber cahaya halogen. Pada tabel 4.1, pengukuran dilakukan dengan menggunakan sistem lengkap, yaitu menggunakan ADC 10 bit pada mikrokontroler ATMega8535, serta menggunakan supply regulator 5Vdc untuk men- supply LCD karakter, sensor fototransistor, LED indikator, dan minimum sistem, sedangkan modul power supply dispenser miyako digunakan untuk men- supply lampu halogen. Pada perancangan awal pada bab III menunjukkan bahwa ADC menggunakan resolusi 8 bit. Perancangan ini mengalami perubahan dimana ADC yang digunakan menggunakan resolusi 10 bit dikarenakan rentang bit yang dihasilkan oleh 8 bit kecil. Perubahan ini dilakukan karena alat ukur menampilkan hasil data keluaran sensor pada LCD menggunakan tiga angka dibelakang koma. Hal ini dilakukan agar data yang dihasilkan dapat dilihat perbedaannya antara satu ppm dengan ppm lain-nya.

4.2 Cara Penggunaan Alat