PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KEBERADAAN ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200

Transkripsi

1 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 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 PERNYATAAN PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KADAR ALFATOKOFEROL PADA PAPRIKA HIJAU DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA TCS3200 SKRIPSI 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

3 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 : 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 : NIP :

4 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, 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. Penghuni 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

5 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

6 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

7 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

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii x xi BAB I: PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan 3 BAB II: TINJAUAN PUSTAKA Cahaya Sifat Gelombang Cahaya Sifat Elektromagnetik Cahaya Spektrofotometri Spektrofotometer Uv-Vis Hukum Lambert-Berr Alfatokoferol Paprika Kandungan dan Manfaat Paprika Cara Mengolah, Memilih, dan Menyimpan yang Baik 21

9 2.6. Sensor Warna TCS Mikrokontroller At89s CPU (Central Prosesing Unit) Bagian Masuk/Keluaran (I/O) Perangkat Lunak Konfigurasi Pin Organisasi Memori LCD M LED (Light Emmiting Diode) 33 BAB III: METODE PENELITIAN Pembuatan Sistem Keseluruhan Rangkaian LED Putih Rangkaian Sensor Warna TCS Rangkaian LCD LM Rangkaian Mikrokontroller AT89S Pembuatan Perangkat Lunak Pembuatan Larutan Sampel Pengujian Alat Proses Pengambilan Data 44 BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian Alat Hasil Pengujian Rangkaian Sensor Warna TCS Hasil Pengujian System Minimum AT89S52 Dan LCD Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Pembahasan 51 BAB V: PENUTUP Kesimpulan Saran 53 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan nilai gizi paprika merah, kuning, dan hijau 18 Tabel 2.2 Memori CGROM 31 Tabel 2.3 Perintah-perintah pada CGROM 32 Tabel 4.1 Hasil pengujian rangkaian sensor warna TCS Tabel 4.2 Data masukan dan keluaran pada LCD 49 Tabel 4.3 Hasil pengujian pada Spektrofotometer dan pada Alat 50 Halaman

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gambaran umum cara kerja suatu Spektrofotometer 12 Gambar 2.2 Spektrofotometer Uv-Vis 14 Gambar 2.3 Paprika Merah, Kuning, Dan Hijau 19 Gambar 2.4 Sensor warna TCS 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 M Gambar 2.9 LCD LM 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 Gambar 3.4 Rangkaian LCD LM Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroller AT89S52 39 Gambar 3.6 Diagram alir program 42 Gambar 4.1. Rangkaian Pengujian Sensor TCS Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Mikrokontroller AT89S52 49