Kamis, 07 Juli 2016

laporan praktikum DDIK sem. 2



PRAKTIKUM DASAR-DASAR INSTRUMENTASI KELAUTAN
ILMU KELAUTAN[J1] 


Disusun Oleh :

Kelompok 8
Aulia Berlian Imani                                  (L1C015006)
Alan Angko Wijoyo                                  (L1C015025)
Lutfi Tri Hendriawan                              (L1C015031)
Samsul Alam                                             (L1C015046)
Santanika Parahita Kirana                      (L1C015060)
Asisten              : Muhammad Zakaria Febrianto S. Kel



FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN[J2] 
PURWOKERTO
2016

LEMBAR PENGESAHAN




LAPORAN RESMI
DASAR-DASAR INSTRUMENTASI KELAUTAN
2016

Disusun Oleh :
Kelompok 8

Aulia Berlian Imani                                    (L1C015006)
Alan Angko Wijoyo                                   (L1C015025)
Lutfi Tri Hendriawan                                 (L1C015031)
Samsul Alam                                               (L1C015046)
Santanika Parahita Kirana                          (L1C015060)


Disusun untuk memenuhi persyaratan mengikuti responsi mata kuliah Dasar-Dasar Instrumentasi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Jenderal Soedirman
Diterima dan disetujui
Tanggal, 22 Juni 2016


Dosen Pengampu,



Drs. Setijanto, MSc. St.
NIP.
Asisten,



Muhammad Zakaria Febrianto S. Kel

BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang
Sensor merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Biasanya besaran masukan pada kebanyakan sistem kendali bukan merupakan besaran listrik. Umumnya besaran tersebut adalah besaran fisik, kimia, mekanis dan sebagainya. Sensor merubah ke dalam besaran listrik pada sistem, biasanya besaran-besaran tersebut diubah terlebih dahulu menjadi suatu sinyal listrik melalui sebuah alat yang disebut sensor dan transduser.
Setiap alat memiliki fungsi dan kegunaan masing-masing, meskipun pada prinsipnya tidak jauh berbeda. Tetapi ada juga alat yang memiliki fungsi yang sama hanya saja berbeda jenisnya. Misalnya saja alat pengukur suhu. Banyak jenis alat ukur ini, mulai dari suhu rendah, suhu tinggi, analog, dan digital. Bahkan alat pengukur tersebut ada yang multifungsi. Dapat mengukur suhu dan sekaligus dengan kelembapan. Sehingga lebih memahami sensor suhu, salinitas, dan pH maka dilakukan praktikum ini.
1.2  Tujuan
Dapat memahami sistem kerja dari sensor instrumentasi pada praktikum ini yaitu sensor pH, sensor salinitas, dan sensor suhu.
1.3  Manfaat
Mahasiswa dapat menggunakan dan mengetahui sensor instrumentasi yang digunakan yaitu sensor PH, Salinitas dan Suhu.



BAB II
MATERI DAN METODE
2.1 Materi
2.1.1 Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum Sistem Sensor Instrumentasi ini adalah akuarium untuk wadah air, seperangkat mikrokontroler, sensor pH, sensor salinitas, sensor termperatur, dan sensor kejernihan.
2.1.2 Bahan
            Bahan yang digunakan dalam praktikum Sistem Sensor Instrumentasi ini adalah air keran, air kolam dan air sungai.

2.2 Metode
            Tiga akuarium disiapkan, dan masing-masing diisi dengan air keran, air kolam dan air sungai. Mikrokontroler dinyalakan. Setelah siap, masing-masing sensor yaitu sensor suhu, sensor salinitas, dan sensor pH dimasukkan ke dalam satu wadah yang telah diisi air sungai. Layar LCD diamati. Pada layar LCD akan muncul nilai suhu, salinitas, pH dan kejernihan dari air yang sedang diujikan, beserta waktu pengambilan nilai. Waktu serta nilai tersebut dicatat dalam tabel pengamatan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Hasil data Sabtu, 11 Juni 2016.
3.1.1 Air Keran
No.
Waktu
pH
Salinitas
Kejernihan
Suhu
1.

1,80
1,33
1,64
108
2.
15:01:42
1,78
1,31
1,65
105
3.
15:01:49
1,76
1,31
1,65
105
Rata-rata
1,78
1,31
1,64
106
3.1.2 Air Kolam
No.
Waktu
pH
Salinitas
Kejernihan
Suhu
1.
14:59:08
1,32
1,28
1,65
102
2.
14:59:14
1,32
1,29
1,64
105
3.
14:59:28
1,27
1,31
1,65
107
4.
14:59:35
1,20
1,37
1,64
114
5.
15:00:02
1,20
1,37
1,64
114
6.
15:00:09
1,29
1,38
1,64
115
Rata-rata
1,26
1,33
1,64
109,5
3.1.3 Air Sungai
No.
Waktu
pH
Salinitas
Kejernihan
Suhu
1.
14:51:52
1,29
0,92
1,64
50,8
2.
14:52:12
1,25
0,91
1,64
48,8
3.
14:52:19
1,27
0,91
1,66
48,3
4.
14:52:26
1,27
0,91
1,66
47,9
Rata-rata
1,27
0,91
1,65
48,95

3.2 Pembahasan
3.2.1 Pengertian Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal. Mikrokontroler memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu chip seperti terlihat pada Gambar 2. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data.
Gambar: Blok Diagram Mikrokontroler
Sama halnya dengan mikroprosesor, mikrokontroler adalah piranti yang dirancang untuk kebutuhan umum. Fungsi utama dari mikrokontroler adalah mengontrol kerja mesin atau sistem menggunakan program yang disimpan pada sebuah ROM.
Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiah dapat disebut sebagai “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.
Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote control, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan desain menggunakan mikroprosesor memori dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai pro ses menjadi lebih ekonomis.
Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu sistem minimum mikrokontroler, software pemrograman dan kompiler, serta downloader. Yang dimaksud dengan sistem minimum adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya, sebuah sistem minimum mikrokontroler AVR memiliki prinsip dasar yang sama dan terdiri dari 4 bagian, yaitu:
  1. prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri,
  2. rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal,
  3. rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU,
  4. rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumberdaya.
Pada mikrokontroler jenis-jenis tertentu (misalnya AVR), poin 2 dan 3 sudah tersedia di dalam mikrokontroler tersebut dengan frekuensi yang telah diatur oleh produsen (umumnya 1MHz,2MHz,4MHz,dan 8MHz), sehingga pengguna tidak memerlukan rangkaian tambahan. Namun bila pengguna ingin merancang sistem dengan spesifikasi tertentu (misalnya komunikasi dengan PC atau handphone), maka pengguna harus menggunakan rangkaian clock yang sesuai dengan karakteristik PC atau HP tersebut, biasanya menggunakan kristal 11,0592 MHz, untuk menghasilkan komunikasi yang sesuai dengan baud rate piranti yang dituju.
3.2.1.1 Komponen Mikrokontroler
Proses pengecilan komponen terus berlangsung, semua komponen yang
diperlukan guna membangun suatu kontroler dapat dikemas dalam satu keping. Maka
lahirlah komputer keping tunggal (one chip microcomputer) atau disebut juga
mikrokontroler. Mikrokontrolere adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat
tinggi, dimana semua bagian yang diperlukan untuk suatu kontroler sudah dikemas
dalam satu keping, biasanya terdiri dari:
1. CPU (Central Processing Unit)
2. RAM (Random Access Memory)
3. EEPROM/EPROM/PROM/ROM
4. I/O, Serial & Parallel
5. Timer
6. Interupt Controller
Gambar 1 menunjukkan komponen-komponen dari suatu mikrokontroler yang mempunyai fasilitas lengkap beserta peranti eksternal yang biasanya dihubungkan ke/dari mikrokontroler. Tidak semua mikrokontroler mempunyai semua komponen tersebut, misalnya konverter A/D dan D/A hanya terdapat pada beberapa jenis mikrokontroler tertentu.
Gambar 1 Komponen dari suatu mikrokontroler
CPU (Central Processing Unit) pada mikrokontroler berupa mikroprosesor yang berfungsi sebagai otak dari mikrokontroler. Mikroprocessor adalah peranti yang berfungsi untuk memproses data, yaitu berupa fungsi logika dan aritmatika.
Dalam suatu mikrokontroler biasanya terdapat tiga buah memori, yaitu RAM, ROM dan EEPROM. RAM dan ROM hampir selalu ada pada setiap mikrokontroler, sedangkan EEPROM hanya terdapat pada beberapa jenis mikrokontroler tertentu. RAM digunakan sebagai penyimpan data sementara yang berupa register-register. Register adalah tempat penyimpanan data yang berkaitan dengan banyak hal, misalnya variabel dalam program, keadaan input/output, serta pengaturan timer/counter dan komunikasi serial. Telah disebutkan sebelumnya data pada RAM akan hilang saat catu daya dicabut.
ROM digunakan sebagai tempat penyimpanan program. ROM yang banyak dipakai pada mikrokontroler saat ini adalah flash PEROM (Programmable Erasable ROM), yang mirip seperti memori pada flash disk, namun bedanya adalah flash PEROM hanya dapat dihapus dan ditulis secara sekaligus. EEPROM biasanya digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang meski catu daya dihapus. Meski fungsinya mirip EEPROM biasanya lebih sedikit digunakan dibanding RAM karena kecepatan akses EEPROM yang lebih lambat. Contoh penggunaannya adalah penyimpanan data password. atau setting suatu sistem.
Timer/counter adalah peranti untuk mencacah sinyal dari clock ataupun sinyal dari suatu kejadian. Jika sinyal yang dicacah berasal dari clock maka peranti ini berfungsi sebagai pewaktu, sedangkan jika berasal dari clock maka peranti ini berfungsi sebagai pencacah. Pewaktu bisa digunakan untuk bermacam-macam kegunaan, misalnya untuk menghasilkan tundaan waktu dan untuk mengukur selang waktu suatu proses.
Peranti antarmuka ke input/output pada mikrokontroler disebut sebagai port. Pada satu port I/O digital terdiri beberapa pin, biasanya berjumlah 8 atau satu byte, dengan masing-masing pin dapat mentransfer satu bit data biner (logika 0 dan 1) dari/ke mikrokontroler. Selain port I/O digital, pada suatu mikrokontroler juga dapat berkomunikasi dengan peranti lain menggunakan komunikasi serial. Terdapat berbagai standar atau protokol untuk komunikasi serial seperti SPI (Serial Peripherial Interface), I2C (Inter-Integrated Circuit), 1-wire, 2-wire, UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) dan USART (Universal Synchronous- Asynchronous Receiver Transmitter).
3.2.2 Pengertian Sensor
Pengertian sensor adalah komponen atau perangkat yang tujuannya mendeteksi kejadian atau perubahan lingkungan sekitarnya dan menghasilkan output sesuai fungsinya. Cara kerja sensor dipengaruhi oleh tujuan dari sensor tersebut tetapi tetap mempunyai kesamaan yaitu mendeteksi perubahan atau kejadian dilingkungan sekitarnya. Sensor sendiri dalam dunia rangkaian elektronika mempunyai perkembangan yang cukup pesat. Bahkan sampai saat ini sensor ada jenis sensor analog dan sensor digital.
Pengertian sensor dalam sebuah sistem elektronika, sebuah sirkuit harus bisa menerima suatu masukan misalnya suara, getaran dan lain-lain yang akan diubah menjadi energi listrik dan proses untuk menghasilkan sebuah keluaran atau output, biasanya komponen yang dipilih untuk kondisi tersebut adalah sensor yang bisa mendeteksi atau merasakan perubahan lingkungan sekitarnya seperti panas, perubahan posisi, sinyal listrik, radiasi atau medan magnetik dan lain-lain, dalam sebuah sensor biasanya ada komponen lain yan disebut actuator.
Secara fungsi sensor adlah komponen masukan atau input dalam rangkaian elektronik yang bisa merasakan atau mendeteksi perubahan lingkungan sekitar dan menghasilkan output sesuai fungsinya, misalnya sensor temperatur/panas dan sensor tekanan, sensor jenis ini mengubah inputannya menjadi sinyal listrik, sedangkan komponen yang menghasilkan keluaran biasanya disebut actuator.

3.2.2.1 Sensor Suhu
Pengertian Sensor Suhu dan Jenis-jenisnya – Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser.
3.2.2.2 Sensor Salinitas
Secara umum, sistem CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran. CTD digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.
Unit pengolah terdiri dari sebuah unit pengontrol CTDS (CTD Sensor) dan komputer yang dilengkapi perangkat lunak. Unit pengontrol berfungsi sebagai pengolah sinyal CTD, penampil hasil pengukuran serta pengubah sinyal analog ke digital. CTD mengontrol setiap kegiatan akusisi dan pengambilan sampel serta kalibrasi. Setiap penekanan tombol fungsi sesuai pada menu, maka printer akan mencetak posisi, kedalaman, salinitas, konduktifitas dan temperatur sehingga kronologis kegiatan pengoprasian CTD dapat terekam. Sensor adalah sebuah piranti yang mengubah fenomena fisika menjadi sinyal elektrik. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas).
3.2.2.3 Sensor pH
Pada umumnya jenissensor pH yang banyak digunakan terbuat dari bahan
gelas yang memiliki ukuran yang relatif besar, memilikitahanan dalam yang sangat besar dalam orde Mega-Ohmdan mudah pecah bila terjatuh atau terbentur. Berbagaiusaha telah dilakukan untuk miniaturisasi sensor pHdengan menggunakan teknologi monolitik dan teknologifilm tanpa mengubah fungsinya agar dapat lebihmenghemat ruang dan biaya.
            pH dibentuk dari informasi kuantitatif yang dinyatakan oleh tingkat keasaman atau basa yang berkaitan dengan aktivitas ion Hidrogen. Jika konsentrasi [H+] lebih besar daripada [OH-], maka material tersebut bersifat asam, yaitu nilai pH kurang dari 7. Jika konsentrasi [OH-] lebih besar daripada [H+], maka material tersebut bersifat basa, yaitu dengan nilai pH lebih dari 7.
Pengukuran pH secara kasar dapat menggunakan kertas indicator pH dengan mengamati perubahan warna pada level pH yang bervariasi.

3.2.3 Perbandingan Hasil
            Dari nilai rata-rata air kolam yang kami dapatkan, Yaitu nilai rata-rata pH sebesar 1,78, nilai rata-rata salinitas sebesar 1,31, nilai rata-rata kejernihan sebesar 1,64 dan nilai rata-rata suhu sebesar 106oC.
Pada air kolam, derajat keasaman menunjukkan aktifitas ion hydrogen dalam air. Makin tinggi konsentrasi ion h+ maka air semakin asam(acid), ditunjukkan dengan PH <7, Makin tinggi konsentrasi ion oh- maka air semakin basa (alkali),ditunjukkan dengna PH >7. Air murni (neutral) ditunjukkan dengan PH = 7. Dalam kisaran PH 6.5 – 9. Optimum pada kisaran PH 7 -8.5. Suhu air kolam sangat mempengaruhi aktifitas dan nafus makan ikan budidaya.Suhu optimum untuk ikan budidaya adalah 28 – 32 derajat C. Yaitu nilai rata-rata pH sebesar 1,26, nilai rata-rata salinitas sebesar 1,33, nilai rata-rata kejernihan[J3]  sebesar 1,64 dan nilai rata-rata suhu sebesar 109,5oC.
            Pada air keran, Perairan tawar alami hampir tidak memiliki pH > 9 sehingga tidak ditemukan karbon dalam bentuk karbonat. Pada air tanah, kandungan karbonat biasanya sekitar 10 mg/L karena sifat tanah yang cenderung alkalis. Perairan yang memiliki kadar sodium tinggi mengandung karbonat sekitar 50 mg/L. Perairan tawar alami yang memiliki pH 7 – 8 biasanya mengandung ion karbonat < 500 mg/L dan hampir tidak pernah kurang dari 25 mg/L. Ion ini mendominasi sekitar 60 – 90% bentuk karbon organik total di perairan (McNeeley, 1979 dalam Effendi, 2003). Salinitas suatu perairan dipengaruhi oleh adanya aliran air laut , dan daratan, curah hujan, evaporasi dan pasang surut (Anggoro, 1984). Menurut Raymont (1963) menyatakan tinggi rendahnya salinitas akan mempengaruhi tekanan osmose dimana nantinya akan mempengaruhi metabolisme sel. Besar kecilnya salinitas yang terjadi sangat menetukan sifat organisme akuatik yang ada terutama plankton yang mempunyai sifat peka terhadap perubahan (Davis, 1955). Air kran, air kolam, air hujan, termasuk pada parameter air tawar yaitu sebesar 0 ppt. Suhu air keran (tap water), biasanya di bawah suhu tubuh, sekitar 27-33 oC. rata-rata pH sebesar 1,27, nilai rata-rata salinitas sebesar 0,91, nilai rata-rata kejernihan sebesar 1,65 dan nilai rata-rata suhu sebesar 48,95oC.
Air sungai, salinitas berkisar 25 mg/l. pH rata-rata pada perairan adalah 7.676667 mg/L. kisaran pH tersebut masih berada dalam batas normal suatu perairan yang biasanya netral atau bersifat basa. pH perairanyang besifat asam akan menganggu kelangsungan hidup biota yang terdapat diperairan tersebut.
Ketiga jenis air ini dapat dilihat bahwa nilai rata-rata kejernihannya  tidak terlampau jauh yaitu 1,64-1,65. Dalam nilai rata-rata salinitas dan suhu, dapat dilihat bahwa nilai rata-rata air kolam dan air keran tidak terlampau jauh, yaitu 1,31-1,33 untuk salinitas dan 106-109,5 untuk suhu. Meskipun jika dibandingkan dengan nilai rata-rata salinitas dan suhu air sungai terlampau jauh nilainya yaitu 0,91 dan 48,95. Dalam nilai rata-rata pH dapat dilihat bahwa jarak nilai rata-rata air sungai dan air kolam tidak terlampau jauh yaitu 1,27 dan 1,26, sedangkan untuk nilai rata-rata air keran yaitu 1,78.
Data yang dihasilkan, dapat dilihat bahwa pada nilai rata-rata suhu dan pH memiliki nilai yang tinggi meskipun ada yang sama dan berbeda, tetapi secara keseluruhan, nilai suhu dan pH ada pada data melebihi nilai suhu dan pH air pada umumnya yaitu 27-33oC untuk suhu dan 6-8 untuk pH.
3.2.4 Penyebab data yang tidak akurat
            Hasil yang tidak akurat seperti suhu yang terlalu tinggi dan pH yang terlalu tinggi tingkat keasamannya dikarenakan penggunaan alat yang salah. Dimana sensor suhu, salinitas, dan pH digunakan secara langsung dan bersamaan saat praktikum.


BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Nilai rata-rata yang tidak terlampau jauh dari ketiga jenis air ini adalah kejernihannya yaitu 1,64-1,65. Dalam nilai rata-rata salinitas dan suhu, dapat dilihat bahwa nilai rata-rata air kolam dan air keran tidak terlampau jauh, yaitu 1,31-1,33 untuk salinitas dan 106-109,5 untuk suhu. Meskipun jika dibandingkan dengan nilai rata-rata salinitas dan suhu air sungai terlampau jauh nilainya yaitu 0,91 dan 48,95. Dalam nilai rata-rata pH dapat dilihat bahwa jarak nilai rata-rata air sungai dan air kolam tidak terlampau jauh yaitu 1,27 dan 1,26, sedangkan untuk nilai rata-rata air keran yaitu 1,78.

4.2 Saran
     Saat praktikum, perhatikan penggunaan alat yang benar agar data yang dihasilkan benar, serta praktikan harus lebih teliti dalam pencatatan nilai dalam data pengamatan.











Daftar Pustaka
Affandi. 2001. Fisiologi Hewan Air. Unri, Press : Riau
Davis, C.C. 1955. The marine and fresh water palankton. Michigan state university-press, USA.
Gufhran dkk. 2007. Pengelolaan Kualitas Air Dalam Budidaya Perairan. Rineka Cipta : Jakarta
Nyebaken, JW. 1971. Biologi laut suatu pendekatan ekologi. Gramedia, Jakarta.
Odum, E.P. 1971. Fundamental of ecology. Third edition. W. saunders. CO, Philadelphia.
Andrianto, Heri. 2008. pemrograman mikrokontroler AVR ATMega 16 menggunakan bahasa C (Code Vision avR). Bandung : Informatika.
Suyadhi, Taufik Dwi Septian. 2010. Buku Pintar Robotika. Yogyakarta : Andi.
Putra, Agrianto EKO. 2010. Tip dan Trik Mikrokontroler AT89 dan AVR tingkat Pemula Hingga Lanjtu. Yogyakarta : Gaya Media.
Ryo, Jhon. 2010. Perancangan dan Pembuatan Sound Activation. http://www.Jhtonryorobotich/robotic/soundactication.html.
Dedy Rusmadi (1995) Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya
Yeffri Handoko Putra.(2006). Perangkat Pengaturan Elektronik. Bandung: Talita Khoum.
Jacob Millman. Susanto.(1993). Mikroelektronika Sistem Digital Dan Analog. Jakarta: Gelora Aksara Pratama




LAMPIRAN

 [J1]Satu spasi
 [J2]Satu spasi
 [J3]digabungin aja ke atas