Upload
others
View
32
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN KERJA PRAKTEK
ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA MENGGUNAKAN SENSOR BH1750
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
OLEH :
TRY ELZA ESTARI
08021281419061
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2017
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
i
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK
ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA MENGGUNAKAN SENSOR BH1750
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
PUSAT PENELITIAN FISIKA – LIPI
KAWASAN PUSPIPTEK, TANGERANG SELATAN
OLEH:
TRY ELZA LESTARI
08021281419061
Serpong, Agustus 2017
Menyetujui,
Pembimbing II
Drs. Octavianus Cakra Satya, M.T.
NIP. 196510011991021001
Pembimbing I
Suryadi, S.Si.
NIP. 198204122006041003
Mengetahui,
Ketua Jurusan Fisika
FMIPA Universitas Sriwijaya
Drs. Octavianus Cakra Satya, M.T.
NIP. 196510011991021001
Kepala Pusat Penelitian Fisika – LIPI
Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng.
NIP. 196204301988031001
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
ii
ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA MENGGUNAKAN SENSOR BH1750
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
ABSTRAK
Oleh:
Try Elza Lestari
Telah dilakukan penelitian mengenai pengukuran intensitas cahaya menggunakan
sensor BH1750 yang berbasis mikrokontroler arduino UNO. Nilai pengukuran yang
didapatkan berupa lux dan candela yang ditampilkan pada LCD serta secara real time
terhubung dengan Microsoft Excel yang terintegrasi dengan software PLX-DAQ. Nilai
candela yang didapatkan merupakan hasil konversi dari keluaran sensor BH1750 yaitu
lux. Konversi tersebut dibantu dengan sensor HC-SR04 yang mengukur jarak sumber
cahaya terhadap sensor BH1750. Berdasarkan nilai yang dihasilkan, terlihat bahwa
semakin jauh jarak sumber cahaya terhadap sensor maka nilai lux akan semakin kecil dan
berpengaruh terhadap intensitas cahaya yang semakin kecil pula, begitupun sebaliknya.
Perbandingan hasil pengukuran intensitas cahaya oleh alat dengan perhitungan secara
manual memiliki error dengan rentang 0,049% hingga 4,246% dan rata-rata error sebesar
1,116%.
Kata kunci: Intensitas cahaya, Lux, Candela, Sensor BH1750, Sensor HC-SR04.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan
karunia-Nya sehingga laporan kerja praktek ini dapat terselesaikan. Kerja praktek ini
dilaksanakan di Pusat Penelitian Fisika LIPI kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang
Selatan. Adapun laporan kerja praktek ini dibuat sebagai syarat unutk melengkapi
kurikulum mata kuliah wajib kerja praktek di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya.
Pembahasan materi pokok kerja praktek ini lebih ditekankan pada bidang
elektronika instrumentasi, dimana tema dan judul yang diambil oleh penulis adalah “Alat
Ukur Intensitas Cahaya menggunakan Sensor BH1750 Berbasis Mikrokontroler Arduino
UNO”.
Dengan selesainya laporan kerja praktek ini tidak terlepas dari bantuan banyak
pihak yang telah memberikan masukan-masukan, bimbingan khusus dan pengarahan baik
secara langsung maupun tidak langsung, maupun dukungan yang telah didapat oleh
penulis. Maka dari itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Keluarga tercinta, terutama ayah dan bunda yang selalu memberikan dukungan,
baik materi maupun moril, doa, serta nasihat selama menjalankan kerja praktek ini.
2. Bapak Ocatavianus Cakra Setya, M.T selaku ketua Jurusan Fisika dan pembimbing
Kerja Praktek.
3. Bapak Suryadi, S.Si selaku pembimbing dari PPF LIPI yang telah banyak
memberikan masukan dan arahan kepada penulis selama melaksanakan kerja
praktek.
4. Teman-teman Fisika angkatan 2014 dan rekan-rekan dari Universitas Telkom
Bandung yang bersama-sama melaksanakan Kerja Praktek dan Tugas Akhir di
PPF-LIPI.
5. Sahabat tercinta, Fantastic Four (Deva Tri Oktariyana, Heni Arieanti dan Ines
Klarasati), yang telah memberikan dukungan, hiburan dan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh pihak terkait yang telah banyak membantu penulis dalam Kerja Praktek ini
yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan kerja praktek
ini. Masukan dan kritikan yang membangun sangat penulis harapkan untuk memperbaiki
tulisan laporan kerja praktek ini. Semoga laporan kerja praktek yang telah disusun ndapat
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
iv
bermanfaat dan menambahkan pengetahuan bagi kita semua. Akhir kata penulis
menyampaikan permohonan maaf apabila tingkah laku dan perkataan penulis, baik
sengaja maupun tidak sengaja yang mungkin tidak berkenan di hati pembaca.
Serpong, Agustus 2017
Penulis
Try Elza Lestari
08021281419061
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
v
DAFTAR ISI
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
vi
DAFTAR TABEL
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
vii
DAFTAR GAMBAR
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
viii
DAFTAR LAMPIRAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengukuran kuantitas cahaya atau yang biasa disebut dengan fotometri sangat
dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh penggunaan fotometri
dibutuhkan dalam menetapkan pencahayaan pada ruangan, baik untuk kebutuhan
perkantoran maupun kebutuhan rumah tangga. Ada beberapa kuantitas cahaya yakni
antara lain intensitas cahaya, arus cahaya, tingkat penerangan dan terang cahaya.
Intensitas cahaya merupakan kuantitas cahaya dimana candela merupakan satuan
internasionalnya. Sementara untuk tingkat penerangan lux merupakan satuannya. Lux
sendiri merupakan satuan turunan dari candela.
Terdapat perbedaan antara intensitas cahaya dan tingkat penerangan. Untuk
intensitas cahaya, menyatakan jumlah arus cahaya yang dipancarkan sumber cahaya tiap
satuan sudut ruang. Sementara itu untuk tingkat penerangan, menyatakan jumlah arus
cahaya tiap satuan luas. Apabila ada dua bola lampu yang berpijar mempunyai intensitas
cahaya yang sama tetapi lampu yang kecil kelihatan lebih terang daripada lampu yang
besar. Dalam hal ini dikatakan terang cahaya lampu yang kecil lebih terang daripada
lampu yang besar.
Alat ukur kuantitas cahaya yang banyak di pasaran merupakan alat ukur untuk
tingkat penerangan, yakni lux meter. Alat tersebut hanya akan mengeluarkan nilai lux
saja, dimana lux sendiri bukanlah satuan internasional dari pengukuran cahaya. Oleh
sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan alat pengukuran kuantitas
cahaya yang tidak hanya dalam satuan lux saja, namun juga dalam satuan candela. Alat
ukur ini nantinya secara otomatis mampu menampilkan nilai lux maupun candela dalam
waktu yang bersamaan dengan memanfaatkan sensor BH1750 dan sensor ultrasonik HC-
SR04 yang berbasis mikrokontroler Arduino UNO. Dengan demikian, dalam
mengkonversi nilai lux ke candela tidak perlu dengan cara manual melalui hitungan
kertas.
1.2. Tujuan Penelitian
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
2
Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat ukur kuantitas cahaya yakni intensitas
cahaya dan tingkat penerangan dalam satu alat sekaligus, dimana nilai lux yang terukur
oleh sensor akan secara otomatis terkonversi melalui program yang dibuat.
1.3. Rumusan Masalah
Penelitian kali ini dirumuskan dalam beberapa pokok bahasan berikut:
1. Merancang program mikrokontroler Arduino UNO untuk proses pengukuran
intensitas cahaya.
2. Karakterisasi sensor BH1750 dan sensor ultrasonik HC-SR04 dalam proses
pengukuran intensitas cahaya.
3. Perbandingan hasil ukur antara alat ukur lux meter dengan alat ukur buatan berbasis
mikrokontroler Arduino UNO.
1.4. Batasan Masalah
Penelitian ini difokuskan pada penerapan sensor BH1750 sebagai sensor yang
mengukur tingkat penerangan, dalam satuan lux. Kemudian nilai tersebut akan dikonversi
menjadi candela dengan luas daerah yang terkena cahaya berdasarkan jarak sumber
cahaya pada sensor BH1750 yang terukur menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk menyediakan alat ukur kuantitas cahaya yang
mampu mengukur intensitas cahaya dengan satuan candela dan tingkat penerangan
dengan satuan lux dalam satu alat sekaligus.
1.6. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian Kerja Praktek ini dilaksanakan di:
Nama Instansi : Pusat Penelitian Fisika (PPF), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI).
Alamat : Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang Selatan 15314
Telepon : (021) 7560570, 70618892
Fax. : (021) – 7560554
Email : [email protected]
Waktu : 5 Juli 2017 – 4 Agustus 2017
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
3
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan kerja praktek ini meliputi :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, tujuan penelitian, perumusan masalah, batasan
masalah, manfaat penelitian, waktu dan tempat pelaksanaan serta sistematika penelitian.
BAB II PROFIL LEMBAGA
Bab ini menguraikan tentang profil instansi tempat berlangsungnya kegiatan
penelitian Kerja Praktek, sejarah berdirinya Pusat Penelitian Fisika – LIPI, visi misi,
struktur organisasi, kerjasama pelayanan jasa iptek, dan sebagainya.
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraikan tentang studi literatur dan teori-teori yang mendukung dan
digunakan sebagai bahan dasar penelitian kerja praktek ini.
BAB IV METODE PENELITIAN
Bab ini menguraikan tentang metode dan proses penelitian Kerja Praktek yang akan
dilakukan.
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan tentang hasil yang didapatkan dalam penelitian Kerja Praktek
ini beserta uraian pembahasan-pembahasannya.
BAB VI PENUTUP
Bab ini merupakan bab terakhir dari laporan Kerja Praktek ini, yang terdiri dari
kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan, serta saran-saran yang diharapkan
untuk memperbaiki penelitian yang telah dilakukan ini untuk kedepannya.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
4
BAB II
PROFIL LEMBAGA
2.1. Sejarah Singkat
Pusat Penelitian Fisika – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPF-LIPI) pada
awalnya bernama Lembaga Fisika Nasional (LFN) yang didirikan pada tahun 1967. Pada
tahun 1986 dilakukan reorganisasi di lingkungan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI) dimana sesuai dengan tugas dan fungsi barunya LFN berganti nama menjadi Pusat
Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan (P3FT) hingga tahun 2001. Kemudian pada
tahun 2001 kembali P3FT – LIPI melakukan reorganisasi dan melakukan perubahan
nama dari P3FT menjadi Pusat Penelitian Fisika – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(P2F – LIPI) dan diresmikan berdasarkan Keppres No:1511/M/2001 tanggal 5 juni 2001
sebagai kelanjutan dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan – Lembaga
Ilmu Pengetahuan Indonesia (P3FT – LIPI ).
Nama P2F – LIPI bertahan hingga sekarang. P2F merupakan salah satu unit litbang
di kedeputian Ilmu Pengetahuan Teknik – LIPI yang mempunyai tugas pokok
melaksanakan kegiatan penelitian dan pengembangan dibidang fisika sebagai bagian dari
proses industrialisasi di Indonesia. Sebagai salah satu Lembaga Pemerintah Non –
Kementerian (dahulu Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) esselon II maka
perlu mempunyai dokumen Rencana Strategis (Renstra) yang memuat visi misi,
lingkungan strategis, kebijakan, dan arahan program P2F – LIPI. Dokumen rencana
strategis ini, kemudian disebut Renstra Implementatif P2F – LIPI yang merupakan
panduan dan pijakan lembaga dan menjadi acuan bagi seluruh staf peneliti dan staf
pendukungnya dalam melakukan kegiatan-kegiatannya lima tahun ke depan.
2.2. Visi dan Misi
Visi
Menjadi lembaga ilmu pengetahuan berkelas dunia yang mendorong terwujudnya
kehidupan bangsa yang adil, makmur, cerdas, kreatif, integratif, dan dinamis yang
didukung oleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang humanis.
Misi
Untuk mencapai visi tersebut, maka ditetapkan misi Pusat Penelitian Fisika – LIPI
sebagai berikut:
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
5
1. Menciptakan “great science” (terobosan ilmiah) di bidang fisika.
2. Meningkatkan invensi dan inovasi di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi
berbasis fisika untuk mempertingkat daya saing industri Dan ekonomi nasional.
3. Meningkatkan pendayagunaan hasil-hasil penelitian dalam memberikan solusi
terhadap masalah-masalah actual nasional.
4. Menyiapkan bahan untuk perumusan kebijakan nasional bidang IPTEK berbasis
fisika.
5. Meningkatkan kinerja manajemen penelitian dan pelayanan masyarakat.
2.3. Lokasi Pusat Penelitian Fisika - LIPI
Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Tangerang Selatan 15314. Telepon (021) –
7560570, 75605562, Fax. (021) – 7560554. Email : [email protected].
2.4. Pelayanan Instansi
Instansi ini berfokus kepada penelitian pada bidang Instrumentasi optik, fisika
bahan baru, fisika industri, dan lingkungan serta pengembangannya.
2.4.1. Instrumentasi dan Optik
Bidang ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan,
perekayasaan, dan pelayanan iptek khususnya di bidang pengukuran/pengujian fisis dan
optoelektronika. Kegiatan utama diarahkan pada aplikasi laser dan serat optik, pelapisan,
instrumentasi dan kontrol, uji/evaluasi optik dan ultrasonik, serta fisika teoritik dan
komputasi.
Peralatan utama antara lain :
a. Aneka sumber cahaya laser He-Ne, Ar, He-Cd, Nd-YAG, CO2.
b. Instrumentasi laser dan sistem serat optik : tunable laser , OXA, OTDR, NI – PXI
system, PZT driver.
c. Sistem pelapisan dengan Plasma Laser.
d. Peralatan untuk uji tak merusak : Nondestructive Electronic Speckle Pattern
Interferometry System, Acoustic Emission System, Nondestructive Testing
Ultrasonic.
e. Peralatan pembuat piranti fotonik.
f. CPU clustering.
g. Fluized Bed Combustion, simulasi system termal, sistem pengolahan limbah cair
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
6
aerob – anaerob, sistem syngas.
h. Peralatan eksplorasi geofisika.
i. Peralatan ukur untuk audit energi dan pemantauan pemakaian energi di industri.
j. Peralatan composting toilet.
2.4.2. Fisika Bahan Baru
Bidang ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan,
perekayasaan, dan pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang
fisika bahan baru dengan memanfaatkan sumber daya yang ada (manusia dan alam) dalam
rangka memenuhi kebutuhan bahan baru untuk industri, perguruan tinggi, dan litbang.
Peralatan utama yang menunjang kegiatan ini antara lain :
1. Alat karakterisasi material: Transmission Electron Microscope (TEM), Scanning
Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR),
BET Surface Area and Pore Size Analyzer, Particle Size Analyzer (PSA) Cilas,
Chemisorption Analyzer, X-Ray Diffractometer (XRD), X‐Ray Fluorescence (XRF)
Spectroscopy, Differential Thermal Analyzer, Particle Size Analyzer (PSA)
Nanoplus, NI-PXI Measurements, UV‐Vis Spectrophotometer, Optical Spectrum
Analysis (OSA), Function Generator, Optical Time Domain Reflector (OTDR),
Tunable Laser.
2. Alat pembuatan baterai litium produksi terbatas: Alumina Tube Furnace, Mini
Plasma Sputtering Coater, Sliding Tube Furnace, Automatic Digital Bottletop
Dispenser, Electric Vacuum Mixer with Helical Blade, Compact Heating Sealer for
Pouch Cells, Desktop Ultrasonic Metal Welder, Large Bench – Top High –
Temperature Muffle, Bench – Top Planetary Automatic Ball Mill Furnace,
Automatic Roll – to – Roll Battery Electrode Coating System, Semi – Automatic
Winding Machine for Electrode, Compact Vacuum Sealer, Precise Pneumatic Point
Welding Machine, Short Circuit Test Chamber, Compact Hydraulic Crimping
Machine, 8 – Channel Battery Analyzer, Nail Penetration Tester, 16 – Channel
Battery Analyzer.
2.4.3. Fisika Industri dan Lingkungan
Bidang fisika ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan,
perekayasaan, dan pelayanan jasa iptek khususnya di bidang fisika industri dan lingkunga
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
7
Fasilitas peralatan yang mendukung antara lain :
1. Peralatan proses : Fluidized Bed Combustion, pengering surya skala industri,
simulasi sistem termal, dan sistem pengolah limbah cair aerob – anaerob (skala
laboratorium dan skala pilot).
2. Peralatan Analisis High Performance Liquid Chromatography, gas CO, Nox, SO2
dan uap bahan organik BOD/COD spectrophometer, dan analisis mikroorganisme.
3. Peralatan eksplorasi geofisika (geolistrik, magnetik, seismik refraksi, dan Well
Logging).
4. Peralatan ukur untuk audit energi dan pemantauan pemakaian energi di industri.
2.5. Struktur Organisasi
Bagan berikut merupakan susunan organisasi dari Pusat Penelitian Fisika (P2F-
LIPI).
Gambar 2.1. Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika
2.6. Kelompok Penelitan
Bagan (Gambar 2.2) berikut merupakan Kelompok Penelitan dari Pusat Penelitian
Fisika (P2F) LIPI.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
8
Gambar 2.2. Kelompok Penelitian Fisika (P2F) LIPI
2.7. Kerjasama dan Pelayanan Jasa Iptek
Sub bagian jasa dan informasi berperan dalam memberikan pelayanan jasa ilmu
pengetahuan dan teknologi bagi instansi lain maupun masyarakat umum. Secara garis
besar jasa yang diberikan meliputi :
- Konsultasi bidang : fotonik, laser, fisika material, polimer, fisika lingkungan,
energi, dan aplikasi fisika yang lain.
- Pengukuran, pengujian, dan karakterisasi material.
- Penyambungan, pemasangan, dan evaluasi jaringan serat optik.
- Penyelenggaraan pelatihan tentang komunikasi serat optik, nanoteknologi, edukasi
fisika, dan lain-lain.
- Eksplorasi geofisika dengan metode geolistrik, seismik refraksi, well logging, dan
magnetic.
- Pembuatan insinerator, penghancur jarum suntik, unit pengolah limbah cair,
peralatan energi terbarukan, dan tungku suhu tinggi.
- Pengembangan perangkat lunak serta perbaikan, pengembangan, dan pemeliharaan
peralatan elektronik, dan mekanik.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
9
Kerjasama dengan instansi pemerintah/ swasta baik di dalam maupun luar negeri ;
European Council for Nuclear Research (CERN)
Federal of Asian Polymer Societies (FAPS)
ASEAN COST
Osaka University, Jepang
Hokkaido University, Jepang
Nanyang Technological University, Singapura
PT Indonesia Power – UBP Surabaya
PT Mocaf Indonesia
PT Arkonin
PT Sintertech
Balitbangda Prop. Kalimantan Selatan
Bappeda Kab. Trenggalek, Jawa Timur
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
10
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Cahaya dan Intensitas Cahaya
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dengan mata.
Suatu sumber cahaya memancarkan energi, sebagian dari energi ini diubah menjadi
cahaya tampak (visible light). Perambatan cahaya di ruang bebas dilakukan oleh
gelombang elektromagnetik. Kecepatan rambat (𝑣) gelombang elektromagnetik di ruang
bebas sama dengan 3 x 108 meter per detik. Jika frekuensi (𝑓) dan panjang gelombang λ,
maka berlaku :
𝜆 = 𝑣𝑓 (3.1)
dimana λ adalah panjang gelombang, dengan satuan meter (m), 𝑣 adalah kecepatan
cahaya dengan satuan meter per detik (m/s), dan 𝑓 adalah frekuensi dengan satuan hertz
(Hz). 𝑓 adalah frekuensi, dengan satuan hertz (Hz). Panjang gelombang cahaya tampak
berkisar antara 340 nanometer (nm) hingga 700 nanometer (nm), dimana jika diuraikan
cahaya ini akan terdiri atas beberapa daerah warna (Pamungkas et al. 2015).
Gambar 3.1. Warna – Warna Spektrum
3.2. Intensitas Cahaya dan Tingkat Penerangan
Intensitas cahaya adalah arus cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya dalam
satu kerucut (“cone”) cahaya dan dinyatakan dengan satuan unit candela. Intensitas
cahaya dapat dirumuskan sebagai berikut :
𝐼 = 𝛷/𝜔 (3.2)
dimana ω merupakan total sudut ruang yang besarnya 4π (Steradian), I adalah
besarnya intensitas cahaya dalam Candela (cd), dan 𝛷 merupakan fluks cahaya dalam
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
11
satuan lumen (lm).
Fluks cahaya sendiri dapat dinyatakan sebagai berikut :
𝛷 = 𝐾 × 𝑃 (3.3)
dimana K merupakan efesiensi cahaya rata–rata lampu (lm/watt) dan P merupakan daya
listrik (watt), sehingga persamaan (2.2) menjadi :
𝐼 = (𝐾 × 𝑃 )/𝜔 (3.4)
(Effendi & Suryana 2013).
Selain intensitas cahaya (luminous intensity), cahaya juga dapat diukur berdasarkan
tingkat penerangannya. Tingkat penerangan (illuminance) adalah banyaknya fluks cahaya
yang jatuh pada permukaan luasan per satuan luasan tersebut. Besaran ini merupakan
besaran turunan dan menyatakan seberapa besar cahaya datang menerangi suatu luasan
berdasarkan penglihatan manusia yang diukur dari fungsi cahaya (luminous function)
(Jorena et al. 2017).
Tingkat penerangan dinyatakan dalam satuan lux, jadi 1 lux = 1 lumen per m2. Bila
suatu bidang dengan luas A diterangi dengan fluks cahaya, maka rata – rata tingkat
penerangan itu adalah sebagai berikut :
Erata−rata =Φ
A 𝑙𝑢𝑥 (3.5)
dimana Erata−rata merupakan tingkat penerangan (lux), Φ merupakan fluks cahaya
(lumen), dan A adalah luasan yang dikenai fluks cahaya (m2) (Effendi & Suryana 2013).
Terdapat hubungan antara tingkat penerangan dengan intensitas cahaya. Sehingga
nilai tingkat penerangan dapat dikonversi menjadi candela. Dengan intensitas cahaya (𝐼𝑣 )
dalam candela sebanding dengan tingkat penerangan (𝐸𝑣) dalam lux dikalikan dengan
kuadrat jarak dari sumber cahaya, sehingga:
𝐼𝑣 = 𝐸𝑣 × 𝑑2 (3.6)
dimana jarak sumber cahaya dalam meter (Anon 2017).
3.3. Mikrokontroler Arduino UNO
Mikrokontroler adalah sebuah alat pengendali atau kontroler berukuran mikro atau
sangat kecil yang dikemas dalam bentuk chip. Sebuah mikrokontroler telah memiliki
memori dan interface input output di dalamnya, bahkan beberapa mikrokontroler
memiliki unit ADC yang dapat menerima masukan sinyal analog secara langsung. Karena
berukuran kecil, murah, dan menyerap daya yang rendah, mikrokontroler merupakan alat
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
12
kontrol yang paling tepat untuk ditanamkan pada berbagai peralatan (Artanto 2009).
Arduino UNO adalah sebuah rangkaian yang dikembangkan dari mikrokontroller
berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 kaki digital input / output, dimana 6 kaki
digital diantaranya dapat digunakan sebagai sinyal PWM (Pulse Width Modulation).
Sinyal PWM berfungsi untuk mengatur kecepatan perputaran motor. Arduino Uno
memiliki 6 kaki analog input, kristal osilator dengan kecepatan jam 16 MHz, sebuah
koneksi USB, sebuah konektor listrik, sebuah kaki header dari ICSP, dan sebuah tombol
reset yang berfungsi untuk mengulang program (Magdalena et al. 2013).
Gambar 3.2. Board Arduino UNO
Kelebihan Arduino diantaranya adalah tidak perlu perangkat chip programmer
karena didalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari
komputer, Arduino sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna laptop
yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya. Bahasa pemrograman
relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup
lengkap, dan Arduino memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada
board Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dan lain-lain (Guntoro et al.
2013).
3.4. Sensor Cahaya BH1750
Modul sensor intensitas cahaya BH1750 adalah sensor cahaya digital yang
memiliki keluaran sinyal digital, sehingga tidak memerlukan perhitungan yang rumit.
Sensor BH1750 ini lebih akurat dan lebih mudah digunakan jika dibandingkan dengan
sensor lain seperi fotodioda dan LDR yang memiliki keluaran sinyal analog dan perlu
melakukan perhitungan untuk mendapatkan data intensitas. Sensor cahaya digital
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
13
BH1750 ini dapat melakukan pengukuran dengan keluaran lux (lx) tanpa perlu
melakukan perhitungan terlebih dahulu (Pamungkas et al. 2015).
Gambar 3.3. Modul Sensor BH1750
3.5. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 3.4. Modul Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor jarak ultrasonik merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur jarak
sebuah benda dengan memanfaatkan sinyal suara ultrasonik. Sensor ini menghasilkan
gelombang suara pada frekuensi tinggi yang kemudian dipancarkan oleh bagian emitter.
Pantulan gelombang suara (echo) yang mengenai benda di depannya akan ditangkap oleh
bagian receiver. Jarak benda yang ada di depan modul sensor tersebut didapatkan dengan
cara mengetahui lama waktu antara dipancarkannya gelombang suara oleh emitter sampai
ditangkap kembali oleh receiver (Magdalena et al. 2013).
Diketahui kecepatan bunyi dalam suhu ruang adalah 340 m/s, maka rumus untuk
mencari jarak berdasarkan ultrasonik adalah:
𝑆 =340 . 𝑡
2 (3.7)
dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t
adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika
gelombang pantul diterima receiver. Mikrokontroler bisa bekerja pada order mikrosekon
(1s = 1.000.000 μs) dan satuan jarak bisa kita ubah ke satuan cm (1m = 100 cm). Oleh
sebab itu, rumus di atas bisa diubah menjadi:
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
14
𝑆 =340 (
100
1000000) . 𝑡
2
𝑆 =0.034 . 𝑡
2 (3.8)
(Santoso 2015).
3.6. LCD (Liquid Crystal Display) 1602
LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menampilkan
data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Di pasaran LCD sudah tersedia dalam bentuk
modul yaitu tampilan LCD beserta rangkaian pendukungnya termasuk ROM dan lain-
lain. LCD mempunyai pin DATA, kontrol catu daya, dan pengatur kontras tampilan.
Fungsi dari pin-pin pada konfigurasi dari LCD yaitu:
1. Pin DATA dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti
microcontroller dengan lebar data 8 bit.
2. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis
data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk
adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
3. Pin R atau W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis
data, sedangkan high baca data.
4. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
5. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
dihubungkan dengan variabel resistor 5 kOhm, jika tidak digunakan dihubungkan
ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
LCD telah dilengkapi dengan microcontroller HD44780 yang berfungsi sebagai
pengendali. LCD ini juga mempunyai CGROM (Character Generator Read Only
Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory) dan DDRAM
(Display Data Random Access Memory) (Endaryono et al. 2014).
Gambar 3.4. Modul LCD 1602
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
15
3.7. Software PLX-DAQ
Parallax Data Acquisition atau yang disebut PLX-DAQ merupakan perangkat lunak
tambahan untuk Microsoft Excel yang mampu mengakuisisi data hingga lebih dari 26
channel data yang terhubung dengan mikrokontroler apapun, jumlah data-data tersebut
akan langsung tersusun menjadi kolom-kolom dalam Microsoft Excel. PLX-DAQ
menyediakan fitur untuk memantau hasil data dari mikrokontroler secara real-time
(Parallax Inc 2014).
Gambar 3.5. Tampilan PLX-DAQ pada Microsoft Excel
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
16
BAB IV
METODE PENELITIAN
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian
- Penelitian kerja praktek ini dilakukan di Laboratorium Instrumentasi, Pusat
Penelitian Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2F LIPI), Kawasan
Puspiptek Serpong, Gedung 441 Tangerang Selatan.
- Lama Waktu Penelitian: 5 Juli 2017 – 5 Agustus 2017
4.2. Alat dan Bahan Penelitian
Penelitian pengukuran intensitas cahaya dengan sensor BH1750 yang berbasis
mikrokontroler Arduino UNO menggunakan alat dan bahan sebagai berikut:
1. Mikrokontroler Arduino UNO
Fungsi: Sebagai piranti proses dan control rangkaian.
2. Sensor Cahaya BH1750
Fungsi: Sebagai sensor intensitas cahaya dalam satuan lux.
3. Sensor Ultrasonic HC-SR04
Fungsi: Sebagai sensor pengukur jarak antara sumber cahaya dengan sensor
BH1750
4. LCD (Liquid Crystal Display) 1602
Fungsi: Sebagai tampilan nilai keluaran dari hasil pengukuran intensitas cahaya.
5. Potensiometer
Fungsi: Sebagai pengatur kecerahan tampilan LCD.
6. Breadboard
Fungsi: Sebagai tempat merangkai komponen alat ukur intensitas cahaya.
7. Laptop
Fungsi: Sebagai piranti pengunggahan (upload) program Arduino IDE.
8. Bahasa Pemrograman Arduino Integrated Development Environment (IDE)
Fungsi: Sebagai bahasa pemrograman yang berisikan instruksi pada mikrokontroler
Arduino.
9. Software PLX-DAQ
Fungsi: Sebagai software untuk mengakuisisi data secara real time dari pengukuran
sensor yang terhubung langsung dengan Ms.Excel.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
17
4.3. Diagram Alir Penelitian
Gambar 4.1. Diagram Alir Penelitian
Gambar 4.1 diatas menjelaskan mengenai tahapan penelitian yang dilakukan. Hal
pertama yang dilakukan adalah merancang program Arduino untuk melakukan
pengukuran intensitas cahaya. Sebelumnya board Arduino telah dirangkai dengan sensor
BH1750 dan sensor ultrasonik HC-SR04 serta bahan lainnya pada breadboard.
Kemudian akan dilakukan uji compile program yang telah dibuat, hal ini dimaksudkan
untuk menguji apakah ada kesalahan yang terjadi pada program yang telah dibuat. Setelah
Gagal
Berhasil
Gagal
Berhasil
Mulai
Perancangan program Arduino
untuk pengukuran intensitas
cahaya
Uji compile
program
Pengunduhan program ke
Arduino
Uji error
program
Pengambilan data pengukuran
intensitas cahaya
Membandingkan hasil pengukuran alat
ukur yang dibuat dengan lux meter
Selesai
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
18
program yang dibuat telah benar, maka program akan diunggah pada board Arduino.
Namun apabila masih ada kesalahan yang terjadi pada program, maka program akan
dikaji ulang dan kemudian akan diuji compile kembali.
Setelah program diunduh pada board Arduino, maka akan dilakukan uji error. Uji
ini meliputi karakterisasi sensor-sensor yang digunakan. Karakterisasi disini bertujuan
untuk memperkecil kesalahan pengukuran yang dilakukan. Apabila terjadi kesalahan
pengukuran yang dilakukan, maka akan dilakukan pengecekan rangkaian atau program
yang diunggah, dengan demikian dapat segera diperbaiki agar lulus uji error.
Kemudian setelah dilakukan uji error dan dinyatakan lulus uji, maka selanjutnya
akan dilakukan pengukuran intensitas cahaya. Pengukuran ini dilakukan di ruang gelap,
hal ini dimaksudkan agar tidak ada sumber cahaya lain yang mengganggu sumber cahaya
yang akan diukur intensitasnya. Pengambilan data ini dibantu menggunakan software
PLX-DAQ yang secara real time akan mencatat hasil ukur intensitas cahaya. Selain
dengan software tersebut, hasil ukur juga dapat dilihat pada tampilan lcd yang terdapat
pada alat yang dibuat.
Setelah data pengukuran alat ukur intensitas cahaya berbasis mikrokontroler
didapatkan, maka akan dilakukan perbandingan nilai yang dihasilkan oleh lux meter dan
hasil konversi secara manual. Perbandingan ini bertujuan untuk menyatakan berapa
persen keakurasian yang dimiliki alat ukur intensitas cahaya yang berbasis
mikrokontroler Arduino UNO ini jika dibandingkan dengan alat ukur intensitas cahaya,
lux meter.
4.4. Desain Rangkaian Penelitian
Gambar 4.2. Desain Rangkain Penelitian
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
19
Pada gambar 4.2 menjelaskan skema rangkaian alat dan konfigurasi pin masing-
masing komponen yang digunakan pada port Arduino UNO. Berikut ini tabel penjelasan
konfigurasi masing-masing komponen:
Tabel 4.1. Konfigurasi Pin Sensor BH1750 pada board Arduino UNO
Pin Sensor BH1750 Port Arduino UNO
VCC 5V
GND GND
SCL A5
SDA A4
ADDR Not Connected
Tabel 4.2. Konfigurasi Pin Sensor Ultrasonik HC-SR04
Tabel 4.3. Konfigurasi Pin LCD 1602 pada board Arduino UNO
Pin Sensor HC-SR04 Port Arduino UNO
VCC 5V
GND GND
Echo Pin 10
Trig Pin 9
Pin Sensor HC-SR04 Port Arduino UNO
VSS GND
VDD 5V
V0 Kaki tengah potensiometer
RS Pin 12
RW GND
E Pin 11
D0 Not Connected
D1 Not Connected
D2 Not Connected
D3 Not Connected
D4 Pin 5
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
20
4.5. Rancangan Program Pengukuran Intensitas Cahaya
Dalam melakukan pengukuran intensitas cahaya, memiliki langkah-langkah yang
harus terpenuhi dan diterapkan dalam coding program. Berikut ini diagram alir program
yang akan di-upload pada board Arduino UNO:
Gambar 4.2. Diagram Alir Program untuk Arduino UNO
Dari diagram alir di atas, dapat dilihat bahwa langkah pertama ialah untuk
menginiasialisasi pin sensor maupun port Arduino yang digunakan. Inisialisasi ini
bertujuan untuk memperkenalkan pin sensor maupun variabel yang nantinya akan
digunakan dalam pengukuran intensitas cahaya. Kemudian, sensor secara otomatis akan
D5 Pin 4
D6 Pin 3
D7 Pin 2
A 5V
K GND
Mulai
Inisialisasi port Arduino
UNO dan pin sensor
BH1750 dan HC-SR04
Pengukuran jarak dan intensitas
sumber cahaya
Cetak hasil pengukuran
pada LCD maupun
software PLX-DAQ
Selesai
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
21
melakukan pengukuran sesuai perumusan yang dimasukkan dalam program. Setelah itu
hasil pengukuran akan secara langsung ditampilkan pada lcd maupun software PLX-DAQ
yang terintegrasi pada Microsoft Excel. Untuk lebih jelasnya, coding program dapat
dilihat pada lampiran 1.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
22
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Koreksi Pengukuran Jarak Sensor Ultrasonik HC-SR04
Pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 memiliki kendala
tersendiri, dimana menurut datasheet sensor ini hanya mampu mengukur jarak minimal
2 cm dan maksimum hingga 4 meter. Selain itu, akurasi pengukuran jarak dari sensor ini
pun memiliki keterbatasan, hal tersebut bergantung pada penggunaan tipe data nilai jarak
dalam program yang dibuat. Sehingga untuk mendapatkan nilai dengan akurasi yang
tinggi, digunakanlah tipe data float. Hasil pengukuran tersebut harus dikoreksi terhadap
jarak yang sesungguhnya seperti yang tertera dalam penggaris. Maka dari itu perlu
dilakukan pengambilan data untuk koreksi hasil pengukuran sensor ultrasonik HC-SR04.
Gambar 5.1. Proses Pengambilan Data Jarak Benda
Dari proses pengambilan data tersebut, didapatkan hasil pengukuran pada tabel 5.1
yang terdapat dalam lampiran 2. Dalam tabel 5.1 terlihat bahwa memang sensor hanya
mampu mengukur jarak minimal hanya 2 cm. Oleh karena itu, hasil pengukuran pada
jarak lebih kecil dari 2 cm tidak akan diikutkan dalam menentukan koreksi pengukuran
sensor. Selain itu, dari tabel tersebut terlihat bahwa masih ada selisih antara hasil
pengukuran sensor dengan nilai jarak sebenarnya yang tertera pada penggaris. Oleh
karena itu diperlukan koreksi pengukuran yang dihasilkan sensor.
Untuk melakukan koreksi pengukuran, diperlukan rata-rata dari masing-masing
pengukuran jarak yang telah didapatkan pada tabel 5.1. Nilai tersebut kemudian
dimasukkan pada tabel 5.2 yang terdapat dalam lampiran 2 untuk mendapatkan grafik
regresi linier seperti berikut:
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
23
Gambar 5.2. Grafik Regresi Linier untuk Koreksi Pengukuran
Sensor Ultrasonik HC-SR04
Dengan menggunakan persamaan grafik diatas, maka pengukuran jarak oleh sensor
ultrasonik dapat dikoreksi. Persamaan pada grafik di atas kemudian akan dimasukkan
dalam perumusan pengukuran jarak yang terdapat pada program arduino.
Gambar 5.3. Coding Program Pengukuran Jarak
Dengan demikian nilai hasil pengukuran akan memiliki akurasi yang cukup tinggi
terhadap nilai yang tertera pada penggaris. Hal ini dapat dibuktikan dengan sampel acak
yang dapat dilihat pada tabel 5.3 di bawah ini:
Tabel 5.3. Hasil Pengukuran Jarak
Jarak
Sebenarnya
(cm)
Jarak Setelah
Koreksi
(cm)
Jarak Sebelum
Koreksi
(cm)
Error Setelah
Koreksi
(%)
Error Sebelum
Koreksi
(%)
6
5,94 6,15 1,00 2,50
6,04 6,29 0,67 4,83
6,04 6,17 0,67 2,83
6,04 6,29 0,67 4,83
6,04 6,29 0,67 4,83
y = 1,0113x - 0,1964
R² = 0,9999
0
5
10
15
20
25
30
35
0 5 10 15 20 25 30 35
Jara
k P
ada
Pen
ggar
is
Jarak Pengukuran Sensor HC-SR04
Grafik Hasil Pengukuran Jarak Sensor HC-SR04
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
24
Gambar 5.4. Proses Pengambilan Data Tingkat Penerangan
Sumber Cahaya
6,04 6,17 0,67 2,83
6,04 6,29 0,67 4,83
6,04 6,29 0,67 4,83
6,04 6,17 0,67 2,83
6,04 6,27 0,67 4,50
Rata-Rata Error 0,70 3,97
Dari tabel di atas dapat dilihat rata-rata error pengukuran setelah koreksi lebih kecil
dari rata-rata error sebelum koreksi. Rata-rata error untuk pengukuran sebelum koreksi
mencapai 3,97%, sedangkan error untuk pengukuran setelah dikoreksi hanya sebesar
0,70%. Dengan demikian koreksi pengukuran ini dianggap berhasil karena telah mampu
memperkecil kesalahan dalam pengukuran oleh sensor ultrasonik HC-SR04.
5.2. Koreksi Pengukuran Tingkat Penerangan Sesnsor BH1750
Sensor BH1750 memiliki spesifikasi mengukur tingkat penerangan maksimum
65.535 lx dan minimum 1 lx.. Sama hal nya dengan pengukuran jarak, dalam pengukuran
tingkat penerangan harus dilakukan koreksi pengukuran. Koreksi pengukuran ini
bertujuan untuk memperkecil kesalahan dalam pengukuran yang dilakukan oleh sensor
BH1750. Dalam melakukan koreksi ini dibantu dengan alat pembanding yakni lux meter.
Lux meter yang digunakan memiliki spesisfikasi mengukur hingga 50.000 lx dengan
jangkauan yang berbeda-beda. Untuk 0-1.999 lx menggunakan resolusi 1 lx, sedangkan
untuk jangkauan 2.000-19.999 lx menggunakan resolusi 10 lx dan jangkauan 20.000-
50.000 lx menggunakan resolusi 100 lx. Dengan demikian untuk melakukan pengukuran
perlu memastikan resolusi yang akan digunakan sesuai atau tidak, hal ini untuk
memastikan keakurasian pengukuran. Metode dalam melakukan koreksi pengukuran
tingkat penerangan sama dengan yang dilakukan pada koreksi pengukuran jarak.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
25
Dari hasil pengukuran tersebut didapatkan hasil seperti pada tabel 5.4 yang
terlampir. Terlihat bahwa hasil pengukuran yang dilakukan sensor masih memiliki selisih
terhadap hasil pengukuran lux meter. Nilai yang dihasilkan oleh lux meter akan dirata-
ratakan karena nilai yang muncul juga berubah-ubah. Hal tersebut dikarenakan nilai
tingkat penerangan bergantung pada tepat atau tidaknya cahaya jatuh pada permukaan
sensor dan juga keadaan ruangan saat pengambilan data. Dengan menggunakan rata-rata
dari masing-masing pengukuran, maka akan dilakukan koreksi pengukuran. Nilai rata-
rata tersebut akan dimasukkan dalam tabel 5.5 yang terlampir untuk mendapatkan grafik
regresi linier seperti berikut:
Gambar 5.5. Grafik Regresi Linier untuk Koreksi Pengukuran
Sensor BH1750
Dari grafik di atas didapatkan persamaan regresi linier yang akan digunakan dalam
program arduino. Persamaan tersebut akan dimasukkan dalam perumusan pengukuran
tingkat penerangan.
Gambar 5.6. Coding Program Tingkat Penerangan
Dengan menggunakan perumusan setelah koreksi, nilai yang terukur oleh sensor BH1750
memiliki akurasi yang cukup tinggi terhadap nilai yang terukur oleh lux meter. Hal ini
dapat dibuktikan menggunakan sampel acak seperti yang tertera pada tabel 5.6 di bawah
ini:
y = 1,0206x + 6,8297
R² = 0,9931
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Pen
gukura
n L
ux M
eter
Pengukuran Sensor BH1750
Grafik Hasil Pengukuran Tingkat Penerangan
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
26
Tabel 5.6. Hasil Pengukuran Tingkat Penerangan
Dari tabel di atas dapat dilihat rata-rata error pengukuran setelah koreksi lebih kecil
dari rata-rata error sebelum koreksi. Rata-rata error untuk pengukuran sebelum koreksi
mencapai 5,40%, sedangkan error untuk pengukuran setelah dikoreksi hanya sebesar
0,65%. Dengan demikian koreksi pengukuran ini dianggap berhasil karena telah mampu
memperkecil kesalahan dalam pengukuran oleh sensor BH1750.
5.3. Perbandingan Hasil Pengukuran Alat dengan Perhitungan Manual Intensitas
Cahaya
Berdasarkan perumusan 3.6 yang menjelaskan mengenai konversi lux ke candela,
maka dari hasil pengukuran sensor ultrasonik HC-SR04 dan BH1750 dapat disatukan
dalam perumusan tersebut. Perumusan 3.6 akan dimasukkan dalam program arduino,
dimana khusus untuk sensor ultrasonik HC-SR04 akan dilakukan konversi pengukuran,
dari cm ke m terlebih dahulu.
Lux Meter
(lx)
Sensor BH1750
(lx) Error Setelah
Koreksi
(%)
Error Sebelum
Koreksi
(%) Sebelum
Koreksi
Setelah
Koreksi
231 219 230 0,43 5,19
231 219 230 0,43 5,19
231 219 230 0,43 5,19
231 219 230 0,43 5,19
231 219 230 0,43 5,19
232 219 230 0,86 5,60
231 218 229 0,87 5,63
232 218 229 1,29 6,03
232 219 230 0,86 5,60
231 219 230 0,43 5,19
Rata-Rata Error 0,65 5,40
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
27
Gambar 5.7. Coding Program Konversi Lux ke Candela
Dalam melakukuan pengukuran perlu diperhatikan bahwa sumber cahaya harus
memiliki permukaan yang luas. Hal itu dibuthuhkan agar sensor HC-SR04 dapat dengan
akurat menentukan jarak sumber cahaya terhadap sensor. Untuk mengatasi apabila
sumber cahaya tidak memiliki permukaan yang luas, maka digunakanlah kisi untuk
meletakkan sumber cahaya. Pengambilan data ini dilakukan dengan menggunakan 1
sumber cahaya, yakni senter. Kemudian pengambilan data divariasikan terhadap jarak.
Gambar 5.4. Proses Pengambilan Data Intensitas Cahaya
Dari data yang terdapat pada tabel 5.7 dapat dinyatakan bahwa tingkat penerangan
akan semakin kecil apabila jarak sumber cahaya semakin jauh. Hal tersebut juga
mempengaruhi nilai intensitas cahaya, karena intensitas cahaya berbanding lurus terhadap
tingkat penerangan.
Dalam data tersebut didapatkan hasil yang berbeda untuk intensitas cahaya
meskipun jarak dan lux nya bernilai sama, hal ini dikarenakan penggunaan tipe data float
pada variabel jarak. Walaupun yang tercetak pada excel memiliki ketelitian 3 angka di
belakang koma, namun nyatanya nilai yang dipakai dalam perhitungan bukan nilai yang
tercetak. Nilai yang digunakan merupakan nilai yang tersimpan sebagai variabel jarak
yang memiliki ketelitian hingga 7 angka dibelakang koma. Hal tersebut yang membuat
nilainya berbeda karena yang tercetak merupakan hasil pembulatan.
Dari hasil pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan, dimana perhitungan
manual berdasarkan pengukuran lux meter, terlihat masih ada selisih yang dihasilkan.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
28
Selisih atau error yang terjadi bervariasi untuk masing-masing pengukuran, dimana
rentang error sebesar 0,049% hingga 4,246% dan rata-rata error sebesar 1,116%. Hal ini
disebabkan keterbatasan lux meter yang tidak dapat menampilkan nilai yang akurat untuk
nilai di atas 2.000 lx hingga 19.999 lx karena hanya dapat menggunakan resolusi 10 lx.
Dengan resolusi yang digunakan sebesar 10 lx, maka nilai yang muncul pada lux meter
akan memiliki kelipatan 10, dimana bila digit terakhir lebih besar sama dengan 5 akan
dibulatkan ke bilangan di atas yang terdekat, misal untuk 2556 akan dibulatkan menjadi
2560 dan sebaliknya bila digit terakhir lebih kecil dari 5 akan dibulatkan ke bilangan di
bawah yang terdekat, misal 2554 menjadi 2550. Resolusi tersebut berbeda dengan
resolusi sensor BH1750, dimana sensor BH1750 memiliki resolusi sebesar 1 lx.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
29
BAB VI
PENUTUP
6.1. Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Koreksi pengukuran sensor BH1750 dan sensor HC-SR04 sangat penting untuk
meningkatkan keakurasian pengukuran serta mengetahui spesifikasi sensor
tersebut.
2. Pengukuran jarak oleh sensor ultrasonik HC-SR04 hanya dapat mengukur jarak
minimum 2 cm, serta hanya dapat mengukur jarak benda yang memiliki permukaan
yang cukup luas. Setelah dilakukan koreksi pengukuran, sensor ultrasonik HC-
SR04 dapat mengukur jarak dengan rata-rata error sebesar 0,70%.
3. Pengukuran tingkat penerangan oleh sensor BH1750 tidak dapat melebih 65.535 lx,
sehingga untuk pengukuran lebih dari itu sensor tidak dapat membacanya lagi.
Sumber cahaya pun harus tepat jatuh pada permukaan sensor. Setelah dilakukan
koreksi pengukuran, sensor BH1750 dapat mengukur tingkat penerangan dengan
rata-rata error sebesar 0,65%.
4. Dalam melakukan pengukuran intensitas cahaya dibutuhkan sumber cahaya yang
permukaannya cukup luas, apabila tidak terpenuhi maka dapat dibantu dengan
menggunakan kisi tempat meletakkan sumber cahaya tersebut agar jarak sumber
cahaya masih dapat terukur.
5. Nilai lux dan candela dipengaruhi oleh posisi, semakin jauh dari sumber cahaya
maka nilai lux akan semakin kecil demikian dengan candela.
6. Error pengukuran intensitas cahaya yang dibandingkan terhadap perhitungan
manual bervariasi untuk masing-masing nilai dengan rentang error sebesar 0,049%
hingga 4,246%. Sementara untuk rata-rata error sebesar 1,116%.
6.2. Saran
Alat ini dapat dikembangkan lagi dengan spesifikasi dan keakurasian pengukuran
yang lebih tinggi. Seperti penggunaan sensor yang mampu mengukur jarak lebih kecil
dari 2 cm, sehingga dapat memudahkan pengukuran yang mengharuskan jarak yang
sangat dekat. Kemudian alat ini juga dapat dikembangkan lagi menjadi alat bantu dalam
praktikum fotometri di instansi pendidikan. Hal ini dapat diwujudkan dengan membuat
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
30
rel tempat sumber cahaya diletakkan, sehingga dalam merubah jarak sumber cahaya
hanya tinggal menarik atau mendorong saja. Dengan demikian sumber cahaya akan statis
dan tidak ada gangguan sehingga cahaya tepat jatuh pada permukaan sensor. Kemudian
juga dapat digunakan sumber cahaya yang dapat diatur kecerahannya.
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
31
DAFTAR PUSTAKA
Anon, 2017. Lux to Candela (cd) Conversion. Available at: http://www.rapidtables.com/
calc/light/lux-to-candela-calculator.htm [Accessed July 27, 2017].
Artanto, D., 2009. Merakit PLC dengan Mikrokontroler, Jakarta: PT.Elex Media
Komputindo.
Effendi, A. & Suryana, A., 2013. Evaluasi Sistem Pencahayaan Lampu Jalan Di
Kecamatan Sungai Bahar. Teknik Elektro ITP, 2(2): 88.
Endaryono, P.J., Harianto & Wibowo, M.C., 2014. Rancang Bangun Sistem Pembayaran
Mandiri Pada Wahana Permainan. Journal of Control and Network Systems, 3(1):
72.
Guntoro, H., Somantri, Y. & Haritman, E., 2013. Rancang Bangun Magnetic Door Lock
Menggunakan Keypad Dan Solenoid Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno.
Electrans, 12(1): 40.
Jorena, Adnan, Y. & Tamara, M.R., 2017. Panduan Praktikum Eksperimen Fisika II,
Inderalaya: Universitas Sriwijaya.
Magdalena, G., Aribowo, A. & Ati Halim, F., 2013. Perancangan Sistem Akses Pintu
Garasi Otomatis Menggunakan Platform Android. Prosiding Conference on Smart-
Green Technology in Electrical and Information System, D-025: 302.
Pamungkas, M., Hafiddudin & Rohmah, Y.S., 2015. Perancangan dan Realisasi Alat
Pengukur Intensitas Cahaya. ELKOMIKA Itenas, 3(2): 121–122.
Parallax Inc, 2014. PLX-DAQ. Available at: https://www.parallax.com/downloads/plx-
daq [Accessed July 25, 2017].
Santoso, H., 2015. Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Rangkaian, Aplikasinya. Available at:
http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html [Accessed July 25,
2017].
LAMPIRAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
33
LAMPIRAN 1
a. Program Arduino UNO untuk mengukur intensitas cahaya
//inisialisasi library yang digunakan
#include <BH1750.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Wire.h>
//inisialisasi pin pada arduino uno
const int pTrig = 9;
const int pEcho = 10;
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
BH1750 LightSensor;
void setup() {
//inisialisasi perintah cetak pada software PLX-DAQ
Serial.begin(9600);
Serial.println("CLEARDATA");
Serial.println("LABEL,Time,Jarak,Lux,Candela");
//inisialisasi fungsi pin sensor ultrasonik HC-SR04
pinMode(pTrig, OUTPUT);
pinMode(pEcho, INPUT);
//inisialisasi sensor BH1750
LightSensor.begin();
//inisialisasi perintah cetak pada LCD
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Running..");
}
long durasi = 0;
void loop() {
digitalWrite(pTrig, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(pTrig, LOW);
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
34
durasi = pulseIn(pEcho, HIGH);
float jarak = ((durasi*0.034)/2); //perumusan jarak sebelum koreksi
float jarak1 = (1.0113*jarak)-0.1964; //perumusan jarak setelah koreksi
float jarak2 = jarak1*0.01; //konversi jarak dari cm ke m
uint16_t lux = LightSensor.readLightLevel(); //pembacaan lux oleh sensor BH1750
uint16_t lux1 = (1.0206*lux)+6.8297; //perumusan setelah koreksi
float cd = lux1*jarak2*jarak2; //konversi lx ke cd
//perintah cetak pada LCD maupun sotware PLX-DAQ
Serial.print("DATA,TIME,");
Serial.print(jarak2,3);
Serial.print(",");
Serial.print(lux1);
Serial.print(",");
Serial.println(cd,3);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Candela: ");
lcd.setCursor(9, 0);
lcd.print(cd,3);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Lux : ");
lcd.setCursor(9,1);
lcd.print(lux1);
delay(2000);
lcd.clear();
}
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
35
LAMPIRAN 2
a. Hasil pengukuran sensor HC-SR04 sebelum koreksi
Tabel 5.1. Hasil Pengukuran Jarak Sebelum Koreksi
Jarak 30 cm Jarak 29,5 cm Jarak 29 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 29,97 1 29,27 1 28,87
2 29,97 2 29,26 2 28,87
3 29,97 3 29,27 3 29,02
4 29,97 4 29,27 4 28,97
5 29,97 5 29,26 5 28,92
6 29,97 6 29,26 6 28,92
7 29,97 7 29,27 7 28,87
8 29,97 8 29,38 8 28,97
9 29,97 9 29,27 9 29,02
10 29,99 10 29,27 10 28,92
Rata-rata 29,972 Rata-rata 29,278 Rata-rata 28,935
Jarak 28,5 cm Jarak 28 cm Jarak 27,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 28,46 1 27,91 1 27,39
2 28,36 2 27,9 2 27,4
3 28,36 3 27,95 3 27,39
4 28,36 4 27,8 4 27,4
5 28,31 5 27,8 5 27,29
6 28,41 6 27,8 6 27,29
7 28,05 7 27,8 7 27,29
8 28,36 8 27,9 8 27,29
9 28,36 9 27,9 9 27,69
10 27,93 10 27,9 10 27,39
Rata-rata 28,296 Rata-rata 27,866 Rata-rata 27,382
Jarak 27 cm Jarak 26,5 cm Jarak 26 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 26,93 1 26,15 1 25,81
2 26,93 2 26,27 2 25,98
3 26,93 3 26,37 3 26,06
4 26,93 4 26,83 4 25,98
5 26,95 5 26,42 5 26,01
6 26,93 6 26,37 6 25,96
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
36
7 26,83 7 26,35 7 26,08
8 26,83 8 26,37 8 25,93
9 26,93 9 26,83 9 25,99
10 26,93 10 26,35 10 26,06
Rata-rata 26,912 Rata-rata 26,431 Rata-rata 25,986
Jarak 25,5 cm Jarak 25 cm Jarak 24,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 25,23 1 25,04 1 24,17
2 25,4 2 24,77 2 24,31
3 25,52 3 24,82 3 24,33
4 25,4 4 24,82 4 24,33
5 25,11 5 24,79 5 24,31
6 25,5 6 24,77 6 24,31
7 25,42 7 24,79 7 24,41
8 25,52 8 24,82 8 24,41
9 25,47 9 24,82 9 24,43
10 25,52 10 24,79 10 24,43
Rata-rata 25,409 Rata-rata 24,823 Rata-rata 24,344
Jarak 24 cm Jarak 23,5 cm Jarak 23 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 23,66 1 23,21 1 22,7
2 23,8 2 23,34 2 22,83
3 23,9 3 23,34 3 22,93
4 23,8 4 23,44 4 22,95
5 23,9 5 23,44 5 22,93
6 23,9 6 23,44 6 22,95
7 23,8 7 23,44 7 22,93
8 23,8 8 23,46 8 22,83
9 23,82 9 23,46 9 22,83
10 23,8 10 23,34 10 22,93
Rata-rata 23,818 Rata-rata 23,391 Rata-rata 22,881
Jarak 22,5 cm Jarak 22 cm Jarak 21,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 22,24 1 21,78 1 21,68
2 22,37 2 21,93 2 21,47
3 22,49 3 22,03 3 21,45
4 22,49 4 22,03 4 21,45
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
37
5 22,47 5 22,03 5 21,47
6 22,49 6 21,93 6 21,35
7 22,34 7 21,91 7 21,47
8 22,37 8 22,02 8 21,47
9 22,49 9 22,02 9 21,45
10 22,47 10 22,03 10 21,35
Rata-rata 22,422 Rata-rata 21,971 Rata-rata 21,461
Jarak 21 cm Jarak 20,5 cm Jarak 20 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 20,76 1 20,25 1 19,79
2 21 2 20,48 2 20,04
3 21 3 20,5 3 20,04
4 21,01 4 20,48 4 19,92
5 20,89 5 20,48 5 20,03
6 21 6 20,48 6 20,03
7 21 7 20,48 7 20,04
8 21,01 8 20,38 8 20,03
9 20,91 9 20,48 9 20,03
10 21,05 10 20,5 10 20,03
Rata-rata 20,963 Rata-rata 20,451 Rata-rata 19,998
Jarak 19,5 cm Jarak 19 cm Jarak 18,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 19,19 1 18,8 1 18,38
2 19,43 2 19,04 2 18,51
3 19,02 3 19,02 3 18,51
4 19,33 4 19,02 4 18,51
5 19,43 5 19,02 5 18,51
6 19,43 6 18,97 6 18
7 19,43 7 19,02 7 18,51
8 19,48 8 19,02 8 18,51
9 19,02 9 18,92 9 18,51
10 19,43 10 19,04 10 18,53
Rata-rata 19,319 Rata-rata 18,987 Rata-rata 18,448
Jarak 18 cm Jarak 17,5 cm Jarak 17 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 17,88 1 17,36 1 16,9
2 18 2 17,49 2 17,03
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
38
3 18 3 17,49 3 17,03
4 18 4 17,49 4 17,03
5 18 5 17,51 5 17,1
6 17,99 6 17,49 6 16,98
7 18 7 17,49 7 16,98
8 18 8 17,49 8 16,98
9 18 9 17,49 9 16,98
10 18,02 10 17,51 10 16,98
Rata-rata 17,989 Rata-rata 17,481 Rata-rata 16,999
Jarak 16,5 cm Jarak 16 cm Jarak 15,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 16,39 1 15,93 1 15,42
2 16,52 2 16,06 2 15,56
3 16,52 3 16,06 3 15,56
4 16,52 4 16,06 4 15,56
5 16,52 5 16,01 5 15,56
6 16,52 6 16,01 6 15,54
7 16,52 7 16,01 7 15,54
8 16,52 8 16,01 8 15,54
9 16,52 9 16,01 9 15,54
10 16,52 10 16,1 10 15,54
Rata-rata 16,507 Rata-rata 16,026 Rata-rata 15,536
Jarak 15 cm Jarak 14,5 cm Jarak 14 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 14,94 1 14,4 1 13,94
2 15,08 2 14,54 2 14,08
3 15,08 3 14,94 3 14,08
4 15,1 4 14,64 4 14,06
5 15,03 5 14,57 5 14,08
6 15,05 6 14,54 6 14,08
7 15,05 7 14,54 7 14,14
8 15,05 8 14,54 8 14,08
9 15,05 9 14,99 9 14,08
10 15,05 10 14,54 10 14,18
Rata-rata 15,048 Rata-rata 14,624 Rata-rata 14,08
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
39
Jarak 13,5 cm Jarak 13 cm Jarak 12,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 13,89 1 13,02 1 12,36
2 13,62 2 13,26 2 12,6
3 13,62 3 13,16 3 12,5
4 13,62 4 13,16 4 12,5
5 13,62 5 13,26 5 12,5
6 13,62 6 13,16 6 13,04
7 13,62 7 13,16 7 12,5
8 13,72 8 13,16 8 12,5
9 13,62 9 13,14 9 12,6
10 13,62 10 13,16 10 12,6
Rata-rata 13,657 Rata-rata 13,164 Rata-rata 12,57
Jarak 12 cm Jarak 11,5 cm Jarak 11 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 11,9 1 11,39 1 10,83
2 12,14 2 11,63 2 11,07
3 12,04 3 11,63 3 11,07
4 12,04 4 11,53 4 10,97
5 12,04 5 11,53 5 10,97
6 12,14 6 11,53 6 10,97
7 12,14 7 11,63 7 10,95
8 12,04 8 11,53 8 11,07
9 12,04 9 11,53 9 11,07
10 12,04 10 11,53 10 10,97
Rata-rata 12,056 Rata-rata 11,546 Rata-rata 10,994
Jarak 10,5 cm Jarak 10 cm Jarak 9,5cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 10,57 1 10,06 1 9,61
2 10,61 2 10,1 2 9,64
3 10,61 3 10,2 3 9,64
4 10,71 4 10,1 4 9,74
5 10,61 5 10,08 5 9,74
6 10,71 6 10,1 6 9,74
7 10,61 7 10,1 7 9,74
8 10,71 8 10,08 8 9,74
9 10,61 9 10,1 9 9,64
10 10,61 10 10,1 10 9,62
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
40
Rata rata 10,636 Rata rata 10,102 Rata rata 9,685
Jarak 9 cm Jarak 8,5 cm Jarak 8 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 9,1 1 8,64 1 8,13
2 9,13 2 8,77 2 8,16
3 9,23 3 8,77 3 8,26
4 9,23 4 8,67 4 8,26
5 9,13 5 8,77 5 8,26
6 9,23 6 8,67 6 8,26
7 9,13 7 8,65 7 8,26
8 9,13 8 8,67 8 8,26
9 9,23 9 8,65 9 8,16
10 9,23 10 8,65 10 8,26
Rata-rata 9,177 Rata-rata 8,691 Rata-rata 8,227
Jarak 7,5 cm Jarak 7 cm Jarak 6,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 7,72 1 7,07 1 6,61
2 7,75 2 7,21 2 6,73
3 7,85 3 7,11 3 6,65
4 7,77 4 7,09 4 6,75
5 7,85 5 7,19 5 6,75
6 7,85 6 7,19 6 6,65
7 7,75 7 7,11 7 6,63
8 7,85 8 7,19 8 6,75
9 8,16 9 7,21 9 6,75
10 7,87 10 7,21 10 6,63
Rata-rata 7,842 Rata-rata 7,158 Rata-rata 6,69
Jarak 6 cm Jarak 5,5 cm Jarak 5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 6,15 1 5,7 1 4,76
2 6,29 2 5,37 2 4,79
3 6,17 3 5,83 3 4,91
4 6,29 4 5,81 4 4,9
5 6,29 5 5,73 5 4,79
6 6,17 6 5,81 6 4,9
7 6,29 7 5,83 7 4,79
8 6,29 8 5,71 8 4,9
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
41
9 6,17 9 5,81 9 4,9
10 6,27 10 5,83 10 4,79
Rata-rata 6,238 Rata-rata 5,743 Rata-rata 4,843
Jarak 4,5 cm Jarak 4 cm Jarak 3,5 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 4,3 1 3,91 1 3,45
2 4,34 2 3,93 2 3,49
3 4,45 3 4,05 3 3,57
4 4,44 4 4,05 4 3,49
5 4,45 5 4,03 5 3,57
6 4,44 6 4,05 6 3,57
7 4,34 7 4,03 7 3,57
8 4,44 8 4,03 8 3,59
9 4,45 9 3,94 9 3,47
10 4,45 10 4,03 10 3,57
Rata-rata 4,41 Rata-rata 4,005 Rata-rata 3,534
Jarak 3 cm Jarak 2,5 cm Jarak 2 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 2,99 1 2,53 1 2,07
2 3,01 2 2,65 2 2,19
3 3,13 3 2,67 3 2,19
4 3,06 4 2,65 4 2,19
5 3,11 5 2,65 5 2,19
6 3,11 6 2,55 6 2,19
7 3,13 7 2,55 7 2,19
8 3,13 8 2,65 8 2,19
9 3,11 9 2,67 9 2,09
10 3,13 10 2,65 10 2,16
Rata-rata 3,091 Rata-rata 2,622 Rata-rata 2,165
Jarak 1,5 cm Jarak 1 cm
Pengulangan ke Hasil Pengulangan ke Hasil
1 2,07 1 4,93
2 2,19 2 5,07
3 2,21 3 4,95
4 2,21 4 5,07
5 2,21 5 5,07
6 2,21 6 5,07
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
42
7 2,09 7 4,95
8 2,21 8 5,05
9 2,21 9 5,05
10 2,19 10 5,05
Rata-rata 2,18 Rata-rata 5,026
Keterangan: Untuk pengukuran jarak 1,5 dan 1 cm diberikan tanda merah karena hasil
pengukuran jauh dari jarak sebenarnya.
b. Perbandingan pengukuran antara sensor HC-SR04 dengan penggaris
Tabel 5.2. Perbandingan Pengukuran Sensor HC-SR04 dengan Penggaris
No. Rata Rata Pengukuran Jarak Sebenarnya
1 2,165 2
2 2,622 2,5
3 3,091 3
4 3,534 3,5
5 4,005 4
6 4,41 4,5
7 4,843 5
8 5,743 5,5
9 6,238 6
10 6,69 6,5
11 7,158 7
12 7,842 7,5
13 8,227 8
14 8,691 8,5
15 9,177 9
16 9,685 9,5
17 10,102 10
18 10,636 10,5
19 10,994 11
20 11,546 11,5
21 12,056 12
22 12,57 12,5
23 13,164 13
24 13,657 13,5
25 14,08 14
26 14,624 14,5
27 15,048 15
28 15,536 15,5
29 16,026 16
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
43
30 16,507 16,5
31 16,999 17
32 17,481 17,5
33 17,989 18
34 18,448 18,5
35 18,987 19
36 19,319 19,5
37 19,998 20
38 20,451 20,5
39 20,963 21
40 21,461 21,5
41 21,971 22
42 22,422 22,5
43 22,881 23
44 23,391 23,5
45 23,818 24
46 24,344 24,5
47 24,823 25
48 25,409 25,5
49 25,986 26
50 26,431 26,5
51 26,912 27
52 27,382 27,5
53 27,866 28
54 28,296 28,5
55 28,935 29
56 29,278 29,5
57 29,972 30
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
44
LAMPIRAN 3
a. Hasil pengukuran tingkat penerangan lux meter dan sensor BH1750
Tabel 5.4. Hasil Pengukuran Tingkat Penerangan
Jarak 4 cm Jarak 8 cm
Pengulangan Lux
Meter
Sensor
BH1750 Pengulangan
Lux
Meter
Sensor
BH1750
1 3180 2980 1 2780 2764
2 3190 2980 2 2770 2765
3 3180 2980 3 2780 2745
4 3190 2982 4 2800 2747
5 3220 2982 5 2800 2747
6 3230 2982 6 2800 2747
7 3230 2982 7 2840 2746
8 3220 2981 8 2860 2748
9 3230 2981 9 2870 2747
10 3230 2982 10 2860 2748
Rata-rata 3210 2981,2 Rata-rata 2816 2750,4
Jarak 8 cm Jarak 10 cm
Pengulangan Lux
Meter
Sensor
BH1750 Pengulangan
Lux
Meter
Sensor
BH1750
1 2510 2538 1 2070 2094
2 2500 2559 2 2070 2095
3 2470 2543 3 2080 2095
4 2470 2545 4 2080 2096
5 2480 2553 5 2090 2097
6 2460 2565 6 2100 2098
7 2470 2554 7 2110 2099
8 2450 2560 8 2110 2098
9 2440 2572 9 2110 2110
10 2430 2572 10 2110 2100
Rata-rata 2468 2556,1 Rata-rata 2093 2098,2
Jarak 12 cm Jarak 14 cm
Pengulangan Lux
Meter
Sensor
BH1750 Pengulangan
Lux
Meter
Sensor
BH1750
1 1870 1834 1 1630 1616
2 1870 1828 2 1640 1602
3 1870 1844 3 1650 1600
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
45
4 1870 1802 4 1640 1629
5 1870 1827 5 1640 1608
6 1870 1826 6 1640 1599
7 1860 1829 7 1640 1634
8 1860 1840 8 1640 1595
9 1860 1847 9 1640 1601
10 1860 1845 10 1640 1599
Rata-rata 1866 1832,2 Rata-rata 1640 1608,3
Jarak 16 cm Jarak 18 cm
Pengulangan Lux
Meter
Sensor
BH1750 Pengulangan
Lux
Meter
Sensor
BH1750
1 1445 1415 1 1256 1218
2 1445 1418 2 1255 1216
3 1445 1420 3 1256 1208
4 1446 1418 4 1255 1214
5 1448 1418 5 1254 1208
6 1448 1420 6 1254 1187
7 1447 1418 7 1254 1212
8 1446 1422 8 1253 1183
9 1446 1418 9 1253 1191
10 1447 1418 10 1252 1189
Rata-rata 1446,3 1418,5 Rata-rata 1254,2 1202,6
Jarak 20 cm Jarak 22 cm
Pengulangan Lux
Meter
Sensor
BH1750 Pengulangan
Lux
Meter
Sensor
BH1750
1 1119 1092 1 856 804
2 1118 1091 2 857 805
3 1118 1092 3 857 804
4 1118 1088 4 855 804
5 1115 1087 5 856 804
6 1115 1085 6 855 804
7 1116 1084 7 857 805
8 1114 1069 8 855 805
9 1113 1080 9 855 805
10 1112 1064 10 857 805
Rata-rata 1115,8 1083,2 Rata-rata 856 804,5
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
46
Jarak 24 cm
Pengulangan Lux Meter Sensor BH1750
1 275 246
2 275 247
3 275 245
4 275 246
5 275 248
6 276 247
7 275 246
8 275 247
9 276 248
10 275 249
Rata-rata 275,2 246,9
b. Perbandingan rata-rata pengukuran tingkat penerangan
Tabel 5.5. Perbandingan Rata-Rata Pengukuran Lux Meter
dengan Sensor BH1750
No. Jarak Sensor BH1750 Lux Meter
1 4 2981,2 3210
2 6 2750,4 2816
3 8 2556,1 2468
4 10 2098,2 2093
5 12 1832,2 1866
6 14 1608,3 1640
7 16 1418,5 1446,3
8 18 1202,6 1254,2
9 20 1083,2 1115,8
10 22 804,5 856
11 24 246,9 275,2
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
47
LAMPIRAN 4
a. Hasil perbandingan pengukuran intensitas cahaya alat dengan perhitungan manual
Tabel 5.7. Perbandingan Pengukuran Intensitas Cahaya
dengan Perhitungan Manual
No.
Jarak Tingkat Penerangan Intensitas Cahaya
Error
(%) Penggaris
(m)
Sensor
Ultrasonik
(m)
Lux Meter
(lx)
Sensor
BH1750
(lx)
Manual
(cd)
Alat
Ukur
(cd)
1 0,050 0,050 9560 9555 23,900 23,682 0,912
2 0,050 0,051 9550 9554 23,875 24,838 4,034
3 0,050 0,051 9570 9554 23,925 24,838 3,816
4 0,065 0,065 6870 6874 29,026 29,119 0,321
5 0,065 0,065 6870 6874 29,026 29,273 0,852
6 0,065 0,066 6860 6876 28,984 30,214 4,246
7 0,090 0,091 5110 5116 41,391 42,248 2,070
8 0,090 0,091 5110 5114 41,391 42,231 2,029
9 0,090 0,090 5110 5114 41,391 41,278 0,273
10 0,105 0,104 3630 3634 40,021 39,520 1,251
11 0,105 0,105 3630 3632 40,021 40,415 0,985
12 0,105 0,105 3630 3632 40,021 40,283 0,655
13 0,120 0,121 2920 2915 42,048 42,529 1,144
14 0,120 0,121 2920 2915 42,048 42,529 1,144
15 0,120 0,121 2920 2915 42,048 42,529 1,144
16 0,135 0,136 2280 2277 41,553 42,170 1,485
17 0,135 0,136 2280 2274 41,553 42,115 1,352
18 0,135 0,136 2290 2277 41,735 42,170 1,042
19 0,150 0,151 1577 1560 35,483 35,510 0,078
20 0,150 0,151 1577 1558 35,483 35,465 0,049
21 0,150 0,151 1579 1558 35,528 35,465 0,176
22 0,165 0,166 1072 1073 29,185 29,691 1,733
23 0,165 0,167 1072 1073 29,185 29,753 1,946
24 0,165 0,167 1072 1076 29,185 29,836 2,230
25 0,180 0,180 844 846 27,346 27,389 0,159
26 0,180 0,180 845 848 27,378 27,506 0,468
27 0,180 0,180 844 847 27,346 27,421 0,276
28 0,195 0,194 662 663 25,173 25,048 0,495
29 0,195 0,194 662 665 25,173 25,079 0,372
30 0,195 0,194 661 663 25,135 25,048 0,344
31 0,210 0,209 409 404 18,037 17,673 2,018
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PUSAT PENELITIAN FISIKA - LIPI
48
32 0,210 0,209 409 405 18,037 17,775 1,452
33 0,210 0,210 407 407 17,949 17,892 0,316
34 0,225 0,225 346 347 17,516 17,589 0,415
35 0,225 0,225 346 348 17,516 17,694 1,015
36 0,225 0,224 346 348 17,516 17,479 0,213
37 0,240 0,239 312 314 17,971 17,946 0,140
38 0,240 0,239 312 315 17,971 18,004 0,183
39 0,240 0,238 313 316 18,029 17,905 0,687
Rata-Rata Error 1,116
Keterangan: Perhitungan manual berdasarkan pengukuran lux meter dan penggaris.