PKMP

JUDUL KEGIATAN

PENGGUNAAN LDRSEBAGAI ALAT PENGUKUR KETINGGIAN AIR DANAU BUATAN

Oleh:

Gelora Dedika W. (111910201048)/Angkatan2011(NIM)/Angkatan(NIM)/Angkatan(NIM)/Angkatan

UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

2013

HALAMAN PENGESAHANPROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Kegiatan : Penggunaan LDR sebagaiPengukur Ketinggian Air Danau Buatan

2. Bidang Kegiatan : (√) PKM-P ( ) PKM-K( ) PKM-T ( ) PKM-M

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian( ) MIPA ( ) Pendidikan( ) Sosial Ekonomi ( ) Humaniora(√) Teknologi dan Rekayasa

4. Ketua Pelaksana Kegiatana. Nama Lengkap : Gelora Dedika Wb. NIM : 111910201048c. Jurusan : Teknik Elektrod. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Negeri Jembere. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Dsn. Karangharjo RT.02 RW.III Glenmore

Banyuwangi/ 083847644759f. Alamat email : geloradedika@gmail.com

5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 3 orang6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Ir. Bambang Sujanarko,ST.MT

b. NIP : c. Alamat Rumah dan No Tel./HP :

7. Biaya Kegiatan Total : Rp 5.500.000,-a. Dikti : Rp 5.500.000,-b. Sumber lain : -

8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

Jember, 07 Oktober 2013

MenyetujuiKetua Jurusan Teknik Elektro Ketua Pelaksana Kegiatan

Sumardi, ST.,MT Gelora Dedika W.NIP. 19670113 199802 1 001 NIM.111910201048

Pembantu Rektor Bidang Kemahasiswaan Dosen Pembimbing

Drs. Andang Subharianto, M.hum Ir. Bambang Sujanarko, ST.MT

NIP.19650417 199002 1 001 NIP.

Abstrak

Sensor cahaya berupa LDR (Light Dependent Resistor) dapat diberdayagunakan sebagai pengatur otomatis display seven segment penampil angka 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Dengan merangkai komponen LED, LDR, dan seven segment dapat dibuat alat pengukur ketinggian air kolam. Rangkaian pertama berupa LDR dan seven segment, sedangkan rangkaian kedua berupa lampu LED sebagai sumber cahaya untuk mengalirkan arus ke seven segment setelah cahaya tersebut mengenai LDR. Sistem kerja alat yang digunakan meniru sistem multimeter digital dimana ketika digunakan mengukur hambatan maka besar hambatan tersebut akan tampil berupa angka-angka secara digital. Hambatan yang digunakan pada alat ini berupa LDR yang berubah-ubah besarnya tergantung intensitas cahaya yang mengenainya. Ketika sumber cahaya LED mengenai salah satu LDR, maka foton dari LED akan menumbuk elektron pada LDR dan menyebabkan elektron meloncat ke ujung LDR. Akibatnya arus listrik mengalir untuk kemudian menyalakan seven segment. Dengan merangkai lampu LED yang dipasang pada tiang alumunium dan menempatkan gabus pada ujung alumunium, maka ketika rangkaian ini ditempatkan pada permukaan air akan naik- turun mengikuti perubahan ketinggian air tersebut. Selanjutnya, perubahan ketinggian air tersebut akan tertampil pada display seven segment.

Alat menggunakan LDR berjumlah 15 buah yang dipasang pada pipa paralon dengan jarak antar LDR sebesar 10 centimeter. Alarm dihubungkan pada LDR ke-15 (paling atas) sehingga berbunyi saat LDR paling atas tersebut terkena cahaya LED. Ketika lampu LED naik mengikuti perubahan kenaikan permukaan air setiap 10 centimeter, maka display seven segment akan bertambah setiap 0,1 meter. Pertambahan ini terhenti setelah mencapai pertambahan 1,5 meter yang berarti batas ukur alat sebesar 1,5 meter. Saat mencapai batas ukur ini alarm berbunyi. Pada pengambilan data di torrent penampung air diperoleh data yang akurat mengenai tinggi permukaan air yang tepat sama dengan display pada seven segment.

Dari serangkaian uji coba dan pengambilan data yang akurat dihasilkan alat pengukur ketinggian air dengan sistem multimeter digital yang memiliki rentang pengukuran 1,5 meter dengan skala tiap 0,1 meter.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan karunia, rahmat, dan hidayah serta bimbingan-Nya sehingga PKMP yang berjudul ”Penggunaan LDR sebagai Pengukur Ketinggian Air Danau Buatan” dapat terselesaikan. Dengan adanya hasil penelitian kami diharapkan masyarakat terutama pengelola waduk dapat memanfaatkan LDR sebagai alat pengukur ketinggian air waduk sistem multimeter digital.

Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak akan pernah terwujud dan terselesaikan tanpa batuan dan uluran tangan berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini perkenankan penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat:

1. Bambang Sujanarko,ST. selaku dosen pembimbing yang dengan sabar telah memberikan bimbingan dalam penyusunan, penelitian, dan penulisan laporan hasil penelitian.

2. Kepala Desa Tamanan yang memberikan izin di Danau Buatan Sumber Macan sebagai salah satu tempat penelitian kami.

3. Bapak dan Ibu kami tercinta atas doa, kasih sayang dan dukungannya. 4. Teman-teman Teknik elektro 2011 yang telah membantu dalam dokumentasi kegiatan dan

memberi semangat kepada kami.5. Kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian PKM Penelitian ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa PKM Penelitian ini masih banyak kelemahan dan kekurangannya, maka saran dan kritik yang konstruktif selalu kami harapkan demi perbaikan lebih lanjut.

Jember, 07 Oktober 2013

Pelaksan Kegiatan

BAB IPENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Danau buatan adalah kolam besar buatan manusia yg digunakan sebagai tempat menyimpan air sediaan untuk berbagai kebutuhan. Danau buatan dibangun dengan cara membuat bendungan yang lalu dialiri air sampai danau tersebut penuh. Danau di Indonesia mendapatkan aliran air dari sungai, laut, mata air, maupun air hujan.

Danau buatan dapat diberdayagunakan untuk perairan, irigasi, pembangkit listrik tenaga air, wisata, bahkan sampai tempat pemancingan. Permasalahannya adalah ketika volume air meningkat secara tiba-tiba akibat hujan besar yang berkepanjangan, dikawatirkan dapat menimbulkan bencana banjir. Untuk mengantisipasinya dapat dilakukan dengan mengetahui ketinggian air pada danau tersebut. Dengan demikian bisa diketahui peningkatan volume air pada danau tersebut tiap saat.

Oleh karena itu perlu dikembangkan suatu alat yang dapat memberikan informasi mengenai ketinggian air secara akurat dan efisien. Alat tersebut menggunakan LDR yang mempunyai kepekaan terhadap intensitas cahaya. Perubahan intensitas cahaya akan menyebabkan perubahan hambatan dan mengalirkan arus listrik yang dimanfaatkan untuk memunculkan angka pada seven segment. Selanjutnya angka ini akan menunjukkan ketinggian air pada danau buatan.

Penggunaan LDR atau sensor cahaya dengan sistem multimeter digital dapat dirangkai menjadi sebuah alat yang dapat mengukur ketinggian air danau. Dengan adanya alat ketinggian tersebut diharapkan dapat menyelesaikan permasalahan yang ada. Sehingga dibuatlah penelitian mengenai alat pengukur ketinggian air waduk tersebut.

Rumusan Masalah

Ada beberapa masalah yang akan dipecahkan pada program ini:

1. Bagaimana cara kerja dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital?

2. Bagaimanakah desain dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital ?

3. Bagaimana unjuk kerja dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital?

Tujuan Program

Ada sejumlah tujuan yang ingin dicapai oleh peneliti dalam program ini:

1. Mengetahui desain dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital.

2. Mengetahui cara kerja dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital.

3. Mengetahui unjuk kerja pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air danau buatan dengan sistem multimeter digital.

Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari program ini adalah temuan tentang hasil pengukur ketinggian air danau sistem multimeter digital yang akan terpublikasikan dalam artikel ilmiah.

Kegunaan Program

Dari program penelitian ini bisa digunakan untuk:

1. Bagi Peneliti:

a. Meningkatkan penelitian guna lebih memaksimalkan kinerja alat yang akan dibuat.

b. Menerapkan materi yang didapat di kelas sehingga menemukan kegunaan lain dari LDR selain untuk mengukur ketinggian air danau buatan.

2. Bagi Masyarakat:

Alat ini dapat digunakan sebagai alat pengukur ketinggian air danau sistem multimeter digital. Sehingga warga setempat dapat mengetahui ancaman bahaya banjir.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1. Danau Buatan

a. Pengertian Danau Buatan

Danau buatan (Bendungan/Dam) adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Bendungan (dam) dan bendung (weir) sebenarnya merupakan struktur yang berbeda. Bendung (weir) adalah struktur bendungan berkepala rendah (lowhead dam), yang berfungsi untuk menaikkan muka air, biasanya terdapat di sungai. Air sungai yang permukaannya dinaikkan akan melimpas melalui puncak / mercu bendung (overflow). Dapat digunakan sebagai pengukur kecepatan aliran air di saluran/sungai dan bisa juga sebagai penggerak pengilingan tradisional di negara-negara Eropa. Di negara dengan sungai yang cukup besar dan deras alirannya, serangkaian bendungan dapat dioperasikan membentuk suatu sistem transportasi air. Di Indonesia, bendungan dapat digunakan untuk irigasi bila misalnya muka air sungai lebih rendah dari muka tanah yang akan diairi. Pembangunan danau buatan besar di Indonesia sampai tahun 1995 kurang lebih 100 buah. Dan sebagian besar 80% berlokasi di P.Jawa. Sejak terjadi krisis moneter pada tahun 1998, pembangunan Danau buatan besar di Indonesia belum dilakukan lagi kecuali perencanaan Waduk Jatigede di Kabupaten Sumedang Provinsi Jawa Barat. Sistem tata air waduk berbeda dengan danau alami. Pada waduk komponen tata airnya umumnya telah direncanakan sedemikian rupa sehingga volume, kedalaman, luas, presepitasi, debit inflow/out flow waktu tinggal air diketahui dengan pasti.

b. Jenis-Jenis Bendungan/DamDam dapat diklasifikasikan menurut struktur, tujuan atau ketinggian.

1. Berdasarkan struktur dan bahanBerdasarkan struktur dan bahan yang digunakan, bendungan dapat

diklasifikasikan sebagai dam kayu, "embankment dam" atau "masonry dam", dengan berbagai subtipenya. Tujuan dibuatnya yaitu menyediakan air untuk irigasi atau penyediaan air di perkotaan, meningkatkan navigasi, menghasilkan tenaga hidroelektrik, menciptakan tempat rekreasi atau habitat untuk ikan dan hewan lainnya, pencegahan banjir dan menahan pembuangan dari tempat industri seperti pertambangan atau pabrik. Hanya beberapa dam yang dibangun untuk semua tujuan di atas. Bendungan kayu kadang-kadang digunakan orang karena keterbatasan lokasi dan ketinggian di tempat ia dibangun. Di Lokasi tempat bendungan kayu dibuat, kayulah bahan yang paling murah, semen mahal dan sulit untuk diangkut. Bendungan kayu dulu banyak digunakan, tapi kebanyakan sudah diganti dengan beton, khususnya di negara-negara industri. Beberapa bendungan dam masih dipakai. Kayu juga bahan dasar yang digunakan berang-berang, sering juga ditambah lumpur dan bebatuan untuk membuat bendungan berang-berang.

2. Menurut KetinggianMenurut ketinggian, dam besar lebih tinggi dari 15 meter dan dam utama lebih dari 150 m. Sedangkan, dam rendah kurang dari 30 m, dam sedang antara 30 - 100 m, dan dam tinggi lebih dari 100m.

a) Sebab-sebab jebolnya tanggulJebolnya tanggul memang tak terduga, apalagi sampai berakibat fatal yang menyebabkan jatuhnya demikian banyak korban jiwa dan kerusakan harta benda. Hal ini disebabkan karena beberapa faktor antara lain yaitu:

1) Curah hujan yang ekstrim.2) Masyarakat yang tidak disiplin.3) Belum ada yang memonitor daerah-daerah yang lemah atau potensi

untuk tanggul itu bisa roboh. Kurangnya perhatian atau kelalaian dari petugas yang menjaga dan mengurusi waduk itu. Misalnya, lalai dalam pengecekan ketinggian air dan kondisi tanggul.

4) Pengaruh pembabatan hutan di kawasan hulu.

2. Karakteristik Alat Ukur Ketinggian Air

A. Prinsip LDR

Sensor cahaya adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Adapun salah satu jenis sensor cahaya yaitu Fotoresistor atau LightGambar 1. Bagian-bagian dari LDR

Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai cahaya. Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan. Namun perlu juga diingat bahwa respon dari rangkaian transistor akan sangat tergantung pada nilai LDR yang digunakan. Lebih tinggi nilai tahanan nya akan lebih cepat respon rangkaian. Akan lebih mudah mengatur respon rangkaian bila kita menggunakan Op-Amp sebagai penguat atau saklar pada rangkaian LDR. Kita bisa gunakan berbagai jenis Op-Amp yang tersedia. Kalau tersedia jenis CMOS atau yang lain tidak akan mempengaruhi penampilan LDR pada rangkaian. Tergantung pada aplikasi rangkaian yang akan kita rakit. Apakah keluaran Op-Amp akan tinggi saat LDR tidak mendapat cahaya atau

Keluaran Op-Amp akan mencapai tegangan supply pada saat LDR mendapat cahaya. Gunakan rangkaian dasar Op-Amp Inverse atau Non-inverse. LDR (Light Dependent Resistor) biasa digunakan sebagai sensor cahaya. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis. Atau bisa juga kita gunakan di kamar kita sendiri.

B. Prinsip MultimeterMultimeter adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt/Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.

C. Prinsip Tekanan/Gaya ke atas (Hukum Archimedes)Dalam mekanisme kerja alat ini menerapkan prinsip Hukum Archimedes. Maksudnya yaitu menerapkan prinsip tekanan atau gaya ke atas yang disebabkan oleh fluida. Dalam hal ini, fluida adalah air (air sungai). Air merupakan salah satu benda cair

yang mempunyai massa jenis 1000 kg/m3 pada temperatur 0o C dan tekanan 1,0 atm (Halliday dan Resnick, 1998:555). Hukum Archimedes yang dikemukakan oleh Archimedes menyatakan: “Jika sebuah benda dimasukkan ke dalam fluida seluruhnya atau sebagian, benda tersebut akan mendapatkan gaya keatas sebesar berat fuida yang dipinahkan”.

Gambar 2. Gaya yg dialami ketika benda berada di dalam fluida

Berdasarkan bunyi Hukum Archimedes tersebut maka setiap benda yang dimasukkan ke dalam fluida baik seluruhnya atau sebagian akan mendapatkan atau dikenai gaya dari segala arah sebesar beratnya benda yang dimasukkan tadi. Dengan demikian, dapat dikatakan setiap benda yang dimasukkan dalam fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas. Akibat adanya gaya angkat ke atas maka menyebabkan benda yang dimasukkan dalam fluida bisa dalam kondisi melayang, terapung, dan tenggelam.

1) Benda akan terapung apabila massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis fluida (ρbenda < ρfluida).

2) Benda akan melayang apabila massa jenis rata-rata benda sama dengan massa jenis fluida (ρbenda ≈ ρfluida).

3) Benda akan tenggelam apabila massa jenis rata-rata benda lebih besar dari massa jenis fluida(ρbenda > ρfluida).

a b c

Gambar 3. (a) benda terapung, (b) benda melayang, (c) benda tenggelam (Subagya dan Agus, 2007:219)

Berdasarkan pemaparan tersebut dapat disimpulkan bahwa benda akan dalam kondisi terapung, melayang, dan tenggelam tergantung pada besarnya perbandingan massa jenis benda terhadap massa jenis fluida. Dalam alat ini diterapkan prinsip benda terapung. Artinya, benda benda yang digunakan memiliki massa jenis relatif cukup kecil dari pada massa jenis air sungai. Hal ini bertujuan supaya ketika ketinggian air sungai meninggi maka benda juga akan ikut naik. Benda yang digunakan yaitu Sterofom (Gabus) dan Karet. Gabus merupakan suatu bahan yang ruangan di dalamnya banyak kandungan udara. Dengan banyaknya kandungan udara di dalam maka sering kali gabus digunakan sebagai pengapung atau pekampung. Gabus

memiliki massa jenis berkisar antara 220-260 kg/m3

(http://id.wikipedia.org/wiki/Gabus).Sedang karet merupakan polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan dari getah beberapa jenis tumbuhan tetapi dapat diproduksi secara sintetis.

D. Seven Segment DisplaySeven Segment display adalah merupakan alat yang merupakan gabungan dari 7 buah led, yang dikombinasikan sedemikian rupa agar dapat menampilkan angka.. Seven segment display pada dasarnya adalah LED (Light Emitting Diode), yaitu diode yang dapat mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan pada pin-nya. seven segment merupakan alat yang merupakan gabungan dari 7 buah led, yang dikombinasikan sedemikian rupa agar dapat menampilkan angka. Gambar di disamping ini memperlihatkan gambaran tentang 7-segment yang masing-masing segment diberi notasi mulai dari a, b, c, d, e, f, dan g.

Prinsip Kerja

Prinsip kerja seven segmen ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan meliputi 3 tahap, yaitu :

1. Tahap Persiapan Yang pertama dilakukan adalah menyusun desain alat atau biasa disebut prototipe alat.

Dengan memanfaatkan prinsip archimedes dan rangkaian listrik tertutup, dirangkailah sebuah alat pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital. Dalam merangkainya dibutuhkan bahan-bahan utama sebagai berikut : LDR, LED, seven segment, dioda, resistor, speaker, kabel, pipa paralon, aki (accumulator), gabus pelampung, tiang alumunium, dan triplek sebagai wadah rangkaian seven segment. Selain itu juga dibutuhkan alat bantu berupa: soldier, penyedot tenol, gergaji, gunting, tang, obeng, dan palu.

Prinsip benda terapung diterapkan pada gabus. Hal ini dikarenakan ketika gabus dimasukan dalam air maka akan terapung dan selalu mengikuti pertambahan ketinggian air. Untuk menghubungkan gabus bawah dengan gabus atas digunakan tiang alumunium. Gabus bagian atas terdapat lampu LED sebagai sumber cahaya. Sedangkan pada pipa paralon terdapat sensor cahaya berupa LDR berjumlah 15 buah dengan jarak masing-masing LDR ditetapkan sebesar 10 centimeter. Sebelum alat diujicobakan, dilakukan verifikasi skala laboratorium terlebih dahulu guna mengecek keakuratan pengukuran. Setelah verifikasi skala laboratorium diperoleh bahwa untuk jarak antar LDR sebesar 10 cm menampilkan angka pada seven segment sebesar 0,1 meter.

2. Tahap Uji Coba Uji coba pertama dilakukan di bak mandi. Yaitu dengan menambah dan mengurangi

volume air pada bak mandi. Diamati kenaikan gabus yang terpasang pada alumunium dan angka yang tertampil pada seven segment. Dari pengamatan diperoleh hasil kesesuaian antara ketinggian sebenarnya air pada bak dengan display angka yang tertampil pada seven segment. Hal ini menunjukkan bahwa alat berfungsi dengan baik.

Uji coba kedua berupa uji coba lapangan yang berlokasi di Embung Tambakboyo dengan sumber tegangan berupa accumulator. Alat diposisikan dengan keadaan tiang alumunium maksimal tertarik ke bawah, dan gabus pelampung tepat di permukaan air. Kemudian secara perlahan-lahan pada bagian atas pipa paralon diberi tekanan sedikit demi

sedikit ke arah bawah. Saat diberi tekanan, gabus tetap mengapung (berada di permukaan air), sedangkan posisi LDR yang terkena cahaya berubah karena perubahan posisi lampu LED akibat pipa paralon ditekan secara perlahan-lahan. Perubahan ini menyebabkan perubahan display angka yang tertampil pada seven segment. Perubahan tampilan seven segment yang sesuai dengan perubahan posisi lampu LED ini menunjukkan bahwa alat berfungsi dengan baik.

3. Tahap Finalisasi Setelah beberapa uji coba dan menunjukkan alat berfungsi dengan baik, dilakukan

pengambilan data di torrent penampung air dengan ketinggian awal sebesar 0,1 meter. Seiring bertambahnya air pada torrent penampung air, display yang tertampil pada seven segment bertambah tiap 0,1 meter. Pertambahan air dilakukan hingga mencapai 1,5 meter yaitu sampai batas ukur dari alat yang digunakan. Saat mencapai batas ukur ini alarm berbunyi. Dari 15 data yang diperoleh terdapat kesesuaian antara ketinggian sebenarnya air pada torrent dengan display yang tertampil pada seven segment. Hal ini menunjukkan keakuratan dari alat tersebut dan kelayakan untuk digunakan sebagai pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital.

BAB IVPELAKSANAAN PROGRAM

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

1. Uji Coba IWaktu : Senin,07 Oktober 2013Tempat Pelaksanaan : Bak kamar mandi kontrakann

2. Uji Coba II

Waktu: Selasa,08 Oktober 2013

Tempat Pelaksanaan : Waduk Sumber Macan3. Pengambilan Data

Waktu: Rabu, 09 Oktober 2013

Tempat Pelaksanaan: Torrent penampung air Waduk sumber macan

Tahapan Pelaksanaan/Jadwal Faktual Pelaksanaan

Waktu

No Kegiatan Maret April Mei Juni

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Pembuatanalat

2 Pengujian dankalibrasi alat

3 Pengambilandata danpemantauan

Instrumen Pelaksanaan

Instrumen Pelaksanaan berupa alat pengukur ketinggian air Danau buatan, bak mandi, Waduk Sumber Macan, dan torrent penampung air.Rancangan Biaya(terlampir)

Rancangan biaya : Rp 5.500.000,-

Realisasi biaya : Rp 5.500.000,-

BAB VHASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Penelitian ini menghasilkan sebuah alat pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital yang dipublikasikan dalam bentuk artikel ilmiah. Dengan melakukan dua kali uji coba, yaitu di bak mandi dan Waduk sumber macan, serta pengambilan data di torrent penampung air yang valid, keakuratan dari alat pengukur ketinggian air waduk sudah tidak diragukan lagi. Pengambilan data dilakukan di torrent penampung air. Dengan menyamakan keadaan pada torent air dengan keadaan pada Embung Tambakboyo. Ini dikarenakan setelah mengamati beberapa waktu, perubahan ketinggian air pada Waduk Sumber macan tidak signifikan. Berikut data tervalid dari pengukuran yang dilakukan :

LDR ke- Display angka yang Ketinggian sebenarnya airtertampil pada seven pada torrent (cm)

segment (meter)

1 0.1 10

2 0.2 20

3 0.3 30

4 0.4 40

5 0.5 50

6 0.6 60

7 0.7 70

8 0.8 80

9 0.9 90

10 1.0 100

11 1.1 110

12 1.2 120

13 1.3 130

14 1.4 140

15 1.5 150

Pembahasan

Penelitian bertujuan untuk mengetahui desain dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital; mengetahui cara kerja dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital; mengetahui unjuk kerja dari pendayagunaan sensor cahaya sebagai pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital.

Dalam mekanisme kerja alat ini menerapkan prinsip Hukum Archimedes yang menerapkan prinsip tekanan atau gaya ke atas yang disebabkan oleh fluida.

Prinsip hukum archimedes yang diterapkan adalah prinsip benda terapung. Artinya, benda-benda yang digunakan memiliki massa jenis relatif cukup kecil dari pada massa jenis air sungai. Hal ini bertujuan supaya ketika ketinggian air waduk meninggi maka benda juga akan

ikut naik. Benda yang digunakan yaitu Sterofom (Gabus) dan Karet. Gabus merupakan suatu bahan yang ruangan di dalamnya banyak kandungan udara. Dengan banyaknya kandungan udara di dalam maka sering kali gabus digunakan sebagai pengapung atau pekampung. Gabus memiliki massa jenis berkisar antara 220-260 kg/m3 ( http://id.wikipedia.org/wiki/Gabu s ). Sedang karet merupakan polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan dari getah beberapa jenis tumbuhan tetapi dapat diproduksi secara sintetis.

Prinsip benda terapung diterapkan pada gabus yang memiliki peran sebagai pelampung pada Alat. Hal ini dikarenakan ketika gabus dimasukkan dalam air maka akan terapung dan selalu mengikuti pertambahan ketinggian air. Untuk menghubungkan gabus bawah dengan gabus atas digunakan tiang alumunium. Gabus bagian atas terdapat lampu LED sebagai sumber cahaya. Sedangkan pada pipa paralon terdapat sensor cahaya berupa LDR berjumlah 15 buah dengan jarak masing-masing LDR ditetapkan sebesar 10 centimeter. Penetapan jarak sebesar 10 centimeter bermaksud untuk pengakuratan alat. Dengan jarak antar LDR sebesar 10 centimeter atau 0,1 meter maka pencacah seven segment akan mencacah tiap 0,1 meter. Seven segment yang digunakan berjumlah 2 buah, satu menunjukkan pencacah satuan, dan yang lain menunjukkan desimal satu angka di belakang koma. Pada rangkaian seven segment ini terdapat kalibrasi yang digunakan untuk menentukkan digit angka awal pencacahan. Ketika gabus pelampung dimasukkan tepat di permukaan air, maka gabus akan terapung dan mengikuti perubahan ketinggian air tersebut. Selanjutnya, perubahan ketinggian air tersebut akan tertampil pada display seven segment. Satuan dari alat pengukur ketinggian air waduk ini adalah meter. Walaupun tidak menutup kemungkinan dapat diberdayagukan untuk yang lain. Dengan catatan keadaannya pun harus disesuaikan dengan keadaan waduk, yaitu permukaan air tenang. Alat yang telah dibuat kemudian diverifikasi skala laboratorium sehingga keakuratannya jelas. Pada jarak LDR sebesar 10 centimeter, alat pendisplay menunjukan 0,1 meter. Alat ini dibuat dengan rentang ukur sebesar 1,5 meter karena perubahan kenaikkan air waduk dengan luas yang besar tidak melebihi 1,5 meter. Pengukur ketinggian air waduk ini selanjutnya diujikan dua kali. Yang pertama di bak mandi, dan yang kedua di Waduk sumber macan.

Pengambilan data dilakukan di torrent air dikarenakan debit air di Waduk sumber macan tidak meningkat secara signifikan. Meskipun demikian, keadaan di torrent pun telah disesuaikan seperti di Waduk sumber macan. Pengambilan data ini dilakukan berkali-kali hingga keakuratan data dapat dipercaya. Hal ini terlihat dari kesesuaian antara display angka yang tertampil pada seven segment dengan ketinggian sebenarnya air pada torrent. Lihat data hasil pengukuran. Dari hasil tersebut, alat dengan sistem multimeter digital ini layak untuk digunakan sebagai pengukur ketinggian air waduk oleh petugas.

BAB VIKESIMPULAN

Kesimpulan

1. Desain dari alat ini dibuat dengan menggunakan sistem rangkaian tertutup.2. Cara kerja pada alat pengukur ketinggian air waduk ini memanfaatkan prinsip benda

terapung yang diterapkan pada gabus pelampung pada alat. Ketika gabus ditempatkan pada permukaan air maka lampu LED pada tiang alumunium akan naik-turun mengikuti perubahan ketinggian air tersebut. Lampu LED akan mengenai LDR dan mengalirkan arus listrik ke rangkaian seven segment sehingga menyalakan seven segment. Display yang tertampil pada seven segment ini menunjukkan ketinggian air yang terukur.

3. Unjuk kerja dari alat pengukur ketinggian air Danau buatan bisa digunakan pada danau dengan kondisi air yang tenang.

4. Alat pengukur ketinggian air waduk dengan sistem multimeter digital ini memiliki rentang pengukuran 1,5 meter dari yang terendah ke yang tertinggi. Dengan setiap pertambahannya sebesar 0,1 meter.

BAB VIIDAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/ wiki/Danau buatan http://www.doc-electric.com/LDR.jpg.

http://zainal777.blogspot.com/2010/12/seven-segment-display.html . http://dedika.blogspot.com/2013/09/ldr-pengukur-air-danau.html Catatan OP-amp

LAMPIRAN

Rancangan biaya

Keperluan No Uraian Jumlah Harga/satuan TotalPembelian Bahan

a. Bahan Habis Pakai

1 LDR Bulat10

Rp. 5.000 Rp. 50.000buah

2 Kabel 1 X 7 6 buah Rp. 1.000 Rp. 6.0003 Japit Buaya 2 buah Rp. 1.500 Rp. 3.000

4LED 10 m/m 10

Rp.3.000 Rp. 30.000Putih buah

5Casing LED

1 buah Rp. 5.000 Rp. 5.00010 m/m

6 NPN 1 buah Rp. 1.000 Rp. 1.0007 DOP 3’’ 2 buah Rp 7.500 Rp 15.0008 Pipa 3’’ 1 buah Rp.120.000 Rp. 120.0009 PCB 147 1 buah Rp 10.000 Rp 10.00010 Spiker 2’’ 1 buah Rp. 20.000 Rp. 20.000

Elco 22011 mikro farad 1 buah Rp. 3.000 Rp. 3.000

110 V

12VR 100 k

1 buah Rp. 3.000 Rp. 3.000coklat

13 C. Keramik 1 buah Rp. 2.000 Rp. 2.000

14 Resistor20

Rp. 1.000 Rp. 20.000buah

15 LDR50

Rp. 3.000 Rp. 150.000buah

16 9014 2 buah Rp. 1.500 Rp. 3.00017 9012 1 buah Rp. 1.000 Rp. 1.00018 LDR EU03 1 buah Rp. 5.000 Rp. 5.000

197 segmen

6 buah Rp. 60.000 Rp. 360.0004123 2,5

20 Kabel 1 X 14 4 m Rp. 1.500 Rp. 6.000

21Jek Banana

2 buah Rp. 4.000 Rp. 8.000m/h

22 Steker Best15

Rp. 1.000 Rp. 15.000buah

23Casing LED 5

5 buah Rp. 4.000 Rp. 20.000m/m Besi

24 7 segmen C. 1 buah Rp. 5.000 Rp. 5.000

Anoda

25Dioda 5392 (2 10

Rp. 2.000 Rp. 20.000A) buah

26PCB Lubang

1 buah Rp. 5.000 Rp. 5.000TR

27 Kabel Hp 1 m Rp. 5.000 Rp. 5.000

28Photo Dioda 5

1 buah Rp. 5.000 Rp. 5.000m/m Putih

29Dioda 4002 (1 50

Rp. 1.000 Rp. 50.000A) buah

30Kabel 1 X

2 m Rp. 5.000 Rp. 10.0000,75 Federal

31 7 Segmen 3’’ 4 buah Rp. 50.000 Rp. 200.000

32 LDR Kecil15

Rp. 2.000 Rp. 30.000buah

33 Dioda 402220

Rp. 1.000 Rp. 20.000buah

34 PCB Titik 2 buah Rp. 4.000 Rp. 8.00035 Tenol 3 buah Rp. 2.000 Rp. 6.000

36Triplek (3 X

1 buah Rp. 45.000 Rp. 45.0001,5 )

37Cat warna

2 buah Rp. 35.000 Rp. 70.000emas

38 Buat Tulisan 5 buah Rp. 10.000 Rp. 50.00039 Kabel LAN 20 m Rp. 5.000 Rp. 100.000

40Alumunium 4

2 buah Rp. 100.000 Rp. 200.000m

41 Cetak Pamflet30

Rp. 5.000 Rp. 150.000buah

42 Foto Copy110

Rp. 100 Rp. 11.000lembar

43 Cetak Banner 1 buah Rp. 200.000 Rp. 200.00044 Log Book 1 buah Rp. 20.000 Rp. 20.00045 Map 5 buah Rp. 2.000 Rp. 10.00046 Multimeter 1 buah Rp. 100.000 Rp. 100.00047 Karet 1 buah Rp. 35.000 Rp. 35.000

Jumlah Rp 2.295.000

Peralatan Penunjang PKM1 Bor Besi 1 buah Rp. 150.000 Rp. 150.0002 Obeng 2 buah Rp. 15.000 Rp. 30.0003 Solder 4 buah Rp. 40.000 Rp. 160.0004 Palu 1 buah Rp. 50.000 Rp. 50.000

5Penyedot

1 buah Rp. 75.000 Rp. 75.000tenol

6 Gunting 3 buah Rp. 5.000 Rp. 15.0007 Adaptor 1 buah Rp. 130.000 Rp. 130.0008 Tang 3 buah Rp. 25.000 Rp. 75.0009 Accu kering 2 buah Rp. 250.000 Rp. 500.000

10 Gergaji Besi 1 buah Rp. 60.000 Rp. 60.000Jumlah Rp.1.245.000

PerjalananTransportasi

1 pembelian alat Rp. 300.000 Rp. 300.000dan bahan

2 Survei Lokasi Rp. 450.000 Rp. 450.000

Jumlah Rp 750.000

Operasional

1Pembuatan 6

Rp. 60.000 Rp. 360.000Proposal buah

2Penyediaan

Rp. 200.000 Rp. 200.000alat bantu

3 Perakitan Rp. 200.000 Rp. 200.000

4Rental

Rp. 200.000 Rp. 200.000komputer

5 Internet1

Rp. 150.000 Rp. 150.000bulan

Pembuatan5

6 Laporan Rp 10.000 Rp. 50.000buah

kemajuan 1Pembuatan

57 Laporan Rp. 10.000 Rp. 50.000

buahkemajuan 2

Jumlah Rp. 1.210.000JUMLAH TOTAL BIAYA Rp 5.500.000