Seminar Tugas Akhir Juni 20

Seminar Tugas Akhir
Juni 2016
COLONY COUNTER MULTIPEN
(Inggit Rostavia1 , Hj. Her Gumiwang Ariswati2, Priyambada C Nugraha3)
ABSTRAK
Koloni bakteri adalah sekumpulan dari bakteri-bakteri yang sejenis yang mengelompok
menjadi satu dan membentuk suatu koloni-koloni. Untuk mengetahui pertumbuhan suatu
bakteri dapat dilakukan dengan menghitung jumlah koloni bakteri. Mengingat jumlah koloni
bisa mencapai lebih dari 300 koloni, maka diperlukan alat bantu yang biasa disebut Colony
Counter untuk mempermudah penghitungan jumlah koloni bakteri. Colony Counter pada
umumnya masih bersifat manual, hanya mengandalkan daya ingat petugas laboratorium.
Proses yang masih manual seperti ini akan berdampak pada lambatnya proses penghitungan
dan rendahnya kualitas hasil yang didapat. Kondisi proses perhitungan seperti tersebut perlu
disempurnakan mengingat beban petugas laboratorium semakin meningkat.
Rancangan penelitian menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitian
One Group Post Test Design. Pengukuran dilakukan dengan penglihatan dan ketelitian 5
pengamat yang berbeda menggunakan modul Colony Counter Multipen.
Error yang didapat dari hasil perhitungan kalibrasi faktor pengenceran 101 sebesar
1,8 %, faktor pengenceran 102 sebesar 0,6 %, faktor pengenceran 103 sebesar 0,4 %, faktor
pengenceran 104 sebesar 8,4 %, faktor pengenceran 105 sebesar 1,5 %, sehingga rata-ratanya
2,54 %, maka alat ini dikatakan laik pakai karena error dibawah 5%.
Kata Kunci: Koloni Bakteri, Colony Counter
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Koloni bakteri adalah sekumpulan
dari bakteri-bakteri yang sejenis yang
mengelompok menjadi satu dan membentuk
suatu koloni-koloni. Untuk mengetahui
pertumbuhan suatu bakteri dapat dilakukan
dengan menghitung jumlah koloni bakteri.
Penghitungan suatu koloni dapat dilakukan
dengan metode pour plate (hitung cawan).
Mengingat jumlah koloni bisa mencapai
lebih dari 300 koloni, maka diperlukan alat
bantu yang biasa disebut Colony Counter
untuk mempermudah penghitungan jumlah
koloni bakteri. Cara kerja colony counter
ini adalah dengan memanfaatkan lup untuk
memperbesar koloni atau dengan menandai
beberapa koloni yang terdapat pada cawan
petri menggunakan bulpoint yang terdapat
pada colony counter.
Colony Counter pada umumnya
masih
bersifat
manual,
hanya
mengandalkan
daya
ingat
petugas
laboratorium. Proses yang masih manual
seperti ini akan berdampak pada lambatnya
proses penghitungan dan rendahnya kualitas
hasil yang didapat. Kondisi proses
perhitungan
seperti
tersebut
perlu
disempurnakan mengingat beban petugas
laboratorium semakin meningkat.
Sebelumnya alat Colony Counter ini
sudah pernah dibuat oleh Heri Prasetyo
Purnomo (2006) dimana cara kerja alat
Colony Counter ini dengan menggunakan
pen electric yang langsung terhubung ke
rangkain counter sehingga dalam setiap
penandaan bakteri langsung menghitung
jumlah koloni bakteri. Namun desain pen
electricyang digunakan masih kurang
sempurna karena pen electric tersebut harus
diposisikan tegak pada saat menandai
koloni bakteri untuk memberikan inputan
pada IC Mikrokontroler. Berikutnya
Mohammad Zaenuri Sugiasmoro (2014)
pernah membuat alat Inkubator Bakteri
Dilengkapi Colony Counter namun desain
pen electric juga masih belum sempurna
karena jika spidol habis tidak bisa diisi
ulang.
Seminar Tugas Akhir
Berdasarkan (identifikasi masalah
diatas penulis bermaksud membuat alat
“ COLONY COUNTER MULTIPEN
“ dengan tidak menggunakan Pen Electric
melainkan bisa menggunakan semua jenis
Pen dengan ukuran tertentu. Penulis juga
menambahkan
pada
display
hasil
perhitungan jumlah bakteri per ml atau per
gram.
Batasan Masalah
Agar dalam pembahasan alat ini
tidak terjadi pelebaran masalah dalam
penyajiannya, maka penulis membatasi
pokok-pokok batasan yang akan dibahas
yaitu:
1. Jumlah penghitungan maksimal 9999.
2. Koloni bakteri yang dihitung tampak
mata.
3. Menggunakan 4 buah limit switch.
4. Menggunakan pen dengan ukuran 0,2 –
0,8.
5. Menggunakan faktor pengenceran 101 105.
Juni 2016
Manfaat
Manfaat Teoritis
Menambah pengetahuan tentang alat
elektromedik khususnya pada bidang
peralatan laboratorium.
Manfaat Praktis
1. Memudahkan pengguna jika Pen hilang
atau rusak bisa memanfaatkan semua
jenis pen dengan ukuran tertentu, sebab
Pen disini hanya berfungsi sebagai
penanda bahwa koloni bakteri tersebut
sudah dihitung.
2. Memudahkan pengguna agar tidak
melakukan perhitungan jumlah bakteri
per ml atau per gram secara manual.
METODOLOGI
Diagram Blok Sistem
Rumusan Masalah
Dapatkah dibuat alat “ COLONY
COUNTER
MULTIPEN”
dengan
memanfaatkan semua jenis Pen dengan
ukuran
tertentu
untuk
melakukan
perhitungan koloni bakteri dan dapat
menampilkan hasil perhitungan jumlah
bakteri/mL?
Tujuan Penelitian
Tujuan Umum
Dibuatnya
alat
“
COLONY
COUNTER
MULTIPEN
”
dengan
memanfaatkan semua jenis pen dengan
ukuran tertentu dan dapat menampilkan
hasil perhitungan jumlah bakteri/mL.
Tujuan Khusus
1. Membuat desain tempat cawan petri
berikut 4 buah limit switch.
2. Membuat rangkaian ATMega8 berikut
programnya.
3. Memasang Lup yang fleksibel.
4. Membuat driver buzzer.
Gambar.1 Diagram Blok
Dengan
blok
diagram
di
atas
dapat
diketahui cara kerja alat sebagai berikut:
Tekan tombol ON/OFF pada posisi
ON untuk mengaktifkan catu daya yang
terhubung ke seluruh rangkaian. Lampu
berfungsi untuk penerangan sehingga letak
koloni bakteri dapat diketahui. Lup/kaca
pembesar yang berfungsi sebagai pembesar
yang diharapkan dapat membantu pengamat
untuk melihat koloni bakteri. Pen di alat ini
Seminar Tugas Akhir
berfungsi untuk menandai koloni bakteri
pada cawan petri dengan tujuan agar koloni
yang sudah dihitung tidak dihitung lagi.
Cawan sebagai tempat sampel yang akan
dihitung. 4 buah Limit Switch berfungsi
sebagai input Ic Mikrokontroler untuk
menghitung
berapakali
melakukan
penandaan yang hasilnya akan ditampilkan
pada Display LCD. Tombol Mode
berfungsi
sebagai
pemilihan
faktor
pengenceran. Tombol Enter berfungsi
sebagai pemilihan. Buzzer berfungsi
sebagai penanda bahwa telah terjadi
perhitungan.
Diagram Alir Proses/Program
Juni 2016
proses counter up atau pencacahan yang
ditampilakan ke LCD. Setiap kali mencacah
buzzer berbunyi sebagai penanda bahwa
ada proses pencacahan. Kemudian tekan
tombol Enter, jika jumlah koloni pada
cawan ≤30 atau ≥300, maka akan kembali
ke pencacahan koloni bakteri untuk mulai
perhitungan sampel yang berikutnya. Jika
jumlah koloni pada cawan ≥30 atau ≤300
maka lanjut ke pemilihan faktor
pengenceran. Tombol faktor pengenceran
berfungsi sebagai pemilihan pengenceran
yang digunakan pada sampel. Terdapat
pemilihan 101-105 faktor pengenceran dan
ditampilkan pada LCD. Lalu tombol Enter
ditekan, maka program akan kembali ke
proses
pencacahan
untuk
sampel
selanjutnya jika data belum mencapai 5
sampel. Jika sudah mengulang sampai 5
sampel, maka akan menuju ke proses
berikutnya. Selanjutnya tekan enter untuk
menampilkan hasil dari jumlah perhitungan
dan akan ditampilkan pada LCD. Tombol
Reset ditekan untuk kembali ke program
utama.
Diagram Mekanis Sistem
Gambar. 2 Diagram Alir Program
Saat pertama kali tombol ON/OFF
ditekan, maka terjadi proses inisialisasi
LCD dan lampu menyala untuk penerangan.
Jika pengamat melihat bakteri maka
lakukan perhitungan dengan menandai
koloni bakteri menggunakan pen yang akan
menekan limit switch, sehingga terjadi
Gambar.3 Diagram Mekanik Sistem
Seminar Tugas Akhir
Juni 2016
Tabel.5 Data hasil perhitungan koloni bakteri
HASIL
PENGUKURAN
DAN
ANALISIS
Hasil Perhitungan Koloni Bakteri dan
Perhitungan Nilai Error
Tabel.1 Data hasil perhitungan koloni bakteri
Tabel.2 Data hasil perhitungan koloni bakteri
Tabel. 3 Data hasil perhitungan koloni bakteri
Tabel.4 Data hasil perhitungan koloni bakteri
Dari hasil perhitungan jumlah koloni
bakteri E.coli dengan 5 pengamat diatas
hasil perhitungannya berbeda-beda, hal ini
disebabkan oleh penglihatan, ketelitian dan
kondisi dari setiap orang yang berbeda,
kondisi sampel dan juga suhu lingkungan
dari bakteri. Penglihatan pengamat yang
menentukan keakurasian dari perhitungan
jumlah koloni bakteri tersebut. Dapat
terlihat dari hasil data perhitungan diatas
dengan data yang berbeda meskipun dengan
sampel dan jumlah faktor pengenceran yang
sama. Suhu lingkungan juga menjadi faktor
utama dalam menentukan keakurasian dari
perhitungan jumlah bakteri, karena bakteri
dapat berkembangbiak dalam suhu tertentu.
Nilai error dari 5 tabel pengamat diatas
paling tinggi yaitu 12,9%. Sedangkan hasil
dari jumlah bakteri/mL= ∑koloni bakteri
setiap cawan X faktor pengenceran.
Hasil Perhitungan/ Analisis Data
Perhitungan koloni bakteri pada
cawan petri dengan faktor pengenceran 101105 dilakukan sebanyak lima kali kepada 5
pengamat berbeda. Kemudian hasil
perhitungan tersebut dibandingkan dengan
alat standart dan dicari nilai rata-rata
beserta nilai error dengan rumus sebagai
berikut:
1. Rata-rata
Rata – Rata ( X )
=
Dimana :
X
∑Xi
n
= rata – rata
= Jumlah nilai data
= Banyak data
( 1,2,3,…,n )
Xi
n
Seminar Tugas Akhir
Juni 2016
2. Error
 DataSettin g  Re rata 

 x100%
Datasettin g


Tabel.6 Data Perhitungan
Dari tabel data di atas dapat
diketahui perbandingan dari rata-rata
perhitungan pembacaan modul Colony
Counter Multipen dan Colony Counter di
Lab. Terpadu dengan rata-rata nilai error
sebesar 2,54%.
PEMBAHASAN
+5v
+5v
J5
R1
1K
J4
1
2
1
2
VCC
SW1
C3
100nf
RESET
5
4
3
2
1
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
CON6
8
7
6
5
4
3
2
1
14
15
16
17
18
19
9
10
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PD7
2
3
4
5
6
11
12
13
+5v
R5
PD3
PD4
PD5
PD6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10K
+5v
LCD
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
Y1
110592 Hz
23
24
25
26
27
28
PC0 (ADC0)
PC1 (ADC1)
PC2 (ADC2)
PC3 (ADC3)
PC4 (SDA/ADC4)
PC5 (SCL/ADC5)
VCC
GND
AVCC
AREF
AGND
7
8
+5v
20
21
22
+5v
ATMEGA8
J5
Counter
R2
20K
1
PB0
PB2
1
PB1
1
PB0 (ICP)
(RxD) PD0
PB1 (OC1A)
(TxD) PD1
PB2 (SS/OC1B) (INT0) PD2
PB3 (OC2/MOSI) (INT1) PD3
PB4 (MISO)
(XCK/T0) PD4
PB5 (SCK)
(T1) PD5
PB6 (XT1/TOSC1) (AIN0) PD6
PB7 (XT2/TOSC2) (AIN1) PD7
PORTB
22pf
J3
Enter
PD0
PD1
PD2
PC6 (RESET)
J3
C1
22pf
C2
10K
U6
1
J8
J2
Mode
J6
R4
PROGRAMER
6
5
4
3
2
1
VCC
J1
LS1
1
SW1
Mode
SW2
Enter
pembesar), tekan cawan petri menggunakan
pen/spidol, tempat cawan petri yang sudah
didesain dengan 4 limit switch yang
terhubung dengan rangkaian minimum
sistem (4 limit switch terhubung pada
PORTB.0). 4 limit switch disusun secara
pararel dan memberikan logika 0/1 pada
rangkaian minimum sistem. Saat memberi
logika 1, maka buzzer berbunyi untuk
mengetahui apakah koloni bakteri sudah
terhitung. Selanjutnya tekan tombol Enter,
jika hasil dari perhitung jumlah koloni
bakteri ≥30 atau ≤300 maka lanjut ke
pemilihan factor pengenceran, jika tidak
maka akan melakukan perhitungan untuk
sampel ke-2. Kemudian pilih faktor
pengenceran sesuai dengan sampel bakteri
yang digunakan (tombol pemilihan faktor
pengenceran terhubung pada PORTB.1),
maka PINB.1 mendapat logika 0 sehingga
counter_up pada LCD yang berisi 5
pemilihan yaitu 101-105. Tekan tombol
enter setelah memilih faktor pengenceran
(tombol enter terhubung pada PORTB.2),
maka PINB.2 mendapat logika 0 dan hasil
dari pengkali akan tampil LCD, hasil =
faktor pengenceran X jumlah koloni bakteri.
Dari Tabel.6 Data Perhitungan nilai
error yang didapat dari rata-rata setiap
pengamat masih terlalu tinggi, karena
modul penulis menggunakan sensor
penglihatan dari pengamat.
SW4
SW5
SW6
SW7
PB1
PB2
PB3
PB4
J1
R3
1
2
Q1
+5v
BUZZER
NPN BCE
PC1
RESISTOR
Gambar.4 Rangkaian Keseluruhan
Cara kerja modul Colony Counter
Multipen ini, yaitu ketika power on/off
dalam posisi on maka seluruh rangkaian
akan mendapatkan tegangan dari power
supply 5Vdc. Hitung jumlah koloni bakteri
yang
terdapat
pada
cawan
petri
menggunakan alat bantu lup (kaca
PENUTUP
Kesimpulan
Secara menyeluruh penelitian ini
dapat menyimpulkan bahwa:
1. Menggunakan rangkaian mikrokontroler
ATMega8 sebagai mengatur jalannya
sistem, counter, dan driver buzzer.
2. Menggunakan
limit
switch
yang
diletakkan dibawah cawan petri design
tertentu untuk menghitung koloni yang
terbentuk. Menggunakan logikan 0 untuk
mengirim ke mikrokontroler.
3. Perhitungan koloni bakteri dilakukan
terhadap 5 pengamat yang berbeda.
Seminar Tugas Akhir
4. Terdapat perbedaan jumlah koloni
bakteri tiap perhitungan, hal ini
dikarenakan penglihatan dari setiap
orang yang berbeda.
5. Tingkat kesalahan masih tinggi karena
hasil rata-rata errornya 2,54%.
Secara umum dapat disimpulkan
bahwa modul tugas akhir Colony Counter
Multipen ini dapat berfungsi dengan baik
Juni 2016
[5]
Saran
Pengembangan penelitian ini dapat
dilakukan pada:
1. Design ulang letak display, sehingga
memudahkan petugas laboratorium
untuk mengetahui hasilnya.
2. Menggunakan
scanner
untuk
menghitung jumlah koloni bakteri pada
cawan
petri,
sehingga
tidak
menggunakan sensor penglihatan dari
pengamat.
[6]
[7]
[8]
DAFTAR PUSTAKA
[1] Akademi Analis Kesehatan, 2013,
Makalah
Bakteriologi
Perhitungan Jumlah Mikroba,
http://desidicik.blogspot.co.id/201
3/04/makalah-bakteriologiperhitungan-jumlah.html. (diakses
29 Oktober 2015).
[2] Maulid Supriyno, 2013, Prinsip Kerja
Limit
Switch,
http://www.informasicuy.com/201
3/07/prinsip-kerja-limitswitch.html. (diakses 30 Oktober
2015).
[3] Novel Sinta Saskia, Asri Peni, Ratu
Safitri,
2010,
Praktikum
Mikrobiologi Dasar, Trans Info
Media, Jakarta. (diakses 12 Juni
2016).
[4] Schlegel, H.G, 1994, Mikrobiologi
Umum. Edisi Bahasa Indonesia,
Yogyakarta:
Gadjah
Mada
[9]
University
Press,
http://zonabiokita.blogspot.com/20
13/05/macam-macam-bentukbakteri.html#ixzz3mxYGvZBb.
(diakses 29 Oktober 2015).
Seputar Pendidikan 003, 2014, LUP
(Kaca
Pembesar),
http://seputarpendidikan003.blogsp
ot.co.id/2014/12/lup-kacapembesar.html.
(diakses 29
Oktober 2015).
Sridianti, 2014, Ciri-ciri Bakteri
Umum,
http://www.sridianti.com/ciriciri-bakteri-umum.html. (diakses
20 Juli 2016).
Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler
AVR ATmega8/ 16/ 32/ 8535
dan Pemrogramannya dengan
Bahasa C pada WinAVR,
Informatika, Bandung.
Ayuri, Melia, --------------, Pengertian
Bakteri,
http://digilib.unimus.ac.id/files/di
sk1/106/jtptunimus-gdlmeliaayuri-5261-3-bab2.pdf.
(diakses 16 Mei 2016).
----------------------------------------, 2014,
Perkembangbiakan
Bakteri
dan
Pembentukan
Koloni
Bakteri,
Belajar
Biologi,
http://www.belajarbiologi.com/2
014/05/perkembangbiakanbakteri-dan-pembentukankoloni.html. (diakses 20 Juli
2016).
BIODATA PENULIS
Nama
: Inggit Rostavia
NIM
: P27838013027
TTL
: Mojokerto, 25 Oktober
1994
Alamat
: Panggerman Gg 1/46,
Mojokerto