i OTOMATISASI PENGENDALIAN PENCAHAYAAN UNTUK

OTOMATISASI PENGENDALIAN PENCAHAYAAN UNTUK TANAMAN
SELADA (Lactuca sativa L.) DENGAN SISTEM TANAM HIDROPONIK DI
DALAM GREENHOUSE
SKRIPSI
Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Yogyakarta
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana S-1 Sains
Oleh
Dyah Fajar Komala
NIM. 12306141030
PROGRAM STUDI FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2017
i
ii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertandatangan di bawah ini:
Nama
:
Dyah Fajar Komala
NIM
:
12306141030
Jurusan
:
Pendidikan Fisika
Program Studi
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Judul Skripsi
:
Otomatisasi
Pengendalian
Pencahayaan
untuk
Tanaman Selada (Lactuca sativa L.) dengan Sistem
Tanam Hidroponik di dalam Greenhouse.
Menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan
sepanjang pengetahuan saya tidak berisi materi yang dipublikasikan atau
ditulis orang lain sebagai persyaratan menyelesaikan studi di perguruan
tinggi lain kecuali pada bagian-bagian tertentu yang saya ambil sebagai
acuan atau kutipan dengan mengikuti tata penulisan karya ilmiah yang
telah lazim. Apabila terbukti pernyataan ini tidak benar, sepenuhnya
menjadi tanggung jawab saya.
Yogyakarta, 24 Maret 2017
Yang menyatakan,
Dyah Fajar Komala
NIM. 12306141030
iii
iv
MOTTO
“Sesungguhnya Allah melaksanakan urusan yang (dikehendaki)Nya.
Sesungguhnya Allah telah mengadakan ketentuan bagi tiap-tiap sesuatu”.
(QS. At-Tholaq : 3).
“Hasbunallah wani’mal wakiil, ni’mal maula wa ni’man nashir”
“Cukuplah Allah menjadi Penolong kami dan Allah adalah sebaik-baik
pelindung”.
“Seorang mukmin yang kuat lebih baik dan lebih dicintai oleh Allah
daripada seorang mukmin yang lemah, dan semuanya ada kebaikan.
Semangatlah untuk meraih apa yang bermanfaat bagimu dan mintalah
pertolongan Allah dan jangan lemah”.
(Sabda Rasulullah)
“Hidup di dunia hanya sebentar, manfaatkan waktu untuk beribadah dan
buatlah kebahagiaan disetiap waktu”.
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Karya ini dipersembahkan kepada:
 Ayah Bapak dan Bunda Ibu tercinta yang selalu memberi semangat, motivasi dan kasih
sayangnya selama ini dan menjadi donatur terbesar dalam kehidupan saya (Rochmadi dan
Sukiyani) 
 Kakak dan adik-adik tersayang (Sheranisa Mustika, Tamara Fitria Nanda, Hazim Rafi
Rachmadani dan Dzakiyah Nuranisa).
 Keluarga besar Ahmad Dahlan dan Mentowiryo serta keluarga Om Mansur dan Bude Asih
yang selalu memberi bantuan dan dukungannya.
 Teman-teman seperjuangan selama kuliah yang selalu memberi bantuan dan motivasinya
(Udin, Sri, Husnul, Hilma).
 Teman-teman 7 Pendekar dari awal kuliah hingga akhir kuliah *love* (Edar, Indri, Viky,
Nila, Mela).
 Teman-teman Fisika-B 2012 UNY (Yoradab) yang selalu memberi bantuan, motivasi dan
semangat.
 Teman-teman KKN 1066 (Shanty, Fendi, Danang, Candra, Nanda, Btara, Ayu, Ipeh, Jefri).
 Teman-teman SMA terbaik (Ayu, Lita, Inayah, Welvi, Ria, Erny, Syifa).
 Teman-teman Rampoe UGM (Tim Diplomasi Taiwan, Adik Asih Laraswati, dan semua
anggota).
 Teman-teman Happy Bee (Om Singgih, Om Alex, Mba Rori, Asih, Petrik, Niko, Mba Ery,
Haby dll).
 Teman-teman Kost Perkutut.
vi
OTOMATISASI PENGENDALIAN PENCAHAYAAN UNTUK TANAMAN
SELADA (Lactuca sativa L.) DENGAN SISTEM TANAM HIDROPONIK DI
DALAM GREENHOUSE
Oleh
Dyah Fajar Komala
12306141030
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat sebuah alat kontrol
intensitas cahaya otomatis untuk tanaman selada dengan sistem tanam hidroponik
di dalam greenhouse berukuran (61 x 50 x 52) cm3 sesuai dengan nilai set point,
yaitu pada nilai 25 lx, menganalisis sistem kontrol dari fungsi transfer yang
diperoleh, dan mengetahui pengaruh kontrol intensitas cahaya terhadap
pertumbuhan tanaman selada di dalam greenhouse.
Sensor fotodioda dalam penelitian ini digunakan untuk mendeteksi
intensitas cahaya. Rangkaian yang digunakan adalah Transimpedance Amplifier
(TIA) yang dapat menguatkan arus yang dihasilkan fotodioda ketika menerima
cahaya dan mengubahnya menjadi keluaran tegangan yang kemudian
dibandingkan dengan nilai set point oleh mikrokontroler Arduino. Pengontrolan
dilakukan secara closed-loop menggunakan saklar transistor dan relay untuk
mengatur lampu LED dalam keadaan on atau off. LED digunakan sebagai
supplemental lighting karena LED lebih aman, mudah dioperasikan, murah dan
lebih hemat energi.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa sistem kontrol yang telah
dibuat mampu bekerja sesuai dengan set point yang ditentukan, yaitu pada
tegangan 2 V atau setara dengan intensitas sebesar 25 lx. Tanaman selada yang
dikontrol mengalami pertumbuhan lebih baik daripada yang tidak dikontrol, yaitu
selada memiliki daun sebanyak 7-11 helai dengan ukuran rata-rata 5 cm dan
berwarna hijau-kekuningan.
Kata Kunci: Sistem kontrol, intensitas cahaya, fotodioda, LED, tanaman selada.
vii
LIGHTING CONTROL AUTOMATIZATION FOR LETTUCE
(Lactuca sative L.) WITH HYDROPONIC SYSTEM IN GREENHOUSE
By:
Dyah Fajar Komala
12306141030
ABSTRACK
This research aimed to design and make an automatic control device of
light intensity for lettuce with hydroponic system in greenhouse with size (61 x 50
x 52) cm3 based on its set point, that was 25 lx, to analyze control system from
transfer function, and to determine the influence of light intensity control to
growth lettuce in greenhouse.
In this research, photodiode was used as a sensor to detect light intensity.
The circuit used was Transimpedance Amplifier (TIA) that amplified photodiode
current when it received light and converted it into voltage; then the voltage was
compared to the set point by Arduino microcontroller. The controlling process
worked with closed-loop using transistor switch and relay to turn LED on or turn
LED off. LEDs were used as supplemental lighting because LEDs are more
secure, easy to operate, cheaper and more efficient.
The result of this research showed that the control system that had been
created was able to work in accordance to a specified set point, which was at a
voltage of 2 V or equivalent to an intensity of 25 lx. Lettuces that were controlled
grew better than the ones that were not; each lettuce has about 7-11 leaves with
average size of 5 cm and green-yellowish leaves.
Keywords: control system, light intensity, photodiode, LED, lettuce.
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa
melimpahkan nikmat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir Skripsi (TAS) yang berjudul ”OTOMATISASI PENGENDALIAN
PENCAHAYAAN UNTUK TANAMAN SELADA (Lactuca sativa L.)
DENGAN SISTEM TANAM HIDROPONIK DI DALAM GREENHOUSE”.
Penyusunan skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan
studi untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada program studi Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta.
Penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak dapat berjalan dengan baik tanpa
adanya dukungan dan dorongan semangat dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Hartono, selaku Dekan FMIPA UNY yang telah memberikan
izin atas penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Yusman Wiyatmo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Fisika
FMIPA UNY yang telah memberikan izin penelitian ini.
3. Bapak Nur Kadarisman, M.Si., selaku Koordinator Program Studi Fisika
yang telah memberikan izin penelitian ini.
4. Bapak Sumarna, M.Si., M.Eng., selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
ix
5. Bapak
Sugiyanto
selaku
laboran
Laboratorium
Elektronika
dan
Instrumentasi FMIPA UNY yang telah bekerja sama selama penulis
melakukan penelitian ini.
6. Dosen-dosen Jurusan Pendidikan Fisika FMPA UNY yang telah
memberikan banyak ilmu pengetahuan kepada penulis.
7. Teman-teman Fisika B 2012 yang telah berbagi banyak pengalaman dan
memberikan motivasi.
8. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat penulis
sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi
ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun untuk perbaikan penelitian selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat
memberikan manfaat bagi setiap pembaca.
Yogyakarta, 24 Maret 2017
Penulis,
Dyah Fajar Komala
NIM. 12306141030
x
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ............................................................................................................
i
PERSETUJUAN ..............................................................................................
ii
SURAT PERNYATAAN.................................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................
iv
MOTTO ..........................................................................................................
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................
vi
ABSTRAK ......................................................................................................
vii
ABSTRACK ...................................................................................................
viii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
ix
DAFTAR ISI ...................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xv
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xix
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xx
BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
A. Latar Belakang ....................................................................................
1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................
5
C. Batasan Masalah ..................................................................................
6
D. Rumusan Masalah ...............................................................................
6
E. Tujuan Penelitian .................................................................................
7
F. Manfaat Penelitian ...............................................................................
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................
9
A. Tanaman Selada (Lactuca sativa L.) ...................................................
9
B. Hidroponik ..........................................................................................
10
C. Greenhouse ..........................................................................................
xi
11
D. Cahaya .................................................................................................
13
1. Cahaya Matahari .............................................................................
13
a. Karakteristik Pencahayaan ........................................................
14
2. Satuan Untuk Cahaya .....................................................................
17
E. Sistem Kontrol .....................................................................................
18
1. Fungsi Transfer ...............................................................................
18
2. Diagram Blok .................................................................................
19
3. Kontrol Otomatis ............................................................................
21
4. Transformasi Laplace .....................................................................
22
5. Rangkaian Sensor ...........................................................................
25
a. Sensor Fotodioda .......................................................................
25
b. Rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA) ............................
28
6. Mikrokontroler Arduino ..................................................................
31
a. Pengertian Arduino ....................................................................
31
b. SD Card .....................................................................................
33
7. Transistor ........................................................................................
33
8. Relay ................................................................................................
34
9. Light Emitting Diode (LED) ...........................................................
37
10. Driver LED ...................................................................................
39
11. Sistem Pengukuran (Kalibrasi) ......................................................
40
BAB III METODE PENELITIAN...................................................................
42
A. Waktu dan Tempat Penelitian ..............................................................
42
C. Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................
43
D. Program Analisis ..................................................................................
44
xii
E. Teknik Pengambilan Data ....................................................................
44
1. Tahap Rancang Bangun Alat ...........................................................
44
a. Perancangan Disain Alat dan Greenhouse..................................
44
b. Perancangan Rangkaian Sistem Kontrol Intensitas Cahaya .......
47
2. Tahap Pengujian Alat ......................................................................
50
a. Pengujian Sensor Fotodioda .......................................................
51
b. Pengujian Rangkaian Sistem Kontrol .........................................
51
F. Teknik Analisis Data ............................................................................
52
G. Diagram Alir Tahapan Penelitian .........................................................
53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................
54
A. Karakteristik Fotodioda ........................................................................
54
B. Analisis Rancang Bangun Alat ............................................................
56
1. Blok Rangkaian Sensor Fotodioda ..................................................
56
2. Blok Mikrokontroler Arduino .........................................................
59
3. Blok Saklar Transistor .....................................................................
60
4. Blok Relay .......................................................................................
62
5. Blok Lampu LED ............................................................................
63
6. Blok Proses Pengontrolan Intensitas Cahaya ..................................
64
C. Fungsi Transfer Total ...........................................................................
65
D. Pengujian Alat ......................................................................................
67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
72
A. Kesimpulan...........................................................................................
72
B. Saran .....................................................................................................
73
xiii
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
74
LAMPIRAN ....................................................................................................
77
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Spektrum cahaya matahari dan satuannya .....................................
16
Gambar 2. Spektrum absorbsi klorofil .............................................................
17
Gambar 3. Diagram blok sistem kontrol closed-loop dengan elemen umpan
balik ...............................................................................................
19
Gambar 4. (a) Diagram blok kontroler on-off
(b) Diagram blok kontroler on-off dengan differential gap...........
22
Gambar 5. Cara kerja fotodioda .......................................................................
25
Gambar 6. (a) Mode fotovoltaik fotodioda
(b) Mode fotokonduktif fotodioda................................................
27
Gambar 7. Fotodioda dengan sebuah resistor pengubah arus ke tegangan .....
27
Gambar 8. Fotodioda dengan op-amp penguat inverting arus ke tegangan ....
28
Gambar 9. Rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA) ideal .......................
28
Gambar 10. Op-amp UA741 ...........................................................................
29
Gambar 11. Aliran arus yang mengalir di dalam rangkaian pengondisi sinyal
fotodioda.......................................................................................
xv
30
Gambar 12. Arduino UNO ..............................................................................
32
Gambar 13. Modul SD Card Arduino .............................................................
33
Gambar 14. Rangkaian saklar transistor .........................................................
35
Gambar 15. Penggunaan dioda dengan kumparan relay.................................
36
Gambar 16. High Power LED 3 watt dan PCB aluminium ............................
39
Gambar 17. Driver LED .................................................................................
40
Gambar 18. Disain alat penelitian ...................................................................
45
Gambar 19. Konstruksi Greenhouse ...............................................................
45
Gambar 20. Rangkaian sensor fotodioda ........................................................
48
Gambar 21. Diagram alir program Arduino ....................................................
49
Gambar 22. Diagram blok sistem kontrol intensitas cahaya ...........................
50
Gambar 23. Rangkaian pengujian sensitivitas sensor fotodioda .....................
51
Gambar 24. Diagram Alir Penelitian ..............................................................
53
Gambar 25. Hubungan intensitas cahaya terhadap tegangan keluaran rangkaian
sensor fotodioda .........................................................................
55
Gambar 26. Diagram blok rangkaian sensor fotodioda ..................................
56
xvi
Gambar 27. Hasil pengujian tegangan keluaran rangkaian sensor sebagai
fungsi waktu ...............................................................................
57
Gambar 28. Diagram blok mikrokontroler Arduino .......................................
60
Gambar 29. Diagram blok saklar transistor ....................................................
61
Gambar 30. Rangkaian driver relay ................................................................
62
Gambar 31. Diagram blok relay......................................................................
63
Gambar 32. Diagram blok lampu LED ...........................................................
64
Gambar 33. Diagram blok konversi tegangan ke intensitas cahaya ...............
65
Gambar 34. Diagram blok sistem kontrol intensitas cahaya untuk tanaman
selada di dalam greenhouse. ......................................................
65
Gambar 35. Diagram blok hasil penggabungan 1 ...........................................
66
Gambar 36. Diagram blok hasil penggabungan 2 ...........................................
66
Gambar 37. Diagram blok total.......................................................................
66
Gambar 38. Grafik fluktuasi intensitas cahaya yang diwakili nilai tegangan
di dalam greenhouse tanpa kontrol intensitas cahaya ................
xvii
68
Gambar 39. Grafik intensitas cahaya di dalam greenhouse ketika adanya kontrol
intensitas cahaya........................................................................
69
Gambar 40. (a). Tanaman selada di dalam greenhouse yang dikontrol
(b). Tanaman selada di dalam greenhouse yang tidak dikontrol
xviii
70
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Perbandingan antara lampu High Pressure Sodium (HPS), Metal
Halide dan Light Emitting Diode (LED) ............................................
3
Tabel 2. Aturan penyederhanaan diagram blok ...............................................
21
Tabel 3. Tabel Transformasi Laplace ..............................................................
24
Tabel 4. Hasil pengujian karakteristik transistor .............................................
60
Tabel 5. Perbandingan hasil tanaman selada dari ketiga greenhouse yang
diteliti..................................................................................................
xix
71
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data tegangan keluaran sensor terhadap perubahan
intensitas cahaya ........................................................................
78
Lampiran 2. Data fluktuasi intensitas cahaya di dalam greenhouse
tanpa alat kontrol ......................................................................
79
Lampiran 3. Data fluktuasi intensitas cahaya di dalam greenhouse
setelah dikontrol .......................................................................
82
Lampiran 4. Data respon waktu terhadap kenaikan intensitas cahaya ............. 107
Lampiran 5. Program Arduino untuk mengaktifkan relay rangkaian
lampu LED ............................................................................... 108
Lampiran 6. Tanaman selada setelah proses pembibitan dan siap
dimasukkan ke dalam greenhouse .............................................. 112
Lampiran 7. Hasil tanaman selada tanpa alat kontrol intensitas cahaya .......... 113
Lampiran 8. Hasil tanaman selada yang dikontrol intensitas cahayanya ......... 113
xx
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Selada merupakan salah satu jenis tanaman yang menjadi prioritas bahan
pangan masyarakat. Selada mudah ditemukan dan sering dibudidayakan. Daun
tanaman selada memiliki banyak kandungan vitamin dan mineral, seperti vitamin
A dan C yang baik untuk fungsi penglihatan dan tulang. Tanaman selada banyak
dimanfaatkan sebagai salad.
Dalam pertumbuhannya, selada dipengaruhi berbagai faktor seperti faktor
genetik dan lingkungan. Lingkungan yang sesuai dengan kebutuhan tanaman
selada dapat mendukung pertumbuhan selada dengan baik, seperti suhu,
kelembapan udara dan cahayanya. Selain itu, ketersediaan unsur hara juga
merupakan salah satu faktor penting. Faktor-faktor yang mendukung dapat
meningkatkan kualitas tanaman selada dan nilai jualnya menjadi tinggi. Kualitas
tanaman yang baik dapat mempengaruhi kesejahteraan hidup masyarakat, yaitu
perkembangan gizi masyarakat, peningkatan ekspor maupun peningkatan
pendapatan masyarakat, khususnya masyarakat kecil seperti petani.
Kualitas bahan pangan seperti selada dapat diperoleh dengan proses
ketersediaan pangan, misalnya dengan bercocok tanam. Dalam bercocok tanam
diperlukan lingkungan yang mendukung untuk proses pertumbuhan tanaman.
Greenhouse merupakan salah satu solusi di mana lingkungan yang lebih bersih,
suhu dan kelembapan serta kebutuhan cahaya yang secara langsung dapat
1
diperoleh dan dikendalikan menggunakan teknologi yang diatur sesuai dengan
kebutuhan tanaman untuk meningkatkan proses fotosintesis.
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tanaman di
mana karbohidrat disintesis dari karbondioksida dan air dengan menggunakan
cahaya sebagai sumber energinya. Pada dasarnya fotosintesis adalah sebuah reaksi
transfer energi. Karbohidrat merupakan sumber energi yang disimpan dalam
tanaman dan dapat disebarkan ke akar tanaman, buah atau ke bagian manapun
dalam
tanaman
yang
mengalami
pertumbuhan
https://www.cropking.com/blog/light-greenhouse-how-much-enough).
(Brown,
Tanpa
adanya cahaya yang cukup, proses fotosintesis akan terhambat dan mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Namun pada saat ini, meningkatnya pembangunan yang terjadi di daerah
perkotaan dan kegiatan industri yang semakin banyak dilakukan menyebabkan
terbatasnya ketersediaan lahan untuk bercocok tanam dan juga kualitas udara
menjadi semakin memburuk. Selain itu, industrialisasi dan pola hidup konsumtif
juga mengakibatkan peristiwa global warming, sehingga saat ini musim menjadi
tidak menentu. Musim yang tidak menentu dapat mempengaruhi pertumbuhan
tanaman karena kebutuhan cahaya yang diterima tidak stabil sehingga dapat
memperlambat waktu panen.
Sistem tanam hidroponik menjadi salah satu solusi akibat terbatasnya
ketersediaan lahan. Sistem tanam hidroponik menggunakan air sebagai media
tanamnya dengan menambahkan unsur hara sesuai dengan kebutuhan tanaman
sehingga kegiatan bercocok tanam dapat dilakukan walaupun di lahan yang
2
sempit dan di lingkungan perkotaan. Pada penelitian ini digunakan sistem wick
(sumbu) karena sistem ini sangat sederhana dan tidak menggunakan listrik.
Tanaman yang mengalami kekurangan cahaya untuk fotosintesis dapat
dibantu dengan pencahayaan tambahan (supplemental lighting). Pencahayaan
tambahan (supplemental lighting) sangat bermanfaat ketika musim penghujan
tiba, sehingga tanaman tetap dapat memperoleh cahaya untuk melakukan
fotosintesis. Terdapat berbagai jenis supplemental lighting, yaitu lampu High
Pressure Sodium (HPS), Metal Halide dan Light Emitting Diode (LED). Berikut
adalah perbandingan dari ketiga lampu tersebut:
Tabel 1. Perbandingan antara lampu High Pressure Sodium (HPS), Metal Halide
dan Light Emitting Diode (LED) (Hernandez, 2012) dan (Noer, 2015)
High Pressure Sodium
(HPS)
Gas yang digunakan
adalah sodium dalam
keadaan tereksitasi
untuk menghasilkan
cahaya
Konsumsi energi
tinggi dan
menghasilkan panas
Distribusi cahayanya
menyebar
Waktu hidupnya
sekitar 24.000 jam
Metal Halide
Light Emitting Diode
(LED)
Gas yang digunakan
adalah merkuri, argon
dan garam metal-halide
Tidak mengandung gas
berbahaya karena solid
state yang terbuat dari
bahan semikonduktor
Konsumsi energi tinggi
dan menghasilkan
panas
Distribusi cahayanya
menyebar
Waktu hidupnya
sekitar 18.000 jam
Konsumsi energi
rendah dan beroperasi
pada suhu rendah
Distribusi cahayanya
lebih sempit
Waktu hidupnya
sekitar (25.000200.000) jam
Dari ketiga jenis lampu tersebut, maka lampu LED adalah jenis lampu
yang lebih aman dan efisien dibanding dengan jenis lampu lainnya. Distribusi
3
cahaya pada LED lebih sempit dan terarah sehingga tidak membutuhkan reflektor
untuk memfokuskan cahaya pada daerah tertentu. LED menghasilkan spektrum
warna yang selektif dengan intensitas yang tinggi, namun tidak menghasilkan
panas sehingga dapat diletakkan dekat dengan tanaman dan tidak mempengaruhi
suhu tanaman.
Dengan perkembangan teknologi yang semakin maju dan pesat, berbagai
permasalahan dapat diminimalisir. LED merupakan salah satu teknologi yang
sedang berkembang pesat saat ini. Penggunaan lampu tradisional seperti HPS dan
Metal Halide sudah mulai digantikan dengan teknologi LED. Konsumsi energi
LED yang rendah dan efektif dapat dimanfaatkan untuk menambah efisiensi
energi.
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat sejumlah tujuan yang harus dicapai.
Misalnya, dalam bidang rumah tangga, kita perlu mengatur suhu dan kelembapan
rumah dan bangunan untuk kenyamanan hidup. Namun, agar pemakaian energi
lebih efisien diperlukan cara terbaik untuk mencapai hal tersebut. Cara untuk
mencapai tujuan ini biasanya melibatkan penggunaan sistem kontrol yang
melaksanakan strategi kontrol tertentu. Kontrol automatik (otomatis) telah
memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi
(Rokim, 2008: 169).
Karena kemajuan dalam teori dan praktek kontrol automatik memberikan
kemudahan dalam mendapatkan performansi dari sistem dinamik, mempertinggi
kualitas dan menurunkan biaya produksi, mempertinggi laju produksi,
meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin dan membosankan yang harus dilakukan
4
oleh manusia, dan sebagainya, maka sebagian besar insinyur dan ilmuwan
sekarang harus mempunyai pemahaman yang baik dalam bidang ini (Rokim,
2008: 169).
Istilah sistem kontrol otomatis didefinisikan sebagai sistem kontrol yang
mempunyai umpan balik dengan acuan masukan atau keluaran yang dikehendaki
dapat konstan atau berubah secara perlahan dengan berjalannya waktu,
mempunyai tugas utama yaitu menjaga keluaran sebenarnya berada pada nilai
yang dikehendaki dengan adanya gangguan. Ada banyak contoh sistem kontrol
otomatis, salah satu di antaranya adalah kontrol suhu ruangan mobil secara
otomatis (Rokim, 2008: 173).
Salah satu sistem kontrol otomatis adalah sistem kontrol on-off yang
mudah dibuat dan mampu menjadi sebuah sistem yang mengendalikan keadaan
sesuai dengan kebutuhan dan dapat mengurangi permasalahan yang ada. Oleh
karena itu, dibuatlah suatu sistem kontrol yang dapat bekerja secara otomatis
untuk pengendalian intensitas cahaya tanaman selada dengan sistem tanam
hidroponik di dalam greenhouse dengan bantuan cahaya dari lampu LED.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka dapat
diidentifikasi permasalahan sebagai berikut:
1. Kebutuhan cahaya yang diterima tanaman selada tidak stabil yang disebabkan
industrialisasi dan musim yang tidak menentu sehingga dapat mempengaruhi
pertumbuhan dan waktu panen selada.
5
2. Perlunya dibuat sebuah sistem secara otomatis yang dapat mengendalikan
kebutuhan cahaya tanaman untuk meningkatkan pertumbuhannya ketika
cahaya yang diterima tanaman jumlahnya sedikit.
C. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini cakupan masalah yang diteliti dibatasi pada
pengendalian fluktuasi intensitas cahaya terhadap tanaman selada dengan sistem
tanam hidroponik (wick system) di dalam greenhouse berukuran (61x50x52) cm3
berbahan plastik dengan atap diberi filter mika berwarna biru dan diasumsikan
suhu serta kelembapan udara di dalam greenhouse nilainya sama untuk semua
greenhouse yang diteliti. Greenhouse terletak di luar ruangan di mana cahaya
yang masuk ke dalam greenhouse berasal dari cahaya apapun. LED jenis HPL
berwarna biru dengan range panjang gelombang sekitar (440-480) nm digunakan
untuk memenuhi kebutuhan cahaya yang diterima tanaman selada di dalam
greenhouse, apabila intensitas cahaya yang dideteksi di dalam greenhouse
nilainya di bawah nilai set point yang ditentukan, yaitu 25 lux.
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat
dirumuskan permasalahan dalam penelitian ini adalah:
6
1. Bagaimana rancang bangun sebuah sistem kontrol intensitas cahaya secara
otomatis untuk tanaman selada dengan sistem tanam hidroponik di dalam
greenhouse?
2. Bagaimana analisis fungsi transfer sistem kontrol intensitas cahaya otomatis
untuk tanaman selada dengan sistem tanam hidroponik di dalam greenhouse
tersebut?
3. Apakah kontrol intensitas cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman selada dengan sistem tanam hidroponik di dalam greenhouse?
E. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan di atas, maka tujuan
dari penelitian ini adalah:
1. Merancang dan membuat sebuah alat kontrol intensitas cahaya otomatis di
dalam greenhouse sesuai dengan nilai set point.
2. Menganalisis sistem kontrol intensitas cahaya untuk tanaman selada dengan
sistem tanam hidroponik di dalam greenhouse dengan fungsi transfer.
3. Mengetahui pengaruh kontrol intensitas cahaya terhadap pertumbuhan
tanaman selada dengan sistem hidroponik di dalam greenhouse.
F. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain untuk
memperoleh pengetahuan serta pemahaman mengenai fungsi transfer berdasarkan
7
diagram blok dari setiap komponennya, sehingga dapat mengetahui karakteristik
system. Sistem yang dibuat dapat menjadi alat kontrol intensitas cahaya tanaman
selada yang efisien untuk penggunaan di dalam greenhouse dan sebagai alat yang
dapat digunakan untuk pengoptimalan hasil tanaman.
8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Selada (Lactuca sativa L.)
Selada merupakan tanaman yang berasal dari negara beriklim sedang.
Tanaman selada sudah dibudidayakan sejak 500 tahun sebelum masehi.
Komoditas hortikultura berperan penting terhadap perkembangan gizi masyarakat,
peningkatan pendapatan petani, perluasan kesempatan kerja, pengembangan
agribisnis dan agroindustri, peningkatan ekspor dan pengurangan impor. Nilai
ekonomi selada cukup tinggi sehingga tanaman ini menjadi salah satu tanaman
prioritas nasional untuk mendukung perkembangan pangan di Indonesia
(Rukmana, 1994).
Selada tumbuh baik di dataran tinggi (pegunungan). Di dataran rendah
daunnya kecil-kecil dan cepat berbunga. Pertumbuhan optimal pada tanah yang
subur banyak mengandung humus, mengandung pasir atau lumpur. Suhu yang
optimal untuk tumbuhnya antara (15-20)°C, pH tanah antara (5-6,5). Waktu tanam
terbaik adalah pada akhir musim hujan. Walaupun demikian, selada dapat pula
ditanam pada musim kemarau dengan pengairan atau penyiraman yang cukup
(BPTP Yogyakarta, 2011).
Suhu sedang adalah hal yang ideal untuk produksi selada berkualitas
tinggi; suhu optimumnya untuk siang hari adalah 20°C dan malam hari adalah
10°C. Suhu yang lebih tinggi dari 30°C biasanya menghambat pertumbuhan.
Umumnya intensitas cahaya tinggi dan hari panjang meningkatkan laju
pertumbuhan, dan mempercepat perkembangan luas daun sehingga daun menjadi
9
lebih lebar, yang berakibat pembentukan kepala menjadi lebih cepat
(Rubatzky, 1999).
B. Hidroponik
Istilah hidroponik yang berasal dari bahasa Latin yang berarti hydro (air)
dan ponos (kerja). Istilah hidroponik pertama kali dikemukakan oleh W.F.
Gericke dari University of California pada awal tahun 1930-an, yang melakukan
percobaan hara tanaman dalam skala komersial yang selanjutnya disebut
nutrikultur atau hydroponics. Selanjutnya hidroponik didefinisikan secara ilmiah
sebagai suatu cara budidaya tanaman tanpa menggunakan tanah, akan tetapi
menggunakan media inert seperti gravel, pasir, peat, vermikulit, pumice atau
sawdust, yang diberikan larutan hara yang mengandung semua elemen esensial
yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan normal tanaman (Resh,
1998).
Budidaya tanaman secara hidroponik memiliki beberapa keuntungan
dibandingkan dengan budidaya secara konvensional, yaitu pertumbuhan tanaman
dapat dikontrol, tanaman dapat berproduksi dengan kualitas dan kuantitas yang
tinggi, tanaman jarang terserang hama penyakit karena terlindungi, pemberian air
irigasi dan larutan hara lebih efisien dan efektif, dapat diusahakan terus-menerus
tanpa tergantung oleh musim, dan dapat diterapkan pada lahan yang sempit
(Harris, 1988).
Menurut Susila (2013: 3), berdasarkan penggunaan media atau substratnya
hidroponik dikelompokkan menjadi dua, yaitu Substrate System dan Bareroot
10
System. Substrate System merupakan sistem yang menggunakan media tanam
sedangkan Bareroot System tidak menggunakan media tanam untuk membantu
pertumbuhan tanamannya. Pada penelitian ini dilakukan sistem yang pertama,
yaitu Substrate System menggunakan rockwool.
Rockwool adalah nama komersial media tanaman utama yang telah
dikembangkan dalam sistem budidaya tanaman tanpa tanah. Bahan ini berasal dari
bahan batu basalt yang bersifat inert yang dipanaskan sampai mencair, kemudian
cairan tersebut di-spin (diputar) seperti membuat aromanis sehingga menjadi
benang-benang yang kemudian dipadatkan seperti kain „wool‟ yang terbuat dari
„rock‟. Rockwool biasanya dibungkus dengan plastik. Rockwool ini juga populer
dalam sistem bag culture sebagai media tanam. Rockwool juga banyak
dimanfaatkan untuk produksi bibit tanaman sayuran dan tanaman hias (Susila,
2013: 3-4).
C. Greenhouse
Rumah kaca (greenhouse) merupakan alat pelindung tanaman secara
tertutup dari bahan yang terbuat dari plastik atau bahan lain, yang mana bahan
tersebut diletakkan menyelubungi suatu tanaman dengan ketinggian tertentu
sehingga diperoleh iklim basah dan hangat serta bebas dari stres yang
menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu. Dalam rumah kaca, faktor iklim
mempunyai pengaruh besar terhadap pertumbuhan dan hasil produksi tanaman.
Iklim merupakan faktor yang paling dominan yang mempengaruhi keduanya dan
dapat direkayasa oleh manusia. Tanaman tidak dapat bertahan dalam iklim yang
11
buruk, kalaupun dapat bertahan tidak akan dapat diharapkan hasil panen yang
optimal. Secara umum iklim dalam greenhouse yang baik dicirikan oleh
temperatur, penyinaran matahari, kelembapan relatif dan CO2 (Sunardi, 2004: 3).
Rumah kaca merupakan media yang digunakan untuk mengendalikan dan
menjaga keadaan iklim, serta lingkungan di dalam suatu ruangan atau bisa disebut
dengan iklim buatan untuk menjaga kelembapan udara, tanah, suhu dan intensitas
cahaya. Oleh karena itu besarnya suhu, tingkat kelembapan dan kadar asam dalam
tanah di dalam rumah kaca tersebut akan berbeda dengan kondisi suhu,
kelembapan dan tanah di luarnya. Beberapa parameter yang diperhatikan di dalam
rumah kaca, diantaranya adalah suhu ruangan, suhu tanah, kelembapan udara,
pengairan, pemupukan, kadar cahaya dan pergerakan sirkulasi udara (ventilasi).
Rumah kaca untuk daerah beriklim tropis sangat memungkinkan dan mempunyai
banyak keuntungan dalam produksi dan budidaya tanaman. Produksi dapat
dilakukan sepanjang tahun tanpa dipengaruhi perubahan cuaca, di mana produksi
dalam lahan yang terbuka tidak memungkinkan karena adanya berbagai faktor
yang tidak menunjang dalam budidaya tanaman seperti curah hujan yang terlalu
tinggi, suhu yang ekstrim, angin yang kencang dan berbagai faktor lainnya (Yopi,
2014: 6).
12
D. Cahaya
1.
Cahaya Matahari
Cahaya (radiasi) adalah gelombang elektromagnetik yang melewati ruang dan
datang sebagai paket energi diskrit (foton). Setiap foton memiliki panjang
gelombang dengan tingkat energi tertentu (E, dalam joule).
(2.1)
: Energi per foton (joule per foton)
: Konstanta Planck (
J·s)
: Kecepatan cahaya (
m/s)
: Panjang gelombang (meter)
(Hernandez, 2012: 2).
Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis. Cahaya secara
langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan setiap tanaman. Pengaruh cahaya
secara langsung dapat diamati dengan membandingkan tanaman yang tumbuh
dalam keadaan gelap dan terang. Pada keadaan gelap, pertumbuhan tanaman
mengalami etiolasi yang ditandai dengan pertumbuhan yang abnormal (lebih
panjang), pucat, daun tidak berkembang dan batang tidak kukuh. Sebaliknya
dalam keadaan terang tumbuhan lebih pendek, batang kukuh, daun berkembang
sempurna dan berwarna hijau. Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung
terhadap ketersediaan makanan. Tumbuhan yang tidak terkena cahaya tidak dapat
membentuk klorofil, sehingga daun menjadi pucat. Lama penyinaran mempunyai
13
pengaruh yang spesifik terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
(Yopi, 2014: 7).
Setiap
jenis
tanaman
memiliki
sifat
yang
berbeda
dalam
hal
fotoperiodisme, yaitu lamanya penyinaran dalam satu hari yang diterima tanaman.
Perbedaan respon tanaman terhadap lama penyinaran atau disebut juga
fotoperiodisme, menjadikan tanaman dikelompokkan menjadi tanaman hari netral,
tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek. Kekurangan cahaya matahari
akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan
cahaya tergantung pada jenis tanaman.
Di daerah tropis dengan intensitas yang tinggi, fotooksidasi lebih kecil
dibandingkan di daerah sedang, oleh karena itu fotorespirasinya cepat. Hal ini
mengakibatkan sintesis protein kurang. Intensitas cahaya matahari menunjukkan
pengaruh primer pada fotosintesis, dan pengaruh sekundernya pada morfogenetik.
Pengaruh terhadap morfogenetik hanya terjadi pada intensitas rendah (Fitter dan
Hay, 1991).
Pengaruh tanaman dalam
kaitannya dengan intensitas cahaya salah
satunya adalah penempatan daun dalam posisi di mana akan diterima intersepsi
cahaya maksimum. Daun yang menerima intensitas maksimal adalah daun yang
berada pada tajuk utama yang terkena sinar matahari (Fitter dan Hay, 1991).
a.
Karakteristik Pencahayaan
Cahaya memiliki tiga karakteristik dasar: kuantitas, kualitas dan lamanya
penyinaran yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Kuantitas cahaya merujuk
14
pada intensitas atau konsentrasi cahaya, yaitu jumlah cahaya yang disuplai ke
tanaman yang digunakan untuk fotosintesis. Tanaman menerima sebagian besar
cahaya sampai titik saturasi, kapasitas yang tinggi tersebut menyebabkan tanaman
tumbuh melalui proses fotosintensis. Kualitas cahaya merujuk pada warna atau
panjang gelombang yang mengenai tanaman dan dapat ditingkatkan menggunakan
supplemental lighting. Terdapat perbedaan jumlah cahaya dari sumber yang ada.
Fluorescent atau cool-white memiliki kualitas cahaya yang tinggi pada range biru
dan digunakan untuk tanaman yang memiliki daun yang banyak. Lamanya
penyinaran (fotoperiode) adalah lamanya hari atau jumlah jam per hari untuk
tanaman menerima cahaya. Fotoperiode untuk tanaman dibagi menjadi tiga, yaitu
tanaman hari panjang, tanaman hari pendek dan tanaman hari netral (Mattson,
2011).
b. Spektrum Cahaya
Spektrum radiasi matahari terdiri dari sinar gelombang pendek dan sinar
gelombang panjang. Sinar gelombang pendek, yaitu ultraviolet, sinar x, dan sinar
gamma. Sedangkan yang termasuk sinar gelombang panjang adalah sinar infra
merah. Jumlah dari radiasi matahari biasanya lebih besar daripada radiasi
gelombang panjang (kecuali pada malam hari). Oleh karena itu, hanya sebagian
radiasi matahari yang digunakan oleh tanaman untuk fotosintesis. Hal ini disebut
sebagai Photosynthetically Active Radiation (PAR) yang terdiri dari rentang
panjang gelombang antara (400-700) nm dan masuk ke dalam spektrum cahaya
tampak (380-770) nm yang dapat dilihat oleh mata manusia.
15
Gambar 1. Spektrum cahaya matahari dan satuannya
(Hernandez, 2012: 5)
Jumlah energi yang terdapat pada cahaya berbanding terbalik dengan
panjang gelombangnya (panjang gelombang terbesar memiliki energi yang paling
sedikit). Hal ini menjelaskan bahwa cahaya biru memiliki energi lebih banyak
daripada cahaya merah. Walaupun demikian, cahaya biru akan menyebabkan
respon yang sama seperti cahaya merah.
Klorofil adalah pigmen berwarna hijau pada tumbuhan. Pigmen ini
berperan penting dalam proses fotosintesis dengan menyerap energi cahaya dan
mengubahnya menjadi energi kimia. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2
bahwa absorbansi maksimal klorofil a dan b terjadi pada cahaya biru dan merah.
Cahaya merah dan biru merupakan kebutuhan penting bagi tanaman dalam
perkembangan luas daun dan peningkatan biomassa.
16
Gambar 2. Spektrum absorbsi klorofil (Hernandez, 2012: 6)
Menurut Muneer. et al (2014), biomassa dan parameter fotosintesis pada
tanaman selada mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan intensitas
cahaya dibawah cahaya LED berwarna biru. Membuka dan menutupnya stomata
dan sebagian besar aktivitas fotosintesis merespon LED biru dengan intensitas
tinggi. Respon fotosintesis lebih sensitif pada LED biru daripada LED merah dan
hijau. LED biru yang dikombinasikan dengan intensitas cahaya yang tinggi lebih
efisien dalam produksi biomassa tanaman.
2.
Satuan Untuk Cahaya
Satuan merupakan sesuatu yang dapat menunjukkan kuantitas suatu
besaran. Satuan selalu berkaitan dengan pengukuran fisika. Terdapat beberapa
satuan yang digunakan untuk besaran cahaya, seperti candela, lumens dan lux.
17
Lux merupakan satuan cahaya yang banyak digunakan dalam pengukuran
intensitas cahaya.
Lux adalah banyak arus yang datang pada satu unit bidang. Satu lux sama
dengan iluminansi pada bidang bola berjari-jari 1 m yang memiliki titik pusat
sumber cahaya sebesar 1 Cd. Satuan lain yang biasa dipakai pada alat-alat optik
yaitu fc (footcandle). 1 lm/ft2 sama dengan 10,79 lux (Noer, 2015: 6).
E. Sistem Kontrol
Sistem kontrol dalam hal ini mempunyai pengertian sebagai sistem yang
mengontrol sebuah variabel untuk mendapatkan nilai yang diinginkan (Bolton,
2006: 85). Sistem kontrol yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu sistem
kontrol closed-loop yang merupakan sistem kontrol di mana sinyal keluarannya
mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Sistem kontrol ini
memiliki fungsi memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem
mendekati harga yang diinginkan (Ogata, 1995: 4).
1.
Fungsi Transfer
Istilah gain digunakan untuk menunjukkan relasi antara masukan dan
keluaran sebuah sistem, di mana gain G = keluaran/masukan. Bila masukan dan
keluaran sistem yang dinyatakan dalam bentuk fungsi s, maka fungsi alih atau
transfer function G(s) didefinisikan sebagai [keluaran Y(s)/masukan X(s)] ketika
semua kondisi mula-mula sebelum masukan dikenakan adalah sama dengan nol.
18
Sistem linier paramater konstan dinyatakan dengan persamaan diferensial linier
berikut:
̇
̇
(2.2)
dengan (
).
adalah keluaran sistem dan
( )
[
[
adalah masukan sistem.
]
]
( )
(2.3)
( )
(Ogata, 2003: 107).
2.
Diagram Blok
𝐸(𝑠)
𝑅(𝑠)
𝐺(𝑠)
𝐶(𝑠)
𝐵(𝑠)
𝐻(𝑠)
Gambar 3. Diagram blok sistem kontrol closed-loop dengan elemen umpan balik
Untuk sistem kontrol seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, keluaran
( ) dan masukan ( ) dihubungkan sebagai berikut:
19
( )
( )
Apabila
( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
(2.4)
(2.5)
( ) dari persamaan (2.5) disubstitusikan ke persamaan (2.4),
maka diperoleh
( )[ ( )
( )
( )
( )
( )
Hubungan fungsi transfer
( ) ( )]
(2.6)
(2.7)
( ) ( )
( ) terhadap
( ) disebut sebagai fungsi
transfer closed-loop. Fungsi transfer ini berkaitan dengan dinamika sistem closedloop terhadap elemen umpan maju dan elemen umpan balik. Sehingga dari
persamaan (2.7) diperoleh,
( )
( )
( ) ( )
( )
(2.8)
Keluaran (respon) sistem closed-loop tergantung pada kedua fungsi transfer dan
karakter masukan (Ogata, 2003: 494).
Blok-blok hanya dapat dihubungkan secara seri jika keluaran suatu blok
tidak dipengaruhi oleh blok-blok yang mengikutinya. Jika terdapat pengaruh
pembebanan antar komponen, maka perlu dilakukan penggabungan ke dalam satu
blok saja.
Dalam menyederhanakan diagram blok, perlu diperhatikan beberapa hal
berikut:
a.
Hasil kali fungsi alih pada arah umpan maju harus tetap sama.
b.
Hasil kali fungsi alih pada pengelilingan lingkar tertutup harus tetap sama.
20
Aturan umum dalam menyederhanakan diagram blok adalah dengan
memindahkan titik cabang dan titik penjumlahan, saling menukar titik
penjumlahan dan kemudian menghilangkan lingkar umpan balik di dalamnya.
Tabel 2. Aturan penyederhanaan diagram blok (Noer, 2015: 13)
No.
Diagram blok asal
𝐴
𝐴𝐺
𝐺
1.
𝐺
𝐴
Diagram blok pengganti
𝐴𝐺 𝐺
𝐴
𝐵
𝐺
𝐴
2.
𝐴𝐺 𝐺
𝐺 𝐺
𝐺
𝐺𝐺
𝐵
𝐺
3.
Kontrol Otomatis
Dalam sistem kontrol dua posisi, elemen penggeraknya hanya memiliki
dua kedudukan tetap yaitu nyala atau mati. Jika sinyal keluaran dari kontroler
adalah
( ) dan sinyal error nya adalah ( ), maka dalam kontrol dua posisi ini
sinyal
( ) akan berada pada nilai yang tetap, maksimum atau minimum
tergantung pada sinyal error nya apakah bernilai positif atau negatif, sehingga
di mana
dan
( )
, jika
( )
( )
, jika
( )
bernilai konstan. Nilai minimum
(Ogata, 2003: 502).
21
(2.9)
adalah nol atau
Ogata (2003: 502) mengatakan differential gap merupakan suatu rentang
di mana sinyal error harus bergerak sebelum terjadi pertukaran nilai keluaran
kontroler.
Differential
gap
menyebabkan
( )
keluaran
kontroler
mempertahankan nilainya sampai sinyal error bergerak sedikit melebihi nilai nol.
Dalam beberapa kasus, differential gap terjadi karena gesekan yang tidak
diinginkan dan kelambatan gerak. Namun, differential gap mencegah operasi onoff yang terlalu sering yang dapat menyebabkan cepat aus dan menghabiskan
banyak energi.
(b)
Gambar 4. (a) Diagram blok kontroler on-off (b) Diagram blok kontroler on-off
dengan differential gap (Ogata, 2003: 503)
4.
Transformasi Laplace
Transformasi Laplace merupakan sebuah metode operasional yang dapat
digunakan untuk menyelesaikan persamaan diferensial linier. Kelebihan dari
metode ini adalah memungkinkan penggunaan teknik grafis untuk meramal
performansi sistem tanpa menyelesaikan persamaan diferensial sistem (Ogata,
1995: 20).
22
Transformasi Laplace merupakan suatu fungsi
( ), di mana
sebagai
( ) di mana ( )
[ ( )]
dari , atau dapat ditulis
adalah variabel kompleks. Jika terdapat sebuah fungsi
untuk
( )
, maka transformasi Laplacenya adalah:
[ ( )]
∫
( )
∫
(2.10)
( ) dari transformasi
Proses sebaliknya untuk mencari fungsi waktu
Laplace ( ) disebut sebagai invers transformasi Laplace, dengan notasi
[ ( )]
( )
(2.11)
Beberapa fungsi dapat ditemui dalam operasi transformasi Laplace, salah
satunya fungsi eksponensial.
( )
untuk
untuk
di mana
dan
(2.12)
konstan. Transformasi Laplace dari fungsi eksponensial ini
diperoleh sebagai berikut:
[
]
∫
dengan syarat konvergensi, yaitu
∫
(
)
(2.13)
(Ogata, 2003: 15).
Metode transformasi Laplace menghasilkan solusi persamaan diferensial
linier secara lengkap. Metode sederhana untuk menemukan solusi lengkap dari
persamaan diferensial memerlukan penaksiran konstanta integrasi dari kondisi
awal. Namun, dalam metode transformasi Laplace ini hal tersebut tidak perlu
dilakukan karena secara otomatis kondisi awal termasuk ke dalam persamaan
diferensial transformasi Laplace (Ogata, 2003: 34).
23
Jika semua kondisi awal adalah nol, maka transformasi Laplace dari
persamaan diferensial yang diperoleh hanya dengan mengganti
dengan
dengan ,
, dan seterusnya (Ogata, 2003: 34).
Berikut langkah-langkah penggunaan transformasi Laplace:
a.
Mengubah persamaan diferensial menjadi persamaan aljabar dalam domain
dan melakukan manipulasi aljabar seperti penjumlahan, pengurangan,
perkalian, dan pembagian.
b.
Mentransformasikan kembali fungsi dalam bentuk
menjadi fungsi waktu
dengan invers transformasi Laplace.
Tabel 3. Tabel Transformasi Laplace (Ogata, 2003: 18)
24
5.
Rangkaian Sensor
a.
Sensor Fotodioda
Gambar 5. Cara kerja fotodioda (Scherz, 2013: 1219)
Fotodioda adalah sebuah perangkat yang mengubah energi cahaya (energi
foton) menjadi energi listrik. Jika kaki anoda dan katoda fotodioda disambung
dengan kabel lalu fotodioda ditempatkan di tempat yang gelap, maka tidak ada
arus yang mengalir melalui kabel. Namun, ketika fotodioda disinari maka
fotodioda menjadi sumber arus lemah yang dapat mengalirkan arus dari katoda
menuju anoda melalui sambungan kabel tersebut (Scherz, 2013: 1218).
Fotodioda terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dan tipe-n (pada
sisi n terdapat elektron; pada sisi p terdapat hole). Sisi n dianggap sebagai katoda,
sisi p dianggap sebagai anoda. Jika fotodioda disinari cahaya, sejumlah foton akan
melewati
semikonduktor-p
bertumbukan
dengan
dan
elektron
semikonduktor-n.
pada
Beberapa
semikonduktor-p,
foton
menginjeksi
akan
dan
menghasilkan hole. Jika tumbukan tersebut cukup dekat dengan sambungan pn,
25
injeksi elektron tersebut akan melewati sambungan. Sehingga akan terdapat
banyak elektron pada sisi n dan terdapat banyak hole pada sisi p. Pemisahan
muatan positif dan negatif ini menyebabkan beda potensial di kedua sisi. Jika
katoda (sisi n) dan anoda (sisi p) dihubungkan dengan kabel maka arus akan
mengalir dari anoda ke katoda (Scherz, 2013: 1219-1220).
Terdapat dua mode operasi fotodioda, yaitu mode fotovoltaik dan
fotokonduktif. Pada mode fotovoltaik, fotodioda mengubah energi cahaya menjadi
arus yang dapat diukur menggunakan alat ukur. Hubungan antara intensitas
cahaya (kecerahan) terhadap arus adalah linear. Pada mode fotokonduktif,
fotodioda disambungkan dengan sebuah sumber tegangan dengan arah reversebias. Hal ini dilakukan karena arus yang dihasilkan fotodioda tidak cukup untuk
menjalankan sebuah rangkaian pendeteksi cahaya. Ketika kondisi gelap, arus
lemah yang dihasilkan fotodioda yang disebut sebagai dark current (dalam range
nA) mengalir melewati fotodioda. Ketika fotodioda disinari, arus yang besar akan
mengalir. Pada rangkaian mode fotokonduktif, baterai digunakan untuk
menaikkan arus keluaran fotodioda. Sebuah resistor yang dihubungkan secara seri
dengan dioda dan baterai dapat digunakan untuk kalibrasi alat ukur (Scherz, 2013:
1220-1221).
26
(a)
(b)
Gambar 6. (a) Mode fotovoltaik fotodioda, (b) Mode fotokonduktif
fotodioda (Scherz, 2013: 1220-1221)
Cara sederhana untuk membaca arus yang dihasilkan fotodioda adalah
mengubah arus tersebut ke tegangan dengan sebuah resistor seperti ditunjukkan
pada Gambar 7. Rangkaian ini sangat sederhana, tapi memiliki kekurangan di
mana harus menghasilkan tegangan yang melalui resistor sedangkan arus yang
dihasilkan fotodioda sangat kecil. Fotodioda juga memiliki kapasitansi yang
sebanding dengan daerah sambungannya (depletion layer) yang juga menentukan
respon waktu dari fotodioda (
) (Eugeniy, 2012: 87).
Gambar 7. Fotodioda dengan sebuah resistor pengubah arus ke tegangan
(Eugeniy, 2012: 87)
Semakin besar tegangan yang dihasilkan fotodioda, arus keluaran
fotodioda tidak lagi sebanding dengan intensitas cahaya. Sebuah op-amp
menyelesaikan masalah tersebut dengan menjaga tegangan yang melewati
27
fotodioda sama dengan nol untuk semua intensitas cahaya dan juga menguatkan
sinyal pada rangkaian pengubah arus ke tegangan (Eugeniy, 2012: 87).
Gambar 8. Fotodioda dengan op-amp penguat inverting arus ke tegangan
(Eugeniy, 2012: 87)
b. Rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA)
Gambar 9. Rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA) ideal (Smith, 2014)
Transimpedance Amplifier (TIA) sering digunakan untuk mengubah
keluaran arus sebuah sensor seperti pada fotodioda menjadi keluaran tegangan,
karena banyak rangkaian dan alat yang hanya menerima masukan berupa
tegangan. Rangkaian TIA terdiri dari sebuah op-amp dan resistor feedback, di
mana resistor feedback terhubung dengan keluaran op-amp dan masukan inverting
28
op-amp. Arus fotodioda mengalir melalui resistor feedback karena arus tidak
mengalir melalui op-amp.
Penguat Operasional (op-amp) adalah penguat DC (searah) yang memiliki
gain yang sangat tinggi, biasanya dalam orde 100.000 atau lebih, yang dikemas
dalam bentuk IC pada sebuah chip silikon. Op-amp ini mempunyai dua masukan,
yang dikenal sebagai masukan pembalik (−) dan masukan non-pembalik (+).
Penguat operasional merupakan elemen yang banyak digunakan dalam rangkaianrangkaian pengondisian dan pemrosesan sinyal.
Rangkaian filter pasif sangat sederhana dan dapat digunakan untuk memfilter sinyal yang tidak diinginkan. Namun, karena filter pasif terdiri dari
komponen pasif (resistor dan kapasitor), filter pasif menarik arus dari masukan
dan ditambahkan “beban” yang dihubungkan ke keluaran rangkaian filter. Opamp dapat menyelesaikan masalah tersebut di mana arus yang diambil dari
masukan sangat kecil (karena op-amp memiliki resistansi internal yang besar,
lebih dari 10 MΩ). Demikian juga sebagai perangkat aktif, op-amp menyuplai
arus untuk mengendalikan keluaran sehingga meminimalisir dampak pada
rangkaian keluaran. Oleh karena itu, op-amp sering digunakan pada sambungan
resistor dan kapasitor untuk membuat rangkaian filter aktif (Morris, 2013: 139).
Gambar 10. Op-amp UA741 (Gopal, 2016)
29
Gambar 11. Aliran arus yang mengalir di dalam rangkaian pengondisi
sinyal fotodioda
Arus-arus yang mengalir dalam rangkaian pengondisi sinyal fotodioda
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11, dapat ditentukan sebagai berikut:
(
)
( )
(2.14)
Arus yang mengalir ke dalam penguat dapat diabaikan, sehingga diperoleh
(2.15)
Jadi,
(
)
( )
(2.16)
Karena penguat operasional terhubung dengan feedback negatif, maka
tegangan pada terminal negatif dan terminal positifnya sama sehingga
Kemudian
.
disubstitusikan ke persamaan (2.16),
(2.17)
( )
30
Dengan menggunakan transformasi Laplace dan menganggap keadaan
awal sama dengan nol, maka diperoleh
( )
( )
( )
(2.19)
( )
6.
Mikrokontroler Arduino
a.
Pengertian Arduino
(2.18)
Arduino adalah salah satu produk berlabel Arduino yang sebenarnya
adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler ATmega328
(sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer).
Arduino Uno mengandung mikroprosesor (berupa Atmel AVR) dan dilengkapi
dengan oscillator 16 MHz (yang memungkinkan operasi berbasis waktu
dilaksanakan dengan tepat) dan regulator (pembangkit tegangan) 5 V. Sejumlah
pin tersedia di papan. Pin 0 hingga 13 digunakan untuk isyarat digital yang hanya
bernilai 0 atau 1, sedangkan pin A0-A5 digunakan untuk isyarat analog. Arduino
Uno dilengkapi dengan Static Random-Access Memory (SRAM) berukuran 2KB
untuk memegang data, flash memory berukuran 32KB, dan Erasable
Programmable Read-Only Memory (EEPROM) untuk menyimpan program.
31
Gambar 12. Arduino UNO (Djuandi, 2011: 5)
Menurut Djuandi (2011: 4-12), software Arduino meliputi IDE (Integrated
Development Environment) untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan
komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program. IDE
Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java.
IDE Arduino terdiri dari:

Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa Processing.

Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing)
menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa
memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler
adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam
memory di dalam papan Arduino.
Sebuah perintah pengendalian dapat dijalankan melalui program yang
dimasukkan ke dalam Arduino. Pengendalian LED hingga pengontrolan robot
dapat diimplementasikan dengan papan yang relatif kecil ini.
32
b. SD Card
Micro-SD Card Module adalah sebuah perangkat sederhana yang dapat
mentransfer data untuk dan dari SD card. Pin keluaran secara langsung
kompatibel dengan Arduino, namun dapat juga digunakan dengan mikrokontroler
lainnya. Perangkat ini mampu untuk penyimpanan data massal dan data logging
untuk penelitian yang dilakukan.
Module ini memiliki antarmuka SPI yang kompatibel dengan SD card dan
menggunakan supply 5 V atau 3,3 V yang kompatibel dengan Arduino Uno/Mega.
SD module memiliki berbagai aplikasi seperti data logger, audio, video dan
grafis.
Gambar 13. Modul SD Card Arduino
(Sumber: http://store.fut-electronics.com/products/micro-sd-card-module)
7.
Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang bekerja sebagai kontrol
switch atau kontrol amplifier. Transistor mampu mengontrol aliran arus listrik.
Sebuah transistor bipolar NPN menggunakan input arus kecil dan tegangan positif
pada basisnya untuk mengontrol arus kolektor ke emitor yang lebih besar. Untuk
33
transistor NPN, tegangan pada kolektor VC lebih besar sekitar sepersepuluh volt
dari tegangan pada emitor VE. Jika tidak demikian, arus tidak akan mengalir pada
sambungan kolektor-emitor, walaupun diberikan tegangan pada basisnya.
Tegangan drop dari basis ke emitor sekitar 0,6 V. Hal ini menjelaskan bahwa
tegangan basis VB sedikitnya 0,6 V lebih besar dari tegangan emitor VE (Scherz,
2013: 1014-1023).
8.
Relay
Untuk sebuah sistem listrik yang terdiri dari komponen kapasitansi dan
resistansi, ketika suplai tegangannya dibuat dalam kondisi on, berarti terdapat
masukan tegangan berbentuk tangga satuan ke sistem, maka arus rangkaian akan
berubah terhadap waktu sebelum pada akhirnya mencapai nilai keadaan tunak
(Bolton W, 2006).
Dengan mode kontrol on-off, pada intinya pengontrol merupakan sebuah
saklar yang diaktivasi oleh sinyal error dan hanya menyuplai sinyal pengoreksi
on-off. Keluaran pengontrol hanya mempunyai dua nilai yang mungkin, yang
ekuivalen dengan kondisi on dan off. Karenanya, pengontrol on-off sering dikenal
dengan istilah pengontrol dua-langkah.
Kontol on-off merupakan mode kontrol yang sederhana dan murah, dan
sering kali digunakan di mana osilasi dapat direduksi hingga level yang dapat
diterima. Salah satu bentuk pengontrol on-off yang banyak digunakan adalah relay
(Bolton W, 2006).
34
Untuk mengubah keadaan relay, tegangan yang melalui kumparan
magnetik relay setidaknya ±25% dari nilai tegangan spesifik relay. Tegangan
yang terlalu besar dapat merusak kumparan magnetik, sedangkan tegangan yang
sangat kecil tidak cukup untuk menjalankan relay atau bahkan menyebabkan relay
bekerja secara tidak stabil (Scherz, 2013: 730).
Kumparan relay bertindak seperti sebuah induktor. Induktor tidak
menghendaki perubahan arus secara tiba-tiba. Jika arus yang mengalir melewati
kumparan secara tiba-tiba diputus, switch akan dibuka dan kumparan akan
merespon, tegangan sangat besar yang melewatinya menyebabkan lonjakan arus
yang besar. Secara fisika, fenomena ini menghasilkan lonjakan medan magnetik
dalam kumparan ketika arus diputus secara tiba-tiba (Scherz, 2013: 731).
Gambar 14. Rangkaian saklar transistor (Scherz, 2013: 734)
Rangkaian pada Gambar 14 dapat digunakan jika sebuah relay
dikendalikan oleh tegangan kontrol dengan nilai yang berubah-ubah. Transistor
35
bipolar NPN bertindak sebagai katup kontrol aliran arus. Ketika tidak ada input
tegangan atau arus yang melalui basis transistor, channel kolektor ke emitor akan
ditutup yang kemudian akan menghalangi arus yang mengalir ke kumparan relay.
Namun, jika terdapat input tegangan dan arus yang cukup besar melalui basis
transistor, channel kolektor ke emitor akan dibuka sehingga arus akan mengalir ke
kumparan relay (Scherz, 2013: 735).
Ketika arus mengalir melalui sebuah induktor maka switch akan off secara
tiba-tiba, lonjakan medan magnetik akan menghasilkan tegangan yang sangat
besar secara tiba-tiba pada kumparan induktor. Hal ini sering terjadi terutama
pada kumparan relay. Sebuah dioda yang ditempatkan paralel dengan kumparan
relay akan melindungi rangkaian dengan men-short circuit lonjakan tegangan
tinggi tersebut dan juga melindungi kontak mekanik relay yang sering mengalami
slapped selama proses induktif (Scherz, 2013: 976).
Gambar 15. Penggunaan dioda dengan kumparan relay (Scherz, 2013: 976)
36
9.
Light Emitting Diode (LED)
LED adalah salah satu jenis diode semikonduktor yang dapat dikontrol
susunan spectralnya dan intensitas cahayanya dapat disesuaikan terhadap
fotoreseptor tanaman agar melengkapi pertumbuhan yang lebih baik dan
mempengaruhi morfologi tanaman dalam proses fisiologis seperti pembungaan
dan efisiensi fotosintesis (Yeh N, 2009). LED mampu menghasilkan intensitas
yang tinggi dengan keluaran panas yang rendah dan mampu mempertahankan
keluaran cahayanya sampai bertahun-tahun. LED tidak memiliki filamen seperti
pada lampu pijar atau lampu fluorescent yang membutuhkan energi listrik yang
lebih dan menghasilkan panas, LED menghasilkan panas yang rendah sehingga
dapat ditempatkan dekat dengan tanaman dan keluarannya dapat diubah walaupun
dengan intensitas yang tinggi (Barta et.all, 1992).
Pencahayaan LED adalah jenis pencahayaan yang menggunakan light
emitting diode sebagai sumber iluminasi/pencahayaan. Cahaya lampu LED lebih
efisien daripada lampu fluorescent atau incandescent. LED adalah sebuah alat
semikonduktor yang mengubah listrik menjadi cahaya yang disebabkan oleh
perpindahan elektron. Ada beberapa keuntungan dari penggunaan LED
dibandingkan dengan jenis pencahayaan lainnya. LED tidak mengandung merkuri
atau bahan berbahaya lainnya dan tidak memancarkan sinar UV. LED juga tahan
dengan guncangan dan getaran. Lampu LED kecil menghasilkan panas yang
sangat kecil, sehingga dingin ketika dipegang. LED juga tidak menghasilkan
gelombang frekuensi radio, sehingga tidak berinteferensi dengan pancaran
gelombang TV atau radio.
37
Penggunaan lampu untuk tanaman hidroponik (growlight) sudah dilakukan
oleh beberapa peneliti. Hasil penelitian Kobayashi et.al. (2013), menunjukkan
bahwa penambahan lampu LED dapat mempercepat panen selada. Lampu LED
warna biru merangsang pertumbuhan vegetatif, sedangkan warna merah
mempercepat proses pembungaan (Dea, 2016: 14).
Walaupun cahaya merah dan biru mendukung dalam proses fotosintesis,
sebagian besar tanaman berkembang dalam spektrum cahaya penuh. Pertumbuhan
tanaman di bawah cahaya monokromatik dari LED dalam mengontrol lingkungan
dapat
diubah
untuk
pertumbuhan
dan
perkembangan
tanaman.
LED
monokromatik dapat digunakan untuk supplemental lighting dalam greenhouse
dan diharapkan dapat bekerja dengan baik untuk melengkapi spektrum cahaya
ketika tingkat cahaya matahari rendah (Karlsson, 2014: 13-14).
LED atau teknologi sejenisnya nampaknya akan menjadi sumber energi
baru untuk pencahayaan dalam greenhouse di masa depan. Saat ini teknologi LED
masih dalam pengembangan mengenai keluaran cahayanya, disain piranti dan
aplikasinya pada greenhouse serta diharapkan LED akan menjadi sumber energi
yang efisien. Efisiensi LED sama dengan lampu HID bila dibandingkan pada
kegunaan dasar cahayanya untuk fotosintesis dan pertumbuhan tanaman (Runkle
et al., 2014).
a.
High Power LED (HPL)
High Power LED adalah sebuah dioda yang memancarkan cahaya dengan
arus yang tinggi. LED dengan daya rendah umumnya memiliki daya 0,1W dan
38
beroperasi dengan arus sebesar 20 mA, tetapi daya High Power LED dapat
mencapai 1 W, 2 W, atau bahkan sampai 10 W dan beroperasi dengan rentang
arus berkisar 10 mA sampai beberapa ratus miliampere. Karena kendala efisiensi
konversi fluks dan biayanya yang tinggi, High Power LED umumnya digunakan
dalam beberapa pencahayaan khusus hanya untuk jangka pendek dan tujuan
jangka panjang untuk pencahayaan umum (Anonim, 2013).
Keuntungan penggunaan High Power LED, yaitu konsumsi daya yang
rendah, sedikit menghasilkan panas, panjang umur hidupnya, respon yang cepat,
arah sebaran yang baik dan lain sebagainya. Sedangkan kelemahan dari High
Power LED adalah efisiensi konversi dari arus ke cahaya masih rendah dan
biayanya yang tinggi.
Gambar 16. High Power LED 3 watt dan PCB aluminium
(Sumber: www.wayjun.com)
10. Driver LED
Driver LED adalah sebuah power supply yang memiliki keluaran yang
sesuai dengan karakteristik LED. Tingkat power LED dipertahankan konstan oleh
driver LED yang disebabkan karakteristik kelistrikan berubah akibat kenaikan dan
39
penurunan suhu LED. Tanpa driver, LED menjadi terlalu panas dan tidak stabil,
sehingga menyebabkan kemampuannya rendah atau rusak.
Jumlah LED maksimum yang dapat dinyalakan oleh sebuah driver
ditentukan dengan membagi keluaran tegangan maksimum driver dengan
tegangan forward LED.
Gambar 17. Driver LED
11. Sistem Pengukuran (Kalibrasi)
Syarat utama dari suatu sistem pengukuran adalah kesesuaian tujuan. Hal
ini berarti bahwa jika panjang dari sebuah produk harus diukur pada tingkat
akurasi tertentu, maka sistem pengukurannya harus mampu digunakan untuk
melakukan pengukuran pada tingkat akurasi tersebut. Untuk memberikan akurasi
yang
ditetapkan,
maka
sistem
pengukuran
harus
dikalibrasikan
untuk
mendapatkan akurasi tersebut. Kalibrasi adalah proses pembandingan keluaran
dari sistem pengukuran terhadap standar yang telah diketahui akurasinya. Standar
disini dapat berupa sistem pengukuran lain yang digunakan khusus untuk
pengkalibrasian atau sarana untuk menentukan nilai-nilai standar (Bolton, 2006).
40
Kalibrasi sebuah alat merupakan pertimbangan yang sangat penting dalam
sistem pengukuran. Semua alat memiliki drift dalam karakteristiknya, dan hal ini
terjadi dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti keadaan lingkungan di mana alat
digunakan. Nilai error pada alat tidak pernah nol walaupun setelah alat
dikalibrasi, hal ini terjadi karena selalu ada beberapa error inherent di dalam alat
yang bekerja selama proses kalibrasi. Namun, error setelah kalibrasi bernilai kecil.
Error kalibrasi kemudian muncul seiring dengan drift dalam karakteristik alat
sampai kalibrasi berikutnya. Error terbesar yang muncul sebelum alat dikalibrasi
ulang dapat diperkecil dengan menaikkan frekuensi kalibrasi sehingga besar drift
kalibrasi berkurang (Morris, 2013: 41-42).
41
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
1.
Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2015 sampai Oktober
2016.
2.
Tempat Penelitian
a.
Pengukuran dan karakterisasi sensor fotodioda dilakukan di laboratorium
Spektroskopi, FMIPA, UNY dan di tempat tinggal peneliti (Jl. Perkutut No.9
Demangan Baru, Yogyakarta).
b.
Pembuatan greenhouse, perakitan alat, pengujian alat dan penelitian
dilakukan di tempat tinggal peneliti (Jl. Perkutut No.9 Demangan Baru,
Yogyakarta).
B. Variabel Penelitian
1.
Variabel Bebas
: Intensitas cahaya (lx) yang mengenai tanaman
selada dari semua sumber cahaya.
2.
Variabel Terikat
: Arus (I) dan tegangan (V).
Dengan adanya perubahan intensitas di dalam
greenhouse maka akan mengubah nilai arus dari
fotodioda.
Perubahan
42
tersebut
mengakibatkan
tegangan keluaran rangkaian sensor berubah dan
arus dari rangkaian transistor yang diterima oleh
LED juga berubah.
3.
Variabel Kontrol
: Larutan nutrisi tanaman selada.
C. Alat dan Bahan Penelitian
1.
Dioda 1N4002.
2.
Driver LED HPL 3-4 * 3W 650 mA.
3.
Fotodioda sebagai sensor.
4.
IC UA741.
5.
Lampu LED 3 watt.
6.
Luxmeter.
7.
Module SD Card.
8.
Mikrokontroler Arduino UNO.
9.
Multimeter digital.
10. PCB.
11. Perlengkapan solder.
12. Plat Aluminium.
13. Relay DC 12V.
14. Resistor dan kapasitor.
15. Sumber daya 15V 2A.
16. Kabel.
17. Transistor 2N2222.
43
18. Tutup parfum.
D. Program Analisis
Program analisis yang digunakan adalah Livewire, Microsoft Excel, dan
Origin 6.1.
E. Teknik Pengambilan Data
Proses pengambilan data dibagi menjadi dua bagian, yaitu tahap rancang
bangun alat dan tahap pengujian alat.
1.
Tahap Rancang Bangun Alat
Tahap rancang bangun alat merupakan proses yang dilakukan untuk
menentukan disain alat yang akan dibuat, mulai dari rancangan kerja rangkaian
sistem kontrol intensitas cahaya hingga menjadi alat yang siap difungsikan.
Tahap rancang bangun alat ini terdiri dari dua bagian, yaitu:
a.
Perancangan Disain Alat dan Greenhouse
1) Konstruksi Alat Kontrol Intensitas Cahaya
Alat ini terdiri dari komponen utama 4 buah LED jenis HPL berwarna
biru, rangkaian relay sebagai aktuator dan saklar transistor, fotodioda sebagai
sensor dan rangkaian kontrol menggunakan mikrokontroler Arduino Uno. Sensor
fotodioda yang digunakan merupakan jenis fotodioda yang banyak ditemukan di
pasaran dengan bentuk seperti LED berukuran 5 mm. Fotodioda dibungkus
44
dengan tutup parfum bekas sebagai body-nya dan untuk memfokuskan cahaya
yang terdeteksi fotodioda hanya berasal dari bagian atas.
LED yang digunakan adalah jenis HPL karena mampu menghasilkan
cahaya yang sangat terang sehingga diharapkan mampu memenuhi kebutuhan
cahaya untuk tanaman selada. Sebanyak 4 buah LED ditempelkan pada plat
aluminium karena plat aluminium mampu mengurangi panas yang dihasilkan
LED selama LED tersebut beroperasi, sehingga mengurangi dampak buruk
terhadap kinerja LED.
28cm
Plat
Aluminium
60cm
HPL Biru
Fotodioda
BOX
ALAT
3
KONTROL
Gambar 18. Disain alat penelitian
2) Konstruksi Greenhouse
52 cm
50 cm
61 cm
Gambar 19. Konstruksi Greenhouse
45
Pada penelitian ini dibuat 3 buah greenhouse dengan ukuran (61 x 50 x 52)
cm3. Dinding dari greenhouse yang digunakan terbuat dari mika bening, tiang
penyangga dan alasnya terbuat dari styrofoam. Perbedaan dari ketiga greenhouse
ini adalah pada atapnya, di mana atap greenhouse pertama (yang dikontrol
intensitas cahayanya) terbuat dari mika berwarna biru, sedangkan greenhouse
yang kedua atapnya juga terbuat dari mika berwarna biru namun di dalam
greenhouse kedua tidak terdapat alat kontrol intensitas cahaya. Untuk greenhouse
ketiga, atap dan dindingnya terbuat dari mika bening. Hal tersebut dilakukan
untuk membandingkan pertumbuhan selada dengan tiga perlakuan yang berbeda.
Pada greenhouse pertama, sensor fotodioda menghadap ke atas dan
terletak di tengah ruang agar cahaya yang dideteksi tidak terhalang oleh daun
tanaman selada. Lampu LED tersusun pada 2 plat aluminium, di mana tiap plat
terdapat 2 buah LED. Lampu LED berada di ketinggian sekitar 50 cm dari
permukaan greenhouse, berjarak 28 cm antara LED yang satu dengan LED yang
lainnya (dalam satu plat aluminium) dan menghadap ke bawah dengan harapan
sebaran intensitas cahaya dapat mengenai tanaman selada secara merata.
Pada setiap greenhouse terdapat 10 buah tanaman selada dengan sistem
tanam hidroponik menggunakan rockwool sebagai media tanamnya dan botol air
mineral bekas sebagai tempat air nutrisi yang terdiri dari vitamin A dan B khusus
untuk tanaman.
46
b. Perancangan Rangkaian Sistem Kontrol Intensitas Cahaya
Sistem kontrol intensitas cahaya dalam greenhouse dirancang secara
closed-loop. Beberapa tahapan perancangan dan pembuatan alat adalah sebagai
berikut:
1) Perancangan Rangkaian Sensor
Sensor yang digunakan adalah fotodioda, yang akan mengalami perubahan
arus apabila terjadi perubahan intensitas cahaya. Sehingga digunakan rangkaian
pengondisi sinyal Transimpedance Amplifier (TIA) untuk mengubah perubahan
nilai arus ( ) menjadi tegangan (V).
Penguat yang digunakan dalam rangkaian Transimpedance Amplifier
adalah IC UA741. Keluaran tegangan dari rangkaian pengondisi sinyal
dihubungkan dengan rangkaian pembagi tegangan agar menghasilkan nilai
tegangan maksimum sebesar 5 V. Hal ini dilakukan karena tegangan masukan
maksimum mikrokontroler Arduino Uno hanya sebesar 5 V. Nilai keluaran
minimum rangkaian sensor fotodioda sebesar 0,74 V dan nilai keluaran
maksimumnya sebesar 5 V, di mana nilai minimumnya setara dengan 0 lux dan
maksimumnya setara dengan 90 lux untuk cahaya biru.
Kemudian nilai keluaran dari pembagi tegangan tersebut dibandingkan
dengan nilai set point pada program yang telah diatur. Program untuk
membandingkan antara nilai keluaran tegangan sensor dengan set point
dimasukkan ke dalam mikrokontroler Arduino Uno.
47
Gambar 20. Rangkaian sensor fotodioda
2) Perancangan Rangkaian Kontrol dan Aktuator
Rangkaian kontrol ini terdiri dari rangkaian saklar transistor dan relay
sebagai aktuator dan mikrokontroler Arduino Uno sebagai kontroler utama.
Rangkaian saklar transistor digunakan untuk mengendalikan relay. Transistor
memiliki dua keadaan, yaitu saturasi dan cut-off. Ketika tidak ada tegangan yang
melalui basis transistor, maka katup dari kolektor ke emitor akan ditutup sehingga
arus tidak akan mengalir ke rangkaian relay. Hal ini yang disebut sebagai keadaan
cut-off. Namun, jika terdapat tegangan yang melalui basis transistor, maka katup
dari kolektor ke emitor akan dibuka sehingga arus akan mengalir ke rangkaian
relay. Hal ini yang disebut transistor dalam keadaan saturasi. Tegangan minimal
untuk saklar transistor dapat beroperasi adalah sekitar 0,7 V. Rangkaian driver
relay selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 30.
48
3) Perancangan Program Arduino
Untuk mengaktifkan driver relay yang berperan sebagai aktuator untuk
mengatur LED on atau off, maka diperlukan suatu program untuk menjalankan
perintah tersebut. Berikut flowchart dari program yang digunakan:
Mulai
Inisialisasi ADC dan Serial Monitor
Pembacaan tegangan
dari ADC
Konversi data digital ke nilai
tegangan
Tampilkan data pada Serial
dan simpan dalam SD Card
Tampilan :
Waktu = … Tegangan =… V Nilai ADC =…
Selesai
Gambar 21. Diagram alir program Arduino
49
4) Prinsip Kerja Rangkaian Sistem Kontrol
Berdasarkan diagram blok pada Gambar 22 dapat dijelaskan bahwa
terdapat dua masukan, yaitu tegangan set point dan tegangan sinyal feedback dari
sensor. Besarnya tegangan dari sensor dapat berubah-ubah sesuai dengan
perubahan intensitas cahaya yang dideteksi oleh sensor fotodioda. Lampu LED
akan menyala sesuai dengan tegangan dan arus listrik yang melewati rangkaian
kontrol.
Gangguan
Set point
Saklar
Mikrokontroler
Arduino
Proses
Relay
Transistor
Lampu
LED
Pengendalian
Intensitas
Pengondisi
Sinyal
Sensor
Intensitas
Gambar 22. Diagram blok sistem kontrol intensitas cahaya
2.
Tahap Pengujian Alat
Tahap ini dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang dibuat dapat
digunakan untuk keperluan pengambilan data dan dapat bekerja secara optimal.
Pengujian alat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
50
Intensitas
a.
Pengujian Sensor Fotodioda
Pengujian sensitivitas sensor fotodioda dilakukan untuk mengetahui
perubahan arus terhadap perubahan intensitas cahaya pada fotodioda yang diubah
menjadi tegangan dengan rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA). Langkahlangkahnya adalah sebagai berikut:
1) Menyusun rangkaian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 23.
2) Mengukur tegangan keluaran dari rangkaian fotodioda terhadap perubahan
intensitas cahaya. Kemudian diperoleh data hubungan antara intensitas cahaya
dengan tegangan keluaran.
- +
LUXMETER
VOLTMETER
Gambar 23. Rangkaian pengujian sensitivitas sensor fotodioda
b. Pengujian Rangkaian Sistem Kontrol
Untuk mengetahui sistem yang dibuat telah mampu bekerja sesuai
keinginan atau tidak, maka perlu dilakukan pengujian terhadap sistem secara
keseluruhan. Pengujian sistem secara keseluruhan dilakukan dengan langkahlangkah berikut:
1.
Memasang sensor di tengah greenhouse.
51
2.
Memberi sumber daya pada rangkaian sensor dengan tegangan 15 V dan
mikrokontroler Arduino Uno dengan tegangan 5 V.
3.
Kemudian dilakukan pengujian dengan cara mengubah intensitas cahaya
secara berulang-ulang.
4.
Data yang ada tersimpan pada SD Card dan kemudian mencatatnya pada
tabel.
F. Teknik Analisis Data
Langkah-langkah yang dilakukan untuk menganalisis data dalam
penelitian ini adalah:
1) Menganalisis rangkaian sistem kontrol yang terdiri dari sensor fotodioda,
aktuator, rangkaian pensaklaran dan pengondisi sinyal.
2) Merumuskan model dalam bentuk persamaan transformasi Laplace.
3) Mencari hubungan antara masukan dan keluaran tiap komponen lalu memplot grafik untuk memperoleh fungsi transfer dari masing-masing komponen.
52
G. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Mulai
Perancangan dan Pembuatan
Pengujian Alat
Tidak
Pengujian
Berhasil ?
Ya
Pengambilan Data
Analisis Data
Selesai
Gambar 24. Diagram Alir Penelitian
53
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Fotodioda
Sensor fotodioda digunakan untuk mengukur intensitas cahaya di dalam
greenhouse yang dikontrol. Sensor fotodioda adalah sebuah sensor yang
mengubah cahaya menjadi arus. Arus yang dihasilkan fotodioda sangat kecil,
namun dapat diperbesar dengan rangkaian penguat. Transimpedance Amplifier
(TIA) adalah rangkaian yang dapat menguatkan arus lemah fotodioda dan
mengubah arus optikal fotodioda tersebut menjadi tegangan.
Seperti pada Gambar 9, rangkaian ini terdiri dari penguat, resistor
feedback dan kapasitor feedback. Impedansi dari penguat sendiri sangat besar
sehingga diasumsikan tidak ada arus yang melewati penguat. Oleh karena itu, arus
fotodioda hampir seluruhnya melewati resistor feedback yang terhubung dengan
tegangan keluaran rangkaian sensor fotodioda. Kapasitansi masukan penguat
dapat menyebabkan ketidakstabilan ketika dihubungkan dengan resistor feedback,
sehingga digunakan kapasitor feedback untuk membuat lebih stabil. Fotodioda
sendiri memiliki kapasitansi yang berpengaruh terhadap nilai keluarannya.
Pada rangkaian sensor fotodioda yang digunakan, tegangan keluaran dari
rangkaian Transimpedance Amplifier dihubungkan dengan pembagi tegangan
yang menghasilkan tegangan keluaran maksimal sebesar 5 V. Nilai tegangan
keluaran sensor pada pembagi tegangan jika diplot dengan intensitas
menghasilkan grafik sebagai berikut:
54
B
Linear Fit of Data1_B
5
Tegangan Keluaran (V)
4
3
2
1
0
0
20
40
60
80
100
Intensitas (lx)
Gambar 25. Hubungan intensitas cahaya terhadap tegangan keluaran rangkaian
sensor fotodioda
[29/12/2016 09:26 "/Graph2" (2457751)]
Linear Regression for Data1_B:
Y=A+B*X
Parameter
Value
Error
-----------------------------------------------------------A
0,63741
0,01989
B
0,04759
3,7758E-4
-----------------------------------------------------------R
SD
N
P
-----------------------------------------------------------0,99947
0,04507
19
<0.0001
------------------------------------------------------------
55
Berdasarkan grafik pada Gambar 25, nilai A merupakan nilai tegangan
mula-mula dan B merupakan gradien atau nilai sensitivitas, yaitu (0,0476 ±
0,0004) V/lx.
B. Analisis Rancang Bangun Alat
1.
Blok Rangkaian Sensor Fotodioda
Fotodioda digunakan sebagai sensor yang mengubah intensitas cahaya
yang dideteksi di dalam ruang yang dikontrol menjadi keluaran tegangan.
Fotodioda dapat mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang kemudian diubah
menjadi arus yang lemah. Arus fotodioda tersebut diubah menjadi nilai tegangan
menggunakan rangkaian Transimpedance Amplifier (TIA) dan selanjutnya masuk
ke rangkaian pembagi tegangan.
𝐸(𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝑉𝑜𝑢𝑡(𝑠)
Gambar 26. Diagram blok rangkaian sensor fotodioda
Berdasarkan kalibrasi yang dilakukan terhadap sensor fotodioda, diperoleh
hubungan antara intensitas cahaya dengan tegangan keluaran rangkaian sensor
bersifat linier, di mana semakin tinggi nilai intensitas cahaya, maka semakin besar
nilai tegangan keluaran rangkaian sensor fotodioda.
Dari Gambar 25 diperoleh persamaan:
(4.1)
56
di mana
: tegangan keluaran rangkaian sensor (V)
: tegangan mula-mula (V)
: nilai sensitivitas sensor (V/lx)
: intensitas cahaya (lx).
Untuk menganalisis blok rangkaian sensor, maka dilakukan pengujian
keluaran sensor terhadap waktu. Pengujian dilakukan dengan cara mengukur
tegangan keluaran dari sensor ketika dalam keadaan gelap, yaitu 0 lx kemudian
memberikan intensitas cahaya pada nilai tertentu dan selanjutnya mengukur lagi
tegangan keluaran dari sensor. Berikut diperoleh grafik hasil uji intensitas yang
diwakili oleh tegangan keluaran sensor sebagai fungsi waktu:
B
B
2,6
2,4
Tegangan Keluaran (volt)
2,2
Data: Data1_B
Model: ExpDec1
2,0
Chi^2/DoF
= 0.00002
R^2
= 0.99997
1,8
y0
A1
t1
1,6
2.39825
-1.64825
2.66355
±0.00184
±0.00447
±0.08245
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0
10
20
30
40
50
60
t(µs)
Gambar 27. Hasil pengujian tegangan keluaran rangkaian sensor sebagai fungsi
waktu
57
Berdasarkan pengujian yang dilakukan, diperoleh hubungan antara
intensitas dan waktu (t), yaitu berupa fungsi eksponensial sehingga dapat ditulis
dengan persamaan:
( )
(4.2)
Dengan mensubtitusikan persamaan (4.2) ke persamaan (4.1), maka
diperoleh
( )
(
)
(4.3)
di mana persamaan (4.3) merupakan fungsi waktu. Kemudian dari persamaan
(4.2) dan persamaan (4.3) diperoleh transformasi Laplace sebagai berikut:
( )
(
(4.4)
)
( )
(4.5)
Kemudian dengan membandingkan transformasi Laplace keluaran dengan
transformasi Laplace masukan diperoleh fungsi transfer dari blok sensor. Dengan
menganggap keadaan mula-mula sama dengan nol, maka diperoleh persamaan:
( )
( )
( )
(
(
)
(4.6)
)
( )
(4.7)
Dari persamaan (4.7) diperoleh fungsi transfer diagram blok sensor berupa
nilai sensitivitasnya, yaitu
(0,0476 ± 0,0004) V/lx.
58
2.
Blok Mikrokontroler Arduino
Mikrokontroler
Arduino
digunakan
sebagai
komparator
yang
membandingkan nilai set point dengan nilai intensitas cahaya yang diwakili
dengan nilai tegangan dari sensor fotodioda dan mikrokontroler Arduino
merupakan sistem kontrol utama. Input tegangan dari sensor yang masuk ke
Arduino berada pada rentang 0,74 V - 5,00 V, di mana nilai 0,74 V sama dengan
intensitas sebesar 0 lx dan 5,00 V sama dengan intensitas sebesar 90 lx. Set point
yang ditetapkan dalam program, yaitu 2 V yang setara dengan nilai 25 lx. Apabila
input tegangan berada pada rentang (2-5) V di mana nilainya lebih besar dari set
point, maka keluaran Arduino berupa logika 0 atau tegangan pada basis transistor
mendekati 0 V. Namun, jika tegangan dari sensor berada di bawah nilai set point
yang telah ditetapkan maka keluaran Arduino berupa logika 1 dan memberikan
tegangan sebesar 4,44 V pada basis transistor, sehingga transistor dalam keadaan
saturasi dan relay akan ON.
( )
[
]
(4.8)
Berdasarkan persamaan (4.8), kemudian diperoleh transformasi Laplace
nya sebagai berikut:
( )
(4.9)
sehingga diperoleh fungsi transfer dari diagram blok mikrokontroler Arduino
sebagai berikut:
( )
( )
( )
59
(4.10)
𝑉𝑖𝑛 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝑉𝐵𝐵 (𝑠)
Gambar 28. Diagram blok mikrokontroler Arduino
3.
Blok Saklar Transistor
Transistor dalam rangkaian sistem kontrol ini digunakan sebagai switch.
Transistor memiliki dua kondisi kerja, yaitu saturasi dan cut-off. Kondisi kerja
transistor didasarkan pada banyaknya arus yang mengalir pada terminal basis
transistor. Apabila pada terminal basis diberi tegangan maka arus akan mengalir.
Tegangan basis ke emitor (
) setidaknya harus lebih besar dari 0,7 V, di mana
tegangan basis transistor berasal dari keluaran mikrokontroler Arduino. Pengujian
saklar transistor dilakukan berdasarkan hubungan karakter dari transistor terhadap
keluaran mikrokontroler Arduino (HIGH/LOW).
Tabel 4. Hasil pengujian karakteristik transistor
Kondisi
keluaran
No.
mikrokontroler
Keadaan
Keadaan
switch
Lampu
transistor
LED
Kondisi
(V)
(V)
(mA)
(V)
kerja
Arduino
1.
2.
HIGH
LOW
0,7
0,0778
0,3
0,908
Saturasi
ON
Menyala
0,0039
11,89
0,01
0,0037
Cut-off
OFF
Mati
Jika keluaran mikrokontroler Arduino dalam kondisi HIGH, maka terdapat
tegangan atau arus yang mengalir ke transistor. Tegangan atau arus yang mengalir
ke terminal basis akan menyebabkan transistor dalam keadaan saturasi, di mana
60
arus yang dihubungkan ke terminal kolektor akan mengalir ke emitor. Terminal
kolektor dan emitor seolah-olah terhubung singkat seperti saklar tertutup,
sehingga lampu LED akan menyala. Arus yang mengalir ke terminal basis pada
kondisi ini sebesar 0,3 mA dan tegangan kolektor-emitor sebesar 0,0778 V.
Pada kondisi cut-off, arus tidak mengalir ke basis transistor. Hal ini terjadi
ketika keluaran mikrokontroler Arduino dalam kondisi LOW, sehingga
menyebabkan terminal kolektor-emitor terputus dan seolah-olah seperti saklar
terbuka. Arus yang mengalir ke terminal basis pada kondisi ini sebesar 0,01 mA
dan tegangan kolektor-emitor sebesar 11,89 V.
Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan, diperoleh persamaan
sebagai berikut:
( )
[
]
(4.11)
Persamaan (4.11) dapat dibuat ke dalam bentuk transformasi Laplace
sebagai berikut:
( )
( )
(4.12)
Fungsi transfer untuk blok saklar transistor diperoleh seperti pada
persamaan (4.13) berikut:
( )
( )
( )
𝑉𝐵𝐵 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
(4.13)
𝑉𝐵 (𝑠)
Gambar 29. Diagram blok saklar transistor
61
4.
Blok Relay
Relay yang digunakan dalam rangkaian sistem kontrol intensitas ini
berfungsi untuk mengendalikan LED atau disebut sebagai aktuator. Relay yang
digunakan dalam rangkaian ini adalah tipe SPDT dengan tegangan masukan
sebesar 11,90 V dan kapasitas arus 10 A. Relay dipasang seri dengan terminal
kolektor-emitor, sehingga apabila ada arus yang mengalir ke terminal basis maka
arus dari kolektor ke emitor mengalir dan relay dalam keadaan ON. Dari hasil
pengukuran diperoleh nilai hambatan relay sebesar 396 ohm, sehingga besarnya
arus yang ditarik relay (
) sebesar 30 mA. Besarnya nilai arus pada relay
mendekati nilai arus yang mengalir pada kolektor (
) dan hambatan
kolektor merupakan hambatan relay.
Gambar 30. Rangkaian driver relay
(4.14)
62
Berdasarkan persamaan (4.14) untuk mendapatkan tegangan relay 12 V
dengan sumber tegangan 11,90 V maka
harus
0. Hal ini menyebabkan
transistor dalam keadaan saturasi dan relay akan ON. Sedangkan ketika tegangan
maksimum berada di kaki kolektor (
11,90 V, dengan nilai
) di mana
dan
sama dengan
, yaitu
menyebabkan arus dari kolektor ke
emitor tidak dapat mengalir dan relay dalam keadaan OFF.
( )
[
]
(4.15)
Dari persamaan (4.15) dapat diperoleh bentuk transformasi Laplacenya,
yaitu:
( )
( )
(4.16)
Fungsi transfer untuk blok relay dapat ditentukan dengan membandingkan
transformasi Laplace keluaran dan masukan dalam rangkaian.
( )
𝑉𝐵 (𝑠)
( )
( )
𝐺 (𝑠)
(4.17)
𝑉𝐶𝐸 (𝑠)
Gambar 31. Diagram blok relay
5.
Blok Lampu LED
Lampu LED yang digunakan pada penelitian ini menghasilkan intensitas
dengan satuan lux. Operasi lampu LED dikendalikan oleh rangkaian relay sebagai
63
aktuator yang dipengaruhi arus dari saklar transistor. Pada saat
bernilai 0 V
maka transistor dalam keadaan saturasi sehingga switch relay terbuka dan lampu
LED akan ON, sedangkan pada saat
bernilai
maka transistor dalam
keadaan cut-off dan switch relay akan tertutup sehingga lampu LED akan OFF.
[
]
(4.18)
Dengan membandingkan transformasi Laplace keluaran dan masukannya,
maka diperoleh fungsi transfer untuk diagram blok rangkaian LED sebagai
berikut:
( )
( )
𝐺 (𝑠)
𝑉𝐶𝐸 (𝑠)
(4.19)
( )
𝑉𝐷𝑅𝐼𝑉𝐸𝑅 (𝑠)
Gambar 32. Diagram blok lampu LED
6.
Blok Proses Pengontrolan Intensitas Cahaya
Sistem kontrol intensitas cahaya ini menggunakan lampu LED untuk
menambah intensitas cahaya di dalam greenhouse. Pada saat intensitas cahaya di
dalam greenhouse kurang dari nilai set point yang ditentukan, maka relay akan
mengalirkan arus sehingga LED akan menyala. Berdasarkan penelitian yang
dilakukan, diperoleh hasil plot grafik yang menggambarkan proses kenaikan nilai
intensitas cahaya seperti pada Gambar 27. Sehingga diperoleh persamaan
eksponensial sebagai berikut:
( )
(4.20)
64
Kemudian diperoleh persamaan transformasi Laplace seperti pada
persamaan (4.19) berikut:
( )
(
(4.21)
)
Dengan mengasumsikan keadaan awal sama dengan nol, maka nilai
sama dengan nol sehingga diperoleh fungsi transfer sebagai berikut:
( )
(
𝑉𝐷𝑅𝐼𝑉𝐸𝑅 (𝑠)
(4.22)
)
𝐺 (𝑠)
𝐸(𝑠)
Gambar 33. Diagram blok konversi tegangan ke intensitas cahaya
C. Fungsi Transfer Total
Diagram blok dalam sistem kontrol ini secara keseluruhan dapat
ditunjukkan pada Gambar 34.
𝑊(𝑠)
𝑉𝑠𝑒𝑡 (𝑠)
𝑉𝐵𝐵 (𝑠)
𝑉𝑖𝑛 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝑉𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝑉𝐵 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝑉𝐶𝐸 (𝑠) 𝑉𝐷𝑅𝐼𝑉𝐸𝑅 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝐸(𝑠)
𝐺 (𝑠)
𝐺 (𝑠)
Gambar 34. Diagram blok sistem kontrol intensitas cahaya untuk tanaman selada
di dalam greenhouse.
65
Diagram blok pada Gambar 34 dapat disederhanakan menggunakan aturan
penyederhanaan diagram blok.
𝑊(𝑠)
𝑉𝑠𝑒𝑡 (𝑠)
𝐺 𝐺 𝐺 𝐺
𝐸(𝑠)
𝐺
𝐺
Gambar 35. Diagram blok hasil penggabungan 1
𝑊(𝑠)
𝐸(𝑠)
𝐺
𝑉𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 (𝑠)
𝐺 𝐺 𝐺 𝐺 𝐺
Gambar 36. Diagram blok hasil penggabungan 2
𝑊(𝑠)
𝐺
𝐺 𝐺 𝐺 𝐺 𝐺 𝐺
Gambar 37. Diagram blok total
66
𝐸(𝑠)
Berdasarkan hasil penggabungan dan penyederhanaan diagram blok yang
telah dilakukan, maka fungsi transfer total dari rangkaian dalam penelitian ini
adalah sebagai berikut:
( )
( )
(4.23)
( )
( )
(
( )
Jika
(
)(
,
)(
)
)(
)(
)((
dan nilai dari
)
)
(4.24)
dimasukkan ke
persamaan (4.24), maka ( ) menjadi:
( )
( )
(
(
)
)( )((
)
)
(4.25)
D. Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat
mampu bekerja sesuai perencanaan. Pengujian alat dilakukan di dalam
greenhouse dengan melakukan pengukuran ketika tidak terdapat alat kontrol dan
ketika alat kontrol dipasang di dalam greenhouse. Intensitas cahaya yang dideteksi
oleh sensor diwakili dengan nilai tegangan keluaran rangkaian sensor dan
dipenuhi kebutuhannya menggunakan lampu LED 3 watt berwarna biru sebanyak
4 buah. Sensor diletakkan di tengah ruang menghadap keatas dengan harapan
mampu mendeteksi intensitas cahaya dari matahari maupun dari lampu LED, dan
juga agar sensor tidak terhalang oleh daun selada yang tumbuh di dalam
greenhouse.
67
B
5,0
4,5
4,0
Tegangan(volt)
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
10:55
15:55
20:55
1:55
Waktu(hh:mm)
Gambar 38. Grafik fluktuasi intensitas cahaya yang diwakili nilai tegangan di
dalam greenhouse tanpa kontrol intensitas cahaya
Gambar 38 merupakan hasil plot dari fluktuasi intensitas cahaya dalam
satu hari di dalam greenhouse, sebelum adanya kontrol intensitas. Intensitas
cahaya mencapai nilai tertinggi, yaitu 5 V berkisar pada pukul 09.00 – 13.00, di
mana pada waktu tersebut menandakan matahari mulai naik dan cahayanya sangat
terik.
Intensitas cahaya yang menjadi nilai set point diwakili oleh nilai tegangan
2 V, di mana sistem aktif jika nilai intensitas yang dibaca sensor kurang dari nilai
tersebut. Namun, sistem mati jika intensitas yang terbaca lebih dari nilai set point
yang ditentukan. Hal ini karena sistem yang dibuat diharapkan mampu memenuhi
kebutuhan cahaya yang diterima tanaman.
68
B
4,0
Tegangan(volt)
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
-2000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Waktu (sekon)
Gambar 39. Grafik intensitas cahaya di dalam greenhouse ketika adanya kontrol intensitas cahaya
69
Pengambilan data di dalam greenhouse dilakukan hanya selama 27 hari,
dikarenakan greenhouse mengalami kerusakan karena hujan yang lebat dan angin
yang kencang, sehingga pengambilan data dihentikan pada hari ke-27. Padahal
waktu panen selada secara normal berkisar 35 hari. Walaupun demikian, pengaruh
yang terjadi pada pertumbuhan tanaman selada antara yang dikontrol dengan yang
tidak sudah dapat dilihat perbedaannya seperti pada Gambar 40 berikut ini:
(b)
(a)
Gambar 40. (a). Tanaman selada di dalam greenhouse yang dikontrol
(b). Tanaman selada di dalam greenhouse yang tidak dikontrol
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai kontrol intensitas
cahaya untuk tanaman selada dengan sistem hidroponik di dalam greenhouse
diperoleh hasil seperti pada Tabel 5.
70
Tabel 5. Perbandingan hasil tanaman selada dari ketiga greenhouse yang
diteliti
No.
Greenhouse I
Greenhouse II
Greenhouse III
1.
Ukuran rata-rata daun
selada sebesar 5 cm
Ukuran rata-rata daun
selada sebesar 2 cm
-
2.
Jumlah daun setiap
pohon berjumlah 7-11
helai
Jumlah daun setiap
pohon berjumlah 3-7
helai
3.
Warna daun hijaukekuningan
Warna daun kuning dan
hijau pucat
Keterangan: Greenhouse I
(tanaman selada mati)
(tanaman selada mati)
(tanaman selada mati)
→ Terdapat alat kontrol intensitas cahaya, atap
greenhouse diberi filter mika berwarna biru.
Greenhouse II
→ Tidak terdapat alat kontrol intensitas cahaya,
atap greenhouse diberi filter mika berwarna
biru.
Greenhouse III
→ Tidak terdapat alat kontrol intensitas cahaya,
atap greenhouse terbuat dari plastik bening.
Hasil tanaman selada yang dikontrol intensitas cahayanya belum
memenuhi standar tanaman selada yang dapat dikonsumsi karena kebutuhan
cahaya tanaman masih belum terpenuhi secara maksimal mengenai intensitas dan
spektrum warnanya akibat hujan yang terjadi secara terus-menerus selama
penelitian dilakukan. Walaupun demikian, penelitian ini mengindikasikan bahwa
cahaya sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman
selada, baik cahaya yang berasal dari matahari maupun dibantu dengan cahaya
tambahan seperti LED, dan juga mengenai spektrum warna yang dibutuhkan
tanaman.
71
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1.
Rancangan sistem kontrol intensitas cahaya untuk tanaman selada dengan
sistem tanam hidroponik di dalam greenhouse telah diaktualisasikan
menggunakan sumber cahaya berupa lampu LED 3 watt berwarna biru
sebanyak 4 buah yang menghasilkan intensitas sebesar 25 lx di tengah ruang
yang diwakili dengan nilai tegangan sebesar 2 V dan dideteksi oleh sensor
cahaya fotodioda. Rangkaian sensor fotodioda menggunakan rangkaian
Transimpedance Amplifier yang keluarannya berupa tegangan dan terhubung
langsung ke Arduino. Nilai tegangan dari sensor fotodioda dibaca sebagai
input Arduino dalam program yang telah dibuat, kemudian keluaran Arduino
menghasilkan nilai LOW atau HIGH untuk mengendalikan rangkaian saklar
transistor dan rangkaian relay yang terhubung ke rangkaian lampu LED.
2.
Sistem kontrol yang telah dibuat merupakan sistem closed-loop dengan
masukan berupa nilai tegangan set point dan keluaran berupa intensitas
cahaya. Perbandingan dari keluaran dan masukan menghasilkan fungsi
transfer sebagai berikut:
( )
( )
( )
(
(
72
)
)( )(
(
)
)
3.
Intensitas cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman selada di
dalam
greenhouse.
Pertumbuhan
tanaman
selada
yang
dikontrol
menunjukkan hasil bahwa ketika dilakukan kontrol cahaya dengan
menambahkan sumber cahaya dari lampu LED tanaman selada dapat tumbuh
daripada tanaman selada yang tidak dikontrol, yaitu selada yang dikontrol
tumbuh dengan jumlah daun berkisar 7-11 helai dengan warna hijaukekuningan, sedangkan tanaman selada yang tidak dikontrol jumlah daun
berkisar 5 helai, ukuran daunnya lebih kecil dan layu bahkan sebagian besar
mati.
B. Saran
Penelitian yang dilakukan mengenai sistem kontrol ini masih banyak
kekurangan, diantaranya:
1.
Sebaran intensitas cahaya di dalam greenhouse masih belum merata. Untuk
itu perlu dilakukan pengondisian dengan menambah jumlah lampu dan
memperbaiki rangkaian agar keluaran intensitas dari setiap LED stabil dan
merata.
2.
Cahaya matahari yang digunakan untuk perbandingan sumber cahaya dengan
LED masih terlalu besar dan penggunaan sistem masih belum optimal,
sehingga untuk mengatasinya dapat dilakukan dengan mengganti sumber
cahaya, menambah jumlah sumber cahaya, atau melakukan penelitian di
dalam ruang tertutup (indoor). Kebutuhan spektrum cahaya yang dibutuhkan
oleh tanaman juga sangat penting, sehingga untuk penelitian selanjutnya
dapat dilakukan kombinasi spektrum warnanya.
73
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2011). 3W High Power LED. Diakses dari www.wayjun.com. pada
tanggal 29 Februari 2016, Jam 11.00 WIB.
Anonim. (2016). Micro SD Card Module. Diakses dari http://store.futelectronics.com/products/micro-sd-card-module.
pada
tanggal
07
Desemeber 2016, Jam 2.20 WIB.
Anonim. (2013). What’s the high power LED?. Diakses dari
http://www.lednews.org/what-the-high-power-led-definition/. pada 07
Desember 2016, Jam 08.20 WIB.
Barta DJ, Tibbits TW, Bula RJ & Morrow, RC. Evaluation of light emitting
diode characteristics for a space-based plant irradiationsource. Adv
Space Res. 1992;12:141–9.
Bolton, W. (2006). Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. (Alih bahasa: Soni
Astranto, S.Si.). Jakarta: Penerbit Erlangga.
Both, A.J. (2000). Some Thoughts on Supplemental Lighting for Greenhouse Crop
Production. Department of Plant Biology and Pathology. The State
University of New Jersey. NJ 08901-8500.
BPTP
Yogyakarta.
(2011).
Budidaya
Selada.
Diakses
dari
http://yogya.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php?option=com_content&v
iew=article&id=487:budidaya-selada&catid=14:alsin. pada tanggal 04
Desember 2016, Jam 23.05 WIB.
Brown, James W. (2015). Light in the Greenhouse: How Much is Enough?.
Diakses dari https://www.cropking.com/blog/light-greenhouse-how-muchenough. pada tanggal 11 November 2015, Jam 13.04 WIB.
Dea, Gusti D. A., Sugeng T., & Nugroho H. (2016). Pengaruh Penggunaan
Beberapa Warna Lampu Neon Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kailan
(Brassica oleraceae) pada Sistem Hidroponik Indoor. Jurnal Teknik
Pertanian Lampung (Vol.5, No. 1). Hlm. 13- 24.
Djuandi,
Feri.
(2011).
Pengenalan
Arduino.
Diakses
dari
http://tobuku.com/docs/Arduino-Pengenalan.pdf.
pada
tanggal
06
Desember 2016, Jam 15.20 WIB.
Eugeniy, E Mikhailov. (2012). Chapter 10: Op-amp circuits for detectors, filters,
and power applications. The College of William and Mary.
Fitter, A.H., & R. K. M. Hay. (1991). Fisiologi Lingkungan Tanaman.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Gopal, Lakshmisree. (2016). Opamp-Operational Amplifier. Diakses dari
https://electrosome.com/opamp/. pada tanggal 07 Desember 2016, Jam
07.20 WIB.
Harris, D. (1988). Hydroponis- The Complete Guide to Gardening without Soil.
London: New Holland Publishers Ltd.
74
Hernandez, Ricardo. (2012). Plant Lighting and Basics and Applications. Tucson:
The University of Arizona.
Karlsson, Meriam. (2014). Controlling the Greenhouse Environment. University
of Alaska, University of Alaska Fairbanks Cooperative Extension Service:
Fairbanks, Alaska. Publication HGA-00336.
Mattson, Neil. (2011). Greenhouse Lighting. New York: Cornell University
Morris, Alan S. & Langari, Reza. (2013). Measurement and Instrumentation:
theory and application. Oxford: Elsevier.
Muneer, Sowbiya. et al. (2014). Influence of Green, Red and Blue Light Emitting
Diodes on Multiprotein Complex Proteins and Photosynthetic Activity
under Different Light Intensities in Lettuce Leaves (Lactuca sativa L.).
International Journal of Molecular Sciences. 15(3): 4657–4670. Hlm. 1-5.
Nave, C. R. (2012). P-N Junction. Diakses dari http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbase/hframe.html. pada tanggal 12 Desember 2015, Jam
11.17 WIB.
Noer, Ahmad Awaluddin. (2015). Rancang Bangun Sistem Kontrol Intensitas
Cahaya Dalam Ruang. Skripsi. FMIPA UNY.
Ogata, Katsuhiko. (1995). Teknik Kontrol Automatik jilid 1, diterjemahkan oleh
Edi Leksono. Jakarta: Erlangga.
Ogata, Katsuhiko. (2003). System Dynamics Fourth Edition. New Jersey: Pearson.
Rahardito, Raden. (2013). Peningkatan Pertumbuhan dan Hasil Panen Beberapa
Tanaman Sayuran Daun Melalui Aplikasi Pupuk Kandang Berfortifikasi.
Skripsi. Fakultas Pertanian IPB.
Resh, H. M. (1998). Hydroponic Food Production 5th Ed. Santa Barbara:
Woodbridge Press Publ.
Rokim, M. Saiful. dkk. (2008). Teknik Ototronik. Jakarta: Direktorat Pembinaan
Sekolah Menengah Kejuruan.
Rubatzky, V.E. & M. Yamaguchi. (1999). Sayuran Dunia 2:Prinsip, Produksi, dan
Gizi. Edisi Kedua (diterjemahkan dari: World Vegetables: Principles,
Production and Nutritive Values. 2nd ed. Penerjemah: C. Herison).
Institut Teknologi Bandung. Bandung. 320 hal.
Rukmana. (1994). Bertanam Selada dan Andewi. Yogyakarta: Kanisius.
Runkle, E., J. Nelson & B. Bugbee. (2014). “LEDs vs. HPS Lamps: A Reality
Check.” Greenhouse Product News6:54.
Scherz, Paul & Monk, Simon. (2013). Practical Electronics for Inventors Third
Edition. New York: McGraw-Hill.
Smith, Mike. (2014). A High Bandwidth, Low Noise Optical VLF Link. Diakses
dari http://www.vlf.it/. pada tanggal 07 Desember 2016, Jam 07.45 WIB.
Sunardi. (2004). Sistem Pengaturan Intensitas Cahaya pada Iklim Buatan dalam
Rumah Kaca (Greenhouse). Semarang: UNDIP.
75
Susila, A. D. (2013). Sistem Hidroponik. Departemen Agronomi dan Hortikultura.
Fakultas Pertanian. Modul. IPB. Bogor. 20 hal.
Yeh, N. & Chung, J.P. (2009). High-brightness LEDs – energy efficient lighting
sources and their potential in indoor plant cultivation. Renewable and
Sustainable Energy Reviews 13: 2175-2180.
Yopi, Sukita. (2014). Pengendali Intensitas Cahaya, Suhu, dan Kelembapan pada
Rumah Kaca dengan Metode PID. Bengkulu: Universitas Bengkulu.
76
LAMPIRAN
77
Lampiran 1. Data tegangan keluaran sensor terhadap perubahan intensitas
cahaya
Intensitas
(lx)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
Tegngan
(Volt)
0.679
0.872
1.084
1.356
1.571
1.794
2.055
2.258
2.530
2.788
3.051
3.348
3.538
3.749
3.888
4.20
4.47
4.73
4.84
78
Lampiran 2. Data fluktuasi intensitas cahaya di dalam greenhouse tanpa alat
kontrol
Waktu
(hh:mm)
6:00
6:05
6:10
6:15
6:20
6:25
6:30
6:35
6:40
6:45
6:50
6:55
7:00
7:05
7:10
7:15
7:20
7:25
7:30
7:35
7:40
7:45
7:50
7:55
8:00
8:05
8:10
8:15
8:20
8:25
8:30
8:35
Tegangan
Keluaran
(Volt)
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
8:40
8:45
8:50
8:55
9:00
9:05
9:10
9:15
9:20
9:25
9:30
9:35
9:40
9:45
9:50
9:55
10:00
10:05
10:10
10:15
10:20
10:25
10:30
10:35
10:40
10:45
10:50
10:55
11:00
11:05
11:10
11:15
11:20
11:25
11:30
11:35
5
5
4
5
5
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
79
11:40
11:45
11:50
11:55
12:00
12:05
12:10
12:15
12:20
12:25
12:30
12:35
12:40
12:45
12:50
12:55
13:00
13:05
13:10
13:15
13:20
13:25
13:30
13:35
13:40
13:45
13:50
13:55
14:00
14:05
14:10
14:15
14:20
14:25
14:30
14:35
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
4
5
5
5
5
5
5
5
4
5
4
4
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
14:40
14:45
14:50
14:55
15:00
15:05
15:10
15:15
15:20
15:25
15:30
15:35
15:40
15:45
15:50
15:55
16:00
16:05
16:10
16:15
16:20
16:25
16:30
16:35
16:40
16:45
16:50
16:55
17:00
17:05
17:10
17:15
17:20
17:25
17:30
17:35
17:40
17:45
17:50
3
3
2
3
4
3
2
2
2
2
3
3
2
3
3
3
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17:55
18:00
18:05
18:10
18:15
18:20
18:25
18:30
18:35
18:40
18:45
18:50
18:55
19:00
19:05
19:10
19:15
19:20
19:25
19:30
19:35
19:40
19:45
19:50
19:55
20:00
20:05
20:10
20:15
20:20
20:25
20:30
20:35
20:40
20:45
20:50
20:55
21:00
21:05
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
80
21:10
21:15
21:20
21:25
21:30
21:35
21:40
21:45
21:50
21:55
22:00
22:05
22:10
22:15
22:20
22:25
22:30
22:35
22:40
22:45
22:50
22:55
23:00
23:05
23:10
23:15
23:20
23:25
23:30
23:35
23:40
23:45
23:50
23:55
0:00
0:05
0:10
0:15
0:20
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0:25
0:30
0:35
0:40
0:45
0:50
0:55
1:00
1:05
1:10
1:15
1:20
1:25
1:30
1:35
1:40
1:45
1:50
1:55
2:00
2:05
2:10
2:15
2:20
2:25
2:30
2:35
2:40
2:45
2:50
2:55
3:00
3:05
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3:10
3:15
3:20
3:25
3:30
3:35
3:40
3:45
3:50
3:55
4:00
4:05
4:10
4:15
4:20
4:25
4:30
4:35
4:40
4:45
4:50
4:55
5:00
5:05
5:10
5:15
5:20
5:25
5:30
5:35
5:40
5:45
5:50
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
81
5:55
6:00
0
0
Lampiran 3. Data fluktuasi intensitas cahaya di dalam greenhouse setelah
dikontrol
Waktu
(sekon)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
160
165
170
Tegangan
(Volt)
1.83
1.91
1.84
1.99
1.87
1.94
1.85
1.86
1.96
1.83
1.88
1.84
1.95
1.89
1.84
1.81
1.87
1.88
1.81
1.86
1.92
1.84
1.86
1.94
1.9
1.85
1.93
1.85
1.8
1.88
1.83
1.89
1.83
1.92
1.87
175
180
185
190
195
200
205
210
215
220
225
230
235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
320
325
330
335
340
345
350
355
360
365
1.9
1.91
1.9
1.85
1.85
1.91
1.84
1.82
1.85
1.9
1.93
1.86
1.9
1.78
1.94
1.93
1.91
1.89
1.84
1.78
1.84
1.81
1.84
1.84
1.96
1.96
1.83
1.8
1.9
1.89
1.81
1.91
1.97
1.94
1.85
1.89
1.96
1.95
1.75
82
370
375
380
385
390
395
400
405
410
415
420
425
430
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
495
500
505
510
515
520
525
530
535
540
545
550
555
560
1.83
1.87
1.83
1.84
1.91
1.87
1.95
1.85
1.87
1.89
1.93
1.95
1.89
1.89
1.84
1.84
1.9
1.94
1.96
1.88
1.82
1.89
1.98
1.91
1.96
1.89
1.93
1.87
1.92
1.91
2.1
1.82
1.97
1.97
1.84
1.98
1.81
1.94
1.98
565
570
575
580
585
590
595
600
605
610
615
620
625
630
635
640
645
650
655
660
665
670
675
680
685
690
695
700
705
710
715
720
725
730
735
740
745
750
755
760
765
1.93
1.86
1.92
1.84
1.92
1.94
1.86
1.94
1.9
1.8
1.88
1.85
1.9
1.9
1.88
2.01
1.95
1.92
1.93
1.96
1.97
1.96
1.91
2.03
1.92
1.84
1.92
1.87
1.98
1.84
1.88
1.88
1.95
1.92
1.96
1.89
1.96
1.87
1.86
1.89
1.93
770
775
780
785
790
795
800
805
810
815
820
825
830
835
840
845
850
855
860
865
870
875
880
885
890
895
900
905
910
915
920
925
930
935
940
945
950
955
960
965
970
1.86
1.99
1.88
1.92
1.92
1.86
1.84
2
1.85
1.87
1.96
1.95
1.83
1.94
1.8
1.99
1.89
1.87
1.94
1.81
1.86
1.96
1.87
1.9
1.94
1.9
1.94
1.88
1.89
1.94
1.97
1.91
1.99
1.85
1.93
1.94
1.96
1.89
1.9
1.89
1.87
83
975
980
985
990
995
1000
1005
1010
1015
1020
1025
1030
1035
1040
1045
1050
1055
1060
1065
1070
1075
1080
1085
1090
1095
1100
1105
1110
1115
1120
1125
1130
1135
1140
1145
1150
1155
1160
1165
1170
1175
1.95
1.99
1.89
1.9
1.87
1.94
1.89
1.98
1.87
1.86
1.91
1.93
1.94
1.97
1.97
1.93
1.96
1.96
1.9
1.86
1.93
1.94
1.96
1.93
2
1.9
1.89
1.92
1.93
1.84
1.92
1.94
1.84
1.88
1.91
1.96
1.9
2.01
1.87
1.95
1.97
1180
1185
1190
1195
1200
1205
1210
1215
1220
1225
1230
1235
1240
1245
1250
1255
1260
1265
1270
1275
1280
1285
1290
1295
1300
1305
1310
1315
1320
1325
1330
1335
1340
1345
1350
1355
1360
1365
1370
1375
1380
1.98
1.84
1.97
1.84
1.86
1.81
1.95
1.94
1.96
1.91
1.9
1.97
1.88
1.86
1.88
1.94
1.85
1.99
1.88
1.95
1.93
1.94
2.02
1.87
1.88
1.88
2.04
1.85
1.98
1.93
1.96
2
1.91
1.98
1.92
1.93
1.99
1.9
2.04
1.85
2.01
1385
1390
1395
1400
1405
1410
1415
1420
1425
1430
1435
1440
1445
1450
1455
1460
1465
1470
1475
1480
1485
1490
1495
1500
1505
1510
1515
1520
1525
1530
1535
1540
1545
1550
1555
1560
1565
1570
1575
1580
1585
1.96
1.94
1.96
1.98
1.97
1.99
1.95
1.91
2.05
1.97
1.94
2
2.01
2.02
1.98
2.05
1.94
2.11
1.97
2.04
1.92
1.98
2.01
1.98
1.98
2
1.91
1.9
1.90
1.99
1.96
2.05
2.02
1.98
1.96
1.96
2
1.9
2.04
2
1.9
84
1590
1595
1600
1605
1610
1615
1620
1625
1630
1635
1640
1645
1650
1655
1660
1665
1670
1675
1680
1685
1690
1695
1700
1705
1710
1715
1720
1725
1730
1735
1740
1745
1750
1755
1760
1765
1770
1775
1780
1785
1790
1.93
1.93
2.04
2.01
1.91
2.08
1.92
1.98
1.93
1.94
1.96
1.98
1.98
2.04
2.03
1.92
2.05
2
1.91
1.96
1.98
1.92
2.07
1.96
1.99
1.92
2.04
1.93
2.05
2
1.94
2.01
1.99
1.93
2.08
2
1.96
1.99
1.95
2.04
1.95
1795
1800
1805
1810
1815
1820
1825
1830
1835
1840
1845
1850
1855
1860
1865
1870
1875
1880
1885
1890
1895
1900
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2.14
1.98
1.99
2.04
2.01
1.99
2.02
2.01
1.93
2.06
2.05
2.04
2.07
2.04
1.95
1.97
2.03
2.05
2.02
2
2.06
1.97
2.03
1.96
2.07
1.96
2.05
2.07
2
1.99
2.11
2.02
1.98
1.97
2.09
1.96
2.07
2.01
1.99
2.06
2.05
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
2055
2060
2065
2070
2075
2080
2085
2090
2095
2100
2105
2110
2115
2120
2125
2130
2135
2140
2145
2150
2155
2160
2165
2170
2175
2180
2185
2190
2195
2200
2.03
1.99
1.98
2.08
2.02
2.12
2.13
2.1
2.01
2.06
2.05
1.96
2.17
1.98
2.06
2.02
2.13
2.09
2.02
2.06
2.1
2.04
2.04
2
2.15
2.04
2.06
2.09
2.01
2.08
2.06
2.01
2.03
2.04
2.04
2.12
2.1
2.06
2.01
2.02
2.05
85
2205
2210
2215
2220
2225
2230
2235
2240
2245
2250
2255
2260
2265
2270
2275
2280
2285
2290
2295
2300
2305
2310
2315
2320
2325
2330
2335
2340
2345
2350
2355
2360
2365
2370
2375
2380
2385
2390
2395
2400
2405
1.99
2.08
2
1.99
1.98
2.01
1.96
2.02
2.01
2.08
2.06
1.99
2.01
2.04
2.03
1.95
2.06
1.95
1.99
1.92
2.03
1.94
1.95
1.97
2.03
1.96
1.95
2.04
2.03
2
1.99
2
1.91
2.05
1.95
2
1.99
1.92
2.03
1.96
2.07
2410
2415
2420
2425
2430
2435
2440
2445
2450
2455
2460
2465
2470
2475
2480
2485
2490
2495
2500
2505
2510
2515
2520
2525
2530
2535
2540
2545
2550
2555
2560
2565
2570
2575
2580
2585
2590
2595
2600
2605
2610
1.94
1.96
1.99
2.01
2.01
1.89
1.95
2.06
1.9
2.04
1.93
2.07
1.93
2.03
1.98
1.98
1.95
2.06
1.99
2.04
1.98
2.04
1.9
1.93
1.93
2.05
1.91
2.05
1.96
2.07
1.9
2.06
1.98
2.01
1.9
2.02
2.05
2.02
2.04
1.96
1.98
2615
2620
2625
2630
2635
2640
2645
2650
2655
2660
2665
2670
2675
2680
2685
2690
2695
2700
2705
2710
2715
2720
2725
2730
2735
2740
2745
2750
2755
2760
2765
2770
2775
2780
2785
2790
2795
2800
2805
2810
2815
2.02
1.99
2.05
1.95
2.02
1.94
2.05
1.93
1.96
1.93
2.06
2.03
1.99
2.05
2.11
2.07
2.07
2
2.03
1.97
2.05
2.11
2.05
2.13
2.09
2.11
2.07
2.11
2.13
2.1
1.99
1.99
2.09
2.04
1.94
2.09
2
2.05
1.97
2.05
2.1
86
2820
2825
2830
2835
2840
2845
2850
2855
2860
2865
2870
2875
2880
2885
2890
2895
2900
2905
2910
2915
2920
2925
2930
2935
2940
2945
2950
2955
2960
2965
2970
2975
2980
2985
2990
2995
3000
3005
3010
3015
3020
1.97
2.14
2.04
1.97
2.14
1.97
2.06
2.07
1.99
2.12
1.99
2.07
2.01
1.96
1.98
2
2
1.96
2.13
1.99
2
2.05
2
2.04
2.11
1.96
2.02
1.96
2.1
2.07
2.03
2.08
2.04
1.96
2
2.03
2.11
2.04
1.98
1.98
1.99
3025
3030
3035
3040
3045
3050
3055
3060
3065
3070
3075
3080
3085
3090
3095
3100
3105
3110
3115
3120
3125
3130
3135
3140
3145
3150
3155
3160
3165
3170
3175
3180
3185
3190
3195
3200
3205
3210
3215
3220
3225
2.15
1.99
2.11
2.07
2.02
2.12
2.03
2.14
2.02
2.06
2.07
2.01
2.15
2.07
2.11
2.14
2.08
2.14
2.08
2.09
2.07
2.12
2.1
2.15
2.08
2.07
2.11
2.17
2.07
2.1
2.15
2.19
2.09
2.13
2.09
2.16
2.21
2.18
2.09
2.17
2.16
3230
3235
3240
3245
3250
3255
3260
3265
3270
3275
3280
3285
3290
3295
3300
3305
3310
3315
3320
3325
3330
3335
3340
3345
3350
3355
3360
3365
3370
3375
3380
3385
3390
3395
3400
3405
3410
3415
3420
3425
3430
2.05
2.17
2.11
2.18
2.05
2.06
2.09
2.01
2.03
2.04
2.03
2.08
2.12
2.08
2.11
2.12
2.03
2
2.12
2.14
2.02
2.14
2.07
2.16
2.17
2.12
2.09
2.15
2.01
2.14
2.1
2.01
2.07
2.03
2.06
2.11
2.07
2.14
2.09
2.21
2.01
87
3435
3440
3445
3450
3455
3460
3465
3470
3475
3480
3485
3490
3495
3500
3505
3510
3515
3520
3525
3530
3535
3540
3545
3550
3555
3560
3565
3570
3575
3580
3585
3590
3595
3600
3605
3610
3615
3620
3625
3630
3635
2
2.11
2.02
2.11
2.02
2
1.98
2.14
1.98
2.02
2.05
2.04
1.99
2.02
1.96
2.1
2.03
2.01
1.96
2.12
2.06
2.04
2.02
1.97
2.17
1.97
2.06
1.96
2.15
2.02
2.06
2.12
2.15
2.01
2.01
2.16
2.09
2.01
2.06
2.12
2.02
3640
3645
3650
3655
3660
3665
3670
3675
3680
3685
3690
3695
3700
3705
3710
3715
3720
3725
3730
3735
3740
3745
3750
3755
3760
3765
3770
3775
3780
3785
3790
3795
3800
3805
3810
3815
3820
3825
3830
3835
3840
2
2.08
2.1
2.11
2.04
2.14
2.07
2.04
2.07
2.05
2.03
2.06
2.15
2.14
2.11
2.01
2.01
2.17
2.07
2.08
2.01
2.01
2.03
2.12
2.18
2.17
2.17
2.16
2.12
2.17
2.17
1.03
2.07
2.15
2.05
2.04
2.1
2.04
2.1
2.13
2.16
3845
3850
3855
3860
3865
3870
3875
3880
3885
3890
3895
3900
3905
3910
3915
3920
3925
3930
3935
3940
3945
3950
3955
3960
3965
3970
3975
3980
3985
3990
3995
4000
4005
4010
4015
4020
4025
4030
4035
4040
4045
2.21
2.14
2.13
2.12
2.14
2.25
2.22
2.22
2.27
2.25
2.19
2.11
2.12
2.19
2.21
2.22
2.19
2.15
2.23
2.12
2.2
2.21
2.17
2.25
2.22
2.33
2.21
2.36
2.23
2.33
2.24
2.22
2.35
2.2
2.31
2.26
2.18
2.25
2.32
2.21
2.33
88
4050
4055
4060
4065
4070
4075
4080
4085
4090
4095
4100
4105
4110
4115
4120
4125
4130
4135
4140
4145
4150
4155
4160
4165
4170
4175
4180
4185
4190
4195
4200
4205
4210
4215
4220
4225
4230
4235
4240
4245
4250
2.32
2.32
2.31
2.41
2.42
2.51
2.4
2.5
2.34
2.35
2.5
2.48
2.43
2.48
2.48
2.36
2.47
2.37
2.54
2.45
2.37
2.38
2.5
2.54
2.47
2.44
2.39
2.48
2.52
2.54
2.53
2.49
2.54
2.44
2.42
2.52
2.48
2.57
2.48
2.46
2.48
4255
4260
4265
4270
4275
4280
4285
4290
4295
4300
4305
4310
4315
4320
4325
4330
4335
4340
4345
4350
4355
4360
4365
4370
4375
4380
4385
4390
4395
4400
4405
4410
4415
4420
4425
4430
4435
4440
4445
4450
4455
2.42
2.59
2.47
2.42
2.47
2.47
2.52
2.45
2.48
2.43
2.57
2.49
2.44
2.42
2.48
2.49
2.45
2.41
2.52
2.53
2.42
2.57
2.49
2.44
2.46
2.54
2.56
2.47
2.55
2.42
2.56
2.59
2.48
2.43
2.58
2.55
2.54
2.49
2.45
2.43
2.52
4460
4465
4470
4475
4480
4485
4490
4495
4500
4505
4510
4515
4520
4525
4530
4535
4540
4545
4550
4555
4560
4565
4570
4575
4580
4585
4590
4595
4600
4605
4610
4615
4620
4625
4630
4635
4640
4645
4650
4655
4660
2.45
2.47
2.47
2.5
2.45
2.46
2.46
2.46
2.52
2.59
2.42
2.51
2.42
2.5
2.53
2.43
2.54
2.57
2.46
2.53
2.57
2.42
2.46
2.55
2.46
2.6
2.56
2.61
2.59
2.52
2.6
2.65
2.48
2.48
2.66
2.57
2.59
2.48
2.61
2.67
2.56
89
4665
4670
4675
4680
4685
4690
4695
4700
4705
4710
4715
4720
4725
4730
4735
4740
4745
4750
4755
4760
4765
4770
4775
4780
4785
4790
4795
4800
4805
4810
4815
4820
4825
4830
4835
4840
4845
4850
4855
4860
4865
2.57
2.67
2.63
2.58
2.66
2.51
2.66
2.6
2.67
2.54
2.51
2.55
2.56
2.68
2.7
2.53
2.52
2.64
2.59
2.7
2.61
2.59
2.71
2.58
2.61
2.71
2.65
2.62
2.73
2.68
2.62
2.73
2.75
2.77
2.72
2.7
2.76
2.8
2.77
2.8
2.75
4870
4875
4880
4885
4890
4895
4900
4905
4910
4915
4920
4925
4930
4935
4940
4945
4950
4955
4960
4965
4970
4975
4980
4985
4990
4995
5000
5005
5010
5015
5020
5025
5030
5035
5040
5045
5050
5055
5060
5065
5070
2.64
2.8
2.81
2.74
2.82
2.65
2.79
2.83
2.84
2.76
2.73
2.67
2.69
2.75
2.85
2.74
2.67
2.78
2.72
2.75
2.84
2.74
2.72
2.72
2.72
2.83
2.71
2.92
2.91
2.91
2.9
2.91
2.85
2.89
2.92
2.86
2.73
2.89
2.76
2.73
2.9
5075
5080
5085
5090
5095
5100
5105
5110
5115
5120
5125
5130
5135
5140
5145
5150
5155
5160
5165
5170
5175
5180
5185
5190
5195
5200
5205
5210
5215
5220
5225
5230
5235
5240
5245
5250
5255
5260
5265
5270
5275
2.86
2.91
2.72
2.79
2.78
2.76
2.72
2.71
2.87
2.72
2.7
2.89
2.84
2.79
2.75
2.7
2.67
2.82
2.87
2.8
2.78
2.81
2.8
2.91
2.71
2.87
2.84
2.73
2.91
2.74
2.88
2.86
2.8
2.85
2.91
2.78
2.78
2.79
2.9
2.8
2.96
90
5280
5285
5290
5295
5300
5305
5310
5315
5320
5325
5330
5335
5340
5345
5350
5355
5360
5365
5370
5375
5380
5385
5390
5395
5400
5405
5410
5415
5420
5425
5430
5435
5440
5445
5450
5455
5460
5465
5470
5475
5480
2.86
2.89
2.98
2.93
3.04
2.86
2.92
2.85
2.85
2.99
2.91
2.93
2.88
2.93
3.02
3.05
2.85
3.01
2.89
3.01
2.91
2.94
3.02
2.91
2.93
3.04
3.03
3.01
3.09
3.12
3.11
2.98
3.11
3.04
3.07
3.18
3.04
3.11
3.15
3.07
3.02
5485
5490
5495
5500
5505
5510
5515
5520
5525
5530
5535
5540
5545
5550
5555
5560
5565
5570
5575
5580
5585
5590
5595
5600
5605
5610
5615
5620
5625
5630
5635
5640
5645
5650
5655
5660
5665
5670
5675
5680
5685
3.05
3.13
2.98
3.13
3.01
3.08
2.9
2.97
3.01
3.05
2.91
3.06
3.05
2.95
3.04
2.89
2.88
2.89
2.95
2.84
2.98
3.02
2.83
3.02
2.98
2.93
3.05
3
3.06
2.88
2.97
3.03
2.91
2.97
2.84
3.02
3.03
2.98
3.12
3.18
3.03
5690
5695
5700
5705
5710
5715
5720
5725
5730
5735
5740
5745
5750
5755
5760
5765
5770
5775
5780
5785
5790
5795
5800
5805
5810
5815
5820
5825
5830
5835
5840
5845
5850
5855
5860
5865
5870
5875
5880
5885
5890
3.04
3.06
3.23
3.06
3.11
3.2
3.26
3.24
3.31
3.34
3.12
3.2
3.21
3.2
3.17
3.24
3.34
3.36
3.22
3.3
3.3
3.43
3.48
3.27
3.4
3.43
3.32
3.46
3.27
3.41
3.28
3.39
3.53
3.51
3.45
3.41
3.5
3.48
3.42
3.43
3.36
91
5895
5900
5905
5910
5915
5920
5925
5930
5935
5940
5945
5950
5955
5960
5965
5970
5975
5980
5985
5990
5995
6000
6005
6010
6015
6020
6025
6030
6035
6040
6045
6050
6055
6060
6065
6070
6075
6080
6085
6090
6095
3.47
3.57
3.46
3.6
3.55
3.62
3.58
3.69
3.46
3.66
3.46
3.58
3.64
3.54
3.39
3.43
3.44
3.54
3.52
3.34
3.33
3.38
3.46
3.35
3.48
3.47
3.42
3.49
3.44
3.57
3.45
3.52
3.62
3.61
3.66
3.75
3.52
3.7
3.53
3.63
3.5
6100
6105
6110
6115
6120
6125
6130
6135
6140
6145
6150
6155
6160
6165
6170
6175
6180
6185
6190
6195
6200
6205
6210
6215
6220
6225
6230
6235
6240
6245
6250
6255
6260
6265
6270
6275
6280
6285
6290
6295
6300
3.46
3.31
3.35
3.32
3.43
3.32
3.38
3.32
3.4
3.36
3.25
3.26
3.14
3.12
3.1
3.11
2.97
3.06
2.9
2.95
2.91
3.07
3.01
2.89
2.88
3.03
2.9
2.96
2.98
2.84
2.98
2.85
2.88
2.99
2.93
2.97
2.88
2.9
2.93
2.77
2.92
6305
6310
6315
6320
6325
6330
6335
6340
6345
6350
6355
6360
6365
6370
6375
6380
6385
6390
6395
6400
6405
6410
6415
6420
6425
6430
6435
6440
6445
6450
6455
6460
6465
6470
6475
6480
6485
6490
6495
6500
6505
2.92
2.9
2.89
2.9
2.74
2.88
2.72
2.85
2.83
2.88
2.69
2.73
2.84
2.79
2.81
2.77
2.82
2.73
2.78
2.73
2.83
2.78
2.74
2.79
2.77
2.71
2.85
2.67
2.65
2.67
2.72
2.66
2.72
2.74
2.64
2.71
2.66
2.57
2.62
2.69
2.65
92
6510
6515
6520
6525
6530
6535
6540
6545
6550
6555
6560
6565
6570
6575
6580
6585
6590
6595
6600
6605
6610
6615
6620
6625
6630
6635
6640
6645
6650
6655
6660
6665
6670
6675
6680
6685
6690
6695
6700
6705
6710
2.61
2.67
2.75
2.67
2.64
2.69
2.63
2.69
2.65
2.66
2.83
2.67
2.83
2.84
2.84
2.77
2.74
2.78
2.78
2.85
2.78
2.79
2.85
2.66
2.76
2.65
2.73
2.68
2.77
2.72
2.63
2.67
2.73
2.79
2.63
2.65
2.77
2.59
2.6
2.7
2.58
6715
6720
6725
6730
6735
6740
6745
6750
6755
6760
6765
6770
6775
6780
6785
6790
6795
6800
6805
6810
6815
6820
6825
6830
6835
6840
6845
6850
6855
6860
6865
6870
6875
6880
6885
6890
6895
6900
6905
6910
6915
2.74
2.55
2.61
2.54
2.7
2.6
2.59
2.58
2.67
2.56
2.69
2.71
2.76
2.67
2.8
2.7
2.6
2.77
2.78
2.81
2.83
2.68
2.73
2.62
2.7
2.75
2.63
2.78
2.8
2.75
2.65
2.68
2.6
2.65
2.73
2.74
2.55
2.7
2.63
2.65
2.59
6920
6925
6930
6935
6940
6945
6950
6955
6960
6965
6970
6975
6980
6985
6990
6995
7000
7005
7010
7015
7020
7025
7030
7035
7040
7045
7050
7055
7060
7065
7070
7075
7080
7085
7090
7095
7100
7105
7110
7115
7120
2.73
2.58
2.58
2.67
2.53
2.56
2.51
2.66
2.58
2.61
2.52
2.52
2.53
2.61
2.63
2.53
2.46
2.63
2.61
2.44
2.59
2.58
2.49
2.58
2.43
2.44
2.56
2.44
2.46
2.5
2.43
2.52
2.53
2.5
2.54
2.53
2.41
2.51
2.44
2.57
2.47
93
7125
7130
7135
7140
7145
7150
7155
7160
7165
7170
7175
7180
7185
7190
7195
7200
7205
7210
7215
7220
7225
7230
7235
7240
7245
7250
7255
7260
7265
7270
7275
7280
7285
7290
7295
7300
7305
7310
7315
7320
7325
2.47
2.51
2.47
2.47
2.58
2.4
2.43
2.54
2.45
2.61
2.49
2.43
2.53
2.48
2.46
2.62
2.5
2.44
2.56
2.6
2.45
2.45
2.55
2.5
2.47
2.53
2.53
2.52
2.52
2.58
2.58
2.58
2.44
2.61
2.53
2.51
2.61
2.52
2.47
2.56
2.43
7330
7335
7340
7345
7350
7355
7360
7365
7370
7375
7380
7385
7390
7395
7400
7405
7410
7415
7420
7425
7430
7435
7440
7445
7450
7455
7460
7465
7470
7475
7480
7485
7490
7495
7500
7505
7510
7515
7520
7525
7530
2.49
2.54
2.54
2.42
2.39
2.3
2.33
2.28
2.36
2.36
2.38
2.35
2.45
2.36
2.44
2.42
2.39
2.38
2.33
2.37
2.36
2.39
2.41
2.28
2.27
2.39
2.35
2.28
2.36
2.23
2.24
2.37
2.3
2.33
2.26
2.22
2.32
2.23
2.27
2.21
2.19
7535
7540
7545
7550
7555
7560
7565
7570
7575
7580
7585
7590
7595
7600
7605
7610
7615
7620
7625
7630
7635
7640
7645
7650
7655
7660
7665
7670
7675
7680
7685
7690
7695
7700
7705
7710
7715
7720
7725
7730
7735
2.33
2.36
2.24
2.29
2.33
2.28
2.25
2.22
2.32
2.16
2.16
2.19
2.23
2.18
2.17
2.32
2.14
2.23
2.22
2.3
2.28
2.22
2.29
2.24
2.28
2.29
2.28
2.33
2.19
2.2
2.32
2.25
2.31
2.19
2.3
2.35
2.24
2.24
2.31
2.29
2.28
94
7740
7745
7750
7755
7760
7765
7770
7775
7780
7785
7790
7795
7800
7805
7810
7815
7820
7825
7830
7835
7840
7845
7850
7855
7860
7865
7870
7875
7880
7885
7890
7895
7900
7905
7910
7915
7920
7925
7930
7935
7940
2.37
2.3
2.36
2.27
2.25
2.28
2.31
2.26
2.43
2.42
2.31
2.35
2.4
2.27
2.42
2.3
2.43
2.39
2.37
2.39
2.35
2.37
2.32
2.47
2.37
2.35
2.38
2.4
2.38
2.4
2.39
2.34
2.47
2.35
2.4
2.39
2.42
2.49
2.33
2.34
2.45
7945
7950
7955
7960
7965
7970
7975
7980
7985
7990
7995
8000
8005
8010
8015
8020
8025
8030
8035
8040
8045
8050
8055
8060
8065
8070
8075
8080
8085
8090
8095
8100
8105
8110
8115
8120
8125
8130
8135
8140
8145
2.33
2.48
2.45
2.37
2.42
2.36
2.46
2.42
2.48
2.36
2.44
2.44
2.36
2.41
2.44
2.41
2.5
2.48
2.55
2.45
2.42
2.45
2.4
2.56
2.52
2.43
2.45
2.54
2.47
2.44
2.48
2.43
2.51
2.61
2.61
2.57
2.53
2.47
2.54
2.49
2.59
8150
8155
8160
8165
8170
8175
8180
8185
8190
8195
8200
8205
8210
8215
8220
8225
8230
8235
8240
8245
8250
8255
8260
8265
8270
8275
8280
8285
8290
8295
8300
8305
8310
8315
8320
8325
8330
8335
8340
8345
8350
2.57
2.56
2.55
2.61
2.51
2.52
2.57
2.67
2.6
2.67
2.54
2.5
2.64
2.61
2.65
2.6
2.52
2.64
2.58
2.57
2.52
2.62
2.54
2.64
2.56
2.65
2.73
2.66
2.75
2.82
2.91
2.75
2.73
2.71
2.6
2.75
2.61
2.76
2.77
2.81
2.66
95
8355
8360
8365
8370
8375
8380
8385
8390
8395
8400
8405
8410
8415
8420
8425
8430
8435
8440
8445
8450
8455
8460
8465
8470
8475
8480
8485
8490
8495
8500
8505
8510
8515
8520
8525
8530
8535
8540
8545
8550
8555
2.69
2.69
2.67
2.74
2.72
2.74
2.76
2.74
2.74
2.78
2.74
2.68
2.74
2.77
2.75
2.74
2.83
2.82
2.82
2.78
3.06
2.89
2.88
2.88
2.86
2.81
2.85
2.88
2.93
3.02
2.9
2.92
2.77
2.85
2.9
2.69
2.81
2.89
2.96
2.91
2.72
8560
8565
8570
8575
8580
8585
8590
8595
8600
8605
8610
8615
8620
8625
8630
8635
8640
8645
8650
8655
8660
8665
8670
8675
8680
8685
8690
8695
8700
8705
8710
8715
8720
8725
8730
8735
8740
8745
8750
8755
8760
2.82
2.84
2.84
2.75
2.85
2.71
2.79
2.74
2.78
2.83
2.95
2.92
2.87
2.94
2.83
2.93
2.85
2.81
2.82
2.86
2.81
2.88
3.02
3.01
2.83
3.01
2.93
2.92
3.05
3.05
2.87
2.89
2.86
2.92
3.08
2.92
2.91
2.93
3.09
3.01
3.08
8765
8770
8775
8780
8785
8790
8795
8800
8805
8810
8815
8820
8825
8830
8835
8840
8845
8850
8855
8860
8865
8870
8875
8880
8885
8890
8895
8900
8905
8910
8915
8920
8925
8930
8935
8940
8945
8950
8955
8960
8965
3.08
3
3.12
3
2.98
3.12
2.98
3.06
3.02
3.03
3.24
3.09
3.17
3.24
3.08
3.19
3.1
3.32
3.22
3.31
3.26
3.25
3.25
3.41
3.22
3.42
3.6
3.28
3.91
3.45
3.39
3.49
3.83
3.48
3.41
3.3
3.32
3.48
3.26
3.36
3.32
96
8970
8975
8980
8985
8990
8995
9000
9005
9010
9015
9020
9025
9030
9035
9040
9045
9050
9055
9060
9065
9070
9075
9080
9085
9090
9095
9100
9105
9110
9115
9120
9125
9130
9135
9140
9145
9150
9155
9160
9165
9170
3.42
3.27
3.3
3.48
3.36
3.36
3.28
3.37
3.45
3.41
3.62
3.52
3.57
3.37
3.54
3.41
3.5
3.49
3.61
3.43
3.42
3.5
3.32
3.85
3.48
3.46
3.32
3.2
3.21
3.17
3.35
3.26
3.41
3.2
3.25
3.33
3.38
3.13
3.32
3.35
3.25
9175
9180
9185
9190
9195
9200
9205
9210
9215
9220
9225
9230
9235
9240
9245
9250
9255
9260
9265
9270
9275
9280
9285
9290
9295
9300
9305
9310
9315
9320
9325
9330
9335
9340
9345
9350
9355
9360
9365
9370
9375
3.17
3.17
3.4
3.34
3.23
3.36
3.26
3.48
3.34
3.33
3.29
3.3
3.41
3.39
3.38
3.24
3.43
3.22
3.23
3.44
3.2
3.39
3.3
3.29
3.39
3.28
3.05
3.11
3.16
3.23
3.26
3.22
3.06
3.18
3.19
3.16
3.29
3.37
3.24
3.19
3.35
9380
9385
9390
9395
9400
9405
9410
9415
9420
9425
9430
9435
9440
9445
9450
9455
9460
9465
9470
9475
9480
9485
9490
9495
9500
9505
9510
9515
9520
9525
9530
9535
9540
9545
9550
9555
9560
9565
9570
9575
9580
3.21
3.32
3.28
3.3
3.37
3.16
3.28
3.2
3.3
3.26
3.22
3.36
3.22
3.38
3.3
3.25
3.2
3.3
3.33
3.26
3.3
3.26
3.2
3.35
3.29
3.42
3.42
3.35
3.4
3.4
3.26
3.38
3.19
3.41
3.41
3.21
3.35
3.25
3.43
3.26
3.42
97
9585
9590
9595
9600
9605
9610
9615
9620
9625
9630
9635
9640
9645
9650
9655
9660
9665
9670
9675
9680
9685
9690
9695
9700
9705
9710
9715
9720
9725
9730
9735
9740
9745
9750
9755
9760
9765
9770
9775
9780
9785
3.35
3.48
3.26
3.47
3.47
3.31
3.26
3.34
3.44
3.36
3.41
3.37
3.25
3.58
3.5
3.3
3.48
3.32
3.4
3.55
3.37
3.44
3.5
3.4
3.5
3.3
3.33
3.41
3.31
3.32
3.56
3.42
3.53
3.44
3.47
3.54
3.68
3.59
3.72
3.56
3.48
9790
9795
9800
9805
9810
9815
9820
9825
9830
9835
9840
9845
9850
9855
9860
9865
9870
9875
9880
9885
9890
9895
9900
9905
9910
9915
9920
9925
9930
9935
9940
9945
9950
9955
9960
9965
9970
9975
9980
9985
9990
3.61
3.46
3.67
3.48
3.57
3.63
3.48
3.34
3.44
3.3
3.6
3.66
3.67
3.64
3.4
3.48
3.36
3.23
3.32
3.11
3.16
3.24
3.33
3.39
3.49
3.56
3.62
3.58
3.5
3.41
3.54
3.56
3.5
3.36
3.41
3.27
3.5
3.66
3.6
3.61
3.53
9995
10000
10005
10010
10015
10020
10025
10030
10035
10040
10045
10050
10055
10060
10065
10070
10075
10080
10085
10090
10095
10100
10105
10110
10115
10120
10125
10130
10135
10140
10145
10150
10155
10160
10165
10170
10175
10180
10185
10190
10195
3.58
3.76
3.74
3.68
3.38
3.21
3.32
3.13
3.07
3.1
3.07
3.3
3.28
3.12
3.23
3.25
3.17
3.03
3.15
3.34
3.57
3.61
3.51
3.48
3.48
3.36
3.26
3.28
3.22
2.97
3.09
3
3.08
2.96
3.14
3.13
3.04
3.14
2.97
3.04
2.99
98
10200
10205
10210
10215
10220
10225
10230
10235
10240
10245
10250
10255
10260
10265
10270
10275
10280
10285
10290
10295
10300
10305
10310
10315
10320
10325
10330
10335
10340
10345
10350
10355
10360
10365
10370
10375
10380
10385
10390
10395
10400
3.2
3.13
3.1
2.99
3.04
3.37
3.55
3.76
3.86
3.89
3.67
3.75
3.65
3.7
3.81
3.81
3.8
3.7
3.77
3.68
3.81
3.71
3.77
3.91
3.7
3.7
3.71
3.73
3.73
3.91
3.81
3.68
3.77
3.75
3.79
3.71
3.8
3.51
3.42
3.37
3.26
10405
10410
10415
10420
10425
10430
10435
10440
10445
10450
10455
10460
10465
10470
10475
10480
10485
10490
10495
10500
10505
10510
10515
10520
10525
10530
10535
10540
10545
10550
10555
10560
10565
10570
10575
10580
10585
10590
10595
10600
10605
3.11
3.08
3.24
3.03
3.05
3.02
2.97
3.02
3.04
2.96
3.13
2.95
3.06
3.01
3.11
3.1
3.08
3.03
3.01
2.88
3.01
2.86
2.95
2.89
2.87
2.88
2.86
3.01
2.96
2.96
2.83
2.94
2.91
2.89
3
3.05
2.97
3.04
3.09
2.93
3.04
10610
10615
10620
10625
10630
10635
10640
10645
10650
10655
10660
10665
10670
10675
10680
10685
10690
10695
10700
10705
10710
10715
10720
10725
10730
10735
10740
10745
10750
10755
10760
10765
10770
10775
10780
10785
10790
10795
10800
10805
10810
3.08
2.98
2.93
3
3.04
3
2.94
3.12
3.13
2.94
2.92
2.91
3.08
2.89
3.04
3.01
3.05
3.03
2.87
2.95
2.89
2.86
2.87
2.83
2.81
2.93
2.73
2.82
2.87
2.71
2.84
2.85
2.84
2.82
2.73
2.67
2.66
2.67
2.75
2.8
2.67
99
10815
10820
10825
10830
10835
10840
10845
10850
10855
10860
10865
10870
10875
10880
10885
10890
10895
10900
10905
10910
10915
10920
10925
10930
10935
10940
10945
10950
10955
10960
10965
10970
10975
10980
10985
10990
10995
11000
11005
11010
11015
2.68
2.63
2.63
2.64
2.8
2.65
2.7
2.72
2.78
2.62
2.62
2.77
2.64
2.78
2.68
2.76
2.71
2.77
2.82
2.74
2.59
2.57
2.55
2.59
2.6
2.66
2.55
2.51
2.46
2.44
2.49
2.41
2.56
2.34
2.43
2.42
2.45
2.32
2.3
2.29
2.29
11020
11025
11030
11035
11040
11045
11050
11055
11060
11065
11070
11075
11080
11085
11090
11095
11100
11105
11110
11115
11120
11125
11130
11135
11140
11145
11150
11155
11160
11165
11170
11175
11180
11185
11190
11195
11200
11205
11210
11215
11220
2.41
2.38
2.3
2.25
2.39
2.31
2.36
2.23
2.28
2.27
2.28
2.3
2.34
2.28
2.21
2.17
2.17
2.25
2.26
2.2
2.28
2.29
2.26
2.24
2.25
2.23
2.31
2.33
2.3
2.24
2.22
2.23
2.36
2.31
2.31
2.39
2.31
2.37
2.38
2.57
2.47
11225
11230
11235
11240
11245
11250
11255
11260
11265
11270
11275
11280
11285
11290
11295
11300
11305
11310
11315
11320
11325
11330
11335
11340
11345
11350
11355
11360
11365
11370
11375
11380
11385
11390
11395
11400
11405
11410
11415
11420
11425
2.47
2.68
2.61
2.69
2.57
2.53
2.56
2.53
2.42
2.39
2.53
2.5
2.48
2.33
2.48
2.43
2.48
2.48
2.47
2.36
2.39
2.35
2.31
2.42
2.45
2.43
2.45
2.51
2.47
2.4
2.42
2.4
2.4
2.4
2.31
2.36
2.25
2.34
2.29
2.2
2.26
100
11430
11435
11440
11445
11450
11455
11460
11465
11470
11475
11480
11485
11490
11495
11500
11505
11510
11515
11520
11525
11530
11535
11540
11545
11550
11555
11560
11565
11570
11575
11580
11585
11590
11595
11600
11605
11610
11615
11620
11625
11630
2.23
2.35
2.27
2.15
2.14
2.17
2.21
2.13
2.16
2.19
2.1
2.19
2.24
2.21
2.09
2.21
2.18
2.12
2.14
2.21
2.19
2.18
2.06
2.17
2.14
2.18
2.17
2.2
2.12
2.17
2.15
2.19
2.33
2.27
2.28
2.31
2.35
2.31
2.18
2.24
2.16
11635
11640
11645
11650
11655
11660
11665
11670
11675
11680
11685
11690
11695
11700
11705
11710
11715
11720
11725
11730
11735
11740
11745
11750
11755
11760
11765
11770
11775
11780
11785
11790
11795
11800
11805
11810
11815
11820
11825
11830
11835
2.07
2.26
2.34
2.24
2.34
2.34
2.4
2.44
2.45
2.29
2.37
2.34
2.44
2.4
2.42
2.43
2.32
2.32
2.26
2.32
2.37
2.37
2.37
2.24
2.2
2.19
2.26
2.19
2.23
2.29
2.18
2.24
2.19
2.17
2.2
2.18
2.16
2.18
2.17
2.12
2.2
11840
11845
11850
11855
11860
11865
11870
11875
11880
11885
11890
11895
11900
11905
11910
11915
11920
11925
11930
11935
11940
11945
11950
11955
11960
11965
11970
11975
11980
11985
11990
11995
12000
12005
12010
12015
12020
12025
12030
12035
12040
2.14
2.17
2.13
2.08
2.1
2.13
2.03
2.05
2.16
2.17
2.06
2.06
2.15
2.08
2.1
2.16
2.15
2.09
2.04
2.05
2
2.03
2.01
2.03
2.13
2.1
2.05
2.08
2.04
2.07
2.08
2.08
2.08
2.04
2.06
1.98
2.14
1.99
2.01
2.04
2.04
101
12045
12050
12055
12060
12065
12070
12075
12080
12085
12090
12095
12100
12105
12110
12115
12120
12125
12130
12135
12140
12145
12150
12155
12160
12165
12170
12175
12180
12185
12190
12195
12200
12205
12210
12215
12220
12225
12230
12235
12240
12245
1.96
2.05
2.01
2.01
1.96
2.12
2.05
2.09
2.08
2.07
2.03
2.1
2.01
2.14
1.98
2.07
2.03
1.99
2
2.02
1.96
2.09
2.05
2.1
2.17
2.01
2.13
2.02
2.14
2.03
2.17
2.15
2.05
2.08
2.16
2.12
2.08
2.16
2.08
2.17
2.18
12250
12255
12260
12265
12270
12275
12280
12285
12290
12295
12300
12305
12310
12315
12320
12325
12330
12335
12340
12345
12350
12355
12360
12365
12370
12375
12380
12385
12390
12395
12400
12405
12410
12415
12420
12425
12430
12435
12440
12445
12450
2.22
2.12
2.2
2.2
2.22
2.25
2.14
2.26
2.25
2.29
2.22
2.3
2.33
2.25
2.26
2.31
2.2
2.2
2.2
2.3
2.3
2.3
2.3
2.2
2.2
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.4
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.5
2.5
2.5
2.4
12455
12460
12465
12470
12475
12480
12485
12490
12495
12500
12505
12510
12515
12520
12525
12530
12535
12540
12545
12550
12555
12560
12565
12570
12575
12580
12585
12590
12595
12600
12605
12610
12615
12620
12625
12630
12635
12640
12645
12650
12655
2.4
2.6
2.6
2.6
2.6
2.5
2.5
2.7
2.7
2.7
2.8
2.6
2.8
2.8
3
2.9
3.1
2.9
2.9
2.7
2.8
2.9
2.6
2.7
2.5
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.6
2.8
2.7
2.7
2.6
2.6
2.7
2.6
2.7
2.7
102
12660
12665
12670
12675
12680
12685
12690
12695
12700
12705
12710
12715
12720
12725
12730
12735
12740
12745
12750
12755
12760
12765
12770
12775
12780
12785
12790
12795
12800
12805
12810
12815
12820
12825
12830
12835
12840
12845
12850
12855
12860
2.6
2.7
2.7
2.7
2.8
2.7
2.9
2.8
2.9
3
3.1
2.9
3
3
3
2.9
2.9
2.8
2.8
2.6
2.8
2.7
2.7
2.8
2.8
2.6
2.6
2.5
2.6
2.5
2.5
2.6
2.6
2.4
2.5
2.6
2.6
2.5
2.4
2.4
2.5
12865
12870
12875
12880
12885
12890
12895
12900
12905
12910
12915
12920
12925
12930
12935
12940
12945
12950
12955
12960
12965
12970
12975
12980
12985
12990
12995
13000
13005
13010
13015
13020
13025
13030
13035
13040
13045
13050
13055
13060
13065
2.4
2.4
2.5
2.4
2.3
2.4
2.3
2.3
2.3
2.4
2.4
2.4
2.4
2.3
2.2
2.4
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.2
2.3
2.4
2.2
2.4
2.2
2.3
2.3
2.3
2.3
2.2
2.3
2.2
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
13070
13075
13080
13085
13090
13095
13100
13105
13110
13115
13120
13125
13130
13135
13140
13145
13150
13155
13160
13165
13170
13175
13180
13185
13190
13195
13200
13205
13210
13215
13220
13225
13230
13235
13240
13245
13250
13255
13260
13265
13270
2.2
2.2
2.3
2.2
2.3
2.2
2.3
2.2
2.2
2.2
2.2
2.2
2.3
2.2
2.2
2.3
2.2
2.2
2.3
2.2
2.3
2.2
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.2
2.3
2.3
2.2
2.3
2.2
2.3
2.2
2.2
2.2
2.3
2.2
2.1
103
13275
13280
13285
13290
13295
13300
13305
13310
13315
13320
13325
13330
13335
13340
13345
13350
13355
13360
13365
13370
13375
13380
13385
13390
13395
13400
13405
13410
13415
13420
13425
13430
13435
13440
13445
13450
13455
13460
13465
13470
13475
2.2
2.1
2.2
2.3
2.2
2.3
2.1
2.2
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.2
2.2
2.2
2.1
2.1
2.1
2.2
2.1
2.1
2.1
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.2
2.1
2.2
2.1
2.1
2.2
2.2
2.1
2
2.1
13480
13485
13490
13495
13500
13505
13510
13515
13520
13525
13530
13535
13540
13545
13550
13555
13560
13565
13570
13575
13580
13585
13590
13595
13600
13605
13610
13615
13620
13625
13630
13635
13640
13645
13650
13655
13660
13665
13670
13675
13680
2
2
2.1
2
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2
2.1
2
2.1
2
2
2
2.1
2
2
1.9
2
2
2
2
2
2
1.9
1.9
2
2
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
1.9
1.9
2
2
13685
13690
13695
13700
13705
13710
13715
13720
13725
13730
13735
13740
13745
13750
13755
13760
13765
13770
13775
13780
13785
13790
13795
13800
13805
13810
13815
13820
13825
13830
13835
13840
13845
13850
13855
13860
13865
13870
13875
13880
13885
1.9
2
1.9
1.9
1.8
2
1.9
1.9
1.9
1.9
2
1.8
1.9
1.9
1.9
1.9
2
1.9
2
1.9
2
1.9
1.8
2.1
2
1.9
2
1.9
2
1.9
1.9
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
1.9
2
1.9
104
13890
13895
13900
13905
13910
13915
13920
13925
13930
13935
13940
13945
13950
13955
13960
13965
13970
13975
13980
13985
13990
13995
14000
14005
14010
14015
14020
14025
14030
14035
14040
14045
14050
14055
14060
14065
14070
14075
14080
14085
14090
2
1.9
2
2
1.9
2.1
2
1.9
2
2
1.9
2
2
1.9
1.9
2
2
1.9
1.9
1.9
1.9
1.9
2
1.9
2
1.9
2
1.9
2
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
2
1.9
1.9
1.9
2
14095
14100
14105
14110
14115
14120
14125
14130
14135
14140
14145
14150
14155
14160
14165
14170
14175
14180
14185
14190
14195
14200
14205
14210
14215
14220
14225
14230
14235
14240
14245
14250
14255
14260
14265
14270
14275
14280
14285
14290
14295
1.9
2
2
2
2
1.9
2
2
1.9
2
1.9
1.9
2
1.9
2.1
1.9
2
2
1.9
1.9
2
1.9
1.9
2
2
2
1.8
2
1.9
2
2
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
1.9
2
1.9
14300
14305
14310
14315
14320
14325
14330
14335
14340
14345
14350
14355
14360
14365
14370
14375
14380
14385
14390
14395
14400
14405
14410
14415
14420
14425
14430
14435
14440
14445
14450
14455
14460
14465
14470
14475
14480
14485
14490
14495
14500
2.1
2
2
1.9
2
1.9
2
1.9
1.9
2.1
2
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
1.9
1.9
2
1.9
2
2
2.1
2
2
2.1
2
2
1.9
2
2.1
2
1.9
2.1
2
2.1
2.1
2.1
1.9
105
14505
14510
14515
14520
14525
14530
14535
14540
14545
14550
14555
14560
14565
14570
14575
14580
14585
14590
14595
14600
14605
14610
14615
14620
14625
14630
14635
14640
14645
14650
14655
14660
14665
14670
14675
14680
14685
14690
14695
14700
14705
2.1
2
2
2.1
2.1
1.9
2.1
2
2
2
2
1.9
2
1.9
1.9
2
2
2
2.1
2
1.9
2
1.9
2.1
2.1
2.1
2
2.1
1.9
2.1
2
2
2.1
2
2
2
2.1
2.1
2.1
2.1
2
14710
14715
14720
14725
14730
14735
14740
14745
14750
14755
14760
14765
14770
14775
14780
14785
14790
14795
14800
14805
14810
14815
14820
14825
14830
14835
14840
14845
14850
14855
14860
14865
14870
14875
14880
14885
14890
14895
14900
14905
14910
2.1
2.1
2.1
2
2.1
2.1
2
2
2.1
2
2.1
2.1
2.1
2.1
2
2.1
2
2
2.2
2
2.1
2
2.1
2.1
2
2
2.1
2
2.1
2.1
2
2
2.1
2
2.1
2.1
2.1
2.1
2
2.1
2.1
14915
14920
14925
14930
14935
14940
14945
14950
14955
14960
14965
14970
14975
14980
14985
14990
14995
15000
15005
15010
15015
15020
15025
15030
15035
15040
15045
15050
15055
15060
15065
15070
15075
15080
15085
15090
15095
15100
15105
15110
15115
2
2
2
2.1
2
2
2.1
2
2
2.1
2
2
2.1
2
2
2.1
2.1
2
2
2
2
2
2
2.1
2
2
2
2
2
2.1
2
2
2
2.1
2
2
2
2
1.9
2
2
106
15120
15125
15130
15135
15140
15145
15150
15155
15160
15165
15170
15175
15180
15185
15190
15195
15200
15205
15210
15215
15220
15225
15230
15235
15240
15245
15250
15255
15260
15265
15270
15275
15280
15285
15290
15295
15300
15305
15310
15315
2.1
2
2
2.1
1.9
2
2
2
1.9
2
1.9
1.9
2
2
2
1.9
1.9
2
1.9
2
1.8
1.9
1.8
1.9
2
2
1.8
1.9
1.9
1.9
1.9
1.8
1.8
2
1.8
1.9
1.8
1.8
1.8
2
Lampiran 4. Data respon waktu terhadap kenaikan intensitas cahaya
t (µs)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
Tegangan
(Volt)
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.74
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
2.36
2.39
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.39
2.4
2.4
107
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
730
740
750
760
770
780
780
780
780
780
780
780
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
Lampiran 5. Program Arduino untuk mengaktifkan relay rangkaian lampu
LED
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
/*
SD card read/write
This example shows how to read and write data to and from an SD card
file
The circuit:
* SD card attached to SPI bus as follows:
** CS - pin 4
** CLK - pin 13
** MOSI - pin 11
** MISO - pin 12
*/
File myFile;
const int sensorPin = A0;
const int relay = 3;
108
const int setPoint = 100;
float sensor, low=0, high=1023;
float input;
float time = 0;
void setup() {
pinMode(relay, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {}
Serial.print("Initializing SD card...");
pinMode(10, OUTPUT);
if (!SD.begin(4)) {
Serial.println("initialization failed!");
return;
}
Serial.println("initialization done.");
}
void loop() {
sensor = analogRead(sensorPin);
109
input = sensor * (5.0 / 1023.0);
autoTune();
if (setPoint-sensor >= 0){
digitalWrite(relay, HIGH);
}
else if (setPoint-sensor < 0){
digitalWrite(relay, LOW);
}
String data = String(time) +"
"+String(input,2)+" "+String(sensor);
Serial.println(" ");
File myFile=SD.open("DATA.xls",FILE_WRITE);
if (myFile){
myFile.println(data);
myFile.close();
Serial.print(data);
}
time = time + 5;
myFile.close();
110
delay(5000);
}
void autoTune(){
if (sensor < low){
low = sensor;
}
if (sensor > high){
high = sensor;
}
sensor = map(sensor, low, high, 0, 255);
sensor = constrain(sensor, 0, 255);
}
111
Lampiran 6. Tanaman selada setelah proses pembibitan dan siap
dimasukkan ke dalam greenhouse
112
Lampiran 7. Hasil tanaman selada tanpa alat kontrol intensitas cahaya
Lampiran 8. Hasil tanaman selada yang dikontrol intensitas cahayanya
113