Anggara (2016).pdf

RANCANG BANGUN DAN UJI COBA INSTRUMENTASI PENGUKURAN PANJANG DAN BERAT IKAN

AGIST SAEFUL ANGGARA

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Rancang Bangun dan Uji Coba Instrumentasi Pengukuran Panjang dan Berat Ikan” adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Desember 2016

Agist Saeful Anggara NIM C54120091

ABSTRAK AGIST SAEFUL ANGGARA. Rancang Bangun dan Uji Coba Instrumentasi Pengukur Panjang dan Berat Ikan. Dibimbing oleh INDRA JAYA. Informasi hubungan panjang dan berat ikan diperlukan sebagai salah satu faktor penting terkait pengelolaan sumberdaya ikan. Tujan penelitian menghasilkan instrumen pengukur panjang dan berat ikan (e-kan instrument). Tahapan pengerjaannya meliputi perancangan desain alat, perancangan elektronik, perancangan perangkat lunak, uji laboratorium, dan uji lapang di PPN Pelabuhan ratu. Akurasi pengukuran panjang dilakukan dengan menguji lebar bim akustik, sedangkan kalibrasi sensor berat diuji terhadap data pengukuran bobot dengan benda yang berbeda-beda yang dilakukan secara manual di laboratorium. Hasil uji laboratorium, untuk uji lebar bim sebesar 26.4 cm, dan untuk hasil uji kalibrasi sensor berat menghasilkan nilai persamaan regresi Y= 0.9896X + 9.6821 dengan R2 sebesar 0.99. Ada 36 jenis ikan yang diuji lapang yang memiliki morfologi yang berbeda-beda. Uji kinerja “e-kan instrument” menunjukan tingkat akurasi yang tinggi dengan nilai koefisien determinasi untuk pengukuran panjang dan berat sebesar 0.99, dengan hasil tersebut “e-kan instrument” dapat dikatakan telah berfungsi dengan baik.

Kata kunci: hubungan panjang dan berat ikan, instrumen, koefisien determinasi

ABSTRACT AGIST SAEFUL ANGGARA. Design, Construction Field and Test of Fish Length and Weight Mesurement Instrument. Supervised by INDRA JAYA. The Information of length-weight relationship is one of the most important aspect in biological studies of fishes. The purpose of this research is to produce an instrument which can measure length and weight of fish more quickly and efficiently, so it can help fisheries management to determine the statute of fish caught. The steps of this reasearch are is follows. Design of instrument, design of electronic, software design, laboratory test, and field test. Laboratory test are conducted in two stages are beam width measurement of ultrasonic sensor and calibration of weight sensors. The results of laboratory tests showed that the value of beam width is 26.4 cm and the regression equation which produced from calibration of weight sensor is Y = 0.9896X + 9.6821 with R2 of 0.99. The field test of “e-kan instrument” showed a high degree of accuracy with 0.99 determination of coeficient. Therefore we named this instrument as the “e-kan instrument” has functionel properly. Keywords: fish length-weight relationships, instrument, coefficient of determination

RANCANG BANGUN DAN UJI COBA INSTRUMENTASI PENGUKUR PANJANG DAN BERAT IKAN

AGIST SAEFUL ANGGARA

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul “Rancang Bangun dan Uji Coba Instrument Pengukur Panjang dan Berat Ikan”. Karya tulis ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc selaku dosen pembimbing yang selalu memberi arahan serta masukan yang berharga. 2. Keluarga atas dukungan dan doanya. 3. Staf Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan. 4. Staf pengajar dan administrasi dari Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan. 5. Muhammad Iqbal, S.Pi, M.Si dan Erik Munandar, S.Pi, M.Si yang senantiasa memberi masukan dan banyak ilmu baru. 6. Anak-anak bengkel instrumentasi kelautan yang memberi bantuan dan masukan dalam penyelesaian skripsi dan pembuatan instrument. 7. Mutia Agisni Mulyana atas motivasi dalam penyelesaian skripsi. 8. Sahabat Lazuardy, Anton, Ideu, Hafidzhuddin, Triana, dan Ulfah atas motivasi dalam penyelesaian skripsi. 9. Teman-teman ITK 49 yang memberikan semangat tersendiri bagi penulis. 10. Pihak-pihak yang membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulis hanyalah manusia biasa yang tak luput dari kekhilafan. Oleh karena itu, segala bentuk kritik dan saran yang membangun sangatlah diperlukan untuk memperbaiki kesalahan yang ada. Akhir kata semoga penelitian ini dapat digunakan untuk kemajuan dunia kelautan dan kesejahteraan masyarakat. Amin Ya Rabbal Alamin.

Bogor, Desember 2016 Agist Saeful Anggara

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

2

METODE

2

Waktu dan Tempat Penelitian

2

Alat dan Bahan

2

Prosedur Penelitian

3

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Rancang Bangun

9 9

Uji Laboratorium

13

Uji Lapang

14

SIMPULAN DAN SARAN

17

Simpulan

17

Saran

18

DAFTAR PUSTAKA

18

LAMPIRAN

20

RIWAYAT HIDUP

30

DAFTAR TABEL 1 Alat yang digunakan dalam penelitian 2 Bahan yang digunakan dalam penelitian 3 Konfigurasi Arduino dengan perangkat lain

2 3 10

DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Tahapan pelaksanaan penelitian Desain Instrumen pengukur panjang dan berat ikan Hubungan fungsional elektronik pengukur panjang dan berat ikan Skematik rangkaian elektronik instrumen Diagram alir perangkat lunak kalibrasi sensor berat Diagram alir perangkat lunak instrumen pengukur panjang dan berat ikan Hasil rancang bangun pengukur panjang dan berat ikan “e-kan instrument” Modul Arduino UNO Rangkaian elektronik modul Arduino UNO Sensor ultrasonik Maxbotix 7062 Sensor berat load cell (kiri) dan modul HX711 (kanan) Rangkaian modul HX711 Modul Bluetooth HC-05 Rangkaian elektronik modul Bluetooth HC-05 Lebar beam sensor ultrasonik MB7062 Grafik hasil kalibrasi sensor berat pengukuran panjang dan berat ikan dengan “e-kan instrument” Pengukuran berat dengan alat pembanding (timbangan) Grafik hasil uji lapang “e-kan instrument” untuk pengukuran berat ikan Grafik hasil uji lapang “e-kan instrument” untuk pengukuran panjang ikan Contoh data hasil pengukuran “e-kan instrument”

3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 12 13 14 14 15 15 16 17

DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5

Dokumentasi penelitian Hasil uji laboratorium Hasil uji lapang “e-kan instrument” Hasil uji lapang “e-kan instrument” terhadap bentuk tubuh ikan Bahasa pemograman yang dibuat pada “e-kan instrument”

20 21 22 24 25

PENDAHULUAN Latar Belakang Pengkajian stok dalam bidang perikanan sangat penting seperti untuk menentukan produktivitas suatu sumberdaya perikanan, pengaruh penangkapan ikan, dan penentuan langkah-langkah dalam pengelolaan sumberdaya perikanan (Sabri 1999). Pendugaan kelimpahan stok dapat dianalisa salah satunya dilihat dari hubungan panjang dan berat ikan. Menurut Al-Marzouqi et al. (2012) dan Blackwell et al. (2000), pendugaan stok ikan dapat diketahui dari berat dan panjang suatu ikan baik secara individu maupun ikan yang berkelompok. Analisa hubungan panjang–berat juga dapat mengestimasi faktor kondisi pada suatu ikan, hal penting dari pengamatan pertumbuhan untuk membandingkan kondisi relatif populasi ikan (Wujdi et al. 2012). Hubungan panjang dan berat ikan merupakan aspek penting dalam mempelajari biologi perikanan (Deshmukh 2013). Hubungan panjang dan berat ikan sangat berkaitan, karena model pertumbuhan ikan umumnya bersifat alometrik positif atau negatif (Nurdin et al. 2012). Cara pengukuran panjang dan berat ikan bisa dilakukan dengan berbagai metode. Cara untuk mengukur panjang pada ikan, yaitu total tubuh ikan mulai dari moncong mulut sampai ujung ekor atas (sirip kaudal), teknik pengukuran tersebut merupakan pengukuran morfometrik pada karakter ikan TL (Total Length) (Rahmat et al. 2011). Dalam penelitian Widodo (2012), pengukuran panjang dan berat ikan menggunakan metode konvensional, untuk pengukuran panjang menggunakan penggaris dan untuk pengukuran berat menggunakan timbangan. Kendala dalam pengukuran tergantung pada alat yang kurang efisien dalam waktu yang dapat membengkaknya biaya, maupun hal yang lainnya. Kendala tersebut dapat diminimalisir dengan adanya metode baru untuk pengukuran panjang dan berat ikan yang diikembangkan dalam penelitian. Penelitian ini merancang instrumen yang mempermudah pengukuran panjang dan berat ikan, sehingga dapat menyediakan ketersediaan informasi panjang dan berat ikan. Untuk pengukuran panjang ikan digunakan sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik yang digunakan pada alat ini adalah Maxbotix 7062, sensor ini mendapatkan data yang sangat pasti karena untuk kalibrasinya secara realtime (Maxbotix Inc. 2005). Untuk pengukuran berat ikan pada sensor ini digunakan sensor berat load cell. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. Menghasilkan alat pengukur panjang dan berat ikan “e-kan instrument” 2. Menguji kinerja “e-kan instrument” di Pelabuhan Perikanan Nasional Palabuhanratu.

2

Manfaat Penelitian Penelitian ini memiliki manfaat sebagai : 1. Sarana pengembangan inovasi dan teknologi dalam pengukuran panjang dan berat ikan. 2. Instrumen pengukuran panjang dan berat ikan secara efisien.

METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan pada bulan November 2015 – Agustus 2016. Perancangan dan pembuatan alat dilakukan di Workshop, Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Uji coba lapang dilakukan pada tanggal 30 Agustus 2016 di PPN (Pelabuhan Perikanan Nusantara) Palabuhanratu Sukabumi, Jawa Barat. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Alat yang digunakan dalam penelitian Alat Laptop Solder Multimeter Digital Programer Arduino UNO EAGLE Microsoft Excel Bor Elektrik Gerinda Google Sketchup Obeng dan Tang Tablet Android

Tipe/Nilai Asus X455L, Windows 8.1 pro 40 W

FTDI USB to TTL Versi 1.6.3 Versi 6.3.0 Versi 2013 Krisbow Krisbow Versi 7.14

Asus nexus

Fungsi Merancang perangkat keras dan lunak serta pengolahan data Menyolder antar komponen elektronik Untuk mengukur tegangan, arus dan hambatan serta hubungan antar komponen Mengunduh firmware ke mikrokontroler Membuat firmware Mensimulasi rangkaian elektronik Pengolahan data Melubangi komponen Memotong komponen Untuk membuat desain instrumen Untuk memasang dan membuka mur dan baut Menyimpan dan menampilkan data

Bahan yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Tabel 2.

3

Tabel 2 Bahan yang digunakan dalam penelitian Alat Mikrokontroler Sensor Berat Modul sensor berat Sensor Ultrasonic Module bluetooth Timah LCD Holder tablet Catu daya Lem Alumunium Slider Mur + Baut Papan kayu Akrilik Pipa

Tipe/Nilai Arduino Uno Load cell 20 kg HX711 MB7062 Catalex v1.0 5m 2x16 HAME 22400 mAh Araldite Dextone Lembar (65 cm x 10 cm) Semut 150 cm ø 3 mm Lembar (200 cm x 30 cm) 2 dan 3 inch ø ¾ inch

Jumlah 1 buah 2 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 30 pasang 1 kaleng 1 buah 1 buah

Prosedur Penelitian Prosedur penelitian dilakukan dengan mengikuti tahapan sebagaimana disajikan pada Gambar 1. Tahapan penelitian diawali dengan melakukan perancangan alat yang terdiri dari perancangan mekanik, perancangan sistem elektronik dan perancangan perangkat lunak. Setelah melakukan perancangan alat, tahapan selanjutnya adalah melakukan uji laboratorium dan uji lapang. Perancangan mekanik

Uji Laboratorium

Perancangan sistem elektronik

Perancangan perangkat lunak

Uji Lapang

Gambar 1 Tahapan pelaksanaan penelitian Perancangan Alat Perancangan Mekanik / Casing Perancangan model alat untuk pengukuran dan simulasi model alat menggunakan perangkat lunak Google Sketch UP yang dapat dilihat pada Gambar 2.

4

slider

Sensor ultrasonik

Alas

LCD

Handphone

Gambar 2 Desain kerja instrumen pengukur panjang dan berat ikan Perancangan alat pengukur panjang dan berat ikan terdiri dari 3 bagian uatama yaitu alas, pembatas, dan casing. Alas pada alat ini menggunakan bahan dari papan kayu yang sebesar 100 cm x 30 cm. Alas digunakan sebagai tempat penyimpanan ikan pada saat pengambilan data panjang maupun berat. Bagian kedua dari alat ini yaitu pembatas yang berfungsi sebagai pantulan untuk sensor ultrasonik pada pengukuran panjang ikan. Pembatas pada alat ini memiliki ukuran 35 cm x 30 cm. Casing berfungsi sebagai pelindung rangkaian elektronik yang digunakan. Perancangan casing dibuat dengan bentuk kotak berbahan plastik. Perancangan Sistem Elektronik Sistem elektronik pada alat ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu Arduino UNO sebagai pusat pengendali, sensor ultrasonik Maxbotix 7062 untuk pengukuran panjang ikan, sensor berat yang dihubungkan dengan modul sensor berat HX711 yang berfungsi sebagai pengukur berat ikan, LCD 2 x 16 sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, maupun angka, modul Bluetooth HC-05 yang dapat disambungkan ke tablet. Komponen terakhir pada alat ini menggunakan handphone berbasis android sebagai tempat penampilan data dan penyimpanan data. Semua komponen tersebut membutuhkan daya, daya yang digunakan menggunakan powerbank. Secara umum hubungan fungsional elektronik dapat dilihat pada Gambar 3.

5

Powerbank

Modul

LCD

HX711

Load cell

Arduino UNO

Modul

Maxbotix

HX711

Load cell

HC-05

Tablet Gambar 3 Hubungan fungsional elektronik pengukur panjang dan berat ikan. Hubungan fungsional elektronik pengukur panjang dan berat ikan di atas dijadikan dasar menghubungkan tiap komponen. Skematik rangkaian elektronik merupakan awal untuk rangkaian elektronik secara keseluruhan. Skematik rangkaian elektronik dapat dilihat pada Gambar 4. Perancangan desain elektronik (Gambar 4) dirancang dengan menggunakan perangkat lunak eagle versi 6.3.0. Hal ini digunakan untuk mempermudah saat perangkaian elektronik di atas papan PCB. PCB yang digunakan untuk instrumen ini menggunakan papan PCB matrix.

6

Gambar 4 Skematik rangkaian elektronik instrumen

7 Perancangan Perangkat Lunak Perangkat lunak yang berisi program yang akan tersimpan pada ROM (Read Acces Memory) disubut juga firmware. Program yang telah dibuat diunduh menuju mikrokontroler sehingga akan tersimpan pada mikrokontroler tersebut. frimware elektronik pada instrumen ini dibuat menggunakan Arduino UNO. Sistem perangkat lunak pada instrumen ini dilakukan dua tahap yaitu untuk kalibrasi pada sensor berat (Gambar 5) dan sistem perangkat lunak keselurahan (Gambar 6). Berikut merupakan diagram alir untuk perangkat lunak kalibrasi sensor berat.

Gambar 5 Diagram alir perangkat lunak kalibrasi sensor berat Perangkat lunak merupakan sistem yang mengatur atau menginstruksikan yang tersimpan dalam flash memory program. Mikrokontroler tidak dapat bekerja tanpa adanya perangkat lunak pada instrumen yang digunakan (Idris 2014). Untuk alat ini menggunakan mikrokontroler arduino UNO. Perangkat lunak dirancang agar mikrokontroler mendapatkan hasil pengukuran panjang dan berat dari kedua sensor yang digunakan. Pada saat instrumen dinyalakan maka mikrokontroler Arduino UNO akan menginisialisasi semua perangkat yang ada pada instrumen ini. Untuk sensor berat sistem kerjanya saat instrumen dinyalakan maka sesuai program yang dibuat terlebih dahulu sensor akan mengkalibrasi (Gambar 5). Mikrokontroler membaca nilai yang dikeluarkan dari sensor berat kemudian reset untuk mengubah nilai ADC sama dengan 0. Kemudian untuk mendapatkan nilai kalibrasi maka harus dihitung nilai rata-rata yang dikeluarkan sensor tersebut. Berikut merupakan diagram alir sistem perangkat lunak secara keseluruhan untuk instrumen pengukur panjang dan berat ikan.

8

Mulai

Setup Serial

Kalibrasi Sensor Berat

Pembacaan Sensor Berat

Pengurangan dengan nilai Kalibrasi

Rata-rata hasil pada sensor

Data Berat

Ukur Panjang

Tampilkan di LCD dan kirim data panjang dan berat via bluetooth

selesai

Gambar 6 Diagram alir perangkat lunak instrumen pengukur panjang berat ikan “e-kan instrument” Setelah pengkalibrasian nilai pada sensor berat maka untuk mendapatkan hasil pengukuran berat dan panjang ikan, dapat dilihat pada Gambar 6. Setelah mengkalibrasi sensor berat, mikrokontroler membaca kembali sensor untuk pengukuran berat pada ikan yang telah disimpan pada instrumen. Sensor berat akan membaca dan nilai hasil bacaan pada sensor berat akan dikurang dengan nilai koreksi, kemudian mikrokontroler mengatur hasil dari penjumlahan tersebut yang hasilnya merupakan data pada pengukuran berat ikan. Untuk hasil pengukuran panjang transduser memancarkan gelombang ultrasonik kemudian dipantulkan kembali dan diterima langsung oleh resiver hasil pantulan gelombang tersebut yang langsung terbaca oleh mikrokontroler adalah hasil pengukuran untuk panjang pada ikan. Setelah mendapatkan hasil pengukuran maka data tersebut langsung ditampilkan pada LCD dan dikirim ke tablet via bluetooth.

9 Uji Laboratorium Pada tahap ini dilakukan pengujian sistem elektronik pada sensor ultrasonic maupun sensor berat. Untuk uji laboratorium sensor ultrasonik yaitu penentuan lebar beam. Sensor berat dilakukan pengujian kalibrasi dengan berbagai benda pada titik berat yang sama. Uji Lapang Uji lapang dilakukan di tempat Pelabuhan Perikanan Nusantara Palabuhanratu, pada tanggal 30 Agustus 2016. Uji coba dilakukan pada berbagai jenis ikan sebanyak 36 sample ikan dengan variasi berat dan panjang yang berbeda.

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Rancang Bangun Hasil Rancang bangun pengukur panjang dan berat ikan pada peneltian ini dapat dilihat pada Gambar 7 dan selanjutnya dinamakan “e-kan instrument”. Panjang keseluruhan dari “e-kan instrument” ini sebesar 100 cm dan tingginya sebesar 35 cm dengan lebar 30 cm, yang dapat dilipat sehingga instrumen ini memudahkan untuk dibawa kemanapun baik untuk penelitian mauapun penggunaan lainnya.

Pembatas

Transduser LCD

Alas instru

Sensor berat

Gambar 7 Hasil rancang bangun alat pengukur panjang dan berat ikan “e-kan instrument” Sistem Elektronika Rangkaian utama Arduino UNO Mikrokontroler merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol satu atau berbagai fungsi dari beberapa sistem yang digunakan. Menurut Djuandi (2011), Arduino merupakan sebuah platform physical computing yang bersifat open source. Mikrokontroler yang digunakan dalam penelitian ini adalah Arduino UNO (Gambar 8). Arduino jenis ini menggunakan USB sebagai antar muka

10 pemrograman atau komunikasi komputernya. Arduino UNO yang dihubungkan ke PC melalui kabel USB mendapat pasokan listrik dari PC.

Gambar 8 Modul Arduino UNO

Gambar 9 Rangkaian elektronik Arduino UNO Konfigurasi pin Arduino dengan beberapa perangkat ditunjukan Tabel 3. Tabel 3 Konfigurasi Arduino dengan perangkat lain Perangkat Modul HX711 sensor load cell 1 Modul HX711 sensor load cell 2 Maxbotix 7062 Modul bluetooth HC-05 LCD 2 x 16

Pin A0 A1 A2 A3 4 1 (TX) 0 (RX) SDA SCL

Keterangan SCK DT SCK DT TX RX TX SDA SCL

11 Rangkaian sensor ultrasonic MB7062 Untuk pengukuran panjang pada ikan pada instrumen ini menggunkan sensor ultrasonik MB7062 (Gambar 10). MB7062 yang digunakan memiliki diameter sebesar 1 inci dengan maksimal panjang gelombang yang terdeteksi 750 cm. Proses kalibrasi pada sensor ini real-time maka memberikan informasi yang sangat stabil, tingkat sensitivitas pada sensor ini dari jarak 20 cm. Sensor ini sangat baik untuk aplikasi yang membutuhkan hasil yang akurat (Maxbotix Inc. 2005).

Gambar 10 Sensor ultrasonik Maxbotix 7062 Sensor berat Load cell dan Modul HX711 Sensor berat yang digunakan pada “e-kan instrument” menggunakan load cell (Gambar 11). Load cell adalah komponen utama yang digunaka pada sistem timbangan. Tingkat akurasi untuk load cell tergantung jenis/merek/tipe load cell yang digunakan. Sensor berat load cell dapat beroperasi ketika dihubungkan dengan modul khusus yaitu modul HX711 (Gambar 11). HX711 merupakan modul timbangan, yang memiliki prinsip kerjanya mengkonversi perubahan yang terukur dan mengkonversinya ke dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Kelebihan pada modul sensor ini yaitu komunikasi antara mikrokontroler dengan modul sangat sederhana maka tidak perlu pengetahuan yang lebih tentang pemograman, semua kontrol untuk HX711 adalah melalui pin (Avia 2007).

Gambar 11 Sensor berat load cell (kiri) dan modul HX711 (kanan)

12

Gambar 12 Rangkaian modul HX711 Modul Bluetooth (HC-05) Modul HC-05 (Gambar 13) merupakan modul serial port protocol yang dirancang untuk komunikasi nirkabel. Modul Bluetooth ini mempunyai transmitter radio sebesar 2.4G Hz, arus yang terjadi saat kondisi pairing adalah 20- 30 mA, sedangkan untuk berkomunikasi dibutuhkan 8 mA (Itead 2010).

Gambar 13 Modul bluetooth HC-05

Gambar 14 Rangkaian elektronik modul Bluetooth HC-05

13 Uji Laboratorium Uji Sensor Ultrasonik Uji sensor ultrasonik yang digunakan untuk mengukur panjang pada ikan terlebih dahulu dilakukan pengujian lebar beam. Hasil yang didapatkan yang dapat dilihat pada Gambar 15 menunjukan untuk panjang pengukuran 150 cm lebar beam yang didapatkan sebesar 26.4 cm (±13.2 cm). Hasil ini kemudian digunakan untuk penentuan lebar pembatas pada instrumen. Lebar pembatas pada instrument yang dibuat sebesar 30 cm melebihi dari lebar yang diperoleh sehingga tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran panjang. Uji laboratorium untuk sensor ultrasonik juga didapatkan nilai near field sepanjang 0-20 cm (Gambar 15), maka pada instrumen dilakukan kalibrasi jarak pengukuran setelah 20 cm, jadi titik nol pengukuran panjang berada pada jarak 20 cm dari pembatas. Setiap data panjang hasil pengukuran dikurangi 20 cm.

Lebar Beam 0 (cm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

13.2

Panjang (cm)

-13.2

Gambar 15 Lebar bim sensor ultrasonik MB7062 Uji Kalibrasi Sensor Berat Uji kalibrasi sensor berat dilakukan dengan menggunkan 5 benda yang berbeda dari jenis maupun bobotnya, pengukuran dilakukan sebanyak 6 kali ulangan. Nilai rata-rata dari 6 kali ulangan pengukuran menggunakan “e-kan instrument” pada setiap benda menjadi variabel bebas dari nilai hasil pengukuran timbangan atau variabel terikat (Gambar 16). Gambar 16 menunjukan hasil kalibrasi dengan persamaan regresi Y= 0.9896x + 9.6821 dengan R2= 0.99. Variabel Y merupakan nilai berat pada timbangan dan variabel X merupakan nilai berat pada “e-kan instrumentt”. Hasilnya disajikan dalam bentuk persamaan program pada sensor berat.

14

Berat pengukuran konvensional (gram)

3000 2500 2000 1500 y = 0.9896x + 9.6821 R² = 0.99

1000 500 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Berat pengukuran "e-kan instrument" (gram)

Gambar 16 Grafik hasil kalibrasi sensor berat Uji Lapang “e-kan instrument” Pengujian “e-kan instrument” dilakukan di PPN Palabuhanratu pada tanggal 30 Agustus 2016. Pengujian alat ini yaitu membandingkan hasil yang di ukur oleh “e-kan instrument” dengan alat pembanding yaitu timbangan digital (Gambar 18) dan meteran jahit yang ditempelkan pada “e-kan instrument”. Cara pengukuran dengan “e-kan instrument” sama dengan metode pengukuran pada umumnya yaitu, menempatkan ikan pada alas instrumen maka sistem pada instrumen akan berjalan dan menghasilkan berat dalam satuan gram, dan untuk pengukuran panjang pada instrumen yaitu dengan cara digeserkan sensor ultrasonik yang telah dikombinasikan dengan laser sebagai pembatas (Gambar 17).

Gambar 17 Pengukuran panjang dan berat dengan “e-kan Instrument” Uji kinerja “e-kan instrument” dilakukan pada berbagai jenis ikan dan bentuk tubuh ikan yang berbeda-beda yang dapat dilihat di tabel hasil uji kinerja

15 instrumen pada Lampiran 3. Uji kinerja instrumen dilakukan pada 36 jenis ikan, berbagai jenis ikan yang diukur terdapat berbedaan bentuk ikan yang sangat mempengaruhi kepada hasil uji kinerja instrumen ini yang dapat diihat pada Gambar 19 dan Gambar 20. Bentuk ikan yang terukur saat uji kinerja instrumen sebanyak 5 bentuk tubuh ikan dari berbagai jenis.

Gambar 18 Bentuk ikan compressed (ikan sebelah) Hasil yang diperoleh pada uji lapang dapat dilihat pada gambar 19 dan 20 yang dapat menunjukan nilai koefisien determinasi antara dua variabel tersebut. Gambar 19 dan 20 menunjukan hasil uji lapang “e-kan instrument” dalam mengukur panjang dan berat ikan di PPN Palabuhanratu.

Panjang ikan pengukuran konvensional (cm)

70 60 50 40 30 y = 1.0337x - 0.5926 R² = 0.99

20 10 0 0

10

20

30

40

50

60

70

Panjang ikan pengukuran "e-kan instrument" (cm)

Gambar 19 Grafik hasil uji lapang “e-kan instrument” untuk pengukuran panjang ikan

16 Gambar 19 menunjukan perbandingan nilai panjang yang dihasilkan oleh “e-kan instrument” dengan meteran konvensional. Data hasil uji kinerja untuk pengukuran panjang terbesar pada ikan layur golok sebesar 62 cm pengukuran menggunakan meteran dan 64.3 cm pada “e-kan instrument”. Pengaruh bentuk tubuh ikan terhadap pengukuran panjang tidak terlalu besar terlihat dari data ikan yang paling panjang, galat yang dimiliki lebih rendah dibandingkan ikan yang lain. Perbedaan paling tinggi antara “e-kan instrument” dengan meteran konvensional sebesar +2.8 cm pada ikan sebelah, dan nilai perbedaan paling rendah sebesar +0.1 cm pada ikan camaul dan -0.1 pada ikan petek bentrong. Untuk error terbesar pengaruh bentuk tubuh ikan ada pada fusiform. Grafik juga menunjukan nilai koefisien determinasi yang sangat baik dengan nilai R2 sebesar 0.99. Hasil tersebut menunjukan bahwa “e-kan instrument” dengan pengukur panjang (meteran) hasilnya akan sama, maka bisa disebut “e-kan instrument” bekerja secara maksimal.

Berat ikan pengukuran konvensional (gram)

3000 2500 2000 1500 y = 0.9692x + 8.5379 R² = 0.99

1000 500 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Berat ikan pengukuran "e-kan instrument" (gram)

Gambar 20 Grafik hasil uji lapang “e-kan instrument” pengukuran berat ikan Berdasarkan grafik di atas menunjukan nilai perbandingan pengukuran berat “e-kan instrument” dan berat alat pembanding (timbangan). Data pengukuran paling besar didapatkan pada ikan bulan-bulan dengan nilai pengukuran pada timbangan sebesar 2592 gram dan 2520 gram pada “e-kan instrument”. Pengaruh bentuk tubuh ikan terhadap pengukuran berat tidak terlalu besar, terlihat dari data ikan yang paling berat galatnya masih lebih kecil dengan beberapa data ikan yang lainnya. Perbedaan nilai galat untuk pengukuran berat terbesar -176 gram pada ikan kakap hitam dan terkecil sebesar 1 gram pada ikan kantung semar, cawene ekor kuning, singreng, layang, dan pari tembaga (Lampiran 3). Terjadinya galat disebabkan karena pada saat pengukuran banyak kendala yang dialami seperti sensitive sensor berat terhadap semua tekanan yang di dapatkan pada sensor, timbangan pembanding yang digunakan sangat kecil maka untuk ikan-ikan yang besar tidak cukup tempat sehingga mempengaruhi hasil dari berat tersebut. Bentuk tubuh ikan mempengaruhi pengukuran berat ikan

17 seperti ditunjukan bentuk ikan compressed karena ukuran tubuh. Meskipun dengan beberapa kendala yang telah disebutkan grafik tersebut menunjukan varian galat hasil pengukuran yang sangat bervariasi (Lampiran 3). Nilai koefisien determinasi antara dua variable tersebut sangat baik, nilai R2 yang dihasilkan sebesar 0.99. Hasil tersebut dapat dikatan “e-kan instrument” dengan alat pembanding berat (timbangan) tingkat akurasinya sangat tinggi.

Gambar 21 Contoh data hasil pengukuran “e-kan instrument” Instrumen ini dapat menyimpan langsung data pada saat pengukuran yang disimpan di media penyimpanan. Media penyimpanan menggunakan micro SD card. Data yang diperoleh disimpan dalam bentuk .txt dengan nama file data tanggal pengukuran. Isi file tersebut berupa nomor, tanggal, dan hasil pengukuran panjang berat ikan yang terlihat pada Gambar 21. Hasil penyimpanan data yang tersimpan pada media penyimapanan tersebut dapat memperlihatkan bahwa “ekan instrument” membantu mempercepat dan mengefisiensikan saat pengambilan data panjang dan berat ikan yang diukur.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Penelitian ini telah menghasilkan alat pengukur panjang dan berat ikan yang disebut “e-kan instrument” dengan sensor yang digunakan sensor ultrasonik untuk pengukuran panjang dan sensor berat (load cell) untuk pengukuran berat. Uji lapang yang dilaksanakan pada tanggal 30 Agustus 2016 di PPN Palabuhanratu dilakukan dengan 36 jenis ikan yang berbeda dengan alat meteran dan timbangan . Hasil pengukuran lapang dari instrumentasi ini menunjukan nilai detriminasi antara dua variabel untuk pengukuran berat pada ikan didapatkan R2 sebesar 0.99, dan untuk pengukuran panjang pada ikan R2 sebesar 0.99. Berdasarkan nilai

18 koefisien determinasi tersebut maka “e-kan “instrument menunjukan sistem instrumentasinya telah berfungsi dengan baik. Saran Pengembangan pengukuran panjang dan berat ikan diharapkan masih terus berlanjut, karena kebutuhan dan pemanfaatan alat ini sangat luas dan sangat membantu baik untuk peneliti maupun industri dalam bidang perikanan. Perancangan desain yang lebih efisien, untuk lebih memudahkan saat penggunaan instrumen. Perancangan perangkat lunak yang lebih baik agar galat yang di dapatkan akan lebih diminimalisir.

DAFTAR PUSTAKA Al-Marzouqi A, N Jayabalan , A Al-Nahdi , J Al-Mamry . 2012. Length-Based Stock Assesment of the Solidier bream Argyrops filmentosus (Valenciennes, 1830) from the Arabian Sea off Oman. Journal International of Marine Science. 28(1):57-67. Avia. 2007. 24-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC) for Weight Scales [Internet]. [diunduh 2016 Sept 14]. Tersedia pada: http://www.aviaic.com/uploadfile/hx711_brief_en.pdf Blackweel, BG, ML Brown & DW Willis. 2000. Relative Weight (Wr) status and current use in fisheries assessment and management. Reviews in Fisheries Science. 8: 1-44. Deskhmukh M M, K S Shillewar. 2013. Studies on Relationship Between Length and Weight of Fish Punctius sarana-sarana (Hamilton) from Godavari River, at Nanded (Maharashtra). Journal Biomedical & Pharmacology. 6(2):369-370. Djuandi F. 2011. Pengenalan Arduino [Internet]. [diunduh 2015 Sept 29]. www.tobuku.com/pengenalanarduino.pdf Idris MHD. 2014. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Water Temperature Data Logger [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Itead. 2010. Bluetooth to Serial Port Module HC-05 [Internet]. [diunduh 2016 Sept 14]. Tersedia pada http://www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite12-bluetooth_hc05.pdf Maxbotix Inc. 2005. XL-MaxSonar-WR/WRC Series [Internet]. [diunduh 2016 Sept 14]. http://www.maxbotix.com/documents/4-20SC-MaxSonarWR_Datasheet.pdf Nurdin E, Taurusman A, R Yusfiandani. 2012. Struktur Ukuran Hubungan Panjang Bobot dan Faktor Kondisi Ikan Tuna di Perairan Prigi, Jawa Timur. Bawal . 4(2):67-73. Rahmat E. 2011. Teknik Pengukuran Morfometrik pada Ikan Cucut di Perairan Samudera Hindia. Balai Riset Perikanan Laut. 9(2):1-5. Sabri M. 1999. Pendugaan Stok Ikan Pelagis Dengan Metode Hidroakustik Dan Model Produksi Surplus di Selat Sunda [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor

19 Widodo A A, R T Mahulette. 2012. Jenis Ukuran dan Daerah Penangkapan Hiu Theresher (Famili alopidae) Yang Tertangkap Rawai Tuna di Samudra Hindia. Bawal. 4(2):75-82. Wujdi A, Suwarso, Wudianto. 2012. Hubungan Panjang Bobot, Faktor Kondisi dan Struktur Ikan Lemuru (Sardinella lemuru Bleeker, 1853) di Perairan Selat Bali. Bawal. 4(2):83-89.

20 Lampiran 1 Dokumentasi penelitian

Pembuatan sistem elektronik

Pembuatan perangkat lunak

Uji Laboratorium

Uji lapang di TPI Pelabuhan ratu

21 Lampiran 2 Hasil uji laboratorium Tabel 1 Hasil uji laboratorium lebar bim Pengukuran panjang manual (cm) 150 120 90 60 30 20 30 60 90 120 150

Selisih pengukuran panjang dari sensor ultrasonik (cm) +13.2 +11.3 +8.8 +4.9 +3.5 0 -3.5 -4.9 -8.8 -11.3 -13.2

Tabel 2 Hasil uji laboratorium kalibrasi berat sensor berat Pengukuran berat manual (gram) 1986 1778 144 2411 782

Bobot rata-rata sensor (gram)

Pengukuran sensor (gram) Uji 1 1981 1740 152 2462 774

Uji 2 1987 1784 152 2461 772

Uji 3 1976 1762 149 2450 768

Uji 4 1980 1760 155 2453 771

Uji 5 1987 1775 152 2456 773

Uji 6 1980 1760 152 2457 772

1981.8 1763.5 152 2456.5 771.6

22 Lampiran 3 Hasil uji lapang “e-kan instrument” Tabel 1 Hasil uji lapang “e-kan instrument” pengukuran panjang ikan No

Nama ikan

1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Tongkol Layang Kembung batik Kue Pisang-pisang Sebelah Cakalang Kacang-kacang Kacang-kacang Tembang Baby tuna Kantung semar Kakap tinaha Kakap hitam Kerapu bebek Aji Kembung banjar Layur golok Bulan-bulan Kue kuning Camaul Sadap Pari tembaga Sumbi Talang-talang Sekartaji Cawene/ekor kuning Kakap cmaw Bagas Samgeh Bawal putih Bawal hitam Petek Petek bentrong Koro Daun awi/tembang Singreng

Panjang sensor (cm) 27.0 28.0 25.0 41.0 43.0 43.0 47.0 46.0 46.0 19.0 30.0 21.0 38.0 51.0 40.0 26.0 19.0 62.0 61.0 24.0 23.0 33.0 44.0 36.0 47.0 30.0 14.0 47.0 19.0 19.0 31.0 39.0 11.0 11.0 13.0 18.0 13.0

Panjang manual (cm)

Galat

28 28.5 25.1 41.6 43.2 45.8 48.1 47.2 47.2 19.6 30.3 22.2 38.6 52 40.7 26.4 18.6 64.3 63.2 24.2 23.1 32.3 44.9 35.2 48.2 30.3 15.2 48.2 18 18.6 30.3 37.4 10.4 11.1 13.4 18.6 13.2

+1 +0.5 +0.1 +0.6 +0.2 +2.8 +1.1 +1.2 +1.2 +0.6 +0.3 +1.2 +0.6 +1 +0.7 +0.4 -0.4 +2.3 +2.2 +0.2 +0.1 +0.7 +0.9 -0.8 +1.2 +0.3 +1.2 +1.2 -1 -0.4 -0.7 -1.6 -0.6 +0.1 +0.4 +0.6 +0.2

23 Tabel 2 Hasil uji lapang “e-kan instrument” pengukuran berat ikan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Nama ikan Tongkol Layang Kembung batik Kue Pisang-pisang Sebelah Cakalang Kacang-kacang Tembang Baby tuna Kantung semar Kakap tinaha Kakap hitam Kerapu bebek Aji Kembung banjar Layur golok Bulan-bulan Kue kuning Camaul Sadap Pari tembaga Sumbi Talang-talang Sekartaji Cawene/ekor kuning Kakap cmaw Bagas Samgeh Bawal putih Bawal hitam Petek Petek bentrong Koro Daun awi/tembang Singreng

Berat sensor (gram) 303 245 227 920 707 1453 1734 968 63 365 197 766 2279 954 237 57 236 2592 169 124 268 2168 777 786 149 55 2131 67 103 501 704 26 31 41 40 38

Berat manual (gram)

Galat

295 244 214 889 665 1399 1728 958 69 370 198 768 2103 954 242 66 239 2520 176 131 263 2167 744 856 166 56 2071 57 93 489 754 18 24 25 46 39

-8 -1 -13 -31 -42 -54 -6 -10 +6 +5 +1 +2 -176 0 -5 +9 +3 -72 +7 +7 -5 -1 +33 -70 +17 -1 -60 +10 -10 -12 +50 -8 -7 -16 +6 +1

24 Lampiran 4 Hasil uji lapang “e-kan instrument” terhadap bentuk tubuh ikan Nama ikan Tongkol Kue Pisang-pisang Tembang Baby tuna Kantung semar Kakap tinaha Kakap hitam Aji Layur golok Camaul Sadap Talang-talang Sekartaji Cawene/ekor kuning Kakap cmaw Samgeh Bawal putih Bawal hitam Petek Daun awi/tembang Singreng Layang Kembung batik Sebelah Cakalang Kacang-kacang Sumbi Bulan-bulan Kue kuning Bagas Petek bentrong Kerapu bebek Kembung banjar Pari tembaga Koro

Galat pengukuran panjang (cm) +1 +0,6 +0,2 +0,6 +0,3 +1,2 +0,6 +1 +0,4 +2,3 +0,1 -0,7 +1,2 +0,3

Galat pengukuran berat (gram) +8 -31 -42 +6 +5 +1 +2 -176 +5 +3 +7 -5 -70 +17

Bentuk tubuh ikan Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed

+1,2

+1

Compressed

+1,2 -0,4 -0,7 -1,6 -0,6

+60 -10 -12 +50 -8

Compressed Compressed Compressed Compressed Compressed

+0,6

+6

Compressed

+0,2 +0,5 +0,1 +2,8 +1,1 +1,2 +0,8 +2,2 +0,2 -1 -0,1 +0,7 -0,4 +0,9 +0,4

+1 -1 -13 -54 -6 -10 -33 -72 +7 -10 -7 0 +9 -1 -16

Compressed Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Fusiform Anguiliform Anguiliform Depressed Sagittiform

25

Lampiran 5 Bahasa pemograman yang dibuat pada “e-kan instrument” #include "Maxbotix.h" #include "HX711.h" #include <Wire.h> #include #include

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); // Set the //lcd I2C address Maxbotix rangeSensorTX(5, Maxbotix::TX, Maxbotix::XL); //RxSoftwareSerial bluetooth(7, 6); //*************program sensor berat load cell*************** int panjang; HX711 scale(A1, A0); HX711 scale2(A3, A2); long val = 0; float count = 0; long val2 = 0; float koreksi1; float koreksi2; float koreksi11; float koreksi12; float jumlah1=0; float jumlah2=0;

26 int i; //*****************program LCD tampilan awal*************** void setup() { // bluetooth.begin(9600); Serial.begin(9600);

// delay(1000); Serial.print("start....."); lcd.begin(16,2);

// initialize the //lcd

lcd.print("Kaliberasi..."); kalibrasi(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" e-kan "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Length & Weight"); delay(3000); lcd.home();

} //********* program transduser MB7062 dan program load cell********** float count2 = 0; void loop() { int j; float aa,bb, ja, jb;

27 int ha, hb;

panjang=rangeSensorTX.getRange(); panjang=panjang-15;

val = scale.read(); val2 = scale2.read();

ja=0;jb=0; for(j=0;j<29;j++){ float bb = (((val2 - 8320728) / 100.4339f) - koreksi2 ); float aa = (((val - 8320728) / 100.4339f) - koreksi1); ja=ja+aa; jb=jb+bb; } ha=round(ja/30); hb=round(jb/30); int hasil = ha + hb; int bulat = round(hasil); if (bulat <= 12 && bulat >= -15) { bulat=0; ha=0; hb=0; } //****************program LCD***************** lcd.setCursor ( 0, 0 ); lcd.print("L(cm):");

28 lcd.print(panjang); lcd.print("

");

lcd.setCursor ( 0, 1 ); lcd.print("W(gram):"); lcd.print(bulat); lcd.print("

");

Serial.print(panjang); Serial.print(","); Serial.print(ha); Serial.print(","); Serial.print(hb); Serial.print(","); Serial.println(bulat);

// **************program bluetooth**************

// bluetooth.print(panjang); /* bluetooth.print(","); bluetooth.print(ha); bluetooth.print(","); bluetooth.print(hb); bluetooth.print(","); bluetooth.println(bulat);*/ //delay(250);

29 //zero 8352456 } // *************program kalibrasi sensor load cell************* void kalibrasi(){ Serial.print("tunggu lagi kalibrasi ...."); for(i=0;i<=9;i++){

val = scale.read(); val2 = scale2.read();

koreksi11 = ((val - 8320728) / 100.4339f); koreksi11= 0.9896*koreksi11 + 9.6821; koreksi12 = (((val2 - 8320728) / 100.4339f)); koreksi12 = 0.9896*koreksi12 + 9.6821;

jumlah1=jumlah1+koreksi11; jumlah2=jumlah2+koreksi12;

}

koreksi1=jumlah1/10; koreksi2=jumlah2/10;

}