## Pengujian sensor fotodetektor sebagai alat ukur kadar gula pada larutan gula
Alex Taufiqurrohman Zain 1* , Cahyaning Nur Karimah 1 , Anni Nuraisyah 2 , Misto 3
1* Jurusan Teknik Politeknik Negeri Jember
2 Jurusan Produksi Pertanian Politeknik Negeri Jember
3 Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember *Corresponding Author email: Alextaufiqurrohman@polije.ac.id
Diterima:
Bulan Januari 2020 Diterbitkan: Bulan Februari 2020 Keyword: Fotodioda, RGB
bright LED, LabVIEW.

## Abstrak
Fotodioda merupakan salah satu jenis fotodetektor. Fotodioda persambungan P-I-N (PIN) dipilih  pada  penelitian  ini.  Pemilihan  ini  didasarkan  pada  sensivitas  yang  tinggi  dan respon yang cepat terhadap setiap perubahan sinar. Fotodioda jenis BPW 34 digunakan sebagai  fotodetektor  serta  RGB bright LED  sebagai  sumber  sinarnya.  Pemilihan  RGB bright LED  didasarkan  pada  kemampuannya  untuk  berganti  spektrum  sinar  secara otomatis  didasarkan  pada  perubahan  bit.  Sebagai  media  perambatan  sinar,  diguanakan serat  optik  jenis single  mode .  Selain  merancang  perangkat  keras,  penelitian  ini  juga merancang aplikasi melalui Arduino IDE 1.0.4 serta LabVIEW 2013 agar perangkat keras mampu dikendalikan dan ditampilkan pada PC. Sebagai mikrokontroler, modul Arduino UNO digunakan pada penelitian ini. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sinar pada RGB bright LED dapat dikendalikan  melalui sistem bit pada PC ( Personal Computer ), serta dapat memunculkan hasil pengukuran kandungan gula melalui PC.

## PENDAHULUAN
Pendeteksian  kadar  glukosa  dalam  air destilasi  menggunakan  serat  optik  berbasis  sensor pergeseran dengan probe bundel telah dikembangkan oleh Yasin et al., (2010). Penelitian tersebut  menunjukkan  bahwa  intensitas  sinar berbanding  lurus  dengan  konsentrasi  glukosa  yang terkandung  dalam  air  destilasi.  Aini et  al., (2013) juga  melakukan pengujian kadar  glukosa dalam air destilasi  menggunakan  serat  optik  berbasis  sensor pergeseran  dengan fiber  coupler .    Hasilnya penelitian  tersebut  menunjukkan  bahwa  semakin tinggi konsentrasi larutan glukosa  yang digunakan, semakin tinggi tegangan keluaran yang dihasilkan.
Metode lain yang umum digunakan untuk mengukur  kadar  gula  adalah  dengan  metode refractometric , Near  Infrared  Reflectance (NIR), polarimetric ,  dan  kromatografi.  Beberapa  metode tersebut  memiliki  keterbatasan  untuk  digunakan  di lapang  karena  membutuhkan  waktu  yang  cukup lama,  ketergantungan  operator,  dan  membutuhkan reagen yang  berbahaya.  Beberapa  penelitian  di laboratorium  telah  menunjukkan  bahwa  metode spektroskopi  dengan  gelombang  inframerah  dapat berhasil digunakan untuk memprediksi kualitas tebu berdasarkan  sampel  nira  tebu  (Valderrama et  al. , 2007). Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui  kandungan  gula  dari  larutan  dengan memanfaatkan  fotodetektor yang  selanjutnya terintegrasi dengan sistem pada personal computer (PC). Alat ukur yang dibuat  memanfaatkan prinsip penjalaran sinar ketika sumber sinar melewati objek penelitian.  Pada  penelitian  ini  RGB  (Red-Green- Blue) bright LED digunakan sebagai sumber sinar,
PIN  fotodioda  BPW  34  sebagai  fotodetektor,  dan serat  optik  sebagai  media  penjalaran.  Modul Arduino UNO digunakan sebagai modul mikrokontroler  untuk  menghubungkan  alat  ukur yang dibuat dengan PC. Sedangkan objek penelitian yang digunakan adalah larutan gula.
Penelitian  ini  adalah  langkah  awal  untuk mengembangkan alat ukur  yang  mampu terhubung dengan PC ( personal computer ). Tujuannya adalah setiap perubahan variabel, mampu dikendalikan dan dipantau.  Selain  itu history data  yang  terukur  juga diharapkan  mampu  untuk  disimpan  sebagai pengembangan penelitian lebih lanjut.

## LANDASAN TEORI
LED adalah salah satu komponen elektronika yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED akan memancarkan cahaya saat diberikan arus listrik.  LED  hanya  mampu  mengeluarkan  cahaya dengan  panjang  gelombang  tertentu.  Panjang gelombang  tersebut  akan  ditangkap  oleh  mata manusia  sebagai  suatu  sinar  sehingga  LED  hanya memiliki  satu  warna  saja  (Sary,  2009).  Secara simbolik LED dapat digambar dalam bentuk:
Gambar 1. Lambang LED (Sumber: Sary, 2009)
LED  termasuk  dalam  bahan  semikonduktor sambungan  p-n  (PN)  yang  memancarkan  sinar apabila  diberi  panjar  maju.  Elektron  bebas  pada bahan  jenis  dan  akan  berdifusi  masuk  ke  dalam
bahan jenis p dan sebaliknya hole pada bahan jenis p  akan  berdifusi  masuk  ke  dalam  bahan  jenis  n melalui sambungan. Akibatnya, tepat pada sambungan  p-n  terjadi  daerah  tanpa  muatan  bebas yang biasa disebut sebagai daerah deplesi (Sutrisno, 1986).  Setiap  jenis  LED  mempunyai  karakteristik tegangan dan arus yang berbeda. Semakin besar arus yang melewati LED maka semakin terang nyala dan daya yang dibutuhkan. Arus ini tidak boleh melebihi batas  dari  spesifikasi  LED  tersebut  karena  jika melebihi batas tersebut, maka LED akan rusak atau mungkin terbakar. Sehingga, untuk membatasi arus besar  yang  lewat  maka  diperlukan  suatu  resistor (Sary, 2009).
Menurut Wilson (2005) sensor pendeteksi cahaya  dibagi  dalam  dua  kategori  utama  yaitu detektor  kuantum  dan  detektor  suhu.  Prinsip  kerja dari  detektor  kuantum  adalah  seluruh  radiasi  dari sinar  akan  diubah  menjadi  elektron  oleh  perangkat semikonduktor,  selanjutnya  akan  diproses  dan menghasilkan  arus  pada  rangkaian  elektronika. Sedangkan  detektor  suhu  memiliki  prinsip  kerja berupa penyerapan energi dari radiasi cahaya  yang menyebabkan  perubahan  suhu  sehingga  detektor akan  bekerja.  Secara  simbolik  fotodioda  dapat digambar dalam bentuk:

## Gambar 2. Lambang fotodioda
(Sumber: Sary, 2009)
Fotodioda  adalah  suatu  jenis  dioda  yang resistansinya berubah menyesuaikan dengan intensitas cahaya yang mengenainya. Semakin kuat cahaya  yang  jatuh  pada  dioda  maka  semakin  kecil nilai  tahanannya,  sehingga  arus  yang  mengalir semakin  besar.  Jika  fotodioda  persambungan  p-n yang diberi tegangan balik disinari, maka arus akan berubah secara linier dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan pada persambungannya.
Berdasarkan prinsip kerja tersebut dapat dibuat alat untuk  mendeteksi  intensitas  cahaya  dengan memanfaatkan karakteristik fotodioda yang selanjutnya  dapat  dikembangkan  sebagai  sensor yang  peka  terhadap  intensitas  cahaya  yang mengenainya  (Sary,  2009).  Fotodioda  termasuk dalam  sensor  optik  yang  terbuat  dari  bahan semikonduktor.  Kegunaan  dari  sensor  optik berbahan  semikonduktor  adalah  mengubah  sinyal masukan  berupa  optik  menjadi  sinyal  keluaran berupa  listrik  (Abid,  2011).  Sehingga  fotodioda dapat  digunakan  sebagai  detektor  cahaya  dengan mengamati arus yang mengalir melaluinya. Malvino (1984)  menjelaskan  bahwa  fotodioda  merupakan salah  satu  peralatan  semikonduktor  yang  memiliki fungsi  paling  baik  berdasarkan  kepekaannya terhadap cahaya.
Pada fotodioda persambungan p-n, daerah deplesi  pasangan  muatan  pembawa  terpisah  dan mengalir  di  dalam  pengaruh  medan  listrik, sedangkan di luar daerah deplesi hole akan berdifusi ke daerah deplesi. Proses difusi berlangsung sangat lambat  dibandingkan  dengan  aliran  pasangan muatan sehingga berpengaruh terhadap pembatasan respon fotodioda. Namun pada fotodioda persambungan p-i-n (PIN), proses difusi dan aliran pembawa muatan berlangung begitu cepat dibandingkan  pada  fotodioda  persambungan  p-n sehingga  berpengaruh  pada  respon  fotodioda  yang begitu  cepat.  Karena  respon  yang  begitu  cepat terhadap  sinar,  fotodioda  persambungan  p-i-n dengan  material  semikonduktor  InGaAs  menjadi komponen  penting  dalam  sistem  komunikasi berbasis fiber optic.
Pertumbuhan industri jaringan telekomunikasi  serat  optik  beberapa  tahun  terakhir membahas  topik  utama  yang  perlu  dikembangkan yaitu  kecepatan  transmisi  yang  harus  meningkat ketika  saluran  serat  optik  semakin  kecil.  Terdapat dua  jenis  serat  optik  yaitu Single  mode  fiber  optic dan Multi mode fiber optic. Single mode fiber optic umumnya  digunakan  pada  sistem  telekomunikasi. Sedangkan Multi  mode  fiber  optic biasanya digunakan pada sistem jaringan Local Area Network (Waluyo dan Agus, 2009).
Transmisi  sinyal  melalui  serat  optik memiliki  keunggulan  bila  dibandingkan  dengan sistem  transmisi  gelombang  listrik  maupun gelombang  mikro,  antara  lain  ukurannya  sangat kecil dan ringan sehingga mudah dalam penanganan dan  instalasinya,  isyarat  gelombang  optik  yang digunakan  sebagai  gelombang  pembawa  ( carrier wave )  tidak  mudah  terpengaruh  oleh  gangguan kelistrikan  maupun  medan  magnetik.  Selain  itu, transmisi  sinyal  melalui  serat  optik  memiliki  lebar pita  atau  kapasitas  transmisi  yang  besar  sehingga dapat  mengirimkan  data  dalam  jumlah  yang  besar dan  cepat  (Widodo,  1995).  Secara  umum,  sistem transmisi  data  analog  menggunakan  serat  optik dinyatakan seperti pada gambar berikut:
Gambar  3.  Diagram  blok  sistem  transmisi  data mengggunakan serat optik (Sumber: Waluyo dan Agus, 2009)
Karena  yang  digunakan adalah  single mode  fiber  optic maka  sumber  cahaya  yang digunakan adalah laser dioda atau LED (Waluyo dan Agus, 2009). Menurut Siswanto (2005) cahaya yang merambat  dalam  serat  optik  intensitasnya  akan berkurang,  pengurangan  intensitas  ini  disebut atenuasi.  Atenuasi  disebabkan  adanya  penyerapan
cahaya  oleh  bahan  material  serat  optik  serta penghamburan cahaya. Besarnya atenuasi tergantung  jarak  yang  ditempuh  dan  karakteristik bahan  serat  optik.  Sehingga  untuk  memperkuat keluaran diperlukan rangkaian penguat operasional. Berikut ini merupakan rangkaian penguat operasional yang digunakan:
Gambar 4. Rangkaian penguat operasional
Penguat  operasional  atau  Operational Amplifier  (Op  Amp)  memiliki  tiga  terminal,  yaitu dua  terminal  masukan  dan  satu  terminal  keluaran. Penguat operasional IC membutuhkan dua catu daya DC. Dengan kaki 1 dan 2 adalah terminal masukan, kaki  3  adalah  terminal  keluaran  serta  dua  terminal lainnya yaitu terminal 4 dan 5 adalah terminal yang masing-masing  dihubungkan  dengan  tegangan positif V + dan tegangan negatif  V - dari catu daya.

## MATODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan mikrokontroler  sebagai  rangkaian  mikrokontroler. Mikrokontroler  adalah  sistem  komputer  yang ringkas karena dapat menggantikan fungsi komputer dalam pengendalian kerja dengan desain yang jauh lebih  ringkas  dari  pada  komputer.  Mikrokontroler hanya  bisa  digunakan  untuk  suatu  aplikasi  tertentu saja  karena  program  kontrol  disimpan  pada  ROM yang  ukurannya  relatif  besar.  Sedangkan  RAM hanya  digunakan  untuk  tempat  penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan  pada  mikrokontroler  yang  bersangkutan (Pandiangan, 2007). Arduino adalah salah salah satu perangkat  mikrokontroler.  Arduino  tersusun  dari dua bagian utama yaitu Arduino board dan Arduino IDE ( Integrated Development Environment ). Arduino board berupa hardware atau  modul  yang digunakan  ketika  menyusun  rangkaian.  Sedangkan Arduino  IDE  merupakan software yang  digunakan untuk pengolahan pada PC.
Pada  penelitian  ini,  Arduino  UNO digunakan sebagai modul mikrokontroler, sedangkan untuk input perintah, digunakan Arduino IDE  1.0.4.  Pemilihan  modul  Arduino  UNO dikarenakan hardware mikrokontroler  Arduino UNO  diprogram  dengan  menggunakan  bahasa pemrograman wiring-based yang berbasiskan syntax dan library .  Pemrograman wiring-based ini  tidak
berbeda  dengan  C/C++,  tetapi  dengan  beberapa penyederhanaan  dan  modifikasi  (Margolis,  2011). Berikut  ini  merupakan  spesifikasi  dari  modul Arduino UNO:
Tabel 1. Karakteristik Arduino UNO KOMPONEN SPESIFIKASI MIKROKONTROLER ATMega328 OPERATION VOLTAGE 5 V INPUT VOLTAGE 7 V – 12 V (rekomendasi) INPUT VOLTAGE 6 V – 20 V (limit) I/O 14 pin (6 pin untuk PWM) ELECTRIC CURRENT 50 mA
LabVIEW  merupakan software tambahan yang  digunakan  pada  penelitian  ini.  LabVIEW menggunakan model  aliran  data  ( Dataflow programming ) untuk menjalankan perintah. Secara garis  besar  terdapat  dua  bagian  dalam  penggunaan LabVIEW  yaitu  bagian node dan wire . Node dari block  diagram akan  dikerjakan  ketika  semua input tersedia. Ketika semua node sudah dikerjakan maka akan  ada  data  yang  ditampilkan  pada output dan akan menuju ke node selanjutnya pada bagian aliran data (Halvorsen, 2014).
Dataflow  programming memungkinkan melakukan pekerjaan dalam waktu yang bersamaan. Hal  ini  menyebabkan  diagram  mode multitasking dapat  dengan  mudah  dijalankan. Multitasking merupakan  kemampuan  dasar  yang  dimiliki  oleh LabVIEW yang secara tidak langsung dimiliki oleh bahasa  pemrograman  lainnya.  Jika multiple  nodes sudah  siap  dieksekusi,  maka  LabVIEW  akan menggunakan proses yang disebut sebagai arbitrary unterleaving untuk  menentukan node yang  harus dikerjakan terlebih dahulu
Bahan yang digunakan pada penelitian ini merupakan  larutan  gula  dengan  10  variasi konsentrasi  yaitu  0 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ ,  25 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ ,  50 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ ,  75 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ , 100 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ , 125 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ , 150 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ , 175 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ ,
200 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ dan  225 𝑔𝑟 𝑙𝑡 ⁄ .  Selanjutnya  larutan  gula tersebut  dimasukkan  ke  dalam  kuvet  kaca  yang sudah  terisolir  sinar  dan  berada  di  persambungan serat  optik.  Hal  ini  dilakukan  agar  mengetahui seberapa  besar  intensitas  sinar  yang  mampu melewati sampel larutan gula.
Gambar 5. Desain rangkaian alat ukur
Penelitian  ini  memanfaatkan  prinsip perambatan sinar. Sumber sinar LED menuju objek penelitian  melalui  serat  optik.  Selanjutnya,  sinar LED akan melalui serat optik kembali dan intensitas sinar  akan  ditangkap  oleh  fotodioda  PIN  BPW  34 sebagai  sinyal  gelombang input . Output dari fotodioda  PIN  BPW  34  adalah  kuat  arus  listrik. Karena  besaran  tersebut  terbaca  sangat  kecil sehingga diperlukan rangkaian penguat operasional (Op Amp) agar ouput mampu terbaca oleh alat ukur serta  mampu  dikonversikan  menjadi  besaran tegangan.
Data  tegangan  yang  terukur  selanjutnya akan  ditampilkan  pada  PC  dengan  bantuan pengolahan  dari  modul  Arduino  UNO  serta penggabungan software Arduino IDE dan LabVIEW.  Data  awal  yang  didapatkan  adalah kalibrasi alat yang dibuat terhadap alat standrat yang sudah  ada.  Pada  penelitian  ini,  alat  ukur  standar yang  digunakan  sebagai  pembanding  adalah voltmeter  digital.  Selanjutnya  dilakukan plotting data antara konsentrasi larutan gula yang diberikan (g/liter)  terhadap  data  tegangan  keluaran  terukur dari alat yang dibuat (mV).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Rangkaian Pengendali RGB Bright LED
Pada  tahap  pengujian  sistem  pengukur yang telah dibuat, terdapat dua pengujian alat yaitu pengujian hardware berupa  rangkaian  elektronika dan  pengujian software berupa  program  yang digunakan untuk mengendalikan rangkaian elektronika menggunakan PC. Pengujian hardware dan software meliputi  pengendalian  sumber  sinar RGB (red-green-blue) bright LED menggunakan PC dan  hasil  uji  tegangan  keluaran  sistem  terbaca  di monitor  PC.  Agar  sistem  bisa  dikendalikan  dan hasilnya  terbaca  oleh  PC  maka  diperlukan  sebuah modul mikrokontroler berupa modul Arduino UNO. Untuk  menjalankan  mikrokontroler  diperlukan perintah-perintah user melalui  PC  menggunakan bahasa pemrograman. Karena sistem alat ukur yang dibuat  menggunakan  modul  Arduino  UNO  dan laptop  maka software yang  diperlukan  terdiri  dari software LabVIEW  (yang  mewakili  perintah  kerja dalam bentuk simbol-simbol) dan software Arduino IDE  (yang  mewakili  perintah  kerja  dalam  bentuk teks)  maka diperlukan bahasa pemrograman untuk menggabungkan keduanya (menggunakan Firmata). Firmata  merupakan  protokol  yang  dituliskan  pada Arduino IDE untuk memudahkan komunikasi serial Arduino  IDE  dengan  software  lainnya,  termasuk LabVIEW.  Firmata  terdapat  dalam  program  LIFA (LabVIEW Interface for Arduino). Program tersebut ditanamkan  pada  modul  Arduino  UNO  melalui Arduino IDE. Adanya program LIFA yang tertanam pada modul Arduino UNO membuat modul Arduino UNO  tidak  lagi  melakukan  perintah  kerja  melalui hardware ,  melainkan  hanya  melalui software
LabVIEW (Artanto, 2012). Pada penelitian ini alat diatur untuk membaca nilai tegangan keluaran tiap 1 detik  serta  menghentikan  pembacaan  tegangan secara otomatis setelah 10 detik.
Block  diagram merupakan  salah  satu  dari jendela software LabVIEW yang digunakan sebagai tempat  menuliskan  perintah  dan  fungsi.  Tampilan rangkaian  program  pengendalian  RGB  bright  LED pada software LabVIEW adalah sebagai berikut:
Gambar 6. Jendela block diagram LabVIEW untuk pengendalian RGB bright LED
Setiap  kali  pembuatan  program,  jendela block  diagram diawali  dengan  simbol init.vi serta diakhiri  dengan  simbol close.vi .  Simbol init.vi digunakan  untuk  mengatur  komunikasi  serial  dari awal sebelum komunikasi dilangsungkan, termasuk port yang digunakan, kecepatan komunikasi, modul Arduino  yang  digunakan  dan  lain-lain. Sedangkan simbol close.vi digunakan  untuk  menutup komunikasi  dengan  modul  Arduino  UNO.  Untuk pengendalian RGB bright  LED digunakan simbol- simbol RGB LED configure.vi , RGB LED write.vi , dan RGB to Color.vi . Jendela lain yang muncul ketika menjalankan software LabVIEW  adalah  jendela front  panel .  Jendela ini digunakan untuk menjalankan  program  yang  sudah  dibuat  serta menampilkan  hasil  eksekusi  dari  perintah-perintah yang  sudah  dibuat  pada  jendela block  diagram . Adapun  tampilan  dari  jendela  f ront  panel untuk pengendalian RGB bright LED adalah:
Gambar  7.  Jendela front  panel LabVIEW  untuk pengendalian RGB bright LED 1 2 3 4
Selain  dapat  diatur  dengan  menggeser skala bit (Bagian 1), input bit yang diinginkanjuga dapat diatur dengan memasukkan langsung nilai bit pada  masing-masing  kolom  yang  sudah  tersedia (Bagian 2).  Ketika pengendalian pada RGB bright LED berhasil maka indikator value (Bagian 3) akan menyala. Sedangkan indikator color (Bagian 4) akan menampilkan  warna  yang  yang  dihasilkan,  sesui dengan bit yang  diberikan.  RGB bright LED memiliki  tiga  warna  dasar  yaitu  merah,  hijau  dan biru.  Terdapat  empat  kaki  dari  RGB bright LED masing-masing  berupa  anoda  sumber  sinar  merah, anoda sumber sinar hijau, anoda sumber sinar biru dan  satu  buah  ground.  Masing-masing  anoda tersebut dihubungkan dengan modul Arduino UNO pada  soket  digital  PWM.  Sedangkan  kaki ground dari RGB  bright  LED  dihubungkan  dengan port GND pada modul Arduino  UNO. Ketiga warna dari RGB  bright  LED  dapat  dikendalikan  dengan  PC memanfaatkan sistem bit . Selain itu dengan sistem ini,  dapat  pula  dihasilkan  warna-warna  sekunder lainnya. Pada penelitian ini warna sinar RGB bright LED  yang  digunakan  adalah  warna  kuning  dan ungu, dengan spesifikasi bit sebagai berikut:
Tabel 2.  Hasil pengujian pada kendali RGB bright LED menggunakan software LabVIEW No Bit Keadaan RGB bright LED Merah  Hijau  Biru 1 0 0 0 LED mati 2 255 0 255 kuning-terang 3 150 150 0 ungu-terang 4 255 255 255 putih-terang

## Pembacaan Tegangan Keluaran
Sensor  fotodioda  PIN  yang  digunakan adalah sensor fotodioda PIN BPW 34. Fotodioda ini memiliki  luasan  tangkapan  foton  sebesar  7,5  mm serta  respon  puncak  di  daerah  panjang  gelombang 900  nm.  Fotodioda  BPW  34  akan  menerima  sinar dari setat optik dan  mengubahnya  menjadi besaran listrik. Karena adanya efek atenuasi  maka keluaran dari  fotodioda  BPW  34  dihubungkan  dengan rangkaian  penguat  operasional  (Op  Amp)  seperti pada  Gambar  4.  Selanjutnya  tegangan  yang dhasilkan  oleh  rangkaian  Op  Amp  dapat  terbaca pada  PC.  Adapun block  diagram pada  LabVIEW untuk pembacaan tegangan adalah sebagai berikut:
Gambar 8. Jendela block diagram LabVIEW untuk pembacaan tegangan keluaran Pada  pembacaan  tegangan  keluaran  rangkaian  Op Amp digunakan simbol Analog Read Pin.vi . Adapun
fungsi  dari  simbol  tersebut  adalah  untuk  membaca nilai  tegangan  analog.  Jendela front  panel yang muncul  pada  PC  untuk  menampilkan  hasil pengukuran  tegangan  keluaran  adalah  sebagai berikut:
Gambar  7.  Jendela front  panel LabVIEW  untuk pembacaan tegangan keluaran
Selain  ditampilkan  dalam  bentuk  skala (Bagian  1),  tegangan  keluaran  yang  terukur  akan ditampilkan pada kolom Vo (Bagian 2) dalam orde mV. Seperti halnya pada pembahasan sebelumnya, terdapat  indikator value (Bagian  3)  yang  akan menyala jika sistem pembacaan sudah berhasil.

## Pengukuran Kandungan Gula
Tahap  selanjutnya  adalah  pengujian  alat secara keseluruhan untuk mengukur kandungan gula pada  larutan.  Sebagai  alat  ukur  pembanding,  maka digunakan  voltmeter  digital  untuk  mengukur tegangan keluaran.  Adapun sinar RGB bright LED yang  digunakan  untuk  penelitian  ini  adalah  warna kuning-terang  dan  ungu-terang  dengan  spesifikasi pengaturan bit seperti pada tabel 2. Berdasarkan hal tersebut  maka  diketahui  bahwa  sinar  yang diguanakan  adalah  sinar  tampak.  Sinar  tampak memiliki frekuensi dan panjang gelombang sebagai berikut:
Tabel  3.  Nilai  aproksimasi  dari  frekuensi  dan panjang gelombang sinar tampak
Warna  0 (nm)* f (THz)** Merah 780-622 384-482 Jingga 622-597 482-503 Kuning 597-577 503-520 Hijau 577-492 520-610 Biru 492-455 610-659 Ungu 455-300 659-769
1 2 3
*1 nanometer (nm) = 10 -9 m, **1 teraHertz  (THz) = 10 12 Hz (Sumber: Hecht, 2002)
Berikut  merupakan  hasil  pengukuran kandungan gula pada larutan:
Gambar 9.  Hasil pengukuran kandungan  gula pada larutan
Gambar 9 menunjukkan hasil pengukuran menggunakan alat  yang dirancang (disebut sebagai fotodetektor)  dibandingkan  dengan  alat  ukur konvensional dalam hal ini voltmeter digital. Grafik berwarna  kuning  mengindikasikan  penggunaan sinar  warna  kuning  dan  sebaliknya,  grafik  warna ungu  adalah  penggunaan  sinar  warna  ungu. Selanjutnya,  garis  putus  adalah  pengukuran menggunakan  fotodetektor  dan  garis  lurus  adalah pengukuran menggunakan voltmeter digital. Berdasarkan hasil tersebut, keempat grafik menunjukkan  pola  yang  sama,  yaitu  adanya penurunan  tegangan  keluaran  setiap  penambahan konsentrasi  larutan  gula.  Hal  ini  disebabkan  oleh adanya  zat  terlarut  yang  bertambah  yang  akan memperbanyak  penyerapan  sinar.  Sehingga  sinar yang  mampu  tertangkap  oleh  fotodetektor  akan semakin berkurang.
Jika  ditinjau  dari  variasi  alat  ukur,  baik sinar  kuning  maupun  ungu  menghasilkan  nilai tegangan yang lebih rendah jika diukur menggunakan  fotodetektor  dibandingkan  dengan pengukuran menggunakan voltmeter digital. Hal ini disebabkan oleh adanya keterbatasan pada spesifikasi  alat  yang  dibuat  terutama  pada  modul mikrokontroler  sebagai  modul  utama  pengiriman dan penerimaan sinyal. Sedangkan jika dilihat dari variasi  warnanya,  baik  pengukuran  menggunakan fotodetektor  maupun  pengukuran  menggunakan voltmeter  digital,  dapat  diketahui  bahwa  sinar kuning  mampu  menghasilkan  tegangan  keluaran yang lebih besar dibandingkan dengan sinar ungu.

## PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan,  diperoleh  kesimpulan  bahwa  alat  ukur yang  dibuat  sudah  dapat  bekerja  dengan  baik.  Hal tersebut  dapat  dilihat  dari  pola  data  yang  sama. Meski  demikian  penelitian  lebih  lanjut  diperlukan untuk  mendapatkan  hasil  yang  lebih  akurat  sesuai dengan alat ukur standart (voltmeter digital). Sinar kuning  menghasilkan nilai tegangan keluaran  yang lebih besar dibandingkan dengan sinar ungu. Hal ini disebabkan  oleh  karakteristik  larutan  gula  yang lebih  mudah  menyerap  sinar  ungu  dibandingkan dengan sinar kuning.

## REFERENSI
Abid,  Kamran.  2011. Gated  Lateral  Silicon  p-i-n Junction  Photodiodes .  Glasgow:  University of Glasgow.
Aini,  Fina  Nurul,  Samian,  dan  Moh.  Yasin.  2013.
Deteksi  Kadar  Glukosa dalam  Air  Destilasi Berbasis  Sensor  Pergeseran  Menggunakan
Fiber Coupler . Jurnal Fisika dan
Terapannya,  ISBN 9 772337 300009. 1 (1): 1-7.
Artanto,  Dian.  2012. Interaksi  Arduino  dan LabVIEW . Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
Halvorsen,  Hans-Petter.  2014. Introduction  to LabVIEW .  Norwegia:  Telemark  University College.
Malvino,  Albert  Paul.  1984. Electronic  Principles. 3rd Edition. McGraw-Hill, Inc. Margolis, Michael. 2011. Arduino Cookbook . USA: O’Reilly Media, Inc.
Pandiangan,  Johannes.  2007. Perancangan  dan Penggunaan  Photodioda  sebagai  Sensor Penghindar  Dinding  Pada  Robot  Forklift . Medan: Universitas Sumatera Utara. Sary,  Yusnita  Tanjung.  2009. Rancang  Bangun Sistem  Pendeteksi  Jenis  nira  Menggunakan Deret  Led  Dan  Metode  Jaringan  Syaraf Tiruan . Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Siswanto,  Oktavianto  Utomo.  2005. Analisis Perhitungan  Rugi-Rugi  pada  Serat  Optik . Semarang: Universitas Diponegoro. Sutrisno.  1986. Elektronika  Jilid  1:  Teori  dan Penerapannya. Bandung: ITB.
Valderrama, P., Braga, J. W. B., & Poppi, R. J. 2007.
Validation  of  Multivariate  Calibration Models  in  the  Determination  of  Sugarcane Quality  Parameters  by  Near  Infrared Spectroscopy . J. Braz. Chem. Soc . , 18: 259- 266.
Waluyo,  Tomi  Budi  dan  Agus  Suheri.  2009. Penggunaan  Serat  Optik  Ragam  Tunggal untuk  Transmisi  Data  Pengukuran ,  Jurnal Fisika  Himpunan  Fisika  Indonesia,  ISSN: 0854-3046. 9 (1): 20-28.
Widodo, S. T. 1995. Optoelektronika . Yogyakarta: Andi.
Wilson,  Jon.  2005. Sensor  Technology  Handbook . Oxford: Elseiver Inc.
Yasin  M.,  Harun  S.  W.,  Yang  H.  Z.  &  Ahmad  H.
2010. Fiber  Optic  Displacement  Sensor  for
Measurement  of  Glucose  Concentration  in Distilled Water . Optoelectronics and Advanced Materials – Rapid Communications, 4 (8): 1063-1065