## PEMBUATAN SET EKSPERIMEN MUAI PANJANG DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328
Nofsi Meiza 1) , Yulkifli 2) , Zulhendri Kamus 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang nofsimeiza@gmail.com

## ABSTRACT
Development  of  science  and  technology  can’t  be  separated  from  physics.  Basically  physics  is  born  and  grow doing  by  experiments.  For  more  accurate  results  of  the  research,  required  experiments  with  the  level  of  high accurate. In the laboratory, experimental linear expansion is analog. Results of analog eksperiment has an error. This  research  has  purpose  for  determine  the  performance  specifications  and  desain  of  digital  microcontroller atmega328. Based on research results obtained, first meansure of  experiments digital linear expasion process in output  sensor  and  changing  obtained  with  the  expected  output.  Result  of  experiment  digital  is  displayed  with LCD. Sensor  used is  LM35 temperature sensor  of  metal, brass, and iron.  Second, experiment digital  for linear expansion  has  the  percentage  of  precision  in  brass,  iron,  and  aluminum  respecteli  is  97.58%,  95.92%,  and 97.98%. While for precision is 0.97, 0.95, and 0.97.
Keywords : Sensor Lm35, Muai Panjang, Mikrokontroler Arduino Uno

## PENDAHULUAN
Seiring  perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  yang  sangat  pesat  pada  sekarang  ini,  tidak terlepas  dari  ilmu  fisika.  Pada  dasarnya  ilmu  fisika lahir dan berkembang dengan melakukan eksperimen.  Set  eksperimen  merupakan  suatu  alat yang dapat digunakan untuk membantu dalam proses penentuan  parameter-parameter  yang  akan  diukur dalam  penelitian.  Agar  hasil  penelitian  lebih  akurat maka  dibutuhkan  set  eksperimen  yang  mempunyai tingkat  ketepatan  dan  ketelitian  yang  tinggi.  Untuk mendapatkan  tingkat  ketepatan  dan  ketelitian  yang tinggi  dapat  diatasi  dengan  perancangan  dan pembuatan  set  eksperimen  secara  digital.  Salah  satu set  eksperimen  yang  akan  dirancang  dan  dibuat adalah set eksperimen muai panjang.
Dari  uraian  yang  telah  dipaparkan,  maka dipandang  perlu  untuk  merancang  dan  mendesain sebuah  set  eksperimen  muai  panjang  secara  digital dengan spesifikasi desain dan spesifikasi performansi yang  lebih  baik.  Oleh  karena  itu  peneliti  tertarik untuk mengangkat penelitian dengan judul “Pembuatan  Set  Eksperimen  Muai  Panjang  Digital Berbasis Mikrokontroler Atmega328”.
Sistem  adalah  kumpulan  dari  elemen-elemen yang  berinteraksi  untuk  mencapai  suatu  tujuan tertentu.  Sistem  merupakan  kumpulan  /  group  / komponen apapun baik fisik yang saling berhubungan satu sama lain dan bekerja sama secara harmonis  untuk  mencapai  satu  tujuan  tertentu [1] . Sedangkan  pengukuran  berarti  membandingkan sesuatu yang telah ditentukan sebagai standar dengan sesuatu  yang  belum  diketahui  untuk  mendapatkan besaran  kwantitatif  dari  sesuatu  yang  diukur tersebut [2] .
Sistem  pengukuran  sangat  erat  kaitannya dengan  sebuah  alat  ukur.  Alat  ukur  adalah  sebuah perangkat  yang  digunakan  untuk  melakukan  proses pengukuran [3] .  Alat  ukur  merupakan  komponen sistem  pengukuran  yang  berfungsi  sebagai  sarana pembanding antara objek ukur dan standar ukur, agar nilai  objek  ukur  dapat  ditentukan  secara  kuantitatif dalam satuan standarnya [4] . Akurasi  merupakan  kedekatan (closeness) nilai  yang  terbaca  pada  alat  ukur  dengan  nilai  yang sebenarnya. Akurasi ditentukan dengan cara mengkalibrasi  sistem  pada  suatu  kondisi  operasi tertentu.  Sistem  yang  baik  memiliki  akurasi mendekati  100%.  Presisi  didefinisikan  sebagai kemampuan suatu alat ukur untuk menghasilkan nilai yang  sama  pada  pengukuran  berulang.  Presisi ditentukan melalui percobaan berulang, menggunakan sistem yang sama terhadap objek yang sama  pada  suatu  besaran  yang  sama.  Resolusi,  yaitu perubahan terkecil yang dapat diukur pada instrumen atau  tanggapan  respon  terkecil  dari  instrumen  tadi. Sensitivitas,  yaitu  kepekaan  instrumen  terhadap impuls yang diberikan [5] .
Pemuaian  panjang  adalah  bertambahnya ukuran  panjang  suatu  benda  karena  menerima  kalor. Pada  pemuaian  panjang  nilai  lebar  dan  tebal  sangat kecil  dibandingkan  dengan  nilai  panjang  benda tersebut.  Sehingga  lebar  dan  tebal  dianggap  tidak ada [6] .  Koefisien  muai  panjang  suatu  benda  adalah perbandingan  antara  pertambahan  panjang  terhadap panjang  awal  benda  persatuan  kenaikan  suhu.  Jika suatu  benda  padat  dipanaskan  maka  benda  tersebut akan  memuai  kesegala  arah,dengan  kata  lain  ukuran panjang  bertambahnya  ukuran  panjang  suatu  benda karena  menerima  kalor.  Alat  untuk  membandingkan muai panjang dari berbagai logam adalah
musschenbrock [7] .  Pemuaian  panjang  suatu  benda dipengaruhi oleh beberapa faktor  yaitu panjang awal benda,  koefisien  muai  panjang  dan  besar  perubahan suhu.  Koefisien  muai  panjang  suatu  benda  sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan [8] . Pada  umumnya,  ukuran  suatu  benda  akan berubah  apabila  suhunya  berubah.  Perubahan panjang  akibat  perubahan  suhu  dapat  dirumuskan sebagai berikut :
ΔL=αL 0 (T-T 0 )                                       (1) Persamaan  (1)  dapat  diubah  menjadi  dimana  ΔL/Lo adalah perubahan relatif dari panjang dan  ΔT adalah perubahan  suhu.  Dengan  demikian  koefisien  muai panjang  α  suatu  zat  didefinisikan  sebagai  perubahan relatif  dari  panjang  zat  itu  perderajat  perubahan suhu [9] .
Salah  satu  sifat  zat  pada  umumnya  adalah akan  mengalami  perubahan  dimensi  (panjang,  luas dan  volume)  bila  dikenai  panas,  seandainya  benda tersebut  berwujud  batang  atau  kabel  maka  yang banyak  menarik  perahatian  adalah  perubahan panjangnya.  Untuk  itu  didefinisikan  suatu  besaran yang  disebut  koefisien  muai  panjang ) (  suatu perubahan  fraksional  panjang  ΔL/Lo  dibagi perubahan suhu. Bila ΔL=L t -L o Maka, L t =L o (1+α . ΔT)
(2) Bila  umumnya  α  berharga  sangat  kecil,  sehingga  α dapat diabaikan, maka:
L 2 =L 1 (1+α(T 2 -T 1 )) (3)
Persamaan diatas menyatakan bahwa panjang batang pada  suatu  kondisi  dapat  dinyatakan  dalam  panjang batang  disetiap  kondisi  lain  asal  suhu  kedua  kondisi itu diketahui [10] . Sensor adalah sebuah perangkat yang menerima stimulus dan direspon dengan suatu sinyal listrik.  Stimulus  yaitu  sebuah  nilai  properti  atau kondisi  yang  di  rasakan  dan  di  ubah  kedalam  sinyal listrik [11] .  Sensor  suhu  adalah  alat  untuk  mendeteksi/ mengukur suhu pada suatu ruang atau sistem tertentu yang  kemudian  diubah  keluaranya  menjadi  besaran listrik [12] .  Bentuk  fisik  sensor  LM35  dapat  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Bentuk Fisik Sensor Suhu LM35
Power  supply adalah  suatu  perangkat  yang menyalurkan  energi  listrik,  menurunkan  tegangan AC  serta  mengubah  tegangan  AC  menjadi  tegangan DC. Power  supply merupakan  komponen  yang dibutuhkan hampir untuk semua peralatan elektronika. Hal ini disebabkan pada umumnya untuk mengoperasikan  peralatan  elektronika  dibutuhkan tegangan  DC. Power  supply dibangun  dengan menggunakan IC regulator tegangan. Rangkaian catu daya teregulasi dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Rangkain Power Supply
Gambar  3  merupakan  salah  satu  contoh  rangkaian power supply yang paling sering ditemui dalam dunia elektronika.
Mikrokontroler  merupakan  suatu  komponen elektronika  yang  dapat  diprogram  dan  memiliki kemampuan  untuk  mengeksekusi    langkah-langkah yang  telah    diprogram [13] . Liquid  Crystal  Display (LCD)  merupakan  suatu  jenis  media  tampil  yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Elektronika  dan  Instrumentasi  Jurusan  Fisika Universitas  Negeri  Padang,  penelitian  ini  dilakukan pada bulan september 2016 sampai Juli 2017 dengan tahapan  kegiatan  meliputi  :  penulisan  proposal, penelitian, perancangan sistem, perakitan komponen, pengambilan  data,  dan  pengolahan  data.  Penelitian ini  tergolong  dikelompokkan  ke  dalam  penelitian eksperimen laboratorium.
Variabel  dalam  penelitian  ini  terbagi  atas  3 bagian  yaitu:  variable  bebas,  variable  terikat  dan variable kontrol. Variabel bebas penelitian ini adalah suhu  dan  jenis  logam.  Variabel  terikatnya  adalah panjang  mula-mula  dan  nilai  muai  panjang, sedangkan variabel kontrol penelitian ini adalah nilai komponen elektronika.

## 1. Desain Perangkat Keras
Desain perangkat keras dari sistem ada 2 yaitu desain  rangkaian  elektronika  pembangun  sistem  dan desain mekanik sistem. Desain rangkaian elektronika pembangun  sistem  biasanya  digambarkan  dalam bentuk  blok  diagram.  Blok  diagram  dari  sistem  alat ukur  debit  air  terdiri  dari  beberapa  rangkaian, diantaranya  rangkaian  power  supply,  rangkaian sensor LM35, rangkaian mikrokontroler arduino uno, dan rangkaian LCD yang dijelaskan pada Gambar 3.
Gambar 3. Blok diagram sistem Power Supply Mikrokontr oler arduino Sensor l M35
LC D
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat bagaimana kerja dari  sistem  alat  ukur,  dimulai  dari  sistem mendapatkan  daya  dari power  supply untuk mengaktifkan  sistem.  Pertama  suhu  awal  akan dideteksi oleh sensor suhu LM35. Waktu pembakaran  diset  dalam  beberapa  detik,  setelah  itu sensor  suhu  LM35  akan  mendeteksi  suhu  akhir. Keluaran  dari  sensor  sudah  digital  maka  bisa langsung dihubungkan dengan mikrokontroler. Mikrokontroler  akan  memprogram  keluaran  yang diharapkan. Setelah mikrokontroler mengolah
Desain  mekanik  sistem  ini  terdiri  dari  sensor suhu  LM35.  Pada  alat musschenbroeck terdapat kedudukan  sensor.  Desain  set  eksperimen  muai panjang digital dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Desain mekanik sistem alat ukur
Gambar  4  merupakan  desain  mekanik  dari  set eksperimen  muai  panjang.  Dimana  terdapat  2  tiang penyangga  setinggi  10  cm  untuk  meletakkan  bahan atau  logam  yang  akan  diukur  muai  panjangnya. Pertama  suhu  awal  akan  dideteksi  oleh  sensor  suhu LM35.  Waktu  pembakaran  diset  dalam  beberapa detik, setelah itu sensor suhu LM35 akan mendeteksi suhu  akhir.  Keluaran  dari  sensor  sudah  digital  maka bisa  langsung  dihubungkan  dengan  mikrokontroler. Mikrokontroler  akan  memprogram  keluaran  sensor. Setelah  mikrokontroler  mengolah  sinyal  keluaran sensor,  LCD  akan  menampilkan  muai  panjang logam, suhu awal, suhu akhir pada display .
2. Desain Perangkat Lunak
Desain  perangkat  lunak  dari  sistem  set eksperimen  muai  panjang  digital  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar 5. Desain perangkat lunak
Berdasarkan  diagram  alir  pada  Gambar  12  instruksi yang  dilakukan  dalam  pemograman  sistem  alat  ini adalah  dimulai  dari  pendeteksian  yang  dilakukan oleh  sensor,  pada  saat  ada  perubahan  suhu  antara suhu pertama dengan dan  suhu akhir akan  mengirim sinyal  ke  arduino  untuk  diproses.  Pada  arduino perubahan  suhu  tersebut  akan  diproses  dimasuk dalam rumus dan akan ditampilkan pada LCD.
Penentuan  spesifikasi  desain  set  eksperimen muai  panjang  digital  ini  dilakukan  dengan  cara mengidentifikasi  fungsi  setiap  bagian  pembentuk sistem,  dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  melakukan pemotretan  setiap  bagian  set  eksperimen  muai panjang  digital    dan  menjelaskan  fungsi  dari  setiap bagian tersebut. Sedangkan untuk penentuan spesifikasi  performansi  set  muai  panjang  digital dilakukan  melalui  dua  cara  yaitu,  penentuan ketepatan  sistem  set  eksperimen  muai  panjang digital.  Adapun  langkah-langkah  untuk  menentukan ketepatan sistem diantaranya :
1) Meletakkan batang logam yang akan akan diukur di  tempat  yang  telah  disediakan  pada  alat eksperimen muai panjang logam,
2) Mengaktifkan dan menset sistem alat  eksperimen muai panjang logam,
3) Mengukur  berapa  panjang  logam  dalam  waktu  t detik menggunakan sensor suhu LM35 yang akan diukur,
4) Mencatat  hasil  pengukuran  muai  panjang  logam pada sistem alat ukur yang telah dibuat,
5) Membandingkan  hasil  perhitungan  muai  panjang logam  secara  teoritis  dengan  sistem  alat  ukur yang telah dibuat,
STA RT
Inisialisasi perangkat lunak Salam pembuka pada
LCD Baca ADC
Konversi nilai
ke mm Tampilkan hasil ke LCD Tida k Reset arduino END Y a
6) Menentukan  persentase  kesalahan  pengukuran oleh sistem alat ukur yang dibuat.
Sedangkan  langkah-langkah  dalam  menentukan ketelitian pada sistem ini adalah:
1) Meletakkan batang logam yang akan akan diukur di  tempat  yang  telah  disediakan  pada  alat eksperimen muai panjang logam,
2) Mengaktifkan dan menset sistem alat eksperimen muai panjang logam,
3) Mencatat hasil pengukuran  waktu pembakaran(t), suhu(T), muai panjang(ΔL),
4) Menentukan  standar deviasi ,  kesalahan  mutlak dan  kesalahan  relatif  serta      melaporkan  hasil pengukuran .
Analisis  data  pada  set  eksperimen  muai panjang  digital  ini  meliputi  persentase  kesalahan, ketepatan  pengukuran,  standar  deviasi,  kesalahan relatif, dan ketelitian.
Untuk  mencari  persentase  kesalahan  set ekspeimen  muai  panjang  digital  dapat  menggunakan persamaan 4.
(4) % 100 kesalahan Persentase    n n n Y X Y
Dimana  Y n =  Nilai  sebenarnya  dan  X n =  Nilai  yang terbaca  pada  alat  ukur.  Sedangkan  untuk  mencari ketepatan alat ukur kuantitas aliran air  menggunakan persamaan 5.
(5) 1 n n n Y X Y A   
Dimana A merupakan nilai dari ketepatan, sedangkan |Y n -X n /Y n | merupakan nilai mutlak dari kesalahan.
Untuk  mencari  nilai  ketelitian  alat  ukur kuantitas aliran air menggunakan persamaan 6.
(6) 1 n n n X X X ketelitian   
Dimana  perbedaan  antara  mencari  nilai  ketelitan dengan  ketepatan  hanya  pada  menukar  pengali  Y n dengan n X . n X =  rata-rata  dari  set  n  pengukuran.
Sedangkan  untuk  mencari  standar  deviasi  dari pengukuran  kuantitas  aliran  air  menggunakan persamaan 7.
  (7) 1 1 2 2       n X X n n X i i
Dan untuk mencari nilai kesalahan relatif menggunakan persamaan 8.
(8) % 100    X X

## KR
Dimana  KR  merupakan  nilai  dari  kesalahan  relatif, X  merupakan nilai srandar deviasi.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## A. HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian dijabarkan dengan menjelaskan  spesifikasi  performansi,  spesifikasi desain,  dan  analisis  data  hasil  penelitian,  sehingga diperoleh  hubungan  antara  variabel-variabel  terkait untuk menjelaskan tujuan penelitian yang ditetapkan.

## 1. Spesifikasi Performansi Sistem
Spesifikasi  performansi  menjelaskan  secara rinci bentuk dan dimensi perangkat keras, komponen- komponen,  serta  fungsi  masing  -  masing  komponen yang digunakan. Bentuk rangkaian secara keseluruhan  dari  set  eksperiemen  muai  panjang digital yang dibuat dapat dilihat pada Gambar7.
Gambar 6. Rangkaian lengkap set eksperimen muai panjang digital
Berdasarkan  Gambar 6 7  dapat  dijelaskan  bahwa rangkaian  dari  set  eksperimen  muai  panjang  digital terdiri dari rangkaian power  supply, rangkaian LCD, rangkaian  sensor  dan  rangkaian  mikrokontroler arduino.  Dimana  semua  rangkaian  ini  diletakkan pada box. Set eksperimen muai panjang digital terdiri dari  dua  box.  Bentuk  fisik  dari  set  eksperimen  muai panjang digital ini dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 7. Bentuk fisik set eksperimen muai panjang digital
Berdasarkan Gambar 8 terlihat bahwa set eksperimen muai panjang digital dari dua bagian. Bagian pertama adalah  alat musschenbroeck terdapat  kedudukan sensor.  Bagian  kedua  yaitu  box  rangkaian,  pada  box rangkaian  terdiri  dari  tombol ON/OFF , Port AC, tombol reset ,  rangkaian  power  supply,  LCD  dan mikrokontroler arduino uno.
Tombol ON/OFF berfungsi  sebagai  saklar untuk  menghidupkan  dan  mematikan  sistem  alat ukur,  tombol reset berfungsi  untuk  mengulang pengukuran  dari  awal,  rangkaian power  supply berfungsi sebagai catu daya dari set eksperimen muai panjang  digital,  LCD  untuk  menampilkan  data  hasil pengukuran dan mikrokontroler arduino uno berfungsi sebagai pemograman dalam mengolah hasil keluaran  dari  sistem  set  eksperimen.  Tegangan  yang dibutuhkan  untuk  menghidupkan  sensor  5  volt sedangkan tegangan yang dibutuhkan untuk menghidupkan arduino 9 volt DC.
Adapun hasil keluaran yang akan ditampilkan pada LCD dapat  dilihat pada Gambar 9.

## Gambar 8. Tampilan LCD
Berdasarkan  Gambar 8 9  terlihat  tampilan  LCD untuk  set  eksperiemen  muai  panjang  digital  terdiri dari  beberapa  T 1 adalah  suhu  awal  logam  (C).  t adalah  waktu  pembakaran  logam  (s).  ΔL  adalah pertambahan panjang logam (mm).

## 2. Spesifikasi Desain Sistem
Spesifikasi  desain  sering  juga  disebut  sebagai spesifikasi  produk.  Spesifikasi  tergantung  pada  sifat alami  dari  material  yang  digunakan.  Spesifikasi desain  menjelaskan  tentang  karakteristik  statik produk,  toleransi,  bahan  pembentuk  sistem,  ukuran sistem,  dan  dimensi  sistem.  Karakteristik  statik secara umum terdiri dari ketepatan dan ketelitian dari alat.
Ketepatan  didefinisikan  sebagai  beda  atau kedekatan  antara  nilai  yang  terbaca  oleh  alat  ukur dengan  nilai  yang  sebenarnya.  Secara  umum  akurasi sebuah  alat  ukur  ditentukan  dengan  cara  kalibrasi pada kondisi operasi tertentu dan dapat diekspresikan dalam  bentuk  persentase  atau  pada  titik  pengukuran yang  spesifik.  Suatu  alat  ukur  yang  baik  memiliki akurasi mendekati 1 atau 100%, sedangkan ketelitian merupakan membandingkan hasil pengukuran sistem dengan  perhitungan  secara  teoritis  dengan  cara melakukan pengukuran berulang.
a. Pengaruh  waktu  dengan  pertambahan  panjang logam
Pengukuran  pertambahan  logam  dilakukan dengan  memvariasikan  3  logam  yang  berbeda  yaitu logam  kuningan,  logam  besi,  dan  logam  aluminium. Panjang  mula-mula  ketiga  logam  sama  yaitu  20  cm. Grafik  pengaruh  waktu  terhadap  pertambahan panjang dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 9. Grafik hubungan volume terhadap waktu Berdasarkan Gambar 10 dapat dilihat bahwa semakin lama  waktu  pembakaran  maka  pertambahan  panjang semakin besar.
b. Ketepatan  pengukuran  set  eksperimen  muai panjang digital
Ketepatan  pengukuran  pada  sistem  alat  ukur ini  adalah  dengan  membandingkan  hasil  pengukuran dari set eksperimen muai panjang digital dengan hasil teori.  Data  yang  diperoleh  dapat  diplot  pada  grafik dengan  menempatkan  pertambahan  panjang  hitung pada  sumbu  X  dan  pertambahan  panjang  teori  pada sumbu  Y.  Ketepatan  pengukuran  ketiga  logam  di bawah ini
Gambar  10.  Grafik  Hubungan  antara  Pertambahan Panjang  dengan  Perubahan  Suhu  untuk Logam Kuningan
Berdasarkan Gambar 10 dapat dilihat bahwa semakin tinggi nilai perubahan suhu maka semakin tinggi juga nilai  pertambahan  panjang  dikarenakan  pertambahan panjang berbanding lurus dengan suhu. Pertambahan panjang  pengukuran  berbanding  lurus  dengan pertambahan  panjang  perhitungan,  tapi  masih  ada kesalahan.
Gambar  11.  Grafik  Hubungan  antara  Pertambahan Panjang  dengan  Perubahan  Suhu  untuk Logam Besi
y = 0.0011x + 0.0205 R² = 0.9522 y = 0.0005x - 0.0019 R² = 0.979 y = 0.0012x - 0.0095 R² = 0.9819 0.00 0.05 0.10 0.15 0 102030405060708090100 p e rtam b ah an p an jan g (m m ) waktu (s) kuningan besi aluminium y = 0.0036x + 0.0032 R² = 0.9973 0.00 0.05 0.10 0.15 0 10 20 30 40 Δ L ( m m ) ΔT (C) y = 0.0023x - 0.0002 R² = 0.9851 0.00 0.02 0.04 0.06 0 10 20 30 Δ L ( m m ) ΔT (C)
Gambar  11  dapat  dilihat  bahwa  semakin  tinggi  nilai suhu  maka  semakin  tinggi  juga  nilai  pertambahan panjang
dikarenakan pertambahan panjang berbanding lurus dengan suhu. Pertambahan panjang pengukuran  berbanding  lurus  dengan  pertambahan panjang perhitungan, tapi masih ada kesalahan.
Gambar  12. Grafik  Hubungan  antara  Pertambahan Panjang  dengan  Perubahan  Suhu  untuk Logam Aluminium
Berdasarkan Gambar 12 dapat dilihat bahwa semakin tinggi  nilai  suhu  maka  semakin  tinggi  juga  nilai pertambahan  panjang  dikarenakan  pertambahan panjang berbanding lurus dengan suhu. Pertambahan panjang  pengukuran  berbanding  lurus  dengan pertambahan  panjang  perhitungan,  tapi  masih  ada kesalahan.
c. Ketelitian  sistem  set  eksperimen  muai  panjang digital
Ketelitian set eksperimen muai panjang digital diperoleh  dengan  melakukan  10  kali  pengukuran logam pada keadaan yang sama.
Tabel 1. Data perulangan sistem set eksperimen muai panjang untuk logam kuningan
Berdasarkan  Tabel  3  dapat  dilihat  data  ketelitian  set eksperimen  muai  panjang  logam  kuningan  yang dilakukan  pengukuran  sebanyak  10  kali  perulangan. Berdasarkan  hal  tersebut  didapatkan  nilai  ketelitian rata-rata  set  eksperimen  muai  panjang  logam kuningan  adalah  0.98.  Nilai  kesalahan  relatif
pengukuran  yang didapatkan dari 10 kali perulangan adalah 0%.
Tabel 2. Data perulangan sistem set eksperimen muai panjang untuk logam besi
Berdasarkan  Tabel  2  dapat  dilihat  data  ketelitian  set eksperimen muai panjang logam besi yang dilakukan pengukuran sebanyak 10 kali perulangan. Berdasarkan  hal  tersebut  didapatkan  nilai  ketelitian rata-rata  set  eksperimen  muai  panjang  logam  besi adalah 0,97. Nilai kesalahan relatif pengukuran yang didapatkan dari 10 kali perulangan adalah 0%.
Tabel 3. Data perulangan sistem set eksperimen muai panjang untuk logam aluminium
Berdasarkan  Tabel  3  dapat  dilihat  data  ketelitian  set eksperimen  muai  panjang  logam  aluminium  yang dilakukan  pengukuran  sebanyak  10  kali  perulangan. Berdasarkan  hal  tersebut  didapatkan  nilai  ketelitian rata-rata  set  eksperimen  muai  panjang  logam aluminium  adalah  0,90.  Nilai  kesalahan  relatif pengukuran  yang didapatkan dari 10 kali perulangan adalah 3.47%.

## B. Pembahasan
Set eksperimen muai panjang digital ini terdiri dari  set  muai  panjang  analog  yang  mencakup  3 batang  logam,  tempat  pembakaran,  tiang  penyangga logam,  jarum  penunjuk.  Set  eksperimen  ini  juga  di lengkapi  dengan box berukuran  20x16x14  cm  yang berfungsi  untuk  meletakkan  rangkaian  elektronika terdiri dari rangkaian power supply 9 volt, rangkaian
y = 0.0049x + 0.0064
R² = 0.9896 0.00 0.05 0.10 0.15 0 10 20 30 Δ L ( m m ) ΔT (C)
sensor  suhu  LM35,  rangkaian  LCD  dan  satu  set mikrokontroler  arduino  uno.  Sedangkan  sensor LM35  terletak  pada  set  eksperimen  muai  panjang analog.
Set ekperimen ini menentukan nilai pertambahan  panjang  logam,  suhu  awal  logam  dan suhu akhir logam pada saat dibakar. Prinsip kerja dari set eksperimen muai panjang digital ini bermula dari meletakkan  logam  yang  akan  diukur  pada  tiang penyangga yang ada di set eksperimen muai panjang analog,  kapas  dan  spiritus  diletakkan  pada  tempat pembakaran.  Bakar  kapas  dan  spiritus  dan  logam akan mengalami pertambahan panjang. Sensor LM35 akan  mendeteksi  suhu  awal  dan  akhir  logam. Perubahan suhu LM35 akan diproses oleh mikrokontroler  arduino  uno.  Sinyal  keluaran  dari sensor  suhu  LM35    akan  diprogram  pada mikrokontroler  arduino  uno  sehingga  menghasilkan nilai pertambahan panjang logam dan suhu awal dan akhir logam akan ditampilkan pada LCD.
Pengujian ketepatan pengukuran set eksperimen  ini  dilakukan  dengan  membandingkan pengukuran  muai  panjang  oleh  set  eksperimen dengan  perhitungan  secara  teori.  Ketepatan  yang diperoleh  cukup  tinggi.  Namun,  masih  terdapat perbedaan  pengukuran  muai  panjang  oleh  set eksperimen  dan  perhitungan  secara  teori.  Kesalahan rata-rata  yang  terjadi  adalah  2,41%  untuk  logam kuningan.  Sedangkan  untuk  logam  besi  diperoleh kesalahan  rata-rata  4,46%  dan  untuk  logam aluminium  diperoleh  kesalahan  rata-rata  2,02%.  Hal ini  disebabkan  banyak  kesalahan  yang  mungkin terjadi  saat  pengukuran  diantaranya  kinerja  sensor yang  mulai  melemah  karena  panas  dan  pemograman mikrokontroller  yang  kurang  sempurna.  Jadi,  sistem ini  layak  digunakan  pada  laboratorium  fisika  untuk menentukan  muai  panjang  logam  karena  kesalahan sistem  masih  dalam  batas  normal  dan  memiliki beberapa kelebihan.
Kelemahan  alat  ini  belum  bisa  menentukan pertambahan  panjang  logam  secara  langsung. Terdapat beberapa kendala dalam penelitian ini, yaitu api  untuk  pembakaran  tidak  stabil  sehingga  suhu yang  didapat  oleh  sensor  kurang  stabil  dan  panas yang  diterima  sensor  tidak  hanya  panas  logam  tapi juga  panas  pembakaran.  Kendala  ini  dapat  diatasi dengan  melakukan  penelitian  tindak  lanjut  dengan sumber pembakaran yang mempunyai api yang lebih stabil.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian,  analisis  data,  dan pembahasan  mengenai  set  eksperimen  muai  panjang logam  digital  maka  didapatkan  beberpa  kesimpulan sebagai berikut:
1. Spesifikasi  performansi  set  eksperimen  muai panjang  digital  terdiri  dari  alat  muai  panjang analog  ( musschenbrock )  dan  box  yang  berisi
rangkaian elektonika pembangun sistem. Rangkaian  pembangun sistem  tediri  dari rangkaian power  supply ,  kit  mikrokontroler arduino  uno,  LCD.  Sensor  LM35  diletakkan  di alat musschenbrock .  Nilai  pertambahan  panjang logam,  suhu  awal  dan  suhu  akhir  logam ditampilkan pada display LCD.
2. Hasil penentuan spesifikasi desain set eksperimen  muai  panjang  digital  terdiri  dari ketepatan  dan  ketelitian  pengukuran  logam kuningan,  besi,  dan  aluminium  secara  berturut- turut adalah sebagai berikut :
a. Ketepatan pengukuran pertambahan panjang logam  kuningan,  besi,  dan  aluminium  yaitu 97,58%, 95,92%, 97,98%.
b. Ketelitian  pengukuran  nilai  petambahan panjang logam kuningan, besi, dan aluminium  didapatkan  nilai  rata-ratanya yaitu 0,97, 0,95, 0,97.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Istiningsih.  (2009). Pengertian  Sistem  dan Analis Sistem. Jakarta: Universitas Gunadarma.
[2] Nur,  M.  2012. Alat  Pengukur  Suhu  Otomatis
Berbasis Mikrokontroleler ATMega8535
dengan  Penampil  LCD. Skripsi .  Medan: Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
[3] Yefri,  Chan.  (2011). Sistem  Pengukuran Teknik . Universitas Darma Persada: Jakarta.
[4] Cooper, William. 1991. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran (Sahat Takpahan. Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
[5] Fraden,  Jacob.  2003. Handbook  of  Modern Sensors. Newyork: Springer.
[6] Chang.  2012. Fisika  Untuk  Universitas .  Bina Cipta. Bandung.
[7] Waluyo.  2009. Fisika  dasar.  adi  Prasetya . Semarang.
[8] Waluyo.  2012. Fisika  Untuk  Sains  dan  Teknik. Erlangga. Jakarta .
[9] Winnamo.  2007. Penuntun  Praktikum  Fisika Dasar . Universitas Lambung Mangkurat. Banjar Baru.
[10] Winnamo. 2003. Fisika I . FMIPA. ITS. Surabaya.
[11] Yulkifli.  2011. Sensor  Fluxgate. Padang: Universitas Negri Padang.
[12] Sirait,  M.  2009. Pengaturan  Temperatur Ruangan  dengan  Menggunakan  Sensor  Suhu LM  35  Berbasis  Mikrokontroler  AT89S51 . Skripsi .  Medan:  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
[13] Yohandri.  2013. Mikrokontroler  dan  Antar Muka . Padang: Universitas Negeri Padang.