## JTERA - Jurnal Teknologi Rekayasa

## ISSN 2548-737X

## TUJUAN DAN RUANG LINGKUP
Jurnal  Teknologi  Rekayasa  (JTERA)  merupakan  jurnal  ilmiah  yang  memuat  hasil-hasil  penelitian, studi  kasus,  dan articles  review di  bidang  teknik/rekayasa.  Jurnal  ini  dapat  dijadikan  sebagai  sumber informasi baik untuk peneliti, dosen, akademisi, praktisi industri, maupun instansi pemerintahan.
Topik makalah yang dimuat di JTERA mencakup dan tidak terbatas pada bidang: Teknik Informatika, Teknik  Elektro,  Teknik  Mesin,  Teknik  Industri,  Teknik  Sipil,  dan  Teknik  Lingkungan.  JTERA  terbit secara berkala setiap dua kali dalam setahun, yaitu pada bulan Juni dan Desember.

## DEWAN REDAKSI
Ketua Editor Adnan Rafi Al Tahtawi, M.T. (Politeknik Sukabumi)

## Editor Pelaksana
Abid Fahreza Alphanoda, M.T. (Politeknik Sukabumi) Samirah Rahayu, M.Kom. (Politeknik Sukabumi) Dewi Ayu Sofia, M.Eng. (Politeknik Sukabumi)
Desain Grafis Ruslan Efendi, M.Ds. (Politeknik Sukabumi)

## MITRA BESTARI
Prof. Djoko W. Karmiadji, MSME, Ph.D. (Universitas Pancasila) Dr. Ade Gafar Abdullah, M.Si. (Universitas Pendidikan Indonesia) Dr. Irfan Hilmy, M.Eng. (International Islamic University Malaysia) Dr. Pranoto H. Rusmin, M.T. (Institut Teknologi Bandung) Drs. Engkus Supardi, M.Eng. (Universitas Jenderal Achmad Yani) Dr. Ing. Ana Hadiana, M.Eng.Sc. (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)

## PENERBIT

## Politeknik Sukabumi

## ALAMAT REDAKSI
Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi 43132 Telp/Fax: (0266) 215417 E-mail: jtera@polteksmi.ac.id Website: http://jtera.polteksmi.ac.id

## JTERA - Jurnal Teknologi Rekayasa
Volume 1, Nomor 1, Desember 2016

## ISSN 2548-737X

## KATA PENGANTAR
Puji serta syukur Kami ucapkan kepada  Allah SWT atas terbitnya Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA) Volume  1,  Nomor  1,  Desember  2016.  JTERA  diterbitkan  oleh  Politeknik  Sukabumi  sebagai  media  untuk memperkaya wawasan keilmuan khususnya di bidang keteknikan.
Edisi  ini  merupakan  edisi  pertama  dan  memuat  makalah  yang  telah  melalui  proses peer-review oleh reviewer sesuai kompetensi keilmuannya. Terdapat 10 makalah pada edisi pertama ini, dengan penulis yang berasal dari beberapa perguruan tinggi di Indonesia termasuk internal kampus Politeknik Sukabumi. Makalah yang  disajikan  terdiri  dari bidang  dengan judul: Teknik  Mesin (Pengaruh Jarak  Anoda-Katoda dan  Durasi Pelapisan  terhadap  Laju  Korosi  pada  Hasil Electroplating  Hard  Chrome ;  Analisis  Kualitas  Serbuk  Sabut Kelapa  sebagai  Bahan  Pembuatan  Papan  Partikel), Teknik  Elektro ( Design  and  Implementation  of  PID Control-based  FSM  Algorithm  on  Line  Following  Robot ;  Analisis Karakteristik  Perangkat  Keras  Pengubah Frekuensi  ke  Tegangan  untuk  Pengukuran  Kecepatan  MASTS), Teknik  Informatika (Perancangan Enterprise  Architecture Berbasis Service Menggunakan Zachman  Framework :  Studi  Kasus  PDAM  Kota Sukabumi), Teknik Komputer (Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor; Rancang Bangun  Saklar  Lampu  Otomatis  dan Monitoring Suhu  Rumah  Menggunakan  VB.  Net  dan  Arduino),  dan Teknik  Sipil (Analisis  Durasi  Hujan  Dominan  dan  Pola  Distribusi  Curah  Hujan  Jam-Jaman  di  Wilayah Gunung Merapi; Studi Analisis Gording Baja pada Pembangunan Gedung Auto2000 Kabupaten Sukabumi; Kajian Pengelolaan Pemeliharaan dan Perawatan Gedung Perguruan Tinggi: Studi Kasus Universitas Negeri Jakarta).
Ucapan  terima  kasih  Kami  sampaikan  kepada  para  penulis  yang  telah  berkontribusi  pada  JTERA  edisi pertama  ini.  Untuk  edisi  selanjutnya,  Kami  mengundang  para  peneliti,  dosen,  akademisi,  praktisi  industri, maupun  instansi  pemerintahan  untuk  mempublikasikan  hasil  penelitian  dan  pemikirannya  di  JTERA. Semoga jurnal ini dapat memberikan kontribusi ilmu pengetahuan dalam upaya mencerdaskan bangsa.
Sukabumi, Desember 2016
Ketua Editor

## JTERA - Jurnal Teknologi Rekayasa
Volume 1, Nomor 1, Desember 2016
ISSN 2548-737X

## DAFTAR ISI
1-6 Pengaruh  Jarak  Anoda-Katoda  dan  Durasi  Pelapisan  terhadap  Laju  Korosi  pada  Hasil Electroplating Hard Chrome Abid Fahreza Alphanoda 7-14 Analisis  Durasi  Hujan  Dominan  dan  Pola  Distribusi  Curah  Hujan  Jam-Jaman  di  Wilayah Gunung Merapi Dewi Ayu Sofia 15-22 Analisis Kualitas Serbuk Sabut Kelapa sebagai Bahan Pembuatan Papan Partikel Mulyadi, Abid Fahreza Alphanoda 23-30 Design and Implementation of PID Control-based FSM Algorithm on Line Following Robot Adnan Rafi Al Tahtawi, Yoyo Somantri, Erik Haritman 31-40 Studi Analisis Gording Baja pada Pembangunan Gedung Auto2000 Kabupaten Sukabumi Hari Wibowo, Deni Firmansyah, Dewi Ayu Sofia 41-46 Kajian  Pengelolaan  Pemeliharaan  dan  Perawatan  Gedung  Perguruan  Tinggi:  Studi  Kasus Universitas Negeri Jakarta Irika Widiasanti, R. Eka Murti Nugraha 47-52 Analisis Karakteristik Perangkat Keras Pengubah Frekuensi ke Tegangan untuk Pengukuran

## Kecepatan MASTS
Arif Sumardiono 53-58 Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor Ika Kholilah, Adnan Rafi Al Tahtawi 59-66 Perancangan Enterprise Architecture Berbasis Service Menggunakan Zachman Framework : Studi Kasus PDAM Kota Sukabumi
Samirah Rahayu, Ana Hadiana
67-72 Rancang Bangun Saklar Lampu Otomatis dan Monitoring Suhu Rumah Menggunakan VB.

## Net dan Arduino
Trisiani Dewi Hendrawati, Indra Lesmana

## JTERA - Jurnal Teknologi Rekayasa
Volume 1, Nomor 1, Desember 2016

## ISSN 2548-737X

## LEMBAR ABSTRAK
Lembar abstrak ini dapat diperbanyak tanpa adanya izin dan biaya
Abid  Fahreza  Alphanoda,  Program  Studi  Teknik  Mesin,  Politeknik  Sukabumi,  Jl.  Babakan  Sirna  No.  25  Kota Sukabumi, Indonesia, abidfahreza@polteksmi.ac.id
Pengaruh Jarak Anoda-Katoda dan Durasi Pelapisan Terhadap Laju Korosi pada Hasil Electroplating Hard Chrome
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 1-6
Electroplating hard chrome merupakan pelapisan permukaan logam yang biasa digunakan untuk industri dengan tujuan meningkatkan umur pakai ( lifetime ). Jarak anoda-katoda dan durasi pelapisan adalah salah satu faktor yang menentukan kualitas  hasil electroplating  hard  chrome ,  sedangkan  pengujian  laju  korosi  merupakan  faktor  koreksi  terhadap  hasil electroplating untuk didapatkan umur pakai. Penelitian ini dilakukan menggunakan metode penelitian eksperimen sejati dengan melibatkan satu variabel bebas yaitu jarak anoda-katoda dengan variasi yang digunakan adalah 9 cm, 12 cm, 15 cm, dan 18 cm, sedangkan variabel terikat yang diamati yaitu uji laju korosi hasil electroplating hard chrome . Variabel terkontrol pada penelitian ini adalah durasi pelapisan selama 45 menit dan 60 menit. Komposisi larutan elektrolit yang digunakan  yaitu chromic acid 300 gr/L dan asam sulfat 3  gr/L, dengan rapat arus 45 A/dm 2 dan temperatur elektrolit 50 o C. Hasil penelitian  menunjukkan bahwa jarak anoda-katoda dan durasi pelapisan electroplating hard chrome pada baja ST-37 berpengaruh secara nyata terhadap hasil uji laju korosi atau Corrosion Penetration Rate (CPR).
Kata kunci: electroplating hard chrome, anoda-katoda, durasi pelapisan, laju korosi
Dewi  Ayu  Sofia,  Program  Studi  Teknik  Sipil,  Politeknik  Sukabumi,  Jl.  Babakan  Sirna  No.  25  Kota  Sukabumi, Indonesia, dewiayusofia@polteksmi.ac.id
Analisis Durasi Hujan Dominan dan Pola Distribusi Curah Hujan Jam-Jaman di Wilayah Gunung Merapi
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 7-14
Besaran  hujan  merupakan  faktor  dominan  yang  memicu  terjadinya  aliran  lahar  dingin  pada  daerah  lereng  gunung  api aktif,  seperti  Gunung  Merapi.  Pada  kejadian  banjir  lahar  dingin  dimana  hujan  sebagai  pemicunya,  terjadi  proses transformasi  hujan  menjadi  aliran.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  analisis  karakteristik  curah  hujan,  seperti  penentuan durasi hujan dominan dan pola distribusi curah hujan jam-jaman sebelum proses transformasi tersebut dilakukan. Durasi hujan  dominan  diperoleh  dari  frekuensi  kejadian  hujan  lebat  terbanyak  yang  dianalisis  dengan  bantuan software WRPLOT View. Selanjutnya, pola distribusi hujan rerata jam-jaman berdasarkan curah hujan terukur yang ada di lokasi penelitian  dapat  ditentukan.  Hasil  analisis  menunjukan  tinggi  elevasi  stasiun  hujan  berpengaruh  terhadap  terhadap durasi  hujan  dominannya,  sedangkan  pola  distribusi  hujan  rerata  jam-jaman  menunjukan  intensitas  hujan  yang  tinggi pada jam pertama dan menurun pada jam berikutnya.
Kata kunci: karakteristik hujan, durasi hujan dominan, pola distribusi hujan jam-jaman
Mulyadi 1 ,  Abid  Fahreza  Alphanoda 2 , 1,2 Program  Studi  Teknik  Mesin,  Politeknik  Sukabumi,  Jl.  Babakan  Sirna  No.  25 Kota Sukabumi, Indonesia, kiwimut@yahoo.co.id
Analisis Kualitas Serbuk Sabut Kelapa sebagai Bahan Pembuatan Papan Partikel
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 15-22
Kelapa  sebagai  tanaman  yang  hidup  di  daerah  tropis,  tidak  hanya  buahnya  saja  yang  dapat  dimanfaatkan,  tetapi  juga sabut,  tempurung,  lidi,  daun,  dan  batangnya  pun  dapat  dimanfaatkan.  Saat  ini,  pemanfaatan  serbuk  dari  sabut  kelapa belum maksimal dimana hanya dibuat sebagai media tanam atau bahkan dibuang begitu saja.  Salah satu pemanfaataan yang dapat dilakukan  yaitu  serbuk  kelapa dapat digunakan  untuk pembuatan papan partikel.  Serbuk dari sabut kelapa dapat  menjadi  bahan  baku  alternatif  untuk  pembuatan  papan  partikel  dengan  kerapatan  sedang  atau  di  atas  0,6  g/cm 3 dengan menggunakan perekat urea formaldehida sebanyak 15% dari berat partikel dan hardener 1% dari perekat. Pada penelitian  ini,  kerapatan  yang  dibuat  0,4  g/cm 3 ;  0,5  g/cm 3 ;  0,6  g/cm 3 ;  0,8  g/cm 3 ;  dan  1  g/cm 3 yang  sesuai  dengan standart industri. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar air serbuk kelapa lebih rendah dari standar industri. Selain itu,  pada  pengujian  mekanik,  kerapatan  rendah  0,4  g/cm 3 dan  0,5  g/cm 3 tidak  memenuhi  standar  industri,  sedangkan kerapatan 0,6 g/cm 3 , 0,8 g/cm 3 , dan 1 g/cm 3 memenuhi standar industri.
Kata kunci: serbuk sabut kelapa, papan partikel, kerapatan, urea formaldehida
Adnan  Rafi  Al  Tahtawi 1 ,  Yoyo  Somantri 2 ,  Erik  Haritman 3 , 1 Department  of  Computer  Engineering,  Politeknik Sukabumi,  Jl.  Babakan  Sirna  No.  25  Kota  Sukabumi,  Indonesia, 2,3 Department  of  Electrical  Engineering  Education, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi No. 207 Bandung, Indonesia, adnanrafi@polteksmi.ac.id
Design and Implementation of PID Control-based FSM Algorithm on Line Following Robot
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 23-30
Finite  State  Machine  (FSM)  is  a  control  system  methodology  that  describes  system‟s  behavior  using  three  things, namely: state, event, and action. On a program, the system would be in one active state. The system can switch or move to another state if it gets a certain input or event.  In this paper, FSM based on Proportional-Integral-Derivative (PID) controller algorithm will be implemented on line follower robot. PID controller is one of system control methods that many used recently. FSM based on PID controller is implemented to keep robot tracking the line trajectory as well. The test result shows that designed algorithm can work well and can be used as a based algorithm of this robot.
Keywords: algorithm, Finite State Machine (FSM), Proportional-Integral-Derivative (PID), robot, line follower
Hari Wibowo 1 , Deni Firmansyah 2 , Dewi Ayu Sofia 3 , 1,2,3 Program Studi Teknik Sipil, Politeknik Sukabumi, Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia, dedit.bowohari@gmail.com
Studi Analisis Gording Baja pada Pembangunan Gedung Auto2000 Kabupaten Sukabumi
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 31-40
Gording merupakan salah satu bagian kontruksi vital untuk menopang rangka atap. Dalam perencanaan konstruksi atap, beban yang bekerja pada atap tersebut perlu dianalisis. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk menganalisis perhitungan pembebanan  pada  gording  baja  profil Light  Lip  Channel (LLC).  Gedung  yang  digunakan  sebagai  objek  penelitian adalah  Gedung  Auto2000  yang  berlokasi  di  Kabupaten  Sukabumi,  Jawa  Barat.  Metode  analisis  yang  digunakan  yaitu distribusi  momen.  Hasil  analisis  gording  dengan  profil  LLC  150  x  65  x  20  x  3,2  menunjukan  bahwa  diperoleh  nilai lendutan  sebesar  838,27  kg/cm²  dan  perhitungan  tekuk  sebesar  166,44  kg/cm².  Kedua  nilai  ini  dapat  dikatakan  aman karena nilainya lebih kecil dari tegangan ijin sebesar 1600 kg/cm².
Kata kunci: gording, baja, Light Lip Channel (LLC), distribusi momen
Irika  Widiasanti 1 ,  R.  Eka  Murti  Nugraha 2 , 1,2 Jurusan  Teknik  Sipil,  Fakultas  Teknik,  Universitas  Negeri  Jakarta,  Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, Indonesia, irika@unj.ac.id
Kajian Pengelolaan Pemeliharaan dan Perawatan Gedung Perguruan Tinggi: Studi Kasus Universitas Negeri Jakarta
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 41-46
Pemeliharaan  dan  perawatan  bertujuan  agar  bangunan  dapat  beroperasi  dengan  baik  sehingga  pengguna  merasa nyaman, yang selanjutnya akan membantu dalam meningkatkan pendapatan pengelola bangunan. Dalam melaksanakan
pemeliharaan  dan  perawatan  gedung,  banyak  hal  yang  harus  dilakukan  agar  gedung  tersebut  tetap  mempunyai  nilai investasi  yang  tinggi.  Secara  umum,  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  gambaran  yang  tepat  mengenai perawatan  gedung  yang  telah  dilakukan  di  lingkungan  UNJ.  Sementara  itu,  secara  khusus  penelitian  bertujuan  untuk dapat melihat sejauh mana pelaksanaan dan pengelolaan perawatan dan pemeliharaan gedung. Metode yang digunakan adalah survey. Teknik ini digunakan untuk mengukur pengelolaan perawatan gedung yang dilakukan di lingkungan FT UNJ.  Populasi  penelitian  adalah  para  pengambil  keputusan  di  lingkungan  FT  UNJ  dengan  sampel  para  ketua  Jurusan dan  ketua  Program  Studi  sebagai  pihak  yang  paling  mengetahui  kondisi  bangunan  dan  dana  yang  tersedia  untuk pemeliharaan  dan  perawatan  gedung.  Teknik  analisis  data  menggunakan  teknik  deskriptif  membandingkan  sederhana dan  uji  Analisis  Varian.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pelaksanaan  pengelolaan  pemeliharaan  dan  perawatan gedung di FT UNJ, telah dilakukan dengan baik. Hal ini terlihat juga dari sebagian besar responden yang berpendapat bahwa pelaksanaan tersebut telah dilakukan dengan baik.

## Kata kunci: pemeliharaan gedung, perawatan gedung
Arif Sumardiono, Program Studi Teknik Elektro, Universitas 17 Agustus 45, Jl. Perjuangan No. 17 Cirebon, Indonesia, arif_elektro@yahoo.com
Analisis Karakteristik Perangkat Keras Pengubah Frekuensi ke Tegangan untuk Pengukuran Kecepatan MASTS
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 47-52
Makalah ini menjelaskan proses analisis karakteristik perangkat keras pengubah frekuensi ke tegangan pada Motor Arus Searah Tanpa Sikat (MASTS) untuk proses pengukuran kecepatan motor tersebut. Sensor yang digunakan pada MASTS adalah sensor hall dengan input perubahan medan magnet dan output frekuensi . Penelitian ini bertujuan untuk menguji kelayakan  perangkat  keras  tersebut  jika  digunakan  untuk  mengukur  kecepatan  MASTS.  Kriteria  pengujian  yang digunakan  yaitu  sensistifitas,  akurasi,  kepresisian  dan  histerisis.  Hasil  pengujian  menunjukan  dengan  input  frekuensi dari AF Generator sebagai sumber ideal didapatkan sensitifitas 0,0096 V/Hz, akurasi 99,8%, kepresisian 99,81 %, dan histeresis dengan galat 0,02%, sedangkan hasil pengukuran dengan input frekuensi dari sensor hall MASTS didapatkan sensitifitas 0,0095 V/Hz, akurasi 99,6%, kepresisian 99,6%, dan histeresis dengan galat 0,4%.
Kata kunci: MASTS, sensor hall , frekuensi, tegangan, kecepatan
Ika Kholilah 1 , Adnan Rafi Al Tahtawi 2 , 1,2 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi, Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia, ika_kholilah@ymail.com
Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 53-58
Sistem keamanan sepeda motor diperlukan untuk mengatasi peningkatan pencurian sepeda motor. Saat ini, solusi yang biasa  dilakukan  oleh  pemilik  sepeda  motor  hanya  dengan  memakai  kunci  ganda  saja  dimana  pencuri  sudah  sangat menguasainya. Untuk itu diperlukan suatu sistem keamanan yang lebih baik. Dalam makalah ini, akan dipaparkan suatu sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis  Arduino-Android.  Sistem  kemanan  ini  berbasis  relai  dan  akan  dikendalikan melalui smartphone dengan sistem operasi Android v4.4 (KitKat). Sistem komunikasi dirancang dengan menggunakan modul bluetooth HC-06  yang  dapat  diintegrasikan  dengan  papan  mikrokontroler  Arduino  Uno.  Detail  perancangan sistem  dijelaskan  pada  makalah  ini.  Hasil  pengujian  menunjukan  jarak  maksimal  komunikasi bluetooth antara pengendali ( smartphone ) dengan sistem pada sepeda motor yaitu 10 m.
Kata kunci: sistem keamanan, Arduino, Android, bluetooth, sepeda motor
Samirah  Rahayu 1 ,  Ana  Hadiana 2,3 , 1 Program  Studi  Teknik  Komputer,  Politeknik  Sukabumi,  Jl.  Babakan  Sirna  No.  25 Kota  Sukabumi,  Indonesia, 2 Program  Magister  Sistem  Informasi,  Sekolah  Tinggi  Manajemen  Informatika  dan Komputer  LIKMI,  Jl.  Ir.  H.  Juanda  No.  96  Bandung,  Indonesia, 3 Pusat  Penelitian  Informatika,  Lembaga  Ilmu Pengetahuan Indonesia, Komplek LIPI, Jl. Cisitu No. 21/154D Bandung, Indonesia, samirah@polteksmi.ac.id
Perancangan Enterprise Architecture Berbasis Service Menggunakan Zachman Framework : Studi Kasus PDAM Kota Sukabumi
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 59-66
Sebagai perusahaan, PDAM bertanggung jawab memberikan pelayanan yang baik kepada pelanggan. Proses pelayanan pelanggan  mencakup  registrasi  pelanggan,  pencatatan  angka  meter,  pengaduan  pelanggan,  pengajuan  perubahan pelanggan, pembayaran rekening, monitoring jaringan pipa, pemeliharaan meter air sampai monitoring penerimaan dan tunggakan. Karena pertukaran data melibatkan bagian-bagian yang ada, maka perlu dibangun suatu integrator services yang mengintegrasikan semua aplikasi dan data. Untuk realisasi pengembangan Customer Services Information System dalam  skala enterprise ,  maka  terlebih  dahulu  harus  dirancang Enterprise  Architecture berdasarkan  proses  bisnis  yang dimiliki  PDAM  terkait.  Penelitian  ini  menggunakan  kerangka  kerja  Zachman  sebagai  acuan  perancangan  karena memiliki  berbagai  perspektif,  yaitu: planner , owner , designer , builder , implementer dan worker .  Penelitian  ini menghasilkan model Customer Services Information System yang terdiri dari front-office system dan back-office system .
Kata  kunci: Customer  Services  Information  System,  enterprise,  architecture  enterprise,  services ,  kerangka  kerja Zachman.
Trisiani  Dewi  Hendrawati 1 ,  Indra  Lesmana 2 , 1,2 Program  Studi  Teknik  Komputer,  Politeknik  Sukabumi,  Jl.  Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia, trisianid@gmail.com
Rancang Bangun Saklar Lampu Otomatis dan Monitoring Suhu Rumah Menggunakan VB. Net dan Arduino
Jurnal Teknologi Rekayasa (JTERA), Vol. 1, No. 1, Des. 2016, Hal. 67-72
Teknologi  yang  saat  ini  sedang  populer  adalah  teknologi smart  home atau  rumah  pintar. Smart  home  system adalah sebuah  sistem  yang  memberikan  segala  kenyamanan,  keselamatan,  keamanan,  dan  penghematan  energy  yang berlangsung  secara  otomatis  dan  terprogram  melalui  komputer  pada  sebuah  gedung  atau  rumah  tinggal.  Salah  satu aplikasi smart home yang dapat dirancang adalah saklar lampu otomatis dan monitoring suhu. Pada makalah ini, sistem ini  dirancang  dengan  menggunakan  modul  mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  VB.  Net  sebagai  perangkat  antarmuka. Berdasarkan pengujian alat tersebut antarmuka VB. Net yang dirancang dapat terkoneksi dengan hardware dan bekerja dengan baik.
Kata kunci: Smart home , saklar lampu, suhu, Arduino, VB. Net

## Pengaruh Jarak Anoda-Katoda dan Durasi Pelapisan Terhadap Laju Korosi pada Hasil Electroplating Hard Chrome

## Abid Fahreza Alphanoda
Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia abidfahreza@polteksmi.ac.id

## Abstrak
Electroplating  hard  chrome merupakan  pelapisan  permukaan  logam  yang  biasa  digunakan  untuk  industri  dengan tujuan  meningkatkan  umur  pakai  ( lifetime ).  Jarak  anoda-katoda  dan  durasi  pelapisan  adalah  salah  satu  faktor  yang menentukan  kualitas  hasil electroplating  hard  chrome ,  sedangkan  pengujian  laju  korosi  merupakan  faktor  koreksi terhadap  hasil electroplating untuk  didapatkan  umur  pakai.  Penelitian  ini  dilakukan  menggunakan  metode  penelitian eksperimen  sejati  dengan  melibatkan  satu  variabel  bebas  yaitu  jarak  anoda-katoda  dengan  variasi  yang  digunakan adalah 9 cm, 12 cm, 15 cm, dan 18 cm, sedangkan variabel terikat yang diamati yaitu uji laju korosi hasil electroplating hard chrome . Variabel terkontrol pada penelitian ini adalah durasi pelapisan selama 45 menit dan 60 menit. Komposisi larutan elektrolit yang digunakan yaitu chromic acid 300 gr/L dan asam sulfat 3 gr/L, dengan rapat arus 45 A/dm 2 dan temperatur elektrolit 50 o C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak anoda-katoda dan durasi pelapisan electroplating hard chrome pada baja ST-37 berpengaruh secara nyata terhadap hasil uji laju korosi atau Corrosion Penetration Rate (CPR).
Kata kunci: electroplating hard chrome, anoda-katoda, durasi pelapisan, laju korosi

## Abstract
Hard  chrome  electroplating  is  a  metal  surface  coating  process  that  used  for  industries  to  increasing  metal’s lifetime. Anode-cathode distance and duration of the coating are the factors that determine the quality of hard chrome electroplating, while corrosion rate testing is a correction factor result to obtained lifespan. This research is conducted using true-experimental method with one independent variable it is the distance of anode-cathode with variation used was  9  cm,  12  cm,  15  cm  and  18  cm,  while  the  dependent  variable  observed  is  testing  result  of  corrosion  rate  of electroplating hard chrome. Controlled variable in this study is the duration of the coating 45 minutes and 60 minutes. The electrolyte composition used is chromic acid 300 gr/L and sulfuric acid 3 gr/L, with a current density 45 A/dm 2 and an  electrolyte  temperature  of  50°C.  The  test  results  show  that  the  anode-cathode  distance  and  duration  of electroplating  hard  chrome  plating  on  steel  ST-37  are  significantly  affect  to  the  corrosion  rate  or  Corrosion Penetration Rate ( CPR ) .
Keywords: electroplating hard chrome, anode-cathode, coating duration, corrosion rate

## I. P ENDAHULUAN
Proses  pelapisan  krom  keras  ( hard  chrome ) adalah  salah  satu  proses  akhir  dari  pengerjaan logam  yang  banyak  diterapkan  dalam  industri logam maupun industri permesinan. Proses pelapisan  ini  cukup  luas  penggunaannya  untuk berbagai  aplikasi  teknik  karena  selain  dapat menghasilkan  tampilan  yang  dekoratif  serta perlindungan  bagi  logam  yang  dilapisi  dari pengaruh  lingkungan,  juga  menambah  sifat-sifat
logam  yang  dikehendaki.  Pelapisan  krom  keras banyak  digunakan  untuk  benda  kerja  yang  pada penggunaannya  memerlukan  sifat-sifat  tertentu, karena pelapisan krom keras mempunyai sifat yang bias  memperbaiki  kualitas  bahan.  Sifat  paling penting  yang  dihasilkan  dari  pelapisan  krom  keras adalah  kekerasan,  daya  lekat,  ketahanan  korosi, permukaan  yang  mengkilap,  koefisien  gesek  yang rendah,  dan  tahan  terhadap  suhu  tinggi.  Dalam aplikasinya  tentu  sifat-sifat  tersebut  akan  sangat penting  dan  berguna  untuk  industri  logam  dan
Abid Fahreza: Pengaruh Jarak Anoda-Katoda dan Durasi Pelapisan …
permesinan.  Dalam  proses electroplating hal-hal yang  mempengaruhi  hasil  pelapisan  antara  lain adalah  rapat  arus  ( current  density ),  konsentrasi larutan  elektrolit,  temperatur  larutan  elektrolit,  dan waktu  yang  digunakan  selama  proses  berlangsung. Jarak  anoda-katoda  dan  durasi  terbukti  memiliki peranan  penting  dalam  menentukan  hasil  pelapisan krom  keras,  selain  itu  laju  korosi  merupakan  salah satu tolak ukur dalam pelapisan krom keras.
Tujuan  yang  ingin  dicapai  dalam  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  jarak  anoda- katoda dan durasi pelapisan pada hasil electroplating  hard  chrome baja  ST-37  terhadap laju  korosi.  Untuk  menjadikan  penelitian  ini  lebih terarah  maka  perlu  ditetapkan  batasan-batasan masalah  yaitu  meliputi:  larutan  elektrolit  yang digunakan  adalah  campuran  antara  asam  khromat dengan  asam  sulfat  dengan  konsentrasi  larutan  300 gr/L  chromium  trioksida  (CrO 3 ),  serta  3  gr/L  asam sulfat  (H 2 SO 4 );  material  yang  digunakan  sebagai spesimen  uji  adalah  baja  ST-37;  spesimen  uji telah dibentuk  produk  berupa  pegangan  pintu;  variasi jarak anoda-katoda yang digunakan adalah 9 cm, 12 cm,  15  cm,  dan  18  cm;  proses  pelapisan  dilakukan selama  45  dan  60  menit;  hanya  membahas  korosi hasil  dari  proses electroplating  hard  chrome. Diharapkan  dari  penelitian  ini  mampu  memberikan sumbangan  berupa  hasil  penelitian  dalam  bidang pelapisan  logam  yang  dapat  digunakam  sebagai tambahan referensi untuk pengembangan penelitiam lebih lanjut serta hasil penelitian dapat diaplikasikan secara meluas untuk kepentingan ilmu pengetahuan dan industri.

## II. E LECTROPLATING H ARD C HROME

## A. Electroplating
Electroplating adalah  suatu  proses  pengendapan logam  pelindung  atau  logam  yang  dikehendaki diatas  logam  lain  dengan  cara  elektrolisa.  Dalam metode  ini  komponen  bersama  dengan  batangan atau lempengan logam yang akan dilapisi, direndam dalam  suatu  elektrolit  yang  mengandung  garam- garam logam pelapis [1].
Prinsip  dasar  dari  pelapisan  logam  secara  listrik (Gambar  1)  adalah  penempatan  ion  logam  yang ditambah  elektron  pada  logam  yang  dilapisi,  yang mana  ion-ion  logam  tersebut  didapat  dari  anoda atau elektrolit yang digunakan. Dengan adanya arus yang  mengalir  dari  sumber  listrik  maka  elektron “dipompa” melalui elektroda positif (anoda) menuju elektroda  negatif  (katoda).  Dengan  adanya  ion-ion logam yang didapat dari elektrolit maka menghasilkan  logam  yang  melapisi  permukaan logam  yang  dilapisi.  Proses  pelapisan  listrik memiliki empat komponen penting, yaitu:
1) Katoda: merupakan elektroda negatif dalam larutan  elektrolit  dimana  logam  yang  akan  dilapisi diletakkan pada posisi ini
2) Anoda: merupakan  elektroda  positif  dalam larutan  elektrolit  dan  pada  umumnya  merupakan sumber ion logam yang akan melapisi
3) Larutan  elektrolit: merupakan  media penghantar  yang  dapat  berupa  asam,  basa,  atau garam.  Pada hard  chromium  plating larutan elektrolit  ini  dapat  berfungsi  sebagai  penyedia logam yang akan menempel pada logam yang akan dilapisi yang larut dalam larutan
4) Arus  listrik: arus  listrik  ini  mengalir  dari anoda  ke  katoda,  arus  yang  digunakan  yaitu  arus DC ( Direct Current ).

## B. Electroplating Hard Chrome
Pada  proses electroplating  hard  chrome katoda yang  digunakan  adalah  baja  ST-37.  Aplikasinya kebanyakan  digunakan  untuk  bahan  konstruksi. Electroplating  hard  chrome sendiri  disebut  juga sebagai industrial atau engineering  chromium plating dan  ini  berbeda  dengan  lapisan decorative chromium ,  dimana  lapisan hard  chrome memiliki tujuan sebagai berikut [1]:
1. Deposit  yang  dihasilkan  dari  proses hard chromium plating ditujukan untuk meningkatkan umur  pakai  ( lifetime )  dari  suatu  komponen dengan  memperbaiki  sifat  permukaan,  seperti ketahanan  aus,  kekerasan,  abrasi,  ketahanan panas,  dan  korosi.  Selain  itu  juga  dapat  juga digunakan  untuk  memperbaiki  dimensi  dari suatu  komponen  yang  mengalami undersize part .
2. Hasil  pelapisan  dari hard  chromium  plating biasanya memiliki ketebalan 2,5 sampai 500 µm dan  untuk  aplikasi  tertentu  ketebalannya  dapat disesuaikan, sedangkan pada decorative chromium  plating ,  ketebalan  lapisan  biasanya berada pada rentang tidak lebih dari 1,3 µm.
3. Hard chromium plating dilakukan langsung pada permukaan spesimen, dengan beberapa pengecualian, sedangkan pada decorative chromium  plating diberikan  terlebih  dahulu
lapisan undercoats yang menggunakan nikel dan tembaga, atau nikel saja.

## C. Mekanisme Reaksi
Dalam  bak plating ketika  proses  berlangsung terjadi  berbagai  reaksi  yang  akan  mempengaruhi kualitas hasil pelapisan. Asam kromat dalam larutan asam  bak  plating  berada,  kebanyakan  sebagai  ion dikhromat.  Pada  katoda  terjadi  tiga  reaksi  yang berlangsung  serentak  [2],  yaitu:  deposisi  krom, pengeluaran  hidrogen,  dan  pembentukan  Cr(III) dengan reaksi sebagai berikut:

## 1) Pada katoda
Evolusi hidrogen:
(1) Pembentukan : (2) Pengendapan krom: (3)
Pengeluaran  hidrogen  menyedot  80%  sampai 90%  daya  yang  diberikan pada sistem.  Hanya  10% saja dipergunakan untuk deposisi krom sesungguhnya.
Anoda  krom  terlarut  tidak  efisien  pada  kondisi elektrolisis,  apalagi  logam  krom  jauh  lebih  mahal daripada bentuk CrO3, maka digunakan anoda tidak terlarut  yakni  timbal  (Pb).  Pada  anoda  terjadi  tiga reaksi  serentak  [2]  yaitu:  pengeluaran  oksigen, oksidasi  ion  kromat  dan  produksi  timbal  oksida pada anoda, reaksinya sebagai berikut:

## 2) Pada anoda
Evolusi oksigen:
(4) Oksidasi ion krom: (5) Pembentukan timbal oksida: (6)
Kebanyakan  daya  serap  untuk  pengeluaran oksigen.  Akan  tetapi,  dua reaksi  lain  amat  penting, oksidasi  ulang  Cr(III)  pada  anoda  membantu menyeimbangkan  produksinya  pada  katoda  dan menjaga  tingkat  Cr 3+ .  Anoda  timbal  harus  tertutup lapisan  timbal  dioksida,  apabila  lapisan  tersebut hilang  atau  tidak  terbentuk,  akan  tetapi  timbal kromat  dan  anodanya  tidak  menjalankan  fungsi
pengaturan  konsentrasi  Cr 3+ dari  baknya.  Semua reaksi  di  atas  berlangsung  secara  serentak  dan kondisi  temperatur  sangat  mempengaruhi  proses berjalannya reaksi.
Pada  saat  proses  pelapisan  logam  berlangsung maka  akan  timbul  gelembung-gelembung  gas hidrogen  (H 2 )  akibat  adanya  reaksi  pelepasan hidrogen  pada  katoda.  Gas  hidrogen  yang  timbul akan  menyebabkan  lubang-lubang  kecil  berupa titik-titik  hitam  atau  buram  pada  permukaan  hasil pelapisan.  Hal  ini  disebut  “ pitting ”. Pitting yang disebabkan oleh adanya gas hidrogen tersebut selain menjadikan  hasil  pelapisan  tampak  buruk,  juga menyebabkan  kerapuhan  hasil  pelapisan.  Sifat rapuh  ini  akan  nampak  bila  benda  kerja dibengkokkan,  maka  logam  pelapis  menjadi  patah atau retak. Pitting yang berupa lubang-lubang kecil tersebut  menjadi  jalan  bagi  berlangsungnya  reaksi korosi secara mikro.

## D. Pengujian Laju Korosi
Korosi  adalah  penurunan  mutu  logam  akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya . Hilangnya  material  tersebut  biasanya  berlangsung sangat lambat tetapi berlangsung terus menerus [3] . Pengujian  korosi  dilakukan  dengan  tujuan mengetahui  laju  korosi  atau  ketahanan  korosi  dari suatu  material  logam.  Potensiostat  merupakan peralatan yang digunakan pada penelitian elektrokimia  untuk  mengamati  fenomena  yang terjadi  selama  proses  korosi  terjadi.  Potensiostat akan  mengaplikasikan  tegangan  listrik  inputan kepada benda uji sehingga nilai arus selama proses korosi  dapat  diperoleh.  Pada  penelitian  kali  ini menggunakan NaCL 10% sebagai media korosinya, NaCl  dipilih  karena  akan  diketahui  ketahanan korosi all-chloride  hard  chrome  plating pada kondisi garam.
Peralatan potensiostat biasanya dilengkapi dengan tiga jenis elektroda yaitu:
1) Elektroda kerja (working electrode): elektroda  ini  dibentuk  dari  logam  benda  uji  yang akan  diteliti,  terkoneksi  dengan  sambungan  listrik, dan  permukaannya  harus  digerinda  atau  diamplas untuk  menghilangkan  oksida-oksida  yang  mungkin ada.
2) Elektroda  bantu  (auxiliary  electrode): elektroda yang khusus digunakan untuk mengalirkan  arus  hasil  proses  korosi  yang  terjadi dalam rangkaian sel.
3) Elektroda  acuan  (reference  electrode): adalah  suatu  elektroda  yang  tegangan  sirkuit terbukanya  ( open-circuit  potential )  konstan  dan digunakan untuk mengukur elektroda kerja.
Laju  korosi  dinyatakan  sebagai Corrosion Penetration  Rate (CPR)  dengan  satuan inches  per
year (ipy ), millinches per year (mpy ) atau millimeter per  year (mmpy) .  Satuan  mpy  sering  digunakan sebagai satuan laju korosi karena dapat menunjukkan  laju  korosi  untuk  nilai  yang  sangat kecil  [4].  Persamaan  yang  digunakan  untuk menghitung laju korosi adalah :
( ) (7)
dimana:
=  laju korosi (mm/year) =  densitas arus korosi (µA/cm 2 ) =  massa ekivalen material (amu) =  densitas material (gr/cm 3 ) 0,13 =  konstanta
Besarnya  nilai dapat  diperoleh  berdasarkan persamaan berikut:
(8)
Laju  korosi  (CPR)  menunjukkan  besarnya penetrasi rata-rata dari korosi terhadap logam dalam tiap  satuan  waktu.  Nilai  laju  korosi  yang  tinggi menunjukkan  ketahanan  logam  yang  rendah terhadap  serangan  korosi.  Begitu  pula  sebaliknya bahwa  tingkat  ketahanan  yang  tinggi  terhadap adanya  korosi  ditunjukkan  dengan  rendahnya  nilai laju korosi.

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Penelitian yang dilakukan menggunakan metode penelitian  eksperimen  sejati  ( true  experiment research )  dengan  melibatkan  satu  variable  bebas yaitu  jarak  anoda-katoda  dengan  variasi  yang digunakan  adalah  9  cm,  12  cm,  15  cm,  18  cm, sedangkan  variabel  terikat  yang  diamati  dalam penelitian ini yaitu uji laju korosi hasil electroplating hard chrome .
Gambar 2. Instalasi electroplating
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini diantaranya:  (1)  CNC  TU  3A  digunakan  untuk memotong  benda  kerja  sesuai  dimensi  yang diinginkan;  (2) instalasi electroplating (Gambar  2); dan (3) potensiostat digunakan untuk pengujian laju korosi.
Terdapat  dua  proses  utama  pada  penelitian  ini, yaitu  proses electroplating dan  pengujian  laju korosi.  Proses electroplating dilakukan  dengan tahapan:  (1)  menyiapkan  spesimen  sesuai  bentuk dan  ukuran  menggunakan  CNC  TU  3A;  (2) menyiapkan  bahan  larutan  elektrolit  dan  panaskan larutan  sampai  50ᴼC;  (3)  menentukan  jarak  anoda- katoda  9  cm,  12  cm,  15  cm,  dan  18  cm;  (4) mengatur  rapat  arus  45  A/dm 2 ;  dan  (5)  tunggu dengan  waktu  45  dan  60  menit. Proses  pengujian laju  korosi  dilakukan  dengan  tahapan:  (1) membersihkan  lapisan  dengan  kain  halus;  (2) mempersiapkan  potensiostat  dan software NOVA; (3) memasukkan spesimen dalam larutan NaCl 2%; (4)  jalankan  alat  potensiostat;  (5)  Pembacaan  hasil pada  komputer;  dan  (6)  untuk  mendapatkan  nilai laju  korosi  masukkan yang  didapat  pada analisa  grafik  anodik-katodik  ke  rumus  laju  korosi. Secara umum, diagram alir dari penelitian ini tersaji pada Gambar 3 berikut.
Mulai A. Survey dan study literatur B. Instalasi alat penelitian C. Persiapan benda kerja
Proses electroplating  hard  chrome dengan variasi :
A. Jarak anoda-katoda: 6, 9, 12, 15 dan 18 cm B. Waktu pelapisan 45 dan 60 menit Pengujian laju korosi Data hasil penelitian Pengolahan data dan pembahasan Kesimpulan hasil penelitian Selesai

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Untuk mendapatkan data laju korosi, sebelumnya    dilakukan  pengujian  menggunakan potensiostat  dan  pengukuran  grafik  daerah  anodik dan  katodik  menggunakan software NOVA.  Hasil pengujian  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. Besarnya  nilai yang  diperoleh  berdasarkan  (8) dengan massa atom 52 gr/mol dan valensi 2 adalah 26  gr/mol.  Dengan  demikian  diperoleh  nilai  CPR berdasarkan (7) dengan 17,03 µA/cm 2 dan 7,19 gr/cm 3 adalah 0,00019793 mpy.
Gambar  5  menunjukkan  arah  perubahan  data laju korosi baja AISI 1015 hasil electroplating hard chrome akibat  variasi  jarak  anoda-katoda  dengan durasi pelapisan 45 menit dan 60 menit. Pada grafik tersebut    terlihat  bahwa  semakin  jauh  jarak  anoda- katoda, maka nilai laju korosi yang didapatkan juga semakin  besar.  Besarnya  laju  korosi  yang  terjadi pada  logam  dipengaruhi  oleh  banyak  faktor  dan salah  satunya  adalah faktor  fisik  dan  metalurgi  [5]. Faktor  fisik  yang  mempengaruhi  adalah  ketebalan lapisan,  sedangkan  ketebalan  lapisan  sangat berhubungan dengan konduktansi elektrolit. Konduktansi elektrolit menentukan besarnya jumlah ion  dan  cepatnya  pergerakan  ion  dalam  larutan elektrolit,  dimana  bila  hambatan  besar,  maka konduktansi  semakin  kecil,  begitu  pula  sebaliknya [4] . Karena  semakin  jauh  jarak  anoda-katoda menyebabkan membuat semakin lambat pergerakan ion  dan  semakin  berkurang  jumlah  ion-ion  chrome yang  bergerak  untuk  pelapisan hard  chrome pada logam.  Semakin  sedikit  lapisan  chrome  yang melapisi maka nilai laju korosi akan semakin besar.
Grafik  data  laju  korosi  AISI  1015  variasi  jarak anoda-katoda  dengan  durasi  pelapisan  60  menit memperlihatkan  data  yang  tidak  terlalu  berbeda dibandingkan  dengan  durasi  45  menit.  Semakin jauh jarak anoda-katoda, maka nilai laju korosi yang didapatkan  juga  semakin  besar.  Karena  semakin jauh  jarak  anoda-katoda  menyebabkan  membuat semakin  lambat  pergerakan  ion  dan  semakin berkurang  jumlah  ion-ion  chrome  yang  bergerak untuk pelapisan hard chrome pada logam.
Pada  analisa  sebelumnya  telah  dibahas  bahwa semakin  jauh  jarak  anoda-katoda  menyebabkan membuat  semakin  lambat  pergerakan  ion  dan semakin  berkurang  jumlah  ion-ion  chrome  yang bergerak untuk pelapisan hard chrome pada logam. Semakin sedikit lapisan chrome yang melapisi maka nilai  laju  korosi  akan  semakin  besar.  Pada  analisa perbandingan  grafik  pada  proses electroplating hard  chrome terhadap  laju  korosi  durasi  45  menit dengan  durasi  60  menit,  didapatkan  bahwa  grafik laju  korosi  pada  pelapisan electroplating  hard chrome dengan  durasi  45  menit  lebih  besar  laju
korosinya  daripada  durasi  60  menit  disebabkan semakin  lama  waktu  (durasi)  pelapisan  maka  akan membuat  semakin  banyak  jumlah  ion-ion  chrome yang  melapisi  dan  nilai  laju  korosi  akan  semakin kecil.  Sesuai  dengan  hukum  Faraday  yaitu  jumlah logam  yang  terdekomposisi  karena  elektrolisis berbanding  langsung  dengan  jumlah  arus  yang melewati  larutan  dan  sebanding  dengan  berat ekuivalen  kimia  logam  pelapis.  Dengan  demikian ketebalan dari suatu lapisan elektroplating berbanding  lurus  dengan  waktu  pelapisan,  semakin lama  waktu  pelapisan  semakin  kecil  nilai  laju korosi.

## V. K ESIMPULAN
Pada  penelitian  ini  dapat  ditarik  kesimpulan bahwa  semakin  dekat  jarak  anoda-katoda  pada proses electroplating  hard  chrome maka  nilai  laju korosi  akan  semakin  menurun,  dan  semakin  lama durasi proses electroplating hard chrome maka nilai laju  korosi  semakin  menurun.  Peningkatan  jarak anoda-katoda  dari  9  cm  sampai  18  cm  akan  diikuti dengan penurunan laju korosi sebesar 0,0000089977 mpy.
Gambar 4. Hasil pengukuran dengan software NOVA
Gambar 5. Perbandingan proses electroplating hard chrome terhadap laju korosi durasi 45 menit dengan 60 menit

## R EFERENSI
[1]  Chamberlain,  J.,  Trethewey,  R.  K., Korosi  untuk Mahasiswa  dan  Rekayasawan ,  Gramedia:  Jakarta, 1991
[2] Metals  Handbook ,  ASM  Hand  Book,  American Society for Metal, 1964
[3]  Anton,  J.  H., Mengenal  Pelapisan  Logam ,  Andi Offset: Yogyakarta, 1992
[4]   Fontana, Mars G, Corrosion Engineering , Mc Graw Hill Book Co: Singapura, 1987
[5]   Loar, Gary W, Nickel Plating , McGean-Rohco Inc.: Ohio, 2006
Analisis Durasi Hujan Dominan dan Pola Distribusi Curah Hujan Jam-Jaman di Wilayah Gunung Merapi

## Dewi Ayu Sofia
Program Studi Teknik Sipil, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia dewiayusofia@polteksmi.ac.id

## Abstrak
Besaran  hujan  merupakan  faktor  dominan  yang  memicu  terjadinya  aliran  lahar  dingin  pada  daerah  lereng  gunung api  aktif,  seperti  Gunung  Merapi.  Pada  kejadian  banjir  lahar  dingin  dimana  hujan  sebagai  pemicunya,  terjadi  proses transformasi  hujan  menjadi  aliran.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  analisis  karakteristik  curah  hujan,  seperti  penentuan durasi hujan dominan dan pola distribusi curah hujan jam-jaman sebelum proses transformasi tersebut dilakukan. Durasi hujan  dominan  diperoleh  dari  frekuensi  kejadian  hujan  lebat  terbanyak  yang  dianalisis  dengan  bantuan software WRPLOT View. Selanjutnya, pola distribusi hujan rerata jam-jaman berdasarkan curah hujan terukur yang ada di lokasi penelitian  dapat  ditentukan.  Hasil  analisis  menunjukan  tinggi  elevasi  stasiun  hujan  berpengaruh  terhadap  terhadap durasi  hujan  dominannya,  sedangkan  pola  distribusi  hujan  rerata  jam-jaman  menunjukan  intensitas  hujan  yang  tinggi pada jam pertama dan menurun pada jam berikutnya.
Kata kunci: karakteristik hujan, durasi hujan dominan, pola distribusi hujan jam-jaman

## Abstract
Rainfall intensity is a main factor which trigger debris flow at sloping volcano area, as Mount Merapi. In case of debris  flow  where  rainfall  is  one  of  the  triggers,  there  will  be  changes  from  rainfall  to  streamflow.  Thus,  analysis  of rainfall  characteristics,  such  as  dominant  rainfall  duration  and  hourly  rainfall  distribution  pattern  before  the transformation  process  conducted  is  needed.  Dominant  rainfall  duration  obtained  from  the  most  frequency  of  heavy rainfall  event  which  analyzed  by  using  WRPLOT  View  software.  Furthermore,  average  rainfall  distribution  pattern based on measured rainfall at research location can be determined. Results of analysis show that elevation of rainfall stations  are  influence  to  dominant  rainfall  duration,  while    average  rainfall  distribution  pattern  shows  higher percentage at the first hour and decreased on the following hours.
Keywords: rainfall characteristic, dominant rainfall duration, hourly rainfall distribution pattern

## I. P ENDAHULUAN
Selain  ancaman  primer  berupa  aliran  lava  dan awan panas, erupsi Gunung Merapi juga berpotensi menimbulkan ancaman sekunder berupa banjir lahar dingin.  Pada  kejadian  banjir    lahar  dingin  dimana hujan sebagai pemicunya, terjadi proses transformasi  hujan  menjadi  aliran.  Sebelum  proses transformasi  hujan  aliran  dilakukan,  maka  terlebih dahulu  diperlukan  studi  lebih  lanjut  mengenai karakteristik  hujan  di  wilayah  Gunung  Merapi sebagai informasi hidrologi untuk bahan atau acuan dalam  menganalisis  kemungkinan  terjadinya  aliran lahar  dingin.  Karakteristik  hujan  dalam  kaitannya dengan  transformasi  hujan  aliran  antara  lain variabilitas  hujan  baik  ruang  maupun  waktu  untuk
hujan durasi pendek (misal: menit dan jam) maupun panjang  (misal:  harian  dan  bulanan), trend hujan untuk  berbagai  durasi,  serta  durasi  hujan  dominan dan pola distribusi hujan jam-jaman.
Pada makalah ini, karakteristik hujan di wilayah Gunung  Merapi  yang  akan  dianalisis  hanya  durasi hujan  dominan  dan  pola  distribusi  hujan  jam- jamannya  saja.    Hal  ini  dilakukan  karena  kedua karakteristik  tersebut  berkaitan  langsung  dengan analisis  perhitungan  banjir  rancangan  (aliran). Untuk menghitung banjir rancangan dengan metode hidrograf  satuan,  hujan  rancangan  harus  ditentukan terlebih  dahulu.  Hujan  rancangan  yang  digunakan harus  didistribusikan  berdasarkan  durasi  hujan dominan dan pola distribusi hujannya.
Beberapa penelitian terkait curah hujan khususnya  di  wilayah  Gunung  Merapi  telah dilakukan  sebelumnya.  Analisis  perbandingan  pola trend curah  hujan  di  sembilan  stasiun  hujan  di kawasan  lereng  barat  dan  selatan  Gunung  Merapi dari tahun 1989-2008 dengan menggunakan metode regresi  linear  dan  Mann-Kendall  dilakukan  oleh [1].  Pada  [2],  karakteristik  intensitas  hujan  di wilayah  lereng  Gunung  Merapi  dievaluasi  dengan beberapa  rumus  empiris  menggunakan  indikator ketelitian  nilai Root  Mean  Square  Error (RMSE). Selain  itu,  karakteristik  hujan  sebagai  penyebab aliran debris  juga telah dilakukan dengan menggunakan pendekatan critical line curve metode B  [3]  dan  metode  A  [4]  yang  diterbitkan  oleh MLIT.  Terakhir,  durasi  hujan  yang  mewakili  serta pola  distribusi  hujan  dengan  menggunakan  data hujan  30  menitan  juga  telah  dianalisis  oleh  [4]. Makalah  ini  merupakan  pengembangan  dari  [4]. Sama  halnya  dengan  [4],  dilakukan  analisis  durasi hujan dominan dan pola distribusi hujan jam-jaman yang mewakili wilayah yang ditinjau.
Pengembangannya  adalah  pada  analisis  pola distribusi  hujan  tidak  dilakukan  pemisahan  antara pola dan durasi hujannya. Selain itu, analisis untuk menentukan  durasi  hujan  dominan  dilakukan dengan bantuan software WRPLOT View.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Lokasi dan Data Penelitian
Lokasi  penelitian  berada  di  20  lokasi  stasiun pencatat  curah  hujan  yang  tersebar  di  sekitar wilayah  Gunung  Merapi  yang  secara  administratif terletak  di  wilayah  Kabupaten  Sleman,  Kabupaten Klaten,  Kabupaten  Magelang  dan  Kabupaten Boyolali. Peta lokasi penelitian tersaji pada Gambar 1.
Data  penelitian  diambil  dari  20  stasiun  pencatat curah  hujan  yang  memiliki  rekaman  data  hujan otomatis  dari  tahun  1980-2013.  Stasiun  pencatat curah  hujan  yang  dianalisis  antara  lain  Stasiun Plawangan,  Jrakah,  Babadan,  Deles,  Gunung Maron,  Kaliurang,  Ngandong,  Batur,  Argomulyo, Mranggen,  Ngepos,  Talun,  Girikerto,  Plosokerep, Pucanganom,  Pakem,  Sukorini,  Sorasan,  Sopalan dan  Randugunting.  Data  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  yaitu:  data  curah  hujan  jam-jaman dalam rentang waktu 34 tahun dari tahun 1980-2013 dan  posisi  geografis  (koordinat)  stasiun  pencatat curah  hujan (Balai  Sabo  Yogyakarta,  2013).  Selain itu, digunakan juga peta Rupa Bumi Indonesia yang diperoleh dari Bakosurtanal.

## B. Tahapan Penelitian
Langkah-langkah  yang  ditempuh  untuk  dapat memperoleh  tujuan  akhir  dari  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1. melakukan studi pustaka mengenai literatur yang berkaitan  dengan  karakteristik  hujan,  yang meliputi  analisis  durasi  hujan  dominan,  serta pola  distribusi  hujan.  Literatur  tersebut  berupa text  book ,  internet,  jurnal,  serta  penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian ini,
2. melakukan  pengumpulan  data  rekaman  curah hujan  jam-jaman  secara  lengkap  di  wilayah lokasi penelitian,
3. melakukan pengelompokan seri data hujan,
4. melakukan  analisis  data  hujan  dari  stasiun pencatat  hujan  otomatis  yang  ada  di  lokasi penelitian  dengan  bantuan software WRPLOT View,  sehingga  diperoleh  durasi  hujan  dominan yang mewakili di wilayah penelitian,
5. menentukan  pola  distribusi  hujan  jam-jaman berdasarkan durasi hujan dominan.
Tahapan-tahapan  penelitian  di  atas  dapat dijelaskan dalam bagan alir pada Gambar 2.
C. Analisis Data Curah Hujan
Data  hujan  jam-jaman  yang  diperoleh  dan digunakan pada penelitian ini selanjutnya dikelompokan dengan menggunakan metode isolated  event .  Pada  metode  ini,  suatu  rentetan kejadian  hujan  dapat  dikatakan  satu  kejadian  hujan apabila  rentetan  hujan  tersebut  tidak  berhenti  atau dibatasi kejadian tanpa hujan minimal 1 jam.

## D. Analisis Durasi Hujan Dominan
Setelah  data  curah  hujan  dikelompokan  dengan menggunakan  metode isolated  event ,  langkah selanjutnya  adalah  mensimulasikan  data  hujan tersebut  dengan  menggunakan  bantuan software WRPLOT View.  WRPLOT View ( Wind Rose Plot/ Lakes  Environmental )  adalah  program windows yang  umumnya  digunakan  untuk  data  angin. Program  ini  dapat  menggambarkan  frekuensi terjadinya  angin  di  masing-masing  sektor  arah  dan kelas  kecepatan  angin  untuk  lokasi  dan  periode waktu  tertentu.  WRPLOT  View  juga  dapat menganalisis kejadian hujan tanpa pemisahan antara durasi dan kedalaman hujan [5].
Prosedur  umum  atau  langkah-langkah  analisis dengan  menggunakan software WRPLOT  View adalah sebagai berikut ini [5].
1) Input  data :  WRPLOT  View  memerlukan data  dalam  bentuk  Excel,  maka  dari  itu  data  hujan otomatis  yang  telah  dikumpulkan  dan  dianalisis dengan  metode isolated  event ,  selanjutnya  disusun berdasarkan  tahun,  bulan,  tanggal,  waktu,  durasi hujan  dan  kedalaman  hujan.  Pada  WRPLOT  View kecepatan  angin  diganti  dengan  kedalaman  hujan dan  arah  angin  diganti  dengan  durasi  hujan.  Pada penelitian  ini,  lama  durasi  hujan  yang  digunakan adalah  8  jam.  Oleh  karena  itu,  setiap  durasi  1  jam sama dengan 45 o .
2) Import data  dari  Excel  ke  dalam  format samson  dan  input  data  stasiun  hujan : data  yang telah  selesai  di input dalam  bentuk  Excel  dapat di input ke  dalam software WRPLOT  View  dengan cara  meng import nya  dari tools pada  menu  utama. Agar  data  dapat  dianalisis  oleh  WRPLOT  View, maka  data  tersebut  harus  diubah  ke  dalam  format Samson  dengan  meng import data  Excel,  mengisi data  fields dan station  information yang  ada  pada import surface data from excel pada menu tools .
3) Penentuan wind classes dan wind direction :
penentuan wind classes yaitu dengan cara membagi kedalaman hujan menjadi beberapa klas (jangkau/ range ). Wind  classes pada  penelitian  ini dibagi menjadi 6 klas, terdiri dari kedalaman 0 – 10 mm, 10  mm – 20  mm, 20  mm  – 30  mm, 30  mm – 40  mm,  40  mm  –  50  mm,  dan  ≥  50  mm. Wind direction merupakan  penentuan  durasi  hujan, dimana durasi hujan yang digunakan adalah 8 jam.
4) Met  data information : pada  menu  ini  dapat dipilih  data  yang  telah  di import ke  dalam  bentuk file  samson  untuk  dapat  dilakukan  analisis  oleh WRPLOT  View.  Setelah  dipilih,  maka  WRPLOT View  akan  menganalisis  semua file yang  ada  pada meteorological data file .
5) Hasil  analisis  WRPLOT  View :  hasil  dari analisis  WRPLOT  View  dapat  dilihat  pada  menu frequency  count , frequency  distribution , wind  rose, dan graph .  Dari output software WRPLOT  View dapat  diperoleh  frekuensi  kejadian  hujan  terbesar dan  durasi  hujan  yang  mewakili  daerah  yang ditinjau.

## E. Analisis Distribusi Curah Hujan Jam-Jaman Rerata
Pola distribusi  hujan  menggambarkan  hubungan antara persen hujan dan waktu (durasi). Berdasarkan hasil pemilihan sejumlah data kejadian hujan  yang  tercatat  dalam  data  hujan  jam-jaman dengan kedalaman hujan yang telah ditentukan dan hasil  analisis  dengan  menggunakan software WRPLOT  View,  maka  dapat  dilakukan  analisis pola distribusi hujan terukur.
Data-data  yang  telah  terkumpul  didistribusikan kejadiannya  mulai  dari  jam  pertama  sampai  jam terakhir  dan  ditransformasikan  ke  dalam  bentuk persentase  kumulatif.  Seluruh  persentase  kumulatif tersebut  dibuat  kurva  hubungan  antara  persentase hujan kumulatif dan persentase durasi hujan. Untuk memperoleh  kurva  distribusi  hujan  terukur  rerata dari semua kejadian hujan tersebut, maka dilakukan interpolasi  berdasarkan  durasi  hujan  yang  telah diperoleh  yang  selanjutnya  dirata-ratakan  untuk setiap kejadian hujan. Pola distribusi hujan rata-rata tersebut  diplotkan  pada  kurva  distribusi  hujan terukur,  sehingga  diperoleh  pola  distribusi  hujan rata-rata  yang  mewakili  wilayah  yang  ditinjau. Menurut  [6],  pada  umumnya  pola  distribusi  hujan rerata  berdasarkan  durasi  hujan  dominan  maupun keseluruhan  memiliki  pola  distribusi  hujan  yang hampir sama.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Durasi Hujan Dominan
Berdasarkan hasil analisis data hujan otomatis di lokasi  pengamatan  dengan  bantuan software WRPLOT  View,  dapat  diketahui  frekuensi  atau persentase  kejadian  hujan  di  masing-masing  durasi dengan  interval  kedalaman  hujan  tertentu  dari windrose seperti  yang  ditampilkan  pada  Gambar  3 (a).  Data  hujan  yang  dianalisis  pada windrose tersebut  merupakan  data  hujan  keseluruhan, sedangkan  kriteria  hujan  dominan  yang  telah ditetapkan  adalah  durasi  hujan  yang  memiliki
kedalaman  hujan  ≥  50  mm  terbanyak.  Kriteria  ini ditetapkan  berdasarkan  klasifikasi  yang  telah dikemukakan  oleh  [7]  dan  [8].  Jadi,  durasi  hujan dominan ditentukan dari durasi hujan yang memiliki luasan  berwarna  toska  yang  paling  besar  yang terdapat di durasi 3 jam. Jika kedalaman hujan < 50 mm  tidak  diikut  sertakan,  maka windrose yang dihasilkan  ditunjukan  pada  Gambar  3  (b).  Pada windrose tersebut  terlihat  jelas,  jika  durasi  yang memiliki  luasan  atau  mencapai  nilai  persentase terbesar juga berada di durasi 3 jam. Untuk stasiun hujan  yang  lain,  durasi  hujan  lebat  dominannya ditampilkan pada Tabel 1.
Durasi  hujan  dominan  yang  telah  didapat kemudian  dipetakan  ke  dalam  peta  dasar  wilayah Gunung  Merapi  yang  telah  dibuat  sebelumnya, sehingga  dapat  diperoleh  pola  sebaran  wilayah  dan durasi  hujan  dominannya  yang  ditunjukan  oleh Gambar 4.
(a)
(b)
Gambar 3. Windrose frekuensi kejadian hujan di Stasiun Plawangan: (a) hujan keseluruhan, (b) hujan ≥ 50 mm
Tabel 1. Durasi hujan lebat dominan di masing-
masing stasiun hujan Stasiun Hujan Durasi (Jam) Stasiun Hujan Durasi (Jam) Plawangan 3 Ngepos 3 Jrakah 4 Talun 4 Babadan 8 Girikerto 2 Deles 8 Plosokerep 2 Gn. Maron 3 Pucanganom 3 Kaliurang 3 Pakem 3 Ngandong 3 Sukorini 2 Batur 4 Sorasan 3 Argomulyo 2 Sopalan 2 Mranggen 3 Randugunting 3
Dari  Gambar  4  dapat  diamati  wilayah  stasiun dengan  durasi  hujan  lebat  dominannya  seperti berikut ini.
Durasi 2 jam  :  Stasiun Argomulyo, Stasiun Girikerto,  Stasiun  Plosokerep, Stasiun Sorasan, Stasiun Sukorini,  Stasiun  Sopalan  dan Stasiun Randugunting. Durasi 3 jam  :  Stasiun  Pucanganom,  Stasiun Talun,  Stasiun  Ngepos,  Stasiun Mranggen, Stasiun Gunung Maron, Stasiun Ngandong,
Stasiun Plawangan, Stasiun Kaliurang, Stasiun Pakem, Stasiun Batur.
Durasi 4 jam  : Stasiun Jrakah. Durasi 7 jam  : Stasiun Babadan dan Deles. Gambar  tersebut  juga  memperlihatkan  adanya wilayah  dengan  durasi  dominan  5  dan  6  jam  yang berada  di  sekitar  Stasiun  Babadan  dan  Deles.  Oleh karena  itu,  dapat  disimpulkan  bahwa  makin  tinggi elevasi stasiun hujan, maka makin besar juga durasi hujan dominannya.

## B. Pola Distribusi Curah Hujan Jam-Jaman Rerata
Dari setiap durasi hujan dominan yang mewakili wilayah  stasiun  hujan  yang  ditinjau,  selanjutnya dapat  ditentukan  distribusi  hujan  rerata  setiap jamnya.  Gambar  5-Gambar  10  menunjukan  pola distribusi  hujan  rerata  jam-jaman  untuk  berbagai durasi mulai dari 2 jam-7 jam.
Berdasarkan  grafik  distribusi  hujan  rerata  yang telah  ditampilkan,  dapat  terlihat  bahwa  pola distribusi hujan rerata pada R > 0 mm dan R ≥ 50 mm  memiliki  pola  yang  relatif  sama  untuk  seluruh durasi  hujan  lebat  dominan  yang  ditinjau.  Dari kurva  tersebut  juga  dapat  ditentukan  besarnya persentase  hujan  tiap  jamnya.  Persentase  distribusi hujan  untuk  tiap  durasi  pada  R  >  0  mm  disajikan pada  Tabel  2,  sedangkan  untuk  R  ≥  50  mm disajikan pada Tabel 3.
Gambar 4. Peta sebaran durasi hujan lebat dominan stasiun-stasiun hujan di sekitar wilayah Gunung Merapi
Gambar 5. Pola distribusi hujan rerata durasi 2 jam
Gambar 6. Pola distribusi hujan rerata durasi 3
jam
Gambar 7. Pola distribusi hujan rerata durasi 4
jam
Gambar 8. Pola distribusi hujan rerata durasi 5 jam
Gambar 9. Pola distribusi hujan rerata durasi 6 jam
Gambar 10. Pola distribusi hujan rerata durasi 7 jam Tabel 2. Persentase distribusi hujan rerata untuk setiap durasi pada R > 0 mm Durasi Hujan Distribusi Hujan Persentase distribusi hujan (%) jam ke- 1 2 3 4 5 6 7 2 Jam Kumulatif 57,39 100,00 Tiap Jam 57,39 42,61 3 Jam Kumulatif 36,85 78,44 100,00 Tiap Jam 36,85 41,59 21,56 4 Jam Kumulatif 31,15 62,33 85,76 100,00 Tiap Jam 31,15 31,18 23,44 14,24 5 Jam Kumulatif 24,80 53,27 74,25 90,46 100,00 Tiap Jam 24,80 28,47 20,98 16,21 9,54 6 Jam Kumulatif 19,76 43,84 64,18 81,58 93,42 100,00 Tiap Jam 19,76 24,07 20,34 17,40 11,84 6,58 7 Jam Kumulatif 16,08 37,09 55,61 71,38 85,65 94,58 100,00 Tiap Jam 16,08 21,01 18,52 15,77 14,28 8,92 5,42
Tabel 3. Persentase distribusi hujan rerata untuk setiap durasi pada R ≥ 50 mm
Durasi Hujan Distribusi Hujan Persentase distribusi hujan (%) jam ke- 1 2 3 4 5 6 7 2 Jam Kumulatif 61,68 100,00 Tiap Jam 61,68 38,32 3 Jam Kumulatif 32,37 84,22 100,00 Tiap Jam 32,37 51,85 15,78 4 Jam Kumulatif 22,68 59,98 81,87 100,00 Tiap Jam 31,15 31,18 21,89 18,13 5 Jam Kumulatif 20,76 60,24 82,43 93,99 100,00 Tiap Jam 20,76 39,49 22,18 11,57 6,01 6 Jam Kumulatif 20,07 48,68 71,92 87,47 96,76 100,00 Tiap Jam 20,07 28,61 23,24 15,55 9,29 3,24 7 Jam Kumulatif 11,23 35,75 59,68 75,25 89,81 96,99 100,00 Tiap Jam 11,23 24,52 23,93 15,58 14,55 7,18 3,01
Ditinjau  dari  Tabel  2  dan  Tabel  3,  persentase distribusi  hujan  untuk  R  >  0  mm  dan  R  ≥  50 berdasarkan  durasi  hujan  lebat  dominan  pada umumnya  menunjukan  selisih  yang  tidak  terlalu besar  atau  signifikan.  Dari  seluruh  durasi  yang ditinjau  selisih  persentase  tertinggi  terdapat  di durasi 5 jam pada jam ke 2 yakni sebesar 11,01 %. Selain itu, dapat disimpulkan juga bahwa pada pola distribusi  hujan  rerata  untuk  semua  durasi  hujan lebat  dominan  yang  diteliti  memiliki  pola  yang cenderung  naik  pada  jam  pertama  dan  akan menurun pada jam berikutnya.

## IV. K ESIMPULAN
Analisis  durasi  hujan  dominan  dan  pola distribusi  hujan  rerata  jam-jaman  di  wilayah Gunung  Merapi  telah  diuraikan  pada  makalah  ini. Hasil  analisis  menunjukan  bahwa  tinggi  elevasi stasiun  hujan  berpengaruh  terhadap  durasi  hujan dominannya. Pola distribusi hujan rerata berdasarkan  durasi  hujan  dominan  selama  2  jam-7 jam  menunjukan  intensitas  hujan  yang  tinggi  pada satu jam pertama dan menurun pada jam berikutnya.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Prof. Ir.  Joko Sujono, M.Eng., Ph.D. dan Prof. Ir. Djoko Legono,  Ph.D.  dari  Jurusan  Teknik  Sipil  dan Lingkungan  Fakultas  Teknik  Universitas  Gadjah
Mada atas bimbingan dan arahan selama melakukan penelitian ini.

## R EFERENSI
[1]  Endhita P., et al., “Kajian Variabilitas Curah Hujan di  Kawasan  Lereng  Gunung  Merapi  dengan  Uji Mann-Kendall”, INFO TEKNIK, Vol. 13 No. 1 pp. 1-10, Juli 2012
[2]  Dhian  D.,  “Analisis  Karakteristik  Intensitas  Hujan di  Wilayah  Lereng  Gunung  Merapi”, Jurnal Rekayasa  Infrastruktur, Vol.  1  No.  1  pp.  14-19, Juni 2015
[3]  Caecilia A., “Analisis  Karakteristik  Hujan Penyebab  Aliran  Debris  di  Lereng  Gunung  Merapi (Studi  Kasus  Kali  Putih  dan  Kali  Boyomg  bagian Hulu)”, Tesis Magister Pengelolaan Bencana Alam, Program Pascasarjana FT UGM, 2013
[4]  Pudak  J.,  “Karakteristik  Hujan  di  Wilayah  Lereng Gunung  Merapi  (Rumus  Empiris  Hujan,  Durasi, Agihan  dan  Critical  Line  Kali  Woro)”,  Tesis Magister  Pengelolaan  Bencana  Alam,  Program Pascasarjana FT UGM, 2014
[5]  Lakes Environmental, http://www.webLakes.com
[6]  Ellida  N.,  “Pola  Agihan  Hujan  dan  Pengaruhnya terhadap  Banjir  Rancangan”,  Tesis  Magister Pengelolaan  Bencana  Alam,  Program  Pascasarjana FT UGM, 2012
[7]  BMG, “Curah Hujan dan Potensi Bencana Gerakan Tanah”, 2008, http://pirba.hrdpnetwork.com/
[8]  Suyono S., Kensaku T., Hidrologi untuk Pengairan , Jakarta: Pradnya Paramita, 1985

## Analisis Kualitas Serbuk Sabut Kelapa sebagai Bahan Pembuatan Papan Partikel
Mulyadi 1 , Abid Fahreza Alphanoda 2
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia kiwimut@yahoo.co.id

## Abstrak
Kelapa sebagai tanaman yang hidup di daerah tropis, tidak hanya buahnya saja yang dapat dimanfaatkan, tetapi juga sabut,  tempurung,  lidi,  daun,  dan  batangnya  pun  dapat  dimanfaatkan.  Saat  ini,  pemanfaatan  serbuk  dari  sabut  kelapa belum maksimal dimana hanya dibuat sebagai media tanam atau bahkan dibuang begitu saja.  Salah satu pemanfaataan yang dapat dilakukan  yaitu  serbuk  kelapa dapat digunakan  untuk pembuatan papan partikel.  Serbuk dari sabut kelapa dapat  menjadi  bahan  baku  alternatif  untuk  pembuatan  papan  partikel  dengan  kerapatan  sedang  atau  di  atas  0,6  g/cm 3 dengan menggunakan perekat urea formaldehida sebanyak 15% dari berat partikel dan hardener 1% dari  perekat. Pada penelitian  ini,  kerapatan  yang  dibuat  0,4  g/cm 3 ;  0,5  g/cm 3 ;  0,6  g/cm 3 ;  0,8  g/cm 3 ;  dan  1  g/cm 3 yang  sesuai  dengan standart industri. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar air serbuk kelapa lebih rendah dari standar industri. Selain itu,  pada  pengujian  mekanik,  kerapatan  rendah  0,4  g/cm 3 dan  0,5  g/cm 3 tidak  memenuhi  standar  industri,  sedangkan kerapatan 0,6 g/cm 3 , 0,8 g/cm 3 , dan 1 g/cm 3 memenuhi standar industri.
Kata kunci: serbuk sabut kelapa, papan partikel, kerapatan, urea formaldehida

## Abstract
Coconut as plants that live in the tropics, not only fruit that can be used, but also: husks, shells, sticks, leaves, and stems can also be utilized. Today, the utilization of the coconut husk powder is not maximized where only  created as a planting  medium  or  even  thrown  away.  One  place  to  start  is  the  utilization  of  coconut  husk  can  be  used  for  the manufacture of particle board. The powder of coconut husk can be an alternative raw material for the manufacture of particle board or medium density above 0.6 g/cm 3 using urea formaldehyde adhesive as much as 15% of the weight of the particles and hardener 1% of the adhesive. In this  study, density of which was made of 0.4 g/cm 3 ; 0.5 g/cm 3 ; 0.6 g/cm 3 ; 0.8 g/cm 3 ; and 1 g/cm 3 in accordance with industry standards. The test results showed that the water content of the coconut husk is lower than the industry standard. In addition, the mechanical testing, the low density of 0.4 g/cm 3 and 0.5 g/cm 3 not meet industry standards, while the density of 0.6 g/cm 3 , 0.8 g/cm 3 , and 1 g/cm 3 to meet the standards industry.
Keywords: cocodust, particle board, density, urea formaldehyda

## I. P ENDAHULUAN
Di Indonesia pemanfaat serbuk dari sabut kelapa ini  belum  dimanfaatkan  secara  maksimal,  hanya dibuat  sebagai  media  tanam  atau  bahkan  dibuang begitu  saja.  Kelapa  merupakan  salah  satu  jenis pohon  yang  amat  besar  manfaatnya.  Kebutuhan manusia  yang  beraneka  ragam  banyak  yang  dapat dipenuhi  oleh  pohon  kelapa.  Kelapa  juga  sebagai tanaman  yang  serba  guna  yang  hidup  di  daerah tropis,  tidak  hanya  daging  buah  kelapa  saja  yang dapat  dimanfaatkan    tetapi  juga  sabut,  tempurung, lidi,  daun,  dan  batangnya.  Kelapa  ( Cocos  Nucifera L )  memiliki  peran  yang  sangat  strategis  bagi masyarakat  Indonesia,  hal  ini  terlihat  dari  luas
perkebunan kelapa Indonesia mencapai 3,71 juta Ha (31,4%)  terletak  di  Jawa-Sumatra-Sulawesi  yang merupakan  luas  areal  perkebunan  kelapa.  Jumlah luasnya  adalah  96,6%  perkebunan  rakyat,  2,7% swasta,  0,7%  milik  negara  [1].  Pendapatan  petani dapat ditingkatkan dengan melakukan pengembangan  produk  yang  terpadu  yaitu  dengan mengolah  semua  yang  ada  pada  buah  kelapa. Pengolahan  ini  meliputi  beberapa  aspek  antara lain [1]:
1. Pengembangan produk utama yaitu daging buah menjadi minyak kelapa murni/VCO
2. Pengembangan  produk  air  kelapa  menjadi nata de coco dan kecap
3. Pengembangan  produk  sabut  kelapa  menjadi serbuk  ( cocodust )  untuk  media  tanam,  papan partikel dan serabut untuk jok mobil, kerajinan 4. Pengembangan  produk  tempurung  menjadi arang aktif (briket)
Melihat industri kecil pengrajin kotak speaker di Kota Sukabumi, saat ini mengalami kesulitan bahan baku  papan  partikel  yang  merupakan  bahan  utama kotak speaker. Hal ini membuka peluang memproduksi  papan  partikel  yang  terbuat  dari bahan bukan kayu untuk memenuhi permintaan dari pengrajin kotak speker khususnya di kota Sukabumi dan  masyarakat  luas  pada  umumnya.  Menurut pengamatan  peneliti,  pengambilan  serbuk  sabut kelapa  ini  pada  pengrajin  keset  dengan  cara memukul  sabut  dengan  palu  atau  pemukul  kayu yang nantinya diambil serabutnya, atau dengan cara memasukkan  sabut  kelapa  di  mesin  pemukul  sabut kelapa  yang  sedang  berputar  yang  menghasilkan serabut  kelapa  dan  serbuk  ( cocodust ).  Mesin  yang dipakai  untuk  mengambil  serbuk  kelapa  dari  sabut kelapa ini seperti terlihat pada Gambar 1. Mesin ini bisa digerakan oleh motor listrik ataupun dapat juga diputar  oleh  motor  diesel  yang  berfungsi  sebagai pemukul  ( hammermill )  [1].  Hasil  dari  pemukulan mesin  pemukul  sabut  kelapa  ini  adalah  berupa serbuk  dan  serabut  dari  sabut  kelapa  seperti  pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 1. Mesin pemukul sabut kelapa
Gambar 3. Serabut sabut kelapa

## II. T INJAUAN P USTAKA

## A. Papan Partikel
Papan  partikel  adalah  papan  tiruan  yang  dibuat dari  partikel  dengan  bantuan  perekat,  tekanan  suhu pengerasan  perekat,  serta  bahan  tambahan  lain untuk  memperkaya  sifat  papan  [2].  Menurut  [3], papan  partikel  ialah  produk  panel  yang  di  hasilkan dengan  memampatkan  partikel-partikel  kayu  dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Papan partikel  adalah  istilah  umum  untuk  panil  yang dibuat  dari  bahan-bahan  lignoselulotik  (biasanya kayu),  dalam  bentuk  potongan-potongan  kecil  atau partikel,  yang  direkatkan  dengan  perekat  sintetis atau  bahan  pengikat  lain  yang  sesuai  di  bawah kondisi  panas  dan  tekanan  dalam  suatu  pengepres panas [4].
Klasifikasi papan partikel berdasarkan kerapatan papan menjadi 3 golongan yaitu [4]:
1. Papan partikel berkerapatan rendah, yaitu papan partikel  dengan  kerapatan  kurang      dari  0,4 gram/cm 3 (berat jenis kurang dari 0,59)
2. Papan partikel berkerapatan sedang, yaitu papan partikel  dengan kerapatan  antara 0,4-0,8 gram/cm 3 (berat jenis 0,59-0,8)
3. Papan  partikel  berkerapatan  tinggi,  yaitu  papan partikel  dengan  kerapatan  lebih  dari  0,8 gram/cm 3 (berat jenis lebih dari 0,8)
Menurut [4], papan partikel dapat
diklasifikasikan  berdasarkan  sifat  ketahanannya terhadap air atau jenis perekat yang digunakan, cara pengepresan, dan jumlah lapisannya. Papan partikel dapat dibedakan menjadi:
1. Papan eksterior, yaitu papan partikel yang tahan terhadap  air  dan  kondisi  luar  atap,  tidak  di bawah  naungan,  jenis  partikel  yang  di  gunakan adalah fenol formaldehida.
2. Papan  interior,  yaitu  papan  partikel  yang  tidak tahan  terhadap  air  dan  hanya  untuk  di  bawah atap, jenis  partikel  yang  di  gunakan  adalah urea formaldehida.
Bahan penyusun papan partikel dapat mempengaruhi sifat-sifatnya, yang dibedakan berdasarkan jenis kayu yang digunakan serta ukuran dan  geometri  partikelnya.  Menurut  [5],  sifat  fisik dan  mekanik  papan  partikel  dipengaruhi  oleh beberapa  faktor,  yaitu:  jenis  kayu,  tipe  dan  ukuran partikel,  tipe  jumlah,  penyebaran  dan  perekatan partikel,  kadar  air,  serta  proses  pembuatannya, seperti dijelaskan di bawah ini:
a) jenis kayu: jenis kayu menentukan seberapa rendah  kerapatan  papan  yang  dapat  dicapai.  Ciri terpenting  yang  mempengaruhi  kecocokan  untuk pembuatan  papan  partikel menurut  [3]  adalah  berat jenisnya.  Spesies  dengan  kerapatan  rendah  lebih disukai  karena  makin  rendah  kerapatan  kayunya, makin  tinggi  kekuatan  papan  partikel  pada sembarang  kerapatannya.  Ciri  spesies  lainnya  yang mempengaruhi  produksi  papan  partikel  adalah ekstraktif, pH dan kapasitas penyangga [3].
b) ukuran  dan  geometri  partikel: bentuk  dan ukuran partikel akan berpengaruh terhadap kekuatan  dan  stabilitas  dimensi  papan  partikel  [3]. Ukuran  dan    bentuk  partikel  atau  geometri  partikel merupakan  karakteristik  yang  essensial  dari  tipe partikel  [4].  Geometri  partikel  ini  mempengaruhi sifat  mekanik,  karakteristik  permukaan  papan, reaksinya  terhadap  kelembaban  dan  sifat-sifat pengerjaannya seperti pemotongan, pengetaman dan penghalusan. Bentuk dan ukuran partikel berpengaruh  terhadap  kualitas  papan  partikel  yang dihasilkan,  yaitu  dengan  partikel  yang  tidak seragam  akan  dihasilkan  papan  partikel  dengan kualitas  yang  kurang  baik,  karena  ada  tendensi distribusi  partikel  yang  tidak  merata.  Partikel  yang baik  untuk  mendapatkan  kekuatan  dan  stabilitas dimensi  yang  baik  adalah  partikel  yang  ketebalan merata  dengan  perbandingan  panjang  dan  tebal yang  tinggi.  Partikel  yang  tipis  akan  menghasilkan papan  partikel  dengan  kekuatan  dan  stabilitas dimensi yang baik [6].
c) jenis  dan  jumlah  partikel: ada  tiga  macam jenis perekat yang pada umumnya digunakan dalam industri  papan  partikel  [4].  Dari  ketiganya,  urea formaldehida adalah yang paling dominan digunakan selanjutnya diikuti oleh fenol formaldehida,  dan  melamin  formaldehida.  Perekat urea  formaldehida  digunakan  untuk  membuat  jenis papan  partikel  interior  yang  tidak  memerlukan ketahanan yang kuat terhadap cuaca dan dipakai di bawah  naungan.  Perekat  fenol  formaldehida digunakan untuk jenis papan partikel eksterior yang tahan  cuaca  dan  dipakai  diluar  ruangan.  Perekat melamin  formaldehida  juga  digunakan  untuk  jenis perekat  eksterior,  tetapi  tidak  sebaik  perekat  fenol formaldehida.  Menurut  [5],  jumlah  perekat  untuk jenis perekat urea formaldehida adalah sebanyak 7-
10%.  Pada  [3]  menyebutkan  bahwa  secara  normal kandungan  resin  papan  dengan  perekat  urea formaldehida  berfariasi  antara  6-10%  dari  berat resin  padat.  Makin  banyak  resin  yang  digunakan dalam  suatu  papan,  makin  kuat  dan  makin  stabil dimensi  papannya.  Namun,  untuk  alasan-alasan ekonomi  tidak  diinginkan  untuk  menggunakan jumlah  resin  yang  lebih  banyak  daripada  yang diperlukan  untuk  memperoleh  sifat-sifat  yang diinginkan.  Selain  itu,  dengan  kenaikan  resin, kebanyakan  sifat  kekuatan  meningkat  dengan  laju yang  menurun,  artinya  makin  banyak  resin ditambahkan, makin kecil peningkatannya.
d) kerapatan papan: Kerapatan papan partikel akan  mempengaruhi  sifat-sifat  papan  partikel  dan biaya  produksi.  Menurut    [3],  salah  satu  tujuan produksi setiap papan ialah untuk mempertahankan kerapatan serendah mungkin dan menghasilkan sifat kekuatan  yang  disyaratkan  oleh  standar  atau pembeli. Kerapatan yang berkurang akan menurunkan  biaya  pembuatan  dan  pengiriman sambil  menaikkan  kemudahan  penanganannya. Menurut  [4],  papan  partikel  berkerapatan  tinggi akan lebih baik kwalitasnya daripada papan partikel yang  berkerapatan  rendah.  Hal  ini  dikarenakan papan  partikel  berkerapatan  tinggi  mempunyai jumlah  partikel  yang  lebih  banyak  mencapai ketebalan  tertentu  sehingga  akan  lebih  banyak partikel  yang  tertekan  dan  kontak  antar  partikel akan  lebih  baik.  Semakin  tinggi  kerapatan menyeluruh  papan  dari  suatu  bahan  baku  tertentu, makin  tinggi  kekuatannya  [3].  Sifat-sifat  papan yang  lain  seperti  kestabilan  dimensi  mungkin  akan terpengaruh  jelek  oleh  naiknya  kerapatan.  Menurut [4], kerapatan papan merupakan faktor yang sangat kuat  mempengaruhi  sifat  papan  partikel.  Pada umumnya  pengingkatan  kerapatan  papan  akan meningkatkan  sifat  fisik  papan,  kecuali  untuk kestabilan  dimensi  papan  terhadap  perendaman dalam  air  dan  terhadap  ketebalan  papan  yang meningkat.  Hal  ini  terjadi  karena  papan  partikel berkerapatan tinggi akan mengandung lebih banyak partikel  daripada  papan  partikel  berkerapatan rendah, sehingga pengembangan tebal dan panjangnya  akan  lebih  tinggi  setelah  penyerapan air.
e) kadar  air  partikel: Kadar  air  partikel berhubungan  langsung  dengan  proses  pengempaan panas    sehingga  sangat  berpengaruh  terhadap  sifat papan  partikel  yang  dihasilkan.  Kadar  air  partikel akan  menentukan  terbentuknya  ikatan  yang  baik dengan  perekat,  namun  bila  terlalu  tinggi  akan menimbulkan  tekanan  uap  air  internal  yang  cukup besar, yang akhirnya menyebabkan rusaknya papan partikel.  Jika  kadar  air  pada  lapisan  permukaan kasuran  lebih  tinggi  daripada  bagian  dalamnya
(inti),  setelah  pengempaan  lapisan  permukaan menjadi  lebih  rapat  daripada  inti  sehingga keteguhan  lengkung  dan  kekuatannya  lebih  tinggi kandungan  air  yang  lebih  tinggi  saat  pengempaan berlangsung [3][4].

## B. Proses Pembuatan Papan Partikel
Proses  pembentukan  papan  partikel  menurut  [2] dapat  dijelaskan  melalui  bagan  alir  seperti  pada Gambar 4 berikut ini.

## 1. Penyiapan partikel
Menurut  [3],  hampir  semua  tipe  bahan  baku memerlukan  pemotongan  dan  pengilingan  dengan tujuan memperoleh ukuran partikel yang diinginkan dan untuk mengurangi variasi ukuran partikel. Sifat papan  partikel  terutama  tergantung  dari  partikel yang  digunakan  [5].  Penyiapan  partikel  bersama- sama dengan pengeringan, penyaringan, pencampuran perekat  dan pembentukan  mat  adalah faktor  yang  sangat  penting  dalam  menghasilkan papan  partikel,  demikian  pula  dengan  kebutuhan perekat.
2. Pengering partikel
Kandungan  air  partikel  setelah  dikeringkan sebaiknya  antara  3-6%,  kadang-kadang  bervariasi antara  5-12%  [5].  Hal  ini  tergantung  tipe  dan jumlah  partikel  dan  pada  tingkat  pembasahan lapisan  sebelum  dikemas.  Serpih  yang  basah menyebabkan  pelapukkan  pada  inti  papan  dan memerlukan  waktu  yang  lama  untuk  pengepresan, serpih yang terlalu kering akan menyebabkan resiko terbakar  dalam  dapur  pengering,  ganguan  debu selama  proses  produksi  dan  rapuhnya  papan partikel.  Kebanyakan  tipe  papan  partikel  yang dibuat  dengan  resin  yang  diberikan  dalam  bentuk cair  maka  partikel  sebaiknya  dikeringkan  sampai kadar 2-5% [3].

## 3. Penyaringan partikel
Penyaringan bertujuan untuk memperoleh campuran  jenis  dan  kadar  air  yang  seragam, sehingga mempermudah pengawasan kualitas papan partikel yang dihasilkan [3]. Menurut  [4], beberapa faktor yang berpengaruh dalam penyaringan adalah besar  bahan,  kerapatan  bahan,  bentuk  partikel, kadar  air  partikel,  waktu  dan  gerak  penyaringan. Menurut [7], penyaringan digunakan untuk membuat partikel lebih seragam ukurannya sehingga  dapat  dikelompokkan  berdasrkan  kategori lolos atau tertahan ayakan yang dipakai.
4. Pencampuran partikel dengan perekat
Perekat  harus  tercampur  secara  sempurna  dan homogen  dengan  bahan  pengeras  atau  bahan tambahan lainnya dalam waktu singkat (maksimum 10  menit)  [5].  Tujuan  dari  pencampuran  ini  agar perekat  dapat  seluruhnya  melapisi  partikel  yang akan  ditekan  ( press ),  sehingga  papan  partikel  yang dihasilkan sempurna. Menurut [7], tujuan pemberian perekat adalah untuk memberikan bahan pengikat antar partikel sehomogen mungkin. Jumlah perekat yang disemprotkan pada permukaan partikel sebesar  6-10%  berat  partikel  kering  angin.  Di samping perekat, bahan kimia lalu sering ditambahkan seperti paraffin, lilin, bahan pengawet, tahan api, dan lainnya.
5. Pembentukan mat
Pembentukan  mat  bertujuan  untuk  memperoleh penyebaran  berat  yang  seragam  diseluruh  papan partikel  [3].  Dalam  [5]  disebutkan  bahwa  tujuan pembentukkan  mat  untuk  mempersiapkan  bentuk mat  yang  tetap  dari  partikel  yang  berperekat  dan siap  untuk  dipres.  Untuk  pengepresan  datar, pembuatan  kasuran  akan  menentukan  jumlah lapisan  papan  partikel  yang  akan  dibuat,  baik  satu lapis atau multilapis.
6. Pengepresan panas
Terdapat  dua  cara  pengepresan  panas,  yaitu: pengepresan  datar  ( flat  pressing )  dan  pengepresan ekstrusi  ( extrusion  pressing ).  Suhu  pengepresan papan partikel menurut [5] adalah antara 130-160ᴼC pada  tekanan  spesifik  199-498  ps.  Tekanan  yang cukup  tinggi  diperlukan  untuk  menjamin  adhesi yang  baik  dalam  perekatan  kayu  [8].  Lama penekanan,  tinggi  suhu  penekanan  tergantung  pada sifat  perekat  yang  dipakai.  Papan  partikel  dengan perekat urea formaldehida dipres dengan suhu 100- 130ᴼ  C,  dan  fenol  formaldehida  dengan  suhu  pres 130-170ᴼC  [4].  Fungsi  tekanan  ini  adalah  untuk memaksa  perekat  menjadi  lapisan  yang  tipis  dan kompak  dengan  permukaan  yang  direkat.  Tekanan juga  diperlukan  untuk  memaksa  sebagian  perekat masuk kedalam rongga sel dan untuk menjaga agar rakitan  kayu  kedudukannya  tidak  berubah  sampai perekat  mengeras  [8].  Tekanan  yang  cukup  tinggi
diperlukan untuk menjamin adhesi yang baik dalam permukaan kayu [8].

## III. M ETODE P ENELITIAN

## A. Prosedur Penelitian
Prosedur  penelitian  pembuatan  papan  partikel terdiri dari langkah-langkah sebagai berikut: 1. Mempersiapkan bahan papan partikel, dibutuhkan  serbuk  sabut  kelapa  dengan  ukuran rata-rata  lolos  dengan  saringan  lubang  1,5  cm  x 1,5 cm,  dan tertahan dengan saringan lubang 0,5 cm  x  0,5cm,  dikeringkan  hingga  7  %  kadar  air kering  udara.  Ukuran  papan  partikel  yang  akan dihasilkan  (bentukan)  dalam  penelitian  ini adalah  panjang  30  cm,  lebar  30  cm,  dan  tebal 1cm, pada kerapatan rendah, sedang, dan tinggi. Prosentase  perekat  15%  dari  berat  kering partikel  dan  ditambah  hardener  1%  dari  berat perekat
2. Mencampurkan  hardener  pada  perekat  (urea formaldehida),  1%  dari  berat  perekat  berupa hardener (ammonium klorida) dicampur dengan cara diaduk
3. Pencampuran  serbuk  sabut  kelapa  (partikel) dengan  perekat,  dimasukkan  dalam  mixer  dan dibiarkan  berputar.  Perekat  secara  perlahan dituangkan  dalam mixer hingga  tercampur dengan rata 4. Pengepresan  dingin  (pengepresan  pendahuluan), menuangkan  campuran  serbuk  sabut  kelapa berperekat  dan  diratakan  kedalam  plat  cetak. Memberikan tekanan secukupnya pada campuran  dengan  tujuan  memperoleh  bentuk dasar papan partikel 5. Pengepresan  panas,  hasil  pengepresan  dingin yang  berupa  bentuk  dasar  papan  partikel diletakkan  pada  alat  pres  yang  sudah  dalam
kondisi  suhu  125ᴼC.  Dalam  pengepresan  panas dilakukan dua tahapan. Tahap pertama, pemberian tekanan dilakukan 5 menit, kemudian tekanan  diturunkan atau  dibuka  selama  2  menit. Hal  ini  dibutuhkan  untuk  mempermudah keluarnya  uap  air.  Pengepresan  berikutnya dilakukan dengan waktu 5 menit dan selanjutnya dikeluarkan dari alat pres.

## B. Analisis Kualitas Papan
Analisis sifat-sifat fisis dan mekanik adalah yang berkaitan  dengan  kualitas  pada  campuran  serbuk sabut kelapa dengan lem/perekat. Kebutuhan bahan papan partikel dapat dilihat pada Tabel 1.

## 1. Kadar air
Kadar  air  diperoleh  dari  presentase  berat  kering tanur, kerapatan dihitung dari volume kering udara. Contoh  bahan  uji  diukur  dimensinya  (panjang, lebar, tebal) dan dihitung volume ( ) contoh bahan uji  ditimbang  sebagai  berat  awal ( ) kemudian dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  103ᴼC  ±  2ᴼC hingga mencapai berat berat konstan.
( )
keterangan:
= kadar air (%)
= berat awal bahan uji (gram)
= berat kering tanur bahan uji (gram)

## 2. Kerapatan
Kerapatan papan partikel dihitung dengan rumus sebagai berikut.
( )
keterangan:
= volume bahan uji (cm 3 )
Tabel 1. Kebutuhan bahan papan partikel
Klasifikasi Kerapatan (gram/cm 3 ) Berat Partikel (gram) Perekat 15% berat  partikel Hardener 1% perekat Rendah 0,4 360 54 0,54 Rendah 0,5 450 67,5 0,675 Sedang 0,6 540 81 0,81 Sedang 0,8 720 108 1,08 Tinggi 1 900 135 1,35

## 3. Pengujian  penyerapan  air  dan  pengembangan tebal
Besarnya  penyerapan  air  dan  pengembangan tebal  dinyatakan  dalam  persen  dari  berat  bahan  uji awal.  Contoh  bahan  uji  ditimbang  sebagai  berat awal ( ) dan  diukur  dimensi  tebalnya  sebagai tebal  awal ( ) ,  kemudian  contoh  bahan  uji direndam  air  dalam  waktu  24  jam.  Setelah perendaman  24  jam  contoh  nahan  uji  ditiriskan  10 menit,  selanjutnya  ditimbang  sebagai ( ) dan diukur  ketebalannya  sebagai ( ) .  Penyerapan  air dihitung dengan rumus sebagai berikut:
( )
( )
keterangan:
= penyerapan air (%)
= pengembangan tebal (%)

## 4. Pengujian tekan sejajar permukaan
Pengujian  tekan  sejajar  permukaan  dibuat dengan  merekatkan  3  buah  bahan  uji  yang  sama, selanjutnya bahan uji diletakan diantara 2 plat tekan kemudian  diberi  tekanan  tertentu  sampai  bahan  uji mengalami kerusakan. Besarnya tekanan maksimum  yang  mampu  ditahan  oleh  bahan  uji dicatat, keteguhan tekan sejajar permukaan dihitung dengan rumus:

## ( )
keterangan:
= keteguhan tekan sejajar permukaan (kg/cm 2 ) = tekanan maksimum (kg)
= lebar bahan uji (cm)
= tebal bahan uji (cm)

## 5. Pengujian keteguhan patah dan modulus elastis
Pengujian  keteguhan  patah  bahan  uji  diletakkan diantara  dua  penyangga  dan  diberi  tekanan    tepat pada  tengahnya.  Gerakan  turun  alat  tekan  diukur untuk  menunjukkan  kelengkungan  bahan  uji.  Pada saat bahan uji mulai patah dicatat besarnya tekanan maksimum  dan  defleksi/  kelengkungan.  Keteguhan patah ( Modulus of Rupture ) dihitung dengan rumus:
( )
( )
keterangan:
= keteguhan patah (kg/cm 2 ) = modulus elastisitas (kg/cm 2 )
= lebar bahan uji (cm) = defleksi pada batas proporsi (cm)

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Papan  partikel  yang  diproduksi  pada  penelitian ini  tersaji  pada  Gambar  5.  Selanjutnya  dilakukan analisis  terhadap  kadar  air,  kerapatan  papan, penyerapan  air,  pengembangan  tebal,  keteguhan patah,  modulus  elastisitas,  dan  kekuatan  geser sejajar permukaan.

## A. Kadar Air
Hasil  dari  pengujian  kadar  air  dengan  ukuran bahan  uji  awal  5  cm  x  5  cm  x  1cm  menunjukan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel dari serbuk  sabut  kelapa  semakin  rendah  kadar  airnya. Menurut  standar  industri  papan  partikel  kadar  air antara  8,5%  -  11  %  dari  hasil  pengujian  penelitian ini kadar air lebih kering dari standar industri papan partikel pada semua kerapatan yang diuji. Gambar 6 menunjukan hasil uji kadar air.

## B. Kerapatan Papan
Hasil  dari  pengujian  kerapatan  papan  dengan ukuran  bahan  uji  awal  5cm  x  5cm  x  1cm menunjukan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel  dari  serbuk  sabut    kelapa  semakin  tinggi kerapatannya.  Dari  hasil  pembuatan  papan  partikel dari serbuk sabut kelapa ini kerapatan yang dicapai memenuhi  standar  industri  pembuatan  papan partikel. Gambar 7 menunjukan  hasil uji kerapatan papan.

## C. Penyerapan Air
Hasil  dari  pengujian  penyerapan  air  dengan ukuran  bahan  uji  awal  10cm  x  10cm  x  1cm menunjukan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel  dari  serbuk  sabut  kelapa  semakin  rendah penyerapannya.  Menurut  standar  industri  papan partikel  untuk  kerapatan  sedang  10%-50%,  tinggi 15%-40%. Pada pembuatan bahan uji penelitian ini untuk  kerapatan  sedang  dan  tinggi  memenuhi syarat. Gambar 8 menunjukan  hasil uji penyerapan air.

## D. Pengembangan Tebal
Hasil  dari  pengujian  pengembangan  tebal dengan  ukuran  tebal  bahan  uji  awal  1cm menunjukan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel  dari  serbuk  sabut    kelapa  semakin  rendah pengembangan  tebalnya.  Menurut  standar  industri papan partikel pengembangan tebal untuk kerapatan sedang 5%-50%, tinggi 15%-40%. Pada pembuatan bahan uji penelitian ini untuk kerapatan rendah dan sedang  di  atas  standar  lebih  banyak  menyerap  air, untuk  kerapatan  tinggi  memenuhi  syarat  standar industri (Gambar 9).

## E. Keteguhan Patah
Hasil  dari  pengujian  keteguhan  patah  ( Modulus of Rupture ) dengan ukuran bahan uji 7,5cm x 20 cm x 1cm menunjukan bahwa semakin tinggi kerapatan papan  partikel  dari  serbuk  sabut    kelapa  semakin tinggi keteguhan patahnya. Menurut standar industri papan  partikel  keteguhan  patah  (MOR)  untuk kerapatan rendah 56-59 kg/cm 2 , sedang 112,5-562,5 kg/cm 2 tinggi  di  atas  200  kg/cm 2 .  Dari  hasil pengujian  papan  papan  partikel  yang  dibuat  untuk kerapatan  0,4  tidak  memenuhi  standar  industri, sedangkan  kerapatan  di  atasnya  memenuhi  standar industri.  Gambar  10  menunjukan  hasil  keteguhan patah.

## F. Modulus Elistisitas
Hasil dari pengujian modulus elastisitas menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi  kerapatan papan  dari  serbuk  sabut  kelapa  semakin  tinggi modulus  elasitasnnya.  Menurut  standar  industri papan  partikel  modulus  elastisitas  (MOE)  untuk kerapatan  rendah  10550-17850  kg/cm 2 ,  sedang 17580-49220  kg/cm 2 tinggi  24610-70310  kg/cm 2 . Dari  hasil  pengujian  papan  papan  partikel  yang dibuat  untuk  kerapatan  0,4  tidak    memenuhi standart,  sedangkan  kerapatan  0,5-1  memenuhi standar  industri.  Gambar  11  menunjukkan  grafik modulus elastisitas yang terjadi pada bahan uji.

## G. Kekuatan Geser Sejajar Permukaan
Hasil  dari  pengujian  kekuatan  geser  sejajar permukaan  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi kerapatan  papan  dari  serbuk  sabut  kelapa  semakin tinggi  nilai  kekuatan  geser  sejajar  permukaannya. Standar  industri  papan  partikel  kekuatan  geser sejajar permukaan untuk kerapatan rendah dibawah 7  kg/cm 2 ,  sedang  7-32  kg/cm 2 tinggi  246-366 kg/cm 2 .  Dari  hasil  pengujian  papan  papan  partikel yang dibuat memenuhi standart industri. Gambar 12 menunjukkan  grafik  kekuatan  geser    yang  terjadi pada bahan uji.
Gambar 5. Papan partikel
Gambar 6. Grafik kadar air Gambar 7. Grafik kerapatan papan Gambar 8. Grafik penyerapan air Gambar 9. Grafik penyerapan air
4.49 2.97 1.6 1.08 0.7 0.1 0.6 1.1 1.6 2.1 2.6 3.1 3.6 4.1 4.6 5.1 0.4 0.5 0.6 0.8 1 Kad ar ai r (% ) Kerapatan (gram/cm 3 ) 0.487 0.529 0.779 0.866 0.916 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 0.4 0.5 0.6 0.8 1 ke rap atan yan g d ic ap ai (g /c m 3 ) Kerapatan (gram/cm 3 ) 51.29 33.46 23.98 15.41 10.53 0.1 10.1 20.1 30.1 40.1 50.1 60.1 0.4 0.5 0.6 0.8 1 p en ye rap an air ( % ) Kerapatan (gram/cm 3 ) 80 70 65 40 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0.4 0.5 0.6 0.8 1 Pen ge mb an gan te b al (% )
Gambar 10. Grafik keteguhan patah
Gambar 11. Grafik modulus elastisitas
Gambar 12. Grafik kekuatan geser

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  dari  hasil  penelitian  dan  analisis, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Untuk  pembuatan/produksi  papan  partikel  dari serbuk  sabut  kelapa  kerapatan  rendah  0,4  tidak sesuai  dengan  standar  industri.  Karena  pada kerapatan  rendah  0,4  penyerapan  airnya  terlalu tinggi  yaitu  51,29%  demikian  juga  untuk pengembangan tebal yaitu 80%.
2. Untuk  pembuatan/produksi  papan  partikel  dari serbuk  sabut  kelapa  dimulai  dari  kerapatan sedang yaitu 0,6. Karena pada kerapatan ini atau di  atasnya  pengujian  kadar  air,  penyerapan  air, pengembangan  tebal,  keteguhan  patah,  modulus elastisitas  dan  kekuatan  geser  permukaan memenuhi standar industri papan partikel.

## R EFERENSI
[1]  Bambang  Setiaji,  “Slide  Pengolahan  Kelapa Terpadu”, Yogyakarta, 2008
[2]  FAO,  “Report  of  International  Consultantion  on Insulation  Board  Hard  Board  and  Particleboard”, Roma, 1966
[3]  Haygreen,  J.  G.,  J.  L.  Bowyer, Hasil  Hutan  dan Ilmu  Kayu  (terjemahan) ,  Gadjah  Mada  University Press: Yogyakarta, 1996
[4]  Joesoef,  M, Papan  Majemuk , Yayasan  Pembina Fakultas Kehutanan, 1977
[5]  Kollmann, F. F. P., E. W. Kuenzi and A. J. Stamm, Principles of Wood Science and Technology Vol. II Wood  Based  Materials ,  Springer  Verlag  Berlin Heidelberg: New York, 1975
[6]  Junaedi,  J.,  “Pengaruh  Ukuran  Partikel  dan  Jumlah Perekat  Urea  Formaldhida  terhadap  Sifat  Papan Partikel Kayu Api-Api”, 1996
[7]  Prayitno,  T.  A., Perekat  Kayu ,  Falkutas  Kehutanan UGM: Yogyakarta, 1994
[8]  Brown,  H.P.,  A.J.  Panshindan,  C.C.  Forsaith,  “The Physical,  Mechanical  and  Chemical  Properties  of The  United  States. Textbook  of  Wood  Technology Vol II Mc Graw Hill , New york 1952
48 128 168 176 208 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 0.4 0.5 0.6 0.8 1 M OR ( kg /cm 2 ) Kerapatan (gram/cm 3 ) 4705.88 14463.28 24347.83 36666.67 57777.78 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 0.4 0.5 0.6 0.8 1 MO E (Kg /c m 2 ) Kerapatan (gram/cm 3 ) 4.2 9.6 12.8 14.4 18.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0.4 0.5 0.6 0.8 1 Ke ku atan g es er (kg /c m 2 )
Kerapatan papan (kg/cm 3 )

## Design and Implementation of PID Control-based FSM Algorithm on Line Following Robot
Adnan Rafi Al Tahtawi 1 , Yoyo Somantri 2 , Erik Haritman 3
1 Department of Computer Engineering, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia
2,3 Department of Electrical Engineering Education, Universitas Pendidikan Indonesia Jl. Dr. Setiabudhi No. 207 Bandung, Indonesia adnanrafi@polteksmi.ac.id

## Abstrak
Finite  State  Machine  (FSM) adalah  sebuah  metodologi  perancangan  sistem  kontrol  yang  menggambarkan  tingkah laku atau prinsip kerja sistem dengan menggunakan tiga hal, yaitu: state (keadaan), event (kejadian) dan action (aksi). Pada suatu program, sistem akan berada pada salah satu state yang aktif. Sistem dapat beralih atau bertransisi menuju state lain  jika  mendapatkan  masukan  atau event tertentu.  Pada  makalah  ini,  akan  diimplementasikan  algoritma  FSM berbasis pengendali Proporsional-Integral-Derivatif (PID) pada robot pengikut garis. Pengendali PID merupakan salah satu metode kendali sistem yang banyak digunakan saat ini. Algoritma FSM berbasis pengendali PID diterapkan dengan tujuan  agar  robot  mampu  menjajaki  lintasan  dengan  baik.  Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa  algoritma  yang dirancang mampu bekerja dengan baik dan dapat digunakan sebagai dasar algoritma dari robot ini.
Kata kunci: algoritma, Finite State Machine (FSM), Proporsional-Integral-Derivatif (PID), robot, line follower

## Abstract
Finite  State  Machine  (FSM)  is  a  control  system  methodology  that  describes  system’s  behavior  using  three  things, namely: state, event, and action. On a program, the system would be in one active state. The system can switch or move to another state if it gets a certain input or event. In this paper, FSM based on Proportional-Integral-Derivative (PID) controller algorithm will be implemented on line follower robot. PID controller is one of system control methods that many used recently. FSM based on PID controller is implemented to keep robot tracking the line trajectory as well. The test result shows that designed algorithm can work well and can be used as a based algorithm of this robot.
Keywords: algorithm, Finite State Machine (FSM), Proportional-Integral-Derivative (PID), robot, line follower

## I. I NTRODUCTION
Line follower  robot is  one  of  autonomous  robot which  has  designed  for  researches,  industrial requirements, or robot competitions. Referring to its name,  the  task  of  this  robot  is  to  follow  a  line trajectory.  There  is  needed  a  specified  based algorithm for this robot to finish the task. One of the algorithms  which  can  be  implemented  is  Finite State  Machine  (FSM). This  algorithm  is  built  in three  steps,  i.e.  state,  event,  and  action.  The  third steps  can  be  illustrated  as follow: state  is  the  robot conditions  (such  as  moving  forward,  turn  left,  turn right, or turn back), event is the sensor‟s state when robot  doing  a  task  and  action  is  DC  motor  action due  to  state  and  event  conditions.  Thus,  this algorithm  called  in  this  paper  as  a  based  algorithm of  line  follower  robot.  In another  hand,
Proportional-Integral-Derivative  (PID)  controller was  promising  in  line  follower  robot  control method.  PID  controller  will  minimize  the  error when  robot  moving  on  the  line  trajectory. Developments  of  FSM  algorithm  have  been conducted  they  are  self-adjusting  FSM  [1], decentralized Evolutionary Robotics (ER) based on FSM  [2],  and  robot  control  teaching  with  state machine-based [3]. PID controller also implemented on this robot to reduce wobbling [4].
In this paper, FSM based on PID algorithm will be  explained  to  give  an  overview  and  additional references  for  software  design  of  line  follower robot . After  introduction  in  Section  I,  FSM algorithm  as  a  based  algorithm  and  PID  controller overview are described in Section II.  It is followed by  Section  III  that  explains  the  system  designs  of software  and  hardware.  Section  IV  focus  on  the
implementation,  followed  by  system  testing  result and  analysis.  Finally,  Section  V  gives  the conclusion of this paper.

## II. S YSTEM A LGORITHM

## A. FSM Algorithm
Finite  State  Machine  (FSM)  was  a  control system  methodology  that  describes  system‟s behavior  using  three  things,  i.e.  state,  event  and action  [5]. At  one  moment  in  a  significant  period time, the system will be at one active state and may be move to another state. These state transitions are generally also accompanied by actions which taken by the system when responding the input.
Figure  1  shows  the  FSM  with  two  states,  two inputs, and four different action outputs. As shown in figure 1, when the system is started, it will be at state0.  In  this  condition,  system  will  produce action1  if  it  gets  event0,  whereas  if  event1  occurs then  action2  will  be  executed  and  the  system  will move  forward  to  state2  and  so  on.  FSM  consist  of two types, namely non-output FSM and output FSM [5].  Non-output  FSM  is  used  for  language recognition on a computer. The input that has been entered  will  be  processed  and  obtained  the  result. Meanwhile,  output  FSM  is  used  for  designing  a machine  or  system.  FSM  has  several  advantages including: simple, predicted response, soft computing,  relatively  flexible,  classic  artificial intelligent that can be used for various systems, can converts  from  abstract  to  code  easily.  Several disadvantages,  i.e.  on  game  implementation  not interested due to predictively and it is so difficult if implemented on the complex system.

## B. PID Controller
Proportional-Integral-Derivative (PID) controller is  often referred  to  as  a  „three-term‟  controller  [6]. This  controller  is  currently  one  of  the  most frequently  used  controllers  in  industry.  Each  of controllers has a task as following description [6]:
1) Proportional: the  error  is  multiplied  by  a gain Kp .  A  very  high  gain  may  cause  instability, and  a  very  low  gain  may  cause  the  system  to  drift away.
2) Integral: the  integral  of  the  error  is  taken and  multiplied  by  a  gain Ki .  The  gain  can  be adjusted  to  drive  the  error  to  zero  in  the  required time.  A  too  high  gain may cause oscillations and a too low gain may result in a sluggish response.
3) Derivative: the  derivative  of  the  error  is multiplied  by  a  gain Kd .  Again,  if  the  gain  is  too high the system may oscillate and if the gain is too low the response may be sluggish.
Based  on  description  above,  it  can  be generalized that PID controller can improve system response  according  to  desired  response  that determined.  Input  of  this  controller  is  error measurement  and  the  output  is  control  signal  that given  to  the  actuator.  In  continuous-time,  block diagram of PID controller is depicted in Figure 2.
Referring to figure 2, the control signal of a PID controller in time-domain can be expressed as:
( ) ( ) ∫  ( ) ( ) ( )
( ) ( )
where ( ) is the output from the controller and ( )    ( )    ( ) ,  in  which ( ) is  the  desired set-point  (reference  input)  and ( ) is  the  plant output, and are  known  as  the  integral  and derivative  action  time,  respectively.  For  digital microcontroller  implementation,  PID  controller should  be  in  discrete-time  domain.  The  control signal of PID controller given by (1) is transformed to discrete-time PID controller as follow:
(  ) (  ) ∑  (  ) (  )    (      ) ( )
where (  ) and (  ) are control signal and error signal in discrete-time with sampling time.

## III. S YSTEM D ESIGN

## A.  Hardware
FSM  algorithm  will  be  implemented  on  line follower  robot . The  robot  is  designed  using microcontroller  as  main  device.  In  addition,  it  is also  used  sensor  as  line  detector  and  DC  motor  as actuator.  Microcontroller  that  used  in  this  study  is ATMega328 which integrated on DFRduino Romeo v1.0 board, as depicted in Figure 3.
This  board  is  used  due  to  compatibility requirement for line follower robot . Its specifications  based  on  [7]  are:  flash  memory  32 KB, internal oscillator 16 MHz, 14 channels digital I/O,  6  PWM  channels  (Pin11,  Pin10,  Pin9,  Pin6, Pin5,  Pin3),  8  channels  10-bit  analog  I/O,  USB connection,  auto  sensing/switching  power  input, ICSP  header  for    directly  program  downloading, serial  interface  TTL  level,  support  AREF,  support header  pin  male  and  female,  available  socket  for APC220  RF  module  and  DF  Bluetooth  module,  5 units 12C interface pin sets, 2 units driver DC motor with  maximum  current  2A,  7  buttons  input,  DC supply  7-12  V,  DC  output  5V/3.3V  and  voltage output external, dimension 90 x 80 mm.
Hardware designs including electrical which are microcontroller,  sensor,  and  DC  motor.  It  also mechanical  design  as  well  as  robot  casing.  Block diagram of electrical design is depicted in Figure 4 and mechanical design of robot presented in Figure 5.
Figure 3. DFRduino Romeo v1.0 board [7]
Figure 4. Hardware configuration
Block diagram in Figure 4 shows the connection between  each  electrical  component  in  the  robot. Solid  line  is  powertrain  on  robot  and  thin  line  is data transfer .
Sensor  that  used  in  this  robot  is  line  tracker sensor  in  a  form  of  module.  This  module  uses photodiode as sensor to detect light reflection from infrared  signal.  Photodiode will  give  binary  logic „1‟  to  microcontroller  if  it  receives  signal  from infrared,  while  binary  logic  „0‟  will  be  given  if signal  not  received.  Sensor  modules  used  are  six units and placed in series in front of robot.
This  robot  uses  battery  cell  as  power  supply . Batteries  that  used  are  three  cells  of  Lithium- Polymer (Li-Po) with nominal voltage of 3.7 V. It is also  used  for  DC  motor  power  supply  through  DC motor  driver  which  has  been  integrated  on DFRduino Romeo v1.0 module.
DC  motor  is  used  as  a  driving  component. Microcontroller  will  receive  data  from  sensor  and send signal to DC motor according to sensor signal condition.  Signals  that  send  from  microcontroller are  Pulse  Width  Modulation  (PWM)  signal  for speed  control  and  binary  logic  signal  for  motor direction. PWM signal is digital switching signal in high frequency  so it can modulate how amount the voltage that will be sent from battery to DC motor, while  another  signal  is  used  for  controlling  motor direction  with  changes  pole  of  battery  so  the  robot can  move  forward,  backward,  turn  right,  turn  left, turn back, and stop.

## B.  Design of PID-based FSM Algorithm
FSM algorithm designed is presented in Table 1 and Figure 6. There are two states when the robot is employed.  The  first  state  is  robot  moving  forward and the second state is robot turn condition.
Figure 5. Mechanical robot design
In  the  first  state,  robot  will  receive  the  event from  sensor‟s  data  and  will  generate  an  action through  DC  motor  to  keep  its  movement  in  ideal straight forward. This case has been done using PID control  scheme.  In  the  second  state,  robot  will receive  the  event also  from  sensor‟s  data  and  will generate an action through DC motor for following line trajectory as well . Both of states will switch as long  as  robot  still  working . Generally,  we  describe state  as  robot‟s  state,  event  as  robot‟s  input,  and action as robot‟s output.
Sensor‟s  data  logic  is  high  or  „1‟  if  it  detects white  surface  and  it  is  low  or  „0‟  if  detects  black surface. Line trajectory that used has black color on top  of  white  background  with  line  width  3  cm  and turn angle 90ᴼ.
Referring to FSM algorithm, robot‟s flowchart is divided  into  two  conditions  in  accordance  with robot‟s  state,  these  are  robot  moving  forward  and robot turn condition. The aim of first flowchart is to keep  robot  moving  forward  perfectly.  In  this condition, PID control is used. PID will control both left  and  right  motor  speeds  according  to  error measurement  of  sensor.  This  error  is  input  for  the controller  and  PWM  signal  is  the  output  of  the controller.  PID  constants  ( Kp,  Ki,  Kd )  are  obtained using  Ziegler-Nichols  tuning  method.  This  method is  used  due  to  simplicity  in  terms  of  design  and implementation.  Ziegler-Nichols  tuning  method  is presented in Table 2.
The  second  flowchart  describes  robot  turn condition. This condition is also must work as well. PID  controller  effect  which  has  been  designed  in
first flowchart will be observed in second flowchart. Turn conditions (left, right, and back) are conducted using  different  direction  of  both  DC  motor.  This condition will be stopped when the robot‟s state is changed  to  the  first  state,  and  so  on.  Both  of flowcharts are realized in microcontroller programming using C/C++ language and downloaded  to  DFRduino  Romeo  v1.0  module. These  flowcharts  are  depicted  in  Figure  7  and Figure 8.
Table 1. FSM algorithm design Finite State Machine (FSM) Algorithm State Event Action Robot moving forward
011111
Rpwm < Lpwm 001111 100111 110011 Rpwm = Lpwm
111001
Rpwm > Lpwm 111100
111110
Robot turn conditions
100000
Rdir = LOW Ldir = HIGH (Turn right) 110000 111000 000111
Rdir = HIGH
Ldir = LOW (Turn left) 000011
000001
000000 Stop
Figure 6. FSM diagram of line follower robot
Robot turn condition
State 2
111000 110000 100000 Rdir = LOW Ldir = HIGH 111000 110000 100000
Rdir = LOW Ldir = HIGH 000000 Stop Event 1 Action 1 Event 2 Action 2 Event 3 Action 3 State 1 011111 001111
100111
Rpwm < Lpwm
111001 111100
111110 Rpwm > Lpwm 110011 Rpwm = Lpwm Event 1 Event 2 Event 3 Action 1 Action 3 Action 2
Robot moving forward Sensor turn condition Event 12 Sensor forward condition Event 21
Figure 7. Flowchart of the first state
Table 2. Open-loop Ziegler-Nichols settings [6]
Controller Kp Ti Td P - -
PI - PID
Figure 9. Ideal possibility sensor conditions in first state (a) (b)
Figure 10. Ideal possibility sensor conditions in second state: (a) turn left (b) turn right
Sensor conditions that possible to happen in both first state and second state are illustrated in Figure 9 and  Figure  10.  However,  this  condition  is  ideal assumption  due  to  simplicity  in  term  of  design  the controller.

## IV. I MPLEMENTATION
This  section  gives  system  implementation, testing  results,  and  its  analysis.  Hardware implementation of this robot is shown in Figure 11.
Figure 11. Line follower robot hardware
Table 3. PWM testing result Experiment number Bit PWM (0-255), DC Driver output voltage (V) Left motor Right motor 1 0, 0% 0 0 2 64, 25% 2.6 2.7 3 127, 50% 5.4 5.5 4 192, 75% 7.8 7.9 5 255, 100% 10.7 10.8
There  are  two  terms  of  system  testing,  first  is PWM  testing  and  second  is  FSM  based  on  PID algorithm  testing.  PWM  testing  is  done  to  make sure  the  robot‟s  speed  can  be  controlled,  while algorithm  testing  is  conducted  to  know  the  robot response when it doing a task.

## A. PWM Testing
Testing  of  PWM  is  done  using  output  voltage measurement  from  DC  motor  driver.  Various  duty cycles are given in form of 8-bit digital data (0-255) in microcontroller to generate PWM signal. Voltage measurement is placed in driver output with battery voltage  nominal  input  11.1V.  Testing  result  is presented in Table 3.
From  above  PWM  test  result  obtained  that  the amount  of  PWM  duty  cycle  value  is  impact  to  the amount  of  output  voltage  from  DC  motor  driver. The  higher  PWM  duty  cycle  value  the  more  high voltage given to DC motor. However, there is drop voltage  in  measurement.  Maximum  duty  cycle doesn‟t  generate  maximum  voltage.  It  is  due  to transistor  semiconductor  component  inside  DC motor driver.

## B. Simulation Result
PID  constants  are  determined  firstly  based  on Ziegler-Nichols  method.  The  constants  on  Ziegler-
Nichols method are , , and . In this study, the gain  constant  is  determined  by referring  to maximum  error  of  first  state  also  based  on  open- loop  model  that  depicted  in  Figure  12.  This  model obtained from experimental open-loop response that given to the robot using maximum error as an initial condition.  From  the  test  result  obtained  that  the robot  can  track  line  trajectory  by  4  seconds. Simulation of this response is then conducted using MATLAB/Simulink for designing the PID controller.  Based  on  this  response,  to  control  this robot,  integral  and  derivative  action  times  are determined  based  on  Table  2  with and . Thus, there obtained , , and
.  Simulation  result  shows  that  the PID  controller is  eliminate  the  error  faster than  the open-loop  response  system  (Figure  13).  Robot  can reach  the  line  trajectory  by  1.65  second  although there is produce an overshoot.

## C. Hardware Implementation
After  PID  controller  simulation  has  been  done, PID-based  FSM  algorithm  hardware  testing  is conducted. This testing is overall system testing and main section of this study. Firstly, FSM algorithm is
Figure 12. Open-loop system response
Figure 13. Closed-loop system response by error 3 (top), error 2 (middle), and error 1 (bottom)
realized  in  microcontroller  programming  according to system flowchart. In the first state, PID controller is  placed.  PID  constant  obtained  is  then implemented  in  microcontroller in  accordance  with (4).  In  the  second  state,  the  testing  is  employed  in turn  condition  (right  and  left).  PID  controller response from the first state is observed in this state. Results  of  algorithm  testing  of  both  states  first  and second  with  error  as  the  initial  conditions  are depicted in Figure 14 and Figure 15 below.
Overall  algorithm  testing  result  shows  that FSM  algorithm  can  work  well  according  to system design. PID controller that implemented in  first  state  is  also  effectively  reducing  robot error  measurement.  In  the  first  state,  robot  can be  moving  forward  on  line  trajectory  as  well. Error  which  given  as  initial  condition  is  set  to be  zero  by  this  controller.  When  robot  in  the second  state,  it  shows  that  robot  can  track  the turn  line  nicely.  However,  there  is  overshoot response  when  robot  in  this  state.  It  is  due  to delay effect from sensor data transfer.
Figure 14. First state responses: Rpwm < Lpwm (top), Rpwm > Lpwm (bottom)
Figure 15. Second state responses: turn right (top), turn left (bottom)

## V. C ONCLUDING R EMARKS
PID-based  FSM  algorithm  is  successfully designed  and  implemented  on  line  follower  robot. FSM  is  designed  in  two  main  states,  named  first state  and  second  state.  First  state  is  robot  moving forward,  while  second  state  is  robot‟s  turn condition. PID controller is designed and implemented in the first state on FSM algorithm to control  robot  movement.  The  test  result shows that by  combining  both  PID  controller  and  FSM algorithm,  it  can  be  reach  line  follower  robot response as well. These algorithms also can be used as based algorithm for this robot due to simplicity in terms of design and implementation.

## R EFERENCES
[1]  Schwartz,  Scott,  “Self-Adjusting  Finite  State Machines:  an  approach  to  Real-Time  Autonomous
Behavior  in  Robots”,  Computer  Science  Honors Theses, Paper 9, 2005
[2]  Konig,  Lukas, et  al ,  “Decentralized  Evolution  of Robotic  Behavior  Using  Finite  State  Machines”, International  Journal  of  Intelligent  Computing  and Cybernetics , 2009
[3]  Levin,  Ilya,  et  al,  “Robot  Control  Teaching  with  a State  Machine-based  Design  Method”, Int.  Journal Engineering  Education  (IJEE) ,  Vol.  20,  No.  2,  pp. 1-10, 2004
[4]  Nath, A.S. et al , “Implementation of PID Control to Reduce  Wobbling  in  a  Line  Following  Robot”, International  Journal  of  Research  in  Engineering and Technology (IJRET), Vol. 02, Issue 10, 2013
[5]  Setiawan,  I.,  “Design  of  Software  Embedded System based on FSM”, 2006
[6]  Ibrahim,  Dogan, Microcontroller  Based  Applied Digital Control, Departement of Computer Engineering,  Near  East  University  Cyprus,  Willey, 2006
[7]  Datasheet DFRduino RoMeo User Manual

## Studi Analisis Gording Baja pada Pembangunan Gedung Auto2000 Kabupaten Sukabumi
Hari Wibowo 1 , Deni Firmansyah 2 , Dewi Ayu Sofia 3
1,2,3 Program Studi Teknik Sipil, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia dedit.bowohari@gmail.com

## Abstrak
Gording merupakan salah satu bagian kontruksi  vital untuk menopang rangka atap. Dalam perencanaan konstruksi atap,  beban  yang  bekerja  pada  atap  tersebut  perlu  dianalisis.  Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  untuk  menganalisis perhitungan  pembebanan  pada  gording  baja  profil Light  Lip  Channel (LLC).  Gedung  yang  digunakan  sebagai  objek penelitian  adalah  Gedung  Auto2000  yang  berlokasi  di  Kabupaten  Sukabumi,  Jawa  Barat.  Metode  analisis  yang digunakan  yaitu distribusi  momen. Hasil analisis  gording  dengan profil  LLC 150 x 65 x 20 x 3,2 menunjukan bahwa diperoleh  nilai  lendutan  sebesar  838,27  kg/cm²  dan  perhitungan  tekuk  sebesar  166,44  kg/cm².  Kedua  nilai  ini  dapat dikatakan aman karena nilainya lebih kecil dari tegangan ijin sebesar 1600 kg/cm².
Kata kunci: gording, baja, Light Lip Channel (LLC), distribusi momen

## Abstract
Gording is one of the vital parts of the construction that is intended as a cantilever roof truss. For the planning of construction  of  the  roof,  the  load  acting  on  the  roof  need  to  be  analyzed.  The  aim  of  this  study  is  to  analyze  the calculation of loading on steel purlins profile Light Lip Channel (LLC). The building that used as an object of research is  Auto2000  building  located  in  Sukabumi,  West  Java.    The  analytical  method  used  is  the  moment  distribution.  The results  of  the  analysis  of  LLC  profile  purlins  with  150  x  65  x  20  x  3.2  shows  that  the  values  obtained  deflection  of 838.27 kg / cm² and calculation of bend of 166.44 kg / cm². Both of these values can be said to be safe because the value is smaller than allowable stress of 1600 kg / cm².
Keywords : gording, steel, Light Lip Channel (LLC), moment distribution

## I. P ENDAHULUAN
Gedung  Auto2000  di  Kabupaten  Sukabumi merupakan gedung yang didesain dengan menggunakan  konsep  struktur  konstruksi  baja, khususnya  pada  bagian  atapnya.  Gedung  ini memiliki  bentuk  atap  tipe gable  frame dimana terdapat  beberapa  batang  baja  yang  saling memperkuat  satu  sama  lain.  Batang  baja  tersebut terdiri  dari:  batang  tarik,  batang  tekan,  dan  batang kombinasi  beban  lentur-aksial.  Gording  yang digunakan pada gedung tersebut menggunakan baja profil Light Lip Channel (LLC).
Pada struktur atap, gording merupakan salah satu kontruksi  vital  yang  diperuntukan  untuk  menopang rangka  atap  dimana  asumsi  beban  yang  bekerja perlu dianalisis. Gording dari baja dapat dihubungkan  dengan tracstang untuk  memperkuat dan mencegah dari terjadinya pergerakan. Tracstang merupakan  batang  besi  polos  dengan kedua  ujungnya  memiliki  ulir  dan  baut  yang
dipasang  pada jarak  antar gording  ke  gording  yang berfungsi  sebagai  pengatur  jarak  antar  gording dalam  artian  posisi tracstang mudah  digeser (diperpanjang/diperpendek) sesuai dengan perencanaan. Posisi trackstang diletakkan sedemikian  rupa  sehingga  mengurangi  momen maksimal  yang  terjadi  pada  gording.  Oleh  karena itu,  pada  makalah  ini  akan  dibahas  proses  analisis gording baja pada Gedung  Auto2000 di Kabupaten Sukabumi.

## II. L ANDASAN T EORI

## A. Baja
Baja merupakan salah satu bahan bangunan yang unsur utamanya terdiri dari besi (Fe) dan karbon (C) sebagai  unsur  paduan.  Kandungan  karbon  dalam baja berkisar antara 0,2% sampai 2,1%. Penambahan  kandungan  karbon  pada  baja  dapat meningkatkan  kekerasan  ( hardness )  dan  kekuatan
tariknya  ( tensile  strength ).  Beberapa  jenis  baja kontruksi sekarang ada yang tahan terhadap korosi seperti  plat  bordes,  pipa,  dan stainless  steel .  Baja seperti  ini  dapat  melakukan  oksidasi  untuk membentuk lapisan penahan yang padat yang dapat menghalangi oksidasi lebih lanjut. Dengan
demikian,  pemakaian  baja  jenis  ini  menjadi  lebih murah karena tidak memerlukan biaya pemeliharaan  yang  terus  menerus  seperti  halnya pada  baja  biasa  yang  memerlukan  pengecatan kembali untuk mencegah munculnya karat [1].
Bentuk  elemen  baja  sangat  dipengaruhi  oleh proses  yang  digunakan  untuk  membentuk  baja tersebut.  Ada  dua  macam  bentuk  profil  baja  yang didasarkan  cara  pembuatannya,  antara  lain: hot rolled shape dan cold formed shape [1] . Hot rolled shape dibentuk  dengan  cara  blok-blok  baja  yang panas  diproses  melalui  rol-rol  dalam  pabrik.  Jenis baja ini  mengandung residual  stress, jadi  sebelum batang  dibebani  pun  bentuk  ini  sudah  ada residual stress yang  berasal  dari  pabrik. Cold  formed  shape dibentuk  dari  pelat-pelat  yang  sudah  jadi,  menjadi profil  baja  dalam  temperatur  atmosfir  (dalam  suhu ruangan dingin). Tebal pelat yang dibentuk menjadi profil  ini  kurang  dari  3/16  inch . Profil  jenis  ini ringan  dan  sering  disebut  sebagai light  gage  cold form steel.

## B. Perhitungan Dimensi Gording
Gording  merupakan  bagian  dari  atap  yang diletakan  diatas  beberapa  kuda-kuda  dengan  tugas menahan  beban  atap  dan  perkayuannya.  Terdapat tiga  jenis  beban  yang  dapat  dianalisis  dalam perhitungan  dimensi  gording,  diantaranya:  beban mati,  beban  hidup,  dan  beban  angin.  Beban  mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung/bangunan  yang  bersifat  tetap  selama  masa layan  struktur,  termasuk  unsur-unsur  tambahan, finishing,  mesin-mesin,  serta  peralatan  tetap  yang merupakan bagian yang terpisahkan dari gedung/bangunan tersebut.
Luas  bidang  penutup  atap  yang  dipikul  oleh gording  tersaji  pada  Gambar  1,  dimana adalah jarak  gording  dan adalah jarak  kuda-kuda.  Berat gording  sendiri  diperoleh  dengan  menaksir  terlebih dahulu  dimensi  gording  (Gambar  2).  Biasanya gording  menggunakan  profil  “I”,  “[“,  dan  “C”. Setelah  ditaksir  dimensi  gording,  dari  tabel  profil diperoleh  berat  per  meter  gording.  Besarnya  beban mati ( ) yang diterima adalah sebagai berikut:
(1)
dimana adalah  berat  sendiri  penutup  atap  dan adalah  berat  sendiri  gording . Gording  diletakan diatas  beberapa  kuda-kuda  sehingga  berbentuk
Gambar 1. Luas bidang penutup atap yang dipikul gording
Gambar 2. Gaya yang bekerja pada gording
Gambar 3. Momen akibat beban mati
balok  menerus diatas  beberapa  tumpuan ( continous beam ).  Untuk  memudahkan  perhitungan  dapat dianggap  sebagai  balok  diatas  dua  tumpuan  statis tertentu  ( simple  beam )  dengan  mereduksi  momen lentur. Momen maksimum dapat diperoleh berdasarkan persamaan berikut:
(1)
dengan
( ) (2)
dimana adalah  momen  maksimum, adalah  momen, adalah  beban  mati,  dan adalah panjang kuda-kuda (Gambar 3).
Beban hidup (Gambar 4) adalah beban gravitasi yang  bekerja  pada  struktur  dalam  massa  layannya dan timbul akibat penggunaan suatu gedung. Beban hidup  ( )  yang  bekerja  di  tengah-tengah  bentang gording  sebesar  100  kg.  Besarnya  momen maksimum  pada  beban  hidup  dapat  diperoleh berdasarkan persamaan berikut:
( ) (3)
Beban  angin  adalah  beban  yang  bekerja  pada struktur akibat tekanan-tekanan dari gerakan  angin. Beban  angin  sangat  tergantung  dari  lokasi  dan ketinggian  struktur.  Pada  makalah  ini,  beban  angin dianggap bekerja tegak lurus di bidang atap seperti pada  Gambar  5.  Nilai  momen  maksimum  pada beban angin dapat diperoleh berdasarkan persamaan berikut:
( ) (4)
dimana adalah  koefisien  angin  dikali  tekanan angin dikali jarak gording.
Gambar 4. Gaya yang bekerja pada beban hidup
Gambar 5. Gaya yang bekerja pada beban angin
Terdapat  dua  jenis  kombinasi  pembebanan, yaitu:  beban  mati  +  beban hidup  dan  beban  mati  + beban hidup + beban angin. Besarnya momen yang diterima oleh kedua jenis pembebanan tersebut pada bidang memenuhi persamaan (5), sedangkan pada bidang ,  besarnya  momen  yang  diterima  untuk kedua  jenis  pembebanan  berturut-turut  memenuhi persamaan (6) dan (7).
(5) (6) (7) dimana dan berturut-turut  adalah
momen  total  yang  diterima  pada  sumbu dan , dan adalah  beban  mati  dan  beban hidup/berguna  pada  sumbu ,    serta , ,  dan berturut-turut  adalah  beban  mati,  beban hidup/berguna, dan beban angin pada sumbu . Kontrol  tegangan  pada  gording  untuk  kedua kombinasi pembebanan dapat dianalisis menggunakan persamaan berikut:
̅ (8)
dimana adalah  nilai  tegangan  dan ̅ adalah tegangan ijinnya. Jika ̅ , maka dimensi gording harus diperbesar.
Kontrol lendutan juga dapat dianalisis berdasarkan tiga kondisi pembebanan pada sumbu dan , yaitu: akibat beban mati, beban hidup/berguna,  dan  beban  angin.  Nilai  kontrol lendutan untuk ketiga kondisi pembebanan tersebut berturut-turut dapat dihitung menggunakan persamaan (9)-(14) berikut:
 akibat beban mati
(9)
(10)
 akibat beban hidup/berguna
(11)
(12)
 akibat beban angin
(13)
(14)
dimana adalah  modulus  elastisitas  yang  dapat diperoleh dari tabel profil baja. Dari persamaan (9)- (14),  maka  lendutan  total  dapat  diperoleh  sebagai berikut:
̅ (15)
̅ (16) √ ̅ (17)
dimana ̅ adalah lendutan ijin dan adalah resultan lendutan.  Jika ̅ ,  maka  dimensi  gording diperbesar.

## C. Metode Distribusi Momen
Analisis  struktur  dengan  metode  distribusi momen  pertama  kali  diperkenalkan  oleh  Hardy Cross  pada  tahun  1933  [2].  Metode  distribusi momen juga dikenal sebagai metode cross . Metode ini  merupakan  salah  satu  metode  yang  dipakai untuk  analisis  struktur  balok  menerus  dan  portal statis  tak  tentu.  Metode  distribusi  momen didasarkan pada anggapan sebagai berikut ini:
 Perubahan  bentuk  akibat  gaya  normal  dan  gaya geser  diabaikan,  sehingga  panjang  batang- batangnya tidak berubah.
 Semua  titik  simpul  (buhul)  dianggap  kaku sempuma.
Dalam  proses  analisis,  metode  ini  melakukan distribusi momen dan induksi ( carry over ) terhadap momen  primer  ( fixed  end  moment )  sebanyak
beberapa  putaran  (iterasi)  guna  mendapatkan keseimbangan  di  setiap  titik  simpul.  Hal  ini dilakukan  karena  momen-momen  primer  yang bekerja  di  setiap  tumpuan  maupun  simpul  suatu struktur tidak sama besarnya, sehingga simpul tidak seimbang.  Untuk  mendapatkan  keseimbangan simpul  melakukan  perputaran,  momen-momen primer  di  tiap  simpul  melakukan  distribusi (pembagian)  sampai  jumlah  momen  primer  di masing-masing  simpul  sama  dengan  nol.  Proses distribusi  dan  induksi  secara  manual  dapat dilakukan  sebanyak  empat  putaran,  dan  dianggap semua simpul sudah seimbang atau mendekati nol.

## III. M ETODE P ENELITIAN

## A. Objek Kajian
Dalam  penelitian  ini,  yang  digunakan  sebagai objek  kajian  adalah  struktur  atap.  Ada  beberapa struktur  yang  perlu  dibahas  di  dalam  perencanaan atap  namun  pada  makalah  ini  kami  mengambil salah  satu  objek  kajian  yang  akan  dibahas  yaitu pekerjaan  pemasangan  gording  dengan  profil  baja tipe  LLC  pada  pembangunan  Auto  2000  di  Jalan Raya Palasari KM 8 Sukaraja Kabupaten Sukabumi. Perhitungan  gaya-gaya  dalam  yang  bekerja  pada gording  di  analisis  sesuai  dengan  acuan  standar yang  ada.  Denah  perencanaan  atap  yang  diperoleh dari  pelaksana  pekerjaan  yaitu  PT.  Arsitek  Arupa Datu  tersaji  pada  Gambar  6  dan  data  teknisnya tersaji pada Tabel 1.

## Tabel 1. Data teknis perencanaan atap
Data teknis Keterangan Panjang bentang 23,50 m Panjang bangunan 54,65 m Jarak antar tumpuan 7 m Kemiringan atap 7° Jarak antar gording 1,20 m Mutu baja 37 Jenis penutup Zincalume Jenis profil LLC 150 x 65 x 20 x 3,2

## Gambar 7. Alur analisis dimensi gording

## B. Langkah Analisis
Pada bagian ini akan diuraikan langkah-langkah yang  dilakukan  untuk  menganalisis  dimensi gording.  Alur  dari  proses  analisis  data  tersaji  pada Gambar 7.

## C. Analisis Metode Distribusi Momen dan Kontrol Kapasitas Penampang
Untuk  melakukan  analisis  dimensi  gording menggunakan metode distribusi momen, perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut:
 perhitungan momen primer
(18)
dimana adalah momen, adalah beban, dan adalah panjang bentang.
 perhitungan  angka  kekakuan  (tumpuan  jepit- sendi)
(19)
dimana adalah  angka  kekakuan, adalah modulus elastisitas, dan adalah momen inersia.
 perhitungan faktor distribusi momen (20) dimana adalah  faktor  distribusi  momen, dan berturut-turut  adalah  distribusi  momen dari titik B ke A dan dari titik B ke C. Nilai ini selanjutnya dibuat dalam tabel distribusi momen  perhitungan free body
(21) (22) dimana dan berturut-turut adalah reaksi di titik A ke B dan sebaliknya.  perhitungan momen maksimal, gaya lintang, dan gaya normal
( ) (23) (24) (25) dimana adalah  momen  maksimal  dan adalah panjang ruas horizontal.
Analisis kontrol kapasitas penampang dilakukan terhadap  lendutan  dan  tekuk.  Perhitungan  yang dilakukan adalah sebagai berikut:
 terhadap lendutan (26) dimana adalah  nilai  tegangan, adalah  berat terpusat, adalah  penampang, adalah momen,  dan adalah  berat.  Jika  nilai lebih besar  dari  nilai  ijin  ( ̅ ),  maka  dimensi  gording diperbesar.
y
 terhadap tekuk
(27) (28)
dimana adalah  faktor  tekuk, adalah  angka kelangsingan, dan adalah faktor keamanan.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Bagian  ini  menyajikan  data  hasil  analisis dimensi  gording  sesuai  alur  yang  dirancang.  Profil gording yang digunakan adalah tipe LLC 150 x 65 x 20  x  3,2  dengan  spesifikasi: =  150  mm; =  65 mm; =  20  mm; =  3,2  mm; =  332  cm 4 ; = 53,8  cm 4 ; =  5,89  cm; =  2,37  cm; =  44,3
cm 3 ; =  12,2  cm 3 ; =  7,51  kg/m; =  9,57 kg/m 2 ; =  0  cm;  dan =  2,11  cm.  Analisis distribusi  momen  dilakukan  terhadap  tiga  jenis pembebanan,  yaitu:  beban  mati,  beban  hidup,  dan beban  angin.  Selain  ketiga  jenis  pembebanan tersebut,  pada  makalah  ini  juga  dianalisis  beban yang diakibatkan oleh hujan.
Beban  air  hujan  menurut  PPIUG  [4]  diambil sebesar (         ) ,  dimana adalah  sudut kemiringan  atap  dalam  derajat  dengan  ketentuan bahwa  beban  tersebut  tidak  perlu  diambil  lebih besar  dari  20  kg/m 2 dan  tidak  perlu  ditinjau  bila kemiringan  atapnya  lebih  besar  dari  50°.  Besarnya beban  akibat  air  hujan  dapat  diperoleh  sebesar (         ) ,  dimana adalah jarak  antar  gording.
Gambar 8. Pemodelan struktur akibat beban mati
Gambar 9. Pemodelan struktur akibat beban hidup
(a)
(b)
Gambar 10. Pemodelan struktur akibat beban angin: (a) angin tekan, (b) angin hisap
Gambar 11. Pemodelan struktur akibat beban hujan
Tabel 2. Hasil analisis distribusi momen akibat beban mati Ruas Momen primer (Kg.m) Angka kekakuan Faktor distribusi momen Free body Momen maksimal (Kg.m) Gaya lintang (Kg.m) Gaya Normal (Kg.m) AB ± 79,66 298.800.000 A = 1 (jepit) 81,44 -27,8 (x = 0); -144,1 (x = 7) -8,33 BC ± 79,66 298.800.000 B = 0,5 180,80 69,30 (x = 0); -47,75 (x = 7) 88,81 CD ± 79,66 298.800.000 C = 0,5 106,74 43,27 (x = 0); -73,78 (x = 7) 62,78 DE ± 79,66 298.800.000 D = 0,5 123,18 50,43 (x = 0); -66,81 (x = 7) 69,76 EF ± 79,66 298.800.000 E = 0,5 118,53 48,38 (x = 0); -68,68 (x = 7) 67,89 FG ± 79,66 298.800.000 F = 0,5 119,76 48,88 (x = 0); -68,17 (x = 7) 68,39 - - - G = 0 (sendi) - - - Tabel 3. Hasil analisis distribusi momen akibat beban hujan Ruas Momen primer (Kg.m) Angka kekakuan Faktor distribusi momen Free body Momen maksimal (Kg.m) Gaya lintang (Kg.m) Gaya Normal (Kg.m) AB ± 168,56 298.800.000 A = 1 (jepit) 172,32 -58,90 (x = 0); -306,58 (x = 7) -17,62 BC ± 168,56 298.800.000 B = 0,5 382,55 146,63 (x = 0); -101,04 (x = 7) 187,92 CD ± 168,56 298.800.000 C = 0,5 225,85 91,46 (x = 0); -156,11 (x = 7) 132,84 DE ± 168,56 298.800.000 D = 0,5 260,63 106,32 (x = 0); -141,36 (x = 7) 147,60 EF ± 168,56 298.800.000 E = 0,5 250,79 102,36 (x = 0); -145,31 (x = 7) 143,64 FG ± 168,56 298.800.000 F = 0,5 253,40 103,43 (x = 0); -144,25 (x = 7) 144,71 - - - G = 0 (sendi) - - - Tabel 4. Hasil analisis distribusi momen akibat beban angin Ruas Momen primer (Kg.m) Angka kekakuan Faktor distribusi momen Free body Momen maksimal (Kg.m) Gaya lintang (Kg.m) Gaya Normal (Kg.m) AB ± 31,85 298.800.000 A = 1 (jepit) -32,56 11,13 (x = 0); -57,93 (x = 7) 3,33 BC ± 31,85 298.800.000 B = 0,5 -72,28 -27,70 (x = 0); -19,09 (x = 7) -33,50 CD ± 31,85 298.800.000 C = 0,5 -42,67 -17,30 (x = 0); 29,50 (x = 7) -25,10 DE ± 31,85 298.800.000 D = 0,5 -49,24 -20,08 (x = 0); 26,71 (x = 7) -27,89 EF ± 31,85 298.800.000 E = 0,5 -47,38 -19,34 (x = 0); 27,45 (x = 7) -27,14 FG ± 31,85 298.800.000 F = 0,5 -47,88 -19,54 (x = 0); 27,25 (x = 7) -27,34 - - - G = 0 (sendi) - - -
Tabel 5. Hasil analisis distribusi momen akibat beban angin hisap Ruas Momen primer (Kg.m) Angka kekakuan Faktor distribusi momen Free body Momen maksimal (Kg.m) Gaya lintang (Kg.m) Gaya Normal (Kg.m) AB ± 49 298.800.000 A = 1 (jepit) -50,09 17,12 (x = 0); 89,12 (x = 7) 5,12 BC ± 49 298.800.000 B = 0,5 -111,20 -42,62 (x = 0); 29,37 (x = 7) -54,62 CD ± 49 298.800.000 C = 0,5 -65,65 -26,61 (x = 0); 45,38 (x = 7) -38,61 DE ± 49 298.800.000 D = 0,5 -75,76 -30,90 (x = 0); 41,09 (x = 7) -42,90 EF ± 49 298.800.000 E = 0,5 -72,90 -29,75 (x = 0); 42,24 (x = 7) -41,75 FG ± 49 298.800.000 F = 0,5 -73,66 -30,06 (x = 0); 41,93 (x = 7) -42,06 - - - G = 0 (sendi) - - -
Tabel 6. Rekapitulasi perhitungan momen maksimal
Tabel 7. Rekapitulasi perhitungan momen putar

## Tabel 8. Rekapitulasi perhitungan gaya lintang

## Tabel 9. Rekapitulasi perhitungan gaya normal
Gambar 8-Gambar 11 diatas merupakan pemodelan  dari  struktur  akibat  beban  mati,  beban hidup,  beban  angin,  dan  beban  hujan.  Setelah dilakukan  perhitungan  pembebananan,  selanjutnya dilakukan analisis dimensi gording dengan menggunakan  metode  distribusi  momen.  Hasil analisis  tersebut  untuk  keempat  jenis  pembebanan tersaji  pada  Tabel  2-Tabel  6.  Rekapitulasi perhitungan  momen  maksimal,  momen  putar,  gaya lintang, dan gaya normal juga tersaji pada Tabel 7- Tabel  9.  Dari  hasil  analisis  pembebanan  tersebut, selanjutnya  dilakukan  analisis  kontrol  kapasitas penampang.  Hasil  perhitungan  menunjukan  nilai tegangan  terhadap  lendutan  sebesar  838,27 Kg/cm 2 dimana lebih kecil dari tegangan ijin 1600 Kg/cm 2 , sedangkan  besarnya  tegangan  terhadap  tekuk diperoleh sebesar 166,44 Kg/cm 2 dimana lebih kecil dari  tegangan  ijin  1600  Kg/cm 2 .  Dengan  demikian profil  LLC  pada  gording  baja  tersebut  dapat dikatakan cukup aman.

## V. K ESIMPULAN
Studi  analisis  gording  baja  profil  LLC  pada pembangunan  gedung  Auto2000  di  Kabupaten Sukabumi  telah  dibahas  pada  makalah  ini.  Analisis
dilakukan  dengan  menggunakan  metode  distribusi momen.  Dari  hasil  perhitungan  pembebanan,  yaitu beban  mati,  beban  hidup,  beban  angin  (tekan  dan hisap), serta beban hujan, maka profil LLC tersebut dapat  dikatakan  cukup  aman  dengan  nilai tegangan terhadap  lendutan  sebesar  838,27  Kg/cm 2 dimana lebih  kecil  dari  tegangan  ijin  1600  Kg/cm 2 ,  dan besarnya tegangan terhadap tekuk diperoleh sebesar 166,44 Kg/cm 2 dimana lebih kecil dari tegangan ijin 1600 Kg/cm 2 .

## R EFERENSI
[1]  Oentoeng, Konstruksi  Baja ,  Yogyakarta:  Andi, 1999
[2]  Rene  A,  Brude  K,  Atanu  M, Perencanaan Konstruksi  Baja  untuk  Insinyur  1 , Jakarta:  Pradnya Paramita, 2000
[3]  Agus S, Perencanaan Struktur Baja Metode LRFD, Jakarta: Erlangga, 2008
[4]  Departemen PU, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk  Gedung  (PPIUG) ,  Bandung:  Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983
[5]  Departemen  PU, Tata  Cara  Perencanaan  Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) ,
Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, 2002

## Kajian Pengelolaan Pemeliharaan dan Perawatan Gedung Perguruan Tinggi: Studi Kasus Universitas Negeri Jakarta
Irika Widiasanti 1 , R. Eka Murti Nugraha 2 1,2 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, Indonesia irika@unj.ac.id

## Abstrak
Pemeliharaan  dan  perawatan  bertujuan  agar  bangunan  dapat  beroperasi  dengan  baik  sehingga  pengguna  merasa nyaman, yang selanjutnya akan membantu dalam meningkatkan pendapatan pengelola bangunan. Dalam melaksanakan pemeliharaan  dan  perawatan  gedung,  banyak  hal  yang  harus  dilakukan  agar  gedung  tersebut  tetap  mempunyai  nilai investasi  yang  tinggi.  Secara  umum,  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  gambaran  yang  tepat  mengenai perawatan  gedung  yang  telah  dilakukan  di  lingkungan  UNJ.  Sementara  itu,  secara  khusus  penelitian  bertujuan  untuk dapat melihat sejauh mana pelaksanaan dan pengelolaan perawatan dan pemeliharaan gedung. Metode yang digunakan adalah survey. Teknik ini digunakan untuk mengukur pengelolaan perawatan gedung yang dilakukan di lingkungan FT UNJ.  Populasi  penelitian  adalah  para  pengambil  keputusan  di  lingkungan  FT  UNJ  dengan  sampel  para  ketua  Jurusan dan  ketua  Program  Studi  sebagai  pihak  yang  paling  mengetahui  kondisi  bangunan  dan  dana  yang  tersedia  untuk pemeliharaan  dan  perawatan  gedung.  Teknik  analisis  data  menggunakan  teknik  deskriptif  membandingkan  sederhana dan  uji  Analisis  Varian.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pelaksanaan  pengelolaan  pemeliharaan  dan  perawatan gedung di FT UNJ, telah dilakukan dengan baik. Hal ini terlihat juga dari sebagian besar responden yang berpendapat bahwa pelaksanaan tersebut telah dilakukan dengan baik.
Kata kunci: pemeliharaan gedung, perawatan gedung

## Abstract
Handling  and  maintenance  of  the  buildings  aim  to  operate  properly  so  that  users  feel  comfortable,  which  will further help in increasing revenue building managers. In carrying out the maintenance and upkeep of buildings, many things must be done so that the building still has a high investment value.  In general, this study aimed to get an exact picture of the building maintenance that has been done in the Universitas Negeri Jakarta. Meanwhile, specifically this research aim to see the extent implementation and management of the  handling and maintenance of the building. The method  used  was  survey.  This  technique  is  used  to  measure  the  management  of  building  maintenance  is  done  in  FT UNJ. The study population was the decision makers in FT UNJ with the chairman and the chairman of the Department of Studies Program as the most know the condition of the building and the funds available for maintenance and upkeep of the building. The data was analysed using simple descriptive techniques to compare and test Variant Analysis. The results  show  that  the  implementation  of  maintenance  management  and  maintenance  of  buildings  in  the  FT  UNJ  has done well. This is evident also from the majority of respondents found that implementation has been done well.

## Keywords: Handling and maintenance of the building

## I. P ENDAHULUAN
Mengelola  gedung  perkantoran,  mal,  atau apartemen  tidaklah  mudah.  Bahkan,  dibutuhkan pengetahuan yang cukup mendalam mengenai seluk beluk  pengelolaan  gedung  bertingkat  tersebut. Termasuk  di  dalamnya  pemeliharaan  gedung.  Pada dasarnya  pemeliharaan  gedung  gedung  meliputi  1)
masa  pemeliharaan;  2)  biaya  pemeliharaan;  3) prioritas  pemeliharaan;  dan  4)  korelasi  antara  masa pemeliharaan,  biaya,  dan  prioritas  [1].  Tanpa adanya  kegiatan  pemeliharaan  dan  perawatan bangunan,  fungsi  suatu  bangunan  akan  mengalami penurunan  seiring  berjalanya  waktu  [2].  Program pemeliharaan  dan  perawatan  bertujuan  agar bangunan  dapat  beroperasi  dengan  baik  sehingga
pengguna  merasa  nyaman,  yang  selanjutnya  akan membantu dalam meningkatkan pendapatan pengelola bangunan [3].
Bagi suatu perguruan tinggi, gedung merupakan salah  satu  sarana  yang  sangat  penting  dan  dapat dikatakan  merupakan  jantung  perguruan  tinggi tersebut dalam melakukan aktivitas proses pembelajaran.  Sebuah  gedung  pendidikan  selain menjadi  sarana  dalam  proses  pembelajaran, keberadaan gedung juga menjadi daya tarik tertentu dan  nilai  jual  bagi  perguruan  tinggi  tersebut. Apalagi jika gedung yang dimiliki mempunyai gaya artistik  yang  indah,  modern  dan  terawat.  Sehingga membuat  kesan  merasa  enak  dan  nyaman  untuk belajar atau bekerja di perguruan tinggi tersebut.
Penelitian  ini  merupakan  studi  kasus  pada Universitas  Negeri  Jakarta  (UNJ),  yang  memiliki lebih dari sepuluh buah gedung berlantai lebih dari empat  yang  usianya  sudah  melampaui  umur ekonomisnya yaitu rata-rata lebih dari 40 tahun. Hal inipun  jika  melihat  historisnya,  beberapa  gedung tidak  diperuntukkan  sebagai  ruang  kuliah  tetapi sebagai  gedung  laboratorium  dan  bengkel  yang memerlukan spesifikasi khusus, sehingga memerlukan perawatan ekstra.
Dalam melaksanakan perawatan gedung, banyak hal yang harus dilakukan agar gedung tersebut tetap mempunyai nilai investasi yang tinggi. Berdasarkan masalah yang dipaparkan pada latar belakang, dapat diidentifikasikan beberapa masalah yang berhubungan  dengan  keadaan  gedung  di  UNJ, diantaranya: (1) bagaimana pengalokasi pembiayaan  untuk  pemeliharaan  fasilitas  yang  ada pada  gedung  di  UNJ?;  (2)  bagaimana  sistem inventarisasi  tingkat  kerusakan  utilitas  utama  dan pendukungnya?; (3) bagaimana pelaksanaan kebersihan  di  lingkungan  gedung  UNJ?;  (4) Bagaimanakah penjadwalan perbaikan dan pemeliharaan  gedung  apakah  sesuai  dengan prioritas?;  (5)  bagaimana  prosedur  perawatan gedung  UNJ;  (6)  bagaimana  tingkat  pengetahuan untuk  standar  perawatan  gedung  bagi    para pengambil  keputusan  di  lingkungan  Fakultas Teknik UNJ?.
Berdasarkan  latar  belakang  masalah  yang  telah dikemukakan, maka masalah yang dapat dirumuskan  sebagai  berikut:  bagaimana  tingkat pengetahuan  untuk  standar  perawatan  gedung  bagi para  pengambil  keputusan  di  lingkungan  Fakultas Teknik  UNJ?.  Melalui  penelitian  ini  diharapkan dapat memberi masukan dalam upaya mengembangkan kemampuan perawatan dan pemeliharaan  gedung  sehingga  dapat  membantu pengambil keputusan dalam pengalokasian pembiayaan  untuk  pemeliharaan  dan  perawatan gedung.  Pelaksanaan  perawatan  dan  pemeliharaan
gedung  yang  terarah,  dapat  membuat  rasa  nyaman di lingkungan masing-masing.

## II. S TUDI P USTAKA
Banyak orang yang beranggapan bahwa maintenance adalah  suatu  tindakan  perbaikan  pada suatu  peralatan  atau  benda  jika  benda  tersebut mengalami  kerusakan.  Oleh  karenanya  masih banyak  orang  yang  mengatakan  bahwa  bagian teknik  adalah  bagian  “ repair  and  maintenance ”. Padahal anggapan tersebut kurang tepat.
Ada  tiga  macam  cara  dalam maintenance (perawatan), yaitu:
1) Breakdown  Maintenance :  pada  cara  ini peralatan  dibiarkan  berjalan  secara  terus  menerus sampai  peralatan  tersebut  rusak.  Dengan  kata  lain peralatan  tersebut  tidak  dapat  digunakan  karena rusak.
2) Preventive  Maintenance :    pada  cara  ini dilakukan  inspeksi  berkala  terhadap  peralatan  yang ada.
3) Predictive Maintenance : cara ini melaksanakan  pemeriksaan  keadaan  peralatan dengan  menggunakan  alat  tertentu  secara  berkala. Jika  terdapat  tanda-tanda  tidak  baik,  baru  diadakan perbaikan.
Pada  umumnya  cara  kedua  adalah  sistem  yang sering  dipilih.  Hal  ini  disebabkan  karena  cara pertama  seharusnya  tidak  boleh  terjadi.  Sedangkan cara  ketiga  biasanya  memerlukan  biaya  yang  lebih tinggi.  Tidak  ada  satu  gedungpun  yang  betul-betul sama dalam ukuran, umur, jenis peralatan dan lain- lainnya.  Tetapi  hal  ini  tidaklah  berarti  bahwa  tidak ada  sistem  yang  dapat  mengatur  serta  mengelola dalam hal merawat gedung.
Prinsip  dan  tujuan  dasar  yang  ingin  diterapkan dalam  sistem  ini  adalah  untuk  mengurangi kerusakan  sedini  mungkin  dan  memperpanjang umurnya dengan  memeriksa secara teratur. Seluruh peralatan  yang  terpasang  pada  gedung,  termasuk gedung  itu  sendiri,  umumnya  telah  dirancang  agar dapat  bertahan  selama  mungkin.  Tujuan  ini  dapat tercapai  jika  cara  perawatannya  dilakukan  dengan baik  dan  mengikuti  petunjuk  dan  aturan  yang  telah ditetapkan.
Pemeliharaan dan perawatan merupakan dua hal yang berbeda. Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum  Nomor:  24/PRT/M/2008  tentang  Pedoman Pemeliharaan  dan  Perawatan  Bangunan  Gedung [4]:  (1)  Pemeliharaan  bangunan  gedung  adalah kegiatan  menjaga  keandalan  bangunan  gedung beserta  prasarana  dan  sarananya  agar  bangunan gedung selalu laik fungsi; (2) Perawatan bangunan  gedung  adalah  kegiatan  memperbaiki
dan/atau  mengganti  bagian  bangunan  gedung, komponen, bahan bangunan, dan/atau prasarana dan sarana agar bangunan gedung tetap laik fungsi.
Seiring  dengan  berjalannya  waktu,  terjadi banyak perubahan fisik pada bangunan gedung yang sudah jadi. Oleh karena itu, perlu adanya perhatian yang  lebih  terhadap  bangunan  tersebut.  Hal  ini dapat  diwujudkan  dengan  dilakukannya  kegiatan pemeliharaan  bangunan  gedung.  Namun  seringkali kegiatan  pemeliharaan  ini  hanya  dilakukan  bila terdapat  masalah  pada  bangunan  tersebut  saja  [5]. Terbatasnya  dana  merupakan  salah  satu  penyebab dimana  kegiatan  pemeliharaan  ini  seringkali dilupakan.
Pada  umumnya  pemeliharaan  gedung  dibagi menjadi  tiga  jenis  yaitu  pemeliharaan  ringan, sedang,  berat.  Pemeliharaan  berat  umumnya dilakukan  setelah  usia  pakai  bangunan  mencapai  ± 20  tahun,  oleh  karena  itu  pemeliharaan  penting dilakukan  secara  periodik  melalui  mekanisme pemeliharaan yang terintegrasi [6].
Secara umum, tugas-tugas yang dilakukan dalam perawatan gedung adalah [7]:
1.  Memelihara  seluruh  fasilitas  yang  ada  di  dalam gedung  berikut  peralatan  yang  ada  agar  para pengguna  dan  pemilik  gedung  merasa  nyaman tinggal di dalamnya.
2.  Menjaga nilai asset gedung atas nama pemilik.
3.  Merubah  atau  memodifikasi  peralatan  dan keadaan gedung jika diperlukan.
4.  Memasang peralatan baru jika diperlukan.
5.  Menyediakan sarana utilities dan penyalurannya.
6.  Menjaga  kebersihan  dan  keselamatan  kerja  baik di dalam maupun di luar gedung. Lingkup pemeliharaan bangunan gedung (Permen  PU  Nomor  24  Tahun  2008),  adalah: Arsitektural, Struktural, Mekanikal, Elektrikal, Tata Ruang Luar, Tata Grha ( housekeeping ).
Kualitas pelayanan pemeliharaan adalah kemampuan  organisasi  untuk  memenuhi  atau mengatasi harapan penlanggan atau pengguna yang diterjemahkan  sebagai  keinginan  dan  kehendak pelanggan [8].

## III. M ETODOLOGI
Secara  umum  penelitian  ini  bertujuan  untuk mendapatkan  gambaran  yang  tepat  mengenai perawatan  gedung  yang  telah  dilakukan  di lingkungan  UNJ.  Sementara  itu  secara  khusus penelitian  bertujuan  untuk  dapat  melihat  sejauh mana  pelaksanaan  dan  pengelolaan  perawatan  dan pemeliharaan gedung di Fakultas Teknik.

## Tabel 1. Kisi-kisi Kuesioner
No. Pernyataan 1 Divisi pemeliharaan gedung
2 Bidang kebersihan
3 Jasa perusahaan lain
4 Person khusus untuk perawatan
5 Perencanaan waktu perawatan
6 Anggaran perawatan
7 Jadwal perawatan
8 Job description
9 Petugas untuk tiap jenis pekerjaan
10 Pelatihan petugas
11 Gambar kerja
12 Monitoring
13 Ketersediaan bahan dan alat
14 Kepemilikan peralatan
15 Pencatatan pelaksanaan
16 Riwayat pemeliharaan dalam periode tertentu
17 Anggaran periodik
18 Pelaksanaan hanya pada saat diperlukan
19 Pengadaan material
20 Koordinasi pekerjaan
Metode  yang  digunakan  adalah  survey.  Teknik ini  digunakan untuk mengukur pengelolaan perawatan gedung yang dilakukan di lingkungan FT UNJ.  Sampel  penelitian  adalah  para  ketua  Jurusan dan ketua Program Studi sebagai pihak yang paling mengetahui  kondisi  bangunan  dan  dana  yang tersedia untuk pemeliharaan dan perawatan gedung. Populasi  penelitian  tersebut  berjumlah  18  orang dengan  Sampel  yang  terkumpul  berjumlah  16 orang.  Selain  observasi  lapangan  digunakan  pula instrumen  yang  berbentuk  kuesioner.  Instrumen yang  berbentuk  kuesioner  (berisi  pernyataan- pernyataan)  digunakan  pada  variabel  pelaksanaan dan  pengelolaan  perawatan  gedung.  Kisi-kisi instrumen  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Observasi dilakukan guna melengkapi data-data yang mungkin tidak  tertangkap  oleh  kuesioner  yang  berupa wawancara  maupun  dokumentasi.  Instrumen  yang berbentuk  kuesioner  diberikan  kepada  sampel. Penggunaan  instrumen  dilihat  pula  validitas  dan reliabitasnya.  Teknik  analisis  data  menggunakan teknik deskriptif membandingkan sederhana dan uji Analisis Varian. Rumus varian adalah [9]:
∑ ( ̅) (1)
Keterangan:
= varian sampel = nilai ̅ = rata-rata = derajat bebas (n – 1) n = jumlah sampel
Tabel 2. Kategori penilaian Skor Kategori Skor ≥ M + 1,5SD Sangat baik M ≤ skor <  M + 1,5 SD Baik M -1,5SD ≤ skor < M Cukup Skor < M - 1,5SD Kurang
Adapun  variabel  yang  diteliti  adalah  sebagai berikut:  (1)  pelaksanaan  perawatan  gedung;  (2) pengelolaan  perawatan  gedung.  Berdasarkan  data yang  diperoleh  dibandingkan  variabel-variabel tersebut  dari  masing-masing  jurusan  sehingga terlihat sejauh mana penerapan perawatan gedung di FT UNJ.
Data  yang  diperoleh  dideskripsikan  dengan mentabulasikan  menurut  masing-masing  variabel dengan  menggunakan  bantuan  program  SPSS, sehingga  didapat  harga  rerata  (M),  median  (Me), modus  (Mo),  dan  simpangan  baku  (SD).  Untuk mendeskripsikan atau mengetahui penerapan pelaksanaan, pengelolaan perawatan gedung, digunakan  skor  rerata  sebagai  norma  perbandingan dengan  empat  kategori.  Pembagian  empat  kategori menurut [10] tersaji pada Tabel 2.
Persyaratan  analisis  dilakukan  untuk  memenuhi apakah  data  yang  dikumpulkan  memenuhi  syarat untuk  dianalisis  dengan  statistik  yang  digunakan. Teknik analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji beda. Dalam penggunaan teknik tersebut, data  harus  memenuhi  persyaratan  homogen. Analisis  ini  untuk  mengetahui  apakah  data  yang dikumpulkan  berasal  dari  populasi  yang  homogen. Dengan  bantuan  program  SPSS  dengan  uji  levene, didapat  variabel  mana  yang  termasuk  homogen dengan ketentuan signifikansinya p > 0,05.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Teknik Perawatan Gedung bukanlah pendekatan sistem  sederhana  yang  hanya  terdiri  dari  jadwal pekerjaan,  jadwal  inspeksi  dan  lain-lain,  tetapi mengandung  suatu  pola  pikir  atau  konsep  tertentu. Konsep  tersebut  hanya  dapat  diadaptasikan  dan dilaksanakan  dengan  baik melalui  perencanaan  dan pengelolaan  yang  baik  dan  terpadu.  Masalah keterpaduan  penting  untuk  diperhatikan  mengingat setiap pemilik atau pemakai gedung, yang bernaung dalam  suatu  organisasi,  pada  umumnya  cenderung mengejar tujuan dan mutunya masing-masing. Agar upaya  itu  efektif,  maka  perawatan  gedung membutuhkan suatu sistem yang dapat menghubungkan  dan  mengintegrasikan  secara terpadu  berbagai  subsistem  yang  ada  dalam organisasi itu.
Berdasarkan  hal  tersebut,  maka  dapat  diduga bahwa  pelaksanaan  dan  pengelolaan  perawatan gedung yang baik dan efektif, menghasilkan kondisi serta  keadaan  lingkungan  pada  gedung  tersebut menjadi  nyaman  dan  indah  dilihat.  Selain  itu  juga dapat  mencerminkan  karakteristik  dari  organisasi yang mengelola gedung tersebut.
Menurut SK Gubernur DKI Jakarta Nomor 1503 tahun  1997,  syarat-syarat  gedung  yang  harus dirawat  atau  dipelihara  sesuai  dengan  adalah bangunan gedung 4 lantai ke atas, bangunan gedung sekolah, bangunan rumah sakit, bangunan pergudangan dan industri, bangunan hotel, bangunan  komersial,  pusat  hiburan,  gedung pertemuan, bangunan olah raga dan rekreasi, pasar, dan  bangunan  lain  yang  besar  dan  luas.  UNJ sebagai  salah  satu  institusi  pendidikan  di  Jakarta, tentunya harus mengikuti aturan tersebut.
Pelaksanaan  Pengelolaan,  Pemeliharaan  dan Perawatan  Gedung  di  lingkungan  FT  UNJ  adalah sebagai berikut: berdasarkan angket yang dilakukan peneliti  diperoleh  data  dengan  rentangan  skor tertinggi  15  dan  terendah  2.  Skor  tertinggi  yang mungkin dicapai 20 dan terendah 0. Sementara itu, harga  mean  (M)  diperoleh  sebesar  10,12,  median (Me)  sebesar  11,  standar  deviasi  3,57,  dan  varians 12,78.  Variabel  dalam  proses  perawatan  gedung dapat  dikategorikan  menjadi  empat  bagian  yaitu sangat  baik,  baik,  cukup,  dan  kurang.  Atas  dasar nilai  rerata  dan  besarnya  standar  deviasi,  kategori sangat  baik,  baik,  cukup,  dan  kurang  harus mencakup nilai yang sesuai dengan syarat kategori. Kategori  sangat  baik  mencakup  skor  tertinggi sampai  dengan  rerata  ditambah  dengan  1,5  standar deviasi,  yang  besarnya  20  sampai  dengan  15. Berdasarkan  data  yang  terkumpul,  kategori  sangat baik diperoleh 12,50% dari 16 responden. Kategori baik  mencakup  skor  rerata    ditambah  1,5  standar deviasi  sampai  dengan  rerata,  yang  besarnya  15 sampai  dengan  10.  Berdasarkan  data  yang terkumpul,  data  yang  termasuk  kategori  baik diperoleh  50,00%  dari  16  responden.  Kategori cukup  mencakup  skor  rerata  sampai  dengan  rerata dikurangi  1,5  standard  deviasi,  yang  besarnya sampai  dengan  5.  Data  yang  termasuk  kategori cukup  diperoleh  31,25%  dari  16  responden. Kategori kurang mencakup skor rerata dikurangi 1,5 standard deviasi  sampai  dengan  nilai terkecil,  yang besarnya 5 sampai dengan 0. Berdasarkan data yang terkumpul,  data  yang  termasuk  kategori  cukup diperoleh  6,25%  dari  16  responden.  Dari  uraian tersebut dapat dibuat tabel sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Distribusi Data Pengelolaan Pemeliharaan dan Perawatan Gedung
No. Kategori Frekuensi % 1 Sangat Baik 2 12,50 2 Baik 8 50,00 3 Cukup 5 31,25 4 Kurang 1 6,25 Total 16 100,00
Persentasi kategori data pelaksanaan pengelolaan pemeliharaan  dan  perawatan  gedung  menunjukkan bahwa  pelaksanaan  tersebut  baik  karena  mencapai 50,00% jika dibandingkan dengan kategori lain. Ini membuktikan  bahwa  FT  UNJ  telah  melaksanakan pengelolaan  pemeliharaan  dan  perawatan  gedung dengan baik.
Dengan  dilakukannya  kegiatan  pemeliharaan secara  berkala  akan  mengurangi  risiko  pengeluaran biaya  akibat  kerusakan  gedung  di  kemudian  hari. Gedung yang dipelihara dengan baik dan benar juga akan  meningkatkan  mutu  dari  lingkungan  hidup, baik di dalam maupun di luar gedung,   dengan kata lain  pemeliharaan  gedung  yang  baik  akan memberikan  perasaan  nyaman,  aman,  tenang  dan bersih  kepada  masing-masing  individu  sehingga dapat meningkatkan produktivitas kerja [5].

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  deskripsi  pelaksanaan  pengelolaan pemeliharaan  dan  perawatan  gedung  di  FT  UNJ, dapat  dijelaskan  bahwa  pelaksanaan  perawatan gedung  tersebut  telah  dilakukan  dengan  baik.  Hal ini terlihat juga dari sebagian besar responden yang
berpendapat  bahwa  pelaksanaan  tersebut  telah dilakukan dengan baik.

## R EFERENSI
[1] Hajji, A. P. I. F., and A. N. G. G. A. Suharsono.  “A Study on the Characteristics of Building Maintenance on Public Universities in Malang City” Applied Mechanics & Materials 845 , 2016
[2] Arafat,  Mohammad  Fathan.  “Pemeliharaan  dan Perawatan  Gedung  Fakultas  Teknik  Universitas Jember”, Universitas Jember, 2016
[3] F.  Faisal,  “Peranan  Biaya  Pemeliharaan  dan Perbaikan Dalam Meningkatkan Pendapatan Operasional  Rumah  Sakit  AL  ISLAM  Bandung”,
Universitas Widyatama, 2008
[4] Peraturan  Menteri  Pekerjaan  Umum  Nomor: 24/PRT/M/2008 tentang Pedoman Pemeliharaan dan Perawatan Bangunan Gedung, 2008
[5] Mahfud,  “Manajemen  Pemeliharaan  Bangunan Gedung  Sekolah  (Studi  Kasus  Gedung  SLTA  di Balikpapan)”, Jurnal  Sains  Terapan ,  Vol.  1,  No.  1, pp. 7-18, 2015
[6] Usman,  Kristianto,  Restita  Winandi,  “Kajian Manajeman Pemeliharaan Gedung ( Building Maintenance )  di  Universitas  Lampung”, Jurnal Rekayasa , Vol. 13, No. 2, pp. 157-166, 2009
[7] Soedarto, “Teknik Pemeliharaan Gedung”, 1998
[8] A.  A.  Rahman  and  R.  Alinda,  “Servqual  dalam Penelitian  Kualitatif  Servis  sistem  Maklumat”, University Technologi Malaysia, 2008
[9] Sugiyono, Metode  Penelitian  Bisnis ,  Alfabeta: Bandung, 2002
[10] Saifudin, Azwar. Sikap manusia teori dan pengukurannya , Pustaka Pelajar: Yogyakarta, 2007

## Analisis Karakteristik Perangkat Keras Pengubah Frekuensi ke Tegangan untuk Pengukuran Kecepatan MASTS

## Arif Sumardiono
Program Studi Teknik Elektro, Universitas 17 Agustus 45 Jl. Perjuangan No. 17 Cirebon, Indonesia arif_elektro@yahoo.com

## Abstrak
Makalah ini menjelaskan proses analisis karakteristik perangkat keras pengubah frekuensi ke tegangan pada Motor Arus  Searah  Tanpa  Sikat  (MASTS)  untuk  proses  pengukuran  kecepatan  motor  tersebut.  Sensor  yang  digunakan  pada MASTS adalah sensor hall dengan input perubahan medan magnet dan output frekuensi . Penelitian ini bertujuan untuk menguji  kelayakan  perangkat  keras  tersebut  jika  digunakan  untuk  mengukur  kecepatan  MASTS.  Kriteria  pengujian yang  digunakan  yaitu  sensistifitas,  akurasi,  kepresisian  dan  histerisis.  Hasil  pengujian  menunjukan  dengan  input frekuensi  dari  AF  Generator  sebagai  sumber  ideal  didapatkan  sensitifitas  0,0096  V/Hz,  akurasi  99,8%,  kepresisian 99,81  %,  dan  histeresis  dengan  galat  0,02%,  sedangkan  hasil  pengukuran  dengan  input  frekuensi  dari  sensor hall MASTS didapatkan sensitifitas 0,0095 V/Hz, akurasi 99,6%, kepresisian 99,6%, dan histeresis dengan galat 0,4%.
Kata kunci: MASTS, sensor hall , frekuensi, tegangan, kecepatan

## Abstract
This  paper  describes  the  analytical  process  of  characteristics  a  frequency  to  voltage  hardware  converter  on Brushless Direct Current Motor (BLDC) for motor’s speed measurement. The sensor used on this motor is hall sensor with  the  input  is  magnetic  field  changes  and  the  output  is  a  frequency.  This  study  aims  to  test  the  feasibility  of  this hardware to be used for speed measurement. Sensors characteristics that tested are sensitivity, accuracy, precision and hysteresis. The test results shows that, the input frequency from AF Generator as an ideal frequency obtained sensitivity by 0.0096 V/Hz, accuracy 99.8%, precision 99.81%, and hysteresis with error by 0.02%, while the measurement results with input from hall sensor obtained sensitivity by 0.0095 V/Hz, accuracy 99.6%, precision 99.6% and hysteresis with error by 0.4%.
Keywords: BLDC, hall sensor, frequency, voltage, speed

## I. P ENDAHULUAN
Motor  Arus  Searah  Tanpa  Sikat  (MASTS) merupakan  salah  satu  jenis  motor  listrik  yang menggunakan metode komutasi untuk mengerakannya.  Sensor  yang  digunakan  untuk mengukur kecepatan  MASTS salah satunya adalah sensor hall. Cara kerja dari sensor yaitu mendeteksi perubahan medan magnet  ketika MASTS bergerak. Tanpa  adanya  sistem  sensor  yang  baik  maka  tidak akan  diketahui  berapa  kecepatan  putaran  MASTS sebenarnya.  Motor  magnet  tanpa  sikat  dari eksitasinya  dapat  dioperasikan  dalam  tiga  kondisi, yaitu sebagai motor AC sinkron dan motor stepper . Motor magnet permanen tiga fasa dapat dikondisikan  sebagai  MASTS.  Pengoperasian sebagai  motor  MASTS  diperlukan  saat  motor
berada  saat  kecepatan  menengah  yang  sering berubah-ubah.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengimplementasikan  perangkat  keras  pengubah frekuensi ke tegangan pada MASTS dan melakukan analisis karakteristik perangkat keras tersebut.
Sistem  sensor  yang  digunakan  dalam  mengukur kecepatan  MASTS  sangat  berpengaruh  terhadap penggunaan  motor  MASTS.  Tanpa  adanya  sistem sensor  kecepatan  tidak  dapat  diketahui  berapa kecepatan putaran motor yang digunakan. Perangkat keras pengubah frekuensi ke tegangan  ( F to V ) digunakan untuk pembacaan sensor hall pada motor MASTS. Penggunaan F to V pada penelitian ini  dimaksudkan  untuk  menguji  coba  apakah menggunakan F  to  V dapat  meningkatkan  serta mempermudah pengukuran kecepatan MASTS.

## II. P ERANGKAT K ERAS

## A. MASTS
MASTS  sangat  populer  digunakan  di  dunia indutri, automotif (Gambar 1). MASTS lebih handal dan  dapat  digunakan  dalam  kondisi  lingkungan terburuk dibandingkan dengan motor yang menggunakan sikat. Kontrol pada MASTS dikategorikan  menjadi  tiga  jenis  yaitu:  beban konstan, beban variasi, dan aplikasi positioning [1]. MASTS  menggunakan  bahan  semikonduktor untuk  merubah  maupun  membalik  arah  putaran untuk menggerakan  motor, serta tingkat kebisingan motor  jenis  ini  rendah  karena  putarannya  halus. MASTS  memiliki  biaya  perawatan  yang  lebih rendah dan kecepatan yang lebih tinggi akibat tidak digunakannya  sikat  [2].  Jika  dibandingkan  dengan motor  induksi,  MASTS  memiliki  efisiensi  yang lebih  tinggi  karena  rotor  terbuat  dari  magnet permanen [3].
Untuk  mendapatkan  torsi  dan  kecepatan  yang konstan,  diperlukan  tiga  buah  sensor hall .  Pada sensor hall , timing komutasi ditentukan dengan cara mendeteksi medan magnet rotor dengan menggunakan  tiga  buah  sensor hall untuk mendapatkan  enam kombinasi timing yang berbeda [4].  Beberapa  keuntungan  MASTS  dibandingkan dengan motor DC biasa, adalah:
1. Lebih  tahan  lama,  karena  tidak  memerlukan perawatan terhadap sikatnya
2. Memiliki tingkat efisiensi yang tinggi
3. Torsi awal yang tinggi
4. Kecepatan yang tinggi, tergantung pada kekuatan  medan  magnet  yang  dihasilkan  oleh arus yang dibangkitkan dari kendali penggeraknya Walaupun MASTS memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan motor DC biasa, pengendalian MASTS lebih rumit untuk mengatur kecepatan dan torsi motor.
Gambar 1. MASTS dilengkapi dengan roda

## B. Sensor Hall
Untuk estimasi posisi rotor, motor ini dilengkapi dengan  tiga  sensor hall yang  ditempatkan  setiap 120°  [5].  Dengan  sensor  ini  ada  enam  komutasi yang  mungkin  berbeda  (Gambar  2).  Penelitian  ini mengunakan komutasi dua fasa seperti Tabel 1.

## C. Arduino Uno
Arduino  adalah  sebuah platform elektronika open  source yang  memiliki  fleksibilitas,  serta mudah  dalam  menggunakan  perangkat  keras  dan perangkat  lunaknya. Arduino  Uno (Gambar  3) merupakan papan mikrokontroler yang menggunakan
Atmega328 sebagai jenis mikrokontrolernya.  Arduino  Uno memiliki  14  pin digital  input dan output ,  6  pin input  analog ,  16 MHz ceramic  resonator ,  sebuah  koneksi Universal Serial Bus (USB), sebuah Power Jack , sebuah ICSP header ,  dan  tombol reset .  Semua  ini  diperlukan utuk  mendukung  mikrokontroler,  agar  dengan mudah dapat terhubung ke sebuah komputer dengan kabel USB atau tegangan DC dengan menggunakan adapter atau baterai untuk menjalankannya.
Tabel 1. Komutasi pensaklaran 2 fasa
Gambar 2. Ilustrasi kontruksi MASTS dengan sensor hall
Gambar 3. Papan Arduino Uno

## III. P ERANCANGAN S ISTEM
Pada  paper  ini,  dilakukan  penelitian  hanya  pada pengujian  frekuensi  ke  tegangan  untuk  pembacaan kecepatan  motor  MASTS  dengan  input  frekuensi dari  MASTS  dan  keluaran  dalam  bentuk  tegangan serta  nilai  ADC.  Pengujian  dilakukan  dengan  dua percobaan pada perangkat keras pengubah frekuensi ke tegangan, yaitu percobaan pertama menggunakan input  frekuensi  dari Analog  Function  Generator (AFG)  seperti  Gambar  4  dan  percobaan  kedua menggunakan  input  frekuensi  keluaran  dari  sensor hall MASTS seperti Gambar 6.
Sensor  yang  digunakan  untuk  mengukur kecepatan  yaitu  sensor hall dengan  keluaran frekuensi  berbentuk  gelombang  pulsa.  Untuk mendapatkan  data  kecepatan  motor  MASTS,  maka keluaran frekuensi pulsa dari sensor hall dikonversi ke  tegangan  0-5V.  Konversi  frekuensi  ke  tegangan dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  rangkaian
Gambar 4. Sistem pembacaan pengubah frekuensi ke tegangan menggunakan input frekuensi dari AFG
Gambar 5. Rangkaian konverter frekuensi ke tegangan (LM2907 datasheet )
konverter frekuensi ke tegangan. Pada perancangan ini,  rangkaian  frekuensi  ke  tegangan  yang digunakan  adalah  IC  LM2907  dengan  skematik rangkaian seperti Gambar 5.

## Gambar 7. Diplay pengukuran LCD JD16
Frekuensi  input  dikonversi  menjadi  tegangan DC. Kemudian dalam setengah siklus dari frekuensi input,  perubahan  muatan  terhadap  waktu  pada kapasitor sama dengan:

## ( )
dimana adalah  perubahan  muatan, adalah kapasitansi,  dan adalah  tegangan  catu  daya. Seperti  diketahui  bahwa  besarnya  arus  yang dikeluarkan kapasitor dalam satuan waktu adalah:

## ( )
dimana adalah  arus  kapasitor  dan adalah waktu.  Berdasarkan  kedua  persamaan  tersebut, maka diperoleh:
( ) ( )
sehingga jika dirubah  menjadi tegangan keluaran
( ) maka diperoleh:
( )
dimana:
= tegangan keluaran yang dihasilkan (V)
= tegangan catu daya IC LM2907 (V)
= frekuensi input (Hz)
= nilai kapasitor pada kaki 2 (Farad )
= nilai resistor pada kaki 3 (Ohm)
Agar  diperoleh  keluaran  tegangan  0-5V  maka harus ditentukan terlebih dahulu nilai dan . Pada perancangan  ini  terlebih  dahulu  ditentukan range frekuensi  kerja  dari  MASTS. Range frekuensi diperoleh dengan cara mengukur frekuensi maksimum  dan  minimum. Nilai dihitung
menggunakan  rumus  (4)  dengan dan sebesar  5V, maksimum  520  Hz,  dan dengan nilai  0,01μF.  Berdasarkan  (4),  maka  digunakan resistor  dengan  nilai  49  kΩ.  Pada  perancangan  ini juga  digunakan  sebuah  LCD  JD16  sebagai display pengukuran  kecepatan  MASTS  (Gambar  7  dan Gambar 8).
Gambar 8. Driver motor dan perangkat keras F to V
Pada  mikrokontroler,  tegangan  yang  masuk dikonversi terlebih dahulu menjadi data digital. Pin analog  input  Arduino  Uno  dapat  menerima  nilai hingga  10  bit  sehingga  dapat  mengkonversi  data analog 5V menjadi data digital 1023. Artinya nilai 0 mempresentasikan  tegangan  0  Volt  dan  nilai  1023 mempresentasikan tegangan 5 Volt .

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Input Frekuensi dari AFG
Pengujian  pertama  pengubah  frekuensi  ke tegangan  yaitu  menggunakan  frekuensi  input  dari AFG.  Pada  pengukuran  ini  diuji  karakteristik pengukurannya  yaitu  dalam  bentuk  sensitifitas, akurasi, kepresisian dan histeresis. Hasil pengukuran tersaji pada Gambar 9-Gambar 12.
Gambar 9. Sensitifitas tegangan keluaran dengan input frekuensi dari AFG
Gambar 10. Akurasi tegangan keluaran dengan input frekuensi dari AFG
Gambar 11. Kepresisian tegangan keluaran dengan input frekuensi dari AFG

## Gambar 12. Histerisis tegangan keluaran dengan input frekuensi dari AFG
Fungsi  transfer  dari  grafik  pada  Gambar  9 menunjukan  bahwa  sistem  ini  mengkonversi  setiap perubahan  frekuensi  1  Hz  menjadi  perubahan tegangan  sebesar  0,0096  V.  Jadi  sensitifitas pembacaan pengubah frekuensi ke tegangan dengan inout  frekuensi  AFG  adalah  0,0096  V/Hz  dan kegelincirannya adalah 0,0137 V.
Dapat  dilihat  juga  pada  Gambar  10  grafik  rata- rata  hasil  pengukuran  mendekati  grafik  rata-rata pengukuran  ideal  dengan  rata-rata error 0,01, sehingga akurasi dapat dikatakan sangat tinggi yaitu 99,8 %.
Hasil  pengukuran  kepresisian  yang  dilihat  dari Gambar 11 menunjukan bahwa pengukuran pertama (V1) dan pengukuran kedua (V2) terlihat mendekati sama.  Dari  pengukuran  kepresisian  tersebut didapatkan  rata-rata error 0,013  V  (0,26  %)  atau tingkat kepresisiannya 99,81%.
Histerisis  tegangan  berdasarkan  Gambar  12 dapat  dilihat  baik  pengukuran  dari  frekuensi  tinggi ke  rendah  maupun  dari  frekuensi  rendah  ke  tinggi didapatkan  hasil  yang  mendekati  sama.  Nilai  galat rata-rata yang didapat yaitu sebesar 0,01V (0,2%).

## B. Input Frekuensi dari Sensor Hall MASTS
Pengujian  kedua  pada  pengubah  frekuensi  ke tegangan  yaitu  menggunakan  frekuensi  input  dari keluaran  sensor hall MASTS.  Sama  halnya  dengan pengujian  dengan  input  frekuensi  dari  AFG,  pada pengujian  ini  juga  dilakukan  terhadap  karakteristik sensitifitas, akurasi, kepresisian dan histeresis. Hasil pengujian  dapat  dilihat  pada  Gambar  13-Gambar 16.
Gambar 13. Sensitifitas tegangan keluaran dengan input frekuensi dari sensor hall MASTS
Gambar 14. Akurasi tegangan keluaran dengan input frekuensi dari sensor hall MASTS
Gambar 15. Kepresisian tegangan keluaran dengan input frekuensi dari sensor hall MASTS
Gambar 16. Histerisis tegangan keluaran dengan input frekuensi dari sensor hall MASTS
Fungsi transfer pada Gambar 13
menginformasikan bahwa perangkat ini mengkonversi  setiap  perubahan  frekuensi  1  Hz menjadi  perubahan  tegangan  sebesar  0,0095V. Jadi sensitifitasnya adalah 0,0095 V/Hz dan kegelincirannya adalah 0,0137.
Dapat  dilihat  pada  Gambar  14  grafik  rata-rata hasil  pengukuran  mendekati  grafik  rata-rata pengukuran  ideal  dengan  rata-rata  error  0,02 (0,4%),  sehingga  akurasi  dapat  dikatakan  sangat tinggi yaitu 99,6 %.
Hasil  pengukuran  kepresisian  yang  dilihat  dari Gambar  15  bahwa  pengukuran  pertama  (V1)  dan pengukuran  kedua  (V2)  terlihat  mendekati  sama. Dari  pengukuran  kepresisian  tegangan  didapatkan rata-rata error 0,02 (0,4%) atau tingkat kepresisiannya 99,6 %.
Dalam  Gambar  16  diatas  dapat  dilihat  baik pengukuran dari frekuensi tinggi ke rendah maupun dari  frekuensi  rendah  ke  tinggi  didapatkan  hasil yang  mendekati  sama  dan  grafik  terlihat  naik berurut  dari  frekuensi  rendah  ke  tinggi.  Nilai  galat rata-rata yang didapat yaitu sebesar 0,02 (0,4 %).

## V. K ESIMPULAN
Perangkat keras pengubah frekuensi ke tegangan telah  berhasil  diimplementasikan  pada  MASTS. Pengujian  perangkat  tersebut  dilakukan  untuk mengetahui karakteristik sensitifitas, akurasi, kepresisian dan histerisis. Hasil pengujian menunjukan  dengan  input  frekuensi  dari  AF Generator sebagai sumber ideal didapatkan sensitifitas 0,0096 V/Hz, akurasi 99,8%, kepresisian 99,81%,  dan  histeresis  dengan  galat  0,02%, sedangkan hasil pengukuran dengan input frekuensi dari  sensor hall MASTS  didapatkan  sensitifitas 0,0095  V/Hz,  akurasi  99,6%,  kepresisian  99,6%, dan  histeresis  dengan  galat  0,4%.  Hasil  analisis menunjukan  bahwa  tidak  terdapat  perbedaan karakteristik yang signifikan antara input dari AFG
sebagai  pembangkit  frekuensi  ideal  dan  dari  sensor hall MASTS.  Dengan  karakteristik  tersebut, perangkat  ini  dapat  dijadikan  sebagai  konverter frekuensi  ke  tegangan  pada  MASTS  yang  dapat membantu  mempermudah  pengukuran  kecepatan MASTS.

## R EFERENSI
[1]  R.  Hosen,  K.  Salim,  “Design  Implementation  and Testing of a Three Phase BLDC Motor Controller”, International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), vol. 1, pp. 192-196, 2013
[2]  S. Tsotoulidis and A. Safacas, “Side-effects of Hall Sensors  Misplacement”, International  Conference on  Electrical  Machines  (ICEM), pp.  1825-1830, 2014
[3]  Suhendi, “Perancangan dan Implementasi Rangkaian  Catu  Daya  Motor  Arus  Searah  Tanpa Sikat  dengan  Kombinasi  Pensaklaran”,  Tesis Magister, Institut Teknologi Bandung, 2012
[4]  A.  Tashakori  and  M.  Ektesabi,  “A  Simple  Fault Tolerant  Control  System  for  Hall  Effect  Sensor Failure  of  BLDC  Motor”, 8th  IEEE  International Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), pp. 1011-1016, 2013
[5]  T.  Dewanto,  “Perancangan  dan  Impelementasi Sistem Kendali Kecepatan Motor Arus Searah tanpa Sikat  dengan  Pengaturan  Dutycyle  Pensaklaran Menggunakan  Pengendali  PI”,  Tesis  Magister, Institut Teknologi Bandung, 2012

## Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor
Ika Kholilah 1 , Adnan Rafi Al Tahtawi 2
1,2 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia ika_kholilah@ymail.com

## Abstrak
Sistem  keamanan  sepeda  motor  diperlukan  untuk  mengatasi  peningkatan  pencurian  sepeda  motor.  Saat  ini,  solusi yang biasa dilakukan oleh pemilik sepeda motor hanya dengan memakai kunci ganda saja dimana pencuri sudah sangat menguasainya. Untuk itu diperlukan suatu sistem keamanan yang lebih baik. Dalam makalah ini, akan dipaparkan suatu sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis  Arduino-Android.  Sistem  kemanan  ini  berbasis  relai  dan  akan  dikendalikan melalui smartphone dengan sistem operasi Android v4.4 (KitKat). Sistem komunikasi dirancang dengan menggunakan modul bluetooth HC-06  yang  dapat  diintegrasikan  dengan  papan  mikrokontroler  Arduino  Uno.  Detail  perancangan sistem  dijelaskan  pada  makalah  ini.  Hasil  pengujian  menunjukan  jarak  maksimal  komunikasi bluetooth antara pengendali ( smartphone ) dengan sistem pada sepeda motor yaitu 10 m.
Kata kunci: sistem keamanan, Arduino, Android, bluetooth, sepeda motor

## Abstract
Motorcycle  security  system  is  required  to  overcome  the  increases  of  motorcycle  criminality.  Today, the  usual solution that have done by the owner of vehicle is only by using a double lock system which where the thief is already very  know.  Thus, we  need  a  better  security  system. In  this  paper,  a  motorcycle  security  system  based  on  Arduino- Android will be presented. This system based on relai and will be controlled by smartphone with Android v4.4 (KitKat) operating  system.  System  communication  is  designed  by  using  HC-06  bluetooth  module  that  can  be  integrated  with Arduino Uno microcontroller board. Detailed system design will be elaborated in this paper. The test result shows that the maximal distance of bluetooth communication between hardware system on vehicle and smartphone is 10 m.
Keywords: security system, Arduino, Android, bluetooth, motorcycle

## I. P ENDAHULUAN
Peningkatan  tindak  kriminalitas,  khususnya pencurian  kendaraan  bermotor  baik  roda  dua maupun    roda  empat  sekarang  ini,  bukanlah  hal yang  mengherankan  apabila  semakin  hari  manusia menginginkan suatu sistem keamanan sepeda motor yang modern dan efektif. Di sisi lain, seiring dengan perkembangan  teknologi, handphone merupakan salah  satu  teknologi  dimana  hampir  setiap  elemen masyarakat  memilikinya.  Dengan  kondisi  seperti dijelaskan  diatas,  maka  teknologi handphone khususnya smartphone dapat  dimanfaatkan  untuk memenuhi  kebutuhan,  salah  satunya  untuk  sistem keamanan sepeda motor.
Saat  ini,  penelitian  terkait  sistem  keamanan sepeda motor berbasis smartphone mulai bermunculan. Perancangan sistem keamanan sepeda
motor  berbasis  sms  dengan  menggunakan  modem Wavecom  fastrack M1306B  telah  dilakukan  oleh [1]. Pada [2] juga telah dirancang sistem keamanan sepeda  motor  berbasis  SMS/MMS  pada  telepon selular.  Selain  itu,  mikrokontroler  AT89C51  juga telah  dimanfaatkan  untuk  sistem  keamanan  ini dengan  bantuan  sensor  ultrasonik  [3].  Terakhir, sistem  keamanan  sepeda  motor  telah  dirancang berbasis  Android  dan  menggunakan bluetooth [4] . Pada  makalah  ini,  sistem  yang  dirancang  hampir sama  seperti  [4],  tetapi  memiliki  beberapa perbedaan,  diantaranya:  jenis  mikrokontroler  yang digunakan,  algoritma  pensaklaran,  dan  penggunaan relai. Selain  itu,  implementasi  sistem  dilakukan pada sepeda motor sebenarnya.
Makalah  ini  terdiri  dari  lima  bagian.  Bagian pertama  berisi  latar  belakang  beserta  kajian terhadap  penelitian-penelitian  terkait.  Bagian  dua
menjelaskan  perangkat  keras  yang  digunakan  pada sistem  yang  dirancang.  Bagian  tiga  menjelaskan tentang  perancangan  sistem,  baik  perangkat  keras maupun  perangkat  lunak.  Bagian  empat  berisi pengujian  dari  sistem  yang  dirancang.  Terakhir, bagian  lima  memberikan  kesimpulan  dari  makalah ini.

## II. P ERANGKAT K ERAS

## A. Arduino
Arduino  adalah  kit  elektronik  atau  papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat  komponen  utama  yaitu  sebuah chip mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  dari  perusahaan ATMEL. Arduino sendiri terbagi menjadi beberapa jenis, diantaranya Arduino Uno, Arduino Duemilanove,  Arduino  Mega,  Arduino  Nano, Arduino  Romeo,  dll.  Penggunaan  jenis  Arduino tersebut  tentunya  disesuaikan  dengan  kebutuhan dan  masing-masing  memiliki  kekurangan  dan kelebihan.
Pada  sistem  ini,  jenis  Arduino  yang  digunakan adalah  Arduino  Uno  (Gambar  1).  Jenis  ini merupakan jenis Arduino yang sederhanadan cocok digunakan  untuk  sistem  yang  akan  dirancang. Selain itu, Arduino Uno lebih mudah didapatkan di pasaran  karena  selain  memiliki  spesifikasi  yang cukup lengkap, harganya pun relatif terjangkau.
Gambar 1. Modul Arduino Uno
Gambar 2. Pin mapping Arduino Uno [5]
Kelebihan  lainnya  yaitu  adanya pin  mapping yang  mempermudah  pengguna untuk  melakukan pemrograman (Gambar 2). Spesifikasi Arduino Uno diantaranya: mikrokontroler ATMega 328; ADC 10 bit;  PWM  (6 channels )  8  bit;  14  pin  digital  I/O;  6 pin analog input ; memori flash 32 kB; static RAM 2 kB; clock speed 16 MHz; tegangan input 7-12 V.

## B. Modul Bluetooth
Bluetooth merupakan perangkat yang digunakan untuk  menghubungkan  satu  perangkat  dengan perangkat lainnya tanpa menggunakan media kabel, misalnya smartphone dengan smartphone ataupun dengan  perangkat  lain  yang  terpasang bluetooth . Pada sistem ini, bluetooth digunakan sebagai media komunikasi  antara smartphone sebagai  pengirim dengan sistem pada  mikrokontroler sebagai penerima. Modul bluetooth yang digunakan sebagai penerima  adalah  tipe  HC-06  (Gambar  3)  dengan empat pin diantaranya: Vcc (3,6-6 V), Gnd, Tx, dan Rx. Modul ini dapat langsung diintegrasikan dengan modul Arduino Uno melalui pin yang tersedia.

## C. Relai
Relai  adalah  saklar  yang  dioperasikan  secara listrik  dan  merupakan  komponen  elektromekanikal yang  terdiri  dari  dua  bagian  utama  yakni elektromagnet ( coil ) dan mekanikal (kontak saklar). Relai yang digunakan pada sistem ini yaitu relai tipe SPDT ( Single Pole Double Throw ) dengan lima pin, diantaranya:  kutub  positif  dan  negatif  pada coil , normally  close (NC), common (C),  dan normally open (NO).  Prinsip  kerja  dari  relai  tipe  ini  yaitu kontaktor  akan  berpindah  dari  pin  NC  ke  pin  NO ketika coil mendapat  tegangan.  Gambar  relai  tipe SPDT tersaji pada Gambar 4.
Gambar 3. Modul bluetooth HC-06
Gambar 4. Relai SPDT: rangkaian (kiri), fisik (kanan)

## D. Sistem Starter Sepeda Motor
Sistem starter berfungsi  memberikan  tenaga putaran  bagi  mesin  untuk memulai  siklus  kerjanya. Secara  umum,  skema starter pada  sepeda  motor dapat  dilihat  pada  Gambar  5.  Saat  kunci  kontak posisi  ON,  tetapi  tombol starter tidak  ditekan (posisi  OFF),  arus  dari  sumber  tegangan  (baterai) belum  mengalir  ke  sistem starter sehingga  sistem starter belum  bekerja.  Apabila  tombol starter ditekan  (posisi  ON)  pada  saat  kunci  kontak  ON, maka  sistem starter akan  mulai  bekerja  dan  arus akan  mengalir  dari  baterai ke  kumparan  relai . Kondisi ini akan menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kumparan relai sehingga menghubungkan  arus  dari baterai  menuju  ke  motor starter .  Motor starter akan  mengubah  arus  listrik dari  baterai  menjadi  tenaga  gerak  putar,  kemudian akan  memutarkan  poros  tuas  mesin  untuk menghidupkan mesin.

## III. P ERANCANGAN

## A. Perancangan Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan pada sistem ini diantaranya: mikrokontroler ATMega 328 (terintegrasi  pada  modul  Arduino  Uno  R3),  modul bluetooth HC-06,  dan  relai  SPDT.  Untuk  lebih jelasnya,  diagram  blok  perangkat  keras  sistem disajikan pada Gambar 6.
Gambar 5. Sistem starter sepeda motor [6]
Garis  terputus  pada  blok  diagram  diatas menunjukan komunikasi wireless bluetooth, sedangkan  garis  penuh  merupakan  komunikasi dengan  kabel  ( wiring) .  Modul bluetooth, Arduino dan  relai merupakan perangkat yang akan dipasang dan diintegrasikan dengan sistem kunci pada sepeda motor. Smartphone berfungsi  sebagai  pengirim perintah  dari  pengguna  ke  sistem.  Modul bluetooth berfungsi sebagai penerima sinyal yang dikirim oleh pengguna.  Arduino  berfungsi  sebagai  pengolah sinyal tersebut yang selanjutnya akan dikirimkan ke dua  unit  relai.  Relai  1  berfungsi  sebagai  saklar untuk mengaktifkan kunci kontak, sedangkan relai 2 untuk  mengaktifkan  alarm.  Relai  1  ditempatkan diantara baterai dan relai starter pada sistem starter sepeda motor. Dengan demikian, jika  relai 1 dalam kondisi  OFF,  mesin  motor  tidak  dapat  bekerja walaupun kunci kontak dalam posisi ON dan saklar starter ditekan. Relai 2 dihubungkan dengan buzzer sebagai  alarm  peringatan. Buzzer akan  menyala ketika kondisi diatas terjadi. Gambar 7 menunjukan skema pensaklaran yang dirancang untuk sistem ini. Terdapat  dua  unit  relai  yang  dikontrol  oleh mikrokontroler.  Kedua  unit  relai  ini  dioperasikan menggunakan algoritma pensaklaran.
Sistem  keamanan  sepeda  motor  ini  memerlukan catu daya agar dapat bekerja secara optimal dengan tegangan  sebesar  5  V.  Adapun  sumber  tegangan tersebut  dapat  diperoleh  dari  baterai  pada  sepeda motor  yang  memiliki  tegangan  12  V.  Untuk mendapatkan  tegangan  5  V  secara  konstan,  maka digunakan IC LM7805 sebagai regulator tegangan 5 V. Rangkaian catu daya yang dirancang tersaji pada Gambar 8.
Gambar 7. Skema pensaklaran

## Gambar 8. Rangkaian catu daya

## B. Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  yang  dirancang  terdiri  dari  dua bagian, yaitu pada Arduino dan Android. Perancangan  perangkat  lunak  pada  Arduino bertujuan  untuk  merancang  algoritma  pensaklaran, sedangkan pada Android bertujuan untuk merancang  algoritma  pengendalian  sistem  dari smartphone. Aplikasi Android sebagai pengendalinya  dibuat  dengan  menggunakan App Inventor (Gambar  9).  Perangkat  lunak  ini  adalah sebuah tool untuk  membuat  aplikasi  Android berbasis visual  block  programming. Adapun diagram  alir  dari  algoritma  pensaklaran  yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 9. Tampilan App Inventor
Skenario  cara  kerja  sistem  berdasarkan  diagram alir diatas adalah:
1. Kondisi setelah menggunakan sepeda motor - Matikan  kunci  kontak  dan  pasang  kunci ganda - Buka  aplikasi  Android  dan  hubungkan melalui bluetooth.
- Tekan tombol „Mesin OFF‟ dan „Alarm ON‟ (mengirim logic „HIGH‟  untuk  kedua  relai) untuk  mematikan  mesin  dan  mengaktifkan alarm.
2. Kondisi ketika akan menggunakan sepeda motor - Buka  aplikasi  Android  dan  hubungkan dengan sistem melalui bluetooth.
- Tekan tombol „Mesin ON‟ dan „Alarm OFF‟ (mengirim logic „LOW‟  untuk  kedua  relai) untuk  mengaktifkan  mesin  dan  mematikan alarm .
- Kontakan kunci motor dan stater.
- Gunakan motor

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Setelah  sistem  dirancang,  baik hardware maupun software, selanjutnya dilakukan
implementasi  pada  sepeda  motor.  Perangkat  lunak yang  telah  dirancang  pada  Android  tersaji  pada Gambar  11.  Perangkat  keras  dipasang  pada rangkaian starter sesuai  dengan  skema  yang dirancang  (Gambar  12).  Kemudian  dilakukan pengujian  sistem  secara  keseluruhan.  Pengujian  ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem berjalan dengan  baik  atau  tidak.  Pengujian  keseluruhan  ini, dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  pengujian  pada rangkaian  simulasi  dan  pengujian  yang  dilakukan pada  sepeda  motor.  Simulasi  dilakukan  untuk memastikan  sistem  bekerja  sesuai  skema  yang dirancang, sehingga ketika diimplementasikan pada sepeda  motor,  resiko  kegagalan  dapat  dikurangi. Simulasi  ini  dirancang  dengan  cara  mengganti koneksi  yang  terhubung  ke  mesin  menggunakan sebuah  indikator  LED.  Selain  itu,  digunakan  pula rangkaian kunci kontak motor yang terpisah.
Gambar 11. Tampilan aplikasi pada Android

## Gambar 12. Implementasi sistem
Pengujian  pada  sepeda  motor  sebenarnya dilakukan  setelah  hasil  simulasi  dipastikan  sesuai dengan  skema  yang  dirancang.  Pada  tahap  ini, dilakukan  pengecekan  terhadap  skema  pensaklaran dan  jarak  antara smartphone dengan  sistem.  Data dari  hasil  pengujian  ini  tersaji  pada  Tabel  1  dan Tabel 2.
Berdasarkan  hasil  pengujian  diatas  diketahui bahwa sistem pensaklaran bekerja sesuai perancangan  (Tabel  1).  Artinya,  sistem  keamanan ini  aktif  ketika  tombol  „Mesin  OFF‟  dan  „Alarm ON‟  ditekan.  Ketika  sistem  akan  dinonaktifkan maka  caranya  adalah  dengan  menekan  tombol „Mesin ON‟ dan „Alarm OFF‟. Jika ditekan kondisi kedua  tombol  lain  akan  menyebabkan  mesin  dan alarm  tidak  aktif.  Selain  itu,  jarak  komunikasi bluetooth maksimal adalah 10 m (Tabel 2). Artinya, sistem  tidak  akan  dapat  dikendalikan  melalui smartphone jika  jarak  antara smartphone dengan sepeda  motor  lebih  besar  dari  10  m.  Hal  ini  terjadi karena  keterbatasan  spesifikasi  modul bluetooth yang digunakan.
Tabel 1. Hasil pengujian pensaklaran
Tombol Reaksi sistem Keterangan Mesin ON Relai 1 OFF Sesuai Mesin OFF Relai 1 ON Sesuai Alarm ON Relai 2 ON Sesuai Alarm OFF Relai 2 OFF Sesuai Tabel 2. Hasil pengujian bluetooth Pengujian Ke Jarak (m) Keterangan 1 2 Terhubung 2 4 Terhubung 3 6 Terhubung 4 8 Terhubung 5 10 Terhubung 6 11 Tidak terhubung 7 12 Tidak terhubung

## V. K ESIMPULAN
Sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis Arduino-Android telah dirancang dan
diimplementasikan.  Sistem  ini  dapat  dikendalikan melalui smartphone Android.  Sistem  bekerja dengan  menggunakan  skema  pensaklaran  melalui dua  unit  relai  yang  dapat  diaktifkan  melalui mikrokontroler. Hasil pengujian menunjukan bahwa sistem mampu bekerja sesuai skema yang dirancang dengan jarak maksimal komunikasi antara smartphone dan  sepeda  motor  melalui  media bluetooth adalah  ±  10  m.  Oleh  karena  itu,  dengan digunakannya sistem ini, tingkat keamanan kendaraan dapat ditingkatkan.

## R EFERENSI
[1]  Bagenda, D. N., Prasetya, Indra. “Prototype Sistem Keamanan  dan  Pengendalian  Sepeda  Motor Berbasis  Mokrokontroller  ATmega8535” .  Jurnal LPKIA, Vol.1 No.1, pp. 1-6, September 2014
[2]  Saleh,  Robby,  dkk.  “Sistem  Keamanan  Motor Menggunakan Telephone Seluler Berbasis
Komunikasi Dua Arah” . CommIT, Vol. 1 No. 1, pp.
1-9, Mei 2007
[3]  Kurniawan,  M.  T.  “Rancang  Bangun  Sistem Pengaman  Sepeda  Motor  Anti  Maling” .  Prosiding SENTIA, pp.  E-102-E-107, Politeknik  Negri
Malang, 2009
[4]  Lingga Hartadi, Dani Sasmoko. “Sistem Keamanan Kendaraan Suzuki Smash Menggunakan ATmega 8 dengan Sensor Bluetooth Hc-06 Berbasis Android” .
ELKOM  Jurnal  Elektronika  dan  Komputer, Vol.8
No.1, pp. 7-18, April 2015
[5]  www.arduino.cc
[6]  https://aldrik.wordpress.com/2009/09/04/sistem- starter-elektrik-sepeda-motor

## Perancangan Enterprise Architecture Berbasis
Service Menggunakan Zachman Framework :
Studi Kasus PDAM Kota Sukabumi
Samirah Rahayu 1 , Ana Hadiana 2,3
1 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia
2 Program Magister Sistem Informasi, Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer LIKMI Jl. Ir. H. Juanda No. 96 Bandung, Indonesia
3 Pusat Penelitian Informatika, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Komplek LIPI, Jl. Cisitu No. 21/154D Bandung, Indonesia samirah@polteksmi.ac.id

## Abstrak
Sebagai  perusahaan,  PDAM  bertanggung  jawab  memberikan  pelayanan  yang  baik  kepada  pelanggan.  Proses pelayanan  pelanggan  mencakup  registrasi  pelanggan,  pencatatan  angka  meter,  pengaduan  pelanggan,  pengajuan perubahan  pelanggan,  pembayaran  rekening,  monitoring  jaringan  pipa,  pemeliharaan  meter  air  sampai  monitoring penerimaan  dan  tunggakan.  Karena  pertukaran  data  melibatkan  bagian-bagian  yang  ada,  maka  perlu  dibangun  suatu integrator services yang mengintegrasikan semua aplikasi dan data. Untuk realisasi pengembangan Customer Services Information System dalam skala enterprise , maka terlebih dahulu harus dirancang Enterprise Architecture berdasarkan proses  bisnis  yang  dimiliki  PDAM  terkait.  Penelitian  ini  menggunakan  kerangka  kerja  Zachman  sebagai  acuan perancangan  karena  memiliki  berbagai  perspektif,  yaitu: planner , owner , designer , builder , implementer dan worker . Penelitian ini menghasilkan model Customer Services Information System yang terdiri dari front-office system dan back- office system .
Kata  kunci: Customer  Services  Information  System,  enterprise,  architecture  enterprise,  services ,  kerangka  kerja Zachman

## Abstract
As  a  company,  PDAM  is  responsible  for  providing  good  service  to  customers.  Customer  service  process  include customer  registration,  registration  number  meter,  customer  complaints,  customer  change  request,  account  payments, monitoring  of  pipelines,  maintenance  of  water  meters,  until  monitor  receipts  and  arrears.  Due  to  the  data  exchange involves these processes, it is necessary to build a services integrator that integrates all applications and data. For the realization  of  the  development  of  Customer  Services  Information  System  in  the  enterprise  scale,  the  first  must  be designed  Enterprise  Architecture  based  on  business  processes  that  owned  by  PDAM.  This  study  uses  the  Zachman framework  as  a  reference  design  because  it  has a  variety of  perspectives,  namely:  planner,  owner,  designer,  builder, implementer,  and  worker.  This  research  results  is  a  model  Customer  Services  Information  System  that  consists  of  a front-office system and back-office system.
Keywords: Customer  Services  Information  System,  enterprise,  enterprise  architecture,  services,  Zachman framework

## I. P ENDAHULUAN
Pelanggan  merupakan  salah  satu  sumber  utama bagi  PDAM  Tirta  Bumi  Wibawa  Kota  Sukabumi. Pembangunan  dan  pengembangan  suatu  sistem yang  handal,  mudah  diakses  dan  cepat  sangat diperlukan  demi  menjaga  kualitas  pelayanan
terhadap  pelanggan  terus  berjalan.  Dalam  prosedur pelayanan  tidak  semua  bagian  dalam  organisasi terlibat,  namun  hanya  sebagian  saja.  Secara  garis besar,  fungsi  bisnis  yang  terjadi  dalam  kegiatan pelayanan dapat dibagi menjadi beberapa unit, yaitu unit  distribusi  dan  unit  pelayanan,  dimana  unit pelayanan  terbagi  menjadi  dua  sub  unit  yaitu  sub
unit pelayanan pelanggan dan pembacaan meter air, serta sub unit rekening dan penagihan. Proses yang terlibat  dalam  sistem  pelayanan  pelanggan  tersebut adalah  pemasangan  sambungan  baru,  pembuatan rekening  air,  mutasi  data  pelanggan,  penutupan sambungan,  serta  pelayanan  langsung  yang  terdiri dari  pelayanan  air  limbah  dan  penjualan  langsung air  bersih.  Proses  pelayanan  tersebut  dapat  dilihat pada  Gambar  1  dan  Gambar  2.  Penerapan  sistem informasi yang sesuai dengan kebutuhan organisasi hanya  mampu  dijawab  dengan  memperhatikan faktor  integrasi  didalam  perencanaannya.  Tujuan integrasi yang sebenarnya adalah untuk mengurangi kesenjangan yang terjadi dalam proses pengembangan sistem. Untuk menurunkan kesenjangan  tersebut,  maka  diperlukan  sebuah paradigma  dalam  merencanakan,  merancang  dan mengelola  sistem  informasi.  Paradigma  tersebut adalah enterprise  architecture yang  merupakan sebuah pendekatan logis, komprehensif dan holistik untuk merancang dan mengimplementasikan sistem komponen sistem secara bersamaan.
Enterprise Architecture (EA) merupakan deskripsi  dari  misi stakeholder yang  didalamnya termasuk informasi, fungsionalitas/kegunaan, lokasi organisasi dan parameter kinerja.
EA
menggambarkan  rencana  untuk  mengembangkan sebuah sistem atau sekumpulan sistem [1].
Untuk dapat memaksimalkan peran EA, diperlukan sebuah framework yang memiliki model simbolis untuk menspesifikasikan berbagai fase EA. Dari  sebuah  model  simbolis  diinterprestasikan menjadi model semantik, model ini mengekspresikan makna dari masing-masing simbol pada  sebuah  model.  Untuk  dapat  mengerti  antara model  semantik  dengan  arsitektur,  maka  harus dipahami  tujuan  dari modeling yaitu  untuk memprediksi realitas dari keadaan yang sebenarnya. Pemilihan  kerangka  kerja  Zachman  karena  adanya kebutuhan  terhadap  arsitektur  bisnis,  arsitektur informasi, arsitektur aplikasi dan arsitektur teknologi  yang  hanya  dibahas  perbagian  oleh kerangka  kerja  lain.  Selain  itu  kerangka  kerja Zachman  dapat  menyediakan  struktur  dasar organisasi  yang  mendukung  akses,  integrasi, interpretasi,  pengembangan,  pengelolaan,  dan perubahan  perangkat  arsitektural  dari  sistem informasi organisasi.

## II. L ANDASAN T EORI

## A. Enterprise Architecture (EA)
Arsitektur  lazimnya  biasa  dihubungkan  dengan pekerjaan merancang bangunan. Pengertian arsitektur  tidak  terbatas  akan  rancangan  bangunan.
Arsitektur ( architecture ) adalah cara dimana sebuah sistem  yang  terdiri  dari network , hardware, dan software distrukturkan.  Arsitektur  pada  dasarnya menceritakan  bagaimana  bentuk  konstruksi  sebuah sistem, bagaimana setiap komponen sistem disusun, dan  bagaimana  semua  aturan  dan interface (penghubung sistem) digunakan untuk mengitegrasikan  seluruh  komponen  yang  ada tersebut.  Arsitektur  juga  mendefinisikan  fungsi, deskripsi  dari  format  data  dan  prosedur  yang digunakan  komunikasi  diantara  setiap node dan workstation (Gambar 3).
Berikut  ini  adalah  beberapa  definisi  atau pemahaman mengenai arsitektur:
1. Arsitektur merupakan komponen-komponen sebuah  sistem  yang  terdiri  dari  jaringan, perangkat  keras  dan  lunak  yang  distrukturkan [2].
2. Rancangan  untuk  segala  tipe  struktur,  baik  fisik maupun konsekstual, nyata maupun tidak [3].
Dari pengertian di atas dapat diambil kesimpulan bahwa  arsitektur  pada  dasarnya  mengambarkan bentuk  kostruksi  sistem  yang  diwujudkan  dalam sebuah  model  ( blue  print )  yang  dilihat  dari beberapa sudut pandang.

## B. EA Framework
Framework bisa  diartikan  sebagai  sejumlah pemikiran, konsep, ide, atau asumsi yang digunakan untuk  mengorganisasi  proses  pemikiran  tentang sesuatu  atau  situasi.  Kerangka  kerja  ini  juga  dapat dianggap sebagai dasar berpikir untuk mengelompokkan dan mengorganisasikan representasi  sebuah  perusahaan  yang  penting  bagi manajemen  perusahaan  dan  pengembangan  sistem selanjutnya.
Menggunakan  sebuah framework untuk mengembangkan    EA    maka,    perlu  diperhatikan kriteria-kriteria  apa  saja  yang  dipenuhi  oleh framework tersebut. Adapun beberapa kriteria yang dijadikan  sebagai  pertimbangan  dalam  memilih framework , yaitu:
1. Taxonomy completeness , mengacu pada seberapa
baik sebuah framework
mengklasifikasikan arsitektur aplikasi.
2. Process completeness , mengacu pada bagaimana sebuah framework memberikan panduan dalam bentuk  proses  (langkah  demi  langkah)  untuk menciptakan suatu EA.
3. Practice  guidance ,  mengacu  pada  seberapa banyak  sebuah framework membantu mindset pengguna ( easy using ) didalam organisasi untuk memahami pengembangan EA.
4. Maturity model , mengacu pada seberapa banyak sebuah framework memberikan panduan dalam
memberi  penilaian  atau  evaluasi  terhadap organisasi yang menggunakan EA.
5. Governance  guidance ,  mengacu  pada  sejauh mana sebuah framework membantu memberikan  pemahaman  serta  membuat  model tata kelola yang efektif untuk EA.
6. Partioning  guidance ,  mengacu  pada  seberapa baik  sebuah framework akan  membimbing partisi  otonomi  yang  efektif  pada  perusahaan sehingga  menjadi  sebuah  pendekatan  penting untuk mengelola kompleksitas.
7. Vendor neutrality , mengacu pada seberapa besar kemungkinan    EA    untuk  bergantung  pada sebuah  organisasi  konsultasi  khusus  ketika menggunakan framework tersebut.
8. Information availability , mengacu pada seberapa besar  sebuah framework dalam  menghasilkan kuantitas dan kualitas informasi.
9. Time  is  value ,  megacu  pada  seberapa  lama sebuah framework memerlukan  waktu  yang digunakan  untuk  membangun  solusi  yang memberikan nilai bisnis.
Berbagai  macam  paradigma  dan  metode  bisa digunakan  dalam  perancangan    EA,    diantaranya adalah Zachman Framework , TOGAF, DoDAF  dan TEAF.    Sebelum  masuk    ke  dalam    pemilihan kerangka  kerja  tersebut    ada  beberapa    tabel perbandingan  antar  kerangka  kerja Enterprise Architecture berdasarkan [4] yang ditunjukkan pada Tabel 1-Tabel 3.
Tabel 1. Perbandingan framework berdasarkan sudut pandang Framework Planner Owner Designer Builder Subcontractor User Zachman Scope Business Model System Model Technology Model Detailed Representations Functioning System DoDAF All View Operational View System View Technical View FEAF Objective Scope Planner’ s View Enterprise Model Owner’s View Information System Model Designer’s View Technology Model Builder’s View Detailed Specifications Subcontractor’s View TEAF Planner Owner Designer Builder TOGAF Business Architecture View Technical Architecture Views Tabel 2. Perbandingan framework berdasarkan abstraksi Framework What How Where Who When Why Zachman Data Function Network People Time Motivation DoDAF Decision Making Guidance IT Resource Guidance FEAF Data(mission) Logical Model Function/ traceab ility functional effectiveness Physical connectivity plus availab ility of off-the- self solution Organizational relationship TEAF Information view Functional view Infrastructure view Organizational view TOGAF
Tabel 3. Perbandingan framework berdasarkan fase siklus hidup pengembangan perangkat lunak
Framework Planning Analysis Design Implementation Maintenance Zachman Yes Yes Yes Yes No TOGAF Principles that support decision making across enterprise; proide guidance of IT resources; support architecture principles for design and implementaion DoDAF Yes Yes Yes Describes final products No TEAF Yes Owner’s Analysis Yes Yes No Tabel 4. Zachman framework DATA What FUNCTION How NETWORK Where PEOPLE Who TIME When MOTIVATION Why Objective/Scope (Contextual)
Role: Planner
Business Model
(Conceptual)
Role: Owner
System Model (Logical) Role: Designer
Technology Model (Physical) Role: Builder
Detail Representation (Out of Context) Role: Programmer
Functioning Enterprise Role: User
List of thing important In the Business List of Business Processes List of Business Locations Conceptual Data/Object Model Business Process Model Business Logistics System Logical Data Model System Architecture Model Distributed Systems Architecture Physical D ata/ Class Model Technology Design Model Technology Architecture Data Definition Program Network
Architecture Usable D ata Working Function Usable
Network List of important Organizations List of Events List of Business Goal and Strategies Work Flow Model Master Schedule Business Plan Human Interface Architecture
Processing Structure Business Rule Model Presentation Architecture Control Structure Rule D esign
Security Architecture Timing Definition Rule
Specification Functioning Organization Implemented Schedule Working Strategy
Dari  perbandingan  sisi views atau perspectives, abstraction dan SDLC  Phases terlihat  bahwa Zachman  Framework memiliki perspective yang paling komprehensif dibandingkan dengan DoDAF, FEAF,  TEAF, dan TOGAF.  Zachman  Framework unggul  di  sisi  ini  karena  dari  awal Zachman Framework sudah  menekankan  kepada taxonomi secara  rinci  yang  dipetakan  kepada  semua stakeholder yang  ada.  Selain  itu Zachman Framework mampu  menklasifikasikan framework dalam  klasifikasi  yang  komprehensif  dengan
pertanyaan 5W+1H ( what, who, where, when, why, dan how ).

## C. Zachman Framework
Zachman Framework dibuat oleh John Zachman yang  dimuat  dalam  tulisan  IBM Systems  Journal . Framework bisa  diartikan  sebagai  sejumlah pemikiran,  konsep,  ide,  atau  asumsi    yang digunakan untuk mengorganisasikan proses pemikiran  tentang  sesuatu  atau  situasi.  Tabel  4 menunjukan  baris  dan  kolom  yang  terdapat  pada Zachman Framework.

## III. H ASIL P ERANCANGAN
Pengidentifikasian  proses  bisnis  dari Customer Service  Information  System ini  dimaksudkan  untuk mengetahui  proses-proses  apa  yang  sudah  ada  dan belum  ada  di  lingkungan  PDAM  Tirta  Bumi Wibawa  dalam  kaitannya  dengan  pelayanan pelanggan  ini.  Karena  tujuan  penelitian  ini berkaitan dengan perancangan Enterprise Architecture untuk  mengimplementasikan  Sistem Informasi Pelayanan Pelanggan, maka proses bisnis dari Customer  Service  Information  Information System ini harus dapat diidentifikasikan.
Baris  4  kolom  2  (R4-C2)  dari Zachman Framework menjelaskan fungsi yang terkait dengan solusi  bisnis  yang  memiliki  tanggung  jawab  bagi penerapan  teknologi  di  belakang  sistem  [5].  Di bagian ini bisa digambarkan dengan platform server
model atau dengan technology architecture . Baris 4 Kolom  3  (R4-C3)  dari Zachman  Framework membahas  tentang  sistem network .  Bagian  ini merupakan sudut pandang dari lead developer yang memiliki  tanggung  jawab  dalam  menangkap  detail dari  sistem network yang  akan  dijelaskan  pada arsitektur  sistem  dengan  istilah hardware dan software [5].
Model  hasil Customer  Service  Information System yakni front-office  system dan back-office system (Gambar  4). Front-office  system merupakan aplikasi  yang  berinteraksi  langsung  dengan  entitas eksternal  yang  dalam  penelitian  ini  adalah pelanggan.  Portal Customer  Service  Information System ini  menyediakan  informasi  yang  diperoleh dari hasil pengolahan data back-office system . Back- office  system terdiri  dari  aplikasi  bisnis  yang dimiliki oleh masing masing bagian.
Manajemen Keuangan Manajemen Pengadaan dan Perawatan Fasilitas Manajemen Teknologi Informasi
Distribusi Air Penerimaan Pelanggan Baru Pelayanan Pelanggan Penagihan Rekening Air S ta n d a r L a y a n a n P D A M Aktivitas Pendukung Aktivitas Utama
Gambar 1. Value Chain Proses Pelayanan Pelanggan PDAM Kota Sukabumi
Web Form Portal Application Form Menajemen Registrasi dan Pembayaran Pemasangan
Application Form Pelayanan dan
Pengaduan Pelanggan Application Form Tagihan dan Pembayaran Rekening Application Form Monitoring Keuangan Application Form Monitoring Jaringan Pipa Application Form Pencatatan Meter Air Presentation Interfaces Services User Channels Online Mail Data Transfer Telepon

## Internal/External Access
Application and Common Application Services Workflow/Business Process Management Customer Services Information System Enterprise Application Integration Data Source (Database and File System) Common System Services Network Services Platform Services N e t w o r k in g & S y s t e m Ma n a g e me n t S e r v ic e S e c u r it y S e r v ic e P r es en t a t io n L a y er A p p li c a t io n L a y e r D a t a L a y e r Ba s e L a y e r Registrasi Application
Service Pembayaran dan Aktivasi Sambungan
Application Service
Meter Air Application Service
Pengajuan Perubahan Application
Service Pengaduan Application Service Rekening Application Service Keuangan Application Service Jaringan Application Service
Angka Meter Application Service Portal Customer Service Information System Sistem Informasi Manajemen Registrasi Pelanggan Sistem Informasi Manajemen Angka Meter Sistem Informasi Manajemen Pengaduan Pelanggan Sistem Informasi Manajemen Pembayaran Rekening Sistem Informasi Manajemen Monitoring Penerimaan & Tunggakan Sistem Informasi Manajemen Monitoring Jaringan Pipa Sistem Informasi Manajemen Meteran Air Sistem Informasi Manajemen Pengajuan Perubahan Data Sambungan Business Application Database Enterprise Database
Gambar 2. Platform service
Hub BAG. HUBUNGAN PELANGGAN Hub BAG. KEUANGAN Hub BAG. PERENCANAAN TEKNIK Internet Modem Router Switch Applicati on Server Database Server Server Utama Hub BAG. DISTRIBUSI & METER AIR AKSES PUBLIK Pelanggan Pelanggan Pelanggan Gambar 3. Network node
FRONT-OFFICE SYSTEM Portal Customer Service Information System Sistem Informasi Manajemen Registrasi Pelanggan Sistem Informasi Manajemen Angka Meter Sistem Informasi Manajemen Pengaduan Pelanggan Sistem Informasi Manajemen Pembayaran Rekening Sistem Informasi Manajemen Monitoring Jaringan Pipa Sistem Informasi Manajemen Meteran Air Sistem Informasi Manajemen Pengajuan Perubahan Data Sambungan Bagian Hublang Bagian Distribusi & Meter Air Bagian Perencanaan Teknik Bagian Keuangan Sistem Informasi Manajemen Monitoring Penerimaan & Tunggakan Customer Service Information System
Gambar 4. Pemodelan Customer Service Information System

## IV. K ESIMPULAN
Setelah  melakukan  penelitian  di  PDAM  Tirta Bumi  Wibawa  Kota  Sukabumi  berkaitan  dengan perancangan Enterprise Architecture untuk mendukung Customer  Service  Information  System , maka  kesimpulan  dari  hasil  penelitian  tersebut adalah sebagai berikut:
1. Customer  Service  Information  System telah sesuai  dengan  proses  bisnis  dan  kebutuhan PDAM Tirta Bumi Wibawa Kota Sukabumi. Hal ini didasarkan pada hasil perancangan enterprise architecture yang  telah  mengidentifikasi front- office  system dan back-office  system sebagai aplikasi-aplikasi  yang  mendukung  proses  bisnis di  bagian  pelayanan  pelanggan  PDAM  Tirta Bumi  Wibawa  Kota  Sukabumi.  Adapun  proses bisnis  yang  ada  pada    perancangan enterprise architecture adalah  proses  bisnis  penerimaan pelanggan baru, proses bisnis pelayanan pelanggan, proses bisnis penagihan rekening air, proses bisnis pelayanan pengaduan, proses bisnis distribusi  air  dan  proses  bisnis  meter  air. Sedangkan  aplikasi  yang  dihasilkan  adalah Portal Customer  Service  Information  System, Manajemen  Registrasi  Pelanggan,  Manajemen Pengajuan Perubahan Data Sambungan, Manajemen  Pengaduan  Pelanggan,  Manajemen Pembayaran  Rekening,  Manajemen  Angka Meter,  Manajemen  Mete  Air,  Manajemen Monitoring  Jaringan  Pipa  dan  Manajemen Monitoring Penerimaan dan Tunggakan.
2. Hasil  perancangan Enterprise  Architecture telah dimodelkan  dengan  dukungan  layanan-layanan ( services )  yang  terdiri  dari application  service ( Registrasi Application Service, Pembayaran dan Aktivasi Application  Service, Angka  Meter Application Service, Pengajuan Perubahan Application  Service, Pengaduan Application Service, Rekening Application Service,
Keuangan Application  Service, Jaringan  Pipa Application Serice dan Angka Meter Application Service )  dan data  service ( Registrasi  Data Service, Pembayaran dan Aktivasi Data Service, Angka Meter Data Service, Pengajuan
Perubahan Data Service, Pengaduan Application Service, Rekening Data Service, Keuangan Data Service, Jaringan  Pipa Data  Serice dan  Angka Meter Data Service ).

## R EFERENSI
[1]  Osvalds, Gundars, Definition of Enterprise Architecture:    Centric  Models  for  the  System Engineers , TASC Inc., 2001
[2]  Electronic Industry Association, 2008
[3]  O‟Rourke, C., Fishman, N., Selkow, W., Enterprise Architecture  using  Zachman Framework ,  Thomson Learning, 2003
[4]  Urbaczewski,  Lise,  “A  Comparison  of  Enterprise architecture  Framework”, Paper  of  Issues  in Information System , Vol. 7, No. 2, 2006
[5] Hay,  David  C.,  “Zachman  Framework: An Introduction”, The Data Administration Newsletter, pp. 1-5, 1997

## Rancang Bangun Saklar Lampu Otomatis dan Monitoring Suhu Rumah Menggunakan VB. Net dan Arduino
Trisiani Dewi Hendrawati 1 , Indra Lesmana 2 1,2 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia trisianid@gmail.com

## Abstrak
Teknologi yang saat ini sedang populer adalah teknologi smart home atau rumah pintar. Smart home system adalah sebuah  sistem  yang  memberikan  segala  kenyamanan,  keselamatan,  keamanan,  dan  penghematan  energy  yang berlangsung  secara  otomatis  dan  terprogram  melalui  komputer  pada  sebuah  gedung  atau  rumah  tinggal . Salah  satu aplikasi smart home yang dapat dirancang adalah saklar lampu otomatis dan monitoring suhu. Pada makalah ini, sistem ini  dirancang  dengan  menggunakan  modul  mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  VB.  Net  sebagai  perangkat  antarmuka. Berdasarkan pengujian alat tersebut antarmuka VB. Net yang dirancang dapat terkoneksi dengan hardware dan bekerja dengan baik.
Kata kunci: smart home, saklar lampu, suhu, Arduino, VB. Net

## Abstract
The popular technology currently is smart home technology or smart house. Smart home system is a system that will provide the comfort, safety, security, and energy saving which is automatic and programmed through a computer on a building or a house. One of smart home appliances that can be designed is automatic lamp switches and temperature monitoring system. In this paper, this system is designed using Arduino Uno microcontroller board and VB. Net as an interface device. Based on test result, VB. Net interface that designed can be connected with hardware of the system as well.
Keywords: smart home, lamp switch, temperature, Arduino, VB. Net

## I. P ENDAHULUAN
Teknologi  masa  kini  berkembang  sangat  pesat. Hal ini dapat dibuktikan dengan banyaknya inovasi- inovasi  yang  telah  dibuat  di  dunia  ini.  Teknologi yang saat ini sedang populer adalah teknologi smart home atau rumah pintar. Smart home system adalah sebuah  sistem  berbantuan  komputer  yang  akan memberikan  segala  kenyamanan,  keselamatan, keamanan dan penghematan energi, yang berlangsung secara otomatis dan terprogram melalui komputer,  pada  gedung  atau  rumah  tinggal. Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan masalah yang relevan dengan judul yang ada yaitu: bagaimana  cara  membuat  saklar  lampu  dan monitoring suhu rumah menggunakan VB. Net dan Arduino?; bagaimana  hasil  pengujian  dari  saklar
lampu  dan  monitoring  suhu  rumah  menggunakan VB. Net dan Arduino?
Beberapa  penelitian  terkait  sebelumnya  telah dilakukan.  Aplikasi  Android  dirancang  untuk mengendalikan  lampu  berbasis  mikrokontroler ATMega  328  [1].  Otomasi  lampu  dan  sistem pendingin  ruangan  menggunakan  sensor  LDR  dan LM35 juga  telah  dirancang  oleh  [2].  Terakhir  pada [3],  aplikasi desktop Visual  Basic  telah  dirancang untuk mengendalikan lampu lalu lintas.

## II. P ERANGKAT K ERAS DAN L UNAK

## A. Arduino Uno
Arduino  Uno  (Gambar  1)  adalah  sebuah  modul mikrokontroler  yang  menggunakan  mikrokontroler ATMega328  sebagai  perangkat  utamanya.  Arduino Uno  saat  ini  banyak  digunakan  untuk  aplikasi-
Tabel 1. Spesifikasi modul mikrokontroler Arduino Uno [4] Spesifikasi Keterangan Chip mikrokontroler ATMega328P Tegangan operasi 5V Tegangan input 7V - 12V Tegangan input ( limit, via jack DC) 6V - 20V Digital I/O pin 14 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM Analog input pin 6 buah Arus DC per pin I/O 20 mA Arus DC pin 3,3V 50 mA Memori flash 32 KB, 0,5 KB telah digunakan untuk bootloader SRAM 2 KB EEPROM 1 KB Clock speed 16 MHz Dimensi 68,6 mm x 53,4 mm Berat 25 gr

## Gambar 1. Arduino Uno
aplikasi  komputer  elektronika  baik  yang  sederhana maupun  yang  lebih  kompleks.  Modul  ini  dapat diprogram  langsung  melalui Personal  Computer (PC)  dengan  menggunakan compiler yang  dapat diperoleh secara open source. Bahasa pemrograman yang  digunakannya  adalah  C/C++  yang  telah dimodifikasi. Spesifikasi Arduino Uno dapat dilihat pada Tabel 1.

## B. LDR (Light Dependent Resistor)
Resistor  peka  cahaya  (LDR)  merupakan  sensor yang bekerja dengan memanfaatkan bahan semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah  sesuai  dengan  cahaya  yang  diterima. Sensor  ini  akan  memiliki  resistansi  yang  sangat besar  jika  berada  dalam  ruang  yang  gelap, sedangkan  ketika  mendapatkan  cahaya  sensor  ini akan memiliki resistansi yang sangat kecil.

## C. Sensor Suhu LM35
LM35 adalah  salah  satu  jenis  sensor  suhu  yang memiliki  fungsi  untuk  mengubah  besaran  suhu menjadi  besaran  listrik  dalam  bentuk  tegangan. LM35  memiliki  keakuratan  tinggi  dan  kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang  lain.  Berikut  ini  adalah  karakteristik  dari sensor LM35:
1.  Memiliki sensitifitas suhu 10 mV/ºC.
2.  Memiliki  ketepatan  atau  akurasi  kalibrasi  yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
3.  Memiliki  jangkauan  maksimal  operasi  suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4.  Bekerja pada tegangan 4 sampai 30V.
5.  Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6.  Memiliki  pemanasan  sendiri  yang  rendah  ( low- heating )  yaitu  kurang  dari  0,1  ºC  pada  udara diam.
7.  Memiliki  impedansi  keluaran  yang  rendah  yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8.  Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

## D. Relai
Relai  adalah  komponen  listrik  yang  bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika  sebuah  penghantar  dialiri  oleh  arus  listrik, maka  di  sekitar  penghantar   tersebut  timbul  medan magnet.  Medan  magnet  yang  dihasilkan  oleh  arus listrik  tersebut  selanjutnya  diinduksikan  ke  logam ferromagnetis .

## E. VB. Net
Microsoft  Visual  Basic  NET adalah  sebuah  alat untuk  mengembangkan  dan  membangun  aplikasi yang  bergerak  di  atas  sistem NET  Framework, dengan menggunakan bahasa BASIC.

## III. P ERANCANGAN
Perangkat  keras  untuk  menyalakan  lampu  dan monitoring suhu  ini  terbagi  menjadi  empat subsistem, diantaranya:
1. Subsistem  pengendali  menggunakan  Arduino Uno  yang  didalamnya  sudah  terintegrasi mikrokontroller ATMega 328.
2. Sensor suhu (LM35) untuk mengukur temperatur dalam ruangan.
3. Sensor cahaya (LDR) untuk mengukur intensitas cahaya di luar.
4. Subsistem driver relai berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan lampu rumah. Blok  diagram  dari  sistem  yang  dirancang  dapat dilihat pada Gambar 2 sebagai berikut:

## Gambar 2. Blok diagram sistem
Perangkat  lunak untuk  membuat  aplikasi  sistem ini adalah VB. Net. Perancangan pada aplikasi VB. NET terbagi menjadi dua, yaitu aplikasi pengendali relai  dan  aplikasi monitoring suhu.  Adapun perancangan pembuatan kedua aplikasi ini adalah:
Tabel 2. Aplikasi pengendali relai
Tools Keterangan Name Button 2 Unit Button1, Button2 Combobox 1 Unit Combobox1 Timer 1 Unit Timer1 Serialport 1 Unit Serialport1 Tabel 3. Aplikasi monitoring suhu Tool Keterangan Name Label 2 Unit Label1,Label2 Textbox 10 Unit Textbox1 s/d Textbox10 Timer 1 Unit Timer1 Serialport 1 Unit Serialport1 Tabel 4. Status monitoring suhu Range Status Suhu <= 19 o C Dingin
20 o C-39 o C Sedang
Suhu >= 40 o C Bahaya
Gambar 3. Tampilan aplikasi pengendali relai
Gambar 4. Tampilan aplikasi monitoring suhu
Berikut  penjelasan  bagian-bagian  dari  aplikasi pengendali relai (Tabel 1):
1. Combobox digunakan  sebagai  bagian  untuk memilih lampu atau relai yang akan dikendalikan.
2. Button ON berfungsi untuk menyalakan lampu.
3. Button OFF berfungsi untuk mematikan lampu. Sedangkan penjelasan bagian-bagian dari aplikasi monitoring suhu  (Tabel  2)  adalah  sebagai berikut:
1. Label1 berfungsi  untuk  menampilkan  suhu ruangan yang didapat dari mikrokontroler.
2. Label2 berfungsi  untuk  menampilkan  status suhu.
3. Textbox1 s/d Textbox10 berfungsi untuk menampilkan suhu dalam bentuk bargraph .
Gambar  3  dan  Gambar  4  merupakan  tampilan aplikasi untuk pengendali relai dan monitoring suhu rumah  pada  VB.  Net.  Aplikasi  ini  kemudian dihubungkan  dengan  perangkat  keras.  Untuk monitoring suhu  rumah,  kategori  suhu  dirancang sesuai  dengan  Tabel  4.  Nilai  ini  diambil berdasarkan perkiraan kondisi suhu sehari-hari.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Pengujian Sistem
Pengujian  seluruh  sistem  dilakukan  dalam  tiga tahap.  Tahap  pertama  dilakukan  untuk  menguji saklar  lampu  yang  telah  dibuat  menggunakan  VB. Net. Tahap kedua dilakukan pengujian saklar lampu berdasarkan  intensitas  cahaya  menggunakan  LDR. Tahap  ketiga  dilakukan  untuk  meguji monitoring suhu  ruangan  menggunakan  VB.  Net.  Ketiga  tahap pengujian ini dilakukan di dalam ruangan.

## Tabel 5. Pengujian saklar lampu menggunakan VB. Net
Tabel 6. Pengujian saklar lampu menggunakan LDR
Pengujian Ke Intensitas Cahaya Reaksi Sistem  Keterangan 1 <=10 Relay 3 ON Sesuai 2 >10 Relay 3 OFF Sesuai Tabel 7. Pengujian saklar lampu menggunakan LDR No. Suhu Error Tegangan LM35 (mV) Termometer ( o C) LM 35 ( o C) ( o C) (%) 1 30 30,30 0,3 1 303,03 2 30 30,79 0,79 2,63 303,03 3 30 30,30 0,3 1 303,03 4 30 29,81 0,19 -0,63 303,03 5 30 30,30 0,3 1 303,03 6 30 30,30 0,3 1 303,03 7 30 30,79 0,79 2,63 298,14 8 30 30,30 0,3 1 303,03 9 30 29,81 0,19 -0,63 307,92 10 30 30,30 0,3 1 303,03 Rata-rata 0,3 1 303,03
Tabel  5  menunjukan  data hasil  pengujian  saklar lampu  menggunakan  VB.  Net.  Berdasarkan  hasil pengujian  terlihat  bahwa  aplikasi  VB.  Net  yang dirancang  mampu  mengendalikan  saklar  lampu melalui  relai  dengan  baik.  Pengujian  saklar  lampu menggunakan sensor LDR dapat dilihat pada Tabel 6.  Relai  yang  dirancang  mampu  mengendalikan lapmu ruangan sesua dengan intensitas cahaya yang diterima  LDR.  Pengujian  sensor  suhu  LM35 dilakukan  menggunakan  Termometer  konvensional sebagai  pembanding.  Berdasarkan  Tabel  7,  terlihat pengukuran  suhu  dengan  LM35  dan  Termometer konvensional  tidak  terlalu  jauh  berbeda  dengan
kesalahan  ( error )  terendah  adalah  0,63%  atau  0,19 o C  berada  pada  percobaan  ke  4  dan  ke  6  dan kesalahan tertinggi adalah 2,63% atau 0,79 o C pada percobaan  ke  2  dan  ke  7.  Ini  membuktikan  LM35 bekerja dengan baik untuk mengukur suhu ruangan dengan  memiliki  rata  rata  kesalahan  0,3 o C.atau 1  %.  Tampilan  aplikasi  dapat  dilihat  pada  Gambar 5-Gambar 7.

## B. Analisis dan Pembahasan
Perancangan dan implementasi saklar lampu dan monitoring suhu rumah menggunakan VB. Net dan Arduino  ini  berjalan  sesuai  dengan  fungsinya.
Pengujian Ke Combobox Tombol Output Reaksi Sistem Keterangan 1 Kamar ON 1 Relai 1 ON Sesuai 2 Kamar OFF 2 Relai 1 OFF Sesuai 3 Tengah ON 3 Relai 2 ON Sesuai 4 Tengah OFF 4 Relai 2 OFF Sesuai 5 Semua ON 5 Relai 1 dan 2 ON Sesuai 6 Semua OFF 6 Relai 1 dan 2 OFF Sesuai
Berdasarkan hasil pengujian di atas diketahui bahwa suhu  di  dalam  ruangan  berkisar  antara  24-27 o C dengan  status  sedang  atau  rata-rata  suhu  ruangan tersebut  26,29 o C.  Dan  untuk  pengujian  saklarnya berjalan sesuai dengan output yang dihasilkan.
Kelebihan  alat  ini  yaitu  mampu  mengurangi penggunaan  saklar  lampu  yang  dipasang  di  rumah atau ruangan agar rumah atau ruangan tersebut tidak sesak  dipenuhi  oleh  saklar  lampu  yang  masih konvensional  dan  meminimalisir  kecelakaan  yang dilakukan oleh anak kecil karena memainkan saklar konvensional  tersebut.  Kelebihan  lainnya  adalah alat  ini  bisa  me monitoring suhu  rumah  sehingga kita bisa melihat suhu ruangan rumah kita.
Kekurangan  alat  ini  adalah  sering  terjadi bug atau kesalahan pada aplikasinya secara tiba-tiba dan belum dibuat sistem keamanan pada sisi aplikasinya sehingga  semua  orang  bisa  mengendalikan  atau mengakses alat ini.

## IV. K ESIMPULAN
Saklar  lampu  dan monitoring suhu  rumah  dapat dirancang  dengan  menggunakan  Arduino,  relai , sensor  suhu LM35,  sensor  LDR,  dan  VB.  Net sebagai  aplikasi  pengendali.  Hasil  pengujian menunjukan  bahwa  sistem  ini  mampu  bekerja sebagaimana  fungsinya  dengan  baik.  Berdasarkan hasil  pengujian  di  atas  diketahui  bahwa  suhu  di dalam  ruangan  berkisar  antara  24-27 o C  dengan status  sedang  atau  rata-rata  suhu  ruangan  tersebut 26,29 o C.  Dan  untuk  pengujian  saklarnya  berjalan sesuai dengan output yang dihasilkan.

## R EFERENSI
[1]  Andik  G.,  Priadhana  E.  K.,  ”Aplikasi  Android
Pengendali Lampu Rumah Berbasis Mikrokontroller ATMEGA328” Prosiding Seminar
Nasional Sains dan Teknologi, 2015
[2]  Syukron  Ma‟mun,  ”Rancang  Bangun  Sistem Otomasi  Lampu  dan  Pendingin  Ruangan”  Skripsi Sarjana, Universitas Indonesia, 2010
[3]  Nur Adi Firawan,”Pengendalian Lampu Lalu Lintas
Berbasis  Komputer  Program  Visual  Basic”    Tugas Akhir  Diploma  3,  Universitas  Negeri  Semarang, 2006
[4]  www.arduino.cc
Gambar 5. Percobaan 1
Gambar 6.  Percobaan 2
Gambar 7. Percobaan 3

## Template Makalah JTERA
Penulis Pertama 1 , Penulis Kedua 2 , Penulis Ketiga 3
1,3 Afiliasi Penulis Pertama dan Ketiga Alamat Afiliasi, Negara
2 Afiliasi penulis kedua Alamat Afiliasi, Negara emailkorespondensi@email.ac.id

## Abstrak
Dokumen  ini  merupakan  format  panduan  bagi  penulis  untuk  menulis  makalah  yang  siap  dipublikasikan  dalam JTERA. Para penulis harus mengikuti petunjuk yang diberikan dalam panduan ini. Anda dapat menggunakan dokumen ini  baik  sebagai  petunjuk  penulisan  dan  sebagai template dimana  Anda  dapat  mengetik  teks  Anda  sendiri.  Tuliskan Abstrak ini dalam Bahasa Inggris dan Bahasa Indonesia dengan maksimal 200 kata.
Kata kunci: tidak lebih dari 5 kata kunci

## Abstract
This document gives formatting instructions for authors preparing papers for publication in  JTERA.  The authors must follow the instructions given in the document for the papers to be published.  You can use this document as both an instruction set and as a template into which you can type your own text.  Please write the Abstract in English  and Bahasa Indonesia with maximum 200 words.
Keywords: include at least 5 keywords or phrases

## I. P ENDAHULUAN
Dokumen  ini  adalah template .  Sebuah  salinan elektronik  yang  dapat  diunduh  dari  situs  web JTERA. Untuk pertanyaan atas panduan ini, silakan hubungi  panitia  publikasi  jurnal  seperti  yang ditunjukkan  pada website .  Makalah  yang  telah dipublikasikan tersedia dan dapat dilihat dalam situs website JTERA.

## II. F ORMAT H ALAMAN
Cara  paling  mudah  untuk  memenuhi  persyaratan format  penulisan  adalah  dengan  menggunakan dokumen  ini  sebagai template .  Kemudian  ketikkan teks  Anda  ke  dalamnya.  Jumlah  halaman  makalah tidak lebih dari 10 halaman.
Ukuran  kertas  harus  sesuai  dengan  ukuran halaman  A4,  yaitu  lebar  210  mm  dan  panjang  297 mm. Batas margin ditetapkan sebagai berikut:
 Atas = 20 mm
 Bawah = 25 mm
 Kiri = Kanan = 20 mm
Artikel  penulisan harus  dalam  format  dua  kolom dengan ruang 7 mm antara kolom.

## III. S TYLE H ALAMAN
Paragraf  harus  teratur.  Semua  paragraf  harus rata, yaitu sama-sama rata kiri dan dan rata kanan.

## A. Huruf-huruf Dokumen
Seluruh  dokumen  harus  dalam  Times  New Roman font .  Jenis font lain  dapat  digunakan  jika diperlukan  untuk  tujuan  khusus.  Fitur  ukuran font dapat dilihat pada Tabel I.

## B. Judul dan Penulis
Judul  harus  dalam font biasa  berukuran  24  pt. Nama  penulis,  afiliasi,  dan  alamat  afiliasi  harus dalam  font  biasa  berukuran  10  pt  Italic.  Alamat email  korespondensi  harus  dalam  font  Courier New/Regular  berukuran 10 pt.
Tabel 1. Ukuran font makalah Ukuran Font Tampilan (dalam Time New Roman) Biasa (Reguler) Tebal (Bold) Miring (Italic) 10 Isi Abstrak, isi tabel, referensi Ket. Tabel, Ket. Gambar Isi Abstract 11 Isi heading level 2 heading level 2 heading level 3, afiliasi penulis, alamat afiliasi, istilah Bahasa Inggris 12 - Nama penulis, heading Abstrak heading Abstract heading Abstract, 13 - Heading level 1 - 24 Judul - Judul dalam Bahasa Inggris
Judul  dan  pengarang  harus  dalam  format  kolom tunggal  dan  harus  rata  tengah.  Setiap  awal  kata dalam  judul  harus  huruf  besar,  kecuali  untuk  kata- kata  pendek  seperti,  “sebuah”,  “dan”,  “di”,  “oleh”, “untuk”,  „dari”,  „pada”,  „atau”,  dan  sejenisnya. Penulisan  penulis  tidak  boleh  menunjukkan  nama jabatan  (misalnya  Dosen  Pembimbing),  gelar akademik  (misalnya  Dr)  atau  keanggotaan  dari setiap  organisasi  profesional  (misalnya  Senior Member IEEE).
Setiap  afiliasi  harus  dimasukkan,  seperti:  nama institusi,  nama  organisasi,  nama  perusahaan.  Nama afiliasi  diakhiri  dengan  alamat,  termasuk  nama negara.  Tuliskan  satu  saja  alamat  email  salah  satu penulis sebagai email korespondensi.

## C. Bagian Heading
Sebaiknya  tidak  lebih  dari  tiga  tingkat  untuk heading .  Setiap  awal  kata  dalam  suatu heading harus  berhuruf  kapital,  kecuali  untuk  kata-kata pendek seperti yang tercantum dalam bagian III-B.
1)  Heading  Level-1:  Heading level-1  harus dalam Small  Caps dengan ukuran  13  pt,  terletak  di tengah-tengah  dan  menggunakan  penomoran  angka Romawi huruf besar. Sebagai contoh, lihat heading “III . S TYLE H ALAMAN ” dari dokumen ini. Heading level-1  yang  tidak  boleh  menggunakan  penomoran
adalah “U CAPAN
T ERIMA
K ASIH ” dan “R EFERENSI ” .
2)  Heading  Level-2:    Heading level-2  harus miring (italic) dan tebal (bold) dengan ukuran 11 pt, merapat  ke  kiri  dan  dinomori  menggunakan  abjad huruf  besar.  Sebagai  contoh,  lihat heading “ C . Bagian Heading ” di atas.
3)  Heading  Level-3:    Heading level-3  harus diberi  spasi,  miring,  dan  dinomori  dengan  angka diikuti dengan tanda kurung kanan. Heading level 3 harus  diakhiri  dengan  titik  dua.  Heading  level-3 berukuran 11 pt. Isi dari bagian level-3 bersambung mengikuti  judul heading dengan  paragraf  yang sama.  Sebagai  contoh,  bagian  ini  diawali  dengan heading level-3.

## D. Grafik dan Tabel
Grafik  dan  tabel  harus  terletak  di  tengah ( centered ).  Grafik  dan  tabel  yang  besar  dapat direntangkan pada kedua kolom.
Grafik  diperbolehkan  berwarna.  Gambar  tidak boleh  menggunakan  pola  titik-titik  karena  ada kemungkinan  tidak  dapat  dicetak  sesuai  aslinya. Gunakan pewarnaan padat yang  kontras baik untuk tampilan  di  layar  komputer,  maupun  untuk  hasil cetak  yang  berwarna  hitam  putih,  seperti  tampak pada Gambar 1.

## Gambar 1. Contoh grafik garis menggunakan warna yang kontras baik di layar komputer, maupun dalam hasil cetak hitam-putih
Gambar  2  menunjukkan  contoh  sebuah  gambar dengan  resolusi  rendah  yang  kurang  sesuai ketentuan,  sedangkan  Gambar  3  menunjukkan contoh  dari  sebuah  gambar  dengan  resolusi  yang memadai.  Periksa  bahwa  resolusi  gambar  cukup untuk  mengungkapkan  rincian  penting  pada gambar.
Harap  periksa  semua  gambar  dalam  makalah Anda,  baik  di  layar,  maupun  hasil  versi  cetak.
Ketika  memeriksa  gambar  versi  cetak,  pastikan bahwa:
 warna mempunyai kontras yang cukup,
 gambar cukup jelas,
 semua label pada gambar dapat dibaca.

## E. Keterangan Gambar
Gambar  diberi  nomor  dengan  menggunakan angka.  Keterangan  gambar  harus  dalam  font  tebal (bold)  ukuran  10  pt.  Keterangan  gambar  harus diletakkan di tengah ( centered ). Keterangan gambar dengan  nomor  gambar  harus  ditempatkan  setelah gambar  terkait,  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 1.
Gambar 2.  Contoh gambar dengan resolusi kurang
Gambar 3.  Contoh gambar dengan resolusi cukup

## F. Keterangan Tabel
Tabel  diberi  nomor  menggunakan  angka. Keterangan  tabel  di  tengah  ( centered )  dan  dalam font  tebal  ( bold )  berukuran  10  pt.  Setiap  awal  kata dalam keterangan tabel menggunakan huruf kapital, kecuali  untuk  kata-kata  pendek  seperti  yang tercantum  pada  bagian  III-B.  Keterangan  angka tabel  ditempatkan  sebelum  tabel  terkait,  seperti yang ditunjukkan pada Tabel I .
G. Nomor Halaman, Header, dan Footer Nomor  halaman, header dan footer tidak  perlu dicantumkan penulis.
H. Links dan Bookmarks
Semua hypertext link dan bagian bookmark akan dihapus.  Jika  makalah  perlu  merujuk  ke  alamat email atau URL di artikel, alamat atau URL lengkap harus diketik dengan font biasa.

## I. Penulisan Persamaan
Persamaan  secara  berurutan  diikuti  dengan penomoran  angka  dalam  tanda  kurung  dengan margin  rata  kanan,  seperti  dalam  (1).  Gunakan equation  editor untuk  membuat  persamaan.  Beri spasi tab dan  tulis  nomor  persamaan  dalam  tanda kurung.    Untuk  membuat  persamaan  Anda  lebih rapat,  gunakan  tanda  garis  miring,  fungsi  pangkat, atau  pangkat  yang  tepat.  Gunakan  tanda  kurung untuk  menghindari  kerancuan  dalam  pemberian angka  pecahan.  Jelaskan  persamaan  saat  berada dalam bagian dari kalimat, seperti berikut:
∑ (1) Pastikan bahwa simbol-simbol di dalam persamaan  telah  didefinisikan  sebelum  persamaan atau langsung mengikuti setelah persamaan muncul. Simbol  diketik  dengan  huruf  miring. mengacu pada  gaya,  tetapi  F  merupakan  satuan  Farad. Mengacu  pada  (1),  bukan Pers. (1)  atau  persamaan (1),  kecuali  pada  awal  kalimat:  “Persamaan  (1) merupakan …”.

## J. Referensi
Judul pada bagian heading referensi tidak boleh bernomor.  Semua item referensi  berukuran  font  10 pt.  Silakan  gunakan  gaya  tulisan  miring  dan  biasa untuk  membedakan  berbagai  perbedaan  dasar seperti  yang  ditunjukkan  pada  bagian  Referensi. Penomoran item referensi  diketik  berurutan  dalam tanda kurung siku (misalnya [1]).
Ketika  Anda  mengacu  pada  item  referensi, silakan menggunakan nomor referensi saja, misalnya  [2].  Jangan  menggunakan  ”Ref.  [3]” atau  ”Referensi  [3]”,  kecuali  pada  awal  kalimat, misalnya  ”Referensi  [3]  menunjukkan  bahwa  ...”. Dalam  penggunaan  beberapa  referensi  masing- masing  nomor  diketik  dengan  kurung  terpisah (misalnya  [2],  [3],  [4]-[6]).  Beberapa  contoh  item referensi dengan kategori yang berbeda ditampilkan pada bagian Referensi yang meliputi:
 contoh buku pada [1]
 contoh seri buku dalam [2]
 contoh artikel jurnal di [3]
 contoh paper seminar di [4]
 contoh paten dalam [5]
 contoh website di [6]
 contoh dari suatu halaman web di [7]
 contoh manual databook dalam [8]
 contoh datasheet dalam [9]
 contoh tesis master di [10]
 contoh laporan teknis dalam [11]
 contoh standar dalam [12]

## IV. K ESIMPULAN
Template ini  adalah  versi  pertama  JTERA. Sebagian  besar  petunjuk  format  di  dokumen  ini disadur dari template untuk artikel IEEE.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Bagian  ini  berisi  ucapan  terima  kasih  terhadap pihak  yang  berkontribusi  terhadap  penelitian  (jika ada). Judul untuk ucapan terima kasih dan referensi tidak diberi nomor.

## R EFERENSI
[1] S.  M.  Metev  and  V.  P.  Veiko, Laser  Assisted Microtechnology ,  2nd  ed.,  R.  M.  Osgood,  Jr.,  Ed. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1998
[2] J. Breckling, Ed., The Analysis of Directional Time Series:  Applications  to  Wind  Speed  and  Direction , ser.  Lecture  Notes  in  Statistics.    Berlin,  Germany: Springer, 1989, vol. 61
[3] S.  Zhang,  C.  Zhu,  J.  K.  O.  Sin,  and  P.  K.  T.  Mok, “A  novel  ultrathin  elevated  channel  low-
temperature  poly-Si  TFT”, IEEE  Electron  Device Lett. , vol. 20, pp. 569–571,  Nov. 1999
[4] M. Wegmuller, J. P. von der Weid, P. Oberson, and N.  Gisin,  “High  resolution  fiber  distributed measurements  with  coherent  OFDR,”  in Proc. ECOC’00 , 2000, paper 11.3.4, p. 109
[5] R.  E.  Sorace,  V.  S.  Reinhardt,  and  S.  A.  Vaughn, “High-speed digital-to-RF converter,” U.S. Patent 5 668 842, Sept. 16, 1997
[6] (2002)  The  IEEE  website.  [Online].  Available: http://www.ieee.org/
[7] M.  Shell.  (2002)  IEEEtran  homepage  on  CTAN. [Online]. Available: http://www.ctan.org/tex- archive/macros/latex/contrib/supported/IEEEtran/
[8] FLEXChip Signal Processor (MC68175/D) ,
Motorola, 1996
[9] “PDCA12-70  data  sheet,”  Opto  Speed  SA, Mezzovico, Switzerland
[10] A. Karnik, “Performance of TCP congestion control with  rate  feedback:  TCP/ABR  and  rate  adaptive TCP/IP,”  M.  Eng.  thesis,  Indian  Institute  of Science, Bangalore, India, Jan. 1999
[11] J. Padhye, V. Firoiu, and D. Towsley, “A stochastic model  of  TCP  Reno  congestion  avoidance  and control,”  Univ.  of  Massachusetts,  Amherst,  MA, CMPSCI Tech. Rep. 99-02, 1999
[12] Wireless  LAN  Medium  Access  Control  (MAC)  and Physical  Layer  (PHY)  Specification ,  IEEE  Std. 802.11, 1997