Abstrak —Seiring dengan berkembangnya teknologi informasi dan komunikasi, alat ukur mengalami perkembangan  yang  cukup  signifikan.  Salah  satu  bentuk perkembangannya  adalah  dengan  dibuatnya  alat  ukur  sudu cross  flow  water  turbine  berbasis  pengolahan  citra  oleh Rusweki  dan  Pradnyana  pada  tahun  2013.  Namun,  alat  ukur ini  masih  dioperasikan  secara  manual.  Tugas  akhir  ini bertujuan  untuk  melakukan  pengembangan  terhadap  alat tersebut,  khususnya  dibidang  rancang  bangun  perangkat lunak  untuk  unit  kontrolnya.  Metodologi  yang  diterapkan dalam  tugas  akhir  ini  yang  pertama  adalah  mempelajari  hal- hal  yang  berkaitan  dengan  topik  bahasan  dari  berbagai literatur.  Langkah  kedua  adalah  menetukan  perumusan masalah dan menentukan metode pembuatan perangkat lunak. Ketiga,  pembuatan  perangkat  lunak  dan  verifikasi.  Pada penelitian ini telah berhasil  dirancang perangkat lunak untuk unit kontrol alat ukur sudu CFWT berbasis pengolahan citra. Berdasarkan  hasil  kalibrasi  sensor  inframerah  Sharp GP2Y0A21 didapatkan bahwa nilai jarak adalah sama dengan 178924.57  dibagi  dengan  nilai  output  ADC  desimal  pangkat 1.08.  Selisih  maksimal  antara  jarak  input  dan  jarak  tempuh motor  adalah  0.5mm,  dan  jarak  kontrol  antara  130-400mm. Dengn  demikian,  metode  pengukuran  menggunakan  alat  ini akan lebih mudah dan cermat, karena selain dapat mengukur benda  dengan  bentuk  yang  kompleks  mngurangi  resiko keausan  benda  an  lebih  teliti,  juga  bisa  diakukan  dengan mudah serta cepat karena adanya sistem kontrol
Kata  Kunci — cross  flow  water  turbine ,  pengolahan  citra, perangkat lunak, sudu

## I. PENDAHULUAN
ENGUKURAN  adalah  proses  penentuan  besaran, kapasitas,  atau  dimensi  dengan  standar  atau  satuan tertentu.  Pengukuran  tidak  dapat  dipisahkan  dalam menunjang  pemenuhan  kebutuhan  manusia  sehari-hari, khususnya  dalam  dunia  industri.  Seiring  dengan berkembangnya  teknologi  informasi  dan  komunikasi,  alat ukur juga mengalami perkembangan yang cukup signifikan. Dengan perkembangan ini, hasil dari proses pengukuran ini juga dapat semakin cermat.
Salah satu bentuk perkembangan teknologi dalam bidang pengukuran  adalah  dengan  menggunakan  teknologi pengolahan citra digital yang sebelumnya telah dikembangkan. Alat ukur ini dipergunakan untuk mengukur dimensi  sudu Cross  Flow  Water  Turbine (CFWT). Pengembangan  teknologi  pengolahan  gambar  digital merupakan  salah  satu  cara  untuk  melakukan  pengukuran yang  cermat  dalam  proses  pengukuran  dimensi  sudu (CFWT)  yang  bentuknya  cukup  kompleks,  sehingga  akan cukup sulit jika pengukuran dilakukan secara konvensional.
Alat ukur berbasis pengolahan citraini memiliki kekurangan yaitu masih dioperasikan secara manual. Kamera digerakkan dengan  memutar  ulir  secara  manual  dan  dihentikan  pada jarak  tertentu  kemudian  dilakukan  pengambilan  gambar dengan  kamera  saku.  Hal  ini  menyebabkan  kurangnya efisiensi  dalam  hal  waktu  dan  tenaga.  Oleh  karena  itu, pengembangan  masih  perlu  dilakukan  dengan  menerapkan sistem  yang  dikontrol  melalui  komputer  meliputi  proses gerak,  proses  berhenti  pada  jarak  tertentu,  dan  proses pengambilan  gambar. Kekurangan lain dari penelitian yang sebelumnya  adalah  dimensi  keluaran  dari  perangkat  lunak dalam  satuan  pixel.  Hal  ini  kurang  praktis,  karena  untuk mendapatkan  nilai  dimensi  dalam  satuan  mm  masih  perlu dilakukan  perhitungan  secara  manual.  Oleh  karena  itu, dalam  pengembangan  alat  ini  juga  ditambahkan  perangkat lunak  untuk  mengkonversi  dimensi  dari  satuan  pixel menjadi satuan mm.
Pengembangan ini akan meliputi 2 bagian, yang pertama adalah rancang bangun perangkat keras unit kontrolnya dan yang  kedua  adalah  rancang  bangun  perangkat  lunaknya. Pengembangan  perangkat  lunak  meliputi  perancangan program  komputer  untuk  mengambil  data  pengukuran, mengolahnya,  kemudian  menampilkan  pada  layar  monitor PC. Selain itu, program ini juga harus mampu menjembatani antara komputer dengan perangkat keras. Dengan demikian, alat ukur berbasis pengolahan citra digital ini akan memiliki sistem  yang  terintegrasi  yaitu  mulai  penginputan  jarak kamera  hingga  pengambilan  gambar  dan  pembacaan  hasil ukur terdapat pada software yang sama.
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk merancang perangkat  lunak  yang  memberikan  input  jarak  kepada  alat ukur  berbasis  pengolahan  citra  digital,  menampilkan perubahan jarak kamera dan layar untuk pengukuran CFWT.

## II.TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

## A. Kajian Pustaka
Pengukuran  adalah  sebuah  proses  penentuan  besaran, kapasitas,  atau  dimensi  dengan  standar  atau  satuan  tertentu [1].  Teknologi  pada  berbagai  bidang  ilmu  berkembang dengan  pesat,  hal  ini  juga  mempengaruhi  berkembangnya teknologi dalam proses pengukuran dan alat ukur itu sendiri, yaitu  dengan  ditemukannya  berbagai  jenis  alat  ukur  non- konvensional  yang  memiliki  kecermatan  pengukuran  yang baik. Alat ukur non-konvensional itu sendiri adalah alat ukur yang  tidak  melibatkan  kontak  langsung  dengan  benda ukurnya pada proses pengukuran.
Salah satu bentuk alat ukur non-konvensional yang telah dikembangkan  adalah  alat  ukur  sudu  CFWT  berbasis

## Rancang Bangun Perangkat Lunak Unit Kontrol Alat Ukur Sudu Cross Flow Water Turbine Berbasis Pengolahan Citra
Eka Marliana, Arif Wahjudi
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : arif.w@me.its.ac.id
P
pengolahan  citra  yang  dikembangkan  oleh  Rusweki  dan Pradnyana  [2].  Gambar  1  merupakan  gambaran  sistematis alat  ukur sudu  CFWT  berbasis pengolahan citra  yang telah dikembangkan  oleh  Rusweki  dan  Pradnyana  [2].    Proses pengukuran  menggunakan  alat  ukur  berbasis image processing ini  dimulai  dengan  meletakkan  benda  pada dudukan  benda  ukur.  Benda  ukur  dikenai  sorotan  lampu xenon  dan  menghasilkan  bayangan  pada  layar.  Kamera dipasang  pada  jarak  tertentu.  Dudukan  kamera  terhubung dengan ulir sehingga jarak antara kamera dengan layar dapat diatur  sesuai  kebutuhan.  Proyeksi  bayangan  diambil  oleh kamera dalam format .jpg berukuran 640x480 pixel. Gambar tersebut  dikenai  proses cropping dan  mengasilkan  ukuran 300x300  pixel  yang  berfokus  pada  benda  ukur.  Gambar tersebut digunakan sebagai input dalam proses analisa pada perangkat lunak.
Gambar 1. Alat ukur sudu CFWT [2]
Pada  perangkat  lunak  atau software ,  gambar  proyeksi bayangan  terlebih  dahulu  diolah  sesuai  derajat  keabuan (proses greyscale ).  Selanjutnya  gambar greyscale dikenai proses tresholding sehingga terbentuk gambar dengan warna hitam  dan  putih.  Pixel  yang  memiliki  nilai  lebih  kecil  dari 106  akan  dirubah  menjadi  0  dan  menjadi  warna  hitam. Sedangkan  pixel  yang  memilki  nilai  lebih  besar  dari  106 akan  dirubah  menjadi  255  atau  warna  putih.  Lalu  proses edge  detection dilakukan,  yaitu  pendeteksian  tepi  sehingga menghasilkan  garis  tepi  proyeksi  benda  ukur.  Garis  tepi inilah  yang  akan  diproses  oleh  perangkat  lunak  dengan regresi  linear  sederhana.  Proses  regresi  ini  menghasilkan dimensi berupa panjang garis dan radius (Pradnanya, 2013) [3].
Contoh  lain dari pengembangan alat  ukur adalah dengan menggunakan  motor  stepper  sebagai  penggerak stage mikroskop  yang  tingkat  kepresisianya  mencapai  mikron, seperti  yang  telah  dikembangkan  [3].  Pengembangan  yang dilakukan  ini  adalah  dengan  menggerakan  motor  stepper yang  terhubung  secara  mekanik  dengan  rel  dari stage mikroskop. Stage mikroskop  ini  akan  dikontrol  dengan menggunakan perangkat lunak yang tersambung secara logis dengan ATMEGA 8 melalui chip serial proxy FT232RL [4]. Pengembangan ini dapat digunakan sebagai dasar dan acuan untuk  melakukan  pengemangan  lebih  lanjut  terhadap  alat ukur  sudu cross  flow  water  turbine berbasis  pengolahan citra,  sehingga  alat  tersebut  tidak  lagi  dioperasikan  secara manual, tetapi secara otomatis menggunakan motor stepper sehingga kecermatannya pun semakin meningkat dan proses pengukurannya berlangsung lebih cepat.

## B. Minimum Sistem Mikrokontroler ATMega 16
Mikrokontroler adalah suatu chip dengan kepadatan yang sangat  tinggi,  dimana  semua  bagian  yang  diperlukan  untuk suatu  kontroler  sudah  dikemas  dalam  satu  keping. Mikrokontroler  lebih  dari  sekedar  sebuah  mikroprosesor karena  sudah  terdapat  atau  berisikan  ROM  (Read-Only Memory),  RAM  (Read-Write  Memory),  beberapa  port masukan  maupun keluaran, dan beberapa peripheral  seperti pencacah/pewaktu,  ADC  (Analog  to  Digital  converter), DAC (Digital to  Analog converter) dan serial  komunikasi. Salah  satu  mikrokontroler  yang  banyak  digunakan  saat  ini yaitu  mikrokontroler  AVR.   AVR  adalah  mikrokontroler RISC  (Reduce  Instuction  Set  Compute)  8  bit  berdasarkan arsitektur  Harvard.   Secara  umum  mikrokontroler  AVR dapat  dapat  dikelompokkan  menjadi  3  kelompok,  yaitu keluarga  AT90Sxx,  ATMega  dan  ATtiny.   Pada  dasarnya yang  membedakan  masing-masing  kelas  adalah  memori, peripheral,  dan  fiturnya  Seperti  mikroprosesor  pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas  unit-unit  fungsionalnya  Arithmetic  and  Logical  Unit (ALU),  himpunan  register  kerja,  register  dan  dekoder instruksi,  dan  pewaktu  serta  komponen  kendali  lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan  memori  dalam  chip  yang  sama  dengen prosesornya  (in  chip).Sebuah  chip  mikrokontroler  biasanya terdiri  dari  CPU  (Central  Proccesssing  Unit),  RAM (Random  Acess  Memory),  EEPROM/EPROM/PROM/ ROM,  I/O,  Timer  dan  lain  sebagainya.  Mikrokontroler sekarang ini sudah banyak dapat ditemukan dalam berbagai peralatan  elektronik  rumah  tangga,  seperti  telepon  digital, microwave  oven,  televisi,  dan  masih  banyak  lagi. Mikrokontroler  juga  dapat  digunakan  untuk  berbagai aplikasi  misalnya  untuk  pengendalian  suatu  alat,  otomasi dalam  industri  dan  lain-lain.  Keuntungan  menggunakan mikrokontroler  adalah  harganya  murah,  dapat  diprogram berulang kali, dan dapat diprogram sesuai dengan kebutuhan [4].
Gambar 2. Konfigurasi Pin ATMega16 [5]

## C. ADC pada ATMega 16
ADC  ( Analog  to  Digital  Converter )  adalah  salah  satu fasilitas  mikrokontroller  ATMega16  yang  berfungsi  untuk mengubah data analog menjadi data digital.  ADC memiliki 2  karakter  prinsip,  yaitu  kecepatan  samplingdan  resolusi. Kecepatan  sampling  suatu  ADC  menyatakan  seberapa sering  sinyal  analog  dikonversikan  ke  bentuk  sinyal  digital pada  selang  waktu  tertentu.  Kecepatan  sampling  biasanya dinyatakan  dalam sample  per  second (SPS)  [6].  AVR
ATMega16  merupakan  tipe  AVR  yang  telah  dilengkapi dengan  8  saluran  ADC  internal  dengan  resolusi  10  bit. Dalam  mode  operasinya,  ADC  dapat  dikonfigurasi,  baik single  ended  input  maupun  differential  input.   Selain  itu, ADC ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau (noise) yang  amat  fleksibel  sehingga  dapat  dengan  mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri
Gambar 3. ADC dengan kecepatan sampling rendah [6]
Gambar 4. ADC dengan kecepatan sampling tinggi [6]
Gambar  3  menggambarkan  bahwa  ADC  dengan kecepatan sampling yang relatif rendah, akan menghasilkan nilai hasil konversi yang tingkat kecermatannya rendah juga. Sedangkan pada gambar 4 diambarkan bahwa ADC dengan kecepatan  sampling  yang  relatif  tinggi,  akan  menghasilkan nilai  konversi  yang  tingkat  kecermatannya  tinggi.  Resolusi ADC  menentukan  kecermatan  nilai  hasil  konversi  ADC. Sebagai contoh: ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital,  ini  berarti  sinyal  input  dapat  dinyatakan  dalam  255 (2n – 1) nilai diskrit. ADC 12 bit memiliki 12 bit output data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 4096 nilai  diskrit.  Dari  contoh  diatas  ADC  12  bit  akan memberikan kecermatan nilai hasil konversi yang jauh lebih baik daripada ADC 8 bit.
Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam  bentuk  besaran  yang  merupakan  rasio  perbandingan sinyal  input  dan  tegangan  referensi.  Sebagai  contoh,  bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio input terhadap  referensi  adalah  60%.  Jadi,  jika  menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255,sinyal digital yang diperoleh  sebesar  60%  x  255  =  153  (bentuk  decimal)  atau 10011001 (bentuk biner) [6].
AVR  ATMega16  merupakan  tipe  AVR  yang  telah dilengkapi  dengan  8  saluran  ADC  internal  dengan  resolusi 10  bit.  Dalam  mode  operasinya,  ADC  dapat  dikonfigurasi, baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi,  mode  operasi  dan  kemampuan  filter noise yang amat  fleksibel,  sehingga  dapat  dengan  mudah  disesuaikan
dengan  kebutuhan  dari  ADC  itu  sendiri.  ADC  pada ATMega16 memiliki fitur-fitur sebagai berikut:
• Resolusi mencapai 10-bit
• Akurasi mencapai ± 2 LSB ( Least Significant Bit )
• Waktu konversi 13-260μs
• 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian
• Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga
VCC
• Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC
• Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal
• Interupsi ADC complete
• Sleep Mode Noise canceler
Proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clock, tegangan  referensi,  data  keluaran  dan  modus  pembacaan ADC dirumuskan sebagai berikut :
…(1) [8] Keterangan:
Vin  :  Tegangan input analog V R :  Tegangan referensi b 1 ,b 2.. b n :  n-bit output digital
…(2) [8]
Keterangan: ΔV :  Perubahan tegangan terkecil V R :  Tegangan referensi
n  :  jumlah bit
…(3) [8]
Keterangan: N :  Angka basis 10 yang ekivalen dengan input ADC INT :  Pembulatan jumlah angka yang ada di dalam tanda kurung Vin  :  Tegangan input analog V R :  Tegangan referensi n  :  jumlah bit

## D.Sensor Jarak Inframerah Sharp GP 2Y0A21
Sensor  inframerah  produksi  Sharp  tipe  GP  2Y0A21 adalah  sensor  cahaya  berjenis  fotolistrik  yang  dapat digunakan untuk mengukur jarak dengan batas 10 – 80 cm. Sensor ini mengeluarkan sinyal analog. Prinsip kerja sensor ini  adalah  dengan  memancarkan  sinar  inframerah berfrekuensi  40  kHz  dan  hasil  pantulannya  diterima  oleh susunan  detector  inframerah.  Sensor  ini  menggunakan prinsip  pantulan  cahaya  diterima  oleh receiver dan menghasilkan  tegangan  listrik.  Tegangan  listrik  yang dihasilkan  sensor  ini  berbeda-beda  bergantung  pada  jarak antara sensor dan bidang pemantul. Jarak jauh menghasilkan tegangan  kecil.  Sebaliknya,  jarak  dekat  menghasilkan tegangan yang lebih besar [8].

## III. METODOLOGI

## A. Tahap Penelitian
Agar  lebih  terarah,  penelitian  ini  disusun  berdasarkan tahapan-tahapan seperti berikut:
1) Studi literatur Mempelajari  hal-hal  yang  berkaitan  dengan  topik bahasan dari berbagai literatur
2) Perumusan masalah Menentukan permasalah yang akan dipecahkan dan keluaran dari program yang akan dibuat
3) Penentuan metode yang digunakan Menentukan  metode  pembuatan  perangkat  lunak yang  akan  menghubungkan  antara  alat  ukur  sudu cross flow water turbine berbasis pengolahan citra dengan komputer.
4) Perancangan Perangkat lunak yang akan dibuat dirancang dalam bentuk  diagram  alir,  untuk  mempermudah  logika kerjanya.
5) Pembuatan perangkat lunak Membuat  perangkat  lunak  untuk  menghubungkan antara  alat  ukur  sudu cross  flow  water  turbine berbasis  pengolahan  citra,  dengan  komputer  dan menggabungkan  dengan  perangkat  lunak  yang dipergunakan  untuk  mengolah  data  pada  alat  ukur sudu cross  flow  water  turbine, sehingga  menjadi sebuah perangkat lunak yang terintegrasi.
6) Validasi perangkat lunak Menguji kinerja perangkat lunak mulai dari proses input jarak  posisi  penggambilan  gambar  digital hingga memperoleh hasil dimensi benda.
7) Verifikasi hasil perangkat lunak Melakukan  verifikasi  hasil  perangkat  lunak terhadap  jangka  sorong.  Langkah  ini  bertujuan untuk  mengetahui  apakah  hasil  dari  perangkat lunak  sudah  sesuai  dengan  target  yang  telah ditentukan.
8) Pengukuran Melakukan  pengukuran  dengan  menggunakan benda uji berupa blok ukur.
9) Hasil pengukuran Mendapatkan hasil pengukuran berupa l (mm).

## B.Blok Diagram Kontrol
Berikut  adalah  blok  diagram  yang  akan  dipergunakan dalam penelitian ini:
Gambar 5. Blok diagram sistem kontrol
Blok  diagram  berfungsi  memetakan  proses  kerja  pada suatu  sistem.  Blok  diagram  pada  sistem  kontrol  alat  ukur Image  Processing di  Gambar  3.2  dapat  dijelaskan  sebagai berikut:
 Input pada  sistem  berupa  jarak  antara  kamera  dan layar. Batas jarak pada alat ukur ini antara 130 mm hingga 400 mm.
 Komputer  dalam  hal  ini  berfungsi  sebagai  pusat kontrol,  dengan  adanya  perangkat  lunak  yang dipergunakan  sebagai  pemberi  perintah  dan penerima  output  dari  kamera  yang  dihubungkan melalui USB dengan mikrokontroler.
 USB Communication dalam  hal  ini  adalah penghubung  antara  komputer  dengan  ATMega16. Dengan  ini,  komputer  melalui  perangkat  lunak dapat  memberikan  perintah  maupun  menerima informasi dari Atmega16 secara bolak-balik.
 Mikrokontroler  ATMega16  merupakan  unit  yang dapat diprogram dan menjalankan fungsinya sesuai program tersebut.
 Driver  dan  motor  stepper  berfungsi  sebagai aktuator,  yaitu  merubah  energi  listrik  menjadi sinyal listrik menjadi besaran mekanik. Pada sistem ini,  aktuator  adalah  motor  yang  menghasilkan gerak putar. Motor yang digunakan berjenis motor stepper unipolar.
 Kamera  bergerak  translasi  sesuai  gerak  putar  ulir. Sumber  putaran  ulir  berasal  dari  motor  stepper. Batas jarak  yang diuji adalah 130 mm  hingga 400 mm.
 Sensor  jarak  ( distance )  berfungsi  kontrol  jarak antara  kamera  dan  layar.  Jika  jarak  tersebut  telah sesuai  dengan  data  input,  maka  minimum  sistem akan mengirim sinyal berhenti ke motor. Selain itu, sensor  jarak  tersebut  juga  akan  memberikan informasi  jarak  yang  telah  ditempuh  oleh  kamera secara real  time kepada  mikrokontroler,  kemudian informasi  tersebut  akan  ditampilkan  di  layar komputer, dengan bantuan perangkat lunak.

## IV. PEMBAHASAN
Tujuan  utama  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  rancang bangun perangkat lunak yang akan diimplementasikan pada unit kontrol alat ukur sudu CFWT yang berbasis pengolahan citra. Secara umum, perangkat lunak yang dibuat terdiri dari beberapa  bagian-bagian  yang  menjalankan  fungsi  utama perangkat  lunak  ini,  seperti  input  jarak,  menggerakan kamera,  pengambilan  gambar  benda  ukur,  menampilkan jarak  tempuh  real  dari  kamera  dan  proses  perhitungan dimensi benda ukur. Berikut ini adalah gambaran umum dari perangkat lunak yang telah dibuat.
Gambar  6  memiliki  beberapa  bagian  dengan  fungsinya masing-masing. Berikut ini adalah keterangan dari  masing- masing bagian pada program tersebut:
1.  Kolom  input  jarak  antara  kamera  dan  benda  ukur, kamera  akan    digerakan  sejauh  inputan  yang  ada didalam kolom ini.
2.  Kolom  nilai  ADC,  kolom  ini  menampilkan  nilai output ADC dalam desimal pada posisi yang sesuai dengan  jarak  input  pada  bagian  nomor  1. Perhitungan  nilai  output  ADC  dalam  desimal  ini
Input Jarak (mm) Komputer ATMega 16
Driver + Motor
Stepper Posisi Akhir Kamera
Sensor Jarak
Pengambilan Gambar
didapatkan  melalui  proses  kalibrasi  sensor inframerah Sharp GP 2Y0A21.
3.  Bagian  ini  menunjukan  jarak  tempuh  kamera  secara real time , jadi nilainya akan berubah sesuai dengan posisi kamera.
4.    Bagian  ini  menunjukan  nilai  output  ADC  dalam desimal  secara real  time sesuai  dengan  posisi kamera.
5.  Bagian  ini  menunjukan  kondisi  pergerakan  kamera, jika  kamera  sedang  bergerak  maju,  maka  labelnya akan  bertuliskan  “Maju”,  jika  sedang  bergerak mundur  maka  akan  berganti  “Mundur”  dan  ketika berhenti, akan berganti “Stop”.
6.  Tombol  proses  ini  berfungsi  untuk  memulai  proses pengiriman  data  berupa  nilai  jarak  input  yang  kita inginkan  dan  memberi  perintah  motor  untuk bergerak  sesuai  dengan  input  jarak  yang  kita berikan,  menerima  data  nilai  output  ADC  dalam desimal  disetiap  posisi  kamera  dan  menghitung nilai  jarak  secara real  time sesuai  dengan perumusan yang ada.
7.  Tombol  start  berfungsi  untuk  memberikan  perintah buka  atau  tutup  pada  port  serial  yang menghubungkan antara komputer dengan ATMega, selain itu tombol ini juga berfungsi mengganti label kondisi  pergerakan  kamera  (stop,  maju  dan mundur).
8.  Tombol  ini  akan  menyambungkan  kita  dengan program  yang  lain,  yaitu  program  pengambilan gambar  dari  kamera  dan  juga  perhitungan  dimensi benda ukur.
9.  Tombol  setting  port  ini  berfungsi  untuk  mengatur hubungan antara komputer dengan perangkat keras (ATMega16),  kita dapat mengatur port yang akan dipergunakan dan lain sebagainya.
10.  Tombol  keluar  ini  akan  memberikan  perintah  untuk mengakhiri program.
Gambar 6. Tampilan perangkat lunak
Untuk  menentukan  konversi  dari  output  ADC  menjadi jarak, proses kalibrasi pada sensor ini dilakukan pada setiap kenaikan  millimeter,  sehingga  hasil  yang  didapatkan  akan cukup akurat. Nilai output  ADC dalam desimal  dari sensor inframerah Sharp GP2Y201 ini tidak linier, oleh karena itu
diperlukan  perhitungan  matematis  untuk  melinierkan  nilai output ADC dalam desimal terhadap jarak sensor. Data yang telah didapatkan kemudian ditabulasikan dan diplot menjadi grafik untuk mengetahui trendline data tersebut. Gambar 4.4 berikut  ini  adalah  ploting  grafik  dari  data  hasil  kalibrasi. Grafik pada gambar 7 menunjukan bahwa pada pengambilan data pertama hingga kelima, terdapat banyak kesamaan nilai output ADC dalam desimal, sehingga grafik bertumpuk satu sama  lain.  Grafik  yang  terbentuk  dari  data  cenderung berbentuk  parabolik,  dengan  hasil  yang  demikian  maka harus dilakukan proses linierisasai dengan operasi logaritma. Hasil operasi tersebut diplot menjadi grafik pada Gambar 8.
Gambar 7. Grafik hasil kalibrasi output ADC  vsJarak
Gambar 8.  Grafik Log Jarak vs Log output ADC dalam desimal
Persamaan  akhir  dari  proses  liniearisasi  ini  adalah persamaan (5) seperti dibawah ini.
Perbandingan  antara  plot  data  kalibrasi  dan  data  hasil regresi  ditampilkan  pada  gambar  9.  Dari  gambar  tersebut dapat  diketahui  bahwa  persamaan  hasil  regresi  sesuai dengan data yang didapatkan saat proses kalibrasi.
0 100 200 300 400 0 500 1000 Jar ak (m m ) Output ADC (desimal) Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 2 2.2 2.4 2.6 2.4 2.6 2.8 3 Log Jar ak Log Output ADC (desimal) Data Linear (Data)
Gambar 9. Perbandingan grafik hasil regresi dengan grafik Awal
Proses  validasi  perangkat  lunak  dilakukan  dengan melakukan  percobaan  pada  10  jarak  input  yang  berbeda, dengan  masing-masing  jarak  diambil  data  sebanyak  5  kali. Dari  data  tersebut  didapatakan  error  antara  jarak  input  dan jarak pergerakan motor sesungguhnya.

## Tabel 1.
Selisih hasil percobaan pergerakan kamera
Berdasarkan  data  pada  Tabel  1,  dapat  diketahui  bahwa rata-rata  selisih  perbedaan  jarak  tempuh  dan  jarak  input terbesar  adalah  sebesar  0.51  mm.  dengan  demikian,  selisih yang  diperoleh  dari  pengukuran  ini  lebih  besar  jika dibandingkan  dengan  target  perancangan  perangkat  lunak unit  kontrol,  yaitu  maksimal  sebesar  0.5  mm.  Dengan demikian nilai error target kecermatan unit kontrol terhadap kecermatan  hasil  percobaan  adalah  sebesar  0.01  mm. Selanjutnya  akan  dilakukan  uji  hipotesis  untuk  menguji kesesuaian  nilai  selisih  hasil  percobaan  dan  target kecermatan  sebesar  0.5  mm.  Proses  pengujian  hipotesis  ini adalah sebagai berikut:
 Nilai  rata-rata  selisih  jarak  yang  melebihi  target kecermatan  perangkat  lunak  ditentukan,  ( )  = 0.51mm
 Confident  Interval ditentukan  sebesar  95%, sehingga nilai  =5%
 Hipotesisnya ditentukan sebagai berikut:
 Standar  deviasi  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan (7) berikut ini:
… (7)
          1 5 51 . 0 45 . 0 51 . 0 5 . 0 51 . 0 4 . 0 51 . 0 6 . 0 51 . 0 6 . 0 2 2 2 2 2            S
 Statistik  uji  (t)  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan berikut ini:
… (8)

Daerah  kritis  ditentukan,  H 0 akan  ditolak  jika dengan nilai . Daerah kritis atau
daerah penolakan adalah sebagai berikut:
 =0.05
Berdasarkan  perhitungan  diatas  maka,  daerah  penolakan hipotesis  terjadi  pada
.  Dengan  nilai  t=0.112, maka  nilai  t  hasil  percobaan  tidak  termasuk  pada  daerah penolakan. Sehingga nilai H 0 gagal ditolak dan nilai l tidak berbeda  secara  sigifikan  terhadap  0.5mm.  Dapat disimpulkan bahwa nilai kecermatan pengambilan data pada jarak 180 mm adalah sama dengan 0.5 mm.

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1.  Berdasarkan  hasil  kalibrasi  sensor  inframerah  Sharp GP2Y0A21  didapatkan  bahwa  nilai  jarak  adalah sama  dengan  178924.57  dibagi  dengan  nilai  output ADC  dalam  desimal  pangkat  1.08.  Misalnya  jika output  ADC=760,  maka  jarak  antara  layar  dan kamera adalah 130 mm.
2. Perangkat lunak unit kontrol alat ukur dimensi Cross Flow  Water  Turbine berbasis  pengolahan  citra  telah berhasil  dirancang,  dimana  selisih  maksimal  antara jarak  input  dan  jarak  tempuh  motor  sesungguhnya adalah  0.5  mm,  dan  jarak  gerakan  yang  dapat dikontrol  adalah  antara  jarak  130  mm  hingga  400 mm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Rochim.T,  (2006), Spesifikasi,  Metrologi,  &  Kontrol  Kualitas Geometrik jilid 2 , Penerbit ITB, Bandung
[2]   Rusweki  W,  (2013), Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Sudu Cross  Flow Water  Turbine  Berbasis  Image  Processing ,  Tugas  Akhir,  Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
[3]   Pradnyana  B.M,  (2013), Perancangan  Perangkat  Lunak  Berbasis Pengolahan  Citra  Untuk  Pengukuran  Dimensi  Tepi  Dan  Radius , Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
[4] Minimum Sistem Mikrokontroler . http://sainselektronika.blogspot.com/2012/04/ minimum-sistem-
mikrokontroler.html diunduh pada 18 September 2013
[5] ATmega16(L) .  http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf  diunduh pada 18 September 2013
[6] Arifianto  B,  (2008), Modul  Training  Microcontroller  for  Beginer, Petunjuk Praktikum, Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, Surabaya [7]   Johnson C.D, (1997), Process Control Instrumentation Technolog,. Fifth  edition,  Prentice-Hall  International,  Inc,    New
Jersey
[8] GP2Y0A21 .http://sharp- world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/ gp2y0a02_e.pdf diunduh pada 22 Oktober 2013.
y = 178924.57x -1.08 R 2 =0.98 0 100 200 300 400 0 500 1000 Jar ak (m m ) Output ADC (desimal) Data 1 Data 2 Data 3 n S l t 0   
      1 2 n l l S i