BAB II LANDASAN TEORI

 

4  

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Gelombang Ultrasonik

Ultrasonik termasuk kedalam gelombang bunyi yang memiliki frekuensi di atas pendengaran manusia.Gelombang bunyi merupakan gelombang yang merambat sebagai gelombang mekanik dalam medium padat, cair dan gas.

Gelombang bunyi terbentuk akibat getaran molekul-molekul zat yang saling beradu satu sama lain yang kemudian menghasilkan energi.

Gambar 2.1. Spektrum Frekuensi Gelombang Ultrasonik.

Contoh penerapannya antara lain ultrasonografi yang biasa digunakan untuk melihat bagian dalam tubuh secara realtime, ultrasonic cleaning yang baisa digunakan untuk perhiasan, lensa, dan alat optic lain. Selain itu ada pula ultrasonic disintegration yang mirip dengan ultrasonic cleaning, hanya saja

digunakan untuk mikroorganisme seperti bakteri, dan sejenisnya.Sonar merupakan

akronim dari Sound Navigation And Ranging sonar adalah teknik yang

menggunakan gelombang suara untuk keperluan navigasi, komunikasi, atau

   

mendeteksi keberadaan benda lain. Dan satu lagi ialah ultrasound identification, yang cara kerjanya mirip dengan RFID.

Gelombang ultrasonik akan di pancarkan dari transmitter ultrasonik.

Apabila gelombang ultrasonik mengenai permukaan yang memiliki perbedaan impedansi, maka sebagian dari gelombang ultrasonik akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan.Bentuk gelombang ultrasonik seperti ini digunakan dalam teknologi sonar, hanya terdapat perbedaan pada pembacaan pantulan gelombang ultrasonik tersebut.Pada sonar, melakukan penghitungan terhadap lama waktu yang dibutuhkan mulai dari gelombang ultrasonik dipancarkan hingga pantulan dari gelombang ultrasonik diterima.Sehingga, dapat dihitung jarak benda yang memantulkan dengan menghitung cepat rambat gelombang ultrasonik di udara dan lama waktu yang dibutuhkan gelombang ultrasonik untuk memantul.Pada penelitian ini, dilakukan pengukuran terhadap besar amplitudo gelombang ultrasonik yang dipantulkan, tidak menghitung waktu yang diperlukan untuk gelombang ultrasonik memantul.

Proses gelombang ultrasonik yang dipancarkan adalah sebagai berikut,

pada awalnya gelombang ultrasonik dipancarkan dengan amplitudo tertentu,

kemudian gelombang ultrasonik akan dipantulkan oleh permukaan buah. Besar

amplitudo dari gelombang ultrasonik akan tergantung pada impedansi akustik dari

buah tersebut. Pada bagian buah yang lunak, hanya sebagian kecil gelombang

ultrasonik yang dipantulkan sedangkan pada bagian buah yang keras akan lebih

besar hasil pantulan gelombang ultrasonik. Hal ini disebabkan karena adanya

absorbs dari medium lunak tersebut sehingga besar dari amplitudo akan

berkurang.

  6   

   

2.2. Logika Fuzzy

Suatu bentuk yang dapat merepresentasikan keadaan dimana tidak hanya ada kondisi benar atau salah, dapat menggunakan logika fuzzy.Bentuk kondisi ini lebih sering disebut kondisi abu-abu, dimana terdapat sebuah kondisi yang terletak diantara benar atau salah. Logika fuzzy akan melakukan pengolahan input berdasarkan rule dan batas kondisi nilai variabel dari tiap input untuk menentukan kondisi dari input tersebut.

Contoh penggunaan dari logika fuzzy yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari yakni, untuk meyelesaikan permasalahan lampu lalu lintas.Dengan penggunaan logika fuzzy, kemacetan pada jalan yang menggunakan lampu lalu lintas akibat banyaknya jumlah kendaraan yang berbeda pada tiap sisinya dapat teratasi. Melakukan penentuan batas-batas penyaringan sinyal untuk filter digital. Penggunaan dalam beberapa sistem control yang menggukan kondisi

kehidupan sebagai inputnya.

Ada beberapa bentuk dari logika fuzzy, namun yang banyak digunakan

adalah fuzzy mamdani dan fuzzy sugeno. Logika fuzzy mamdani merupakan

suatu bentuk logika yang menggunakan input dalam bentuk fuzzy dan

menghasilkan keadaan yang bukan fuzzy. Logika fuzzy bentuk seperti ini banyak

digunakan untuk sistem yang menghasilkan keputusan sesuai dengan kehidupan

sehari-hari. Sedangkan logika fuzzy sugeno merupakan suatu bentuk logika yang

menggunakan input dalam bentuk fuzzy dan menghasilkan keadaan yang fuzzy

juga. Logika fuzzy bentuk seperti ini banyak digunakan untuk sistem yang

melakukan perhitungan terhadap peningkatan kinerja.

   

2.3. Mikrokontroler

Penelitian ini menggunakan mikrokontroler sebagai pusat pengolahan data pada alat.Mikrokontroler merupakan komponen elektronika yang didalamnya terdapat prosesor, memory, dan bagian lainnya yang mampu menjadi jalan input atau output. Mikrokontroler biasa digunakan pada benda yang dioperasikan secara otomatis. Contohnya pengatur mesin otomotif, pengendali jarak jauh, peralatan kantor, mainan anak-anak, dan sebagainya. Karena ukurannya yang kecil, maka daya dan ongkos produksi lebih efisien dengan cpu, memory, dan kompunen lain secara terpisah, selain itu, karena kelebihan ini mikrokontroler dikembangkan agar dapat menyelesaikan berbagai proses lebih banyak.

2.3.1. Fitur Mikrokontroler

Berbagai fitur mikrokontoller adalah sebagai berikut:

a. RAM (Random Access Memory)

Sama saja dengan halnya RAM yang sudah dikenal yang ada pada PC, RAM pada mikrokontroler berfungsi untuk menyimpan data variabel dan sifatnya juga sementara. Dengan kata lain data akan hilang jika tidak mendapat catu daya atau mikrokontroler tidak dinyalakan. Ukuran RAM pada mikrokontroler ATMEGA8 sekitar 1024 byte.

b. ROM (Read Only Memory)

Bagian ini berfungsi untuk menyimpan program yang telah dibuat oleh

user. Dan sudah menjadi rahasia umum kalau data yang disimpan pada

ROM sifatnya tetap. Biasanya, besarnya ROM pada mikrokontroler sekitar

8 kb. Memang berbeda jauh dengan ROM pada PC yang bisa mencapai

Gigabyte, namun, untuk ukuran mikrokontroler, 9 kb merupakan ukuran

  8   

   

yang cukup besar.

c. Register

Register adalah suatu tempat menyimpan variabel yang sudah ada disediakan didalam mikrokontroleritu sendiri yang besarnya sekitar 32 byte. Dan pada mikrokontroler ATMEGA8 terdapat register bank, yaitu kumpulan dari sejumlah register yang siap digunakan dalam pemrograman.

d. Special Function Register

Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler. Special function register memerlukan cara akses yang berbeda dibandingkan dengan register biasa. Tiap SFR memiliki alamt dari20h sampai 5Fh.

e. Interrupt

Fitur wajib yang harus dimiliki setiap mikrokontroler.Dengan adanya interrupt ini, mikrokontroler dapat memberikan respon secara real-time terhadap program yang sedang dijalankan.Respon tersebut akan memberikan kesempatan pada mikrokontroler untuk menjalankan program yang berbeda dari sebelumnya. Dan kalau mau mengembalikan keadaan, cukup di-interrupt sekali lagi,. Singkatnya interrupt merupakan perintah tambahan yang akan memaksa program berjalan sesuai perintah (dengan batasan tertentu).

2.3.2. Perbedaan Antara Mikrokontroller dengan Mikroprosesor

Mikrokontroler dan mikroprosesor memiliki perbedaan yang cukup

mencolok. Dari segi arsitekturnya, mikrokontroler sudah memiliki Memory, CPU,

   

dan periferal lainnya yang sudah on-board dalam satu IC. Mikrokontroler tidak perlu bantuan komponen dari luar untuk menjalankan program. Sangat bertolak belakang dengan mikroprosesor yang hanya berupa CPU. Dia memerlukan komponen Memory, dan periferal lainnya dari luar. Tanpa itu, mikroprosesor tidak akan biasa menjalankan program.

Dari segi kegunaan, mikrokontroler hanya digunakan pada satu fungsi tertentu, bila mau menjalankan fungsi lain, maka harus ada mikrokontroler baru yang dprogram untuk menjalankan fungsi lain tersebut. Satu mikrokontroler satu kegunaan. Bandingkan dengan mikroprosessor yang merupakan all-rounder (setelah mendapat ‘bantuan’ dari komponen lain) yang mampu melakukan berbagai macam fungsi.

2.3.3. Mikrokontroller ATMEGA8 dan Fiturnya

Jenis mikrokontroler yang digunakan dalam alat ini adalah ATMEGA8 yang termasuk dalam keluarga AVR.Konfigurasi dan karakteristik ATMEGA8baik secara fisik maupun fitur2 yang tersedia adalah sebagai berikut.

Gambar 2.2. Konfigurasi Mikrokontroler ATMEGA8.

 

a. PB0 dapa diisik b. RST c. VCC d. TCC yang e. GND f. Dan Sebe bagia

Bagi a. P0 (P

satu Bit 7 b. SP (S

mena

sampai PB7 at digunakan kan kode pro

= reset, untu C dan AVCC CR0 sampai T

gmembutuhk D = ground

huruf-huruf elumnya tela

an SFR.

Ga ian-bagian d Port 0): ini a pin pada mi 7 dari port 0 Stack Pointe andakan dim

7, PC0 samp n (jumlahny ogram sesua uk mengemb C sebagai inp

TCCR2 adal kan selang w

f yang berada ah disinggu

ambar 2.3.Sp ari SFR itu s adalah input/

ikrokontrole adalah pin 0 er): Ini adal mana nilai b

pai PC6 dan a 2 port @ ai yang dingi balikan mikr put untuk cat lah timer. Di waktu.

a dalam kuru ung mengen

pecial Funct sendiri adala /output port 0

r. Contohny 0.7 dan begit lah stack po berikutnya d

PD0 sampai

@ 8 pin dan inkan.

rokontroleer tu daya

igunakan ap

ung merupak nai SFR. B

tion Register ah:

0. setiap bit ya: Bit 0 dari tu seterusnya inter pada m diambail ya

i PD7 adalah 1 port @ 6

r keposisi de

pabila terdap

kan fungsi op erikut adala

r.

SFR ini men i port 0 adal a.

mikrokontrol ang diambil

10

h port yang 6 pin) dan

fault.

at program

ptional.

ah bagian-

ngacu pada lah pin 0.0.

ler.SFR ini

dari stack

   

akan dibaca dari RAM internal. Bila sebuah nilai dimasukkan kedalam stack, maka nilai itu akan ditulis kedalam alamar SP + 1. Bila SP memiliki nilai 07h, instuksi PUSH akan mendorong data itu menuju stack pada alamat 08h. SFR ini dijalankan dengan instruksi seperti PUSH, POP, LCALL,RET, RETI, ataupuninterrupt lain yang di’pancing’ oleh mikrokontroler’.

c. TIFR (Timer/Counter Interrupt Flag Register): Digunakan untuk memastikan dan memodifikasi sebagaimana dua timer ATMEGA8 bekerja. SFR inimenentukan apakah kedua timer itu berjalan atau tidak dan terdapat ‘flag’ yangmenunjukkan kalau timer telah melebihi batas.

d. TIMSK (Timer/Counter Interrupt Mask Register): Digunakan untuk memastikan mode operasi oleh masing-masing kedua timer. Dengan menggunakan SFR, sebuah program dapat mengaturtimer menjadi timeratau counter.

e. OCRH/OCRL (Timer 0 Low/High): Kedua SFR ini menunjukkan timer0.

Aktivitas mereka bergantung pada bagai timer itu diopsikan dalam TIMSKSFR; namun, timer ini selalu bergerak. Yang dapat diatur adalah seberapa banyak nilai mereka bertambah.

f. SPI (Serial Peripheral Interface): Digunakan untuk memastikan aktivitas

serial port dari ATMEGA8. SFR ini mengatur baud rate dari serial port

tersebut. Apakah serial port tersebut diaktifkan untuk menerima data dan

terdapat ‘flag’ yang menandakan kalau byte sudah dikirim atau diterima

dengan dengan sukses.

 

k M w

2

m d s y F

m

Mikr karena fung Misalnya, se waktu suatu

2.4. Ope

Op-A memiliki kar digunakan u seperti pena yang ‘berop Floyd, 2008

Pada memiliki del

rokontroler h gsinya itu m ebagai komp

alat misalny

erational

Amp atau rakteristik id untuk signa ambahan, pe perasi’ itu m

).Simbol op-

a kenyataann lapan kaki.

hanya memi mikrokontro ponen WLAN

ya lampu lalu

Amplifie

operational deal yang dip al controllin

engurangan, maka sebuta

-amp adalah

Gambar 2.4 nya, bentuk

iliki fungsi p oler dapat d N pada lapto u lintas, lam

r

Amplifier perlukan unt ng seperti m

, perkalian an Operatio h sebagai ber

4.Konfiguras k fisik dari

pada satu bi diaplikasikan op, HP, dsb.

mpu kelap-ke

adalah seb tuk penguata mengerjakan dan seterus onal muncul

rikut:

si Op-amp.

op-amp ad

idang tertent n dalam ba Lalu sebaga elip, dan seba

buah kompo an tegangan n operasi m snya. Karen

l (Electroni

dalah sebuah

12

tu. Namun, anyak hal, ai pengatur againya.

onen yang DC. Biasa matematika a kerjanya c Devices,

h IC yang

a b i O

a p

Dala adalah op-a bipolar. Inpu impedansi in Op-amp jeni

Conf

Pada aturan khusu pada keadaa

1. Arus 2. Tega Bebe

Gambar 2 am penelitia amp yang m

utnya mengg nput yang ti is ini dapat b figurasi dari

Gam a op-amp, u

us atau diseb an ideal dima s output tidak angan output erapa analisa

.5. Konfigur an ini digun mengkombin gunakan gat inggi, arus i bekerja deng pin dari op-

mbar 2.6. Ko untuk melak

but dengan g ana Zin = tak k bercampur t = tegangan a yang dapat

rasi pin IC op nakan op-am nasikan kele

te dari MOS input yang r gan tegangan

-amp CA313

onfigurasi pi kukan analis golden rules.

k hingga dan r dengan aru n input.

t dilakukan a

p-amp secar mp tipe CA ebihan dari FET channe rendah, dan n 5V sampai 30 adalah seb

in IC CA313 sa, sebelumn

. Aturan ini n Zout = 0. A us input.

antara lain:

ra umum.

A3130.Op-am CMOS dan el P untuk m n performa y

16V.

bagai beriku

30.

nya harus m mengacu pa Aturan terseb

mp tipe ini n transistor memberikan

yang cepat.

ut:

mengetahui

ada op-amp

but adalah:

  14   

   

a) Pengukuran offset

Pengukuran ini dilakukan ketika input op-amp dihubungkan dengan ground. Output yang diambil adalah tegangan pada bagian output. Dengan kata lain input tidak diberi tegangan.

Gambar 2.7.Konfigurasi Pengukuran Offset.

Tegangan offset yang muncul sebenarnya adalah noise yang dikuatkan oleh op-amp itu sendiri. Noise meupakan fenomena yang tidak bisa dihindari, bahkan dihilangkan. Dan tegangan yang diakibatkan noise itu bisa berbubah-ubah tergantung suhu lingkungan atau lebih tepat memang ditujukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap op-amp tersebut.

Perubahan tegangan tersebut tiap suhu bermacam-macam bergantung op- amp yang digunakan. Akan tetapi, karena dianggap dalam keadaan ideal, maka tegangan inputnya adalah nol. Maka tegangan offset itu sendiri (seharusnya) juga bernilai nol. Sayangnya, dalam keadaan praktis, hal tersebut mustahil untuk didapatkan.

b) Pengukuran hambatan output

Terdapat beberapa tahap untuk melakukan pengukuran ini. Yang pertama

adalah mengukur Vout op-amp tanpa adanya beban yang dihubungkan

dengn output op-amp.

Kem beba

Hasi outpu satu, Seca

Besa dan didal c) Peng Mela (men besar

Gambar 2.

mudian peng an akan dihub

Gambar 2.9 l dari pengu ut merupaka dikalikan b ara matemati

arnya RL aka Vol. Karen lamnya gukuran ham

akukan peng ncari) hamb

rnya tegang

.8. Konfigur gukuran outp

bungkan den

9. Konfigura ukuran kedua an perbandi besarnya ham

s ditunjukka Ro =

an menjelask na setiap op

mbatan input gukuran ham

atan ouput.

an yang ma

rasi Penguku put kembali ngan output

asi Pengukur a tegangan o ingan dari s mbatan pada an sebagai be

= (Vo/Vol –

kan perbedaa p-amp mem

mbatan inpu Yang pert asuk pada in

uran Vout Ta i dilakukan

op-amp

ran Vout De output itu dib sedua tegang a beban yang

erikut.

1)RL

an yang terja miliki hamb

ut sama haln tama dilakuk nput op-amp

anpa Beban.

. Hanya saj

engan Beban bandingkan.

gan tersebut g dihubungk

adi antara be atan output

nya dengan kan adalah p sebelum b

aja kali ini

n.

Hambatan t dikurangi kan output.

esarnya Vo t tersendiri

mengukur

mengukur

beban (RL)

 

yang tegan

Kem sebag

Besa antar pada terlet d) Peng Peng dima deng

g dihubungk ngan input se

Gambar 2 mudian, kedu gai berikut.

arnya Rin j ra tegangan a op-amp bu tak pada bag guat Pembali guat pembali ana feedback gan resistor i

Gam

kan dengan etelah beban

2.10. Konfig ua hasil itu d

Rin =

uga merupa dan tegang ukan hanya gian input op

ik

ik adalah ra k yang digun nputnya. Ra

mbar 2.11. Ko

input terse n yang dihub

gurasi Penguk dibandingkan

Vin/(Vps-V

akan penjel an input. K terdapat pad p-amp.

angkaian pen nakan dipasa angkaiannya

onfigurasi P

ebut. Lalu bungan deng

kuran Hamb n dengan me

Vin) . Rs

lasan menga Karena hamb

da bagian o

nguat yang angkan resist adalah seba

enguat Mem

setelah itu gan input.

batan Input.

enggunakan

apa terjadi batan ‘alami output saja,

menggunak tor yang terh agai berikut:

mbalik.

16

mengukur

persamaan

perbedaan

’ yang ada tetapi juga

kan op-amp

hubung seri

   

Dikarenakan op-amp memiliki impedansi input yang tak terhingga, maka bisa diasumsikan bahwa tidak ada arus yang mengalir antara input negatif (pembalik) dan positif (tidak membalik). Berarti, tegangan pada input negatif adalah nol karena input positif terhubung dengan ground.

Berikutnya, karena tidak ada arus pada input negatif, maka arus yang melalui Ri dan Rf adalah sama sehingga:

I

in

= I

f

I

in

= V

in

/ R

i

Tegangan pada R

f

adalah – Vout karena ground sehingga:

I

f

= -Vout / R

f

I

in

= I

f

sehingga:

-Vout / R

f

= V

in

/ R

i

Vout / V

in

= - (R

f

/ R

i

)

Vout / V

in

adalah penguatan suatu rangkaian, sehingga bisa di dapat perhitungan penguatan untuk rangkaian penguat pembalik adalah:

A

inv

= - (R

f

/ R

i

)

e) Komparator

Komparator adalah penguat yang membandingkan ke-2 inputnya. Salah

satu input merupakan tegangan masuk dan satunya merupakan tegangan

referensi yang digunakan sebagai bahan pembanding. Berikut adalah

rangkaiannya.

 

Jika refre sama komp tegan

Pada berga

’men menu sedan

Gam kaki negati ensi lebih be

a dengan -V parator mem ngan outputn

Gam a komparato

antung pad nyentuh’ teg uju high. Be ng turun si

mbar 2.12.Ra f op-amp pa esar dari kak V

CC.

Sebalikn miliki tegan nya akan sam

mbar 2.13. Sig or, bentuk da Vref. Ke gangan refere egitu juga se

inyalnya ’m

angkaian Um ada rangkaia ki positifnya nya bila kak ngan lebih b

ma dengan +

gnal Umum sinyal outp etika sinyal ensi, maka t ebaliknya, ke menyentuh’

mum Kompa an kompara a, maka teg ki positif op besar dari k +V

CC

Pada Komp ut akan me l input nai tegangan ou etika sinyal i

tegangan r arator.

ator memilik gangan outpu

p-amp pada kaki negatif

arator.

enjadi high ik, lalu ket utputnya akan

input turun, eferensi, m

18

ki tegangan utnya akan a rangkaian fnya, maka

atau low tika mulai n langsung

lalu ketika

maka sinyal

   

outputnya akan langsung menuju low. Karena keadaan itulah yang menyebabkan bentuk sinyal outputnya menjadi kotak.

2.5. Transduser

Transduser merupakan sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan gelombang ultrasonik.Pada kaki transduser terdapat kutub yang digunakan untuk memberikan tegangan.Ada perbedaan antara transduser untuk pemancar dan penerima gelombang ultrasonik. Namun, pada dasarnya bahan pembuatannya sama, hanya besar dari membran yang terdapat didalamnya berbeda.

Gambar 2.14. Bentuk Fisik Transduser.

Cara kerja dari transduser sangat sederhana, di dalam transduser terdapat

suatu bahan piezoelektrik yang akan menghasilkan getaran ketika diberikan

tegangan. Getaran ini yang akan menimbulkan gelombang ultrasonik. Hal yang

perlu dilakukan hanya dengan mengatur ada dan tidaknya tegangan yang

diberikan pada piezoelektrik tersebut sesuai dengan frekuensi dari ultrasonik yang

ingin dibangkitkan

  20   

   

Gambar 2.15. Bagian Dalam Transduser.

2.6. Tinjauan Pustaka

Penelitian ini menggunakan beberapa studi literatur sebagai bahan acuan untuk dikembangkan, berikut merupakan daftar dari studi literatur yang berisi jurnal maupun buku yang menjadikan dasar pengembangan.

Tabel 2.1. Jurnal Referensi 1.

JURNAL 1

Judul Effects of Diluted Ethylene Glycol as A Fruit-Ripening Agent.

Peneliti Ruchitha Goonatilake.

Publikasi Global Journal of Biotechnology & Biochemistry.

Tahun 2008.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap penggunaan senyawa

kimia etilena glikol sebagai bahan kimia untuk mempercepat

   

proses pematangan dari buah. Pada penelitian ini digunakan buah pisang, lemon, apel dan mangga. pengenalan buah terhadap warna dan tekstur dari buah tersebut. Hasil yang dicapai adalah dapat mempercepat proses pematangan buah- buahan. Buah pisang dapat matang dalam 5 hari dari normalnya 8 hari, buah lemon dapat matang dalam 6 hari dari normalnya 9 hari, buah apel dapat matang dalam 8 hari dari normalnya 13 hari dan buah mangga dapat matang dalam 7 hari dari normalnya 11 hari.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “The ripening rate of thefruits was measured on the texture of the fruit. If it was soft, it was considered ripe”. Dari kutipan tersebut, dapat diketahui bahwa tekstur dari buah akan mengalami perubahan menjadi empuk ketika mencapai pada kondisi matang.

Perubahan tekstur dari buah yang menyebabkan pemantulan dari sinyal ultrasonik mengalami perbedaan karena sinyal ultrasonik akan memantul lebih baik pada media padat / keras.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari jurnal ini terletak pada penelitian yang belum

tersentuh oleh IT pada saat melakukan pengukuran kematangan

dari buah yang diteliti. Pengembangan yang dilakukan adalah

dengan menerapkan ultrasonik dan logika fuzzy pada

pembacaan tingkat kematangan dari buah.

  22   

   

Tabel 2.2. Jurnal Referensi 2.

JURNAL 2

Judul

Influence of water and ABA supply on the ripening patern of avocado (Persea americana Mill.) fruit and the prediction of water content using Near Infrared Spectroscopy.

Peneliti Robert J. Blakey, John P. Bower, Isa Bertling.

Publikasi Postharvest Biology and Technology.

Tahun 2009.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap tingkat kandungan air pada buah alpukat setelah dilakukan panen. Pembacaan tingkat kandungan air ini diperlukan karena kandungan air pada buah alpukat setelah dipanen dapat menentukan buah alpukat dapat matang atau tidak. Sehingga dapat ditentukan buah alpukat berpotensi untuk matang atau tidak setelah dipanen. Infra merah digunakan dalam menentukan kandungan air pada buah alpukat tersebut.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “Fruit water

content (or its complement dry matter) has amajor impact on-

line ripening and has hence been used as the maturity marker in

the South African avocado industry”. Dari kutipan tersebut,

dapat diketahui bahwa kandungan air pada buah alpukat

   

memiliki efek yang besar dalam kematangan dari buah alpukat.

Hal ini dapat dijadikan sebagai acuan dalam menentukan tingkat kematangan buah alpukat berdasarkan kandungan airnya.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari jurnal ini masih menggunakan infra merah dalam melakukan pembacaan terhadap kandungan air pada buah. Infra merah memiliki keterbatasan karena dapat terganggu pancarannya dengan panjang gelombang yang serupa seperti dari pancaran api. Pengembangan yang dilakukan adalah dengan mengganti penggunaan dari infra merah menjadi ultrasonik sebagai sensor. Dengan demikian, interferensi dari luar sensor menjadi berkurang.

Tabel 2.3. Jurnal Referensi 3.

JURNAL 3

Judul Growing To Mature.

Peneliti Warren Hunt.

Publikasi The Plant Industries NT Newsletter.

Tahun 2013.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap tingkat kematangan

buah mangga. Penelitian ini dilakukan karena ditemukan

  24   

   

banyak buah mangga yang di panen tidak dalam kondisi matang. Penilaian yang dilakukan agar dapat menentukan buah mangga matang atau tidak dilihat dari berbagai aspek, seperti tingkat kemanisan buah mangga, aroma buah mangga, kandungan air buah mangga. Hasil akhir yang dicapai yakni mendapati metode baru untuk menggantikan metode lama yang yang kurang baik.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “As the fruit matures there is achange in the water content of the fruit, known as the Dry Matter”. Dari kutipan tersebut, dapat diketahui bahwa terjadi perubahan kandungan air ketika buah mengalami proses pematangan, khususnya buah mangga.

Sehingga kandungan air pada buah dapat dijadikan pengukur dalam menentukan tingkat kematangan buah.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari jurnal ini melakukan pembacaan tingkat kematangan menggunakan laboratorium, sehingga membutuhkan waktu dalam melihat tingkat kematangannya. Di sisi lain, buah yang diteliti tidak dapat di konsumsi.

Pengembangan yang dilakukan adalah dengan menerapkan

ultrasonik dan logika fuzzy dalam menentukan tingkat

kematangan buah.

   

Tabel 2.4. Jurnal Referensi 4.

JURNAL 4

Judul Fruit Recognition using Color and Texture Features.

Peneliti

S. Arivazhagan, R. Newlin Shebiah, S. Selva Nidhyanandhan, L. Ganesan.

Publikasi

Jurnal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences.

Tahun 2010.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap pengenalan buah menggunakan warna dan tekstur dari buah tersebut. Dengan melakukan suatu pengolahan gambar terhadap foto dari buah, maka dapat dilakukan pengenalan buah tersebut hanya dengan melihat warna dan tekstur dari buah tersebut. Hal ini mempersingkat dari metode sebelumnya yang menggunakan 4 buah parameter dasar dalam melakukan pengenalan terhadap buah.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “Texture features

are found to contain useful information for quality evaluation

of fruit and vegetables, e.g., classification of grade of apples

after dehydration with the accuracy of 95%, and prediction of

sugar content of oranges with a correlation coefficient of 0.83”.

  26   

   

Dari kutipan tersebut, dapat diketahui bahwa tekstur dari buah memiliki banyak informasi yang terkandung di dalamnya.

Kutipan tersebut juga memberikan arti bahwa perubahan tekstur pada buah-buahan dapat menentukan kualitas dari buah tersebut. Seperti, dengan melihat tekstur buah dapat diketahui tingkat kandungan air dalam buah tersebut. Buah yang memiliki kandungan air yang banyak berarti buah tersebut sudah dalam kodisi matangnya. Sehingga buah yang didapatkan memiliki kualitas yang baik dan vitamin yang terkandung sangat baik.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari jurnal ini terletak pada penelitian yang dilakukan masih menggunakan pengolahan gambar. Hal ini membuat kesalahan menjadi meningkat serta dibutuhkan sebuah database yang besar untuk menyimpan data-data buah agar sistem menjadi lebih pintar. Pengembangan dilakukan dalam proses pengambilan data, peneliti menggunakan gelombang ultrasonik agar mengurangi tingkat kesalahan.

Tabel 2.5. Jurnal Referensi 5.

JURNAL 5

Judul

The Difference Between Colour Doppler Velocity Imaging and

Power Doppler Imaging.

   

Peneliti W. N. McDicken and T. Anderson.

Publikasi Eur J Echocardiography.

Tahun 2002.

Isi

Jurnal ini menjelaskan perbedaan pantulan dari ultrasonik dapat menggambarkan sebuah bentuk dari objek yang diberikan pancaran sinyal ultrasonik. Pada jurnal ini, pantulan dari sinyal ultrasonik digunakan untuk menggambarkan kecepatan dari darah yang mengalir pada tubuh manusia untuk dunia kesehatan.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “When a short

pulse of transmitted ultrasound is scattered from a small

sample volume of moving blood and an echo signal from that

volume is detected by a transducer, two pieces of information

are obtained: A very accurate measurement of the time taken

  28   

   

for the echo to return to the transducer, The amplitude (size) of the echo signal i.e. the size of the pressure fluctuations in the echo”. Dari kutipan dapat diketahui bahwa sinyal ultrasonik memiliki amplitudo saat dipantulkan. Amplitudo dapat diartikan sebagai seberapa kuat sinyal tersebut. Amplitudo akan berbeda sesuai dengan material yang memantulkannya.

Amplitudo inilah yang akan menjadi tolak ukur dalam menentukan tingkat kematangan buah.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari jurnal ini adalah menggunakan lama waktu pantulan dari sinyal ultrasonik sebagai pengukuran sehingga hanya dapat mengetahui posisi dari media yang memantulkan.

Pengembangan yang dilakukan adalah dengan melakukan

pembacaan terhadap besar amplitudo yang dipantulkan pada

buah. Amplitudo mengalami perubahan berdasarkan benda

yang memantulkan. Buah yang sudah matang mengalami

perubahan tekstur dan kandungan air sehingga buah menjadi

lebih empuk dan berair. Pantulan sinyal akan berbeda ketika

buah masih dalam kondisi belum matang. Benda keras

cenderung memantulkan sinyal lebih bagus daripada benda

yang memiliki tekstur yang empuk dan berair.

   

Tabel 2.6. Jurnal Referensi 6.

JURNAL 6

Judul

The maturity characterization of orange fruit by using high frequency ultrasonic echo pulse method.

Peneliti

I Aboudaoud1, B Faiz1, E Aassif1, A Moudden2, D Izbaim1, D Abassi1, M Malainine1 and M Azergui.

Publikasi

International Symposium on Ultrasound in the Control of Industrial Processes.

Tahun 2012.

Isi

Pada jurnal ini dibahas tentang karakter kematangan dari buah jeruk. Penelitian tentang kematangan buah jeruk dilakukan dengan menggunakan frekuensi ultrasonik tinggi yang ditembakkan pada buah jeruk. Pantulan yang dihasilkan akan dilakukan pengukuran untuk menentukan tingkat kematangan buah jeruk. Penelitian ini dilakukan pada dua buah jenis jeruk, yakni Navel dan Mandarin dengan melakukan pembatasan penelitian hanya pada lapisan luar dari buah jeruk. Frekuensi ultrasonik yang digunakan adalah 20 MHz.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “The high

frequency ultrasonic characterization provides a high spatial

resolution for localmeasurements of speed and attenuation in

  30   

   

the orange peel. The strong attenuation of ultrasounds inthe peel has restricted our study only to the flavedo-layer instead of the whole peel-thickness. Forthis reason the obtained results differ to those previously published especially for the longitudinalspeed. For the measurements of the attenuation coefficient, the results are in agreement compared tothose already published. This method can be employed to study the differences of the water contentin the peel with the age i.e. the analysis of the hydration state of the peel like a decisive criterion todetect the maturity degree of orange fruit”. Kutipan tersebut menjelaskan bahwa dengan mengandalkan pantulan dari sinyal ultrasonik yang dipancarkan pada buah yang ingin diketahui tingkat kematangannya, dapat diketahui tingkat dari kandungan air buah tersebut. Sehingga dapat ditentukan tingkat kematangannya. Hal ini berarti buah yang memiliki kandungan air yang banyak ketika matang akan mengalami perubahan tekstur dari buah tersebut.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan dari pernyataan pada jurnal di atas pengolahan

data yang didapatkan masih dalam bentuk analog. Ketika

gelombang pantulan dari ultrasonik didapatkan, panjang

gelombang tersebut dan kekuatan gelombang tersebut akan

tercermin pada tegangan yang dihasilkan. Hal ini kurang baik,

dikarenakan data secara analog tidak dapat dilakukan

   

perhitungan menggukan komputer atau pun melakukan pengolahan data yang didapatkan serta tidak mudah dimengerti. Pengembangan dilakukan dengan mengubah data analog menjadi digital yang kemudian digunakan logika fuzzy untuk menentukan tingkat kematangan buah. Sehingga hasil akhir yang dicapai dapat mudah dimengerti.

Tabel 2.7. Jurnal Referensi 7.

JURNAL 7

Judul

Studi Penentuan Panjang Dan Kedalaman Retak Sambungan Las Pada Konstruksi Kapa Menggunakan Pengujian Ultrasonik Dengan Variasi Frekuensi Dan Ukuran Kristal Dan Dengan Variasi Kondisi Permukaan Coating Dan Uncoating.

Peneliti Deddy Kristianto dan Wing Hendroprasetyo.

Publikasi Jurnal Teknik Pomits.

Tahun 2013.

Isi

Pada jurnal ini dilakukan penelitian menggunakan sinyal

ultrasonik yang dirambatkan pada media padat. Sinyal

ultrasonik dirambatkan pada logam yang dilakukan las untuk

menyambung logam tersebut. Dengan melihat rambatan sinyal

ultrasonik maka dapat dilakukan analisa terhadap keretakkan

  32   

   

yang terjadi setelah las logam dilakukan.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas.

Reflektivitas dari gelombang ultrasonik ini di permukaan cairan hampir sama dengan permukaan padat, tapi pada tekstil dan busa jenis gelombang ini akan diserap”. Hal ini membuktikan bahwa gelombang ultrasonik akan mengalami perubahan sesuai dengan media. Semakin padat media tersebut maka akan semakin baik pantulan dari sinyal ultrasoniknya.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan pada jurnal ini adalah gelombang ultrasonik dirambatkan logam. Hal ini tidak dapat digunakan untuk merambatkan gelombang ultrasonik pada buah. Pengembangan yang dilakukan adalah dengan memantulkan gelombang ultrasonik pada buah untuk mengetahui kandungan dari buah tersebut. Amplitudo dari sinyal ultrasonik akan berkurang karena beberapa mengalami penyerapan pada buah.

Tabel 2.8. Jurnal Referensi 8.

JURNAL 8

Judul

Alat Pendeteksi Kemasakan Buah Semangka dengan Metode Perbandingan Frekuensi.

Peneliti Gusti Eddy Wira Pratama, Arifin, Anang Budikarso.

   

Publikasi Jurnal Kampus ITS.

Tahun 2010.

Isi

Pada jurnal ini membahas tentang mengetahui tingkat kematangan dari buah semangka. Frekuensi suara yang ditimbulkan dari buah semangka yang dipukul memiliki perbedaan untuk buah semangka yang matang dan yang mentah. Perbedaan dari kandungan air pada semangka yang mengakibatkan frekuensi yang dihasilkan berbeda.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “Sinyal suara

merupakan sinyal yang tidak terbatas dalam domain waktu

(infinite time interval). Suara manusia akan menghasilkan

sinyal analog yang terus kontinyu. Untuk keperluan

pemrosesan dalam transformasi fourier maka sinyal wicara

harus dibentuk dalam potongan-potongan waktu yang terbatas

(finite time interval). Karena itu sinyal yang ada dipotong-

potong dalam slot-slot interval waktu tertentu. Berdasarkan

pada teori sampling Nyquist, maka syarat dari frekuensi

sampling adalah minimal dua kali frekuensi sinyal”. Teknik

Sampling digunakan dalam melakukan perubahan sinyal pantul

yang dihasilkan agar dapat dilakukan pengolahan. Sampling

akan melakukan pemotongan sinyal pantul tersebut dalam

interval tertentu sehingga dapat direpresentasikan dalam bentuk

  34   

   

digital.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan pada jurnal ini adalah menggunakan frekuensi yang ditimbulkan dari buah yang dipukul. Selain memiliki tingkat kesalahan yang tinggi juga suara yang ditimbulkan masih dapat di dengar oleh manusia. Pengembangan yang dilakukan adalah dengan merubah frekuensi nya menjadi frekuensi ultrasonik dan menambahkan logika fuzzy untuk menentukan tingkat kematangan dari buah.

Tabel 2.9. Jurnal Referensi 9.

JURNAL 9

Judul

Comparation of Mamdani-Type and Sugeno-Type Fuzzy Inference Systems for Air Conditioning System.

Peneliti Arshdeep Kaur and Amrit Kaur.

Publikasi USCE.

Tahun 2012.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap dua buah tipe logika fuzzy yang banyak digunakan dalam penelitian-penelitian.

Dalam jurnal ini dilakukan pembandingan terhadap logika

fuzzy tipe mamdani dan logika fuzzy tipe sugeno dan

menjelaskan kelebihan serta kekurangan dari masing-masing

   

tipe logika fuzzy. Perbandingan yang dilakukan diterapkan pada sistem pendingin ruangan yang banyak digunakan.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “Mamdani method is widely accepted for capturing expert knowledge”.

Pernyataan tersebut menjelaskan bahwa mamdani logika fuzzy memiliki tingkat kesesuaian yang luas terhadap data yang kompleks. Hal ini sesuai dengan hasil pembacaan yang didapatkan dari tingkat kematangan buah.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan pada jurnal ini adalah melakukan pembandingan dua buah tipe logika fuzzy pada sistem pendingin ruangan.

Setiap tipe dari fuzzy memiliki area cakupan masing-masing.

Pengembangan yang dilakukan adalah melakukan fokus yang lebih untuk logika fuzzy tipe mamdani untuk melakukan analisa data hasil pengukuran untuk tekstur dan kandungan air pada buah dalam menentukan tingkat kematangan buah.

Tabel 2.10. Jurnal Referensi 10.

JURNAL 10

Judul

Wireless Sensor Network for Monitoring Maturity Stage of Fruit.

Peneliti Monai Krairiksh, Jatuphong Varith, Apichan Kanjanavapastit.

  36   

   

Publikasi Scientific Research.

Tahun 2011.

Isi

Jurnal ini melakukan penelitian terhadap tingkat kematangan buah durian. Sebuah sensor yang bekerja secara wireless dipasangkan pada tiap buah durian yang terdapat pada pohonya yang kemudian dilakukan penelitian terhadap tingkat kematangan buah durian tersebut dari hari ke hari hingga buah durian dinyatakan layak untuk di panen.

Referensi

Dalam jurnal ini disebutkan sebagai berikut “The dielectric constant of the peel was kept constant at 15 whereas the dielectric constant of the pulp was varied from 62 to 22”.

Pernyataan tersebut menjelaskan bahwa terjadi berubahan kemampuan menghantarkan arus listrik. Hal ini menyebabkan tegangan yang dialirkan pada buah menjadi berbeda ketika buah mengalami proses pematangan. Sehingga dapat diketahui bahwa dengan matangnya buah dapat menyebabkan perbedaan kemampuan menghantarkan arus.

Kekurangan dan

Pengembangan

Kekurangan pada jurnal ini adalah melakukan perambatan arus

listrik pada buah. Hal ini ditakutkan akan mempengaruhi

keamanan untuk menkonsumsi buah tersebut. Pengembangan

yang dilakukan adalah menganti sensor pengukur dengan

   

menggunakan gelombang ultrasonik yang dipantulkan pada permukaan buah, sehingga tidak ada lagi arus listrik yang mengalir pada buah untuk melakukan pengukuran tingkat kematangan buah.

Tabel 2.11. Buku Referensi 1.

BUKU1

Judul Penerapan Soft Computing Dengan MatLab.

Penulis Prabowo Pudji Widodo dan Rahmadya Trias Handayanto.

Penerbit Rekayasa Sains.

Tahun 2009.

Isi

Buku ini membahas tentang penggunaan dari MatLab sebagai sebuah aplikasi soft computing untuk melakukan perhitungan logika fuzzy.

Referensi

Dalam buku ini menyebutkan sebagai berikut “Logika fuzzy

mampu memodelkan fungsi-fungsi nonlinear yang sangat

kompleks”. Jelas sekali bahwa penggunaan logika fuzzy sangat

tepat dalam melakukan analisa terhadap tingkat kematangan

buah.