BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Dalam bab ini penulis akan mengungkapkan dan menguraikan mengenai persiapan komponen – komponen dan peralatan yang digunakan serta langkahlangkah praktek, kemudian menyiapkan data hasil pengukuran yang didapat dari hasil pengukuran. Pelaksanaan pendataan dengan menggunakan sebuah rangkaian dan dilakukan secara berulang-ulang supaya dihasilkan data yang benar-benar tepat. Sebelum melakukan pendataan terlebih dahulu mempelajari alat tersebut kemudian menentukan titik pengukuran. Adapun hasil pendataan ini akan dijadikan pembanding dengan teori yang menunjang.
4.1
Persiapan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Sebelum membuat rangkaian yang akan digunakan sebagai pendataan bahan ilmiah, terlebih dahulu mempersiapkan alat yang diperlukan sebagai penunjang pada saat melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat dan bahan yang diperlukan adalah sebagai berikut : 1. Satu buah sensor suhu DHT 11 2. Satu buah sensor arus SCT - 013 3. Satu buah sensor tegangan ( potensiometer potensiometer ) 4. Kabel USB (Universal Serial Bus) 5. Arduino 6. Aplikasi program Visual Basic 6.0 7. Aplikasi program LCD 16x2 8. Rangkaian Power Supply 9. Multimeter untuk mengukur nilai tegangan
52
53 4.2
Pengujian Setiap Blok
Sebelum melaksanakan pendataan pada rangkaian terlebih dahulu memeriksa hubungan-hubungan pada rangkaian. Langkah selanjutnya adalah menentukan test point untuk pengujian pada rangkaian yang akan didata. Adapun proses pengujian
yang dilakukan adalah sebagai berikut :
4.2.1 Pengujian Modul Arduino
Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modul Arduino dengan beberapa lampu LED yang dirangkai secara parelel yang nantinya salah satu kaki lampu led dihubungkan pada pin arduino dan kaki yang lain dihubungkan dengan ground. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengecek apakah data masukan (input) dan keluaran (output) dapat bekerja sesuai dengan deskripsi kerja sistem.
Gambar 4.1 Pengujian Arduino
54
Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Arduino Setelah rangkaian terpasang langkah selanjutnya adalah memasukan program sederhana yang d ibuat untuk menyalakan rangkaian lampu led yang terhubung dengan pin-pin pada arduino uno tersebut dan berikut listing programnya : / * Li st i ng Progr am Penguj i an Ar dui no UNO */ / *=======================================*/ voi d set up( ) { pi nMode( 1, OUTPUT) ; pi nMode( 2, OUTPUT) ; pi nMode( 3, OUTPUT) ; pi nMode( 4, OUTPUT) ; pi nMode( 5, OUTPUT) ; pi nMode( 6, OUTPUT) ; pi nMode( 7, OUTPUT) ; pi nMode( 8, OUTPUT) ; pi nMode( 9, OUTPUT) ; pi nMode( 10, OUTPUT) ; pi nMode( 11, OUTPUT) ; pi nMode( 12, OUTPUT) ; pi nMode( 13, OUTPUT) ; } voi d l oop( ) { di gi t al Wr i t e( 1, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 2, HI GH) ;
/ / set t he LED on
55 di gi t al Wr i t e( 3, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 4, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 5, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 6, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 7, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 8, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 9, HI GH) ;
/ / set t he LED on
di gi t al Wr i t e( 10, HI GH) ;
/ / set the LED on
di gi t al Wr i t e( 11, HI GH) ;
/ / set the LED on
di gi t al Wr i t e( 12, HI GH) ;
/ / set the LED on
di gi t al Wr i t e( 13, HI GH) ;
/ / set the LED on
del ay( 1000) ;
/ / wai t f or a second
di gi t al Wr i t e( 1, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 2, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 3, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 4, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 5, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 6, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 7, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 8, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 9, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 10, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 11, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 12, LOW) ;
/ / set t he LED of f
di gi t al Wr i t e( 13, LOW) ;
/ / set t he LED of f
del ay(500) ;
/ / wai t f or a second
}
Berdasarkan hasih pengujian diatas bahwa lampu led dapat menyala sesuai dengan listing program yang dibuat yaitu lampu led menyala secara bergantian sehingga dapat disimpulkan kondisi arduino yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat digunakan pada pembuatan tugas akhir ini.
4.2.2 Pengujian Sensor Suhu DHT 11
Sensor DHT 11 diuji dengan cara memberikan catu daya 5V dan memberikan pemanasan secara tidak langsung, sedangkan tegangan
56 keluaran langsung diamati dengan voltmeter. Dari pengujian didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Suhu DHT 11 Suhu
Tegangan Keluaran
25°C
0.25 V
30°C
0.30 V
35°C
0.35 V
40°C
0.40 V
Dari hasil pengujian diketahui tegangan keluaran sensor naik sebesar 50 mV untuk setiap 5°C atau 10 mV/°C, dari Tabel 4.1 bahwa suhu berbanding lurus dengan Tegangan maka sensor telah bekerja dengan baik.
4.2.3 Pengujian Sensor Arus SCT-013
Pengujian Sensor Arus SCT 013 diuji dengan cara memberikan beban 100 – 655 Watt, sedangkan arus keluaran langsung diamati dengan tampilan LCD. Dari pengujian didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor Arus SCT 013 NO
Beban (Watt)
1 2 3 4 5 6 7
100 140 350 450 490 590 655
Vout sensor (VDC) 1,780 1,780 1,815 1,960 1,970 2,020 2,060
Nama beban
Solder+charger Solder+Bor PCB mini Bor Listrik besar Setrika Setrika+Solder Setrika+Solder+Bor PCB mini Setrika+BorPCB+solder+Charger
Dari Tabel 4.1 bahwa beban berbanding lurus dengan Tegangan keluaran sensor, maka sensor telah bekerja dengan baik.
57 4.2.4 Pengujian Potensiometer Sebagai Pengganti Sensor Tegangan
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui dari Potensiometer sebagai sensor tegangan ya itu berupa level tegangan yang berbanding lurus dengan besar perubahan hambatan, besar tegangan maksimum pada potensiometer yaitu 5 VDC, kemudian dengan mengatur hambatan pada sensor Potensimeter maka dapat diperoleh besaran perubahan tegangan yaitu mulai dari 0 VDC hingga 5 VDC, Besar perubahan tegangan inilah nantinya yang akan digunakan sebagai inputan bagi rangkaian ADC ( analog to digital converter ) untuk mendefisikan perubahan tegangan. Data hasil pengujian
dari sensor potensiometer di tunjukan pada Tabel 4.3 data pengujian sensor potensiometer.
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Potensiometer Sebagai Sensor Tegangan V input
Perubahan
Hambatan
V Output
(VDC)
Hambatan
Maksimum
(VDC)
5
250 Ω
50 k Ω
0.02
5
492 Ω
50 k Ω
0.04
5
665 Ω
50 k Ω
0.06
5
840 Ω
50 k Ω
0.08
5
1 k Ω
50 k Ω
0.1
5
2 k Ω
50 k Ω
0.2
5
3 k Ω
50 k Ω
0.3
5
4 k Ω
50 k Ω
0.4
5
5 k Ω
50 k Ω
0.5
5
6 k Ω
50 k Ω
0.6
5
7 k Ω
50 k Ω
0.7
5
8 k Ω
50 k Ω
0.8
5
9 k Ω
50 k Ω
0.9
5
10 k Ω
50 k Ω
1
5
20 k Ω
50 k Ω
2
58 5
30 k Ω
50 k Ω
3
5
40 k Ω
50 k Ω
4
5
50 k Ω
50 k Ω
5
Dari Table 4.3 di atas dapat diamati bahwa setiap perubahan tegangan output dipengaruhi oleh perubahan hambatan, dengan besaran tegangan output sesuai persamaan dibawah ini. () =
()…………………………………………….(4.1)
Ket ; R1 = perubahan hambatan R2 = hambatan maksimum
4.2.5 Pengujian LCD 16x2
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian LCD 16x2 dapat bekerja dengan baik, pengujian dilakukan dengan memberikan input tegangan 5 VDC dan menghubungkan pin LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2) pada arduino. Berikut adalah gambar pengujian lcd 16x2 :
Gambar 4.3 Pengujian Liquid Crystal Display (LCD 16x2)
59 Berdasarkan pengujian diatas disimpulkan bahwa Liquid Crystal display (LCD 16x2) dapat berfungsi dengan baik.
4.2.6 Pengujian
Program
Arduino
IDE
( Integrated
Development
Environment) Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah secara aplikasi program Arduino IDE ( Integrated Development Environment) yang akan di upload ke Arduino sudah benar atau perlu adanya perbaikan. Pengujian ini dilakukan dengan cara Verify/Compile maka akan terlihat seperti Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Proses Compile Selesai
60 Setelah proses compile berjalan dengan baik langkah selanjutnya adalah melakukan upload program dengan cara menghubungkan Arduino ke komputer menggunakan kabel USB, lalu klik upload para program IDE Arduino. Namun sebelum melakukan upload program, kita harus melakukan pengecekan port berapa yang digunakan oleh Arduino Uno dengan
cara
Start/My
Computer/Properties/Hardware/Device
Manager/ports (COM & LPT), kemudian lakukan penyesuaian pada Serial port di IDE Arduino. Setelah itu baru bisa dilakukan proses upload
program. Bila proses upload berhasil maka akan terlihat seperti pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Proses Upload Selesai
61 Setelah proses Upload selesai maka dilakukan pengetesan keluaran dari serial monitor yang merupakan hasil pembacaan sensor suhu sensor tegangan dan sensor arus. Lakukan pengecekan di menu Tools kemudian pilih Serial Monitor . Maka akan muncul seperti Gambar 4.6
Gambar 4.6 Tampilan Keluaran pembacaan Sensor Suhu DHT11, Sensor Arus SCT 013 dan Sensor Tegangan Melalui Menu Serial Monitor
Pada program di atur nilai set point untuk temperatur adalah 35º C - 40º C, set point untuk arus adalah 0.00 – 3.00 A, set point
untuk
tegangan adalah 210 – 240 V. Jika temperatur, tegangan dan arus dibawah nilai set point maka indikator pada tampilan Visual Basic 6.0 akan muncul pemberitahuan ke operator.
62 4.2.7 Pengujian Program Visual Basic 6.0
Fungsi dari program Visual Basic 6.0 ini adalah menampilkan hasil pengukuran yang didapat dari DHT11, sensor arus SCT 013, sensor tegangan yang sudah di konversi oleh Arduino. Setelah kita buat program Visual Basic 6.0 selanjutnya kita akan mencoba apakah program yang kita buat berjalan dengan baik dengan cara menghubungkan DHT11, sensor arus SCT 013, sensor tegangan dan Arduino dengan komputer dengan menggunakan kabel USB. Bila program berjalan dengan baik nilai suhu, tengangan dan arus akan tampil seperti Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Tampilan Sistem Monitoring Pada Trafo Tenaga dalam Visual Basic 6.0
Sebelum memulai program tersebut dengan klik tombol start , terlebih dahulu kita harus memilih Port pada kolom Port Active. Jika port tidak sesuai dengan Arduino, maka apliaksi tersebut tidak akan berjalan.
4.3
Pengujian Alat dengan Perangkat Lunak
Setelah merangkai Sensor Suhu DHT11, Sensor Tegangan dan Sensor Arus SCT 013 ke Arduino dan disambungkan ke Power Supply, hubungkan Arduino ke komputer dengan kabel USB, kemudian komputer akan mendeteksi keberadaan Ardunio berikut dengan port yang digunakannya. Setelah Arduino terhubung lalu kita
63 buka program Arduino IDE, setelah itu buka file yang akan kita upload kedalam Arduino dengan cara klik File/Open kita harus mencari dimana letak program yang dimaksud, kemudian klik Open. Setelah file tersebut terbuka kemudian pilih verify/compile , bila dalam sketch tersebut terdapat keterangan Done Compiling itu
menandakan program tersebut berjalan dengan baik dalam arti tidak ada kesalahan. Setelah proses Compiling, lakukan proses Upload . Jika proses Upload berjalan dengan baik maka akan muncul keterangan Done Uploading. Untuk menguji rangkaian dan program yang terdapat didalam Arduino apakah dapat berhubungan dengan Visual Basic 6.0, , hal yang perlu kita lakukan adalah sebagai berikut :
Memperhatikan port yang
dipakai
oleh
Arduino,
untuk
dapat
mengetahui port yang dipakai oleh Arduino dengan cara Start atau My Computer Properties/Hardware/Device Manager/ports (COM & LPT). Dengan ini kita akan tahu port berapa yang digunakan.
Didalam pengunaan serial port comm program Visual Basic 6.0 dan program Arduino IDE, bila pada program - program tersebut menggunakan serial port comm, tidak dapat digunakan secara bersamaan dikarenakan program ini sama-sama menggunakan port yang sama.
Bila rangkaian dan proses upload program berhasil dilakukan, selanjutnya kita akan menghubungkan rangkaian dengan program Visual Basic 6.0. Biarkan Arduino tetap terhubung dengan komputer, lalu kita dapat membuka program file exe dari Visual Basic 6.0. Lakukan percobaan program dengan memilih port yang sesuai dengan Arduino kemudian klik Connect . Bila setup program berjalan dengan baik maka akan terlihat seperti Gambar 4.7. Hasil yang ditampilkan adalah hasil pengukuran yang ditunjukkan secara real time .