A B C B D E E

BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Setelah dilakukan perancangan dan pembuatan alat, maka perlu dilakukan
pengujian terhadap alat yang sudah dibuat serta melakukan analisa secara
menyeluruh terhadap hasil pengujian tersebut. Hal ini dilakukan dengan tujuan
untuk mengetahui performansi alat secara keseluruhan. Pengujian alat secara
keseluruhan dilakukan pada perangkat keras (hardware). Berikut ini adalah foto
tampak atas dari hasil penerapan sistem IOT untuk monitoring dan control
pemakaian air PDAM terlihat pada gambar 4.1.
A. Pompa air
E
D
E
B. Flow meter
C. Solenoid Valve
D. Power Supply
E. Microcontroller
A
B
C
B
Gambar 4.1 Rangkaian alat untuk Monitoring Pemakaian Air
41
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4.1
Pengujian Alat
Pengujian alat adalah pembahasan terakir pada karya ilmiah ini, dengan
tujuan bahwa alat dan program yang sudah di rancang bisa beroperasi secara
normal. Sebelum melaksanakan pendataan pada rangkaian, terlebih dahulu
memeriksa hubungan-hubugan pada rangkaian. Langkah selanjutnya adalah
menentukan test point untuk pengujian pada rangkaian yang akan di data. Adapun
proses pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
4.1.1
Pengujian Power Supply 12V DC
Pemilihan power supply 12V DC dikarenakan tegangan masukkan yang
dibutuhkan komponen perangkat keras, maksimal 12V DC. Dikarenakan sumber
tegangan PLN di Indonesia adalah 220V AC, maka diperlukan power supply yang
dapat mengubah tegangan 220V AC menjadi 12V DC dengan tujuan agar tidak
merusak komponen. Pengujian power supply dilakukan pengukuran dengan
menggunakan multimeter. Gambar 4.2 menunjukkan hasil pengujian power
supply 12V DC.
Adapun prosedur untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
1. Menghubungkan kabel listrik dari sumber tegangan 12V DC ke steker
dengan simbol L (line) terhubung pada arus positif berada di sebelah
kanan steker, simbol N (neutral) pada arus negatif berada di sebelah kiri
steker dan E (earth) pada jalur arde pada steker
2. Setelah kabel sumber tegangan 12V DC terhubung dengan steker, maka
langkah selanjutnya menghubungkan pada sumber tegangan 220V AC dari
jaringan PLN.
3. Menghubungkan Probe warna merah dari Multimeter dengan simbol V+
42
http://digilib.mercubuana.ac.id/
pada power supply 12V DC.
4. Menghubungkan Probe warna hitam dari Multimeter dengan simbol Vpada power supply 12V DC.
5. Posisi Multimeter selector menunjuk pada pengukuran Voltase DC (arus
searah).
Gambar 4.2 Hasil pengujian Power Supply 12V DC
Pada pengujian power supply 12V DC dari PLN bahwa tegangan masukan
yang terukur pada multimeter menunjukkan 10.8V DC. Angka tersebut tidak
selalu sama jika dibandingkan dari sumber tegangan dari tempat yang berbeda,
dikarenakan di beberapa rumah ada tegangan yang turun. Sehingga menyebabkan
power supply tidak bisa memberikan tegangan maksimal 12V DC.
4.1.2
Pengujian Water Flow Meter
Pengujian ini untuk mengetahui kinerja sensor. Pengujian dilakukan
dengan 2 tahapan. Pertama pengujian program Wemos dan kedua adalah
pengujian keakuratan bacaan dari sensor Water Flow Meter.
1. Pengujian program
43
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bila program pengendalian sensor water flow meter dapat di compile dan
perintah kerja sesuai maka program tersebut dapat diterima. Setelah itu perintah
yang dibuat adalah sensor akan mengirim sinyal pulsa pada microcontroller yang
nantinya sinyal tersebut akan dikonversi menjadi satuan liter.
2. Pengambilan data pengukuran
Pengambilan data dilakukan untuk mengetahui akurasi kinerja sensor,
pengukuran dilakukan dengan cara melakukan pengujian alat berulang kali hingga
menemukan nilai keseksamaan antara bacaan sensor dan perhitungan debit air
secara manual.
Tabel 4.1 : Tabel Percobaan tanpa pompa air
No
Posisi Valve
1
2
3
4
5
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Rata-rata
Durasi (t)
(detik)
54.35 s
53.47 s
53.87 s
54.10 s
53.98 s
54 s
Volume air
(Mili liter)
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
Tabel 4.2 : Tabel Percobaan dengan pompa air
No
Posisi Valve
1
2
3
4
5
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Dibuka Penuh
Rata-rata
Durasi (t)
(detik)
20.61 s
19.13 s
18.43 s
18.82 s
18.17 s
19 s
Volume air
(liter)
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
Dari tabel 4.1 dan table 4.2, pengujian dilakukan secara manual dengan
menggunakan gelas ukur sebagai kalibrator. Pengujian manual ini dilakukan
44
http://digilib.mercubuana.ac.id/
untuk mencari nilai Q (quantity), yang nantinya digunakan sebagai faktor untuk
menentukan nilai flow rate. Pada tabel 4.1 nilai Q atau flow ratenya adalah 0.03
liter/detik, sedangkan pada tabel 4.2 nilai Q atau flow ratenya adalah 0.08
liter/detik. Dengan hasil tersebut, bahwa adanya pompa sangat mempengaruhi
kecepatan laju air sehingga dalam pengujian berikutnya akan menggunakan
pompa air.
Berikut adalah perhitungan untuk mendapatkan akurasi dalam menentukan
flow rate. Untuk perhitungan dapat kita rumuskan sebagai berikut :
Keterangan :
Q
: Quantity atau flow rate (liter/detik)
CF
: Calibration factor
Nilai calibration factor ditentukan dengan tujuan untuk mencapai nilai
akurasi atau pendekatan. Pada penelitian ini, calibration factor yang digunakan
adalah 11 (sebelas). Setelah menentukan faktor keakuratan sensor water flow
meter, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengujian tingkat lanjutan
dengan mengaplikasikan hasil perhitungan tersebut dengan menggunakan pompa
air. Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan pada saat pengambilan data
pengukuran :
1. Pastikan wiring sudah terkoneksi.
2. Mengaktifkan stop kontak ke PLN.
3. Nyalakan pompa air dengan tujuan untuk meningkatkan tekanan air.
4. Air mengalir melalui pipa dan menggerakkan impeller pada flow meter
sehingga menghasilkan medan magnet. Pada saat posisi magnet pada
45
http://digilib.mercubuana.ac.id/
impeller tegak lurus dengan sensor hall effect, sensor akan mengirimkan
sinyal pulsa ke mikrokontroller untuk diolah menjadi frekuensi dan debit
air.
Tabel 4.3 : Tabel Percobaan berdasarkan rumus
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Flow rate
(liter/detik)
0.08 l/s
0.07 l/s
0.09 l/s
0.09 l/s
0.08 l/s
0.09 l/s
0.1 l/s
0.1 l/s
0.09 l/s
0.09 l/s
Rata-rata
Total debit air
pada gelas ukur
(Mili liter)
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
1.5 liter
Durasi (t)
(detik)
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
19 s
Total debit air
pada blynk
(Mili liter)
1.35 liter
1.41 liter
1.37 liter
1.38 liter
1.35 liter
1.36 liter
1.36 liter
1.37 liter
1.37 liter
1.36 liter
1.37 liter
Hasil pengukuran pada table diatas merupakan hasil perbandingan gelas
ukur dan hasil monitor pada aplikasi blynk. Hasil menunjukkan bahwa akurasi
pembacaan sensor flow meter dengan 5 kali percobaan total rata-rata 91,00%.
Sedangkan untuk tingkat error bacaan sensor flow meter adalah 9%. Dengan hasil
tersebut bahwa sensor flow meter bekerja dengan baik. Untuk presentase akurasi
dapat kita rumuskan sebagai berikut :
Persentase akurasi =
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 ( 𝑝𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝑑𝑖 𝑚𝑜𝑛𝑖𝑡𝑜𝑟 )
𝑥 100
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑟𝑒𝑎𝑙 (𝑝𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑔𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑢𝑘𝑢𝑟)
Persentase error = 100 − Persentase akurasi
46
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4.1.3
Pengujian Solenoid Valve
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja solenoid valve. Adapun
prosedur untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
1. Pastikan wiring sudah terkoneksi.
2. Mengaktifkan stop kontak ke PLN.
3. Pada saat solenoid energized maka solenoid akan terbuka dan air bisa
mengalir
4. Solenoid akan close pada saat tidak ada sumber tegangan dan kondisi ini
terjadi pada saat jumlah debit air mencapai nilai maksimal.
Tabel 4.4 : Tabel Percobaan solenoid valve
No
1
2
Diameter kabel
(mm²)
1.5
0.14
Katup Terbuka
Laju air
Penuh
Setengah
Optimum
Minimum
Hasil percobaan pada tabel diatas dapat ditarik kesimpulan, bahwa kinerja
solenoid valve tergantung pada diameter kabel yang digunakan. Untuk
mendapatkan hasil yang optimum diameter kabel yang digunakan adalah 1.5 mm².
4.2
Pengujian Program Arduino IDE
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah aplikasi program
Arduino IDE (Integrated Development Environment) yang akan di upload ke
papan Arduino sudah benar atau perlu adanya perbaikan. Pengujian ini dilakukan
dengan cara Verify/Compile, compile berfungsi untuk memeriksa apakah sketch
yang sudah dibuat ada kekeliruan dari segi sintaks atau tidak. Langkah ini
dilakukan sebelum program di upload pada papan Arduino. Apabila proses
compile berhasil maka akan terlihat seperti gambar 4.1
47
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4.3 Proses compile selesai
Setelah proses compile berjalan dengan baik langkah selanjutnya adalah
melakukan upload program dengan cara menghubungkan Arduino Uno ke
computer menggunakan kabel USB, lalu klik upload pada 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 4.2
48
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4.4 Proses upload selesai
4.3
Analisa Sistem
Setelah dilakukannya pengujian pada setiap blok rangkaian maka seluruh
modul digabungkan menjadi sebuah sistem. Analisa kemudian dilakukan untuk
melihat apakah sistem yang telah dirancang keseluruhan telah berjalan sesuai
dengan rancangan awal. Berikut adalah analisa dari sistem-sistem tersebut :
•
Pada pengujian ini sensor flow meter berjalan dengan baik, namun harus
dilakukan kalibrasi terhadap akurasi bacaan sensor tersebut. Dikarenakan
tekanan laju air sangat mempengaruhi putaran impeller pada sensor flow
meter.
•
Pada pengujian solenoid valve berjalan kurang baik dikarenakan penggunaan
kabel yang terlalu kecil dan turunnya sumber power supply yang seharusnya
12 VDC namun yang terbaca pada multimeter adalah 10.8 VDC.
•
Sistem IoT digital dengan internet via tethering hotspot pada smartphone
berjalan dengan baik pada saat di hubungkan dengan rangkaian.
49
http://digilib.mercubuana.ac.id/