PROPOSAL TUGAS AKHIR

54
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Dalam bab ini akan dibahas tentang pengujian berdasarkan perencanaan dari
sistem yang dibuat. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dari sistem
mulai dari blok-blok rangkaian sampai ke sistem keseluruhan untuk mengetahui
apakah sudah sesuai dengan perencanaan yang telah di rencenakan sebelumnya.
Pada tahap pengujian terlebih dahulu dilakukan secara terpisah pada masing-masing
unit rangkaian dan kemudian dilakukan kedalam sistem yang telah terintegrasi.
Pengujian yang dilakukan dalam setiap tahap ini antara lain :

Pengujian rangkaian catu daya.

Pengujian bentuk gelombang osilator dan besarnya frekuensi yang diterima oleh
mikrokontroler.

Pengujian proses reset pada mikrokontroler.

Pengujian Pada Sensor SHT 11

Pengujian dan pengukuran Rangkai RS – 232.

Pengujian Output data Rangkaian Mikrokontroler.

Pengujian sistem secara keseluruhan
4.1.
Pengujian Rangkaian Catu Daya
Tujuan dari pengujian rangkaian catu daya ini adalah untuk mengetahui besar
tegangan yang ada dari rangkaian catu daya.
4.1.1. Peralatan yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian rangkaian catu daya ini adalah dua
buah multimeter digital dan beberapa kabel penghubung.
4.1.2. Prosedur pengujian
55
1.
Penghubungan multimeter kepada rangkaian catu daya pada kapasitor 1000
μF
( input AC ), pada output regulator 7805 seperti yang diperlihatkan
pada gambar IV.1.
2.
Posisi multimeter 1 diatur pada pengukuran tegangan input DC, dan posisi
multimeter 2 pada pengukuran tegangan DC dengan regulator 7805.
Gambar 4. 1. Pengujian pada rangkaian catu daya.
3.
Pada proses pengaktifan rangkaian akan tampak besar tegangan pada masingmasing multimeter seperti yang diperlihatkan pada gambar IV.2. Pada tabel
IV.1. akan diberikan hasil pengukuran pada rangkaian catu daya.
Gambar 4. 2. Hasil pengujian rangkaian catu daya
(a) DC
(b) DC regulator 7805
56
Tabel 4. 1. Hasil pengukuran rangkaian catu daya
Tegangan Input
Tegangan Output
DC
7805
( multimeter 1 )
( multimeter 3 )
11,91 volt
4,99 volt
4.1.4. Analisa
Dari pengamatan dari pengujian diatas, maka dapat diambil kesimpulan
bahwa saat rangkaian catu daya dioperasikan, tegangan input DC sebesar 11,91 volt,
tegangan output 7805 sebesar 4,99 volt.
4.2.
Pengujian Bentuk Gelombang Osilator dan Besarnya Frekuensi yang
Digunakan oleh Mikrokontroler
Mengamati besarnya frekuensi osilator yang dipergunakan oleh mikro-
kontroler pada alat.
4.2.1. Peralatan yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian bentuk gelombang dan besar
frekuensi yang digunakan mikrokontroler ini adalah sebuah osiloskop dan beberapa
kabel penghubung.
4.2.2. Prosedur pengujian
1.
Mempersiapkan peralatan yang dibutuhkan.
2.
Pengaktifan tegangan suplai Vcc 5 volt pada IC AT89S52.
3.
Menghubungkan osiloskop digital ke pin 19 (XTAL 1) dan ke ground seperti
pada gambar 4.4.
57
4.
Mengamati osiloskop untuk mengukur dan melihat bentuk frekuensi dari
osilator.
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Osilator
4.2.3. Hasil Pengujian dan Analisa
Hasil dari pengujian didapatkan besarnya frekuensi pada rangkaian osilator
adalah sebesar 11,05836 MHz. Nilai ini akan menentukan frekuensi pencacahan
mikrokontroler dan proses pada mikrokontroler. Pada perancangan dan realisasi alat,
osilator yang dipergunakan berdasarkan datasheet adalah sebesar 11,0592 MHz.
Rugi-rugi ini disebabkan oleh adanya toleransi dari komponen yang digunakan pada
rangkaian, sehingga terjadi deviasi sebesar 0.008%. Namun hal ini tidak berpengaruh
banyak pada fungsi mikrokontroler. Gambar 4.5 merupakan hasil dari keluaran
frekuensi counter, nilai osilator sebesar 11.058,36 KHz, artinya osilator pada sistem
yang dibuat menghasilkan nilai osilasi sebesar 11,05836 MHz dan terjadi rugi-rugi
sebesar 0.008% antara nilai operasional dengan nilai spesifikasi osilator pada
datasheet. Gambar 4.6 merupakan hasil keluaran dari osiloskop, yaitu sinyal osilator.
Gambar 4.4 Keluaran Frekwensi Counter
58
Gambar 4.6 Sinyal Osilator
Keterangan :
Volt / Div
= 1 Volt
Time / Div
= 50 ns
Vpp
= 2,96 Vpp
Div
= Banyaknya kotak untuk satu gelombang penuh
Besarnya tegangan Vpp didapatkan berdasarkan rumus osiloskop 4.1, yaitu :
Vpp = Jumlah Div Vertikal x Volt/Div
(4.1)
Dari pembacaan osiloskop sesuai gambar 4.6 didapatkan Div Vertikal sebesar 2,96 kotak,
jika diterapkan pada rumus 4.1 maka akan didapatkan :
Vpp = 2,96 x 1 Volt = 2,96 Vpp
4.3. Pengujian Proses Reset pada Mikrokontroler
Tujuannya adalah untuk mengamati waktu yang diberikan dalam proses reset
serta bentuk gelombang yang terjadi pada saat pertama kali sistem mikrokontroler
diaktifkan atau catu daya aktif (on).
4.3.1.
Peralatan yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian proses reset pada mikrokontroler
ini adalah sebuah osiloskop dan beberapa kabel penghubung.
59
4.3.2.
Prosedur pengujian
1.
Persiapan peralatan yang dibutuhkan.
2.
Pengaktifan tegangan suplai Vcc 5 volt pada IC AT89S52.
3.
Menghubungkan osiloskop digital ke pin 9 mikrokontroler dan ke ground
seperti pada gambar 4.7.
4.
Pengaktifan rangkaian reset untuk melihat bentuk gelombang dari rangkaian
reset.
5. Pengukuran waktu yang diberikan dalam proses reset dengan menggunakan
osiloskop.
VCC
OSILISKOP
10mF
probe 1
probe 2
Pin 9 (RST)
ground
100k
Gambar 4.6. Pengujian rangkaian reset
4.3.3. Hasil Pengujian dan Analisa
Pada saat pertama kali catu daya aktif, terjadi proses reset yang disebabkan
adanya hubungan singkat pada kapasitor sehingga arus mengalir dari Vcc ke kaki
RST dan menghasilkan logika 1 (high). Proses ini disebut Power On Reset.
Power On Reset memiliki karakteristik kerja yaitu sebagai power up. Dalam hal ini
Power On Reset menjadi rangkaian untuk menaikkan tegangan masukan jika
tegangan masukan tersebut belum memenuhi tegangan reset yang diperlukan. Dan
menjadi menurunkan tegangan saat masukan melebihi dari yang diinginkan. Sebagai
contoh pada gambar 4.7, saat rangkaian berada pada kondisi logika 0 dan akan
60
melakukan reset ke logika 1 dibutuhkan tegangan sebesar 5 volt, jika tegangan
masukan belum mencapai 5 volt, Power On Reset akan memberikan kompensasi
tersebut dan berlaku sebaliknya.
Proses Power On Reset ini selesai sampai 0,1 detik (100 ms) dan kaki RST menjadi
logika 0 (low). Gambar 4.8 dibawah ini merupakan hasil keluaran dari osiloskop
berupa waktu yang diberikan dalam proses reset, yaitu sebesar 0,1 s (100 ms) dan
hasil keluaran dari osiloskop, yaitu sinyal reset mikrokontroler.
Siklus mesin (machine cycle) merupakan satuan waktu terkecil dalam menjalankan
satu instruksi mikrokontroller. Satu siklus mesin terdiri atas enam state atau tahap.
Masing-masing tahap terdiri dari dua phase atau fase. Jadi, satu siklus mesin terdiri
dari 12 periode osilator (6 state x 2 phase) atau 12 pulsa clock.
Pada penelitian ini digunakan crystal osilator sebesar 11,0592 Mhz. Maka crystal
tersebut akan mengeluarkan 11,059,200 per detik. Hal ini berarti dalam satu detik
akan ada 921,600 (11,059,200/12) siklus mesin. Sehingga dalam satu siklus mesin
akan memakan waktu :
1 siklus mesin = 1 / 921,600
= 1,09 µs
2 siklus mesin = 2 x 1,09 µs
= 2,18 µs atau 0,00218 ms
Berdasarkan datasheet bahwa proses Power On Reset akan terpenuhi jika waktu yang
terjadi pada Power On Reset lebih besar 2 kali siklus mesin.
Pada hasil pengujian didapatkan lama waktu Power On Reset sebesar 0,1 second atau
1 milisecond. Dengan demikian proses Power On Reset telah memenuhi syarat.
(1 ms > 0,002 ms)  Power On Reset Terpenuhi berdasarkan datasheet.
Dimana syarat minimum lama waktu Power On Reset (POR) pada penelitian ini
adalah :
POR > (2 x siklus mesin)
POR > ( 2 x 1,09 µs)
POR > 2,18 µs
0,00218 ms
Div
Vertikal
atau
POR >
61
Gambar 4.7 Sinyal Reset
Keterangan :
Volt / Div
= 1 Volt
Time / Div
= 100 ms
Vpp
= 4.85 Vpp
Div
= Banyaknya kotak untuk satu gelombang penuh
Besarnya tegangan Vpp didapatkan berdasarkan rumus osiloskop 4.1 diatas.
Dari pembacaan osiloskop sesuai gambar 4.8 didapatkan Div Vertikal sebesar
4.85 kotak, jika diterapkan pada rumus 4.1 maka akan didapatkan :
Vpp = 4.85 x 1 Volt = 4.85 Vpp
4.4.
Pengujian Sistem Sensor SHT 11
Sensor SHT 11 merupakan sensor yang telah terkalibrasi dengan akurasi ±3,5
%. Penelitian sebelumnya telah melakukan proses pengujian sistem sensor SHT 11
dengan membandingkan terhadap alat ukur temperatur dan kelembaban lain yang
mempunyai tingkat akurasi ±2,5 % yaitu dengan Digital Thermohygrometer E+E
Electronic ( Pembanding ). Berdasarkan hasil pengamatan, selisih pembacaan nilai
RH rata-rata antara instrument dengan kalibrator hanya 0,19%, selisih pembacaan
rata-rata temperatur 0,23.
62
Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Uji Temperatur dan Kelembaban
pada temperature 25oC dan kelembaban 60%
No
SUHU
SUHU
%E
Kelembaban
Kelembaban
%E
1
2
(SHT11)
25
25
(Pembanding)
24,93
24.93
Absolute
0.28
0.28
(SHT11)
60
60
(Pembanding)
59.9
59.8
Absolute
0.17
0.33
3
25
24.93
0.28
60
59.8
0.33
4
25
24.93
0.28
60
59.8
0.33
5
25
24.90
0.40
60
59.7
0.50
7
25
24.91
0.36
60
59.9
0.17
8
25
24.90
0.40
60
59.9
0.17
9
25
24.90
0.40
60
59.8
0.33
10
25
24.90
0.40
60
59.9
0.17
0. 34
E% Rata-rata
E% 
E%
= Error Suhu ( oC )
S
S
STD
= suhu sensor Pembanding
UUT
= suhu sensor SHT11
E% 
S
STD
E% Rata-rata
 S UUT
S
H
STD
H
= Error kelembaban sensor ( % )
K
K
STD
= kelembaban sensor Pembanding
UUT
= kelembaban sensor SHT11
 100%
STD
 H UUT
E%
0.28
100%
STD
4.4.1. Analisa
Dari hasil pengujian sensor SHT11 pada ruangan uji yang di bandingkan
dengan alat ukur suhu dan kelembaban pembanding pada tabel 4.2. dari hasil
63
pengamatan selisih pembacaan nilai kelembaban rata-rata antara instrument dengan
pembanding 0,28% dan selisih pembacaan rata-rata suhu 0, 34 oC. Dapat diambil
kesimpulan bahwa hasil pengukuran suhu dan kelembaban yang dideteksi oleh kedua
alat ukur, tidak linier atau teratur, hal tersebut dikarenakan adanya banyak variabel
yang mempengaruhi kondisi di dalam ruangan tersebut. Error juga terjadi karena
tingkat kepekaan untuk mendeteksi suhu atau kelembaban yang dideteksi oleh kedua
alat ukur tersebut berbeda, aliran udara yang tidak stabil dapat mempengaruhi
temperatur dan kelembaban di daerah sekelilingnya. Ini menyebabkan terganggunya
sensing dari sensor (mengukur temperatur melalui udara yang masuk kedalam
sensor),karena tingkat kepekaan sensor digital (SHT11) lebih tinggi dan lebih cepat
dibandingkan dengan alat ukur Suhu dan Kelembaban pembanding.
4.5.
Pengujian dan Pengukuran Rangkaian RS-232
Tujuan Pengujian dan Pengukuran Rangkaian RS-232 adalah untuk
membuktikan perubahan bentuk sinyal TTL ke dalam bentuk RS-232 .
4.5.1. Alat yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian Rangkaian RS-232 ini adalah
sebuah osiloskop dan beberapa kabel penghubung.
4.5.2. Langkah Pengukuran
Mengukur bentuk-bentuk sinyal TTL dan RS-232 pada pin 11 dan 14, dari
ICL 232.Gambar sinyal TTL dn RS-232 terlihat seperti di bawah ini :
64
Gambar 4.8. Langkah Pengukuran Rangkaian RS 232
Gambar 4.9. Tampilan Keluaran Sinyal RS-232 dan Sinyal TTL
4.5.3
Analisa
Dari hasil pengukuran pada pin 11 ICL232 dapat diamati bentuk sinyal RS232
dengan tegangan pada T1in sebesar 10V, serta terjadi perubahan bentuk pada sinyal
RS232 menjadi sinyal TTL dengan tegangan pada T1out adalah 5V dengan sifat
membalikkan data.
4.6.
Pengujian Output data Rangkaian Mikrokontroler
Tujuan pengujian output mikrokontroler adalah untuk mengetahui data yang
dikirim oleh mikrokontroler.
4.6.1. Peralatan yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian output pada mikrokontroler ini
adalah sebuah osiloskop dan beberapa kabel penghubung.
4.6.2
Prosedur pengujian
1. Penghubungan probe 1 osiloskop dengan port 3.1 ( pin 11 ) mokrokontroler, dan
ground osiloskop dengan ground rangkaian, seperti yang diperlihatkan pada
gambar 4.9
65
Gambar 4.11 Langkah Pengujian Output Data Mikrokontroler
Hasil pengukuran / pengujian
pada osciloskop, kemudian difoto dengan
menggunakan kamera digital seperti ditunjukkan pada gambar 4.9
Gambar 4.12 Hasil Pengujian Output Data
4.6.3. Analisa
Analisa dari hasil pengukuran pada port 3.1 (pin 11) dapat diamati bentuk
sinyal dari mikrokontroler adalah sinyal digital. Hasil pengukuran ditampilkan pada
alat ukur osciloskop.
4.7
Pengujian Rangkaian Kaseluruhan
Tujuan pengujian rangkaian secara keseluruhan adalah untuk mengetahui
apakah rangkaian dan program yang telah terintegrasi ini secara keseluruhan dapat
berfungsi dengan baik.
Pengujian yang dilakukan adalah dengan mengamati secara langsung proses
kerja semua sistem saat program simulasi dijalankan. Hasil dari pengujian ini akan
menjadi referensi untuk perbaikan-perbaikan yang harus dilakukan pada simulasi ini,
66
baik perbaikan pada bagian rangkaian elektronik, ataupun perbaikan pada
programnya.
Gambar 4.12 Gambar Sistem Keseluruhan
Dari hasil menggabungkan semua piranti menjadi satu serta menjalankan stepstep diatas maka didapat hasil analisa sebagai berikut:

Saat dinyalakan alat akan mengeluarkan pesan pertama ada LCD
manampilkan tulisan SISTEM KOTROL SUHU <> KELEMBABAN , Pesan
ini adalah merupakan tampilan awal pada LCD.
Gambar 4.13 Tampilan Awal Sistem

Sistem kemudian diteruskan dengan tampilan setting dan actual suhu
kelembaban pada LCD, Pada kondisi ini sistem mendeteksi keadaan suhu dan
kelembaban secara actual menjadi acuan sebagai suhu setting awal dan
kelembaban setting awal.
67
Gambar 4.14 Tampilan Setting dan aktual
Pada kondisi seperti diatas sistem akan langsung bekerja dengan
membandingkan suhu dan kelembaban yang di kirim dari sensor SHT11, jika
sensor mendeteksi adanya perbedaan suhu atau kelembaban maka
mikrokontroler akan segera menjalankan program kerjanya

Proses pengujian pada sistem kerja alat dengan memulai setting suhu dan
kelembaban yang di inginkan , pada saat SHT11 mendeteksi suhu kurang dari
dari setting maka rangkaian heater akan bekerja ( lampu nyala ) .

dan jika kelembaban kurang dari setting maka kipas in akan bekerja
dan
sebaliknya apabila kondisi kelembaban lebih besar dari nilai setting maka
kipas out akan bekerja , Dan pada kondisi lainnya yang memungkinkan suhu
dan kelembaban berbeda kondisi, maka sistem akan bekerja sesuai program
yang telah di tanamkan pada mikrokontroler sampai tercipta keadaan sesuai
dari nilai setting.

Pada proses transfer data disini yang bekerja adalah rangkaian RS 232 untuk
menyamakan level tegangan antara PC dan Mikrokontroler sehingga data dari
Mikrokontroler dapat di transfer dan tampilkan di PC, bisa berupa monitoring
sementara atau di simpan di database , untuk mentransfer datanya
menggunakan kabel serial DB9 ( usb to serial ) .
68
Gambar 4.15 Tampilan Pada Alat
Gambar 4.16 Tampilan Pada PC
Gambar 4.17 Tampilan Recording pada PC
Dari hasil analisa tersebut maka dipastikan program yang di download ke
mikrokontroler AT89S52 sebagai unit proses dan seluruh rangkaian telah bekerja
sesuai dengan aplikasi program yang telah di rencanakan sebelumnya.
Grafik 4.1 Grafik Data Pengujian Sistem
69
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Suhu
Kelembaban
10:32:27 AM
10:42:38 AM
10:45:53 AM
10:49:08 AM
9:07:07 PM
10:04:56 AM
10:57:29 PM
11:00:44 PM
11:03:59 PM
11:07:14 PM
11:10:29 PM
7:06:49 AM
7:10:04 AM
7:13:19 AM
7:16:34 AM
7:19:49 AM
7:23:04 AM
7:26:19 AM
7:49:28 AM
7:52:43 AM
7:55:58 AM
Suhu
Grafik Suhu dan Kelembaban
Waktu
Grafik 4.2 diatas, merupakan hubungan antara suhu dan konsentrasi
kelembaban dengan setting perubahan variable di titik pengukuran dari suhu
15 oC sampai 30 oC dengan setting kelembaban tetap pada titik 50 % , dapat
diamati bahwa perubahan suhu dapat mempengaruhi nilai pada kelembaban
semakin tinggi ( panas ) suhu maka kelembaban semakin kering.
Pada grafik diatas dapat di simpulkan Titik jenuh sensor SHT pada ruang
tertutup sangat berpengaruh dari sumber dan pada prototif di atas rentang
minimum 15 oC dan Maksimum 30 oC.