BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA
maka pada bab ini akan diungkapkan dan diuraikan mengenai persiapan
pengecekan dan pengujian perangkat yang dipergunakan dari software hingga
sistem perangkat prototipe pemberi pakan ternak ayam otomatis untuk selanjutnya
mengambil data hasil pengecekan dan pengujian. Pelaksanaan pendataan dari
hasil dilakukan berulang-ulang agar didapatkan hasil yang lebih akurat.
4.1
Persiapan Perangkat Keras Untuk Pengujian
Sebelum dilakukan pengujian dan analisa sistem alat yang akan digunakan
terlebih dahulu mempersiapkan alat bantu yang diperlukan sebagai penunjang
untuk melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat dan bahan yang
diperlukan sebagai berikut :
1. Multimeter
2. Busur
3. Penggaris
4.2
Tahap Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan untuk mendapatkan data penelitian yang ilmiah.
Pengujian ini dilakukan dua tahap, yaitu :
47
http://digilib.mercubuana.ac.id/
48
1. Uji Fungsional
Pengujian ini dilakukan dengan cara menguji setiap bagian alat berdasarkan
karakteristik dan fungsi masing-masing. Pengujian ini dilakukan untuk
mengetahui apakah setiap bagian dari perangkat telah bekerja sesuai dengan
fungsi dan keinginan.
2. Uji Sistem Kerja
Pengujian sistem kerja alat dilakukan dengan cara melihat sistem kerja alat.
Pengujian yang perlu diamati adalah bagian input sistem berupa rangkaian
sensor yang digunakan dan indikator rangkaian output pada rangkaian.
Pengujian ini akan diketahui kinerja dari alat yang akan dibuat.
4.3
Pengujian Fungsi Alat
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui alat pada tugas akhir ini berjalan
dengan sesuai dengan fungsi dan keinginan. Proses pengujian dilakukan bertahap
melalui empat tombol keypad. Ada beberapa fitur pilihan yang akan ditampilkan
pada LCD 16x2 sebagai monitornya. Berikut tampilan awal fitur pilihan LCD
16x2 :
Gambar 4.1 Tampilan Awal Pilihan LCD 16x2
http://digilib.mercubuana.ac.id/
49
Untuk memulai pengujian kita menekan salah satu dari empat tombol
keypad. kemudian menuju menu “no” yang ditampilkan pada LCD 16x2 . Setelah
itu muncul piilihan dari pengujian diantaranya “cek sensor, servo, konveyor,
lengan robot, dan waktu”. Berikut ini tabel pengujian saat menggunakan empat
tombol keypad
Tabel 4.1 Pengujian Empat Tombol Keypad Terhadap Alat
No.
Menu
Fungsi
Hasil Pengujian
1.
Waktu
menampilkan waktu
sesungguhnya atau real time
Berhasil
2.
Cek Sensor 1
Kalibrasi sensor warna pada bak
penampungan
Berhasil
Dengan catatan
3.
Cek Sensor 2
Kalibrasi sensor warna pada bak
pemisah
Berhasil
Dengan catatan
4.
Cek Sensor 3
Kalibrasi sensor warna pada bak
pemisah
Berhasil
Dengan catatan
5.
Konveyor
Mengantarkan pakan menuju base
pemisah
Berhasil
6.
Lengan robot
Pergerakan lengan robot
Berhasil Dengan
catatan
7.
Buzzer
Kondisi hidup saat pakan di bak
penampungan kosong
Berhasil
** catatan : belum mencapai ketetapan nilai standar yang telah ditentukan.
4.3.1 Pengujian Tegangan Input dan Output
Pengecekan dan pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan input
dan output yang di berikan catu daya sesuai yang diharapkan. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan multimeter digital sebanyak lima kali
http://digilib.mercubuana.ac.id/
50
pengujian. Pengujian pertama dilakukan pada input output yang berasal dari
power supply 12 volt. Berikut ini tabel 4.2 hasil pengujian input output power
supply.
Tabel 4.2 Tegangan Input Output Power Supply 12 volt
No
1
2
3
4
5
Tegangan Input ( AC ~ )
211,2 volt
211,7 volt
211,5 volt
212,3 volt
211,7 volt
Tegangan Output ( DC = )
12,31 volt
12,33 volt
12,32 volt
12,41 volt
12,33 volt
Setelah pengujian didapatkan tegangan output ideal yang didapatkan
dengan range 12,30~12,41 volt. Kemudian pengujian output tegangan power
supply terhadap regulator 5 volt, regulator 9 volt, dan motor DC dilakukan
sebanyak lima kali pengujian.
Tabel 4.3 Pengujian Power Supply Terhadap Regulator 9 volt
No
1
2
3
4
5
Tegangan Input ( DC = )
12,30 volt
12,33 volt
12,34 volt
12,30 volt
12,33 volt
Tegangan Output ( DC = )
8,80 volt
8,89 volt
8,95 volt
8,90 volt
8,91 volt
Berdasarkan pengujian diperoleh data rata-rata dari output regulator 9 volt
adalah 8,89 volt. Tegangan ini merupakan tegangan ideal yang dapat digunakan
sebagai power input mikrokontroller.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
51
Tabel 4.4 Pengujian Power Supply Terhadap Regulator 5 volt
No
1
2
3
4
5
Tegangan Input ( DC = )
12,40 volt
12,33 volt
12,35 volt
12,34 volt
12,33 volt
Tegangan Output ( DC = )
4,97 volt
4,89 volt
4,90 volt
4,88 volt
4,91 volt
Berdasarkan pengujian diperoleh tegangan output rata-rata adalah 4,89
volt. Regulator 5 volt akan digunakan sebagai power supply beberapa sub sistem
yaitu, RTC ds1307, LCD 16x2, buzzer, sensor warna, servo, dan relay module.
4.3.2 Pengujian RTC ds 1307
Pengujian setting time atau pengaturan waktu disini menggunakan RTC
ds1307 dan dibutuhkan tegangan +5V untuk mengaktifkan rangkaian RTC
ds1307. Sebuah PC atau laptop untuk memasukan program dan pengolahan data
dalam Arduino Mega 2560 serta LCD karakter 16x2 sebagai visualisasi dari
sistem alat ini seperti pada Gambar 4.2 di bawah ini.
Gambar 4.2 Visualisasi Waktu RTC ds1307
Pengujian RTC ds1307 dilakukan dengan membandingkan waktu
sesungguhnya dengan waktu hasil pengolahan data melalui arduino mega 2560.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
52
Pengujian ini dilakukan sebanyak 5 kali percobaan untuk mendapatkan data
yang akurat.
Tabel 4.5 Pengujian RTC ds1307 Terhadap real time
No
Real Time ( WIB )
Visualisasi ds1307
Hasil Pengujian
1
16:20:07
16:20:07
Berhasil
2
18:07:50
18:07:50
Berhasil
3
18:50:31
18:50:31
Berhasil
4
20:20:17
20:20:17
Berhasil
5
21:21:42
21:21:42
Berhasil
Pada saat pengujian terlihat bahwa RTC ds1307 bisa bekerja dengan baik
yaitu bisa menampilkan jam dan tanggal sesuai dengan program yang sudah
dimasukan sebelumnya. Pengambilan data pengujian dari RTC ds1307 melalui
serial monitor Arduino ID. Pengambilan data mula-mula pada hari kamis, 23 Juni
2016 pukul 16.20 WIB hingga pukul 18.50 WIB. Untuk selanjutnya pengambilan
data dilakukan pada hari jum’at, 24 Juni 2016 pukul 20.20 WIB hingga 21.21
WIB. Dari pengujian ini dapat disimpulkan bahwa sistem pewaktuan bisa
digunakan karena bisa berfungsi dengan baik, selain itu dengan adanya battery
cadangan 3V menjadikan pewaktuan jadi lebih efektif karena jika terjadinya mati
listrik, jam dan tanggal akan terus berfungsi dengan baik.
4.3.3 Pengujian Relay
Pengujian dilakukan dengan memprogram kontrol relay dengan kondisi
aktif LOW untuk menggerakan Motor DC dari konveyor yang semula bergerak
menjadi diam atau sebaliknya . Karena relay menggunakan keadaan NO
(normally open) maka pada saat diberikan tegangan input 5 volt atau keadaan
HIGH ( dalam bahasa pemograman) pada pin data dari relay seharusnya status
relay dalam keadaan HIGH atau terbuka sehingga motor DC tidak bergerak atau
http://digilib.mercubuana.ac.id/
53
diam. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dengan selang waktu 10
sekon (detik).
Tabel 4.6 Pengujian Relay Status HIGH
No.
1.
2.
3
4
5
Tegangan Input
4,98 V
4,98 V
4,97 V
4,96 V
4,94 V
Motor DC 1
DIAM
DIAM
DIAM
DIAM
DIAM
Pengujian selanjutnya adalah pada saat relay diberikan tegangan input 0 volt
atau LOW ( dalam bahasa pemograman ) pada pin data dari relay seharusnya
status relay dalam keadaan LOW atau tertutp sehingga motor DC tidak bergerak
atau diam. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dengan selang waktu
10 sekon (detik).
Tabel 4.7 Pengujian Relay Status LOW
No.
1.
2.
3
4
5
Tegangan Input
0V
0V
0V
0V
0V
Motor DC 1
Bergerak
Bergerak
Bergerak
Bergerak
Bergerak
Berdasarkan pengujian ternyata relay dapat bekerja dengan baik sesuai
dengan kondisi yang diharapkan. Gambar 4.3 dan gambar 4.4 menunjukan relay
telah berfungsi dengan baik yaitu mampu menggerakan konveyor dan
mematikan konveyor.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
54
Gambar 4.3 Kondisi Motor DC Awal Diam
Gambar 4.4 Kondisi Motor DC Setelah Begerak
4.3.4 Pengujian Sensor Warna
Pengujian sensor warna dilakukan untuk mengetahui berfungsi atau
tidaknya sensor warna yang telah dsiprogram sebelumnya. Untuk mengetahui
http://digilib.mercubuana.ac.id/
55
hal tersebut dilakukan beberapa tahap dalam pengujian sensor warna yaitu
sebegai berikut :
1. Pengujian sensor warna pada bak penampungan
2. Pengujian sensor warna pada Base Pemisah.
Pengujian sensor warna dilakukan terhadap warna dari tempat pakan
ayam yaitu warna biru dan kuning. Pengujian dilakukan untuk mengetahui
nilai dari intensitas warna dari tiap-tiap tempat pakan ternak ayam. Hasil dari
nilai ini akan digunakan dalam program sensor warna di Arduino IDE sebagai
pembatas warna masing-masing tempat pakan ayam. Dalam pengujian ini
data yang diambil adalah nilai intensitas yang dihasilkan oleh masing-masing
tempat pakan ayam terhadap sensor warna pada jarak maksimal 3 cm dari
sensor warna.
Berikut ini hasil pengambilan data yang telah dilakukan sebanyak lima
kali percobaan. Kemudian data ini akan dibandingkan dengan tegangan input
dengan tujuan untuk melihat perubahan nilai tegangan.
Tabel 4.8 Pengujian Sensor Warna Terhadap Tempat Pakan Biru
Biru
Tegangan
Output
Tegangan
Input
1
280 ~ 330
1.551 V
Persentase
Perubahan
(%)
68,98
2
269 ~ 321
1.453 V
70,94
3
289 ~ 332
1.530 V
4
276 ~ 310
1.463 V
5
288 ~ 325
1.535 V
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4,98 Volt
Nilai Intensitas
No
68,98
68,98
68,98
56
Pengambilan data nilai intensitas warna diperoleh melalui pembacaan
serial monitor yang merupakan fitur khusus dari software arduino.
Tabel 4.9 Pengujian Sensor Warna Terhadap Tempat Pakan Kuning
Tegangan
Kuning
1
390 ~ 450
2.072 V
2
402 ~ 430
2.172 V
3
389 ~ 444
2.22 V
4
378 ~ 413
2.075 V V
5
402 ~ 464
2.172 V
Output
Tegangan Persentase
Input
Perubahan
(%)
58,98
4,98 Volt
Nilai Intensitas
No
58,98
58,98
58,98
56,98
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan ternyata eror atau
perubahan nilai terhadap tegangan masukan sangat jauh. Namun dari
percobaan ini menunjukan semakin banyak sinar yang masuk semakin tinggi
nilai analog LDR dan Persentase perubahan semakin meningkat.
4.3.5 Pengujian Lengan Robot
Pengujian lengan robot dilakukan untuk mengetahui sudut kritis yang
mampu dicapai dari tiap-tiap servo atau link. Lengan robot dari prototipe ini
menggunakan sistem 6 DOF, sehingga akan ada 6 pengujian sudut servo dari
tiap linknya. Tiap sudut servo yang bergerak merupakan pulsa-pulsa yang
dibangkitkan melalui pemograman arduino mega 2560. Sudut servo yang telah
dibangkitkan akan dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan busur. Setelah
dilakukan beberapa kali percobaan ternyata didapatkan data sebagai berikut.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
57
Tabel 4.10 Pengujian Link a Lengan robot Tanpa Pakan
Sudut Ideal
Sudut Kritis
Persentase
eror (%)
100
100
300
300
450
450
600
60
900
90
0
0
0
0
0
1200 1350
120 135
0
0
1500
150
180
170
0
5,5
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan eror rata-rata mencapai
0,61%.
Tabel 4.11 Pengujian Link b Lengan robot Tanpa Pakan
Sudut Ideal
Sudut Kritis
Persentase
eror (%)
100
100
300
300
450
450
600
60
900
75
1200 1350
75
75
0
0
0
0
16,7
37,5
1500
75
180
75
50
58,3
44,4
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan eror rata-rata mencapai
22,98%.
Tabel 4.12 Pengujian Link c Lengan robot Tanpa Pakan
Sudut Ideal
Sudut Kritis
Persentase
eror (%)
100
100
300
300
450
450
600
60
900
90
0
0
0
0
0
1200 1350
120 135
0
0
1500
150
180
170
0
5,5
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan eror rata-rata mencapai
0,61%.
Tabel 4.13 Pengujian Link d Lengan robot Tanpa Pakan
Sudut Ideal
Sudut Kritis
Persentase
eror (%)
100
100
300
300
450
450
600
60
900
90
0
0
0
0
0
1200 1350
120 135
0
0
1500
150
180
165
0
8,3
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan eror rata-rata mencapai
0,92%.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
58
Tabel 4.15 Pengujian Link e Lengan robot Tanpa Pakan
Sudut Ideal
Sudut Kritis
Persentase
eror (%)
100
100
300
300
450
30
600
30
900
30
0
0
33,3
50
66,7
1200 1350
30
30
75
77,8
1500
30
180
30
80
83,3
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan eror rata-rata mencapai
51,7%. Perhitungan persentase kesalahan pada setiap percobaan, didapat dari
selisih nilai keluaran dibandingkan dengan nilai acuan yang diberikan pengali
100%. Rumus :
“((Sudut ideal-sudut kritis)/Sudut ideal)*100”
link b dan e merupakan bagian eror yang paling tertinggi diantara link
yang lainnya. Hal ini membuktikan Pembuatan dari mekanikal lengan robot
yang belum cukup baik yang menyebabkan sudut kritis tidak mencapai sudut
yang telah ditentukan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/