BAB 4
advertisement
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL PERANCANGAN Pada bab ini akan dijelaskan pelaksanaan percobaan dari hasil pengujian alat serta hasil pengujian dan analisa hasil perancangan dari alat yang telah dibuat. Gambar 4.1 Foto Alat 4.1 Pengujian 4.1.1 Tujuan Pengujian Alat Pengujian bertujuan untuk memastikan kinerja hasil perancangan dari Prototipe Smart Life Jacket Berbasis Arduino. 56 http://digilib.mercubuana.ac.id/ 57 4.1.2 Alat Bantu Pengujian Alat yang dipergunakan dalam pengujian antara lain : 1. Voltmeter, untuk mengukur tegangan 2. Amperemeter, untuk mengukur arus 3. Luxmeter, untuk mengukur intensitas cahaya pada solar cell 4. Alat yang telah dibuat 5. Meteran, untuk mengukur jarak jangkauan alat 4.2 Pengujian sistem Setelah mempersiapkan seluruh alat – alat yang telah dibuat dan alat ukur yang akan digunakan, maka akan dilakukan pengujian terhadap sistem tersebut. Metode pengujian dilakukan dengan memberi air pada sensor air untuk melakukan pengujian rangkaian. Yang akan diukur adalah: 1. Pengujian Tegangan 2. Pengujian Sistem 4.2.1 Pengujian Solar cell Pengujian solar cell dilakukan dengan cara, menaruh solar cell pada siang hari (terkena sinar matahari langsung), posisi solar cell menghadap matahari. Gambar 4.2 Alur Pengujian Solar Cell Sesuai gambar 4.2, cara pengujian solar cell adalah dengan cara mengukur langsung kaki positif dan negatif pada solar cell menggunakan voltmeter. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 58 Gambar 4.3 Foto Hasil Pengujian Sollar Cell Sesuai gambar 4.3, hasil pengukuran tegangan pada solar cell menunjukkan angka yang berbeda-beda. Hal tersebut berpengaruh pada waktu dan intensitas matahari pada saat pengujian. Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Solar Cell Berdasarkan Waktu Kondisi Solar Cell Tegangan Arus Intensitas Cahaya Pagi Hari ( 07.00 – 10.00 ) ± 3,56 Volt 0,07 A 26300 Lux Siang ( 11.00 – 14.00 ) ± 11,00 Volt 0,22 A 121000 Lux Sore ( 15.00 – 18.00 ) ± 7,50 Volt 0,16 A 99800 Lux Malam (19.00 – 22.00 ) ± 0,05 Volt 0,00 A 13200 Lux Kebutuhan Tegangan dan Arus : Arduino: Baterai: Tegangan Input :6V Tegangan Charge :4,3 V Arus : 40 mA Arus Charge :2A Tegangan total : 6 + 4,3 = 10,3 V Arus total : 2 + 0,04 = 2,04 A Total Kebutuhan Tegangan dan Arus adalah: 2,04 A dan 10,3 V Analisis pengujian tegangan solar cell: Berdasarkan hasil pengujian solar cell, didapatkan hasil ukur yang berbedabeda di setiap pengukuran. Hal tersebut terjadi karena tegangan dan arus yang http://digilib.mercubuana.ac.id/ 59 dihasilkan oleh solar cell bergantung pada intensitas cahaya matahari yang diperoleh. Sehingga sesuai hasil pengukuran tersebut hanya pada waktu siang hari dan sore hari intensitas cahaya yang memungkinkan untuk digunakan mencatu komponen, dengan catatan siang dan sore dalam kondisi cuaca yang cerah dinyatakan dari hasil pengujian intensitas cahaya. Solar cell jika terkena sinar matahari langsung pada siang hari yang terik akan mempunyai tegangan sebesar ±11v, tegangan sebesar ini akan mencukupi untuk mengisi bateray sebesar 7,4 Volt dengan tegangan charge sebesar 4,3 Volt serta mencatu langsung ke Arduino dengan tegangan dibutuhkan sebesar 6 Volt. Sedangkan pada sore hari tegangan yang didapat adalah sebesar ±7,5 Volt, tegangan sebesar itu cukup untuk mencatu langsung ke Arduino dengan tegangan optimal 7 Volt. 4.2.2 Pengujian Tegangan Baterai Pengujian baterai bertujuan untuk mengetahui apakah baterai masih dalam kondisi baik, yaitu kondisi baterai masih memiliki tegangan yang cukup untuk mencatu perangkat dengan menghidupkan arduino nano menggunakan tegangan input 7-12 Volt. Perangkat penerima menggunakan dua buah baterai sekunder dengan tegangan masing-masing baterai adalah 3,7 Volt sehingga jika menggunakan dua buah baterai sudah cukup untuk menghidupkan perangkat dengan total tegangan adalah 7,4 Volt. Pengujian dilakukan dengan mengukur tegangan baterai menggunakan volt meter. Gambar 4.4 Alur Pengujian Tegangan Baterai http://digilib.mercubuana.ac.id/ 60 Sesuai gambar 4.4, cara pengujian tegangan baterai adalah dengan cara mengukur langsung sisi positif dan negatif pada baterai menggunakan voltmeter. Gambar 4.5 Foto Hasil Pengujian Tegangan Satu Baterai(kiri), Dua Baterai(kanan) Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Baterai Berdasarkan Waktu Waktu Tegangan (2 Baterai) Hari 1 7,5 V Hari 2 7,5 V Hari 3 7,5 V Hari 4 7,5 V Hari 5 7,5 V Daya Baterai : 2500mAh x 2 = 5000mAh = 5Ah : 5Ah x 7,5V = 37,5 WH Daya Arduino : 6V x 40mA = 240mW = 0,24 Watt Lama Baterai Hidup : 37,5 / 0,24 = 156,25 Jam atau 6,5 Hari Analisis pengujian tegangan baterai : Berdasarkan hasil pengujian, tegangan baterai masih pada 7,5 volt dengan menggunakan dua baterai, berarti baterai masih dalam kondisi tegangan yang baik walaupun dihidupkan terus selama 5 hari. Sehingga masih dapat mencatu komponen Arduino secara optimal dengan tegangan optimal 7 Volt. Dari hasil penghitungan juga menunjukkan, hasil lama baterai hidup mencapai 6 hari tanpa dimatikan. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 61 4.2.3 Pengujian Tegangan Suplay untuk NRF24L01 pada Arduino pin 17 (3v3) pada Sisi Pemancar Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui, apakah tegangan yang dibutuhkan oleh NRF24L01 terpenuhi sebesar 1,9 – 3,6 Volt sesuai dengan spesifikasi modul oleh Arduino dalam kondisi hidup/On. Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada pin 17 (3v3) Arduino untuk memastikan outputnya sesuai dengan spesifikasi pada Ardunio Nano yaitu 3,3 Volt dalam kondisi hidup/On menggunakan volt meter. Gambar 4.6 Alur Pengujian Tegangan Pin 17 (3V3) Arduino Sesuai gambar 4.6, cara pengujian tegangan pada pin 3V3 adalah dengan cara mengukur langsung pin 3V3 dan pin GND pada Arduino Nano menggunakan voltmeter. Gambar 4.7 Foto Hasil Pengujian Tegangan Pin 17 (3V3) Analisis pengujian tegangan pada pin 17 (3v3) Arduino: Berdasarkan hasil pengujian tegangan pada pin 17 (3V3) Arduino dalam keadaan On adalah sebesar 3,29 Volt. Tegangan ini sesuai dengan spesifikasi arduino dan telah memenuhi untuk supply tegangan NRF24L01 sebesar 1,9 Volt – 3,6 Volt. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 62 4.2.4 Pengujian Tegangan Sensor Air Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan kerja dari sensor air jika terkena air dan tidak terkena air. Gambar 4.8 Alur Pengujian Tegangan Sensor Air Sesuai dengan gambar 4.8, cara pengukuran tegangan pada sensor air dengan menggunakan voltmeter pada sisi positif dan ground pada sensor air. Analisis hasil pengujian pada sensor air: Gambar 4.9 Foto Hasil Pengujian Tegangan Sensor Air Saat Terkena Air Pada saat sensor air basah atau disiram air, maka nilai hambatan pada sensor tersebut hilang dan tegangan dapat dilalui sebesar 5V. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 63 Gambar 4.10 Foto Hasil Pengujian Tegangan Sensor Air Saat Tidak Terkena Air Pada saat sensor air kering, tidak terdeteksi tegangan yang lewat karena hasil pengukuran menunjukkan angka 0V. Hal ini berarti nilai resistansi dari sensor air tersebut kembali tinggi. Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Sensor Air 4.2.5 Kondisi Sensor Air Tegangan Dilalui Basah 5 Volt Kering 0 Volt Pengujian Tegangan Adaptor Power Supply Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan kerja dari power supply sebagai catu daya pada sisi penerima. Gambar 4.11 Alur Pengujian Tegangan Adaptor Power Supply Sesuai gambar 4.11, cara pengujian tegangan power supply adalah dengan cara mengukur langsung sisi positif dan negatif pada adaptor power supply menggunakan voltmeter. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 64 Gambar 4.12 Foto Hasil Pengujian Tegangan Adaptor Power Supply Analisis pengujian tegangan pada Adaptor Power Supply: Berdasarkan hasil pengujian tegangan pada Adaptor Power Supply, didapat tegangan sebesar 5,3 Volt. Tegangan sebesar ini sebenarnya tidak memenuhi limit tegangan input pada spesifikasi Arduino Nano, karena tegangan limit tegangan pada Arduino Nano adalah sebesar 6 Volt. Namun dari hasil percobaan alat, tegangan sebesar 5,3 Volt masih cukup untuk menghidupkan kinerja seluruh komponen dengan baik. 4.2.6 Pengujian Tegangan Buzzer Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan kerja pada buzzer saat kondisi darurat dan dalam kondisi standby. Gambar 4.13 Alur Pengujian Tegangan Buzzer Sesuai gambar 4.13, alur pengujian tegangan pada buzzer adalah dengan cara mengukur sisi positif buzzer yaitu pada Pin D3 pada Arduino Nano dan sisi negatif pada Pin GND Arduino Nano. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 65 Gambar 4.14 Foto Hasil Pengujian Tegangan Buzzer Kiri(Low), Kanan(High) Analisis pengujian tegangan pada Buzzer: Berdasarkan hasil pengujian tegangan pada Buzzer, saat penerima dalam kondisi standby atau tidak menerima sinyal darurat. Maka tegangan pada buzzer bernilai 0 Volt atau tidak mendapatkan tegangan. Sedangkan pada saat menerima sinyal darurat, nilai tegangan yang masuk adalah 3,16 Volt. Tegangan sebesar itu sudah cukup untuk mengaktifkan buzzer untuk berbunyi. Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Tegangan Buzzer Kondisi Buzzer Tegangan Tidak Menerima Sinyal (Low) 0 Volt Menerima Sinyal (High) 3,16 Volt 4.2.7 Pengujian Tegangan Suplay untuk NRF24L01 pada Arduino pin 17 (3v3) Sisi Penerima Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui, apakah tegangan yang dibutuhkan oleh NRF24L01 terpenuhi sebesar 1,9 – 3,6 Volt sesuai dengan spesifikasi modul oleh Arduino dalam kondisi hidup/On. Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada pin 17 (3v3) Arduino untuk memastikan outputnya sesuai dengan spesifikasi pada Ardunio Nano yaitu 3,3 Volt dalam kondisi hidup/On menggunakan volt meter. Gambar 4.15 Alur Pengujian Tegangan Pin 17 (3V3) Arduino http://digilib.mercubuana.ac.id/ 66 Sesuai gambar 4.15, cara pengujian tegangan pada pin 3V3 adalah dengan cara mengukur langsung pin 3V3 dan pin GND pada Arduino Nano menggunakan voltmeter. Gambar 4.16 Foto Hasil Pengujian Tegangan Pin 17 (3V3) Analisis pengujian tegangan pada pin 17 (3v3) Arduino: Berdasarkan hasil pengujian tegangan pada pin 17 (3V3) Arduino dalam keadaan On adalah sebesar 3,08 Volt. Tegangan ini sesuai dengan spesifikasi arduino dan telah memenuhi untuk supply tegangan NRF24L01 sebesar 1,9 Volt – 3,6 Volt. 4.2.8 Pengujian Tegangan LCD Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui input tegangan kerja pada LCD. Gambar 4.17 Alur Pengujian Tegangan I2C/LCD Sesuai dengan gambar 4.17, cara pengujian tegangan masuk pada I2C/LCD adalah dengan cara mengukur tegangan positif pada I2C/LCD yaitu pada Pin VCC dan negatif pada Pin Ground pada pin modul I2C. http://digilib.mercubuana.ac.id/ 67 Gambar 4.18 Foto Hasil Pengujian Tegangan Input I2C/LCD Analisa pengujian tegangan pada I2C/LCD: Berdasarkan hasil pengujian tegangan pada Pin VCC dan Ground pada modul I2C didapat tegangan input sebesar 5,17 Volt. Tegangan sebesar itu sudah cukup untuk mencatu LCD, karena tegangan input yang dibutuhkan oleh LCD adalah sebesar 5 Volt. 4.3 Hasil Akhir Pengujian Sistem Hasil akhir pengujian system dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja dari alat yang telah dibuat, pengujian dilakukan dengan cara menghidupkan rangkaian pemancar dan penerima, kemudian membasahi sensor air, hal ini dilakukan berulang kali dengan menjauhkan jarak pemancar dan penerima. Pemancar penerima Gambar 4.19 Alur Pengujian Pemancar dan Penerima Gambar 4.20 Foto Penerima dalam Kondisi Aman http://digilib.mercubuana.ac.id/ 68 Pada gambar 4.20 menunjukkan layar pada sisi penerima dalam kondisi Aman. Berarti hasil ini sesuai, karena pada sisi pengirim tidak mengirimkan sinyal. Karena kondisi pada sensor pengirim tetap dalam kondisi kering. Gambar 4.21 Foto Penerima dalam Kondisi SOS Pada gambar 4.21 menunjukkan kondisi SOS pada layar penerima. Hal ini disebabkan karena sensor pada sisi pengirim dibasahi oleh air. Sehingga pada sisi pengirim, mengirimkan sinyal bahaya ke arah penerima. Ini berarti hasil pengujian alat telah sesuai dengan apa yang sudah direncanakan. Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Jarak Jangkauan Alat Pemancar – penerima Jarak (m) Penerima/display 1 SOS 2 SOS 3 SOS 4 SOS 5 SOS 6 SOS 7 SOS 8 SOS 9 SOS 10 KONDISI AMAN http://digilib.mercubuana.ac.id/ 69 Analisa hasil pengukuran system : Sesuai hasil pengukuran jarak pada tabel 4.4 menunjukkan jarak jangkauan terhadap pengirim sinyal dan penerima sinyal. Dari tabel tersebut terlihat jarak jangkauan maksimal adalah 9 meter karena pada saat jarak 10 meter, layar display menampilkan “KONDISI AMAN” yang berarti penerima sudah tidak merespon pada jarak 10 meter. Dengan kondisi terdapat beberapa obstacle yang berada di sekitar lokasi pengujian, seperti mobil yang lewat serta pepohonan di sekitarnya. http://digilib.mercubuana.ac.id/
