bab iv hasil dan uji coba - potensi utama repository

BAB IV
HASIL DAN UJI COBA
Pada bab ini, akan dibahas pengujian alat mulai dari pengujian alat
permodul sampai pengujian alat secara keseluruhan serta pengujian aplikasi
monitoring alat tersebut. Pengujian tersebut akan dilakukan secara bertahap
dengan urutan sebagai berikut :
1. Pengujian Rangkaian Power Supply.
2. Pengujian LCD (Liquid Crystal Display).
3. Pengujian Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah.
4. Pengujian Rangkaian Relay dan Motor Pompa.
5. Pengujian Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller.
6. Pengujian Rangkaian Komunikasi Serial.
7. Pengujian Hardware
8. Pengujian Aplikasi Monitoring.
9. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan.
IV.1. Pengujian Rangkaian Power Supply
Untuk mengetahui apakah bagian rangkaian power supply (PSA) telah
bekerja dengan baik atau tidak dapat dilakukan dengan mengukur tegangan
keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan Multi-tester. Pada rangkaian
power supply ini terdapat satu keluaran yaitu keluaran 5 Volt DC yang dipakai
52
53
untuk men-supply tegangan ke seluruh rangkaian. Proses pengujian rangkaian
power supply dapat dilihat pada gambar IV.1 :
Gambar IV.1. Pengujian Rangkaian Power Supply
Dari proses pengukuran rangkaian power supply yang dilakukan beberapa
kali uji coba menggunakan Multi-tester diperoleh tegangan keluaran rata-rata
sebesar ±4,9 Volt DC. Dengan demikian tegangan sebesar ini telah dapat
mengaktifkan rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATmega8535, karena
rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATmega8535 dapat beroperasi pada
tegangan 4,0 Volt DC sampai dengan tegangan 5,5 Volt DC. Hasil uji coba
pengukuran tersebut dapat dilihat pada tabel IV.1 di bawah ini :
Tabel IV.1. Pengujian Rangkaian Power Supply
Uji coba
Uji coba
Uji coba
Uji coba
Uji coba
I
II
III
IV
IV
V. Input
12 V. AC
12 V. AC
12 V. AC
12 V. AC
12 V. AC
V. Output
4,90 V. DC
4,95 V. DC
4,80 V. DC
4,95 V. DC
4,85 V. DC
54
IV.2. Pengujian Rangkaian LCD
Pengujian rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) dapat dilakukan
dengan cara memberi tegangan sebesar 5 Volt DC, kemudian rangkaian LCD
dihubungkan dengan rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATmega8535.
Hasil pengujian rangkaian tersebut dapat dilihat pada gambar IV.2 di bawah ini :
Gambar IV.2. Pengujian Rangkaian LCD
Untuk menampilkan karakter ke LCD, maka pada chip mikrokontroller
ATmega8535 diberi program yang dibuat pada Code Vision AVR seperti berikut :
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
sensor=read_adc(0);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Kondisi Tanah :");
lcd_gotoxy(0,1);
sprintf(buffer,"%2d Persen Basah",100-sensor/10);
lcd_puts(buffer);
delay_ms(100);
printf("%2d\n",100-sensor/10);
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55
IV.3. Pengujian Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah
Pengujian rangkaian sensor kelembaban tanah dapat dilakukan dengan
cara memberikan tegangan kerja pada rangkaian sensor dan menguji fisik
komponen tersebut dengan memberikan rangsangan perubahan kadar air dalam
tanah pada media rumah kaca dari basah ke basah ataupun sebaliknya untuk
memperoleh hasil uji coba yang akurat. Kemudian untuk mendapatkan hasil uji
cobanya dalam karakter angka yang dapat dibaca, dapat dilihat pada layar LCD
yang
dihubungkan
dengan
rangkaian
sistem
minimum
mikrokontroller
ATmega8535. Hasil pengujian rangkaian tersebut dapat dilihat pada gambar IV.3
berikut :
Gambar IV.3. Pengujian Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah
56
Untuk dapat menampilkan karakter nilai persentase kelembaban tanah ke
LCD, maka pada chip mikrokontroller ATmega8535 diberi program yang dibuat
pada CVAVR seperti berikut :
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
sensor=read_adc(0);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Kondisi Tanah :");
lcd_gotoxy(0,1);
sprintf(buffer,"%2d Persen Basah",100-sensor/10);
lcd_puts(buffer);
delay_ms(100);
printf("%2d\n",100-sensor/10);
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Program diatas berfungsi untuk membaca perubahan tegangan masukkan
pada pin ADC mikrokontroller yang dihubungkan ke kaki sensor kelembaban
tanah yang kemudian diproses sedemikian rupa oleh sistem minimum
mikrokontroller sehingga menghasilkan persentase kelembaban tanah pada layar
LCD.
Pengujian sensor YL-69 dilakukan dengan cara bertahap, yaitu dengan cara
menyiram tanah setiap 10 detik. Pengujian ini dilakukan saat tanah masih dalam
keadaan sangat kering hingga tanah dalam keadaan sangat basah. Berikut adalah
hasil pengujiannya :
57
Tabel IV.2. Hasil Pengujian Sensor YL-69
Penyiraman
Setiap 10 Detik
Uji Coba I
Kelembaban
Tanah (%)
20%
Uji Coba II
40%
Sedikit Basah
Uji Coba III
60%
Lembab
Uji Coba IV
80%
Basah
Uji Coba V
100%
Sangat Basah
Kondisi Tanah
Kering
IV.4. Pengujian Rangkaian Relay dan Motor Pompa
Pada modul rangkaian relay dan motor pompa ini dilakukan pengujian
satu tahap karena rangkaian relay dihubungkan langsung dengan komponen motor
pompa menjadi satu rangkaian yang terhubung. Dalam hal ini, relay digunakan
sebagai penghubung (saklar) untuk kendali menghidupkan ataupun mematikan
komponen motor pompa. Hasil pengujian rangkaian tersebut dapat dilihat pada
tabel IV.3 :
Tabel IV.3. Pengujian Rangkaian Relay dan Motor Pompa
Nama Blok
Rangkaian /
Kondisi Tanah
≤ setting nilai kelembaban
Komponen
> setting nilai kelembaban
Kondisi Rangkaian
Relay
Terhubung
Terputus
Motor pompa
On
Off
Apabila kondisi tanah kurang dari atau sama dengan setting nilai
kelembaban tanah, maka kondisi relay akan terhubung dan menghidupkan motor
pompa. Tetapi apabila kondisi tanah lebih dari setting nilai kelembaban tanah,
maka kondisi relay akan terputus dan mematikan motor pompa.
58
IV.5. Pengujian Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller
Pengujian rangkaian sistem minimum ini dapat dilakukan dengan
memindahkan data program dari komputer ke mikrokontroller yang dibuat
menggunakan perangkat downloader. Caranya dengan menghubungkan terlebih
dahulu mikrokontroller melalui port USB pada komputer menggunakan
downloader yang tersedia. Data program diketik pada software Code Vision AVR
menggunakan
bahasa
C
kemudian
dikompilasi
dan
di-download
ke
mikrokontroller. Jika proses men-download pada AVR Dude tidak terdapat error,
maka downloader dan mikrokontroller yang digunakan dalam kondisi baik. Hasil
dari pengujian tersebut dapat dilihat pada gambar IV.4 :
Gambar IV.4. Pengujian Rangkaian Sistem Minimum Menggunakan Uji
Coba Downloader Pada AVR Dude
59
IV.6. Pegujian Rangkaian Komunikasi Serial
Pada modul rangkaian komunikasi serial ini, dilakukan uji coba koneksi
antara perangkat mikrokontroller dengan komputer menggunakan media kabel
Serial To USB. Kabel tersebut dapat dilihat pada gambar IV.5 di bawah ini :
Gambar IV.5. Bentuk Fisik Kabel Serial To USB
Kabel Serial To USB tersebut memiliki dua ujung terminal yang berbeda,
yaitu port USB dan port male serial. Port male serial dihubungkan pada port
female serial yang ada pada mikrokontroller dan port USB kabel tersebut
dihubungkan ke komputer. Kemudian untuk mengetahui status koneksi antara
kedua perangkat tersebut dapat diuji coba menggunakan Device Manager dengan
beberapa tahapan konfigurasi yang sesuai dan driver yang sudah ter-install. Bila
sudah berhasil terhubung maka tampilan yang akan muncul pada Device Manager
dapat dilihat pada gambar IV.6 :
60
Gambar IV.6. Pengujian Rangkaian Serial Pada Device Manager
IV.7. Pengujian Hardware
Setelah semua rangkaian yang telah selesai dirancang pada perancangan
sistem smart shower pada media rumah kaca berbasis mikrokontroller
ATmega8535, kemudian dilakukan penyatuan semua rangkaian yang telah selesai.
Berikut adalah gambar hasil dari perancangan sistem smart shower pada media
rumah kaca berbasis mikrokontroller ATmega8535 yang ditunjukan oleh gambar
IV.7 berikut :
61
Gambar IV.7. Hardware Keseluruhan
IV.8. Pengujian Aplikasi Monitoring (Interface)
Aplikasi monitoring alat yang sudah dirancang dengan menggunakan
Microsoft Visual Studio 2010 terlebih dahulu dilakukan proses pengujian untuk
melihat bagaimana aplikasi yang berjalan apakah sudah baik atau belum.
Pengujian ini dijalankan pada komputer yang sudah ter-install aplikasi monitoring
tersebut. Tampilan aplikasi tersebut dapat dilihat pada gambar IV.8 berikut :
62
Gambar IV.8. Tampilan Interface
Proses selanjutnya yaitu mengkoneksikan alat dengan komputer dengan
cara memilih Port komputer pada tab Com. Port kemudian klik tombol
“Hubungkan” pada aplikasi dan akan muncul tampilan seperti gambar IV.9 :
Gambar IV.9. Tampilan Kondisi pada Aplikasi Setelah Terhubung
Pada gambar diatas dapat dilihat nilai persentase kondisi tanah yang
terbaca sesuai dengan nilai yang dibaca oleh sensor YL-69 yang terdapat pada alat.
Pada aplikasi monitoring diatas juga terdapat indikator yang menunjukkan status
63
USB to Serial apakah sudah menghubungkan alat dengan komputer atau belum.
Jika alat sudah terhubung dengan komputer maka indikatornya akan berwarna
merah. Begitu juga dengan indikator motor pompa, jika motor pompa dalam
kondisi on maka indikator akan berwarna merah.
IV.9. Pegujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian tahap ini bertujuan untuk menilai keseluruhan sistem yang
berjalan baik dari alat maupun aplikasi yang dibuat. Untuk menguji sistem secara
keseluruhan, baik perangkat maupun aplikasi dijalankan secara bersamaan.
Kemudian pada penjelasan selanjutnya dapat dipaparkan bagaimana sistem kerja
perangkat-perangkat ini. Pengujian sistem secara keseluruhan ini dapat dilihat
pada tampilan alat secara keseluruhan yang terdapat pada gambar IV.10 :
Gambar IV.10. Tampilan Alat Secara Keseluruhan
64
IV.10. Proses Kerja Alat
Langkah awal pengujian alat ini adalah dengan menjalankan alat dan
melihat proses kerjanya dengan menghubungkan alat ke sumber tegangan listrik
untuk menghidupkan alat. Berikut ini adalah tampilan kondisi saat pertama kali
alat bekerja :
Gambar IV.11. Tampilan Kondisi Awal pada Alat
Pada gambar diatas tampak tampilan LCD berupa teks “Kondisi Tanah :”
pada baris pertama dan teks “61 Persen Basah” pada baris kedua yang merupakan
tampilan awal saat alat pertama kali dihidupkan yang menandakan bahwa kondisi
kelembaban tanah pada rumah kaca adalah 61%. Setelah itu dilanjutkan dengan
menjalankan aplikasi monitoring alat tersebut. setelah dijalankan akan muncul
tampilan seperti gambar IV.12 berikut :
65
Gambar IV.12. Tampilan Kondisi Awal pada Aplikasi
Proses selanjutnya yaitu mengkoneksikan alat dengan aplikasi monitoring
yang ada di komputer dengan cara memilih port serial pada tab “Com Port”, lalu
klik tombol “Hubungkan”. Setelah itu akan muncul tampilan seperti gambar IV.13
berikut :
Gambar IV.13. Tampilan Kondisi Aplikasi Setelah Terhubung
Apabila sistem sudah berjalan dengan baik dan benar sesuai dengan
perintah program yang diberikan pada mikrokontroller, maka akan terjadi
beberapa kondisi, yaitu :
66
1.
Bila kondisi tanah pada media rumah kaca tersebut ≤ 50% basah, maka
shower akan menyiram secara otomatis selama 10 detik sesuai dengan
gambar IV.14 :
Gambar IV.14. Tampilan Kondisi Aplikasi dan Alat pada Kondisi Tanah
≤ 50% Basah
2.
Bila kondisi tanah pada rumah kaca tersebut > 50% basah, maka shower akan
berhenti secara otomatis seperti pada gambar IV.15 berikut :
67
Gambar IV.15. Tampilan Kondisi Aplikasi dan Alat pada Kondisi Tanah
> 50% Basah
IV.11. Kelebihan dan Kekurangan
Pada perancangan sistem ini masih memiliki beberapa kelebihan dan
kekurangan. Adapun beberapa kelebihan yang dimiliki sistem yang dirancang ini,
antara lain :
1. Dengan adanya rangakaian sistem ini, maka dapat mempermudah dalam
proses penyiraman tanaman secara otomatis bagi petani sayur.
2. Sistem kerja alat sangat efisien karena tidak membutuhkan banyak
operator dalam proses kerjanya karena sistemnya sudah otomatis diatur
microcontroller.
68
3. Pada alat yang dirancang ini telah menggunakan tambahan sensor,
sehingga hasil yang didapat sudah maksimal untuk kemudian mengontrol
kondisi tanah pada rumah kaca secara berkelanjutan.
Sedangkan beberapa kekurangan yang dimiliki sistem yang dirancang ini,
antara lain :
1. Ketergantungan sistem kerja alat ini terhadap supply tegangan listrik
sangat besar sehingga bila tegangan listrik mati, maka alat ini tidak dapat
berfungsi dengan baik.
2. Sistem yang dirancang masih bersifat lokal karena hanya dapat digunakan
pada lokasi dimana alat dan aplikasi pada posisi yang berdekatan jaraknya.
3. Power Supply yang masih menggunakan banyak kabel membuat alat
kurang praktis.