BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT 4.1 Tujuan Setelah perancangan software dan alat telah selesai, untuk tahap selanjutnya yaitu pengujian dan analisa alat, tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui kesesuaian untuk kerja alat dengan rancangannya. 4.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya Catu daya dirancang untuk memberikan tegangan pada suatu rangkaian melalui pin arduino, yaitu tegangan output +12 VDC dan +5 VDC. Tegangan yang dirancang harus mampu menyediakan arus yang cukup untuk mengaktifkan suatu rangkaian. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian yang dirancang sesuai dengan yang diinginkan. Tegangan +12 VDC digunakan untuk catu daya buzzer/alarm, dan tegangan +5 VDC digunakan untuk input tegangan ke pin analog A1 jika limit switch bekerja. Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Catu Daya 51

2 52 Jika hasil pengujian pada catu daya tidak benar (diluar batas toleransi) maka akan dikhawatirkan akan menimbulkan kerusakan pada papan arduino dan blok diagram lain. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Rangkaian Catu Daya Tegangan Teori Pengukuran Kondisi LED +12 VDC +12 VDC VDC Menyala +5 VDC +5 VDC VDC Menyala Persen error (%error) dari pengukuran diatas adalah : Rumus : Pengukuran Teori %error = x 100% Teori Perhitungan : %error = x 100% = 0,42 % 12 %error %error = x 100% = 0,80 % 5 %error Berdasarkan perhitungan %error dari hasil pengukuran output untuk catu daya pada tegangan +12 VDC sebesar 0,42 % dan tegangan +5 VDC sebesar 0,8 %. Hasil pengukuran tidak melebihi batas nilai toleransi (10 %) sehingga tegangan yang dijadikan sebagai inputan bisa digunakan dan bisa menjalankan rangkaian. Kesimpulan pengujian, rangkaian catu daya +12 VDC dan +5 VDC bisa digunakan sesuai dengan fungsinya.

3 Pengujian Modul Arduino Uno R3 Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modul arduino dengan lampu LED yang dirangkai secara pararel. Pin Arduino dihubungkan pada resistor yang diseri oleh 1 kaki lampu LED percobaan dan kaki yang lainnya disambungkan ke ground arduino. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui data masukan (input) dan keluaran (output) masih bekerja sesuai deskripsi kerja sistem arduino uno. Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Arduino Uno R3 Setelah rangkaian terpasang selanjutnya adalah memasukan program sederhana yang dibuat untuk menyalakan rangkaian lampu LED yang terhubung dengan pin-pin arduino tersebut, dan berikut kodingan programnya. /* Listing Program Pengujian Arduino Uno */ /*=======================================================*/ void setup() { pinmode(1, OUTPUT); pinmode(2, OUTPUT); pinmode(3, OUTPUT); pinmode(4, OUTPUT); pinmode(5, OUTPUT); pinmode(6, OUTPUT);

4 54 pinmode(7, OUTPUT); pinmode(8, OUTPUT); pinmode(9, OUTPUT); pinmode(10, OUTPUT); pinmode(11, OUTPUT); pinmode(12, OUTPUT); pinmode(13, OUTPUT); void loop() { digitalwrite(1, HIGH); // set LED On digitalwrite(2, HIGH); // set LED On digitalwrite(3, HIGH); // set LED On digitalwrite(4, HIGH); // set LED On digitalwrite(5, HIGH); // set LED On digitalwrite(6, HIGH); // set LED On digitalwrite(7, HIGH); // set LED On digitalwrite(8, HIGH); // set LED On digitalwrite(9, HIGH); // set LED On digitalwrite(10, HIGH); // set LED On digitalwrite(11, HIGH); // set LED On digitalwrite(12, HIGH); // set LED On digitalwrite(13, HIGH); // set LED On delay(1000); // wait for a second digitalwrite(1, LOW); // set LED Off digitalwrite(2, LOW); // set LED Off digitalwrite(3, LOW); // set LED Off digitalwrite(4, LOW); // set LED Off digitalwrite(5, LOW); // set LED Off digitalwrite(6, LOW); // set LED Off digitalwrite(7, LOW); // set LED Off digitalwrite(8, LOW); // set LED Off digitalwrite(9, LOW); // set LED Off

5 55 digitalwrite(10, LOW); // set LED Off digitalwrite(11, LOW); // set LED Off digitalwrite(12, LOW); // set LED Off digitalwrite(13, LOW); // set LED Off delay(500); // wait for a second Berdasarkan hasil pengujian tersebut didapatkan bahwa lampu LED dapat menyala sesuai dengan listing program yang dirancang dan menyala secara bergantian. Kesimpulan arduino uno yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini. 4.4 Pengujian Modul Relay 4 Channel Pengujian dilakukan dengan menghubungkan pin modul relay 4 channel dengan pin arduino. Untuk mengaktifkan agar relay bekerja, gunakan pin 4, 5, 6, 7 pada arduino, pin 4 untuk relay 4, pin 5 untuk relay 3, pin 6 untuk relay 2, dan yang terakhir pin 7 untuk relay 1. Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Relay Shield 4 Channel Setelah pin antar arduino dan relay tersambung, lalu buat test listing program arduino seperti dibawah ini :

6 56 /* Listing Program Pengujian Relay 4 Shield */ /*=======================================================*/ int relay1 = 7; int relay2 = 6; int relay3 = 5; int relay4 = 4; void setup() { // initialize the serial communication: Serial.begin(9600); // initialize the ledpin as an output: pinmode(relay1, OUTPUT); pinmode(relay2, OUTPUT); pinmode(relay3, OUTPUT); pinmode(relay4, OUTPUT); void loop() { digitalwrite(relay1, HIGH); // set relay 1 Normally Open digitalwrite(relay2, HIGH); // set relay 2 Normally Open digitalwrite(relay3, HIGH); // set relay 3 Normally Open digitalwrite(relay4, HIGH); // set relay 4 Normally Open delay(1000); // wait for a second digitalwrite(relay1, LOW); // set relay 1 Normally Close digitalwrite(relay2, LOW); // set relay 2 Normally Close digitalwrite(relay3, LOW); // set relay 3 Normally Close digitalwrite(relay4, LOW); // set relay 4 Normally Close delay(1000); // wait for a second Berdasarkan hasil pengujian tersebut didapatkan bahwa ke-4 kontak relay dapat memutuskan dan menyambungkan sesuai dengan program yang dirancang.

7 57 Kesimpulan relay shield 4 channel yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini. 4.5 Pengujian Modul Bluetooth HC-06 Percobaan dilakukan menggunakan arduino yang dihubungkan dengan bluetooth HC-06. Berikut rangkaian bluetooth HC-06 pada arduino : 1. Modul Bluetooth HC-06 TX dihubungkan dengan pin RX pada arduino. 2. Modul Bluetooth HC-06 RX dihubungkan dengan pin TX pada arduino. 3. Modul Bluetooth HC-06 VCC dihubungkan dengan pin 5V pada arduino. 4. Modul Bluetooth HC-06 Ground dihubungkan dengan pin GND pada arduino. Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Bluetooth HC-06 Setelah bluetooth HC-06 sudah terangkai dengan arduino, LED pada bluetooth akan berkedip warna merah menandakan bluetooth sudah siap untuk disambungkan. Hidupkan bluetooth pada smartphone dan pindai bluetooth HC-06 hingga tersambung, yaitu lampu LED pada bluetooth menyala tidak berkedip, menandakan bluetooth HC-06 ke smartphone sudah tersambung. Kesimpulan modul bluetooth HC-06 yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini.

8 Pengujian Modul SIM900 GSM/GPRS Shield IcomSat v1.1 Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modul SIM900 dengan Arduino yang sebelumnya mikrokontroller AVR Atmega328 yang terpasang pada arduino dilepas terlebih dahulu. Pengujiannya dengan memberikan respon pada modul menggunakan beberapa perintah AT Command melalui komunikasi serial antara modul dengan laptop menggunakan serial monitor dan berikut hasil pengujiannya. Gambar 4.5 Hasil Pengujian SIM900 GSM/GPRS Shield Pada gambar 4.5 diatas terlihat bahwa modul SIM900 dapat merespon setiap perintah dengan baik. Kesimpulan modul SIM900 yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini. 4.7 Pengujian Lampu Pengujian lampu +12 VDC dilakukan dengan memberikan tegangan DC +12V pada catu daya yang telah dibuat dengan mengacu rangkaian berikut : Gambar 4.6 Rangkaian Pengujian Lampu +12 VDC

9 59 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Lampu +12 VDC Tegangan Kondisi Lampu +12 VDC Menyala 0 VDC Mati Pada hasil yang didapat pada tabel 4.2 diatas, pengujian lampu dapat menyala sesuai dengan fungsinya. Kesimpulan pengujian lampu yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini. 4.8 Pengujian Buzzer Pengujian Buzzer dilakukan dengan memberikan input +12 VDC pada buzzer tersebut dengan mengacu pada rangkaian berikut : Gambar 4.7 Rangkaian Pengujian Buzzer Tabel 4.3 Hasil Pengujian Buzzer Tegangan Kondisi Lampu LED +12 VDC Berbunyi 0 VDC Tidak Berbunyi Pada hasil yang didapat pada tabel 4.3 diatas, pengujian buzzer dapat berbunyi sesuai dengan fungsinya. Kesimpulan pengujian buzzer yang diujikan dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan dalam tugas akhir ini.

10 Pengujian Software MIT App Inventor Percobaan dilakukan menggunakan arduino yang dihubungkan lampu LED pada pin 2. Berikut rancangan hardware pada arduino : 1. Modul Bluetooth HC-06 TX dihubungkan dengan pin RX pada arduino. 2. Modul Bluetooth HC-06 RX dihubungkan dengan pin TX pada arduino. 3. Modul Bluetooth HC-06 VCC dihubungkan dengan pin 5V pada arduino. 4. Modul Bluetooth HC-06 Ground dihubungkan dengan pin GND pada arduino. 5. Lampu LED kutub positif + dihubungkan dengan pin 2 pada arduino. 6. Lampu LED kutub negatif - dihubungkan dengan resistor 100 Ohm lalu resistor dihubungkan ke pin GND pada arduino. Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Hardware (MIT Inventor) Setelah rangkaian hardware selesai, lalu buat test listing program arduino seperti dibawah ini :

11 61 /* Listing Program Pengujian Software MIT Inventor */ /*=======================================================*/ const int ledpin = 2; // the pin that the LED is attached to byte seriala; void setup() { // iniatialize the serial communication : Serial.begin(9600); // iniatialize the ledpin as an output: pinmode(ledpin, OUTPUT); void loop() { switch (seriala) { case 1 : digitalwrite(ledpin, HIGH); break; case 2 : digitalwrite(ledpin, LOW); break; void serialevent() { seriala = Serial.read(); Keterangan : 1. Kode case 1 menunjukkan perintah yang dilakukan setelah mendapatkan kode karakter 1 dari smartphone melalui Bluetooth. Kode ini membuat lampu LED pada pin 2 mendapat tegangan lalu LED menyala.

12 62 2. Kode case 2 menunjukkan perintah yang dilakukan setelah mendapatkan kode karakter 2 dari smartphone melalui Bluetooth. Kode ini membuat lampu LED pada pin 2 tidak mendapat tegangan lalu LED mati. Gambar 4.9 Tombol ON/OFF Pada Aplikasi SmartPhone Setelah proses perancangan hardware dan program pada arduino, langkah berikutnya adalah melakukan percobaan. Pertama-tama aktifkan koneksi bluetooth pada smartphone, buka aplikasi yang telah dibuat pada smartphone, lalu tekan tombol Pilih Perangkat Bluetooth, setelah itu akan ada pilihan beberapa perangkat bluetooth yang tersedia. Pilih perangkat HC-06 lalu masukkan kata kunci Setelah koneksi berhasil dilakukan pengujian dengan menekan tombol ON pada lampu 1 hasilnya lampu LED menyala. Berikutnya dengan menekan tombol OFF pada lampu 1 hasilnya lampu LED mati. Kesimpulan dari hasil percobaan software MIT Inventor yang dibuat telah berfungsi sesuai dengan program yang diperintahkan.

13 Pengujian Respon Bluetooth Untuk mengetahui kinerja alat, akan dilakukan beberapa pengujian respon bluetooth terhadap jarak transmisi. Dengan pengujian itu akan diketahui seberapa jauh respon bluetooth dapat berhubungan dan mampu membawa perintah dari smartphone ke mikrokontroler yang nantinya akan mengendalikan lampu. Pada saat yang bersamaan, pengukuran waktu eksekusi dilakukan dengan menggunakan stopwatch. Tabel 4.4 Pengujian Respon Bluetooth Berdasarkan Jarak Jarak Hasil Waktu Eksekusi (detik) 1 Meter Respon Lancar 1 2 Meter Respon Lancar 1 3 Meter Respon Lancar 1 4 Meter Respon Lancar 1 5 Meter Respon Lancar 1 6 Meter Respon Lancar 1 7 Meter Respon Lancar 1 8 Meter Respon Lancar 1 9 Meter Respon Lancar 1 10 Meter Respon Kurang Lancar 2 11 Meter Respon Terputus - Pada pengujian respon bluetooth berdasarkan jarak diatas, didapatkan data bahwa bluetooth merespon perintah dari smartphone 10 Meter sesuai dengan spesifikasinya. Kesimpulan pada pengujian respon bluetooth terhadap jarak sudah sesuai dengan fungsinya. Kemudian setelah pengujian respon bluetooth, dilakukan pengujian kedua respon relay yang menyambungkan dan memutuskan lampu yang diperintahkan oleh smartphone, berikut adalah pengujian listing program yang berfungsi untuk mengetahui kinerja dari pengendali saklar lampu.

14 64 Tabel 4.5 Pengujian Respon Bluetooth Berdasarkan Listing Program Input Output Hasil Tekan Tombol Karakter Relay Lampu Lampu 1 ON 1 Normally Open Menyala Lampu 1 OFF 2 Normally Close Mati Lampu 2 ON 3 Normally Open Menyala Lampu 2 OFF 4 Normally Close Mati Lampu 3 ON 5 Normally Open Menyala Lampu 3 OFF 6 Normally Close Mati Semua Lampu ON 7 Normally Open Semua Lampu Menyala Semua Lampu OFF 8 Normally Close Semua Lampu Mati Buzzer ON 9 Normally Open Alarm ON Buzzer OFF 10 Normally Close Alarm OFF Pada pengujian respon bluetooth berdasarkan listing program diatas, didapatkan data bahwa relay pada arduino menerima perintah dari aplikasi pada smartphone, dan didapatkan hasil lampu menyala dan mati sesuai dengan kode karakter yang dikirim. Kesimpulan pada pengujian respon bluetooth terhadap listing program sudah sesuai dengan fungsinya Pengujian Pengoperasian SMS Pada pengujian ini dilakukan dengan menguji keandalan sistem yang dibuat yaitu dapat mengirim sms ke handphone pemilik rumah pada saat ada yg membuka pintu. Pada sisi pintu luar dipasang limit switch sebagai kontak yang memberikan input ke Arduino. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan sinyal input pada Arduino. Setelah itu menganalisa keberhasilan pengiriman pesan text (SMS) dari alat kepada nomor handphone pemilik rumah. Nomor handphone yang telah disetting yaitu (GSM XL). Berikut adalah karakter SMS yang diterima oleh handphone pemilik rumah setelah sistem mendapat input dari limit switch.

15 65 Gambar 4.10 Karakter SMS Yang Terkirim Saat Limit Switch Normally Close Pengujian diatas dilakukan pada nomor GSM sesama provider yaitu nomor XL. Hal ini bertujuan untuk dapat diketahui nomor GSM mana yang lebih merespon lebih cepat mengirim SMS pada saat limit switch tersambung. Pengujian ini juga telah berhasil dilakukan terhadap nomor GSM yang lainnya seperti pada nomor Telkomsel, 3Three. Dari semua GSM yang diuji didapatkan data yang paling cepat merespon SMS adalah nomor XL (dapat dilihat pada pengujian waktu respon SMS pada tabel Pengujian Respon SMS Pada pengujian waktu respon SMS ini, penulis menggunakan stopwatch untuk mengukur waktu respon SMS yang terkirim pada handphone. Waktu respon dihitung dari mulainya pemberian sinyal pada arduino dengan menekan tombol reset pada GSM/GPRS Shield. Hal ini bertujuan untuk mengetahui kehandalan sistem terhadap respon waktu pengiriman SMS ke handphone, karena waktu respon SMS sangat penting dalam memberikan informasi kepada pemilik rumah atas kondisi yang terjadi pada saat kondisi rumah ditinggal beraktifitas, sehingga dapat dilakukan tindakan pencegahan tindak kriminalitas. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan listing program sederhana sebagai berikut :

16 66 /* Listing Program Pengujian Respon SMS */ /*=======================================================*/ #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial SIM900(2, 3); //(TX,RX) GSM Shield int PowerKeySIM900=9; void setup() { pinmode(powerkeysim900, OUTPUT); SIM900.begin(19200); SIM900power(); //Menghidupkan Shield delay(10000); //Memberikan waktu untuk inisialisasi jaringan void SIM900power() // software berfungsi sama seperti memencet tombol power pada shield { digitalwrite(powerkeysim900, HIGH); delay(1000); digitalwrite(powerkeysim900, LOW); delay(5000); void sendsms() { SIM900.print("AT+CMGF=1\r"); // AT command untuk kirim SMS delay(100); SIM900.println("AT+CMGS=\" \""); // Nomer tujuan delay(100); SIM900.println("Rumah Anda Tidak Aman Mohon Untuk Segera Dicek"); // Isi SMS yang ingin dikirim delay(100); SIM900.println((char)26); // Akhir AT Command a ^Z, ASCII code 26 delay(100);

17 67 SIM900.println(); delay(1000); // Delay menunggu SMS dikirim void loop() { sendsms(); do { while (1); Tabel 4.6 Pengujian Respon SMS Berdasarkan kartu GSM Percobaan XL (GSM Shield) AS (GSM Shield) 3 (GSM Shield) GSM HP XL AS 3 XL AS 3 XL AS Dari pengujian pada tabel 4.6 diatas, didapatkan data bahwa waktu respon pengiriman SMS tidak stabil. Ini disebabkan oleh ketidak tepatan waktu SMS Center dalam pengiriman SMS kepada handphone user. Sinyal jaringan GSM juga sangat mempengaruhi waktu respon SMS, biasanya jaringan GSM sangat berpengaruh pada suatu daerah tertentu. Jika daerah yang jauh dari satelit pemancar GSM, maka sinyal jaringan juga akan semakin sulit didapatkan. Pengiriman SMS sesama provider kartu GSM juga mempengaruhi waktu pengiriman SMS. Hal ini terbukti bahwa respon waktu penerimaan SMS yang paling cepat adalah nomor (GSM XL) yang dikirim dari nomor (GSM XL) yaitu dalam waktu SMS 6 detik 50 sekon Pengujian Respon Buzzer dan SMS Ketika Limit Switch Bekerja Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui jeda waktu antara sensor aktif (limit switch bekerja) sampai buzzer/alarm berbunyi, dan jeda waktu sampai SMS diterima, berikut hasil pengujiannya :

18 68 Tabel 4.7 Pengujian Respon Buzzer dan SMS Ketika Limit Switch Bekerja Pengujian Sensor Aktif Buzzer/Alarm SMS 1 1 Detik 6 Detik 2 1 Detik 6 Detik 3 1 Detik 7 Detik Dari hasil pengujian diatas nampak bahwa alarm langsung merespon lebih cepat ketika sensor aktif, setelah itu SMS terkirim ke handphone user setelah 6 sampai 7 detik. Berikut ini adalah gambar Rancang Bangun Pengendalian Lampu Dan Pengaman Pada Rumah Cerdas Menggunakan Smartphone Berbasis Arduino Uno : Gambar 4.11 Rancang Bangun Pengendalian Lampu Dan Pengamanan Pada Rumah Cerdas Menggunakan Smartphone Berbasis Arduino Uno