BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Bab ini akan membahas mengenai pengujian dan analisis pada alat Pengendali Ketinggian Meja Otomatis Dengan Kontrol Smartphone Android Menggunakan Media Koneksi Bluetooth. Tujuan dari pengujian adalah untuk mengetahui apakah alat yang dirancang dapat memberikan hasil sesuai dengan harapan penulis, dalam hal ini seperti spesifikasi yang telah ditulis. Sedangkan analisis digunakan untuk membandingkan hasil perancangan dengan hasil pengujian Pengujian Driver Motor Pengujian dengan meghubungkan driver motor pada aktuator yang dikontrol melalui Arduino. Terdapat 2 buah driver motor EMS 5A yang berfungsi untuk menggerakkan masing- masing aktuator pada kaki meja. Mekanik kaki meja yang bergerak naik turun membutuhkan putaran motor secara CW (Clock Wise) dan CCW (Counter Clock Wise). Caranya adalah dengan mikrokontroler memberikan logika 1 pada pin input IN1 dan logika 0 pada IN2 maka motor akan berputar searah jarum. Sedangkan untuk putaran CCW berlaku sebaliknya. Gambar 4.1. Pengujian driver motor pada aktuator meja Berikut disertakan tabel hasil percobaan pada modul driver motor dan motor penggerak dengan logika dari mikrokontroler. 30

2 Tabel 4.1. Pengujian driver motor EMS 5A Input mikrokontroler Pin 4 Pin 8 Pin 9 Pergerakan motor H H L Clock Wise H L H Counter Clock Wise H L L Berhenti 1.2 Pengujian jarak ketinggian meja dengan sensor SRF04 Pengujuan sensor SRF04 dilakukan dengan tujuan mengetahui tingkat ketelitian pembacaan jarak ketinggian landasan meja terhadap lantai. Pada pengujian ini dilakukan dengan cara menampilkan hasil pembacaan SRF04 pada Serial Monitor Arduino IDE dan kemudian akan dibandingkan dengan hasil pengukuran jarak sebenarnya menggunakan meteran. Pada skripsi ini digunakan 2 buah SRF04 yang diletakkan pada bagian kanan dan kiri landasan meja. Berikut disertakan tabel hasil percobaan modul SRF-04 dibandingkan dengan pengukuran menggunakan meteran. Tabel 4.2 Pengujian sensor SRF04 kiri SRF Mistar No Kiri (cm) Ralat (cm) ,4 0, , ,6 0, ,7-0, ,7 0, ,5 0, ,6 0, ,3 0, ,8 0, ,9 0, Ralat maksimum 1 cm 31

3 Tabel 4.3 Pengujian sensor SRF04 kanan SRF Mistar No Kanan (cm) Ralat (cm) ,3 0, ,2 0, ,9-0, ,4 0, ,5 0, ,8-0, ,4 0, ,7 0, ,6 0, ,4-0,6 Ralat maksimum 0,7 Gambar 4.2 Pembacaan SRF04 pada Serial Monitor 32

4 . Dari data hasil 2 pembacaan jarak yang terukur oleh sensor SRF04 kiri dan SRF04 kanan dan jarak sebenarnya dengan menggunakan meteran pada tabel 4.2 dan tabel 4.3, dapat dilihat bahwa untuk pergeseran cm pada pengukuran permukaan meja terhadap lantai disebabkan karena pembacaan SRF04 tidak memakai tipe data float (bilangan desimal) melainkan memakai tipe data integer (bilangan bulat), sehingga tinggi yang nilainya bukan bilangan bulat akan dibulatkan oleh mikrokontroler. Namun ini tidak terlalu berpengaruh terhadap kinerja sistem. Hanya saja jarak yang terukur sensor dengan sebenarnya kurang akurat yaitu maksimum 1 cm. 4.3 Pengujian Kedataran Meja Pengujian kedataran pada landasan meja bertujuan untuk mengetahui kondisi apakah meja ketika dijalankan sampai ketinggian yang diinginkan user berada pada keadaan datar atau miring. Pengujian ini dilakukan dengan pengukuran kedataran menggunakan waterpass untuk mengetahui kemiringan meja. Meja dikatakan datar apabila letak gelembung air pada tabung berada pada posisi tengah antara garis gelang batas tabung air. Dalam menggambarkan besarnya penyimpangan kelurusan biasanya dibutuhkan tanda minus (-) untuk penyimpangan negatif dan tanda plus (+) untuk penyimpangan positif. Pada pengujian ini penyimpangan ke arah atas atau kanan maka penyimpangan diberi tanda plus (+) dan sebaliknya bila terjadi penyimpangan ke arah bawah atau ke kiri maka penyimpangan diberi tanda negatif (-). Penyimpangan bertanda positif (+) bukan berarti lebih baik daripada yang bertanda negatif (-) [13]. Pada pengujian ini, pengukuran kedataran meja akan diukur dengan jarak ketinggian meja yang bervariasi terhadap lantai. Kemudian akan dilihat dengan gelembung air pada waterpass. Apabila gelembung air tidak tepat berada ditengah, maka akan diukur tingkat kemiringan meja dengan menaikkan posisi waterpass supaya tepat di tengah di antara garis batas gelang waterpass. Tinggi kenaikan sisi waterpass ini yang nantinya akan diukur sebagai jarak kemiringan landasan meja. Pada pengujian ini waterpass yang digunakan memiliki tingkat akurasi sebesar 1 mm/m, yang berarti pada jarak ukur 1 meter nilai penyimpangan dari waterpass adalah 1 mm. Dalam pengujian ini penyimpangan maksimum yang masih diijinkan menurut ISO 1701 adalah 0,05 mm [14]. Berikut adalah tabel pengujian kedataran/flatness meja. 33

5 Gambar 4.3 Pengukuran kedataran dengan waterpass Tabel 4.4 Hasil pengukuran kedataran landasan meja No Tinggi meja Percobaan simpangan kemiringan (mm) ke - Ralat pengukuran (cm) (mm) , , , , , , , , , , , , , , ,4 Dari hasil percobaan kedataran pada Tabel 4.7 didapat bahwa ralat maksimum kemiringan landasan meja adalah 9,4 mm. Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa penyimpangan yang terjadi untuk pengujian kelurusan gerak meja dalam arah tegak lurus 34

6 vertical terhadap lantai adalah sebesar 9,4 mm sedangkan penyimpangan maksimum yang diijinkan menurut ISO 0,05. Jadi penyimpangan yang terjadi sudah melebihi batas yang diijinkan. Pengujian kelurusan gerak vertical landasan mejadalam arah bidang tegak lurus terhadap bidang vertical, landasan meja menunjukkan penyimpangan yang sudah melebihi batas yang diijinkan hal ini kemungkinan disebabkan oleh : 1. Ulir memiliki tingkat kekasaran yang berbeda sehingga menyebabkan ketidak samaan gerak kaki meja. 2. Adanya kesalahan selisih pembacaan antara 2 sensor SRF04, sehingga ketika kedua aktuator yang bergerak mulai dihentikan posisi landasan meja masih berada pada kondisi yang belum datar dan pembacaan jarak dengan antara 2 sensor SRF kurang akurat. 3. Adanya kesalahan dalam proses pengukuran 4.4 Pengujian beban dan kecepatan ulir pada meja Pengujian beban meja dilakukan dengan cara memberikan beban diatas landasan meja secara bervariasi baik saat meja bergerak naik ataupun turun. Landasan meja memiliki kemampuan untuk bergerak sepanjang 50 cm yaitu dari posisi jarak 72 sampai 122 cm dari permukaan lantai. Meja memiliki tinggi minimum 72 cm dan tinggi maksimum 122 dikarenakan meja aktuator memiliki keterbatasan panjang ulir. Dan kayu sebagai landasan meja sendiri memiliki ketebalan 2 cm. Beban yang akan diberikan pada landasan meja bervariasi dari beban minimum 10 kg sampai beban maksimum sebesar 50 kg. Pada pengujian akan dilakukan percobaan dengan memberikan beban diatas landasan meja secara bervariasi. Kemudian akan dihitung waktu yang dibutuhkan landasan meja untuk bergerak naik dan turun pada kondisi jarak. 35

7 Gambar 4.4 Pengujian beban pada meja Tabel 4.5 Hasil pengujian waktu angkat meja dengan Stroke 50 cm Perhitungan waktu yang dibutuhkan No Beban meja pada ketinggian 72 sampai 122 cm Waktu ratarata (kg) pada percobaan ke (menit) Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dari 5 kali percobaan dengan masing-masing variabel beban yang diberikan pada landasan meja, terdapat perbedaan selisih waktu yang diperlukan meja untuk bergerak. Hal ini disebabkan karena setiap kisar ulir memiliki kekasaran yang berbeda beda. Perbedaan selisih waktu ini juga dipengaruhi karena kecepatan linier pada aktuator kanan dan kiri tidak tidak sama, sehingga untuk 36

8 mengatisipasi perbedaan kecepatan aktuator ini digunakan 2 sensor SRF04 untuk membandingkan jarak ketinggian landasan meja terhadap lantai. Hasil pembacaan dengan menggunakan 2 sensor SRF04 ini akan digunakan sebagai nilai pembanding untuk mengubah kecepatan motor dengan menggunakan PWM melalui driver motor. Pada saat meja bergerak naik, hasil pembacaan sensor SRF04 bagian kiri meja bernilai lebih besar dari hasil pembacaan sensor SRF04 bagian kakan meja maka kecepatan motor bagian kiri akan melambat sedangkan motor bagian kakan akan menambah kecepatan putaran motor, begitu juga sebaliknya. Sehingga dengan kondisi tersebut kecepatan aktuator sangat dipengaruhi oleh hasil perbandingan pembacaan jarak oleh 2 sensor SRF04. Sehingga dari hasil pengujian pada Tabel 4.2 maka dapat dicari kecepatan ratarata aktuator. Kecepatan linier aktuator dapat dicari menggunakan perhitungan sebagai beriklut : v = s mm/detik t Dimana : v = kecepatan linier (mm/det) s = panjang lintasan (mm) t = selang waktu tempuh (detik) Berikut adalah tabel pengujian kecepatan rata - rata gerak aktuator yang dihasilkan saat landasan meja diberi beban yang bervariasi dari ketinggian 72 cm sampai 122 cm. Tabel 4.6 Kecepatan yang dihasilkan motor DC saat diberi beban No Beban (kg) Kecepatan aktuator (mm/det) , , , , ,68 Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa semakin besar beban yang diberikan akan mempengaruhi kecepatan poros ulir. Semakin besar beban akan membuat kerja motor semakin berat sehingga kecepatan putaran motor menurun. Pada hasil percobaan ini 37

9 kecepatan aktuator yang direalisasikan tidak sesuai dengan hasil pada perhitungan 4.1, yaitu sebesar 4,9 mm/detik. Hal ini dikarenakan pada realisasi pembuatan 2 buah aktuator yang dihasilkan memiliki kecepatan yang berbeda. Sehingga kecepatan putaran motor sangat dipengaruhi oleh hasil perbandingan nilai pembacaan jarak oleh 2 sensor SRF04 untuk mengatur putaran motor pada kedua aktuator supaya landasan meja berada pada kondisi datar atau tidak miring saat digerakkan baik naik maupun turun Pengujian Sinkronisasi Smartphone dengan Modul Bluetooth Pada proses ini smartphone akan melakukan pairing dengan perangkat board mikrokontroler yang sudah terpasang modul bluetooth HC-05. Modul bluetooth ini berfungsi sebagai jembatan komunikasi data pada sistem. Dengan melalui media bluetooth, pada proses ini kita akan menguji sinkronisasi smartphone dengan modul bluetooth HC-05 dengan cara mengaktifkan perangkat bluetooth smartphone dan perangkat bluetooth HC-05 pada board mikrokontroler untuk melakukan pairing terlebih dahulu. Berikut adalah tampilan untuk melakukan proses pairing pada aplikasi smartphone. Gambar 4.5 Tampilan proses pairing 38

10 Kemudian langkah selanjutnya, pada aplikasi android akan membuka jalur komunikasi dengan cara mendeteksi ID bluetooth pada modul HC-05 yang ada pada perangkat board mikrokontroler. Setelah berhasil melakukan proses pairing, maka secara otomatis akan masuk pada tampilan user interface untuk menjalankan instruksi sesuai keinginan user. Kenudian aplikasi sudah siap digunakan untuk menjalankan perintah. Gambar 4.6 Tampilan user interface setelah proses pairing berhasil 4.5 Pengujian Aplikasi Android Pengujian aplikasi dilakukan dengan menggunakan sebuah smartphone dengan merek Xiaomi Mi3 yang dijadikan sebagai default smartphone. Pengujian dilakukan dengan cara menyentuh semua tombol yang ada pada aplikasi untuk mengetahui keberhasilan kinerja aplikasi. Pada aplikasi android terdapat 2 mode utama yaitu mode manual dan mode otomatis. 39

11 4.5.1 Pengujian Mode Manual Pengujian mode manual ini meliputi semua yang ada didalam layer mode manual. Pada mode manual terdapat tiga tombol utama untuk mengontrol meja yaitu tombol Naik, tombol Turun, dan tombol Stop. Berikut hasil pengujian fungsi tombol pada mode manual. Gambar 4.7 Tampilan user interface mode manual Tabel 4.7 Hasil pengujian pengiriman data mode manual. Pengujian ke - No. Keterangan Naik Ok Ok Ok Ok Ok 2. Stop Ok Ok Ok Ok Ok 3. Turun Ok Ok Ok Ok Ok 40

12 Pada pengujian mode manual ini dengan dilakukan sebanyak 5 kali untuk masing - masing pengujian fungsi tombol Naik, Turun dan Stop. Dari hasil percobaan untuk semua fungsi tombol dapat bekerja dengan baik dan berhasil menjalankan semua instruksi Pengujian Mode Otomatis Pada mode otomatis terdapat tampilan layer inputan ketinggian dan pewaktuan. Pengujian pada menu otomatis dilakukan dengan memasukkan seluruh data pada kolom tinggi dan waktu yang kemuadian data tersebut akan dikirimkan ke arduino dan akan tertampil data masukan ketinggian dan pewaktuan yang diterima oleh arduino. Mode otomatis akan berjalan ketika tombol Run ditekan. Berikut adalah gambar dan hasil pengujian input pada tampilan mode otomatis. Gambar 4.8 Tampilan user interface mode otomatis 41

13 Tabel 4.8 Hasil pengujian mode otomatis No Tinggi (cm) Timer (menit) Duduk Berdiri Duduk Berdiri Hasil Sesuai Sesuai Sesuai Gagal kirim Sesuai Sesuai Gagal kirim Sesuai Sesuai Sesuai Pada hasil pengujian di atas terdapat 2 pengiriman yang tidak sesuai, hal ini disebabkan oleh data yang telah dikirim oleh aplikasi pada smartphone android tidak terbaca oleh arduino. Sehingga untuk mengirim data mode otomatis harus dikirim ulang. 4.6 Pengujian Smartphone Lain Pada sub-bab ini, dijelaskan bahwa aplikasi diuji dengan menggunakan perangkat smartphone Android yang berbeda merek dan versi sistem operasi dengan default smartphone yang sebelumnya telah dijelaskan. Berikut merupakan tabel hasil pengujian dengan smartphone yang berbeda. Tabel. 4.9 Hasil pengujian dengan smartphone yang berbeda. No. Merek Ukuran (inci) Versi Android Keterangan 1. Andromax G2 4,5 Kitkat Aplikasi berjalan dengan baik 2. Xiaomi Mi 4i 5 Lollipop Aplikasi berjalan dengan baik 3. Xiaomi Mi 3w 5 Marsmallow Aplikasi berjalan dengan baik 42

14 Dari hasil pengujian Tabel 4.7 terlihat bahwa aplikasi yang telah direalisasikan dapat di-install pada tiap smartphone android dan dapat mejalankan fitur-fitur dari aplikasi yang telah direalisasikan dengan baik. 43