BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Bab ini akan membahas mengenai pengujian dan analisis dari modul yang mendukung sistem alat secara keseluruhan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang dapat memberikan hasil sesuai dengan harapan dalam hal ini sesuai dengan spesifikasi yang telah ditulis, sedangkan analisis digunakan untuk membandingkan hasil perancangan dengan hasil pengujian. Pengujian dilakukan pada setiap modul yang telah terealisasi dan pada sistem secara keseluruhan. 4.1 Pengujian Modul Pengendali Utama Pengujian modul pengendali utama dilakukan dalam beberapa tahap, tahap pertama yaitu melakukan pengecekan port-port pada mikrokontroler dengan cara memberikan program untuk menyalakan dan mematikan LED. Gambar 4.1. Diagram Alir Pengujian Port Mikrokontroler 38

2 39 Diagram alir pengujian menggunakan program flip-flop sederhana yang dapat dilihat pada Gambar 4.1. Hasil dari pengujian pada tahap pertama ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Pengujian Port-Port Mikrokontroler PORT Kondisi LED dengan nilai PORT 00h Kondisi LED dengan nilai PORT FFh PORTA.0-7 mati menyala PORTB.0-7 mati menyala PORTC.0-7 mati menyala PORTD.0-7 mati menyala Hasil pengujian pada semua PORT, LED bekerja sesuai dengan program yang dimasukkan pada mikrokontroler. Dari hasil pengujian tahap ini dapat disimpulkan mikrokontroler dapat bekerja dengan baik. Tahap kedua yaitu melakukan pengujian pengiriman data secara serial menggunakan perangkat serial RS232. Berikut adalah potongan program yang dikerjakan menggunakan bantuan compiler software CodeVisionAVR v untuk menguji koneksi serial : { }; printf("test SERIAL CONNECTION!\r"); delay_ms(1000); Mikrokontroler mengirimkan data teks TEST SERIAL CONNECTION ke hyper terminal pada komputer. Hasil yang diperoleh hyper terminal dapat dilihat pada Gambar 4.2.

3 40 Gambar 4.2. Penerimaan Data Serial pada Komputer Data yang diterima oleh hyper terminal sama dengan data yang diambil, maka komunikasi serial RS-232 dengan mikrokontroler dapat disimpulkan bekerja dengan baik. Pengujian tahap ketiga yaitu melakukan pengujian terhadap RTC pada modul pengendali utama. Pengujian RTC dimaksudkan untuk mengetahui kinerja, tingkat akurasi pengambilan data waktu dan tanggal dari RTC, serta tingkat akurasi RTC itu sendiri. Berikut adalah potongan program untuk mensinkronisasikan data (waktu dan tanggal) komputer untuk memogram mikrokontroler dengan RTC pada modul pengendali utama, dan inisialisasi I 2 C sebagai komunikasi antara mikrokontroller dengan RTC yang dikerjakan menggunakan bantuan compiler software CodeVisionAVR v : // I2C Bus initialization i2c_init(); // DS1307 Real Time Clock initialization

4 41 rtc_init(0,0,0); { rtc_set_time(03,16,00); rtc_set_date(21,06,12); }; Tahap selanjutnya untuk pengujian RTC ini adalah dengan cara mematikan modul pengendali utama dalam jangka waktu 48 jam, kemudian data waktu dan tanggal diambil melalui komunikasi serial RS-232 dengan bantuan compiler software CodeVisionAVR v Berikut ini dalah potongan program untuk mengambil data waktu dan tanggal yang tersimpan pada RTC yang sudah disinkronisasikan dengan komputer: { }; rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); rtc_get_date(&dd,&mm,&yy); printf("%i:%i:%i %i:%i:%i \r",jam,menit,detik,dd,mm,yy); Mikrokontroler akan mengirimkan data waktu dan tanggal ke hyper terminal pada komputer. Hasil yang diperoleh dari hyper terminal dapat dilihat pada Gambar 4.3.

5 42 Gambar 4.3 Penerimaan Data RTC pada Komputer Data yang diterima oleh komputer sama dengan data yang dikirimkan, maka RTC dinyatakan dapat dibaca dengan baik. Untuk pengujian tingkat akurasi pengambilan data waktu dan tanggal dari RTC, serta tingkat akurasi RTC itu sendiri. Pengujian dilakukan dengan cara sinkronisasi waktu dan tanggal antara komputer yang digunakan untuk memogram mikrokontroler dengan waktu dan tanggal pada RTC, kemudian alat dimatikan dalam jangka waktu tertentu (2 hari) dan setelah itu data RTC diambil untuk dibandingkan. Untuk hasil dari pengujian tahap ini dapat dilihat pada Tabel 4.2. Hasil dari pengujian RTC selama 48 jam, waktu pada RTC tetap sama dengan komputer yang digunakan sebagai pembanding. Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa RCT bekerja dengan baik.

6 43 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Akurasi RTC Nilai Saat Sinkronisasi Setelah 2 Hari Komputer RTC Jam Menit Detik Hari Bulan Tahun Pengujian tahap keempat yaitu pengujian pada EEPROM eksternal yang akan digunakan sebagai media penyimpan data pelanggaran yang tercatat oleh alat pengawas kecepatan ini. Pengujian ini dilakukan dengan menulis dan membaca EEPROM eksternal melalui mikrokontroler. Berikut adalah potongan program untuk menulis data pada EEPROM eksternal dengan bantuan compiler software CodeVisionAVR v : void eeprom_write_page (int dev_address, uint page_address, unchar* data, unchar length ) { unchar c; i2c_start(); i2c_write(dev_address); i2c_write(page_address >>8); i2c_write(page_address & 0xFF); for ( c = 0; c < length; c++) i2c_write(data[c]); i2c_stop(); } void setup() { char tulis_data[ ] = "TEST EEPROM eksternal"; eeprom_write_page(0xa0, 0, (unchar *)tulis_data, sizeof(tulis_data));

7 44 } delay_ms(10); Untuk membaca data pada EEPROM eksternal digunakan komunikasi serial RS Mikrokontroler akan mengirimkan data yang diambil dari EEPROM eksternal ke hyper terminal untuk ditampilkan. Hasil yang diperoleh hyper terminal dapat dilihat pada Gambar 4.4. Berikut adalah potongan program untuk membaca data pada EEPROM eksternal dengan bantuan compiler software CodeVisionAVR v : unchar eeprom_read_byte(unchar dev_addr,uint addr) { unchar data=0xff; i2c_start(); i2c_write(dev_addr); i2c_write((addr>>8)&0xff); i2c_write(addr&0xff); i2c_stop(); i2c_start(); i2c_write(dev_addr+1); data=i2c_read(0); i2c_stop(); return data; } { b = eeprom_read_byte(0xa0, 0); // mengakses alamat pertama printf("%c",b); while (b!=0) { addr++; //increase address b = eeprom_read_byte(0xa0, addr); printf("%c",b); //print content to serial port } printf("\r");

8 45 }; addr=0; delay_ms(2000); Gambar 4.4 Penerimaan Data EEPROM Eksternal pada Komputer Dalam pengujian EEPROM juga dilakukan pengujian kapasitas penyimpanan EEPROM AT24C64 yaitu sebesar 64kbit. Pengujian ini dilakukan dengan menyimpan data pelanggaran sebanyak mungkin, kemudian data pelanggaran tersebut ditampilkan pada aplikasi desktop yang dirancang. Dari hasil pengujian ini didapatkan pada saat kapasitas penyimpanan EEPROM penuh terjadi pada penyimpanan data pelanggaran ke-630. Hal ini sesuai dengan kapasitas penyimpanan dari EEPROM AT24C64 dan dapat disimpukan EEPROM bekerja dengan baik.

9 Pengujian Sensor Inductive Proximity Pengujian pada tahap ini dilakukan untuk mengukur jarak maksimal sensing sensor inductive proximity Autonics PRD30-25DN menggunakan dua material logam dengan beberapa ukuran seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.5. Hasil dari pengujian ini ditunjukkan pada Tabel 4.3. Gambar 4.5 Pengujian Jarak Sensing Sensor Inductive Proximity Tabel 4.3 Hasil Pengujian Jarak Sensing Sensor Inductive Proximity Jarak Tembaga Besi Sensing 1x1cm 2 1.5x1.5cm 2 2x2cm 2 1x1cm 2 1.5x1.5cm 2 2x2cm 2 1 mm 5 mm 10 mm x 15 mm x x x 17mm x x x x x 20 mm x x x x x x 25 mm x x x x x x Keterangan: = Terdeteksi x = Tidak terdeteksi

10 47 Sensor inductive proximity Autonics PRD30-25DN mempunyai spefikasi jarak maksimal sensing sebesar 25mm. Namun dari hasil pengujian, jarak maksimal sensing didapatkan sebesar 17mm. Hal ini disebabkan karena nilai toleransi jarak sensing dipengaruhi ukuran dan material dari obyek logam yang terdeteksi oleh sensor inductive proximity. 4.3 Pengujian Modul Penampil Pengujian dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali untuk menampilkan angka 2 dan angka 6 pada seven segment. Perancangan perangkat lunak pada modul ini digunakan mode scanning display, yaitu angka ditampilkan satu per satu dengan cara menghidupkan common seven segment secara bergantian dengan delay waktu yang sangat cepat. Modul ini digunakan untuk menampilkan nilai kecepatan yang didapatkan dari keluaran mikrokontroler. Hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar 4.6. Gambar 4.6. Pengujian Modul Penampil Modul penampil dapat menampilkan angka sesuai dengan angka yang dimasukkan pada mikrokontroler, maka modul penampil dapat disimpulkan bekerja dengan baik.

11 Pengujian Modul Pengawas Arah Laju Forklift Pengujian modul pengawas arah laju forklift yang terdapat pada alat ini bertujuan untuk mengetahui kinerja modul pengawas arah laju forklift dalam membaca lampu indikator mundur. Forklift mempunya sistem transmisi 2 percepatan maju dan 1 percepatan mundur. Untuk mengetahui kondisi forklift pada kondisi maju atau mundur digunakan sebuah LED. Jika transmisi forklift pada kondisi percepatan mundur maka LED akan hidup, sebaliknya jika transmisi forklift pada percepatan maju maka LED akan mati. Hasil pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Modul Pengawas Arah Laju Forklift Transmisi Netral Percepatan Maju 1 Percepatan Maju 2 Mundur LED indiakator Mati Mati Mati Hidup Dari hasil pengujian modul pengawas arah laju forklift, modul dapat mendeteksi lampu indikator mundur pada forklift untuk mengetahui forklift dalam kondisi maju atau mundur. 4.5 Pengujian Alat Sebagai Pengukur Kecepatan Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui akurasi nilai kecepatan yang diukur oleh mikrokontroler. Pengujian ini dibagi dalam dua tahap yaitu pengujian mikrokontroler sebagai pengukur kecepatan dan pengujian alat secara langsung alat pengawas kecepatan yang dirancang pada forklift.

12 Pengujian Mikrokontroler Sebagai Pengukur Kecepatan Pengujian ini dilakukan dengan mengukur nilai kecepatan dengan menentukan nilai keliling roda forklift sebagai jarak yang ditempuh dan menggunakan frekuensi function generator sebagai masukan untuk memicu interrupt pada mikrokontroler. Frekuensi interrupt yang terjadi pada mikrokontroler mempunyai periode tertentu dimana periode tersebut akan dimasukkan pada Persamaan 2.3 untuk mendapatkan nilai kecepatan yang akan ditampilkan pada modul penampil. Hasil dari pengujian nilai kecepatan dengan menggunakan function generator dan hasil perhitungan manual dapat dilihat pada Tabel 4.5. Dari hasil pengujian pada tahap ini, didapatkan akurasi perhitungan kecepatan sebesar 99 % yang didapatkan dari Persamaan 4.1. Dalam pengujian terdapat perbedaan nilai kecepatan yang terukur mikrokontroler dengan nilai kecepatan hasil dari perhitungan secara manual. Hal ini disebabkan karena mikrokontroler membutuhkan waktu proses untuk melakukan perhitungan nilai kecepatan, dan waktu proses yang dibutuhkan mikrokontroler untuk melakukan perhitungan tersebut mengurangi nilai keakurasian dari perhitungan sebenarnya. % = (% ) (4.1)

13 50 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Nilai Kecepatan Dengan Function Generator dan Perhitungan Secara Manual No. Periode Pulsa (ms) Kecepatan (km/jam) Hasil Perhitungan (km/jam) % akurasi Keliling roda (s) = 1 meter Pengujian Alat Pada Forklift Pengujian nilai kecepatan tahap ini dilakukan dengan membandingkan nilai kecepatan pada modul penampil dengan pengukuran waktu jarak tempuh menggunakan stopwatch, dan kemudian dilakukan perhitungan secara manual dengan menggunakan

14 51 Persamaan 4.2. Langkah dalam pengujian ini pertama-tama forklift bergerak maju dan mencari kecepatan yang diinginkan pada lintasan 1 (s 1 ). Setelah mendapatkan kecepatan yang diinginkan, forklift akan bergerak maju pada lintasan 2 (s 2 ) sepanjang 25 m dengan kecepatan yang sudah didapatkan. Saat forklift bergerak pada awal lintasan 2 maka langsung dilakukan pengukuran waktu jarak tempuh dengan menggunakan stopwatch hingga akhir dari lintasan 2 seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.7. Pada tahap pengujian ini ditentukan beberapa nilai kecepatan yang digunakan forklift bergerak pada lintasan 2. Hasil pengujian pada tahap ini dapat dilihat pada Tabel 4.6. v = (4.2) Dimana: v = kecepatan (meter/ detik) s = jarak (meter) t = waktu (detik) Gambar 4.7 Pengujian Nilai Kecepatan Pada Forklift

15 52 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Kecepatan Forklift Kecepatan Rata Rata Forklift Pada Alat yang Dirancang (Km/ Jam) Kecepatan Forklift Waktu Dengan Perhitungan Tempuh Manual (detik) (Km/ Jam) % akurasi Jarak tempuh (s) = 25 meter Terdapat perbedaan nilai antara kecepatan yang terhitung alat dengan kecepatan yang didapatkan dari perhitungan secara manual yaitu jarak tempuh forklift dibagi waktu tempuhnya, hal ini diakibatkan karena forklift tidak selalu bergerak dengan kecepatan konstan, maka dari itu pengujian dilakukan dengan kecepatan rata-rata. Hasil dari pengujian ini didapatkan nilai akurasi kecepatan rata-rata yang terukur oleh alat yang dirancang sebesar 98 %.

16 Pengujian Aplikasi Desktop Aplikasi desktop yang dirancang menggunakan program Visual Studio.Net 2008 dengan bahasa Visual Basic. Aplikasi desktop berfungsi untuk memberikan nilai-nilai yang dibutuhkan untuk bekerjanya alat ini. Tampilan utama pada perancangan aplikasi desktop ini dapat dilihat pada Gambar 4.8. Gambar 4.8 Tampilan Utama Aplikasi Desktop Pengujian tahap pertama dilakukan dengan pemilihan tombol MULAI yang berfungsi untuk menghubungkan perangkat keras yang dirancang dengan aplikasi desktop melalui komunikasi serial RS-232. Saat komputer berhasil terhubung pada alat yang dirancang maka tampilan aplikasi desktop akan berganti menjadi tampilan kedua seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.9. Gambar 4.9 Tampilan Kedua Aplikasi Desktop

17 54 Pengujian kedua dilakukan dengan pemilihan tombol Edit yang berfungsi untuk mengganti data nilai ambang batas kecepatan forklift, nilai ambang batas kecepatan pergantian sistem transmisi forklift dan diameter roda yang tersimpan pada EEPROM. Gambar 4.10 adalah hasil dari pengubahan nilai ambang batas kecepatan forklift, nilai ambang batas kecepatan pengawas arah laju forklift dan diameter roda yang terdapat pada Gambar Gambar 4.10 Hasil Pengujian Tahap Kedua pada Aplikasi Desktop Pengujian tahap ketiga dilakukan dengan pemilihan tombol Ambil Data Pelanggaran Forklift yang berfungsi untuk mengambil data pelanggaran yang tersimpan pada EEPROM. Hasil dari pemilihan tombol Ambil Data Pelanggaran Forklift ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.11 Tampilan Pelanggaran yang Tersimpan

18 55 Pengujian selanjutnya dilakukan dengan pemilihan tombol Hapus Data yang berfungsi untuk menghapus data pelanggaran yang tersimpan pada EEPROM. Pemilihan tombol Hapus Data maka akan memunculkan tampilan pilihan seperti yang ditunjukkan pada Gambar apabila pada tampilan tersebut dipilih tombol OK maka data pelanggaran pada EEPROM akan terhapus, sedangkan jika dipilih tombol Cancel maka tampilan akan kembali pada tampilan kedua. Gambar 4.12 Tampilan Peringatan Hapus Data Pelanggaran Hasil pengujian aplikasi desktop secara keseluruhan, aplikasi desktop dapat dinyatakan dapat bekerja dengan baik. Dimana aplikasi desktop dapat terhubung dengan modul pengendali utama untuk mengambil dan mengirimkan data pada EEPROM eksternal.