BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Hasil Pengujian Penerapan sistem membahas hasil dari penerapan teori yang telah berhasil penulis kembangkan sehingga menjadi sistem tersebut dapat berjalan sesuai dengan desain awal. Berikut ini adalah foto tampak atas dari hasil penerapan sistem IoT untuk monitoring dan kendali gedung terlihat pada Gambar 4.1 di bawah ini : Gambar 4.1 Rangkaian IoT Temperature Controller pada BTS A. Power Supply B. Kipas DC C. Rangkaian Sensor Suhu dan Kelembapan D. Microcontroller Wemos D1 R2 E. Transistor Driver 58

2 Pengujian Sistem Setelah seluruh teori diterapkan menjadi sistem yang diinginkan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengujian terhadap masingmasing blok rangkaian Pengujian Sensor Suhu DHT11 Pengujian bagian sensor suhu ini dilakukan untuk mengetahui respon yang diberikan oleh sensor tersebut. Pengujian sensor ini dilakukan untuk mengetahui pengukuran sensor suhu DHT11 yang merepresentasikan suhu pada enclosure. maka dilakukan pembacaan dengan menggunakan bantuan Serial Monitor Arduino IDE. Gambar 4.2 Pengujian Sensor Suhu pada Serial Monitor

3 60 Gambar 4.2 merupakan pengujian dari sensor suhu DHT11 pada serial monitor Arduino IDE dalam kondisi sedang dipanaskan yang menunjukkan nilai suhu 35 o C. Gambar 4.3 Pengujian Kondisi Sebelum Dipanaskan Gambar 4.3 merupakan kondisi sensor suhu DHT11 dalam kondisi Sebelum Dipanaskan yang menunjukkan nilai suhu normal 28 o C pada tampilan smartphone Android. Gambar 4.4 Pengujian Kondisi Sedang Dipanaskan

4 61 Gambar 4.4. menunjukkan kondisi Sedang Dipanaskan dengan tampilan nilai suhu sensor DHT11 yang bekerja pada nilai suhu sebesar 51.9 o C tampilan thermometer gun dan 53 o C tampilan smartphone. Keseluruhan data pengukuran dalam pengujian sensor suhu DHT11 dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 4.1 Pengujian Sensor Suhu DHT11 Pengukuran Suhu DHT 11 (Celcius) Kondisi No Waktu Tampilan Tampilan Pengukuran Jam Tampilan Pengukuran Serial Termometer Pengukuran Smartphone (/15 Detik) Monitor Gun 1 8:41:21 PM Sebelum 2 8:41:36 PM Dipanaskan 3 8:41:51 PM :42:06 PM :42:21 PM :42:36 PM :42:51 PM :43:06 PM :43:21 PM :43:36 PM :43:51 PM Sedang 8:44:06 PM Dipanaskan 8:44:21 PM :44:36 PM :44:51 PM :45:06 PM :45:21 PM :45:36 PM :45:51 PM :47:06 PM :47:21 PM Pada tabel 4.1 data pengukuran pengujian dilakukan dalam dua kondisi yaitu sebelum dipanaskan dan sedang dipanaskan. Sensor suhu DHT11 diuji menggunakan Serial Monitor, menunjukan nilai suhu dalam kondisi Sebelum Dipanaskan dengan nilai 29 o C dan dalam

5 62 kondisi Sedang Dipanaskan dengan nilai tertinggi 53 o C. Pengujian sensor suhu DHT11 menggunakan Thermometer Gun, menunjukan nilai suhu dalam kondisi Sebelum Dipanaskan dengan nilai terendah 27.8 o C dan dalam kondisi Sedang Dipanaskan dengan nilai tertinggi 51.9 o C yang merepresentasikan suhu dari enclosure. Gambar 4.5 Grafik Pengujian Sensor Suhu DHT11 Pada gambar 4.5 dan tabel 4.1 hasil pengujian sensor DHT11 dapat diamati, tampilan Smartphone menunjukkan nilai 0 akibat dari loss Connection jaringan wireless dan server Blynk yang digunakan sedang dalam kondisi tidak stabil atau dalam kondisi padat jaringan dan kembali terhubung (Recovering Connection) setelah 1 detik pada pengujian 2, 15 detik pada pengujian 6-7, dan 30 detik pada pengujian Dari data pengukuran sensor suhu DHT11 diatas dapat dihitung persentase tingkat akurasi sensor suhu DHT11 dan selisih persentase atau Error Percent sensor suhu DHT11 dari keseluruhan pengujian yang dapat diamati pada tabel 4.2 dibawah ini :

6 63 Tabel 4.2 Pengujian Akurasi Sensor Suhu DHT11 No Tampilan Serial Monitor (Celcius) Tampilan Termometer Gun (Celcius) Persentase Akurasi (%) Error Sensor DHT11 (Celcius) Rata-rata Pada tabel 4.2 hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem akuisisi data suhu memiliki error rata-rata sebesar 1.15 C, nilai ini didapat dengan menjumlahkan semua nilai error dari setiap pengujian dibagi jumlah pengujian ( 21 kali ) dengan rumus deviasi sebagai berikut : ( ), Sehingga nilai deviasinya adalah 1.15 o C. Dari tabel tersebut dapat dihitung tingkat akurasinya dengan rumus perbandingan sebagai berikut :

7 64, Sehingga persentase akurasi rataratanya adalah 97.23% Dari hasil perhitungan nilai error yang didapat sudah sesuai dengan nilai toleransi pada datasheet yang dimiliki sensor suhu DHT11 dengan nilai toleransi ± 2.0 o C dan tingkat akurasi rata-ratanya 97.23% Pengujian Rangkaian Driver Transistor Pengujian rangkaian ini dilakukan untuk mengetahui respon yang diberikan oleh rangkaian transistor driver. Rangkaian ini berguna mengatur aliran arus listrik yang melewati elemen motor DC sehingga dapat dikendalikan mati dan hidupnya. Untuk mengetahui tegangan keluaran rangkaian tersebut, maka dilakukan pengukuran tegangan keluaran rangkaian dengan menggunakan Multimeter. Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 menunjukkan cara pengujian tegangan keluaran rangkaian tersebut. Adapun prosedur testing untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan sistem IoT dengan sumber tegangan 220 Volt AC dari Jaringan listrik PLN. 2. Pada transistor kaki emitor terhubung dengan Ground, dan pada kaki basis dihubungkan dengan resistor pada output Microcontroller Wemos Pin D6. 3. Hubungkan probe warna hitam dari Multimeter dengan Ground. 4. Hubungkan Probe warna merah dari Multimeter dengan kaki kolektor dari transistor driver. 5. Posisi Multimeter selector menunjuk pada pengukuran Voltase DC.

8 65 Gambar 4.6 Hasil Pengukuran pada Kondisi Kipas DC Mati Pada gambar 4.6, multimeter menunjukkan nilai Volt DC pada kaki Kolektor Transistor TIP122 dengan kondisi Kipas DC mati. Kondisi ini menyatakan transistor dalam mode saturasi. Gambar 4.7 Hasil Pengukuran pada Kondisi Kipas DC Hidup Pada gambar 4.7 multimeter menunjukkan nilai Volt DC pada kaki Kolektor Transistor TIP122 dengan kondisi Kipas DC hidup. Kondisi ini menyatakan transistor dalam mode cut off. Hasil pengukuran tersebut dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah ini :

9 66 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Driver Transistor Kondisi Kipas Motor DC Mati Kipas Motor DC Hidup Tegangan Keluaran ( Dalam Volt ) Volt 0.87 Volt Pada pengujian di atas terlihat kondisi 1 yaitu ketika transistor driver memutus arus listrik dari power supply menuju motor DC. Kemudian terlihat kondisi 2 yaitu ketika transistor driver menyambung arus listrik dari power supply menuju Motor DC kemudian dicatat hasil pengukuran pembacaan pada multimeter pada Tabel 4.2. Hasil pengujian menunjukkan bahwa transistor driver pada rangkaian tersebut mengalami mode saturasi dan mode cut off Pengujian Microcontroller Wemos Pengujian rangkaian ini dilakukan untuk mengetahui respon yang diberikan oleh microcontroller Wemos terhadap adanya perintah menghidupkan motor DC. Hal tersebut dapat diketahui dengan adanya ouput berupa tegangan pada microcontroller Wemos Pin D6. Untuk mengetahui tegangan tersebut, maka dilakukan pengukuran tegangan microcontroller Wemos dengan menggunakan Multimeter. Gambar 4.8 dan Gambar 4.9 menunjukkan cara pengujian tegangan keluaran microcontroller Wemos tersebut. Adapun prosedur testing untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan sistem IoT dengan sumber tegangan 220 Volt AC dari Jaringan listrik PLN. 2. Hubungkan probe warna hitam dari Multimeter dengan Ground. 3. Hubungkan Probe warna merah dari Multimeter dengan microcontroller Wemos Pin D6. 4. Posisi Multimeter selector menunjuk pada pengukuran Voltase DC.

10 67 Gambar 4.8 Hasil Pengukuran Pin D6 pada Kondisi Ada Perintah Gambar 4.8 pada multmeter menunjukkan nilai tegangan sebesar sebesar 1.88 Volt DC dengan kondisi ada perintah yaitu kondisi sensor suhu DHT11 bekerja dan memberikan output dari Pin D6. Gambar 4.9 Hasil Pengukuran Pin D6 pada Kondisi Tidak Ada Perintah Pada gambar 4.9 menunjukkan nilai tegangan sebesar sebesar 0.00 Volt DC dengan kondisi tidak ada perintah yaitu kondisi sensor suhu

11 68 DHT11 sedang tidak bekerja dan tidak memberikan output dari Pin D6. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel 4.4 dibawah ini : Tabel 4.4 Hasil Pengujian microcontroller Wemos Kondisi Ada perintah Tidak ada perintah Tegangan Keluaran ( Dalam Volt ) 1.88 Volt 0.00 Volt Pada tabel 4.4 pengujian di atas terlihat kondisi 1 yaitu ketika ada perintah untuk menghidupkan motor DC Pin D6 mengeluarkan tegangan. Kemudian terlihat kondisi 2 yaitu ketika tidak ada perintah untuk menghidupkan Kipas DC maka Pin D6 tidak mengeluarkan tegangan. Hasil pengujian tersebut kemudian dicatat hasil pengukuran dan pembacaan pada multimeter. Pengujian pada Pin D6 microcontroller menunjukan bahwa nilai 1.88 Volt DC menunjukan logika HIGH sedangkan nilai 0.00 Volt DC menunjukan logika LOW Pengujian Power Supply Pengujian rangkaian ini dilakukan untuk mengetahui respon yang diberikan oleh Power Supply terhadap adanya arus listrik. Hal tersebut dapat diketahui dengan adanya ouput pada rangkaian rectifier. Pengujian pengukuran tegangan pada output rangkaian rectifier dilakukan dengan menggunakan Multimeter. Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 menunjukkan cara pengujian tegangan keluaran pada output rangkaian rectifier tersebut. Adapun prosedur testing untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan sistem IoT dengan sumber tegangan 220 Volt AC dari Jaringan listrik PLN. 2. Hubungkan probe warna hitam dari Multimeter dengan Ground. 3. Hubungkan Probe warna merah dari Multimeter dengan output rangkaian rectifier. 4. Posisi Multimeter selector menunjuk pada pengukuran Voltase DC.

12 69 Gambar 4.10 Hasil Pengukuran Kondisi Tidak Ada Arus Listrik Pada gambar 4.10 hasil pengukuran multimeter menunjukkan nilai 0.14 Volt DC yang menyatakan tidak ada output tegangan pada microcontroller untuk melakukan kerja. Gambar 4.11 Hasil Pengukuran Kondisi Ada Arus Listrik Pada gambar 4.11 hasil pengukuran multimeter menunjukkan nilai Volt DC yang menyatakan adanya output tegangan pada microcontroller untuk melakukan kerja. Dari hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel 4.5 dibawah ini :

13 70 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Power Supply Kondisi Tidak ada arus listrik ada arus listrik Tegangan Keluaran ( Dalam Volt ) 0.14 Volt Volt Pada pengujian di atas terlihat kondisi 1 yaitu ketika tidak ada arus yang melewati rangkaian power supply. Kemudian terlihat kondisi 2 yaitu ketika ada arus yang melewati rangkaian power supply. kemudian dicatat hasil pengukuran pembacaan pada multimeter. Pengujian rangkaian menunjukan bahwa nilai volt DC menunjukan tegangan yang dihasilkan oleh power supply cukup digunakan untuk menghidupkan sistem secara keseluruhan Pengujian Aplikasi di Smartphone Android Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui respon yang diberikan oleh aplikasi pada smartphone untuk kendali maupun untuk pembacaan suhu dan kelembapan tersebut. Gambar 4.12 menunjukkan cara pengujian aplikasi tersebut. Adapun prosedur testing untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan sistem IoT dengan sumber tegangan 220 VAC dari Jaringan listrik PLN. 2. Hubungkan sistem IoT digital dengan internet via tethering hotspot pada smartphone. 3. Buka aplikasi Blynk pada smartphone, dan klik running untuk menjalankan aplikasi Blynk. 4. Amati perubahan suhu pada grafik terhadap kipas DC. 5. Tekan Push Button untuk mengontrol manual kipas DC

14 71 Gambar 4.12 Pengujian Aplikasi pada Smartphone Pada gambar 4.12 pengujian menunjukkan kondisi aplikasi Blynk sedang bekerja pada kondisi Sedang Dipanaskan dengan nilai sebesar 46 o C setelah mendapatkan perintah dari microcontroller Wemos yang mendapatkan input sensor suhu DHT11 secara wireless Pengujian Konektifitas Microcontroller Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui respon dari smartphone Android kearah microcontroller Wemos menggunakan fungsi Ping Test. Adapun prosedur testing untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan sistem IoT dengan sumber tegangan 220 VAC dari Jaringan listrik PLN. 2. Hubungkan sistem IoT digital dengan internet via tethering hotspot pada smartphone. 3. Lakukan Scanning IP microcontroller Wemos dari smartphone Android menggunakan aplikasi IP Scanner. 4. Lakukan Ping Test dari smartphone menggunakan aplikasi Terminal Emulator secara berkala.

15 72 Gambar 4.13 Pengujian IP Scanning Gambar 4.13 menunjukkan IP yang digunakan microcontroller Wemos saat dilakukan Scanning IP menggunakan Aplikasi IP Scanner smartphone Android. Setelah mengetahui IP yg digunakan microcontroller Wemos dilanjutkan melakukan Ping Test dari smartphone Android kearah microcontroller Wemos seperti gambar dibawah ini : Gambar 4.14 Pengujian Ping Test dari smartphone Android

16 73 Pada gambar 4.14 hasil pengujian Ping Test dari smartphone Android ke arah microcontroller Wemos mendapatkan respon dibawah 100 ms dalam 49 kali Ping Test. Kondisi ini menunjukkan bahwa kondisi jaringan cukup stabil untuk mengoperasikan alat tersebut secara wireless dalam jarak jauh. 4.3 Analisa Sistem Setelah dilakukannya pengujian pada setiap blok rangkaian maka seluruh modul digabungkan menjadi sebuah sistem. analisa kemudian dilakukan untuk melihat keseluruhan sistem secara utuh untuk melihat apakah sistem yang telah dirancang telah berjalan sesuai dengan rancangan awal. Berikut adalah analisa dari sistem-sistem tersebut : Sensor suhu dan kelembapan DHT11 dapat berkerja dengan baik, dari hasil capture dengan menggunakan Arduino IDE Serial Monitor yang menunjukkan nilai suhu yang merepresentasikan suhu enclosure. Dari Tabel 4.2 Arus yang masuk ke dalam kaki basis Transistor yang kemudian diubah-ubah nilainya maka kemudian secara otomatis akan mengubah nilai tegangan yang jatuh pada kaki kolektor kemudian hasilnya adalah motor DC yang hidup karena di aliri aliran arus listrik, dapat disimpulkan bahwa rangkaian transistor driver berjalan dengan baik. Dari Tabel 4.3 output dari microcontroller Wemos tidak sama dengan output microcontroller lainnya (seperti arduino uno DLL), hal ini terlihat ketika microcontroller Wemos memproses adanya perintah dari APP Blynk maka tegangan Pin D6 akan berlogika High dengan tegangan kerja sebesar 1.88 Volt DC, sehingga dapat disimpulkan microcontroller tersebut berkerja dengan baik dan benar. Dari Tabel 4.4 output dari power supply tidak sama dengan yang seharusnya tertera pada output yaitu 12 Volt AC. Namun power supply

17 74 dapat berkerja dengan baik yaitu dapat memberikan energi sebesar Volt DC sesuai range microcontroller Wemos yang mampu bekerja pada tegangan 12 Volt DC 18 Volt DC. Dari gambar 4.13 respon yang didapat dari hasil Ping Test menunjukkan konektifitas jaringan yang cukup baik untuk mengoperasikan alat secara wireless.