BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Transkripsi

1 BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab 5 membahas implementasi dan pengujian dari analisa dan perancangan sistem yang sudah dibahas seblumnya. Implementasi dilakukan untuk menyusun kembali secara sempurna apa saja yang sudah dianalisa. Kemudian barulah dilakukan pengujian hingga program berjalan dengan sempurna. 5.1 Implementasi Terdapat tiga bagian dalam tahapan implementasi, antara lain implementasi desain mekanik, desain elektrik dan program kendali Implementasi Desain Mekanik Desain mekanik adalah keseluruhan bodi robot. Bahan dasar yang digunakan adalah kandang kucing besi berukuran 60X45X50 yang berfungsi sebagai dudukan/penempatan dari rangkaian kontrol, sensor, motor servo, relay dan pompa air. Hasil implementasi desain mekanik robot dapat dilihat pada gambar 4.1. Gambar 5.1 Implementasi Desain Mekanik (Kandang Pintar) 36

2 Implementasi Desain Elektrik Implementasi desain elektrik adalah rangkaian keseluruhan sistem Kandang Pintar pada mode otomatis. Berupa komponen arduino uno, motor servo, pompa air, relay, bluetooth dan PCB. Desain elektrik ini juga menggambarkan bagaimana seluruh komponen mendapatkan arus listrik. Seperti pada gambar 5.1. Gambar 5.2 Implemtasi Desain Elektrik (Kandang Pintar) Untuk menghubungkan semua komponen dan sensor maka dibutuhkan PCB yang dibuat secara manual, berfungsi mengintegrasikan semua komponen dan sensor dan menghantarkan arus listrik pada setiap komponen. Berikut ini adalah rangkaian PCB yang sudah di buat. Lihat gambar 5.3 dan 5.4. Gambar 5.3 Rangkaian PCB (Tampak Depan)

3 38 Gambar 5.4 Rangkaian PCB (Tampak Belakang) Implementasi Sistem Kendali Spesifikasi Perangkat Keras Perangkat keras yang digunakan untuk pengisian program ke arduino uno adalah laptop dengan spesifikasi sebagai berikut: 1. Prosesor : Intel Core i3 2.4 GHz 2. RAM : 2 GB 3. HDD : 500 GB Spesifikasi Perangkat Lunak Perangkat lunak yang digunakan untuk perancangan dan implementasi Kandang Pintar adalah sebagai berikut: 1. Arduino IDE Adobe Photoshop CS6 3. Microsoft Office Fritzing Snipping Tool

4 Pengisian Program Sebelum memasukkan program kedalam Arduino UNO, pastikan terlebih dahulu bahwa serial port Arduino UNO sudah terdeteksi oleh Arduino IDE, seperti pada gambar 5.4. Gambar 5.5 Serial port Arduino UNO Setelah serial port sudah terhubung, kemudian dilakukan compile untuk mengetahui error pada sintaks. Seperti pada gambar 5.5, dan apabila tidak terdapat error maka akan seperti gambar 5.6. Gambar 5.6 Proses compile program

5 40 Gambar 5.7 Program berhasil di-compile Setelah proses compile dan tidak terdapat error, langkah selanjutnya adalah upload program ke dalam Arduino UNO, dengan begitu Arduino UNO sudah siap untuk di gunakan. Seperti pada gambar 5.7 dan 5.8. Gambar 5.8 Proses upload program

6 41 Gambar 5.9 Program berhasil di-upload 5.2 Pengujian Pada tahap pengujian terdapat 4 bagian dalam pengujian, antara lain pengujian sensor infrared, pengujian motor servo, pengujian relay dan pengujian secara keseluruhan Pengujian Sensor Infrared Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hasil pembacaan jarak oleh kedua sensor infrared. Pertama dilakukan penamaan pada kedua sensor infrared, untuk mendefinisikan port pada sensor infrared untuk dihubungkan dengan mikrokontroler. int sensora2 = A2;//infrared wadah makan int sensora3 = A3;//infrared wadah minum int pilih;//data yang diterima bluetooth int sensor_makan; int sensor_minum;

7 42 Variabel sensora2 dan sensora3 penamaan port A2 dan A3 pada Arduino UNO. Serta variabel sensor_makan dan sensor_minum sebagai pemanggilan dari sensora2 dan sensora3. boolean tunda1jam = false;//waktu tunda untuk mode otomatis boolean tunda2jam = false;//waktu tunda untuk mode otomatis boolean tunda3jam = false;//waktu tunda untuk mode otomatis boolean tunda4jam = false;//waktu tunda untuk mode otomatis Boolean ditunjukkan untuk menandakan suatu fungsi true atau false yang digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan fungsi perulangan. Boolean untuk mode otomatis diatur false. Apabila tunda1jam, tunda2jam, tunda3jam, atau tunda4jam berubah menjadi true maka perulangan akan aktif Pengujian Sensor Infrared Wadah Makan Untuk mengetahui jarak dari sensor infrared ke wadah makan langkah pertama adalah menentukan jarak dari sensor ke wadah dalam satuan centimeter (cm), jarak yang didapat pada saat wadah kosong adalah 36 cm dan pada saat wadah penuh adalah 32 cm. Kemudian untuk mengetahui jarak sensor ke wadah dengan satuan dalam program arduino menggunakan sintaks seperti berikut. const int irsense = A2; int distance = 0; void setup() { Serial.begin(9600); void loop() { distance = analogread(irsense); Serial.println(distance, DEC); delay(250);

8 43 Dilakukan percobaan secara manual dengan cara menggeser objek menjauh dan mendekati sensor infrared. Dengan begitu kita dapat mengetahui satuan jarak pada program arduino. Tabel 5.1 Pengukuran Jarak Sensor Infrared Wadah Makan NO Satuan dalam Centimeter Satuan dalam Program Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar satuan dalam centimeter maka semakin kecil satuan dalam program arduino, begitupun sebaliknya. Setelah diketahui jarak sensor infrared dalam satuan program, masukkan kedalam program pemberian makan otomatis. void makan_otomatis(){ sensor_makan = analogread(sensora2); if (sensor_makan < 149) { servo_tank.write(150); delay(2000); servo_tank.write(0); else if (sensor_makan > 149) { servo_tank.write(0);

9 44 Sintaks tersebut merupakan perintah untuk memberikan makan secara otomatis yang ditandakan dengan void makan_otomatis(). Kemudian sensor_makan memanggil port sensora2. sensor_makan membaca jarak <149 maka servo bergerak membuka tutup pada tangki makan dan makanan pada tangki akan turun ke wadah, tetapi jika sensor_makan membaca jarak >149 maka servo pada tangki makan tidak bergerak dan makanan pada tangki tidak akan turun ke wadah. Seperti pada gambar 5.10 dan Gambar 5.10 Sensor membaca jarak <149 (36cm) Gambar 5.11 Sensor membaca jarak >149 (32cm)

10 45 Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, satuan 149 pada program kurang lebih setara dengan 32 cm pada perhitungan manual. Jarak dari sensor ke wadah makan kosong adalah 36 cm, jarak ideal antara sensor dengan wadah makanan yang terisi adalah 32 cm. Tinggi makanan pada wadah makanan saat pertama kali makanan jatuh yaitu 4 cm dengan melalui proses delay selama 2 detik. Pada program diatur ketika sensor makan < 149, maka pintu makanan bergerak menumpahkan makanan Pengujian Sensor Infrared Wadah Minum Untuk mengetahui jarak dari sensor infrared ke wadah minum langkah pertama adalah menentukan jarak dari sensor ke wadah dalam satuan centimeter (cm), jarak yang didapat pada saat wadah kosong adalah 35 cm dan pada saat wadah penuh adalah 33 cm. Untuk mengetahui jarak sensor ke wadah dengan satuan dalam program arduino menggunakan sintaks yang sama pada pengujian sensor infrared wadah makan. const int irsense = A3; int distance = 0; void setup() { Serial.begin(9600); void loop() { distance = analogread(irsense); Serial.println(distance, DEC); delay(250); Dilakukan percobaan secara manual dengan cara menggeser objek menjauh dan mendekati sensor infrared. Dengan begitu kita dapat mengetahui satuan jarak pada program arduino.

11 46 Tabel 5.2 Pengukuran Jarak Sensor Infrared Wadah Minum NO Satuan dalam Centimeter Satuan dalam Program Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar satuan dalam centimeter maka semakin kecil satuan dalam program arduino, begitupun sebaliknya. Setelah diketahui jarak sensor infrared dalam satuan program, masukkan kedalam program pemberian makan otomatis. void minum_otomatis(){ sensor_minum = analogread(sensora3); if (sensor_minum < 148) { digitalwrite(keran_air,high); delay(60000); digitalwrite(keran_air,low); else if (sensor_minum > 148) { digitalwrite(keran_air,low);

12 47 Sintaks di atas merupakan perintah untuk memberikan minum secara otomatis yang ditandakan dengan void minum_otomatis(). Kemudian sensor_minum memanggil port sensora3 yang membaca jarak pada wadah minum. Apabila sensor_minum membaca jarak < 148 maka relay menjadi aktif dan minuman pada tangki akan turun ke wadah, tetapi jika sensor_minum membaca jarak > 148 maka relay tidak aktif dan minuman pada tangki tidak akan turun ke wadah. Lihat gambar 5.12 dan Gambar 5.12 Sensor membaca jarak < 148 (35cm) Gambar 5.13 Sensor membaca jarak > 148 (33cm)

13 48 Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, satuan 148 pada program kurang lebih setara dengan 33 cm pada perhitungan manual. Jarak dari sensor ke wadah minum kosong adalah 35 cm, jarak ideal antara sensor dengan wadah minum yang terisi adalah 33 cm. Tinggi air pada wadah minum saat pertama kali air jatuh yaitu 2 cm dengan melalui proses delay selama 1 menit. Pada program diatur ketika sensor makan < 148, maka relay aktif dan pompa air mengalirkan air dari tangki minum menuju wadah minum Pengujian Motor Servo Pengujian dilakukan agar mengetahui pergerakan dari motor servo, dan memastikan bahwa motor servo yang berada di pintu tangki makan dapat bekerja dengan baik. Langkah selanjutnya adalah mendeskripsikan motor servo pada port arduino dengan melakukan penamaan pada servo tangki makan agar dapat dihubungkan dengan mikrokontroler, dilakukan pemanggilan library servo dengan penamaan servo_tank. Berikut merupakan sintak dari motor servo. Servo servo_tank; void setup(){ servo_tank.attach(3);//tank makanan servo_tank.write(0); Void setup() di atas merupakan fungsi awal pemanggilan servo_tank, dan sevo_tank.attch(3) adalah pemanggilan dari port 3 pada Arduino UNO. servo_tank.write(0) merupakan derajat atau titik awal dari pergerakan motor servo yaitu 0 0.

14 49 void makan_otomatis(){ sensor_makan = analogread(sensora2); if (sensor_makan < 149) { servo_tank.write(150); delay(2000); servo_tank.write(0); else if (sensor_makan > 149) { servo_tank.write(0); Setelah sensor makan membaca jarak pada wadah makanan, apabila makanan pada wadah makanan penuh maka servo tidak akan bergerak atau tetap berada pada titik awal yaitu 0 0. Tetapi apabila makanan pada wadah makan kosong maka servo akan bergerak dari titik 0 0 menuju titik membuka tutup tangki makanan dengan delay selama 2 detik dan kembali ke posisi awal 0 0. Seperti pada gambar 5.14 dan Gambar 5.14 Pergerakan motor servo tangki makan

15 50 Gambar 5.15 Pergerakan motor servo membuka tangki makan Pengujian Relay Untuk mengaktifkan pompa air dibutuhkan relay sebagai saklar. Pengujian ini dilakukan agar dapat mengetahui apakah relay bekerja sesuai dengan perintah dari Arduino UNO atau tidak. Langkah pertama untuk melakukan pengujian ini adalah mendefinisikan relay pada port Arduino UNO dengan melakukan penamaan pada relay. #define keran_air 7 pinmode(7,output); Setelah melakukan penamaan #define keran_air 7 mendefinisikan bahwa relay menggunakan port 7 pada Arduino UNO. pinmode(7,output) merupakan konfigurasi bahwa port 7 menjadi output dari Arduino UNO, yang dimana relay akan mengaktifkan dan menonaktifkan pompa air.

16 51 void minum_otomatis(){ sensor_minum = analogread(sensora3); if (sensor_minum > 200) { digitalwrite(keran_air,high); delay(60000); digitalwrite(keran_air,low); else if (sensor_minum < 200) { digitalwrite(keran_air,low); Sintaks di atas merupakan perintah untuk relay meng aktifkan pompa air agar mengairkan air dari tangki minum menuju wadah minum. Kemudian setelah sensor_minum mendeteksi status pada wadah minum apabila minuman pada wadah minum penuh maka relay non aktif. Tetapi apabila minuman pada wadah minum kosong maka relay akan aktif untuk mengalirkan air dari tangki makan menuju wadah makan dengan delay aktif selama 1 menit. Lihat pada gambar 5.17 dan Gambar 5.16 Kondisi relay pada saat non-aktif

17 52 Gambar 5.17 Kondisi relay pada saat aktif Gambar di atas menunjukkan kondisi led relay ketika fungsi belum dan sudah dijalankan. Ketika fungsi belum dijalankan, kedua led menyala yang menandakan komponen telah mendapatkan sumber listrik namun relay belum bekerja. Ketika fungsi telah dijalankan, hanya satu led yang menyala (led merah) yang menandakan bahwa relay telah berfungsi sebagai saklar (penahan arus) bagi komponen pompa air.