25 BAB IV PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN ALAT Pada bagian ini merupakan pengujian dari masing-masing perangkat yang bertujuan memastikan bahwa besaran-besaran yang akan diinputkan ke arduino sesuai dengan kebutuhan arduino dan juga memastikan bahwa perangkat tersebut dapat bekerja dengan baik sehingga perangkat-perangkat tersebut jika di gabungkan dalam satu kesatuan akan menjadikan suatu sistem yang bekerja sempurna. Berikut ini beberapa hasil pengujian dari masing-masing perangkat sebelum perangkat tersebut di gabungkan dalam satu sistem monitoring energi. 4.1 Pengujian Generator dan Rangkaian Rectifier Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal tegangan dari generator dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur di TP1 untuk mengukur tegangan output generator yang berupa tegangan AC dan pemasangan alat ukur di TP2 untuk mengukur tegangan output rangkaian rectifier yang berupa tegangan DC.
26 G Lampu indikator Rectifier TP1 TP2 ADC1 GND Gambar 4.1.1 Pemasangan Alat Ukur pada Pengujian Tegangan Generator Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang voltmeter pada titik TP1 dan TP2 2. TP1 merupakan besar tegangan AC yang dibangkitkan oleh generator 3. TP2 merupakan besar tegangan DC setelah melalui rangkaian rectifier 4. Putar generator 5. Catat hasilnya pada table. Data hasil pengujian, sebagai berikut: Gambar 4.1.2 Foto Pengujian Generator dan Rangkain Rectifier
27 Tabel 4.1 Pengujian Generator dan Rangkain Rectifier No Tegangan TP1 ( VAC) Tegangan TP2 (V) 1 1,288 v 0,449v 2 1,548 v 0,481v 3 1,448 v 0,453v 4 1,645 v 0,448 v 5 1,708 v 0,429v Dari tabel di atas terlihat bahwa pada TP1 menghasilkan tegangan AC dan pada TP2 menghasilkan tegangan DC dengan demikian bahwa rangkaian di atas sesuai dengan kebutuhan arduino. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses. 4.2 Pengujian Trafo Arus dan rangkaian pengkondisian sinyal Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal tegangan dari tarfo arus dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur TP3 untuk mengukur arus output trafo arus dan pemasangan alat ukur di TP4 untuk mengukur tegangan output ranggkaian pengkondisian sinyal yang berupa tegangan DC G Trafo Arus Lampu indikator TP3 + 12 Vdc Rangkaian pengkondisian sinyal TP4 ADC0 GND -12 Vdc Gambar 4.2.1 Pemasangan Alat Ukur pada Pengujian Trafo Arus
28 Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang Ammeter pada titik TP3 dan voltmeter pada titik TP4 2. TP3 merupakan besar arus yang mengalir ke beban 3. TP4 merupakan besar tegangan DC setelah melalui rangkaian pengkondisian sinyal 4. Putar generator 5. Catat hasilnya pada table Data hasil pengujian, sebagai berikut: Gambar 4.2.2 Foto Pengujian Trafo Arus dan Rangkaian Pengkondisian Sinyal Tabel 4.2. Pengujian Trafo Arus dan rangkaian pengkondisian sinyal No Arus TP3 ( ma ) Tegangan TP4 ( mv ) 1 0,29 43 2 0,28 42 3 0,31 48 4 0,29 45 5 0,35 51 Dari tabel di atas terlihat bahwa pada TP3 menghasilkan arus dan pada TP4 menghasilkan tegangan DC dengan demikian bahwa rangkaian di atas sesuai
29 dengan kebutuhan arduino. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses. 4.3 Pengujian Rotary encoder Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal putaran dari generator dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur TP5 untuk mengukur tegangan output rangkaian rotary encoder. 0 5 Vdc Rotary encoder G Lampu indikator A5 TP5 GND Gambar 4.3.1 Pemasangan Alat Ukur Pada Pengujian Rotary Encode Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang volt meter pada titik TP5 2. on tegangan 5 Vdc ke Vin rotary encoder 3. Perhatikan LED pada rotary encoder 4. Putar Generator 5. Catat hasil pembacan voltmeter saat LED ON dan OFF Data hasil pengujian, sebagai berikut
30 Gambar 4.3.2 Pengujian Rotary Encoder Sinyal LED on Gambar 4.3.3 Pengujian Rotary Encoder Sinyal LED off Tabel 4.3 Pengujian Rotary Encoder No Sinyal LED Tegangan TP 5 ( Vdc ) 1 ON 0,257 2 OFF 4,915 3 ON 0,257 4 OFF 4,915 Dari data diatas terlihat bahwa sinyal LED on maka output rotary encoder bernilai 0 volt dan saat LED off maka output rotary encoder bernilai 5 volt. Biasanya dalam sistem digital 0 volt berarti logic 0 dan 5 volt berlogic 1. Sehingga output dari rotary ini hanya mempunya dua kemungkinan berlogic 1 dan 0. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses.
31 4.4 Pengujian Arduino and LCD Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa lcd dapat berkomunikasi dengan arduino. Pin untuk komunikasi arduino adalah D8, D9, D10, D11, D12, dan D13 sedangkan pin untuk komunikasi lcd adalah DB4, DB5, DB6, DB7, E, dan RS. Potensio 10 k Ω berfungsi untuk mengatur pencahayaan pada LCD. Gambar 4.4.1 Rangkaian Pengujian LCD Program pengujian, sebagai berikut: #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);//pin arduino conect ke lcd; void setup() { lcd.begin(16, 2); // set nomer LCD baris dan kolom; lcd.print("test - TEST"); //print ke LCD; } void loop() { lcd.setcursor(0, 1);// set kursor kolom 0, line 1 }
32 Prosedur pengujian, sebagai berikut: 1. Buat rangkaian seperti gambar diatas 2. Tulis program seperti program diatas 3. lihat hasil yang ditampilkan pada layar LCD Tampilan LCD hasil pengujian Gambar 4.4.2 Pengujian Arduino and LCD Dari hasil pengujian di dapat apa yang ingin di tampilkan pada program terealisasi pada layar LCD. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses. 4.5 Pengujian keseluruhan Rangkaian di bawah ini merupakan penggabungan dari rangkaian yang telah suskses di uji dan rangkaian tersebut memenuhi criteria sebagai inputan arduino. Rotary encoder G Trafo Arus Lampu indikator Arduino uno ATMEGA 328P LCD 16 X 2 TP3 Rangkaian pengkondisian sinyal TP4 A0 13 12 11 RS E DB4 Rectifier 10 9 DB5 DB6 TP1 TP2 A1 8 DB7 5 GND Gambar 4.5.1 Rangkaian pengujian keseluruhan
33 Prosedur pengujian, sebagai berikut: 1. Buat rangkaian seperti gambar diatas 2. Tulis program ( program terlampir ) 3. lihat hasil yang ditampilkan pada layar LCD Tampilan LCD hasil pengujian 1. Tampilan LCD Pengujian Tegangan Gambar 4.5.2 Perbandingan Tegangan V pada LCD dan Tegangan pada Alat Ukur Hasil pengukuran tegangan pada alat ukur adalah 1,203 V ( 1203 mv) sedangkan tegangan pada lcd adalah1326 mv. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 10 %. 2. Tampilan LCD Pengujian Arus Gambar 4.5.3 Perbandingan I pada LCD dan Arus pada Alat Ukur
34 Hasil pengukuran arus pada alat ukur adalah 0,15 mv ( 150 µa) sedangkan Arus pada adalah 152 µa. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 1,3 %. 3. Tampilan LCD Pengujian Kecepatan Gambar 4.5.4 Perbandingan Putaran ω pada LCD dan Putaran Tacho Analog Hasil pengukuran putaran pada alat ukur adalah 1100 rpm sedangkan putaran pada lcd adalah 930 rpm. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 18 %. 4. Tampilan LCD pengujian Daya Gambar 4.5.5 Tampilan Daya Daya yang di hasilkan merupakan perkalian Arus I dan Tegangan V. Dari data di atas I=149 µa dan V=1869 mv maka di dapatkan daya P = 278 µa. Dari data ini tidak ada prosentase kesalahan daya.
35 Tabel 4.5 Pengujian Keseluruhan Alat ukur LCD Prosentase kesalahan (%) No Output Output Tacho Arus Tegangan Kecepatan Arus Tegangan Kecepatan trafo arus generator Analog (µa) ( mv) ( rpm) (µa) (mv) ( rpm ) 1 90 1543 800 94 1745 720 4,4 13 11 2 100 1202 780 104 1326 720 4 10 8,3 3 110 1417 840 108 1869 705 1,8 31 19,1 4 130 1090 860 120 1696 765 8,3 29 12,4 5 140 1341 900 136 1659 750 2,9 23 20 6 150 1790 920 152 1671 765 1,3 7 20,2 7 160 1519 940 159 1597 795 0,6 5 18,2 8 170 1308 1060 179 1338 930 0,5 2,2 13,9 Rata Rata Prosentase Kesalahan 2,9 15 15
36 Dari data di atas terlihat bahwa adanya kesalahan data antara pembacaan alat ukur dengan data yang di tampilkan pada layar lcd. Prosentase kesalahan arus sekitar 2,9 %, Tegangan 15 %, dan Kecepatan 15 %, sedangkan daya tidak ada kesalahan karena merupakan hasil aritmatematika dari arus di kalikan tegangan.