BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Tujuan Pengujian Prototype Setelah kita melakukan perancangan alat, kita memasuki tahap yang selanjutnya yaitu pengujian dan analisa. Tahap pengujian alat merupakan bagian yang harus dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah komponen yang kita gunakan dapat bekerja dan juga untuk mengetahui karakteristik komponen tersebut. Adapun pengujian-pengujian yang akan dilakukan pada tahapan ini meliputi beberapa hal antara lain: 1. Pengujian board arduino uno 2. Pengujian LCD 16x2 3. Pengujian buzzer 4. Pengujian sensor infrared 5. Pengujian sensor LDR 6. Pengujian motor servo 7. Pengujian prototype 60
61 4.2 Komponen dan Peralatan Pengujian Sebelum melakukan pengujian terlebih dahulu kita mempersiapkan komponen dan peralatan yang dibutuhkan untuk menunjang pelaksanaan pengujian. Adapun komponen dan peralatan yang diperlukan adalah sebagai berikut: Tabel 4.1 Komponen dan peralatan pengujian No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1 Arduino Uno R3 1 buah 2 Modul sensor Infra red 5V, 3 pin 2 buah 3 Sensor LDR 5V, 5 mm 4 buah 4 LCD 16x2 1 buah 5 Multimeter 1 unit 6 Osiloskop 1 unit 7 Motor servo 5V 2 buah 8 Push button NO 2 buah 9 Potensiometer 50K 1 buah 10 Baterai 9 1 buah 11 Resistor 10K 7 buah 12 Buzzer 5V 1 buah 13 Kabel USB A to B 1 buah 14 Lampu LED 5 mm 1 buah 15 Breadboard 400 titik 1 buah 16 Kabel jumper Secukupnya
62 4.3 Pengujian Board Arduino Uno 4.3.1 Tujuan Pengujian Tujuan dari pengujian Arduino uno ini adalah untuk mengetahui apakah board arduino uno ini bekerja jika diberikan tegangan input sebesar 9V dan juga untuk menguji pin-pin input/output arduino uno. 4.3.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.2 Komponen dan peralatan pengujian arduino uno No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. Lampu LED 5 mm 1 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Breadboard 400 titik 1 buah 6. Kabel jumper Secukupnya 4.3.3 Cara Pengujian a. Menyalakan board arduino uno dengan cara menghubungkannya melalui kabel USB dengan komputer. b. Melakukan start-up untuk pengenalan board arduino, melalui menu Tools > Board > Arduino Uno
63 Gambar 4.1 Penentuan board arduino c. Memilih serial komunikasi arduino uno, melalui Tools > Serial Port > COM 3 Gambar 4.2 Penentuan Serial Port arduino d. Membuat sketch program seperti pada Gambar [4.3] dan di-upload ke board arduino.
64 Gambar 4.3 Sketch program pengujian Arduino uno 4.3.4 Hasil Pengujian Setelah meng-upload sketch program seperti pada Gambar [4.3], maka LED akan menyala selama satu detik dan kemudian padam selama satu detik demikian seterusnya. Berdasarkan pengujian ini, disimpulkan bahwa board arduino uno dapat bekerja jika dikoneksikan dengan komputer. 4.4 Pengujian LCD 4.4.1 Tujuan Pengujian Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah Arduino uno dapat berfungsi menampilkan 32 karakter (16 karakter di kolom 1 dan 16 karakter di kolom 2) pada LCD 16x2.
65 4.4.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.3 Komponen dan peralatan pengujian LCD No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. LCD 16x2 1 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Breadboard 400 titik 1 buah 6. Kabel jumper secukupnya 7. Potensiometer 50K 1 buah 4.4.3 Cara Pengujian 1. Menghubungkan arduino uno dengan LCD sesuai pin-pin yang digunakan dan potensiometer 50K 2. Menghubungkan board arduino uno dengan komputer melalui kabel USB Gambar 4.4 Pengujian LCD 3. Membuat sketch program arduino uno seperti Gambar [4.5] dan mengupload sketch tersebut ke board arduino uno.
66 Gambar 4.5 Sketch program pengujian LCD 4.4.4 Hasil Pengujian LCD dapat menampilkan karakter seperti yang dituliskan dalam sketch program ABCDEFGHIJKLMNOP pada baris pertamanya dan pada baris kedua 8880123456789888, seperti pada Gambar [4.6]. Gambar 4.6 Hasil pengujian LCD 4.5 Pengujian Buzzer 4.5.1 Tujuan Pengujian Tujuan dari pengujian buzzer adalah untuk memastikan apakah buzzer dapat berbunyi jika diberikan tegangan input sebesar 5V.
67 4.5.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.4 Komponen dan peralatan pengujian buzzer No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. Buzzer 5V 1 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Breadboard 400 titik 1 buah 6. Kabel jumper secukupnya 4.5.3 Cara Pengujian 1. Menghubungkan kaki positif buzzer dengan pin 5 V arduino uno 2. Menghubungkan kaki negatif buzzer dengan pin ground arduino uno Gambar 4.7 Pengujian buzzer 4.5.4 Hasil Pengujian Dari hasil pengujian, setelah buzzer diberikan tegangan input sebesar 5V, maka buzzer dapat berbunyi yang berarti buzzer akan bekerja jika mendapatkan tegangan input 5V.
68 4.6 Pengujian Sensor InfraRed 4.6.1 Tujuan Pengujian Tujuan dari dilakukan pengujian terhadap sensor infrared untuk mengetahui apakah sensor dapat mendeteksi suatu objek yang berada didepannya jika sensor ini dihubungkan pada board Arduino uno dan juga bertujuan untuk mengetahui berapa jarak pantul yang dapat diterima oleh sensor ketika suatu objek terdeteksi. 4.6.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.5 Komponen dan peralatan pengujian No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. Lampu LED 5 mm 1 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Modul sensor infra red 5V, 3 pin 2 buah 6. Kabel jumper secukupnya 7. Osiloskop 1 unit 8. Multimeter 1 unit 9. Penggaris 1 buah 4.6.3 Cara Pengujian 1. Menghubungkan modul Sensor infrared dan sebuah lampu LED dengan pin arduino uno 2. Kemudian memutar trimpot pada modul sensor berlawanan arah jarum jam hingga posisi 0%
69 3. Lalu menghubungkan board arduino uno dengan komputer dan membuat sketch program untuk menguji sensor infrared serta meng-upload sketch ke board arduino uno, seperti Gambar [4.8]. 4. Kemudian meletakkan sebuah objek tepat di depan modul sensor dengan jarak tertentu dan memindahkan objek secara perlahan-lahan mendekati modul sensor. Lalu mengamati apakah lampu LED menyala atau tidak. Jika menyala, berarti dapat sensor menerima pantulan dari objek dan ukur jarak objek dengan sensor dan tegangan output modul sensor. 5. Melakukan kembali cara pengujian pada tahapan ke-4 dengan memutar posisi trimpot searah jarum jam dengan kenaikan 10% sampai mencapai 100% Gambar 4.8 Sketch program pengujian infrared
70 4.6.4 Hasil Pengujian Setelah meng-upload sketch program seperti pada Gambar [4.8] dan melakukan tahapan pengujiannya, maka didapat hasil pengujian bahwa sensor dapat mendeteksi suatu objek didepannya dan lampu LED menyala sebagai output dari sensor infrared, seperti pada Gambar [4.9]. Gambar 4.9 Sensor infrared 1 bekerja A. Hasil pengujian modul sensor infrared 1 Tabel 4.6 Hasil pengujian sensor infrared 1 Pos Trimpot (%) Jarak Deteksi (cm) Teg. Output (Vdc) 0 0 4,58 10 0 4,58 20 6 0,26 30 8 0,26 40 10 0,24 50 13 0,26 60 30 0,22 70 0,24 80 0,28 90 100
71 Tabel [4.6] menunjukkan hasil pengujian dan pengukuran dari modul sensor infrared 1. Ketika pengaturan posisi trimpot dari 0-60%, hasil pengukuran jarak deteksi sensor terhadap objek masih dapat di ukur. Namun, ketika trimpot diputar ke posisi 70%, lampu LED langsung menyala tanpa adanya objek di depan modul sensor. Hal ini juga terjadi pada posisi 80-100%, sehingga sangat sulit untuk menentukan berapa jarak deteksinya pada posisi trimpot di 70-100% ini. Jadi, hanya bisa didapat data hasil pengujian sampai posisi trimpot 60%. Gambar [4.10] merupakan hasil pengukuran tegangan output modul sensor pada pengujian ke-5 dalam tabel [4.6], yaitu pada pengaturan trimpot bernilai 40%, maka didapat jarak deteksi sejauh 10 cm dan tegangan output 240mV. Gambar 4.10 Hasil pengukuran modul sensor infrared 1 Gambar [4.11] merupakan hasil pengamatan pada Serial Port arduino uno terhadap sensor infrared pada saat sensor menerima pantulan dari suatu benda yang berada di depannya. Ketika sensor mendeteksi bahwa tidak ada objek di depannya, maka serial monitor ada menampilkan nilai 1023. Namun, jika suatu objek terdeteksi oleh sensor ini, serial monitor akan menampilkan nilai berkisar 31 atau
72 32. Nilai ini akan berubah-ubah tergantung cahaya lingkungan pada saat sensor menerima pantulan dari suatu objek. Gambar 4.11 Hasil pengujian di Serial Monitor Gambar [4.12] adalah grafik dari hasil pengujian sensor infrared 1 dengan referensi data pengujian pada Tabel [4.6] dengan membandingkan posisi trimpot dan jarak deteksi yang terjangkau oleh sensor. Jarak Deteksi (cm) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Posisi Trimpot (%) Gambar 4.12 Grafik hasil pengujian sensor infrared 1
73 B. Hasil pengujian modul sensor infrared 2 Tabel 4.7 Hasil pengujian sensor infrared 2 Pos Trimpot (%) Jarak Deteksi (cm) Teg. Output (Vdc) 0 0 4,70 10 0 4,70 20 6 0,24 30 9 0,64 40 11 0,68 50 13 0,72 60 25 0,72 70 0,70 80 0,72 90 100 Hasil yang mirip juga terjadi pada saat pengujian terhadap modul sensor infrared 2, hanya dapat dilakukan pengujian dengan posisi trimpotnya sampai 60% saja. Gambar [4.13] merupakan hasil pengukuran tegangan output modul sensor pada pengujian ke-4 dalam Tabel [4.7], yaitu pada saat pengaturan posisi trimpot bernilai 30%, maka didapat jarak deteksi sejauh 9 cm dan tegangan output 640mV. Gambar 4.13 Hasil pengujian infrared 2
74 Gambar [4.14] adalah grafik dari hasil pengujian sensor infra red 2 dengan referensi data pengujian pada tabel [4.7] dengan membandingkan posisi trimpot dan jarak deteksi yang terjangkau oleh sensor. Jaak deteksi (cm) 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Posisi Trimpot (%) Gambar 4.14 Grafik hasil pengujian sensor infrared 2 4.6.5 Analisa Data Hasil Pengujian Berdasarkan grafik hasil pengujian pada Gambar [4.12] dan Gambar [4.14], dimana ada kemiripan bentuk antara kedua grafik tersebut maka dapat kita analisa bahwa prinsip kerja dari modul sensor infra red adalah jika semakin tinggi nilai trimpot yang kita atur pada modul, maka jarak deteksi sensor terhadap suatu objek yang berada di depannya juga akan semakin jauh. 4.7 Pengujian Sensor LDR 4.7.1 Tujuan Pengujian Tujuan dari dilakukan pengujian terhadap sensor cahaya LDR ini untuk mengetahui apakah sensor dapat bekerja pada saat mendeteksi intensitas cahaya jika dihubungkan pada sebuah board Arduino uno. Dan juga bertujuan untuk
75 mengukur nilai resistansi masing-masing sensor LDR pada saat sensor berada dalam kondisi lingkungan cahaya terang dan kondisi gelap. 4.7.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.8 Komponen dan peralatan pengujian sensor LDR No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. Lampu LED 5 mm 1 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Breadboard 400 titik 1 buah 6. Kabel jumper Secukupnya 7. Sensor LDR 5 mm 4 buah 8. Multimeter 1 unit 9. Senter 1 unit 4.7.3 Cara Pengujian 1. Menghubungkan salah satu kaki sensor LDR ke pin analog arduino uno dan kaki lainnya ke pin ground, seperti pada Gambar [4.15]. Gambar 4.15 Pengujian sensor LDR
76 2. Lalu menghubungkan board arduino uno dengan komputer dan membuat sketch program untuk menguji sensor LDR serta meng-upload sketch ke board arduino uno, seperti Gambar [4.16]. Gambar 4.16 Sketch program pengujian LDR 3. Menghubungkan kaki-kaki sensor dengan kedua probe multimeter. Kemudian memberikan cahaya terang pada LDR yang bersumber dari senter dan mencatat nilai resistansi hasil pengukurannya pada multimeter. 4. Melakukan hal yang sama untuk pengukuran sensor pada kondisi gelap dengan cara menutup sensor LDR dan mencatat nilai resistansinya. 4.7.4 Hasil Pengujian Setelah meng-upload sketch program seperti pada Gambar [4.16] dan melakukan pengujian sensor LDR dengan sumber cahaya dari senter, didapat data hasil pengukuran nilai resistansi masing-masing sensor LDR, seperti pada Tabel [4.9].
77 Tabel 4.9 Hasil pengujian sensor LDR Komponen sensor Kondisi Terang (ohm) Kondisi Gelap (Kohm) LDR 1A 150 205 LDR 1B 210 267 LDR 2 195 234 LDR 3 186 206 Gambar [4.17] merupakan hasil pengamatan pada Serial Port arduino uno terhadap salah satu sensor LDR. Ketika sensor LDR diuji dengan cahaya terang, serial monitor menampilkan nilai 1023. Dan ketika sensor LDR pada kondisi ditutup (gelap), serial monitor akan menampilkan nilai berkisar < 100. Gambar 4.17 Hasil pengujian sensor LDR di Serial Monitor 4.8 Pengujian Motor Servo 4.8.1 Tujuan Pengujian Tujuan dari dilakukan pengujian motor servo untuk mengetahui apakah motor servo dapat bekerja sesuai dengan besarnya sudut masukan yang diberikan.
78 4.8.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Tabel 4.10 Komponen dan peralatan pengujian motor servo No. Nama komponen Spesifikasi Jumlah 1. Arduino Uno R3 1 buah 2. Motor sevo 5V 2 buah 3. Baterai 9V 1 buah 4. Kabel USB A to B 1 buah 5. Push button NO 2 buah 6. Kabel jumper secukupnya 4.8.3 Cara Pengujian 1. Menghubungkan port pada motor servo dengan pin digital arduino uno. Gambar 4.18 Pengujian motor servo 2. Lalu menghubungkan board arduino uno dengan komputer dan membuat sketch program untuk menguji motor servo dan meng-upload sketch ke board arduino uno, seperti Gambar [4.19].
79 Gambar 4.19 Sketch program pengujian motor servo 4.8.4 Hasil pengujian Setelah meng-upload sketch program seperti pada Gambar [4.19] dan mengeksekusi program tersebut, maka didapat data hasil pengujian motor servo, seperti pada Tabel [4.11]. Tabel 4.11 Hasil pengujian motor servo Sudut pergerakan Tegangan kerja ( Vdc) Motor servo 1 Motor servo 2 0 4,72 4,64 90 0 4,72 4,72 180 0 4,72 4,72 Gambar [4.20] merupakan hasil pengukuran tegangan motor servo dengan menggunakan Osiloskop. Dapat dilihat bahwa hasil pengukuran 4,72V dan 4,64V untuk pengujian sudut 0 0. Dan untuk pengujian dengan sudut 90 0 dan 180 0, hasil pengujiannya tidak jauh berbeda dengan hasil pengujian pada 0 0.
80 Gambar 4.20 Hasil pengujian motor servo 4.9 Pengujian prototype 4.9.1 Tujuan Pengujian Tujuan dilakukannya pengujian prototype dalam Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui apakah prototype bekerja sesuai dengan deskripsi kerjanya dan rancangan yang telah dibuat. 4.9.2 Komponen dan Peralatan Yang Digunakan Adapun komponen dan peralatan yang digunakan untuk membuat prototype Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Tabel [4.1]. 4.9.3 Cara Pengujian 1. Membuat instalasi komponen-komponen yang diperlukan sesuai dengan rangkaian prototype seperti pada Gambar [3.4]. 2. Menghubungkan board arduino uno dengan komputer menggunakan kabel USB dan membuat sketch program keseluruhan prototype yang terdapat pada halaman Lampiran dan meng-upload sketch ke board arduino uno.
81 3. Melepaskan kabel USB dari board arduino uno dan memberikan tegangan ke board arduino uno yang bersumber dari baterai. 4. Setelah prototype menyala, lalu diletakkan sebuah objek di depan modul sensor infrared sampai lampu indikator merah menyala (menandakan receiver bekerja), maka motor servo akan bergerak ke posisi 90 0 5. Memindahkan objek tersebut ke atas push button dan menekan push button yang terletak setelah motor servo, maka motor servo akan kembali ke posisi awal (0 0 ) Gambar 4.21 Prototype saat dinyalakan 6. Setelah itu, meletakkan objek tersebut di atas sensor LDR yang terdapat di depan salah satu pintu warehouse. 7. Maka LCD akan menampilkan status kondisi di dalam wilayah warehouse. 4.9.4 Hasil pengujian Setelah melakukan pengujian, terlihat bahwa prototype dapat berfungsi karena komponen-komponen yang digunakan bekerja sesuai urutannya dan sensorsensor yang digunakan dapat mendeteksi objek serta hasil pengujian dapat ditampilkan pada LCD.
82 Gambar 4.22 Hasil pengujian saat sensor LDR belum bekerja 1. Gambar [4.23] menunjukkan hasil pengujian ketika sensor LDR 1A dan LDR 1B bekerja atau mendeteksi cahaya yang gelap sehingga memberikan informasi bahwa ada tersedia 2 pintu di warehouse Gambar 4.23 Hasil pengujian saat sensor LDR 1A & 1B bekerja 2. Gambar [4.24] menunjukkan hasil pengujian ketika sensor LDR 1A dan LDR 1B dan LDR 2 bekerja atau mendeteksi cahaya yang gelap sehingga memberikan informasi bahwa ada tersedia 1 pintu di wilayah warehouse
83 Gambar 4.24 Hasil pengujian LDR1A, LDR1B dan LDR 2 bekerja 3. Gambar [4.25] menunjukkan hasil pengujian ketika semua sensor bekerja atau mendeteksi cahaya yang gelap sehingga memberikan informasi bahwa pintu penuh di warehouse Gambar 4.25 Hasil pengujian ketika semua sensor LDR bekerja