BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT 4.1 PENDAHULUAN Setelah proses rancangan selesai, maka pada bab ini akan dijelaskan mengenai persiapan komponen, peralatan yang dipergunakan, serta pengujian pada alat. Kemudian menyiapkan data hasil pengujian. Sebelum membuat rangkaian yang akan digunakan sebagai pendataan bahan ilmiah, terlebih dahulu mempersiapkan alat bantu yang diperlukan sebagai penunjang pada saat melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat bantu yang dipergunakan adalah sebagai berikut : 1. Mistar 40 cm. 2. Multimeter. 3. Busur 180 derajat. 4. Objek yang berbahan metal dan plastik transparan. Pada pengujian ini yang diperlukan sebagai penunjang pada saat melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat dan bahan yang digunakan dalampengujian adalah sebagai berikut : 65
66 Tabel 4.1 Alat dan Bahan Yang Digunakan No. Nama Barang Jumlah 1 Adaptor 5V 3 2 Adaptor 12V 1 3 Arduino Mega 1 4 Ethernet Shield 1 5 Sensor Proximity Induktif 1 6 Sensor Optik 1 7 Sensor Ultrasonik HC-SR04 4 8 Relay Omron MY2 12VDC 2 9 Motor Dc 1 10 Motor Servo 1 11 Motor Driver L298N 1 12 LCD I2C 16 2 1 13 Kabel Rj-45 1 14 Laptop / Smartphone 1 15 Kabel USB (Universal Serial Bus) 1 Pengujian terhadap alat tugas akhir ini dilakukan secara berulang - ulang agar menghasilkan data yang benar benar tepat. Pengujian alat meliputi pengujian pada : 1. Pengujian Arduino dengan Ethernet Shield. 2. Pengujian Sensor Proximity Induktif. 3. Pengujian Sensor Optik. 4. Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04. 5. Pengujian Motor Servo 6. Pengujian Motor DC 7. Pengujian LCD 16 2 I2C. 8. Pengujian Relay. 9. Pengujian Keseluruhan.
67 4.2 PENGUJIAN ETHERNET SHIELD Pengujian Modul Ethernet Shield dilakukan dengan menghubungkan port Ethernet Shield ke port ethernet yang ada di perangkat laptop. Pengujian koneksi dilakukan dengan Test Ping dari laptop di Ruang Network Operation Center ke IP yang terpasang di Ethernet Shield. Gambar 4.1 Test Ping Ethernet Shield Hasil pengujian koneksi antara Ethernet Shield dan laptop di ruang Network Operation Center Melalui CMD di dapatkan hasil rangkaian dan program tugas akhir ini berjalan dengan baik, dimana dari hasil 9 kali test ping reply dan rata-rata delay pengiriman dara yang kecil yaitu 1ms. 4.3 PENGUJIAN SENSOR PROXIMITY INDUKTIF Pengujian sensor proximity induktif dilakukan dengan mendekatkan objek ke sensor agar terdeteksi dengan jarak 4mm yang terdapat pada sensor proximity induktif. Jika barang tersebut terdeteksi oleh sensor maka objek akan dikategorikan sebagai objek metal jika tidak terdeteksi maka bukan objek metal.
68 Untuk melakukan pengujian pada sensor proximity induktif, seperti pada gambar 4.2. Gambar 4.2 Pengujian Sensor Proximity Induktif Berdasarkan pengujian terhadap sensor proximity induktif didapatkan hasil pembacaan objek metal, kemudian indikator lampu pada sensor proximity menyala. Adapun tabel hasil pengujian sensor Proximity induktif pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Pengujian Sensor Proximity Induktif No Jenis Sampling Objek Sensor Poximity Indikator Lampu Tegangan 1 Metal HIGH ON 10,45 V 2 Metal HIGH ON 10,43 V 3 Metal HIGH ON 10,42 V 4 Plastik LOW OFF 0 V 5 Kayu LOW OFF 0 V 6 Kardus LOW OFF 0 V Dari hasil pengujian sensor proximity induktif pada tabel 4.2 telihat bahwa pada saat sensor dalam keadaan HIGH indikator lampu ON dan menghasilkan tegangan 10,42 V. Kemudian pada saat sensor dalam keadaan LOW indikator
69 lampu OFF dan menghasilkan tegangan 0 V, dikarenakan tidak ada objek metal yag tedeteksi. 4.4 PENGUJIAN SENSOR OPTIK Pengujian sensor optik dilakukan sebagai pendeteksi barang berbahan plastik transparan. Pada pengujian ini objek barang melewati sensor. Jika objek tersebut terdeteksi oleh sensor maka objek akan dikategorikan sebagai barang plastik trasnparan jika tidak terdeteksi maka bukan objek plastik transparan. Untuk melakukan pengujian pada sensor optik, seperti pada gambar 4.10 Gambar 4.3 Pengujian Sensor Optik Berdasarkan pengujian terhadap optik didapatkan hasil pembacaan objek plastik transparan lampu led menyala. Adapun tabel hasil pengujian sensor optik pada tabel 4.3.
70 Tabel 4.3 Pengujian Sensor Optik No Sampling Jenis Objek Sensor Optik Tegangan 1 Plastik Trasnparan HIGH 4,53 V 2 Plastik Trasnparan HIGH 4,52 V 3 Plastik Trasnparan HIGH 4,51 V 4 Metal LOW 0 V 5 Kardus LOW 0 V 6 Karton LOW 0 V Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 4.3 terlihat ada perbedaan hasil nilai tegangan yang dihasilkan pada saat sensor optik dalam keadaan high dan juga pada saat sensor dalam keadaan low. Pada saat sensor optik high jenis objek yang terdeteksi plastik transparan maka nilai tegangan yang dihasilkan 4,51 V. Sedangkan ketika sensor optik dalam keadaaan low yang tedeteksi objek metal maka nilai tegangan yang dihasilkan 0 V. 4.5 PENGUJIAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 (1) dan (2) Sensor yang digunakan adalah HC-SR04, merupakan sensor yang dapat mengukur jarak objek dalam bentuk cm pembacaan sensor ultrasonik HC-SR04. Pengujian dilakukan dengan menggunakan objek dengan jarak 1-6 cm dengan menggunakan mistar 40 cm sebagai pembandingnya. Untuk melakukan pengujian HC-SR04 seperti gambar 4.4.
71 Gambar 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Mistar Pengujian sensor ultasronik HC-SR04 (1) dilakukan untuk mendeteksi jarak objek metal dan plastik trasnparan terhadap sensor dengan objek ada di depannya yang sudah ditentukan jaraknya. Jika ada objek yang terbaca sensor ultrasonik HC-SR04 (1), maka kondisi motor akan ON untuk menggerakan konveyor secara otomatis. Adapun pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (1) pada tabel 4.4. Tabel 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 (1) No Sampling Jarak Objek pada Mistar Pembacaan Sensor Kondisi Motor Kesalahan (%) 1 Jarak 5 cm 4.9 cm ON 2 % 2 Jarak 4 cm 4 cm ON 0 % 3 Jarak 3 cm 2.9 cm ON 3,3 % 4 Jarak 2 cm 1.9 cm ON 5 % 5 Jarak 1 cm 1 cm ON 0 % 6 Jarak 6 cm 6 cm OFF 0 % Prosentase Kesalahan Rata-Rata 1,71 % Berdasarkan pada Tabel 4.4 Selanjutnya, tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan. Hasil pengujian di dapat dengan mengambil nilai rata-rata persentase kesalahan dari 6 sampel data.
72 Untuk menghitung salah satu nilai persentase kesalahan pada pembcaan sensor ultrasonik HC-SR-04 (1), dilakukan dengan melakukan perhitungan sampling 1. Dari hasil pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (1) pada tabel 4.4 terlihat bahwa saat sensor mendeteksi objek dengan jarak cm, ada hasil perbedaan antara pembacaan sensor dengan pengukuran menggunakan mistar. Besar persentase kesalahan rata-rata adalah 1,71 %. Setelah melakukan pengujian pada sensor ultrasonik HC-SR04 (1), akan dilakukan juga pengujian pada sensor ultrasonik HC-SR04 (2). Pada sensor ultrasonik HC-SR04 (2), jika ada objek yang terbaca sensor ultrasonik HC-SR04 (2), maka kondisi motor akan OFF untuk memberhentikan konveyor secara otomatis. Adapun tabel hasil pengujian sensor ultrasonik (2) pada tabel 4.5. Tabel 4.5 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 (2) No Sampling Jarak Objek pada Mistar Pembacaan Sensor Kondisi Motor Kesalahan (%) 1 Jarak 5 cm 4.8 cm OFF 4 % 2 Jarak 4 cm 3.9 cm OFF 2,5 % 3 Jarak 3 cm 3 cm OFF 0 % 4 Jarak 2 cm 2 cm OFF 0 % 5 Jarak 1 cm 1 cm OFF 0 % Prosentase Kesalahan Rata-Rata 1,3 % Berdasarkan pada Tabel 4.5 Selanjutnya, tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan. Hasil pengujian di dapat dengan mengambil nilai rata-rata persentase kesalahan dari 5 sampel data.untuk menghitung nilai persentase
73 kesalahan pada sensor ultrasonik, dilakukan dengan melakukan perhitungan sebagai berikut : Dari hasil pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (2) pada tabel 4.5 terlihat bahwa saat sensor mendeteksi objek dengan jarak cm, ada hasil perbedaan antara pembacaan sensor dengan pengukuran menggunakan mistar. Besar persentase kesalahan rata-rata adalah 1,3 %. 4.6 PENGUJIAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 (3) dan (4) Sensor yang digunakan adalah HC-SR04, merupakan sensor yang dapat mengukur jarak objek dalam bentuk cm pembacaan sensor ultrasonik HC-SR04. Pengujian dilakukan untuk melakukan monitroing level kepenuhan pada tempat penampungan dengan menggunakan mistar 40 cm sebagai pembandingnya. Untuk melakukan pengujian HC-SR04 seperti gambar 4.5. Gambar 4.5 Pengujian Sensor Ultrasonik Untuk Monitoring Pengujian sensor ultasronik HC-SR04 (3) dilakukan untuk mendeteksi jarak yang ada di tempat penampungan dengan objek metal. Jika ada objek yang
74 terbaca sensor ultrasonik HC-SR04 (3), maka data hasil pembacaan akan dikirimkan ke LCD dan web. Adapun pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (3) pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 (3) No Sampling Jarak Objek pada Mistar Pembacaan Sensor Kesalahan (%) 1 Jarak 9 cm 8.5 cm 5,5 % 2 Jarak 7 cm 6.8 cm 2,8 % 3 Jarak 5 cm 5 cm 0 % 4 Jarak 2 cm 2 cm 0 % 5 Jarak 1 cm 1 cm 0 % Prosentase Kesalahan Rata-Rata 1,6 % Selanjutnya, tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan. Hasil pengujian di dapat dengan mengambil nilai rata-rata persentase kesalahan dari 5 sampel data. Untuk menghitung nilai persentase kesalahan pada sensor ultrasonik, dilakukan dengan melakukan perhitungan sebagai berikut : Dari hasil pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (3) pada tabel 4.6 terlihat bahwa saat sensor mendeteksi objek dengan jarak cm, ada hasil perbedaan antara pembacaan sensor dengan pengukuran menggunakan mistar. Besar persentase kesalahan rata-rata adalah 1,5 %. Setelah melakukan pengujian pada sensor ultrasonik HC-SR04 (3), akan dilakukan juga pengujian pada sensor ultrasonik HC-SR04 (4). Pada sensor
75 ultrasonik HC-SR04 (4), jika ada objek yang terbaca sensor ultrasonik HC-SR04 (3), maka data hasil pembacaan akan dikirimkan ke LCD dan web. Adapun pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (4) pada tabel 4.7. Tabel 4.7 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 (4) No Sampling Jarak Objek pada Mistar Pembacaan Sensor Kesalahan (%) 1 Jarak 9 cm 8.8 cm 2,2 % 2 Jarak 7 cm 6.7 cm 4,2 % 3 Jarak 5 cm 5 cm 0 % 4 Jarak 2 cm 2 cm 0 % 5 Jarak 1 cm 1 cm 0 % Prosentase Kesalahan Rata-Rata 1,28 % Selanjutnya, tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan sehingga dapat diambil nilai persentase kesalahan. Hasil pengujian di dapat dengan mengambil nilai rata-rata persentase kesalahan dari 5 sampel data. Untuk menghitung nilai persentase kesalahan pada sensor ultrasonik, dilakukan dengan melakukan perhitungan sebagai berikut : Dari hasil pengujian sensor ultrasonik HC-SR04 (4) pada tabel 4.6 terlihat bahwa saat sensor mendeteksi objek dengan jarak cm, ada hasil perbedaan antara pembacaan sensor dengan pengukuran menggunakan mistar. Besar persentase kesalahan rata-rata adalah 1,28 %.
76 4.7 PENGUJIAN MOTOR SERVO Pengujian Motor Servo dilakukan sebagai alat untuk memilah objek metal dan objek plastik trasnparan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan busur 180 derajat sebagai pembandingnya, objek yang sudah melewati sensor akan diarahkan ketempat dengan dua kondisi yaitu dengan kategori metal dan tidak plastik transparan. Jika objek melewati sensor proximity induktif dengan kondisi high maka objek tersebut akan diarahkan ke sebalah kanan dengan sudut 95 derajat secara otomatis pada tempat yang sudah ditentukan dan sebaliknya jika objek melewati sensor optik dengan kondisi high maka objek akan diarahkan ke arah kiri dengan sudut 70 derajat secara otomatis pada tempat yang sudah ditentukan. Untuk melakukan pengujian pada motor servo, seperti pada gambar 4.6. Gambar 4.6 Pengujian Motor Servo Dengan Objek Berdasarkan pengujian terhadap motor servo didapatkan hasil pemilahan objek yang sudah ditentukan pada tempatnya. Adapun tabel hasil pengujian motor servo pada tabel 4.8.
77 Tabel 4.8 Pengujian Pada Motor Servo No Pembacaan Sensor Arah Keterangan Sudut Proximity Induktif Optik Servo Objek 1 HIGH LOW ke Kanan 95 derajat Metal 2 LOW HIGH ke Kiri 70 derajat Plastik Transparan Berdasarkan Tabel 4.8 dijelaskan bahwa sensor proximity induktif dalam kondisi high dan sensor optik dalam keadaan low, maka secara otomatis arah dari motor servo otomatis akan bergerak 95 derajat ke arah kanan yang menandakan bahwa objek metal, sedangkan saat sensor optik dalam kondisi high dan sensor proximity induktif dalam keadaan low, maka secara otomatis arah dari motor servo otomatis akan bergerak 70 derajat ke arah kiri yang menandakan bahwa objek plastik transparan. 4.8 PENGUJIAN MOTOR DC Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah Motor DC menerima sinyal yang di kirim oleh pembacaan dari sensor ultrasonik HC-SR 04 (1) dan (2) sebagai input. Hasil pengujian pada tabel 4.7 bahwa respon yang diterima oleh Motor DC dengan kondisi on atau off terhadap input pembacaan oleh sensor ultrasonik HC-SR 04 (1) dan (2). Adapun tabel hasil pengujian Motor DC pada Tabel 4.7.
78 No. Jarak Benda Pada Mistar Tabel.4.9 Pengujian Motor DC Pembacaan Sensor (cm) Tegangan Motor DC (Volt) Status Motor DC Sensor Ultrasonik HC-SR 04 (1) Berfungsi Menghidupkan 1 Jarak 5 cm 4.9 cm 9,48 V ON 2 Jarak 3 cm 2.8 cm 9,45 V ON 3 Jarak 2 cm 2 cm 9,42 V ON Sensor Ultrasonik HC-SR 04 (2) Berfungsi Memberhentikan 1 Jarak 5 cm 5 cm 0,01 V OFF 2 Jarak 3 cm 3 cm 0 V OFF 3 Jarak 2 cm 2 cm 0 V OFF Dari hasil pengujian Tabel 4.9 Motor DC bekerja sesuai dengan masukan input yang diberikan oleh pembacaan pada sensor ultrasonik HC-SR 04 (1) yang berfungsi menghidupkan motor DC dan sensor ultrasonik HC-SR 04 (2) berfungsi mematikan motor DC. Pada pengujian Motor DC ketika sensor ultrasonik HC-SR 04 (1) mendeteksi objek dengan jarak 2 cm 5 cm, Motor DC akan on dengan tegangan 9.4 V, sedangkan ketika sensor ultrasonik HC-SR 04 (2) mendeteksi objek dengan jarak 2 cm 5 cm Motor DC akan off setelah delay 8 detik tegangan yang dihasilkan 0 V, nilai tegangan pada Motor DC sangat berpengaruh ketika status Motor DC dalam keadaan on ataupun off. 4.9 PENGUJIAN LCD I2C 16 2 Pengujian LCD bertujuan untuk memastikan LCD I2C berfungsi sesuai dengan apa yang sudah diperintahkan oleh program. Dalam hasil pengujian membuktikan tampilan pada LCD yang sudah diprogram sebagai output. Untuk melakukan pengujian pada LCD dapat memasukan program seperti di bawah ini. Contoh Program Pengujian LCD I2C
79 #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2C lcd(16, 2); void setup() { Serial.begin(9600); lcd.autoaddress(); lcd.begin(); } void loop() { delay(100); lcd.clear(); lcd.setcursor(0, 0); lcd.print("dirgantara P. P."); lcd.setcursor(3, 1); lcd.print("41413010015"); delay(1000); } Setelah mengupload program pengujian LCD (Liquid Crystal Display) I2C seperti di atas, maka hasil pengujian pada LCD I2C dapat dilihat pada Gambar 4.7.
80 Gambar 4.7 Hasil Pengujian LCD I2C 16 2 4.10 PENGUJIAN RELAY MY2 12 VDC Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi dari relay yang dikendalikan oleh arduino mega dari data yang dihasilkan pada sensor proximity induktif. Pengujian juga bertujuan untuk melihat kondisi on-off relay untuk sensor berjalan baik atau tidak. 4.10.1 Pengujian Relay Terhadap Sensor Proximity Induktif Pengujian relay terhadap sensor proximity induktif difungsikan untuk mengatur kondisi relay on-off dari pembacaan high atau low terhadap sensor proximity induktif, adapun hasil pengujian relay terhadap sensor proximity induktif pada tabel 4.10
81 No Sampling Tabel 4.10 Pengujian Relay Terhadap Sensor Proximity Induktif Kondisi Relay MY2 12 VDC Sensor Proximity Induktif Tegangan Keterangan Objek 1 ON HIGH 10,40 V Metal 2 ON HIGH 10,38 V Metal 3 ON HIGH 10,36 V Metal 4 OFF LOW 0 V Plastik Berdasarkan tabel 4.10 dijelaskan bahwa pengujian ini dilakukan menggunakan objek berbahan metal, saat objek melewati sensor proximity induktif memberikan pembacaan dengan kondisi high, maka relay ON dan menandakan objek metal menghasilkan tegangan 10,38 V. Sedangkan saat menggunakan objek berbahan plastik, saat objek melewati sensor proximity induktif memberikan pembacaan kondisi low, maka relay OFF dan menandakan objek plastik menghasilkan tegangan 0 V. 4.11 PENGUJIAN KESELURUHAN Pengujian hasil keseluruhan alat dilakukan dengan menggabungkan semua komponen sesuai dengan rancangan sistem. Kemudian memprogram keseluruhan agar alat dapat berfungsi sesuai dengan sistem dirancang. Setelah mengupload program, langkah selanjutnya membuka halaman web dengan memanggil alamat IP yang telah diprogram melalui aplikasi web server seperti web browser, Mozilla firefox, google chrome, dan internet explorer pada handphone atau laptop yang telah terhubung dengan jaringan internet. Setelah halaman web terbuka, akan didapatkan informasi status alat dari komponen komponen yang akan dipantau dan aktivasi sistem alat melalui button yang tersedia.
82 Pada halaman web yang telah didesain terdapat beberapa karakter tulisan yang menunjukan status dari data yang dikirim oleh sensor. Pertama akan menunggu data inputan dari sensor yang kemudian data dikirim statusnya ke web sehingga memunculkan karakter tulisan yang telah diprogram sebagai pemberitahuan status alat yang dapat dipantau kapanpun saat mengakses halaman web. Pengujian hasil keseluruhan ini hanya dilakukan jika pengujian masing masing komponen telah dilakukan dengan benar. Setelah itu menggabungkan seluruh komponen dan program agar masing masing komponen mampu menjalankan fungsinya sehingga menjadi sebuah alat yang sesuai dengan perencanaan. Alat akan dilakukan pengujian secara keseluruhan agar mendapatkan data yang sesuai. Pengujian keseleruhan alat dapat dilihat pada Gambar 4.13 Gambar 4.8 Pengujian Hasil Keseluruhan Setelah melakukan pengujian komponen secara keseluruhan maka sistem monitoring dapat diakses melalui browser, mozila, dan opera mini melalui laptop atau smartphone. Adapun tampilan halaman web yang digunakan sebagai media informasi status alat bisa dilihat pada Gambar 4.14.
83 Gambar 4.9 Tampilan Web Setelah melakukan pengujian hasil secara keseluruhan, maka hasil pengujian perlu dimasukan ke dalam tabel. Adapun tabel hasil pengujian keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 4.11. Tabel 4.11 Pengujian Keseluruhan Berdasarkan Tabel 4.11 pengujian hasil keseluruhan dapat dijelaskan pada saat jarak benda 1-5 cm terhadap pembacaan sensor ultrasonik HC-SR (1) dengan kondisi High maka pada Motor DC On, sedangkan pembacaan sensor ultrasonik HC-SR 04 (2) dengan kondisi Low maka pada Motor DC Off. Ketika objek metal melewati sensor proximity induktif maka kondisi sensor proximity High dan
84 sensor optik dalam kondisi LOW, maka arah dari motor servo ke kanan dengan sudut 95 secara otomatis. Selanjutnya sensor ultrasonik yang ada pada tempat penampungan membaca jarak kepenuhan dan akan di tampilkan ke LCD I2C dengan menampilkan T1 : cm. Sedangkan Ketika objek plastik transparan melewati sensor proximity induktif maka kondisi sensor proximity Low dan sensor optik dalam kondisi High, maka arah dari motor servo ke kiri dengan sudut 70 secara otomatis. Selanjutnya sensor ultrasonik yang ada pada tempat penampungan membaca jarak kepenuhan dan akan di tampilkan ke LCD I2C dengan menampilkan T2 : cm.