BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA 4.1 Pendahuluan Dalam bab ini akan membahas mengenai pengujian dari alat yang telah dirancang pada bab sebelumnya. Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem dan mengetahui hasilnya melalui analisa. Hal yang akan diuji antara lain pengujian kerja perangkat secara keseluruhan, pengujian tegangan pada komponen, pengujian komunikasi modul Wi-Fi ESP8266-01, pengujian sensor yang digunakan yaitu sensor kelembaban tanah, sensor LDR, sensor ultrasonik, dan yang terakhir pengujian sistem manual dengan keypad. 4.2 Persiapan Perangkat Keras Untuk Pengujian Sebelum dilakukan pengujian dan analisa sistem yang akan digunakan pendataan bahan ilmiah, terlebih dahulu mempersiapkan alat bantu yang diperlukan sebagai penunjang untuk melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat dan bahan yang diperlukan sebagai berikut : 1. Multimeter. 2. Mistar 40 cm. 71

72 3. Lux Meter 4. Digital Thermo-Hygrometer 5. Tanah dan air. 4.3 Tahap Pengujian Alat Pengujian alat dilakukan untuk mendapatkan data penelitian yang ilmiah. Pengujian ini dilakukan dua tahap, yaitu : 1. Uji Fungsional Pengujian ini dilakukan dengan cara menguji setiap bagian alat berdasarkan karakteristik dan fungsi masing-masing. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah setiap bagian dari perangkat telah bekerja sesuai dengan fungsi dan keinginan. 2. Uji Sistem Kerja Pengujian sistem kerja alat dilakukan dengan cara melihat sistem kerja alat. Pengujian yang perlu diamati adalah bagian input sistem berupa rangkaian sensor yang digunakan dan indikator rangkaian output pada rangkaian. Pengujian ini akan diketahui kinerja dari alat yang akan dibuat. 4.4 Pengujian Fungsi Alat Pengujian fungsi alat dilakukan untuk mengetahui komponen pada sistem ini berjalan sesuai dengan fungsinya. Pengujian dilakukan secara bertahap. Tabel 4.1 merupakan hasil pengujian pemantauan pencahayaan dan penyiraman tanaman secara otomatis menggunakan modul Wi-Fi ESP8266-01.

73 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Fungsi Komponen No Alat Fungsi Cara Kerja 1 Modul Wi-Fi ESP8266-01 2 Sensor kelembaban tanah 3 Sensor cahaya 4 Sensor Ultrasonik 5 Relay 2 channel Untuk mengirimkan data sensor dan aktuator ke web server Thingspeak Untuk mengukur kelembaban tanah Untuk mengukur nilai cahaya (lux) Untuk mengukur ketinggian air Untuk mengaktifkan pompa dan lampu jika tanah kering atau cahaya gelap 3 Pompa air Untuk mengalirkan air dari tangki ke tanah 6 Buzzer Untuk memberikan tanda bahwa air sudah hampir habis 7 Keypad Untuk memulai sistem serta On/Off pompa dan lampu secara manual Menerima jaringan internet dari Wi-Fi hotspot Jika nilai sensor di bawah 400, tanah berstatus kering Jika nilai sensor dibawah 400, status gelap Sensor akan mendeteksi ketinggian air berdasarkan jarak sensor dengan permukaan air. Saat tanah kering atau cahaya gelap, Arduino akan mentriger relay dan relay akan menutup. Ketika pompa aktif, maka pompa akan menghisap air lalu mengalirkan air menuju tanah melalui selang. Saat sensor mendeteksi permukaan air berjarak 14cm dari sensor, maka buzzer akan aktif. Saat keypad ditekan maka akan memulai sistem, menyalakan lampu dan pompa Hasil Pengujian Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik Bekerja dengan baik

74 4.4.1 Pengujian Wi-Fi Module ESP8266-01 Kemampuan modul Wi-Fi esp8266-01 untuk menerima jaringan internet dari Wi-Fi hotspot mempunyai batas jangkauan yang dapat mempengaruhi kinerja koneksi internet. Jangkauan jarak penerimaan jaringan Wi-Fi dipengaruhi oleh lokasi pengambilan data. Jika pancaran Wi-Fi hotspot terhalang oleh berbagai benda dapat menghalangi ESP8266-01 untuk mendapatkan jaringan hotspot internet. Pengambilan data dilakukan pada tempat yang tidak terhalang benda apapun untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Data yang dinilai adalah lama waktu ESP8266-01 menerima pancaran wifi hotspot lalu mengirimkan data sensor ke web server dan seberapa jauh koneksi tetap tersambung. Delay dapat dikategorikan cepat jika nilai delay sesuai dengan default program Module Wi-Fi ESP8266-01 yaitu 5 detik dari Module Wi-Fi menyiapkan koneksi ke hotspot. Jika delay telah melampaui nilai yang telah ditetapkan maka dapat disimpulkan jarak jangkauan ESP8266-01 terlalu jauh dari Wi-Fi hotspot. Berdasarkan tabel 4.5 dapat dilihat pada jarak 1 5 meter delay program masih dalam kategori 5 detik, sehingga koneksi antara Module Wi- Fi ESP8266-01 dan Wi-Fi hotspot masih sesuai dengan program. Pada jarak 15 meter respon delay mulai bertambah lama sehingga dapat disimpulkan pada jarak tersebut Wi-Fi hotspot tidak terkoneksi dengan baik.

75 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Jangkauan Module Wi-Fi ESP8266-01 No Jarak (Meter) 1. 1 2. 5 3. 10 4. 15 Waktu (Detik) 5,4 5,3 5,7 5,6 6,1 5,8 6,2 5,9 6 9,1 9,5 10,3 Rata-rata Waktu (Detik) 5,5 5,8 6 9.6 Terlihat pada Gambar 4.1 bahwa waktu yang dihasilkan dipengaruhi oleh jarak antara hotspot dan Module Wi-Fi ESP8266-01, semakin tinggi jaraknya maka semakin lama waktu yang terkoneksi oleh Module Wi-Fi ESP8266-01. 12 10 Rata - rata Waktu (detik) 8 6 4 2 0 1 5 10 15 Jarak (meter) Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian Jangkauan Module Wi-Fi ESP8266-01 Setelah data selisih didapat, maka dapat menghitung rata-rata waktu koneksi ESP8266-01 dengan hotspot internet dari 4 sampel data

76 menggunakan rumus menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). μ = μ = 26,9 4 N i=1 N x = 6,7 Detik 4.4.2 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah Sensor kelembaban tanah yang digunakan adalah robodyn. Nilai bacaan sensor dapat dikonversi menjadi tegangan output sensor menggunakan persamaan (2.4). Persentase kesalahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.10). Jika data hasil pengukuran adalah 0,11V, dan data hasil perhitungan adalah 0,12V, maka presentase kesalahan dapat dihitung sebagai berikut: persentase kesalahan = persentase kesalahan = salah mutlak hasil pengukuran 100% ±(0,20 0,18) 100% = 11% 0,18 Dari perhitungan tersebut, maka besar persentase kesalahan saat sensor mendeteksi kelembaban tanah sebesar 48 adalah 11%. Nilai rata-rata untuk persentase kesalahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Rata-rata data observasi tidak berkelompok, yaitu persamaan (2.12). semua persentase kesalahan dijumlahkan lalu dibagi dengan jumlah data. μ = N i=1 N x μ = 50,76 11 = 4,614%

77 Berdasarkan hasil perhitungan, rata-rata persentase kesalahan adalah 3,285%. Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengujian tegangan pada sensor kelembaban tanah. No. Nilai Bacaan Sensor 1 48 Tabel 4.3 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah Tegangan Vcc (V) Tegangan output Sensor (V) 0,18 2 260 0,98 3 364 1,39 4 446 1,77 5 571 4,35 2,39 6 618 2,64 7 673 2,83 8 727 3,04 9 784 3,29 10 830 3,58 11 894 3,84 Tegangan Berdasarkan Bacaan Sensor (V) 48 4,35 1024 260 4,35 1024 364 4,35 1024 446 4,35 1024 571 4,35 1024 618 4,35 1024 673 4,35 1024 727 4,35 1024 784 4,35 1024 830 4,35 1024 894 4,35 1024 Kesalahan (%) = 0,20 11 = 1,10 12,24 = 1,54 10,79 = 1,89 6,77 = 2,42 3 = 2,62 0,75 = 2,85 0,70 = 3,08 1,31 = 3,34 1,51 = 3,53 1,39 = 3,79 1,30 Persentase kesalahan Rata - Rata 4,614 Dari hasil pengujian terlihat bahwa tegangan hasil pengukuran dan tegangan dari perhitungan nilai sensor tidak jauh berbeda. Persentasi kesalahan terbesar adalah pada nilai sensor 260, sedangkan persentasi kesalahan terkecil adalah pada nilai sensor 673. Hal ini dapat terjadi karena pembacaan sensor yang tidak stabil, sehingga nilai yang muncul berubah-ubah. Rata-rata persentase kesalahan sebesar 4,614%. Nilai tersebut masih di bawah 10%, sehingga pengukuran sensor tidak terlalu jauh hasilnya dengan tegangan keluarannya.

78 Status kelembaban pada tanah yang diambil dari pembacaan sensor dapat dibandingkan dengan hasil perhtungan derajat kejenuhan tanah berdasarkan berat atau volume tanah kering dan air yang dimasukan. Perhitungan untuk mencari derajat kejenuhan tanah menggunakan persamaan (2.3). Percobaan dilakukan dengan menggunakan tanah dengan massa 200g, dengan berat jenis tanah (Gs) sebesar 2,71 dan berat volume air (γw) sebesar 1g/cm 3. Penambahan air setiap 10mL. berikut adalah perhitungan derajat kejenuhan dari penambahan air 10mL sampai dengan 100mL: a. Penambahan air 10mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (210 200) = = 10cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 10 126,2 = 0,079

79 b. Penambahan air 20mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (220 200) = = 20cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 20 126,2 = 0,1585 c. Penambahan air 30mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat.

80 V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). V w = W w (230 200) = = 30cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3). d. Penambahan air 40mL S = V w V v = 30 126,2 = 0,2377 Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (240 200) = = 40cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 40 126,2 = 0,317

81 e. Penambahan air 50mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (250 200) = = 50cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 50 126,2 = 0,3962 f. Penambahan air 60mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat.

82 V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). V w = W w (260 200) = = 60cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3). S = V w V v = 60 126,2 = 0,475 g. Penambahan air 70mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (270 200) = = 70cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 70 126,2 = 0,5547

83 h. Penambahan air 80mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (280 200) = = 80cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 80 126,2 = 0,6339 i. Penambahan air 90mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat.

84 V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (290 200) = = 90cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan S = V w V v = 90 126,2 = 0,713 j. Penambahan air 100mL Pertama adalah mencari besar volume butir pada tanah dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2). V s = W s = 200 G s γ w 2,71 1 = 73,8cm3 Dari hasil perhitungan volume butir pada tanah, maka diketahui besar volume pori/rongga dengan mengurangi volume tanah dengan volume butir padat. V v = V V s = 200 73,8 = 126,2cm 3 Setelah mendapat nilai volume pori/rongga pada tanah, selanjutnya adalah mencari besar volume air dengan menggunakan persamaan (2.2). (2.3). V w = W w (300 200) = = 100cm 3 γ w 1 Besar derajat kejenuhan dihitung dengan menggunakan persamaan

85 S = V w V v = 100 126,2 = 0,7924 Nilai perbandingan keluaran sensor dengan perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.4. No air (ml) Tabel 4.4 Perbandingan Nilai Sensor dengan Perhitungan Nilai Keluaran Sensor Status tanah berdasarkan sensor Kejenuhan Status tanah berdasarkan perhitungan 1 0 48 Kering 0 Kering 2 10 260 Lembab 0,08 Agak Lembab 3 20 364 Lembab 0,16 Agak Lembab 4 30 446 Lembab 0,24 Agak Lembab 5 40 571 Lembab 0,32 Lembab 6 50 618 Lembab 0,4 Lembab 7 60 673 Lembab 0,48 Lembab 8 70 727 Lembab 0,56 Sangat Lembab 9 80 784 Lembab 0,63 Sangat Lembab 10 90 830 Basah 0,71 Sangat Lembab 11 100 894 Basah 0,79 Basah Status tanah berdasarkan perhitungan diambil berdasarkan tabel derajat kejenuhan, sedangkan status tanah pengukuran dengan sensor kelembaban tanah diambil berdasarkan karakteristik nilai sensor yang sudah ditetapkan. Dari hasil perhitungan nilai kelembaban tanah terlihat bahwa status tanah dari pengukuran sensor dan tabel perhitungan berbeda. hal ini dikarenakan karakteristik dari sensor kelembaban tanah hanya memiliki 3 parameter yaitu: a. Tanah dianggap kering jika nilai kelembaban tanah adalah 0-200. b. Tanah dianggap lembab jika nilai kelembaban tanah adalah 201-700. c. Tanah dianggap basah (di dalam air) jika nilai kelembaban tanah adalah 701-950.

86 Sedangkan pada perhitungan derajat kejenuhan, terdapat 6 parameter, yaitu tanah kering, tanah agak lembab, tanah lembab, tanah sangat lembab, tanah basah, dan tanah jenuh. Sehingga status tanah ada yang berbeda. 4.4.3 Pengujian Sensor DHT22 Sebagai acuan pengujian ketepatan pembacaan sensor suhu pada DHT22 maka dibandingkan dengan thermo-hygrometer. Pada pengujian ini ditempelkan DHT22 dengan sensor dari thermo-hygrometer agar mendapatkan hasil yang akurat, setelah itu pada jarak sekitar 20cm dipasang lilin karena pengujian berada diruangan AC. Seperti pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 Simulasi Pengujian Sensor Suhu dan Kelembaban Adapun pengujian ini dilakukan sebanyak 10 kali, dengan interval waktu 1 menit supaya diberikan delay pembacaan pada sensor agar nilai yang terbaca lebih spesifik. Setiap perpindahan percobaan antara pengujian pertama dan kedua maka lilin digeserkan 1 cm mendekati sensor agar suhu berubah secara signifikan, percobaan ketiga sampai kesepuluh lilin terus digeserkan 1 cm mendekati sensor. Seperti pada Tabel 4.5.

87 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Suhu pada Sensor DHT22 Suhu ( 0 C) Kelembaban (%) Menit Hasil Thermo- Hygrometer ( 0 C) Hasil Sensor DHT22 ( 0 C) % Error Hasil Thermo Hygrometer ( 0 C) Hasil Sensor DHT22 ( 0 C) % Error 1. 25,3 26 5,1 86 84 2,3 2. 26,4 27 2,2 85 84 1,1 3. 28,6 29 1,3 85 84 1,1 4. 30,8 30 2,5 83 82 1,2 5. 31,2 31 0,6 80 81 1,2 6. 32,6 32 1,8 78 76 2,5 7. 33,7 33 2,1 78 75 3,8 8 35,3 34 3,6 77 75 2,5 9 36,9 35 5,1 72 70 2,7 10 38,6 36 6,7 69 66 4,3 Rata-rata (%) 3,1 2,2 Selanjutnya tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan, besarnya persentase kesalahan didapat dari persamaan (2.10), sehingga dapat diambil nilai persentase kesalahan setiap suhu serta kelembaban yang diukur sebanyak 10 data. Untuk menghitung salah satu nilai persentase kesalahan pada suhu, dilakukan dengan melakukan perhitungan data menit 1. persentase kesalahan = persentase kesalahan suhu = salah mutlak 100% hasil pengukuran (25,3 26) 100% = 5,1% 25,3 Setelah data persentase kesalahan didapat, maka dapat menghitung rata-rata persentase kesalahan dari 10 sampel data menggunakan rumus menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). μ = N i=1 N x

88 μ = 31 10 = 3,1% Untuk presentase kesalahan dan rata-rata kesalahan pada kelembaban udara juga menggunakan persamaan (2.10) dan (2.12). Dengan menggunakan data pada sampel menit pertama, didapat hasil sebagai berikut. persentase kesalahan = persentase kesalahan kelembaban = μ = salah mutlak hasil pengukuran 100% N i=1 N x μ = 22,7 10 = 2,27% (86 84) 100% = 2,3% 86 Persentase error suhu tertinggi adalah 6,7 % dan yang terendah 0,6 %, sedangkan persentase error kelembaban tertinggi adalah 4,3 % dan yang terendah 1,1 %. pada pengujian tersebut terdapat perbedaan nilai suhu dan kelembaban sensor DHT22 dengan Thermo-Hygrometer. Perbedaan tersebut dikarenakan sensitivitas serta keakuratan pada setiap sensor berbeda-beda. Pada pengujian ini juga menunjukan bahwa semakin rendah suhu maka semakin tinggi kelembabannya, begitu sebaliknya semakin tinggi suhu maka semakin rendah kelembabannya. 4.4.4 Pengujian Sensor Light Dependent Resistor (LDR) Pengujian sensor LDR sebagai pendeteksi intensitas cahaya ini membandingkan antara intensitas cahaya (output sensor LDR) dengan intensitas cahaya terukur Luxmeter, seperti pada Gambar 4.3.

89 Gambar 4.3 Pengujian Sensor LDR dengan Luxmeter Sensor LDR mempunyai 3 nilai parameter yaitu: a. Cahaya dianggap terang jika nilai intensitas cahaya adalah 0-200 yang berarti tanaman mendapatkan sinar matahari. b. Cahaya dianggap redup jika nilai intensitas cahaya adalah 201-700 yang berarti tanaman tidak mendapatkan sinar matahari pada siang hari. c. Cahaya dianggap gelap jika nilai intensitas adalah 701-950 yang berarti waktu menunjukkan malam hari. Tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan persentase error yang berguna untuk analisis sensor dalam keadaan baik dan siap digunakan atau tidak, serta untuk mengetahui senstivitas dan keakuratan sensor LDR. Seperti pada Tabel 4.6.

90 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sensor LDR terhadap Alat Ukur Luxmeter Pengukuran Cahaya dengan Luxmeter (lux) Pengukuran Cahaya dengan Sensor LDR (lux) Persentase Kesalahan (%) 822 796 3,1 561 584 4,1 75 71 5,3 Presentase Kesalahan Rata Rata 4,16 Selanjutnya tiap sampel data didapatkan persentase kesalahan, besarnya persentase kesalahan didapat dari persamaan (2.10), sehingga dapat diambil nilai persentase kesalahan setiap intensitas cahaya yang diukur sebanyak 3 data. Untuk menghitung salah satu nilai persentase kesalahan pada kondisi cahaya, dilakukan dengan melakukan perhitungan data kondisi terang. persentase kesalahan = persentase kesalahan LDR = salah mutlak hasil pengukuran 100% ±(822 796) 100% = 3,1 % 822 Setelah data persentase kesalahan didapat, maka dapat menghitung rata-rata persentase kesalahan dari 3 sampel data menggunakan rumus menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). μ = N i=1 N x μ = 12,5 3 = 4,16% Persentase error tertinggi adalah 5,3 % dan yang terendah 3,1 %. Tabel 4.6 merupakan data hasil pengujian sensor LDR terhadap alat ukur pembanding. Tabel 4.6 menjelaskan bahwa intensitas cahaya berubah setiap saat tergantung kondisi yang memiliki intensitas cahaya yang tinggi atau

91 tidak. Pada kondisi terang nilai intensitas cahayanya semakin besar yang dihasilkan. Pada hasil pengukuran nilai intensitas cahaya, dapat dilihat bahwa nilai intensitas cahaya luxmeter jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai intensitas cahaya pada sensor LDR. Hal ini disebabkan pada sensor LDR tidak memiliki pemfokus intensitas cahaya seperti yang terdapat pada luxmeter, sehingga intensitas cahaya yang diterima LDR tidak banyak atau kurang baik. 4.4.5 Pengujian Sensor Ultrasonik Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik HC-SR04. Monitoring dilakukan melalui Serial Monitor pada Arduino. Nilai yang keluar sudah dalam bentuk cm. Pengujian dilakukan dengan menggunakan botol setinggi 19cm dan menggunakan mistar 40cm sebagai pembandingnya, seperti pada Gambar 4.4. Gambar 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik dengan Mistar

92 Besarnya persentase kesalahan didapat dari persamaan (2.10), jika hasil pengukuran berubah-ubah, maka nilai yang diambil adalah nilai tengahnya. Pada hasil pengukuran ketinggian air 12cm, pengukuran sensor 12cm sampai dengan 13 cm, maka nilai kesalahannya adalah sebagai berikut: persentase kesalahan = persentase kesalahan = salah mutlak hasil pengukuran 100% ±(12,5 12) 100% = 4,16% 12,5 Setelah data persentase kesalahan didapat, maka dapat menghitung rata-rata persentase kesalahan dari 5 sampel data menggunakan rumus menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). μ = μ = 13,53 5 N i=1 N x = 2,7% Dari hasil perhitungan tersebut, maka didapat nilai persentase rataratanya adalah 1,4 %. Tabel 4.7 menunjukkan pengukuran tinggi air menggunakan sensor ultrasonik dibandingkan dengan menggunakan alat ukur penggaris. Tabel 4.7 Pengujian Sensor Ultrasonik No. Pengukuran Pengukuran Mistar (cm) Sensor (cm) Nilai Tengah Kesalahan (%) 1 16 16 sampai 17 16,5 3,12 2 12 12 sampai 13 12,5 4,16 3 8 8 sampai 9 8 6,25 4 4 4 4 0 5 1 1 1 0 Persentase Kesalahan Rata Rata 2,7

93 Dari hasil pengujian sensor ultrasonik terlihat bahwa saat sensor mendeteksi benda yang jaraknya di atas cm, yaitu pada saat ketinggian air 14cm pembacaan sensor menjadi berubah-ubah. Hal ini disebabkan bentuk tangki yang memantulkan gelombang ultrasonik, sehingga pengukuran menjadi berubah-ubah. Besar persentase kesalahan rata-rata adalah 2,7 %. 4.4.6 Pengujian Relay Otomatis Pengendali Pompa Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi dari relay yang dikendalikan oleh sensor soil moisture (sensor kelembapan tanah). Pengujian juga bertujuan untuk melihat kondisi on-off relay untuk pompa berjalan dengan baik atau tidak. Tabel 4.8 Pengujian Kerja On-Off Relay terhadap Sensor Soil Moisture Nilai Tanah 0-200 201 700 701-1024 Percobaan ke- Tegangan Relay (V) Kondisi Pompa 1 0,01 Hidup 2 0,01 Hidup 3 0,02 Hidup 1 4,32 Mati 2 4,32 Mati 3 4,31 Mati 1 4,32 Mati 2 4,32 Mati 3 4,31 Mati Tabel 4.8 merupakan tabel pengujian kondisi aktuator oleh sensor soil moisture, pengujian ini berdasarkan data pengukuran menggunakan 3 sample keadaan tanah yaitu kering, lembab dan basah. Terlihat pada Tabel 4.8 bahwa kondisi pompa akan hidup (on) ketika kondisi tanah kering, hal ini dapat terlihat dari tegangan input dari Arduino ke relay sebesar 4,3V yang

94 mentriger relay bekerja sehingga menghubungkan tegangan dari sumber tegangan ke pompa, seperti pada Gambar 4.5 Gambar 4.5 Pengujian Tegangan Input Relay Pompa On Pada saat sensor soil moisture membaca keadaan tanah lembab dan basah, maka relay dan lampu tidak bekerja. Hal ini dapat terlihat dari tegangan input relay pompa sebesar 0V. 4.4.7 Pengujian Relay Otomatis Pengendali Lampu Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sistem kondisi dari relay untuk mengontrol lampu dengan baik atau tidak berdasarkan nilai keluaran sensor LDR. Tabel 4.9 Pengujian Kerja On-Off Relay terhadap Sensor LDR Intensitas Cahaya 0-200 201-700 701-1024 Percobaan ke- Tegangan Relay (V) Kondisi Lampu 1 4,33 Mati 2 4,33 Mati 3 4,32 Mati 1 0,01 Hidup 2 0,00 Hidup 3 0.01 Hidup 1 4,33 Mati 2 4,33 Mati 3 4,32 Mati

95 Tabel 4.9 merupakan tabel pengujian kondisi aktuator oleh sensor LDR, pengujian ini berdasarkan data pengukuran intensitas cahaya dengan sensor LDR. Terlihat pada Tabel 4.9 bahwa kondisi lampu akan hidup (on) ketika kondisi cahaya redup, hal ini dapat terlihat dari tegangan input dari Arduino ke relay sebesar 4,3V yang mentriger relay bekerja sehingga menghubungkan tegangan dari sumber tegangan ke lampu. Gambar 4.6 Pengujian Tengangan Input Relay Lampu Off Pada saat sensor LDR membaca keadaan cahaya terang dan gelap, maka relay dan lampu tidak bekerja. Hal ini dapat terlihat dari tegangan input relay lampu sebesar 0V, seperti pada Gambar 4.6. 4.4.8 Pengujian Pengendali Manual Pada sistem pencahayaan dan penyiraman tanaman otomatis ini, dilengkapi 2 tombol manual pengendali aktuator. Pengujian tombol manual dilakukan untuk mengetahui apakah ketiga tombol dapat berfungsi dengan baik. Tombol manual pertama akan mengaktifkan dan menonaktifkan pompa secara manual sehingga dapat melakukan penyiraman. Untuk tombol manual kedua akan mengaktifkan dan menonaktifkan lampu secara manual sehingga dapat melakukan pencahayaan.

96 1. Tombol Pompa Terdapat dua keadaan, yaitu on dan off. Keadaan off menunjukkan pompa tidak terhubung, sedangkan keadaan on pompa terhubung. Gambar 4.7 menunjukkan pengukuran tegangan pompa pada saat keadaan off. Gambar 4.7 Pengukuran Tegangan Saat Keadaan Pompa Off Dari Gambar 4.7 Terlihat bahwa tegangan yang terukur adalah 0V. Tegangan tidak terhubung ke pompa, sehingga pompa tidak bekerja. Gambar 4.8 menunjukkan pengukuran tegangan pompa saat tombol dalam keadaan On. Gambar 4.8 Pengukuran Tegangan Saat Keadaan Pompa On

97 Dari Gambar 4.8 Terlihat bahwa tegangan pompa adalah 10,66V DC. tegangan terhubung ke pompa, sehingga pompa dapat bekerja. Tabel 4.10 menunjukkan keadaan tombol dan besar tegangannya. Tabel 4.10 Pengujian Tombol Manual Pompa Keadaan tombol Off On Percobaan Besar tegangan pada Pompa ke- pompa (V DC) 1 0 2 Mati 0 3 0 1 10,65 2 Hidup 10,66 3 10,66 2. Tombol Lampu Seperti tombol pompa, pada tombol lampu juga terdapat dua keadaan, yaitu on dan off. Keadaan off menunjukkan lampu tidak terhubung, sedangkan keadaan on lampu terhubung. Pengukuran tegangan lampu pada saat keadaan off, tegangan yang terukur adalah 0V. Tegangan tidak terhubung ke lampu, sehingga lampu tidak bekerja. Gambar 4.9 menunjukkan pengukuran tegangan lampu saat switch dalam keadaan On. Gambar 4.9 Pengukuran Tegangan Saat Keadaan Lampu On

98 Terlihat bahwa tegangan lampu adalah `195V. Berarti tegangan terhubung ke lampu, sehingga lampu dapat bekerja. Tabel 4.11 menunjukkan keadaan tombol dan besar tegangannya. Tabel 4.11 Pengujian Tombol Manual lampu Keadaan tombol Off On Percobaan Besar tegangan pada Lampu ke- lampu (V AC) 1 0 2 Mati 0 3 0 1 195 2 Hidup 195,2 3 195,2 4.4.9 Pengujian Buzzer Buzzer berfungsi sebagai penanda jika tangki air kosong. Buzzer akan aktif jika permukaan air berjarak 5cm dari sensor. Tegangan Vcc pada buzzer adalah 3,9V. Gambar 4.10 menunjukkan pengukuran tegangan pada buzzer. Gambar 4.10 Pengukuran Tegangan Buzzer

99 Buzzer akan aktif jika diberi tegangan input sebesar 3,3V sampai dengan 5V. Tabel 4.12 menunjukkan pengujian buzzer dengan tegangan inputnya sesuai dengan jarak. No Jarak (cm) Tabel 4.12 Pengujian Buzzer Status Buzzer Tegangan Vcc (V) 1 2 Tidak aktif 4,61 3,93 2 6 Tidak aktif 4,65 3,90 3 10 Tidak aktif 4,61 3,85 4 14 Aktif 4,62 0,02 5 18 Aktif 4,62 0,03 Tegangan input (V) Dari hasil percobaan terlihat bahwa buzzer aktif berdasarkan nilai yang terbaca pada sensor ultrasonik. Pada saat jarak sensor dengan permukaan air kurang dari 14cm, buzzer tidak aktif, ketika jarak air dengan sensor 14cm atau lebih, buzzer aktif. Pada saat buzzer tidak aktif, tegangan input hampir sama dengan tegangan Vcc. Sedangkan pada saat buzzer menyala, tegangan input menjadi 0,02V. 4.2.10 Pengujian Respon Thingspeak Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui lama waktu respon web thingspeak terhadap waktu pengiriman data. Pengujian dilakukan selama 20 menit dari mulai modul ESP8266-01 terkoneksi Wi-Fi hotspot. Pada program sistem, di setting delay selama 60 detik. Hasil pengujian pada tabel 4.13 bahwa web thingspeak menerima data paling cepat adalah 1 detik, dan

100 menerima data paling lambat adalah 6 detik. Pada pengujian ini web thingspeak termasuk baik dalam menerima data. Tabel 4.13 Hasil Pengujian Thingspeak Dalam Menerima Data No. Waktu Mengirim Data ke Web Thingspeak Waktu Menerima Data Web Thingspeak Selisih Waktu (Detik) 1. 23 : 15 : 05 23 : 15 : 09 4 2. 23 : 16 : 07 23 : 16 : 09 3 3. 23 : 17 : 09 23 : 17 : 10 1 4. 23 : 18 : 10 23 : 18 : 12 2 5. 23 : 19 : 15 23 : 19 : 17 2 6. 23 : 20 : 16 23 : 20 : 18 2 7. 23 : 21 : 18 23 : 21 : 20 2 8. 23 : 22 : 18 23 : 22 : 21 3 9. 23 : 23 : 22 23 : 23 : 25 3 10. 23 : 24 : 23 23 : 24 : 26 3 11. 23 : 25 : 26 23 : 25 : 30 4 12. 23 : 26 : 27 23 : 26 : 30 3 13. 23 : 27 : 27 23 : 27 : 31 4 14. 23 : 28 : 27 23 : 28 : 28 1 15. 23 : 29 : 29 23 : 29 : 35 6 16. 23 : 30 : 30 23 : 30 : 32 2 17. 23 : 31 : 30 23 : 31 : 33 3 18. 23 : 32 : 31 23 : 32 : 33 2 19. 23 : 33 : 32 23 : 33 : 35 3 20 23 : 34 : 35 23 : 34 : 40 5 Setelah data selisih waktu didapat, maka dapat menghitung rataratanya menggunakan rumus menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). μ = N i=1 N x

101 μ = 58 = 2,9 S 20 Dari hasil perhitungan tersebut, maka didapat nilai rata-ratanya adalah 2,9 detik. 4.2.11 Pengujian Respon Virtuino Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui lama waktu respon aplikasi Virtuino terhadap waktu penerimaan data pada Thingspeak data. Pengujian dilakukan selama 10 menit dimulai pada saat Thingspeak menerima data sensor dan aktuator. Pada pengaturan refresh di atur delay 3 detik. Tabel 4.14 Hasil Pengujian Aplikasi Virtuino Dalam Menerima Data No. Waktu Web Thingspeak Menerima Data Waktu Menerima Data Virtuino Selisih Waktu (Detik) 1. 00 : 20 : 06 00 : 20 : 08 2 2. 00 : 21 : 09 00 : 21 : 11 2 3. 00 : 22 : 10 00 : 22 : 13 3 4. 00 : 23 : 15 00 : 23 : 15 1 5. 00 : 24 : 19 00 : 24 : 21 2 6. 00 : 25 : 22 00 : 25 : 22 1 7. 00 : 26 : 22 00 : 26 : 25 3 8. 00 : 27 : 25 00 : 27 : 27 2 9. 00 : 28 : 26 00 : 28 : 29 3 10. 00 : 29 : 28 00 : 29 : 30 2 Hasil pengujian pada Tabel 4.14 bahwa aplikasi Virtuino menerima data paling cepat adalah 1 detik, dan menerima data paling lambat adalah 3 detik. Pada pengujian ini aplikasi Virtuino termasuk baik dalam menerima data. Setelah data selisih waktu didapat, maka dapat menghitung rata

102 ratanya menggunakan rumus rata-rata data obervasi tidak berkelompok (2.12). 2,1 detik. μ = N i=1 N x μ = 21 = 2,1 S 10 Dari hasil perhitungan tersebut, maka didapat nilai rata-ratanya adalah