Upload
hoangmien
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
38
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Bab ini akan membahas mengenai pengujian dan analisis dari modul yang
mendukung sistem alat secara keseluruhan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk
mengetahui apakah sistem yang dirancang dapat memberikan hasil sesuai dengan
harapan dalam hal ini sesuai dengan spesifikasi yang telah ditulis, sedangkan analisis
digunakan untuk membandingkan hasil perancangan dengan hasil pengujian. Pengujian
dilakukan pada setiap modul yang telah terealisasi dan pada sistem secara keseluruhan.
4.1 Pengujian Modul Pengendali Utama
Pengujian modul pengendali utama dilakukan dalam beberapa tahap, tahap
pertama yaitu melakukan pengecekan port-port pada mikrokontroler dengan cara
memberikan program untuk menyalakan dan mematikan LED.
Gambar 4.1. Diagram Alir Pengujian Port Mikrokontroler
39
Diagram alir pengujian menggunakan program flip-flop sederhana yang dapat
dilihat pada Gambar 4.1. Hasil dari pengujian pada tahap pertama ditunjukkan pada
Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Pengujian Port-Port Mikrokontroler
PORT Kondisi LED dengan
nilai PORT 00h
Kondisi LED dengan
nilai PORT FFh
PORTA.0 - 7 mati menyala
PORTB.0 - 7 mati menyala
PORTC.0 - 7 mati menyala
PORTD.0 - 7 mati menyala
Hasil pengujian pada semua PORT, LED bekerja sesuai dengan program yang
dimasukkan pada mikrokontroler. Dari hasil pengujian tahap ini dapat disimpulkan
mikrokontroler dapat bekerja dengan baik.
Tahap kedua yaitu melakukan pengujian pengiriman data secara serial
menggunakan perangkat serial RS232. Berikut adalah potongan program yang
dikerjakan menggunakan bantuan compiler software CodeVisionAVR v2.03.4 untuk
menguji koneksi serial :
…
{
printf("TEST SERIAL CONNECTION!\r");
delay_ms(1000);
};
…
Mikrokontroler mengirimkan data teks “TEST SERIAL CONNECTION” ke
hyper terminal pada komputer. Hasil yang diperoleh hyper terminal dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
40
Gambar 4.2. Penerimaan Data Serial pada Komputer
Data yang diterima oleh hyper terminal sama dengan data yang diambil , maka
komunikasi serial RS-232 dengan mikrokontroler dapat disimpulkan bekerja dengan
baik.
Pengujian tahap ketiga yaitu melakukan pengujian terhadap RTC pada modul
pengendali utama. Pengujian RTC dimaksudkan untuk mengetahui kinerja, tingkat
akurasi pengambilan data waktu dan tanggal dari RTC, serta tingkat akurasi RTC itu
sendiri. Berikut adalah potongan program untuk mensinkronisasikan data (waktu dan
tanggal) komputer untuk memogram mikrokontroler dengan RTC pada modul
pengendali utama, dan inisialisasi I2C sebagai komunikasi antara mikrokontroller
dengan RTC yang dikerjakan menggunakan bantuan compiler software
CodeVisionAVR v2.03.4 :
…
// I2C Bus initialization
i2c_init();
// DS1307 Real Time Clock initialization
41
rtc_init(0,0,0);
…
{
rtc_set_time(03,16,00);
rtc_set_date(21,06,12);
};
…
Tahap selanjutnya untuk pengujian RTC ini adalah dengan cara mematikan
modul pengendali utama dalam jangka waktu 48 jam, kemudian data waktu dan tanggal
diambil melalui komunikasi serial RS-232 dengan bantuan compiler software
CodeVisionAVR v2.03.4. Berikut ini dalah potongan program untuk mengambil data
waktu dan tanggal yang tersimpan pada RTC yang sudah disinkronisasikan dengan
komputer:
…
{
rtc_get_time(&jam,&menit,&detik);
rtc_get_date(&dd,&mm,&yy);
printf("%i:%i:%i %i:%i:%i \r",jam,menit,detik,dd,mm,yy);
};
…
Mikrokontroler akan mengirimkan data waktu dan tanggal ke hyper terminal
pada komputer. Hasil yang diperoleh dari hyper terminal dapat dilihat pada Gambar
4.3.
42
Gambar 4.3 Penerimaan Data RTC pada Komputer
Data yang diterima oleh komputer sama dengan data yang dikirimkan, maka
RTC dinyatakan dapat dibaca dengan baik.
Untuk pengujian tingkat akurasi pengambilan data waktu dan tanggal dari RTC,
serta tingkat akurasi RTC itu sendiri. Pengujian dilakukan dengan cara sinkronisasi
waktu dan tanggal antara komputer yang digunakan untuk memogram mikrokontroler
dengan waktu dan tanggal pada RTC, kemudian alat dimatikan dalam jangka waktu
tertentu (2 hari) dan setelah itu data RTC diambil untuk dibandingkan. Untuk hasil dari
pengujian tahap ini dapat dilihat pada Tabel 4.2. Hasil dari pengujian RTC selama 48
jam, waktu pada RTC tetap sama dengan komputer yang digunakan sebagai
pembanding. Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa RCT bekerja dengan baik.
43
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Akurasi RTC
Pengujian tahap keempat yaitu pengujian pada EEPROM eksternal yang akan
digunakan sebagai media penyimpan data pelanggaran yang tercatat oleh alat pengawas
kecepatan ini. Pengujian ini dilakukan dengan menulis dan membaca EEPROM
eksternal melalui mikrokontroler. Berikut adalah potongan program untuk menulis data
pada EEPROM eksternal dengan bantuan compiler software CodeVisionAVR v2.03.4 :
…
void eeprom_write_page (int dev_address, uint page_address, unchar*
data, unchar length )
{
unchar c;
i2c_start();
i2c_write(dev_address);
i2c_write(page_address >>8);
i2c_write(page_address & 0xFF);
for ( c = 0; c < length; c++)
i2c_write(data[c]);
i2c_stop();
}
void setup()
{
char tulis_data[ ] = "TEST EEPROM eksternal";
eeprom_write_page(0xA0, 0, (unchar *)tulis_data,
sizeof(tulis_data));
Nilai Saat Sinkronisasi Setelah 2 Hari
Komputer RTC
Jam 17 19 19
Menit 24 18 18
Detik 32 45 43
Hari 05 07 07
Bulan 06 06 06
Tahun 2012 2012 2012
44
delay_ms(10);
}
…
Untuk membaca data pada EEPROM eksternal digunakan komunikasi serial RS-
232. Mikrokontroler akan mengirimkan data yang diambil dari EEPROM eksternal ke
hyper terminal untuk ditampilkan. Hasil yang diperoleh hyper terminal dapat dilihat
pada Gambar 4.4. Berikut adalah potongan program untuk membaca data pada
EEPROM eksternal dengan bantuan compiler software CodeVisionAVR v2.03.4 :
…
unchar eeprom_read_byte(unchar dev_addr,uint addr)
{
unchar data=0xff;
i2c_start();
i2c_write(dev_addr);
i2c_write((addr>>8)&0xff);
i2c_write(addr&0xff);
i2c_stop();
i2c_start();
i2c_write(dev_addr+1);
data=i2c_read(0);
i2c_stop();
return data;
}
…
{
b = eeprom_read_byte(0xA0, 0); // mengakses alamat pertama
printf("%c",b);
while (b!=0)
{
addr++; //increase address
b = eeprom_read_byte(0xA0, addr);
printf("%c",b); //print content to serial port
}
printf("\r");
45
addr=0;
delay_ms(2000);
};
Gambar 4.4 Penerimaan Data EEPROM Eksternal pada Komputer
Dalam pengujian EEPROM juga dilakukan pengujian kapasitas penyimpanan
EEPROM AT24C64 yaitu sebesar 64kbit. Pengujian ini dilakukan dengan menyimpan
data pelanggaran sebanyak mungkin, kemudian data pelanggaran tersebut ditampilkan
pada aplikasi desktop yang dirancang. Dari hasil pengujian ini didapatkan pada saat
kapasitas penyimpanan EEPROM penuh terjadi pada penyimpanan data pelanggaran
ke-630. Hal ini sesuai dengan kapasitas penyimpanan dari EEPROM AT24C64 dan
dapat disimpukan EEPROM bekerja dengan baik.
46
4.2 Pengujian Sensor Inductive Proximity
Pengujian pada tahap ini dilakukan untuk mengukur jarak maksimal sensing
sensor inductive proximity Autonics PRD30-25DN menggunakan dua material logam
dengan beberapa ukuran seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.5. Hasil dari
pengujian ini ditunjukkan pada Tabel 4.3.
Gambar 4.5 Pengujian Jarak Sensing Sensor Inductive Proximity
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Jarak Sensing Sensor Inductive Proximity
Jarak
Sensing
Tembaga Besi
1x1cm2 1.5x1.5cm2 2x2cm2 1x1cm2 1.5x1.5cm2 2x2cm2
1 mm
5 mm
10 mm x
15 mm x x x
17mm x x x x x
20 mm x x x x x x
25 mm x x x x x x
Keterangan: = Terdeteksi x = Tidak terdeteksi
47
Sensor inductive proximity Autonics PRD30-25DN mempunyai spefikasi jarak
maksimal sensing sebesar 25mm. Namun dari hasil pengujian, jarak maksimal sensing
didapatkan sebesar 17mm. Hal ini disebabkan karena nilai toleransi jarak sensing
dipengaruhi ukuran dan material dari obyek logam yang terdeteksi oleh sensor
inductive proximity.
4.3 Pengujian Modul Penampil
Pengujian dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali
untuk menampilkan angka ‘2’ dan angka ‘6’ pada seven segment. Perancangan
perangkat lunak pada modul ini digunakan mode scanning display, yaitu angka
ditampilkan satu per satu dengan cara menghidupkan common seven segment secara
bergantian dengan delay waktu yang sangat cepat. Modul ini digunakan untuk
menampilkan nilai kecepatan yang didapatkan dari keluaran mikrokontroler. Hasil
pengujian ditunjukkan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Pengujian Modul Penampil
Modul penampil dapat menampilkan angka sesuai dengan angka yang
dimasukkan pada mikrokontroler, maka modul penampil dapat disimpulkan bekerja
dengan baik.
48
4.4 Pengujian Modul Pengawas Arah Laju Forklift
Pengujian modul pengawas arah laju forklift yang terdapat pada alat ini
bertujuan untuk mengetahui kinerja modul pengawas arah laju forklift dalam membaca
lampu indikator mundur. Forklift mempunya sistem transmisi 2 percepatan maju dan 1
percepatan mundur. Untuk mengetahui kondisi forklift pada kondisi maju atau mundur
digunakan sebuah LED. Jika transmisi forklift pada kondisi percepatan mundur maka
LED akan hidup, sebaliknya jika transmisi forklift pada percepatan maju maka LED
akan mati. Hasil pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Modul Pengawas Arah Laju Forklift
Transmisi LED indiakator
Netral Mati
Percepatan Maju 1 Mati
Percepatan Maju 2 Mati
Mundur Hidup
Dari hasil pengujian modul pengawas arah laju forklift, modul dapat mendeteksi
lampu indikator mundur pada forklift untuk mengetahui forklift dalam kondisi maju
atau mundur.
4.5 Pengujian Alat Sebagai Pengukur Kecepatan
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui akurasi nilai kecepatan yang diukur
oleh mikrokontroler. Pengujian ini dibagi dalam dua tahap yaitu pengujian
mikrokontroler sebagai pengukur kecepatan dan pengujian alat secara langsung alat
pengawas kecepatan yang dirancang pada forklift.
49
4.5.1 Pengujian Mikrokontroler Sebagai Pengukur Kecepatan
Pengujian ini dilakukan dengan mengukur nilai kecepatan dengan menentukan
nilai keliling roda forklift sebagai jarak yang ditempuh dan menggunakan frekuensi
function generator sebagai masukan untuk memicu interrupt pada mikrokontroler.
Frekuensi interrupt yang terjadi pada mikrokontroler mempunyai periode tertentu
dimana periode tersebut akan dimasukkan pada Persamaan 2.3 untuk mendapatkan nilai
kecepatan yang akan ditampilkan pada modul penampil. Hasil dari pengujian nilai
kecepatan dengan menggunakan function generator dan hasil perhitungan manual dapat
dilihat pada Tabel 4.5.
Dari hasil pengujian pada tahap ini, didapatkan akurasi perhitungan kecepatan
sebesar 99 % yang didapatkan dari Persamaan 4.1. Dalam pengujian terdapat perbedaan
nilai kecepatan yang terukur mikrokontroler dengan nilai kecepatan hasil dari
perhitungan secara manual. Hal ini disebabkan karena mikrokontroler membutuhkan
waktu proses untuk melakukan perhitungan nilai kecepatan, dan waktu proses yang
dibutuhkan mikrokontroler untuk melakukan perhitungan tersebut mengurangi nilai
keakurasian dari perhitungan sebenarnya.
% ����������� ���� = ∑(%�������)
������ ���� (4.1)
50
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Nilai Kecepatan Dengan Function Generator dan
Perhitungan Secara Manual
No. Periode Pulsa (ms) Kecepatan (km/jam) Hasil Perhitungan
(km/jam) % akurasi
1 3006 1.19 1.19 100.00
2 2500 1.43 1.44 99.31
3 2010 1.78 1.79 99.44
4 1500 2.39 2.40 99.58
5 1000 3.58 3.60 99.44
6 901 3.98 3.99 99.74
7 800 4.49 4.50 99.77
8 701 5.12 5.12 100.00
9 603 5.94 5.97 99.49
10 500 7.17 7.20 99.58
11 400 8.95 9.00 99.44
12 300 11.96 12.00 99.67
13 200 18.00 18.00 100.00
14 150 23.84 24.00 99.33
15 100 35.64 36.00 99.00
16 90 40.00 40.00 100.00
17 80 45.00 45.00 100.00
18 70 51.42 51.42 100.00
19 60 60.00 60.00 100.00
20 50 72.00 72.00 100.00
Keliling roda (s) = 1 meter
4.5.2 Pengujian Alat Pada Forklift
Pengujian nilai kecepatan tahap ini dilakukan dengan membandingkan nilai
kecepatan pada modul penampil dengan pengukuran waktu jarak tempuh menggunakan
stopwatch, dan kemudian dilakukan perhitungan secara manual dengan menggunakan
51
Persamaan 4.2. Langkah dalam pengujian ini pertama-tama forklift bergerak maju dan
mencari kecepatan yang diinginkan pada lintasan 1 (s1). Setelah mendapatkan
kecepatan yang diinginkan, forklift akan bergerak maju pada lintasan 2 (s2) sepanjang
25 m dengan kecepatan yang sudah didapatkan. Saat forklift bergerak pada awal
lintasan 2 maka langsung dilakukan pengukuran waktu jarak tempuh dengan
menggunakan stopwatch hingga akhir dari lintasan 2 seperti yang dapat dilihat pada
Gambar 4.7. Pada tahap pengujian ini ditentukan beberapa nilai kecepatan yang
digunakan forklift bergerak pada lintasan 2. Hasil pengujian pada tahap ini dapat dilihat
pada Tabel 4.6.
v = �
� (4.2)
Dimana:
v = kecepatan (meter/ detik)
s = jarak (meter)
t = waktu (detik)
Gambar 4.7 Pengujian Nilai Kecepatan Pada Forklift
52
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Kecepatan Forklift
Kecepatan Rata –
Rata Forklift Pada
Alat yang Dirancang
(Km/ Jam)
Waktu
Tempuh
(detik)
Kecepatan Forklift
Dengan Perhitungan
Manual
(Km/ Jam)
% akurasi
5 17.9 5.02 99.6
17.8 5.06 98.8
8 11.1 8.10 98.7
11.2 8.03 99.6
10 8.8 10.22 97.8
9.0 10.00 100.0
12 7.4 12.16 98.6
7.3 12.32 97.4
14 6.2 14.57 96.0
6.4 14.06 99.6
16 5.5 16.36 97.8
5.4 16.67 95.9
18 4.9 18.36 98.0
4.8 18.75 96.0
20 4.5 20.00 100.0
4.3 20.93 98.5
Jarak tempuh (s) = 25 meter
Terdapat perbedaan nilai antara kecepatan yang terhitung alat dengan kecepatan
yang didapatkan dari perhitungan secara manual yaitu jarak tempuh forklift dibagi
waktu tempuhnya, hal ini diakibatkan karena forklift tidak selalu bergerak dengan
kecepatan konstan, maka dari itu pengujian dilakukan dengan kecepatan rata-rata. Hasil
dari pengujian ini didapatkan nilai akurasi kecepatan rata-rata yang terukur oleh alat
yang dirancang sebesar 98 %.
53
4.6 Pengujian Aplikasi Desktop
Aplikasi desktop yang dirancang menggunakan program Visual Studio.Net 2008
dengan bahasa Visual Basic. Aplikasi desktop berfungsi untuk memberikan nilai-nilai
yang dibutuhkan untuk bekerjanya alat ini. Tampilan utama pada perancangan aplikasi
desktop ini dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8 Tampilan Utama Aplikasi Desktop
Pengujian tahap pertama dilakukan dengan pemilihan tombol “MULAI” yang
berfungsi untuk menghubungkan perangkat keras yang dirancang dengan aplikasi
desktop melalui komunikasi serial RS-232. Saat komputer berhasil terhubung pada alat
yang dirancang maka tampilan aplikasi desktop akan berganti menjadi tampilan kedua
seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.9.
Gambar 4.9 Tampilan Kedua Aplikasi Desktop
54
Pengujian kedua dilakukan dengan pemilihan tombol “Edit” yang berfungsi
untuk mengganti data nilai ambang batas kecepatan forklift, nilai ambang batas
kecepatan pergantian sistem transmisi forklift dan diameter roda yang tersimpan pada
EEPROM. Gambar 4.10 adalah hasil dari pengubahan nilai ambang batas kecepatan
forklift, nilai ambang batas kecepatan pengawas arah laju forklift dan diameter roda
yang terdapat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10 Hasil Pengujian Tahap Kedua pada Aplikasi Desktop
Pengujian tahap ketiga dilakukan dengan pemilihan tombol “Ambil Data
Pelanggaran Forklift” yang berfungsi untuk mengambil data pelanggaran yang
tersimpan pada EEPROM. Hasil dari pemilihan tombol “Ambil Data Pelanggaran
Forklift” ditunjukkan pada Gambar 4.11.
Gambar 4.11 Tampilan Pelanggaran yang Tersimpan
55
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan pemilihan tombol “Hapus Data” yang
berfungsi untuk menghapus data pelanggaran yang tersimpan pada EEPROM.
Pemilihan tombol “Hapus Data” maka akan memunculkan tampilan pilihan seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.12. apabila pada tampilan tersebut dipilih tombol
“OK” maka data pelanggaran pada EEPROM akan terhapus, sedangkan jika dipilih
tombol “Cancel” maka tampilan akan kembali pada tampilan kedua.
Gambar 4.12 Tampilan Peringatan Hapus Data Pelanggaran
Hasil pengujian aplikasi desktop secara keseluruhan, aplikasi desktop dapat
dinyatakan dapat bekerja dengan baik. Dimana aplikasi desktop dapat terhubung
dengan modul pengendali utama untuk mengambil dan mengirimkan data pada
EEPROM eksternal.