BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
Setelah pelaksanaan dari perancangan dibuat dan dijelaskan pada bab 3, perancangan tersebut diimplementasikan ke dalam bentuk yang nyata (secara hardware). Hasil implementasi tersebut dievaluasi untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang di bab 3 telah bekerja sesuai dengan perancangan. Bab ini akan menjelaskan proses penelitian yang dilakukan mulai dari spesifikasi sistem, implementasi sistem, pengujian sistem sampai dengan analisa dan evaluasi terhadap sistem yang di bangun
4.1 Spesifikasi sistem Spesifikasi sistem yang dibuat dari alat ini berisi tentang perangkat lunak dan perangkat keras. Dimana perangkat lunak ini berisi tentang program yang dipakai pada pemrosesan data hingga pengiriman data. Sedangkan untuk perangkat keras berisi tentang semua alat yang dipakai dalam pemrosesan data hingga pengiriman data.
4.1.1 Sistem perangkat keras (Hardware) Spesifikasi untuk sistem perangkat keras berisi tentang semua alat dan komponen elektronika yang digunakan didalam perancangan sistem ini antara lain :
37
38 Arduino Uno – R3, Modem Radio Frekuensi KYL-500 dan KYL-300, SD Card Module, Water Flow Sensor G1/2 YF-S201.
4.1.1.1 Arduino Uno-R3 •
Mikrokontroller = Atmega 328P
•
Tegangan operasi = 5 VDC
•
Tegangan input = 5 VDC sampai 20 VDC
•
Jumlah pin I/O digital = 14 (6 pin output untuk PWM)
•
Jumlah pin analog input = 6
•
Flash memori = 32 KB
•
Clock speed = 16 Mhz
•
Menggunakan program compiler Arduino IDE 1.0.4
4.1.1.2 RF Modem KYL-500 dan KYL-200 •
Tergangan operasi = 5 VDC
•
Kompatibel dengan RF Modem KYL-200
•
Memiliki fitur sleep mode
•
Mode komunikasi Half Duplex
•
Baud Rate = 9600 bps
4.1.1.3 SD Card Module •
Power pin input
•
3,3 VDC Pin output
39 •
Memiliki 2 pin terhubung pada pin 2 dan3 Arduino UNO untuk komunikasi serial (MOSI,MOSI)
•
Memiliki 1 pin data yang terhubung pada pin 16 Arduino UNO
4.1.1.4 Water Flow Sensor G1/2 YF-S201 •
Tegangan operasi = 5 – 20 VDC
•
Diameter input dan output = 20 mm
•
Rata-rata aliran = 1 – 30 liter/menit
•
Memiliki 3 pin (Data, VCC, GND). Pin data terhubung ke Arduino UNO.
•
Output yang dihasilkan berupa pulsa
4.1.2 Sistem perangkat lunak (Software) Spesifikasi untuk sistem perangkat lunak berisi tentang semua program yang digunakan mengontrol interaksi kerja alat secara keseluruhan, pengolahan dari sensor, pengiriman data, dan penyimpanan data. Perangkat lunak yang digunakan pada sistem ini yaitu Arduino IDE v.1.0.4.
4.1.2.1 Arduino IDE v.1.0.4 Perangkat program untuk memberikan perintah kedalam Arduino UNO, pengoperasian program ini menggunakan bahasa C kemudian diprogram kedalam Arudino UNO sebagai board controller.
40
Gambar 4.1: Tampilan Program Arduino
4.2 Implementasi Sistem Implementasi pengujian sistem dilakukan untuk mendapatkan data yang bertujuan untuk mendeteksi berapa besar tingkat kesalahan yang terjadi didalam pengujian sistem. Ada beberapa uji coba yang dilakukan dalam implementasi sistem
41 ini, yaitu pengujian sensor, pengujian terhadap meteran air PAM pada umumnya, pengujian pengiriman data, pengujian sistem secara keseluruhan.
4.2.1 Pengujian Sensor Pengujian sensor water flow meter dilakukan dengan cara diberikan aliran air sehingga rotor didalam sensor water flow meter dapat berputar dan mengeluarkan Output yang berupa pulse. Sebelum diberikan aliran air, volume air diukur terlebih dahulu dengan menggunakan gelas ukur. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan sensor bila dialiri dengan volume air yang terukur agar dapat diketahui berapa besar tingkat kesalahan dan tingkat ketepatan yang dimiliki sensor yang digunakan.
4.2.1.1 Pengujian Pada Volume Air Terukur Pengujian pada volume air yang terukur bertujuan untuk mengetahui tingkat ketepatan sensor water flow meter. Volume air yang terukur akan menjadi acuan untuk hasil output yang dikeluarkan dari sensor yang dipakai tersebut. Pengujian sensor terhadap volume air yang terukur dilakukan secara bertahap, dimulai dari dari volume air yang kecil hingga yang besar yaitu dari 600 mililiter sampai dengan 36 liter. Berikut merupakan tabel data pengukuran pada volume air yang terukur :
42 Tabel uji coba 4.1 Hasil Pembacaan Sensor
Error Volume
Waktu
Output
Output
Pulse
NO.
rate (gelas ukur)
( detik )
Terhitung
(sensor)
(sensor)
Error rate Output Terhitung
Sensor 1.
600ml
8
628 ml
651 ml
283
8,5 %
2
1500ml
20
1400 ml
1352 ml
630
7,2 %
3
3000ml
40
2915 ml
2743 ml
1312
7%
4
7000ml
93
7137 ml
6890 ml
3212
6,7 %
5
10.000ml
133
11.386 ml
9851 ml
5124
1,5 %
6
15.000ml
200
13.597 ml
14.982 ml
6119
0,2 %
7
19.000ml
253
19.137 ml
18.996 ml
8612
0,04 %
8.
36.000ml
480
38.648 ml
35.992 ml
17392
0,04%
4,6 % 1,6 % 1,4% 2,2 % 6,4 % 2,4 % 2,2 % 4,4 %
Penjelasan Tabel adalah sebagai berikut : 1. pengujian sensor flowmeter
dimulai dari 600ml, 1500ml, 3000ml,
7000ml, sampai dengan 36.000ml. Pada pengujian sensor flowmeter ini, ukuran dari volume pada tabel didapatkan dengan cara di ukur menggunakan gelas takar. 2. Kolom output : yaitu
sebagai hasil output yang didapat terhadap
pengukuran pada volume input yang pertama sensor water flowmeter Sedangkan untuk output terhitung yaitu hasil output yang di hitung secara manual perhitungan.
43 3. Kolom Pulsa adalah dimana jumlah pulsa yang dihasilkan dari pengukuran pada jumlah volume yang sebenarnya. 4. Kolom error adalah berisi nilai kesalahan (error) dalam bentuk percent of error yang dihasilkan antara nilai yang dibaca sensor dengan nilai sebenarnya. Sedangkan error terhitung adalah eror pada output terhitung. 5. Pada pengujian sensor terdapat eror yang besar pada volume di bawah 10 liter , hal tersebut disebabkan oleh karakteristik sensor tersebut , dimana pada meteran air PAM yang asli tingkat error tidak sebesar sensor yang kita gunakan. Untuk mengatasinya untuk perancangan selanjutnya bisa menggunakan sensor yang lebih baik lagi. 6. Pada
percobaan
Output
didapat
dari
persamaan
:
Output = Flowrate*t ( waktu selama air melewati sensor) Flowrate nya sendiri di anggap, konstan 4,5 Liter/Menit = 75 ml/s Pulse = 33 per detik Pulse Total = t*Pulse per detik Contoh : Output percobaan 1 = 75 x 8 = 600 ml Pulse Total percobaan 1 = 33 x 8 = 264 Hasil Output 651 dan pulse total 283 tersebut dikarenakan flowrate pada percobaan tidak menentu. Dan perhitungan diatas hanya untuk mengetahui jumlah anggka diatas didapat. 7. Output terhitung dan sensor tidak sesuai karena karakteristik sensor yang kurang baik. Contoh untuk output terhitung :
44
Gambar 4.2 Grafik Uji Coba pada volume air terukur
4.2.1.2 Analisa Data Pengujian pada Volume Air Terukur • Hasil analisa diambil nilai rata-rata dari pengujian yang dilakukan berulang, sebanyak 4 kali pengujian • Percobaan awal dilakukan dengan volume air yang telah diukur sebanyak 600 ml. • Pada volume air 1,5 liter, 3 liter, 7 liter selisih perbedaan nilai erorr rate seddikit. • Nilai erorr rate turun drastis pada percobaan 10 liter Hasil tersebut menunjukan bahwa tingkat eror rate yang paling tinggi yaitu terdapat pada percobaan volume air sebanyak 600 ml. 4.2.2 Pengujian Alat Pada Meteran PAM Pengujian kali ini menunjukan perbandingan nilai pada meteran PAM dan kerja alat terhadap meteran yang ada. Alat dihubungkan secara seri
45 dengan meteran air PAM, setelah itu lalu dianalisa berdasarkan angka-angka yang terdapat pada meteran air PAM.
Gambar 4.3 Meteran Air PAM
Tabel uji coba 4.2 Pengujian Alat Terhadap Meteran PDAM. NO. Lama
Waktu Nilai output Meteran Output
pada
(menit)
PDAM (Liter)
Flowmeter (Liter)
1
1
5
000005
2
2
10
000010
3
3
15
000015
4
4
20
000020
5
5
25
000025
sensor
46 6
6
30
000030
7
7
35
000035
8
8
40
000040
9
9
45
000045
10
10
50
000050
4.2.2.1 Analisa Data Pengujian pada Meteran PAM •
Percobaan dilakukan secara bertahap, dengan cara mengitung lama pengukuran (1 menit sampai 10 menit )
•
Hasil nilai output pada sistem water flowmeter yang telah terpasang secara seri terhadap meteran air PAM memiliki nilai sama.
•
Jarum yang terdapat pada meteran air PAM menunjukkan aliran air per 10 liter.
4.2.3 Pengujian Jarak pada RF Pada pengujian ini menjelaskan tentang pengiriman dari modul sensor ke modul data collector yang berisi 3 indikator yaitu : Nilai pada LCD modul sensor , Menampilkan nilai yang terbaca pada module sensor dan dikirim ke modul data collector. Nilai pada LCD modul data collector , Menampilkan nilai yang diterima dari module sensor yang disimpan kedalam SD card module
47 Tabel ini menjelaskan tentang pengiriman dari dari modul sensor ke modul data collector. keterangan : Menampilkan Status atau kondisi, yang mana telah di tentukan yaitu terdapat erorr atau tidak.
Gambar 4.3 Indikator LCD modul sensor dan data colletor
Tabel uji coba 4.3 Pengujian Jarak pada RF
NO.
Percobaan
Nilai terbaca pada Flowmeter Output pada Status.
( jarak)
& meteran PDAM
sistem
1
1 meter
000040
000040
Sukses
2
5 meter
000040
000040
Sukses
3
10 meter
000040
000040
Sukses
48 4
20 meter
000040
000040
Sukses
5
25 meter
000040
000040
Sukses
6
30 meter
000040
-
Erorr
7
35 meter
000040
-
Erorr
4.2.3.1 Analisa Data Pengujian pada Meteran PAM •
Percobaan jarak yang dilakukan untuk radio frekuensi yaitu 1 meter, 5 meter, 10 meter, sampai 35 meter.
•
Nilai hasil output dari meteran air PDAM dan flowmeter yang terpasang secara seri
•
Hasil output yang diterima dengan oleh modul data collector dengan menggunakan radio frekuensi receiver.
•
Status eror atau tidak data yang telah berhasil dikirim dari modul flowmeter ke data collector dengan menggunakan Radio frekuensi modem.
4.2.4 Pengujian sistem secara keseluruhan Pengujian sistem secara keseluruhan merupakan tahapan terakhir untuk mengetahui kelayakan sistem secara keseluruhan, pengujian mulai dari sistem dinyalakan hingga penerimaan data yang masuk untuk dianalisa dan dimasukkan kedalam tempat penyimpanan data atau SD card. Pengujian dari sistem ini merupakan lanjutan bagian dari pengujian terhadap meteran air PAM yang ada pada umumnya. Data yang didapat dari pengujian sama dengan data yang telah ada, tetapi
49 data yang di peroleh lebih difokuskan untuk pengambilan dan penyimpanan data yang di dapat dari meteran air tersebut. Data yang akan diterima pada pengujian ini antara lain: •
Digit angka yang terdapat pada meteran air PAM
•
Tanggal, bulan, dan tahun penerimaan data yang diterima oleh sistem
•
Waktu terakhir yang diterima oleh sistem Pada perancangan ini komunikasi yang digunakan adalah Asyncronous,
dimana pada pengiriman data , pengirim dan penerima sama sama harus saling mengirimkan clock .
Gambar 4.5 Hasil data yang tersimpan
4.2.4.1 Analisa Pengujian sistem secara keseluruhan
50 •
Sensor dapat lebih akurat apabila nilai pengukurannya diatas dari 10 liter
•
Tidak terdapat persentasi kesalahan terhadap meteran air PAM yang ada
•
Pad jarak lebih dari 35 meter, data tidak dapat terkirim oleh radio frekuensi
4.3 Evaluasi Sistem Secara keseluruhan
Setelah melakukan beberapa percobaan, maka didapatkan sebuah evaluasi dari sistem berdasarkan data-data hasil percobaan yang diperoleh. Evaluasi yang dihasilkan adalah : •
Arus yang terdapat dalam batterai berkurang cukup cepat dikarenakan ampere yang terdapat cukup kecil, diperlukan batterai dengan Ampere yang lebih besar atau memberi batterai tambahan yang dihubungkan secara paralel agar mendapatkan ampere yang lebih besar sehingga ketahanan batterai dapat lebih lama.
•
Untuk mendapat kan hasil yang akurat dari sensor flowmeter, pipa yang dipakai harus kuat dan tahan bocor. Karena apabila ada udara masih akan mempengaruhi kecepatan putaran rotor flowmeter sensor.
•
Merubah desain acrylic box yang lebih baik agar penempatan modul dari sensor flowmeter dapat lebih terlindungi dari air hujan. • Perbaikan pada posisi pemasaan sensor flowmeter agar lebih datar dan
tidak dipasang pada bidang yang miring .
