25
BAB IV PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN ALAT
Pada bagian ini merupakan pengujian dari masing-masing perangkat yang bertujuan memastikan bahwa besaran-besaran yang akan diinputkan ke arduino sesuai dengan kebutuhan arduino dan juga memastikan bahwa perangkat tersebut dapat bekerja dengan baik sehingga perangkat-perangkat tersebut jika di gabungkan dalam satu kesatuan akan menjadikan suatu sistem yang bekerja sempurna. Berikut ini beberapa hasil pengujian dari masing-masing perangkat sebelum perangkat tersebut di gabungkan dalam satu sistem monitoring energi.
4.1 Pengujian Generator dan Rangkaian Rectifier Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal tegangan dari generator dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur di TP1 untuk mengukur tegangan output generator yang berupa tegangan AC dan pemasangan alat ukur di TP2 untuk mengukur tegangan output rangkaian rectifier yang berupa tegangan DC.
26
Lampu indikator
G Rectifier
ADC1 TP1
TP2 GND
Gambar 4.1.1 Pemasangan Alat Ukur pada Pengujian Tegangan Generator
Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang voltmeter pada titik TP1 dan TP2 2. TP1 merupakan besar tegangan AC yang dibangkitkan oleh generator 3. TP2 merupakan besar tegangan DC setelah melalui rangkaian rectifier 4. Putar generator 5. Catat hasilnya pada table.
Data hasil pengujian, sebagai berikut:
Gambar 4.1.2 Foto Pengujian Generator dan Rangkain Rectifier
27
Tabel 4.1 Pengujian Generator dan Rangkain Rectifier No
Tegangan TP1 ( VAC)
Tegangan TP2 (V)
1
1,288 v
0,449v
2
1,548 v
0,481v
3
1,448 v
0,453v
4
1,645 v
0,448 v
5
1,708 v
0,429v
Dari tabel di atas terlihat bahwa pada TP1 menghasilkan tegangan AC dan pada TP2 menghasilkan tegangan DC dengan demikian bahwa rangkaian di atas sesuai dengan kebutuhan arduino. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses. 4.2 Pengujian Trafo Arus dan rangkaian pengkondisian sinyal Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal tegangan dari tarfo arus dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur TP3 untuk mengukur arus output trafo arus
dan pemasangan alat ukur di TP4 untuk
mengukur tegangan output ranggkaian pengkondisian sinyal yang berupa tegangan DC
G
Lampu indikator
Trafo Arus
+ 12 Vdc
TP3
Rangkaian pengkondisian sinyal
ADC0 TP4 GND
-12 Vdc
Gambar 4.2.1 Pemasangan Alat Ukur pada Pengujian Trafo Arus
28
Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang Ammeter pada titik TP3 dan voltmeter pada titik TP4 2. TP3 merupakan besar arus yang mengalir ke beban 3. TP4 merupakan besar tegangan DC setelah melalui rangkaian pengkondisian sinyal 4. Putar generator 5. Catat hasilnya pada table
Data hasil pengujian, sebagai berikut:
Gambar 4.2.2 Foto Pengujian Trafo Arus dan Rangkaian Pengkondisian Sinyal
Tabel 4.2. Pengujian Trafo Arus dan rangkaian pengkondisian sinyal No
Arus TP3 ( mA )
Tegangan TP4 ( mV )
1
0,29
43
2
0,28
42
3
0,31
48
4
0,29
45
5
0,35
51
Dari tabel di atas terlihat bahwa pada TP3 menghasilkan arus dan pada TP4 menghasilkan tegangan DC dengan demikian bahwa rangkaian di atas sesuai
29
dengan kebutuhan arduino. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses.
4.3 Pengujian Rotary encoder Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa sinyal putaran dari generator dapat di jadikan sebagai inputan arduino. Pemasangan alat ukur TP5 mengukur tegangan output rangkaian rotary encoder.
0 5 Vdc
G Lampu indikator
Rotary encoder A5 TP5 GND
Gambar 4.3.1 Pemasangan Alat Ukur Pada Pengujian Rotary Encode
Metode pengujian, sebagai berikut: 1. Pasang volt meter pada titik TP5 2. “on” tegangan 5 Vdc ke Vin rotary encoder 3. Perhatikan LED pada rotary encoder 4. Putar Generator 5. Catat hasil pembacan voltmeter saat LED ON dan OFF Data hasil pengujian, sebagai berikut
untuk
30
Gambar 4.3.2 Pengujian Rotary Encoder Sinyal LED on
Gambar 4.3.3 Pengujian Rotary Encoder Sinyal LED off
Tabel 4.3 Pengujian Rotary Encoder No
Sinyal LED
Tegangan TP 5 ( Vdc )
1
ON
0,257
2
OFF
4,915
3
ON
0,257
4
OFF
4,915
Dari data diatas terlihat bahwa
sinyal LED on maka output rotary
encoder bernilai 0 volt dan saat LED off maka output rotary encoder bernilai 5 volt. Biasanya dalam sistem digital “0” volt berarti logic “0” dan 5 volt berlogic “1”. Sehingga output dari rotary ini hanya mempunya dua kemungkinan berlogic 1 dan 0. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses.
31
4.4 Pengujian Arduino and LCD Pengujian ini bertujuan memastikan bahwa lcd dapat berkomunikasi dengan arduino. Pin untuk komunikasi arduino adalah D8, D9, D10, D11, D12, dan D13 sedangkan pin untuk komunikasi lcd adalah DB4, DB5, DB6, DB7, E, dan RS. Potensio 10 k Ω berfungsi untuk mengatur pencahayaan pada LCD.
Gambar 4.4.1 Rangkaian Pengujian LCD Program pengujian, sebagai berikut: #include
LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);//pin arduino conect ke lcd; void setup() { lcd.begin(16, 2); // set nomer LCD baris dan kolom; lcd.print("test - TEST"); //print ke LCD; } void loop() { lcd.setCursor(0, 1);// set kursor kolom 0, line 1 }
32
Prosedur pengujian, sebagai berikut: 1. Buat rangkaian seperti gambar diatas 2. Tulis program seperti program diatas 3. lihat hasil yang ditampilkan pada layar LCD Tampilan LCD hasil pengujian
Gambar 4.4.2 Pengujian Arduino and LCD Dari hasil pengujian di dapat apa yang ingin di tampilkan pada program terealisasi pada layar LCD. Jadi kesimpulannya adalah bahwa pengujian rangkaian di atas adalah sukses. 4.5 Pengujian keseluruhan Rangkaian di bawah ini merupakan penggabungan dari rangkaian yang telah suskses di uji dan rangkaian tersebut memenuhi criteria sebagai inputan arduino. Rotary encoder
G Lampu indikator
Trafo Arus
Arduino uno ATMEGA 328P
LCD 16 X 2 13
TP3
Rangkaian pengkondisian sinyal
TP4
A0
Rectifier A1
TP1
E
11
DB4
10
DB5
9
DB6
8
DB7
TP2 5
GND
Gambar 4.5.1 Rangkaian pengujian keseluruhan
RS
12
33
Prosedur pengujian, sebagai berikut: 1. Buat rangkaian seperti gambar diatas 2. Tulis program ( program terlampir ) 3. lihat hasil yang ditampilkan pada layar LCD
Tampilan LCD hasil pengujian 1. Tampilan LCD Pengujian Tegangan
Gambar 4.5.2 Perbandingan Tegangan V pada LCD dan Tegangan pada Alat Ukur Hasil pengukuran tegangan pada alat ukur adalah 1,203 V ( 1203 mv) sedangkan tegangan pada lcd adalah1326 mV. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 10 %. 2. Tampilan LCD Pengujian Arus
Gambar 4.5.3 Perbandingan I pada LCD dan Arus pada Alat Ukur
34
Hasil pengukuran arus pada alat ukur adalah 0,15 mV
( 150 µA)
sedangkan Arus pada adalah 152 µA. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 1,3 %. 3. Tampilan LCD Pengujian Kecepatan
Gambar 4.5.4 Perbandingan Putaran ω pada LCD dan Putaran Tacho Analog Hasil pengukuran putaran pada alat ukur adalah 1100 rpm sedangkan putaran pada lcd adalah 930 rpm. Dari data ini terjadi prosentase kesalahan sekitar 18 %. 4. Tampilan LCD pengujian Daya
Gambar 4.5.5 Tampilan Daya Daya yang di hasilkan merupakan perkalian Arus “I” dan Tegangan “V”. Dari data di atas I=149 µA dan V=1869 mV maka di dapatkan daya P = 278 µA. Dari data ini tidak ada prosentase kesalahan daya.
35
Tabel 4.5 Pengujian Keseluruhan
Alat ukur No
LCD
Prosentase kesalahan (%)
Output
Output
Tacho
Arus
Tegangan
Kecepatan
Arus
Tegangan
Kecepatan
trafo arus
generator
Analog
(µA)
( mV)
( rpm)
(µA)
(mV)
( rpm )
1
90
1543
800
94
1745
720
4,4
13
11
2
100
1202
780
104
1326
720
4
10
8,3
3
110
1417
840
108
1869
705
1,8
31
19,1
4
130
1090
860
120
1696
765
8,3
29
12,4
5
140
1341
900
136
1659
750
2,9
23
20
6
150
1790
920
152
1671
765
1,3
7
20,2
7
160
1519
940
159
1597
795
0,6
5
18,2
8
170
1308
1060
179
1338
930
0,5
2,2
13,9
2,9
15
15
Rata – Rata Prosentase Kesalahan
36
Dari data di atas terlihat bahwa adanya kesalahan data antara pembacaan alat ukur dengan data yang di tampilkan pada layar lcd. Prosentase kesalahan arus sekitar 2,9 %, Tegangan 15 %, dan Kecepatan 15 %, sedangkan daya tidak ada kesalahan karena merupakan hasil aritmatematika dari arus di kalikan tegangan.
