BAB IV PENGUJIAN
4.1 Umum Untuk dapat menentukan kualitas kerja suatu alat perlu dilakukan satu tahap terakhir setelah perancangan selesai yaitu pengujian. Pada tahap ini pengujian meliputi seluruh fungsi perangkat yang terdapat pada alat dalam menjalan segala perintah dari kontroller arduino yang sebelumnya dilakukannya pengujian dari blok ke blok pekerjaan.
4.2 Pengujian Perangkat Penyusun Alat Semua perangkat penyusun memiliki tugas tersendiri yang kemudian dapat bekerja
dengan
perintah
dari
sebuah
masukan
yang
dikelola
pada
mikrokontroller arduino. Seperti halnya pada pengukur jarak otomatis merupakan alat yang tersusun dari perangkat pembaca, perangkat eksternal kontroller dan juga perangkat yang berperan sebagai monitor atau tempat dimana manusia bisa mengetahui hasil dari pengukuran.
47
48
4.2.1 Sensor Ultrasonik Sebagai Perangkat Pembaca Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa ketiga sensor ultrasonik pada alat pengukur jarak portable dimanfaatkan untuk menghitung jarak dengan tugas yang berbeda. Perbedaan ini merupakan perbedaan bentuk nilai baca dari pengukuran yaitu pada sensor pertama ditugaskan untuk membaca jarak dan mengubah jarak dalam bentuk millimeter, sensor ultrasonic kedua untuk mengubah ke dalam bentuk centimeter dan sensor yang terakhir mengubah kedalam bentuk inch.
4.2.1.1 Pengujian Sensor Ultrasonik Pertama Untuk mengetahui nilai baca dalam bentuk jarak seperti dijelaskan pada bab III sensor ultrasonic ini tergantung dari durasi pulsa sehingga dapat diterima pada pin echonya. Sehinga untuk mendapatkan nilai dalam bentuk millimeter sesuai dengan tugasnya maka perlu adanya pengaturan agar didapat bentuk jarak dalam bentuk millimeter. Adapun pengaturan tersebut terlihat pada program yang menyatakan pembagian pulsa yang diterima dengan konstanta pembagi sebesar 3/2 yang didapat dari nilai pembagi yang disesuaikan dengan library yang menunjukan konstanta 29/2 untuk menghasilkan nilai jarak dalam centimeter. Hal ini adalah penurun nilai dari pulsa yang diulang dengan perbandingan yang sejajar yaitu dengan membagi nilai 29 dengan 10 karena memang besar 1 centimeter sama dengan 10 milimeter.
49
Gambar 4.1 Program Sensor Ultrasonik Pada Jarak Milimeter Setelah pemrograman ini selesai ditanam dalam mikrokontroller maka pengujian pun dilakukan dengan cara membandingkan nilai yang ditunjukan oleh sensor ultrasonic yang ditampilkan langsung pada serial monitor dengan nilai yang sebenarnya yang diukur dengan menggunakan penggaris.
50
Gambar 4.2 Pengujian Sensor Ultrasonik Pertama Pada Serial Monitor
Gambar 4.3 Pengujian Sensor Ultrasonik Pertama (1)
51
Gambar 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik Pertama (2)
Gambar 4.5 Pengujian Sensor Ultrasonik Pertama (3)
52
Sesuai dengan gambar 4.3 , gambar 4.4 , dan gambar 4.5 Inilah dilakukan percobaan sebanyak 3 kali untuk masing-masing pengukuran didapat hasil dengan nilai perbedaan yang dibulatkan agar didapat nilai tolerasi dari pembacaan dengan nilai pendekatan yang efektif. Adapun hasil tersebut telihat pada tabel 4.1 berikut: Tabel 4.1 Pengujian Sensor Jarak Pertama No
Ultrasonik (mm)
Penggaris (mm)
1
52
50
52
50
50
50
99
100
100
100
100
100
152
150
152
150
150
150
2
3
Maka dengan hasil ini didapatkan kesimpulan pertama bahwa sensor ultrasonik pertama khususnya dalam membaca jarak yang diubah menjadi jarak dalam bentuk millimeter berjalan dengan baik dengan tolerasi rata-rata 0.04%
4.2.1.2 Pengujian Ultrasonik Kedua Seperti halnya pada pengujian sensor ultrasonic yang pertama pada pengujian sensor ultrasonik yang kedua pun demikian dimana mengawali
53
pengujian setelah dilakukannya pemrograman. Untuk program yang dipakai pada pemrograman ini merupakan program ping yang memang sudah disediakan pada sketch arduino yang memang dengan program tersebut dapat dihasilkan nilai jarak dalam bentuk centimeter. Meskipun demikian seperti yang dibahas pada bab III bahwa dengan sensor HC-SR04 perlu set pin trig sebagai pengirim pulsa dan echo sebagai penerima pulsa sebelum kemudian diatur dengan pembagi pulsa sebesar 29/2.
Gambar 4.6 Program Sensor Ultrasonik Pada Jarak Centimeter
54
Dengan program inilah maka akan didapat nilai dalam bentuk centimeter. Dan setelah dilakukan penanaman program kedalam mikrokontroller arduino sehingga pengujian pun dapat dilakukan dengan pengukuran menggunakan sensor ultrasonic untuk kemudian dibandingkan dengan nilai jarak yang ditunjukan oleh serial monitor dengan berpacuan pada penggaris mistar seperti halnya pengujian yang dilakukan pada sensor ultrasonic pertama.
Gambar 4.7 Pengujian Sensor Ultrasonik Kedua Pada Serial Monitor
55
Gambar 4.8 Pengujian Sensor Ultrasonik Kedua (1)
Gambar 4.9 Pengujian Sensor Ultrasonik Kedua (2)
56
Gambar 4.10 Pengujian Sensor Ultrasonik Kedua (3) Sesuai dengan gambar 4.8 ,
gambar 4.9 , dan
gambar 4.10
pemrograman yang ditunjukan pada gambar 4.6 dengan melakukan percobaan sebanyak 3 kali maka didapatlah hasil pengujian dengan batasan nilai yang masih terjangkau oleh mistar ukuran 30 cm. Adapun hasil perbandingan dari pengujian kedua ini adalah sebagai berikut: Tabel 4.2 Pengujian Sensor Ultrasonik Kedua No
Ultrasonik (cm)
Penggaris (cm)
1
4
5
5
5
5
5
9
10
11
10
2
57
3
11
10
15
15
16
15
15
15
Sehingga dengan hasil yang ditunjukan pada tabel 4.2 Inilah maka didapat sebuah hasil rata-rata sementara bahwa sensor ultrasonic yang kedua dapat berfungsi dengan baik dengan nilai dari hasil pengukuran dengan toleransi 0.01%.
4.2.1.3 Pengujian Sensor Ultrasonik Ketiga Pengujian pada sensor ultrasonik ketiga sama halnya pengujian pada ultrasonic pertama dan kedua, hanya saja yang membedakan adalah pemrograman yang sebelumnya dilakukan pengaturan agar sensor dapat mengubah nilai pulsa ultrasonic ke dalam bentuk nilai jarak pada besaran inch. Untuk memenuhi pemrograman ini dilakukanlah pengaturan seperti halnya dengan pengujian ultrasonic pertama hanya saja nilai pembaginya disesuaikan dengan nilai besaran 1 inch ke dalam centimeter yaitu sebesar 2.54. Maka pengaturan pada penggunaan sensor ultrasonic ini dengan cara mengalikan nilai pembagi yang sebelumnya 29/2 dengan 2.54 yang menghasilkan nilai pembagii sebesar 73.66/2~74/2. Adapun penulisan dalam bentuk program seperti ditunjukan pada gambar 4.11 Berikut ini.
58
Gambar 4.11 Pengaturan Dalam Menghasilkan Nilai Dalam Bentuk Inch Berdasarkan dengan pemrogram diatas dan dilakukannya penanaman program maka pengujian dengan membandingkan nilai yang ditunjukan ultrasonic dengan nilai nyata pada penggaris dapat dilakukan. Hal ini dilakukan seperti halnya pada pengujian sebelumnya agar didapat nilai perbandingan dengan nilai yang sebenarnya dengan besar toleransi yang dapat ditentukan.
59
Tetapi yang tentu akan membedakan adalah bentuk yang ditunjukan pada sensor ini adalah nilai integer yang akan selalu bertentangan dengan nilai yang ditunjukan oleh mistar penggaris apabila didapat nilai yang tidak bulat. Berdasarkan hal inilah maka pengujian pada sensor ketiga ini dengan menetukan jarak pada mistar sebelumnya untuk kemudian dilakukannya pengukuran dengan sensor ultrasonic yang dimunculkan dalam serial monitor.
Gambar 4.12 Pengujian Ultrasonik Ketiga Pada Serial Monitor
60
Gambar 4.13 Pengujian Sensor Ultrasonik Ketiga (1)
Gambar 4.14 Pengujian Sensor Ultrasonik Ketiga (2)
61
Gambar 4.15 Pengujian Sensor Ultrasonik Ketiga (3) Dengan melakukan pengujian sebanyak 3 kali dari masing-masing pengukuran yang bertahap inilah maka didapat hasil nilai yang ditunjukan oleh sensor ultrasonic dalam bentuk inch dengan perbandingan yang dapat ditunjukan pada tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Pengujian Sensor Ultrasonik Ketiga No
Ultrasonik (inch)
Penggaris (cm)
1
3
10
3
10
3
10
5
15
5
15
5
15
7
20
2
3
62
7
20
7
20
Dengan hasil inilah maka dapat ditari kesimpulan awal bahwa dengan menampilkan data kedalam bentuk inch, akan dihasilkan data yang cenderung memiliki perbedaan yang jauh dengan pembacaan sebenarnya. Maka untuk menutupi hal inilah dapat dilakukan dengan pengukuran menggunakan sensor ultrasonic pertama atau kedua nantinya yang tentu dapat menampilkan nilai yang lebih luas jangkauannya.
4.2.2 Pengujian LCD Sebagai Perangkat Yang Menampilkan Data Pada pengujian LCD ini digunakan program yang sudah terdapat pada library yaitu untuk program “Liquid Crystal Display”. Hal ini dilakukan karena memang dengan menggunakan program ini saja sudah cukup mewakili pengujian dalam penggunaan LCD itu sendiri. Adapun programnya ditunjukan pada gambar 4. Berikut.
Gambar 4.16 Program Menampilkan Data Karakter Pada LCD
63
Berdasarkan program pada gambar 4.16 Yang kemudian ditanam pada mikrokontroller dengan tahap upload program maka penggunaan lcd pun siap untuk di uji dengan catatan bahwa lcd dapat bekerja dengan baik sesuai dengan program yang sudah ditanam. Adapun hasil dan gambar pengujian ditunjukan pada gambar berikut ini.
/ Gambar 4.17 Tampilan LCD Saat Pengujian Sehingga dengan hasil inilah maka dapat ditentukan bahwa penggunaan LCD dapat dilakukan. Namum karena yang akan ditampilkan bukan hanya data bentuk karakter maka pengujian LCD akan dilakukan kembali saat pengujian alat secara keseluruhan nantinya.
4.2.3 Pengujian Push On Sebagai Pengontrol Mode Penggunaan push on pada alat ini adalah sebagai pengubah mode bacaan oleh ketiga sensor ultrasonic maupun tombol memulai dan menghentikan perubahan pada sensor ultrasonic. Dengan dasar inilah maka penggunaan push on akan menentukan segala pekerjaan dari alat ini.
Akan berjalan seluruh
64
perintah pada mikrokontroller apabila pada push on berjalan dengan lancar begitu sebaliknya akan diam pada penampilan salam pembuka saja saat push on tidak dapat berfungsi. Maka pengujian pada push on ini harus dilakukan lebihlebih apabila penggunaan push on sebagai perangkat penentu yang semua perangkat tergantung dari kerja perangkat ini. Adapun pengujian pada push on ini
diawali
dengan
pemrograman
seperti
halnya
pengujian-pengujian
sebelumnya. Pemrograman tersebut adalah dengan menjadikan masukan dari sebagai interupsi/ penyela pekerjaan dalam menampilkan jarak. Pemrograman inilah digunakan eksternal interrupt dengan mode falling edge yang memanfaatkan perubahan dari low ke high pada pin2 dan pin 3 arduino uno.
Gambar 4.18 Program Mengatifkan Kerja Interrupts
65
Pada gambar 4.18 dijelaskan bahwa untuk menjadikan pin 2 dan pin 3 sebagai pin input dari perubahan mode falling edge perlu mengatur register EIMSK yang mengaktifkan eksternal interrupts 0 (INT0) pada pin 2 dan eksternal interrupts 1 (INT1) untuk pin 3 dan EICR yang mengaktifkan mode falling edge. Hal ini dilakukan agar pembacaan nilai dari perubahan pin tidak tergantung
adanya
delay
maupun
pengulangan
yang
tentunya
akan
menghasilkan penggunaan push on secara efektif dengan cara yang lebih cepat.
Gambar 4.19 Pengujian Push On Untuk Melakukan Penghitungan
66
Dengan hasil pengujian yang ditunjukan pada serial monitor inilah maka dapat disimpulkan bahwa untuk penggunaan push on sesuai dengan harapan yang lebih condong kearah kecepatan baca meskipun pada void loop terdapat pekerjaan yang didalam pengulangan.
4.3 Pengujian Keseluruhan Seperti disinggung pada pengujian seluruh perangkat dalam blok pekerjaan masing-masing perangkat sebelumnya yang sudah mencakup keseluruhan kerja dari pekerjaan alat yang diharapkan maka pada pengujian ini hanya perlu penyatuan kesisteman sebelum dilakukan pengujian keseluruhan tersebut. Penyatuan ini dimulai dengan pemrograman yang dapat mencakup seluruh kerja dari perangkat penyusun dalam satu program yang utuh. Tetapi perlu diingat agar dihasilkan pembaruan pada tampilan lcd dari pembacaan ketiga sensor ultrasonic perlu adanya sebuah intruksi rutin yang dapat melakukan pembaruan tersebut. Adapun fungsi yang demikian adalah dengan menggunakan pengaturan timer sehingga dengan waktu yang dapat ditentukan terjadilah sebuah interrupts yang menghentikan pekerjaan sejenak dan melakukan pembaruan untuk kemudian melanjutkan pekerjaan kembali. Hal ini memanfaatkan fasilitas atmega328 pada arduino yang tersedia 3 timer dengan nilai yang berbeda untuk sebuah resolusinya. Dengan mengingat sebuah nilai dengan resolusi yang baik maka penggunaan timer ini menggunakan timer 1 16bit yang berbeda dengan kedua timer 0 dan 2 yang hanya mampu menampung
67
nilai 8-bit saja dalam melakukan pembaruan nilai baca pada sensor jarak. Adapun pemograman dalam mengatifkan timer ini perlu dilakukannya pengaturan terlebih dahulu yaitu dengan mengatur timer yang dipakai, penggunaan mode timer dan lain sebagainya.
Gambar 4.20 Program Penggunaan Timer 1 Pada Atmega328 Arduino
68
Terlihat pada gambar diatas bahwa pemiliha timer berdasarkan pengenal register yang semuanya merupakan register 1 yang berarti timer yang digunakan adalah timer 1. Pada penggunaan timer ini memanfaatkan mode overflow yaitu mencacah nilai terendah sampai nilai tertinggi dan kembali mencacah dari nilai terendah lagi. Dengan mengaktifkan interrupts saat nilai TCNT1 menunjukan nilai yang ditentukan yang sebesar F0BE dengan tujuan agar terjadi interrupts setiap 0.25 s. Penentuan nilai ini berdasarkan rumus TCNT1 = 0xFFFF – (1*(16000000/1024)) dengan penjelasan bahwa nilai 0xffff merupakan nilai maksimum dari 16-bit, 1 merupakan nilai yang diinginkan, 16000000 merupakan nilai clock dalam dan 1024 sebagai prescaller. Setelah semua program dirancang sehingga dapatlah mulai penyatuan program yang mana pada fungsi interrupts semua berdiri sendiri tanpa dimasukan dalam fungsi void loop karena pada fungsi ini cukup dilakukan pengeksekusian program lcd dalam menampilkan nilai sensor jarak yang setiap ¼ detik dilakukan pembaruan pada funsi interrupt mode over flow dan perubahan nilai tampilan yang diatur dari adanya masukan pada push on.
69
Adapun program ini dapat ditunjukan sebagai berikut :
Gambar 4.21 Program Keseluruhan Kerja Alat Pengukur Jarak Portable (1)
70
Gambar 4.22 Program Keseluruhan Kerja Alat Pengukur Jarak Portable (2)
71
Gambar 4.23 Program Keseluruhan Kerja Alat Pengukur Jarak Portable (3) Program selesai ditanam maka barulah dilakukan pengujian dimana pengujian ini adalah pengujian keseluruhan yang diawali dengan menyalakan alat, kemudian dapatkah muncul karakter pembuka pada lcd, mencoba
72
melakukan penekanan pada push on, berpindahkah kondisi yang ditampilkan pada lcd. Adapun hasil pengujian ditunjukan pada tabel 4.4 berikut ini. Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Keseluruhan Fungsi Komponen No
Pengujian
Hasil
1
Fungsi LCD dalam Menampilkan Jarak setiap 0.25 s
Baik
2
Fungsi Push On dalam mengubah Mode dan Memulai
Baik
Pekerjaan Alat 3
Fungsi Sensor Ultrasonik dalam menampilkan data
Baik
beragam 4
Fungsi Push On untuk menghentikan pembacaan
Baik
