BAB IV PENGUJIAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan hasil yang dicapai dari alat yang dibuat. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang dirancang dapat bekerja dengan baik dan hasilnya sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian alat akan dilakukan secara terpisah/modul dan secara kesuluruhan. 4.1. Pengujian Alat Secara Terpisah 4.1.1. Modul Pengkondisi Sinyal LDR Pengujian sensor LDR ini dilakukan untuk mengetahui nilai hambatan dan tegangan ketika kondisi cahaya tertentu. Hasil pengujian ditunjukkan pada tabel 4.1 berikut ini: Tabel 4.1. Pengujian Modul LDR Redup Terang
Gelap
Hambatan Tegangan Hambatan Tegangan Hambatan Tegangan (Ω) (V) (Ω) (V) (Ω) (V)
110 140 245 530 815
0,04 0,06 0,12 0,25 0,29
1,8K 1,98K 2,04K 2,18K 2,24K
0,82 1,07 1,09 1,12 1,23
1,03M 1,07M 1,09M 1,11M 1,54M
4,45 4,50 4,59 4,63 4,82
Perhitungan tegangan LDR secara matematis, sebagai berikut: Saat cahaya gelap, hambatan LDR 110 Ω
Vout
R R2 RLDR 110 77 K 10 K * POT * VIN * * 5V RLDR R1 R2 110 100 K 10 K
Vout 0,04 volt
34
Saat cahaya redup, hambatan LDR 2,24 KΩ
Vout
R R2 RLDR 2,24 K 77 K 10 K * POT * VIN * * 5V RLDR R1 R2 2,24 K 100 K 10 K
Vout 0,95 volt
Berdasarkan hasil perhitungan dan hasil pengukuran ketika kondisi cahaya terang didapatkan tegangan keluaran modul pengkondisi sinyal LDR adalah 0,04 volt dan ketika cahaya redup tegangan keluaran adalah 0,95 volt. Ada perbedaan tegangan keluaran ketika cahaya redup, pada perhitungan menunjukkan 0,95 volt dan pada alat ukur menunjukkan 1,23 volt. Ketidaksesuaian tegangan keluaran diakibatkan karena beberapa faktor yaitu adanya hambatan dalam dari opamp ataupun ralat alat ukur. Secara keseluruhan hasil pengukuran dan hasil perhitungan tidak menunjukkan perbedaan yang besar, sehingga dapat disimpulkan alat dapat bekerja dengan baik sesuai perancangan. 4.1.2. Modul Pengkondisi Sinyal Mikrofon Pengujian dilakukan dengan memberikan masukan suara pada mikrofon. Tegangan keluaran dari pengkondisi sinyal antara 0-3,5 volt. 4.1.3. Modul Tapis Pembobot A Modul tapis pembobot tidak dapat bekerja dengan baik setelah dilakukan pengujian. Keluaran harus sesuai dengan yang diharapkan dengan mengubah-ubah nilai R11. Sinyal sinusoidal sebagai sinyal masukan dan sinyal keluaran memiliki penguatan 1 kali (0 dB) pada frekuensi 1 KHz. Pada frekuensi selain 1 KHz tidak ada tegangan keluar atau cenderung terjadi pelemahan pada bagian keluaran.
35
4.1.4. Modul Tapis Pembobot C Modul tapis pembobot C merupakan penerapan dari tapis lolos atas dan bawah, biasa disebut tapis lolos pita (bandpass filter). Tapis pembobot C memiliki frekuensi penggal bawah pada 31 Hz dan frekuensi penggal atas di 8 KHz. Dalam pengujian tapis pembobot C, diberikan masukan sinyal sinusoidal. Pada bagian tapis lolos bawah, frekuensi penggal pada 32 Hz dan untuk tapis lolos atas, frekuensi penggal 8 KHz. Berdasarkan hasil pengujian tapis pembobot C menunjukkan keluaran dengan fL = 32 Hz dan fH = 8 KHz. Hasil pengujian sesuai dengan perancangan yang dilakukan sehingga dapat disimpulkan tapis pembobot C dapat bekerja dengan baik. 4.1.5. Modul Mikrokontroler ATMega8535 Pengujian modul mikrokontroler dilakukan dengan membuat program sederhana. Mengirimkan data pada setiap port 00000000b kemudian dilakukan pengukuran dengan multimeter untuk melihat tegangan di setiap port. Selanjutnya mengirimkan data 11111111b ke setiap port dan dilakukan pengukuran kembali dengan menggunakan multimeter. Idealnya pada kondisi low ‘0’ tegangan yang terukur adalah ≈0 volt, dan pada kondisi high ‘1’ tegangan yang terukur ≈5 volt. Hasil pengujian modul mikrokontroler ATMega8535 dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini: Tabel 4.2. Uji Mikrokontroler ATMega8535 Data PORT A PORT B PORT C PORT D 00000000b 0,2 volt 0,2 volt 0,2 volt 0,2 volt 11111111b 5 volt 5 volt 5 volt 5 volt
Tabel 4.2 merupakan hasil pengujian mikrokontroler ATMega 8535 dan menunjukkan bahwa mikrokontroler ATMega 8535 dapat bekerja dengan baik. 36
4.1.6. Modul True RMS to DC Converter Modul True RMS to DC Converter menggunakan IC MX536 berfungsi untuk mengubah sinyal masukan AC ke tegangan DC. Dengan memberikan sinyal AC dengan amplitudo tertentu, maka keluaran dari IC MX536 adalah sinyal DC sebesar VOUT
VIN 2
VDC .
Tabel 4.3. Hasil pengujian True RMS to DC Converter Masukan Keluaran Perhitungan (Vp) (Vrms) (Vrms) 0.2 0.15 0.14 0.4 0.3 0.28 0.8 0.5 0.57 Sinusoidal 1.2 0.8 0.85 1.5 1 1.06 1.8 1.2 1.27 2 1.4 1.41
Ralat (%) 0.01 0.02 0.07 0.05 0.06 0.07 0.01
Tabel 4.3 merupakan hasil pengujian IC MX536 untuk mengetahui hasil konversi VAC menjadi VRMS. Secara perhitungan dapat dihitung sebagai berikut: VRMS
V AC 2
0,2 2
0,14
Berdasarkan hasil pengujian dan hasil perhitungan menunjukkan bahwa IC MX536 mengubah tegangan masukan (VAC) menjadi tegangan RMS (VRMS) dengan ralat yang cukup. Oleh karena itu dapat disimpulkan IC MX536 dapat bekerja dengan baik sesuai dengan perancangan yang telah dilakukan. 4.1.7. Modul Penampil Seven Segment Pengujian modul penampil seven segment dilakukan dengan dikoneksikan ke modul mikrokontroler. Penampil hasil pengukuran menggunakan seven segment common anode dan menggunakan IC dekoder 7447. Langkah yang dilakukan yaitu 37
mencoba menampilkan angka mulai 0-9 pada setiap seven segment. Hasil pengujian secara lengkap ditunjukkan pada tabel 4.4: Tabel 4.4. Tabel Hasil Pengujian Penampil Seven Segment D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
Masukan C B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0
A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
A 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0
B 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0
Keluaran C D 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
E 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1
F 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0
G 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0
Angka 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hasil pengujian yang diperoleh, dapat dinyatakan bahwa penampil seven segmen dapat bekerja dengan baik. 4.1.8. Modul Penyimpan Data (MMC) Pengujian modul penyimpan data (data logger) dengan menggunakan MMC dilakukan dengan dikoneksikan ke modul mikrokontroler. Langkah berikutnya dengan menuliskan data ke MMC. Pengujian dilakukan dengan membuat file dan mengisi file di MMC. Berikut ini hasil pengujian MMC seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.1:
38
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Modul MMC Berdasarkan hasil pengujian MMC bisa menyimpan data yang dikirimkan sehingga bisa disimpulkan modul MMC dapat bekerja dengan baik. 4.2. Pengujian Alat Secara Keseluruhan Pengujian alat secara keseluruhan dilakukan dengan cara menggabungkan semua modul yang telah dibuat. Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk menunjukkan hasil kerja sistem yang telah dirancang. 4.2.1. Intensitas Cahaya Pengujian dilakukan dengan membandingkan alat yang dibuat dengan alat pengukur intensitas cahaya Lutron LX-100. Hasil pengujian menunjukkan bahwa alat yang dibuat masih belum sempurna. Berikut hasil pengujian:
39
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Pengukur Intensitas Cahaya Jarak Lampu (cm) 30 32 34 39 44 50 53 56 59 65 70 78 85
Intensitas Cahaya (Lux) LX-100
Alat yang dibuat
Ralat (%)
480 400 300 200 150 100 90 80 70 60 50 40 35
478 401 302 202 150 101 90 80 70 61 51 40 37
0.42% 0.25% 0.67% 1% 0% 1% 0% 0% 0% 1.67% 2% 0% 5.71%
Rata-rata
0.98%
Gambar 4.2. Kurva Keluaran LX-100 dan Alat yang dibuat
Tabel 4.5 menunjukkan hasil pengujian pengukuran intensitas cahaya dan dibandingkan dengan luxmeter Lutron LX-100. Alat ukur intensitas cahaya yang dibuat belum bisa menunjukkan hasil yang sama dengan luxmeter Lutron LX-100 karena adanya ralat pengukuran.
40
4.2.2. Intensitas Suara Pengujian dilakukan dengan membandingkan alat ukur yang dibuat dengan SLM AMPROBE SM-10. Alat ukur diletakkan di tengah ruangan untuk menghindari efek pemantulan dari permukaan disekitarnya. Pada kondisi tanpa sumber suara dari Tone Generator alat ukur menunjukkan nilai intensitas kebisingan sekitar 35 dB. Hal ini dikarenakan adanya kebisingan di sekitar ruangan. Berikut hasil pengujian untuk jangkauan frekuensi 125 Hz – 8000 Hz menggunakan speaker dengan tingkat kekerasan pelan: Tabel 4.6. Pengujian pada frekuensi tertentu dan volume pelan Intensitas Suara (dBC) Frekuensi (Hz) 125 250 500 1K 2K 4K 8K
Ralat (dB)
Keterangan
72 91 86 78 87 64 64
1 1 6 2 0 2 3
Volume pelan
Rata-rata
1.67
Alat yang dibuat
AMPROBE SM-10
73 92 80 76 87 62 61
Gambar 4.3. Kurva Keluaran AMPROBE SM-10 dan Alat yang dibuat dengan volume pelan
41
Berikut hasil pengujian untuk jangkauan frekuensi 125 Hz – 8000 Hz dengan tingkat kekerasan sedang: Tabel 4.7. Pengujian pada frekuensi tertentu dan volume sedang Frekuensi (Hz) 125 250 500 1K 2K 4K 8K
Intensitas Suara (dBC)
Ralat (dB)
Keterangan
82 101 97 88 98 69 63
1 1 6 3 1 1 4
Volume sedang
Rata-rata
1.89
Alat yang dibuat
AMPROBE SM-10
81 102 91 85 99 68 59
Gambar 4.4. Kurva Keluaran AMPROBE SM-10 dan Alat yang dibuat dengan volume sedang
Berdasarkan hasil uji pengukuran intensitas suara menunjukkan hasil yang tidak sama ketika dilakukan kalibrasi menggunakan SLM Amprobe SM-10. Hal
ini
ditunjukkan dengan adanya ralat hasil antara alat yang dibuat dengan Amprobe SM-10. Perbedaan hasil pengukuran terjadi di seluruh frekuensi yang ditentukan.
42
