BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA Pada bab ini akan dibahas tentang pengujian dan pengoperasian Sistem Pemantau Ketinggian Air Cooling Tower di PT. Dynaplast. Pengujian dan pengoperasian ini dilakukan untuk melihat unjuk kerja alat, baik unjuk kerja setiap bagian, maupun secara keseluruhan.
4.1
Pengujian Rangkaian AT89S52 Pengujian terhadap mikrokontroler AT89S52 terbagi menjadi dua pengujian, yaitu
pengujian osilator dan pengujian reset.
4.1.1 Pengujian Osilator Mikrokontroler AT89S52 a. Tujuan Mengukur besarnya frekuensi osilator dari mikrokontroler AT89S52. b. Langkah Kerja 1. Mempersiapkan peralatan yang dibutuhkan 2. Menghubungkan tegangan suplai 5Vdc ke modul mikrokontroler AT89S52 3. Menghubungkan osiloskop digital ke pin 19 (XTAL 1) dan ke ground seperti pada gambar 4.1
Pin 19 XTAL 1 11,0592 MHz
osiloskop
Pin 18 XTAL 2
+
-
33 pF
33 pF
Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian Osilator
36
37 c. Hasil Pengujian Gambar 4.2 merupakan hasil dari keluaran frekuensi counter, nilai osilator sebesar 11.058,36 KHz. Gambar 4.3 merupakan hasil keluaran dari osiloskop, yaitu sinyal osilator.
Gambar 4.2 Keluaran dari Frekuensi Counter
Gambar 4.3 Sinyal Osilator Keterangan : Volt / Div
= 1 Volt
Time / Div
= 50 ms
Vpp
= 2,89 Vpp
d. Analisa XTAL1 dan XTAL2 terdapat pada pin no.18 dan 19. XTAL1 dan 2 berfungsi sebagai input osilator atau clock dari mikrokontroler. Clock tersebut digunakan oleh
38 mikrokontroler agar dapat mengeksekusi instruksi program secara serempak. Untuk menghasilkan clock secara internal, yaitu dengan memasangkan kristal pada pin XTAL1 dan pin XTAL2. Berdasarkan hasil pengujian, frekuensi yang terukur pada kristal adalah sebesar 11,05836 MHz. Pin-pin ini untuk membentuk hubungan jaringan resonansi ke rangkaian osilator. Besarnya nilai kristal yang digunakan menentukan kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi instruksi.
e. Kesimpulan Ternyata terjadi pengurangan frekuensi sebesar 0,009 MHz dari osilator. Seharusnya frekuensi yang terukur 11,059 MHz. Rugi-rugi ini disebabkan oleh adanya toleransi dari komponen yang digunakan pada rangkaian. Namun hal ini tidak berpengaruh banyak pada fungsi mikrokontroler.
4.1.2 Pengujian Reset Mikrokontroler AT89S52 a. Tujuan : Mengamati waktu yang diberikan dalam proses reset serta bentuk gelombang yang terjadi pada saat pertama kali sistem mikrokontroler diaktifkan atau catu daya aktif (on). b. Langkah Pengujian : 1. Mempersiapkan peralatan yang dibutuhkan. 2. Mengaktifkan tegangan suplai 5 Vdc pada IC AT89S52. 3. Menghubungkan osiloskop digital ke pin 9 mikrokontroler dan ke ground seperti pada gambar 4.4. 4. Mengaktifkan rangkaian reset untuk melihat bentuk gelombang dari rangkaian reset. 5. Mengukur waktu yang diberikan dalam proses reset dengan menggunakan osiloskop.
39
Vcc
osiloskop
10 uF
Pin 9 Reset
-
+
10 k
Gambar 4.4 Pengujian Rangkaian Reset
c. Hasil Pengujian Gambar 4.5 dibawah ini merupakan hasil keluaran dari osiloskop berupa waktu yang diberikan dalam proses reset, yaitu sebesar 0,060 s (600 ms) dan hasil keluaran dari osiloskop, yaitu sinyal reset mikrokontroler.
Gambar 4.5 Sinyal Reset Keterangan : Volt / Div
= 1 Volt
Time / Div
= 10 ms
Vpp
= 5,30 Vpp
40 d. Analisa Pada saat pertama kali catu daya aktif, terjadi proses reset yang disebabkan adanya hubungan singkat pada kapasitor sehingga arus mengalir dari Vcc ke kaki RST dan menghasilkan logika 1 (high). Proses reset ini selesai sampai 0,060 detik (600 ms) dan kaki RST menjadi logika 0 (low)
4.2 PENGUJIAN SENSOR PING))) Sensor ping diuji dengan bantuan mikrokontroler untuk memicunya selama 3 μs, dan setelah menerima sinyal pantulan, mikrokontroler menghidupkan lampu led di port 1 sesuai dengan nilai timer 0 nya. Gambar rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 4.1, dan pada mikrokontroler diinputkan listing progran sebagai berikut: ORG 00H PANCAR: MOV TMOD,#01H CLR P3.4 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H SETB P3.4 NOP NOP CLR P3.4 MOV R0,#5 TUNDA: MOV R1,#37 DJNZ R1,$ DJNZ R0,TUNDA SETB P3.4 SETB TR0 TUNGGU: JB P3.4,$
41 CLR TR0 HIDUP: MOV A,TL0 MOV P1,A CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY MOV P1,0FFH CALL DELAY RET DELAY: MOV R2,#8 DELAY1: MOV R3,#0FFH DELAY2: MOV R4,#0FFH DJNZ R4,$ DJNZ R3,DELAY2 DJNZ R2,DELAY1 RET END
42
DISPLAY 16 X 2
P 1.0 P 1.1
P 0.0 P 0.1
P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P 0.4 P 0.5 P 0.6 P 0.7
AT89S52
Gambar 4.6 Rangkaian Uji Sensor Ping
Pengujian dilakukan dengan cara menggerakan sensor ping mendekati dan menjauhi suatu penghalang (tembok), dan diperoleh nyala led yang berubah-ubah sesuai dengan nilai byte rendah (bit TL0) dari timer 0. Hal ini menunjukkan bahwa sensor ping (dengan bantuan mikrokontroler) telah berfungsi dengan baik, karena perubahan jarak yang dilakukan terhadap sensor direspon dengan perubahan nyala led (nilai timer 0). Namun dari pengujian ini kita tidak dapat menentukan jaraknya, karena belum dilakukan perhitungan. Sensor Parallax Ping memiliki jarak pengukuran maksimum 12 meter, untuk medium perambatan air yang memiliki cepat rambat 1440 m/s.
43 4.3
PENGUJIAN SISTEM SECARA KESELURUHAN
Pengujian sistem secara keseluruhan yaitu melakukan pengujian terhadap seluruh sistem dari perancangan yang telah dibuat, pengujian keseluruhan ini dilakukan setelah pengujian terhadap masing-masing blok sistem selesai. Dalam pengujian ini sistem perancangan terdiri dari dua modul. Pertama modul yang berada pada sisi mikrokontroler, berfungsi sebagai pemancar
dan
penerima
gelombang
ultrasonik,
penghitung
jarak
ketinggian
air,
menampilkannya pada display yang berfungsi sebagai alat penampil hasil pemantauan ketinggian air secara real time di lapangan Skema rangkaian lengkapnya dapat dilihat pada lembar lampiran A.1. Berikut ini adalah blok diagram dari sistem keseluruhan yang terbagi atas dua buah modul.
Transducer Ultrasonic
Mikro Kontroler AT89S52 Display
Gambar 4.7 Diagram Blok Pengukur Ketinggian Air
Pertama kali setiap sub blok sistem diberi tegangan catu sebesar 12V untuk mikrokontroller, sensor ping dan display.
44 Berikut ini adalah program Final Level Air menggunakan USIRR
'*** PROGRAM FINAL LEVEL AIR MENGGUNAKAN USIRR *** $regfile = "reg51.dat" $crystal = 11059200
'USnIR: Sig Alias P1.2 Busy Alias P1.3
P1 = &HFF
Config Lcd = 16 * 2 Config Lcdpin = Pin , Db4 = P0.4 , Db5 = P0.5 , Db6 = P0.6 , Db7 = P0.7 , E = P0.1 , Rs = P0.0
Declare Sub Gets
Dim X As Word Dim Distance As Long
Config Timer0 = Timer , Gate = Internal , Mode = 1
Cls Lcd "HASIL PENGUKURAN" Lowerline : Lcd "
"
Wait 1
Do Call Gets Lowerline : Lcd Distance ; "MM"
45 Waitms 1500 Loop
End
Sub Gets Counter0 = 0 Reset Sig $asm nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop $end Asm Set Sig
46 Bitwait Sig , Reset Start Timer0 Bitwait Sig , Set Stop Timer0 X = Counter0 Distance = X Distance = Distance * 12000 Distance = Distance / 110592 End Sub
Untuk pengujian sistem secara keseluruhan ini dilakukan pada lokasi air tawar yang jernih dengan permukaan yang cenderung stabil (tidak bergelombang). Adapun hasil pengujian yang telah dilakukan dapat dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sistem
Data yang ditampilkan pada tabel 4.2 tersebut merupakan data tampilan pada komputer yang menampilkan 4 digit data (2 digit desimal). Sedangkan tampilan sistem yang digunakan di lapangan (display) hanya menggunakan satu digit untuk satuan dan satu digit untuk desimal, maka resolusi yang dapat ditampilkan di lapangan adalah 0.1 m. Dari hasil pengujian tersebut dapat dilihat bahwa nilai ketelitian pengukuran antara 0 – 0.05 m,
47 dengan tingkat persentase kesalahan antara 0 % - 4 %. Nilai ini dianggap cukup mewakili keandalan sistem guna memantau ketinggian air. Karena ketinggian air merupakan parameter yang tidak cepat berubah dengan signifikan.
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Sistem Analisa : Dari Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Sistem dapat di simpulkan bahwa, hasil pengukuran dengan menggunakan sensor ultrasonic untuk mengukur permukaan ketinggian air cooling tower yang ada di PT. Dynaplast cukup akurat dengan kesalahan antara 0% ~ 4%.
