Pembahasan
Penyusunan algoritme pada mikrokontroler dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Code Vision AVR berbasis bahasa pemrograman C dimana bahasa C merupakan middle level language (bahasa tingkat menengah) sehingga mudah untuk melakukan interfacing (pembuatan program antar muka) ke perangkat keras (Joni, 2006). Runtutan program yang telah dibuat kemudian di-compile, menerjemahkan kumpulan kode program yang ditulis dalam suatu bahasa pemrograman tertentu ke dalam bahasa mesin, Joni (2006), lalu diunduh ke chip mikrokontroler. Pemrograman pada Code Vision dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Pemrograman dengan Code Vision AVR
Sedangkan algoritme pembuatan jalur menggunakan Visual Basic seperti yang terlihat pada Gambar 13. Kondisi tampilan di komputer pengendali ketika sistem dijalankan dapat dilihat pada Gambar 14.
15
Gambar 14 Tampilan ketika sistem dijalankan
Pengujian Kinerja di Lapangan
Hasil uji kinerja menunjukkan bahwa traktor sudah bisa bergerak sesuai dengan algoritme jalur baru yang dikembangkan berdasarkan input empat titik koordinat petak lahan. Pengujian lintasan lurus dilakukan pada panjang lintasan 30 m dan pada kondisi tanah memiliki kadar air 19.88% pada kedalaman 0-5 cm dan 21.58% pada kedalaman 5-10 cm. Pengujian dilakukan dengan dua perlakuan, yaitu tanpa diberikan simpangan awal dan menggunakan simpangan awal sejauh 4 m. Hasil pengujian tanpa simpangan awal dapat dilihat pada Gambar 15 dengan besar simpangan terbesar 16.77 cm dan simpangan rata-rata 8.62 cm dan pengujian menggunakan simpangan awal dapat dilihat pada Gambar 16.
(a) (b) (c)
16
Besar simpangan hasil pengujian lintasan lurus dapat dilihat pada Tabel 2. Berdasarkan hasil tersebut, didapatkan bahwa penyempurnaan algoritme dari desain Rahman (2013) mempunyai hasil yang lebih baik karena simpangan yang dihasilkan menjadi lebih kecil. Hasil simpangan pada penelitian yang sebelumnya (Rahman, 2013) dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 2 Simpangan hasil uji kinerja lintasan lurus tanpa menggunakan implemen Ulangan Simpangan terbesar (cm) Simpangan rata-rata (cm)
1 14.18 9.37
2 14.26 8.03
3 16.77 8.46
Rata-rata (cm) 8.62
Tabel 3 Simpangan hasil pengujian sistem navigasi lintasan lurus (Rahman, 2013)
Ulangan Simpangan terbesar (cm) Simpangan rata-rata (cm)
1 20.3 9.5
2 49 17
3 20.3 9.5
Rata-rata (cm) 12.00
17
(c) (d)
Gambar 16 Pengujian lintasan lurus dengan penggunaan simpangan awal
Pada Gambar 16 simpangan terbesar terdapat pada awal lintasan. Pengujian dengan penggunaan simpangan awal ini bertujuan untuk mengetahui performansi traktor dalam mengkoreksi dari simpangan yang cukup besar. Lama waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke jalur acuan adalah : (a) 54 detik; (b) 62 detik; (c) 48.2 detik; (d) 41.2 detik. Pada gambar di atas terlihat ketika traktor berada pada sebelah kiri jalur acuan, akan melakukan koreksi dengan baik, sedangkan ketika traktor berada pada sebelah kanan jalur acuan, pergerakan traktor untuk bisa mencapai jalur acuan dengan baik harus memotong jalur acuan tersebut terlebih dahulu lalu kembali ke jalur acuan. Kondisi tersebut disebabkan karena letak antena GPS berada pada roda kanan sehingga menyebabkan perbedaan performansi koreksi traktor terhadap jalur acuan bila traktor berada di sebelah kanan atau kiri dari jalur acuan.
Pengolahan dengan menggunakan bajak rotari, dilakukan dengan kondisi tanah memiliki kadar air 24.75% pada kedalaman 0-5 cm dan 25.80% pada kedalaman 5-10 cm. Dalam penelitian ini dikembangkan mekanisme baru yaitu mekanisme transmisi maju mundur dan pemisahan mekanisme rem kanan dan kiri oleh Sigit (2013) untuk mendukung pergerakan traktor mengikuti jalur olah lahan baru yang dikembangkan. Hasil pengolahan menunjukkan sistem dan algoritme yang dikembangkan sudah dapat beroperasi dengan baik dalam melakukan pengolahan satu lahan dengan kondisi lahan sudah terolah dengan rotari secara manual satu kali. Perlakuan tersebut diberikan karena kondisi lahan yang begitu kering dan setelah menggunakan bajak piring pun masih berbentuk bongkahan-bongkahan besar seperti yang terlihat pada Gambar 17, yang bisa mengenai kabel
18
yang berada bagian bawah traktor. Kondisi lahan hasil pengolahan dengan bajak rotari dapat dilihat pada Gambar 18. Pergerakan traktor hasil pengujian lapangan dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 17 Kondisi lahan sebelum diolah dengan bajak rotari
19
Gambar 19 Hasil uji kinerja dengan menggunakan bajak rotari
Pada Gambar 19 terlihat garis pergerakan traktor ketika belok kiri di bagian bawah atau setelah lintasan genap terlihat cukup besar. Hal tersebut bukan karena radius putar yang besar, melainkan karena hasil plot pergerakan berdasarkan posisi antena GPS yaitu berada di roda sebelah kanan sehingga ketika melakukan balik kiri koordinat yang terekam adalah radius putar terluar pada roda kanan bukan pada roda kiri. Hal ini cukup jelas perbedaannya ketika dibandingkan dengan hasil plot koordinat ketika belok kanan pada Gambar 19 di bagian atas, tetapi pada keadaan real radius putar dalam yang terukur pada setiap pergerakan tersebut adalah sama, yaitu 1.5 m. Radius putar ini lebih kecil dari hasil pengujian kinerja sistem pada penelitian Rahman (2013) yaitu 3.6 m. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa algoritme yang dikembangkan dalam pembuatan jalur olah lahan baru sudah berhasil dan bisa dijalankan sistem dengan baik. Simpangan hasil pengujian yang terhitung di setiap lintasan dapat dilihat pada Tabel 4.
Mulai
20
Tabel 4 Simpangan hasil pengolahan dengan bajak rotari Lintasan Simpangan maks. Simpangan rata-rata
1 21.81 10.43 2 174.9 31.65 3 71.86 15.76 4 137.78 48.51 5 62.65 22.65 6 82.47 45.7 7 118.02 38.74 8 123.08 35.42 9 31.27 11.98 10 72.88 39.15 11 120.58 23.76 12 43.85 15.67 Rata-rata (cm) 28.285
Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa simpangan terbesar mencapai 174.9 cm dan simpangan rata-rata sebesar 28.285 cm. Pengukuran simpangan dapat dilihat pada Gambar 20.
Gambar 20 Acuan pengukuran simpangan pada setiap lintasan
Besarnya nilai simpangan pada setiap lintasan yang terhitung disebabkan karena perhitungan simpangan dimulai dari traktor setelah melakukan gerakan mundur (1), dimana posisi traktor berada cukup jauh dari jalur acuan, sampai ke ujung lintasan (2) sehingga simpangan terbesar merupakan titik awal pergerakan traktor maju setelah gerakan mundur di setiap awal lintasan. Sedangkan bila simpangan dihitung ketika traktor sudah berada pada jalur acuan seperti pada
(1)
21
Gambar 21 dari (a) sampai (b), sama seperti acuan pengukuran dari penelitian Rahman (2013), mempunyai hasil simpangan rata-rata dan simpangan terbesar pada lintasan lurus yaitu 6.9 cm dan 31.64 cm (Tabel 5). Hasil tersebut lebih baik simpangan yang dihasilkan lebih kecil dari penelitian Rahman (2013) dengan hasil simpangan rata-rata sebesar 17.9 cm dan simpangan terbesar sebesar 64.7 cm.
Gambar 21 Acuan pengukuran simpangan setelah mencapai jalur acuan
Tabel 5 Simpangan hasil berdasarkan pengukuran setelah mencapai jalur acuan Lintasan Simpangan terbesar (cm) Simpangan rata-rata (cm)
1 21.81 10.43 2 16.91 4.9 3 20.49 4.91 4 16.82 9.97 5 17.24 4.91 6 17.01 4.86 7 15.49 8.1 8 31.64 8.38 9 16.34 8.69 10 13.97 7.17 11 15.21 6.23 12 19.4 4.6 Rata-rata (cm) 6.9 (a) (b)
22
Pada pengujian dengan menggunakan implemen bajak rotari, waktu tempuh yang terukur rata-rata setiap menempuh lintasan lurus dari awal hingga akhir jalur olahan lahan adalah 81.2 detik, waktu balik kanan rata-rata 47 detik, waktu balik kiri rata-rata 43.4 detik dan waktu mundur rata-rata 26.4 detik.