BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Pengujian Keberhasilan Sistem
4.2.3. Pengujian Pada Proses Pemanas air
Pengujian pada proses pemanasan air dilakukan selama 10 menit 48 detik dengan suhu maksimal 100°C. Penempatan sensor LM35 adalah pada celah diatas tabung air dengan posisi LM35 menghadap kedalam tabung seperti ditunjukan pada gambar 4.16. Hasil seduhan akar senggugu dapat dilihat pada gambar 4.17.
Gambar 4.16. Penempatan sensor LM35 pada pemanas air
Gambar 4.17. Hasil seduhan akar senggugu
Berdasarkan gambar 4.17. dapat diketahui bahwa akar senggugu telah terseduh dengan baik. Dapat dilihat bahwa jumlah gumpalan serbuk yang terapung relatif sedikit. Hal ini dikarenakan air benar-benar mendidih, yaitu dengan titik didih 100°C.
Tabel 4.3. Perbandingan suhu referensi (termometer) pada pemanas air terhadap tegangan keluaran sensor serta error kenaikan tegangan per derajatnya
Pengambilan data suhu pada termometer pada tabel 4.3. dilakukan dengan cara mencatat suhu yang tertampil pada termometer dan mencatat tegangan keluaran sensor per kenaikan 2°C. Dari data percobaan pada tabel 4.3. dapat dilihat bahwa saat suhu air 100°C, tegangan yang dihasilkan dari 3 percobaan berbeda-beda. Hal ini dikarenakan pada tabung masih
terdapat celah kecil, sehingga uap panas dari air atau panas air masih ada yang keluar.
Hasilnya, panas tidak sepenuhnya terdeteksi oleh sensor LM35. Disamping itu, penempatan sensor juga mempengaruhi pembacaan sensor / sensing.
Gambar 4.18. Grafik suhu pemanas air pada termometer terhadap tegangan
Gambar 4.19. Kecocokan suhu pemanas air pada termometer terhadap tegangan
Berdasarkan tabel 4.3, dapat dibuat grafik kenaikan suhu pemanas air pada termometer terhadap tegangan dengan hasil vout sensor LM35 yang didapat sedikit melebihi sesuai dengan karakteristik sensor LM35 yaitu 10mV/°C.
Dari persamaan yang terdapat pada grafik 4.18. ditunjukkan bahwa hasil untuk kenaikan suhu terhadap tegangan per derajatnya adalah 10,1mV. Hasil tersebut sedikit melebihi linier, dengan rata-rata error kenaikan tegangan per derajatnya pada persamaan grafik 4.18 adalah 1% dan untuk perhitungan pada tabel 4.3. error yang diperoleh adalah 1,5%. Error ini dikarenakan suhu akhir pada percobaan ke-1 dan ke-3 melebihi 100°C, sehingga tegangan yang dihasilkan pun ikut naik. Hal inilah yang mengakibatkan kenaikan tegangan per derajatnya tidak linier.
Gambar 4.20.(a) merupakan hasil seduhan dengan serbuk dari akar senggugu yang dikeringkan dengan suhu 30°C-60°C. Pada hasil seduhan dengan suhu 30°C-100°C dan dari pemanasan air menggunakan kompor dapat dilihat bahwa penyeduhan pada permukaan air tidak tampak adanya gumpalan serbuk senggugu, dengan kata lain serbuk telah benar-benar larut dengan air. Hasil seduhan untuk pengujian kedua (running ke-2)
y = 0.0101x
proses pemanasan air dimulai dengan suhu awal 94°C-100°C suhu akhir, hasil yang didapatkan yaitu akar serbuk senggugu belum larut semua, masih terdapat sedikit gumpalan serbuk pada permukaan air. Hal ini dikarenakan serbuk senggugu tidak kering sesuai dengan yang diinginkan, waktu pemanasan air yang terbilang singkat, sehingga serbuk senggugu tersebut tidak larut semua.
Gambar 4.20.(b) merupakan hasil seduhan dengan serbuk dari akar senggugu yang dikeringkan dengan suhu 53°C-60°. Pada hasil seduhan dari air yang dipanaskan dengan suhu 30°C-100°C dan pemanasan air menggunakan kompor tampak bahwa masih ada serbuk-serbuk halus yang terapung di permukaan air. Hasil seduhan untuk suhu pemanas air 94°C-100°C didapatkan cukup banyak serbuk senggugu yang terapung di permukaan air dan belum larut semua. Hal ini dikarenakan waktu pengeringan yang singkat sehingga serbuk dari akar senggugu tidak kering sesuai dengan yang diinginkan dan masih terdapat kandungan air.
Untuk gambar 4.20 (c) dapat diketahui bahwa akar senggugu yang telah dikeringkan selama 3 menit dengan suhu 30°C -120°C masih terdapat sedikit kadar air dikarenakan akar yang digunakan masih segar (basah) sehingga masih banyak menyimpan kadar air.
Hal ini nantinya akan mempengaruhi hasil seduhan akar.
(a) Dikeringkan dengan suhu 30°C-60°C (b) dikeringkan dengan suhu 53°C-60°C
Gambar 4.20. Perbandingan hasil seduhan dengan serbuk akar senggugu yang dikeringkan dengan suhu 30°C-60°C, 53°C-60°C, dan 30°C-120°C
(c) dikeringkan dengan suhu 3°C-60°C
(lanjutan)Gambar 4.20. Perbandingan hasil seduhan dengan serbuk akar senggugu yang dikeringkan dengan suhu 30°C-60°C, 53°C-60°C, dan 30°C-120°C
Untuk mekanik, masih mempunyai kekurangan pada proses penuangan serbuk dari akar senggugu tidak tertumpah 100% dikarenakan besi penyangga motor1 kurang tinggi dan saat motor2 kembali (CCW) dengan kecepatan diatur 3FF akan berputar kencang, akibatnya blender yang dipasang pada poros motor2 menyentuh ujung limit switch4 terlalu kuat dan ujung limit switch4 menjadi bengkok, sehingga posisi blender tidak dapat berdiri tegak. Kekurangan saat motor2 kembali ditunjukkan pada gambar 4.21.
Posisi salah Posisi benar Gambar 4.21. Kekurangan saat motor2 kembali
4.3. Pengujian Relay
Pengujian rangkaian relay dilakukan dengan cara memberikan logika high atau 5 volt pada portB.0, portB.1, dan portB.2. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui fungsi transistor sebagai saklar. Sebagai contoh, jika portB.0 diberi logika high, maka transistor
akan aktif dan sebaliknya, jika portB.0 diberi logika low, maka transistor tidak aktif. Hasil pengujian relay ditunjukkan pada tabel 4.4.
Berdasarkan tabel 4.4. hasil pengujian rangkaian relay telah sesuai dengan yang di harapkan, relay akan aktif dan blender ON pada saat portB.0 diberi logika high dan sebaliknya tidak aktif saat diberi logika low. Jika portB.1 diberi logika high maka relay akan aktif, pemanas air akan ON. Jika portB.2 diberi logika high maka relay akan aktif dan heater pengering akan ON.
Tabel 4.4. Hasil pengujian relay
4.4. Pengujian Rangkaian Driver
Pengujian rangkaian driver dilakukan dengan cara memberikan nilai duty cycle pada portD.4 dan portD.5 yang berfungsi sebagai PWM pada mikrokontroler. Hasil pengujian rangkaian driver ditunjukkan pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5. Hasil pengujian rangkaian driver
Pada perancangan ini, nilai duty cycle yang dipakai adalah 100%, dikarenakan beban yang akan diangkat berat. Jika menggunakan duty cycle 25% dan 50%, pada motor1 blender tidak dapat terangkat, dan pada motor 2, saat tuang jika akan kembali lagi ke posisi semula blender tidak dapat terangkat. Hasil pengujian rangkaian driver mendekati teori yang sebenarnya. Perbedaan tegangan dikarenakan suplai yang digunakan tidak tepat 12V yaitu 11,35V dan 11,62V. Perbedaan tegangan yang terjadi tidak mempengaruhi kerja sistem secara keseluruhan. Rangkaian driver yang dibuat dapat bekerja dengan baik. Rangkaian ini dapat berfungsi untuk mengontrol putaran motor ke kanan atau ke kiri pada motor1 dan motor2.
4.5. Pengujian Rangkaian Penyearah 6 Volt
Pengujian rangkaian penyearah 6 volt dilakukan dengan cara mengukur tegangan output penyearah menggunakan multimeter. Tabel 4.6 menunjukkan hasil pengujian tegangan output penyearah tanpa beban dan menggunakan beban.
Tabel 4.6. Hasil pengujian tegangan output penyearah 6 Volt
Berdasarkan tabel 4.6. hasil pengukuran tegangan output rangkaian penyearah 6 volt memiliki perbedaan dengan tegangan output pada saat tidak diberi beban dan pada saat diberi beban. Tegangan output dari komponen IC LM7806 tanpa beban adalah 6,11 volt, tetapi pada saat diberi beban hasil pengujian terukur adalah 5,63 volt. Beban yang digunakan adalah 1 buah motor servo. Untuk penyearah 6 volt terdapat error sebesar:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟
Berdasarkan perhitungan error yang dilakukan pada penyearah 6 volt, diperoleh nilai error sebesar 6,57%. Hal tersebut tidak mempengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan dan kinerja mikrokontroler dikarenakan tegangan kerja dari mikrokontroler berkisar 4,5 – 5,5 volt.
4.6. Pembahasan Software 4.6.1. Program Utama
Listing program utama dan instruksi yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 4.22.
Program ini akan dieksekusi pada saat user menekan tombol start. Pada saat tombol start ditekan, maka portD.6 pada mikrokontroler akan berlogika high. Output dari portD.6
tersebut akan berfungsi sebagai tegangan input mikrokontroler untuk memulai proses secara keseluruhan.
Setelah portD.6 berlogika high, maka pada LCD tertampil tulisan “loading…”
setelah itu mikrokontroler akan melakukan proses pemotongan. Jika user tidak menekan tombol, maka program tidak dapat dieksekusi, pada LCD akan tertampil tulisan “Tekan tombol start”. Gambar 4.22. menunjukan listing program utama.
Gambar 4.22. Listing Program Utama
Gambar 4.23. Tampilan kondisi sebelum tombol di tekan
4.6.2. Program pemotongan
Program pemotongan ini akan di eksekusi setelah tombol start ditekan kemudian portB.0 akan berlogika high yang menandakan relay yang terhubung pada blender dalam kondisi ON dan kemudian timer akan aktif selama 300 detik (5menit). Setelah itu relay akan OFF dan proses pemotongan akan selesai. Gambar 4.24. menunjukan listing program pemotongan.
Gambar 4.24. Listing Program Pemotongan
Gambar 4.25. Tampilan proses pemotongan setelah di eksekusi
4.6.3. Pengaturan motor dc
Pengaturan motor dc akan dieksekusi setelah proses pemotongan selesai. Motor 1 akan ON bergerak naik (cw) sampai menyentuh limit2 yang terhubung pada portB.5, dan motor1 akan OFF. Setelah motor1 OFF, maka motor2 akan ON memutar kekanan (cw) untuk menuangkan akar senggugu pada blender ke dalam gelas sampai menyentuh limit4 yang terhubung pada portB.7, kemudian motor akan berputar berlawanan arah jarum jam (ccw) untuk kembali pada posisi semula sampai menyentuh limit3 yang terhubung pada portB.6.
Setelah blender menyentuh limit3, motor1 akan turun (ccw) sampai menyentuh limit1 yang terhubung pada portB.4 lalu motor1 akan OFF. Gambar 4.26. menunjukan listing program pengaturan motor DC.
Gambar 4.26. Listing Program Pengaturan Motor DC
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Gambar 4.27. Motor1 naik Gambar 4.28. Motor2 naik (tuang)
Gambar 4.29. Motor1 kembali
4.6.4. Program pengeringan dan pemanasan air
Pada perancangan ini semula program untuk pengeringan dan panaskan air akan dieksekusi akan dikerjakan bersamaan setelah motor 1 dan motor 2 OFF, maka heater pengering kondisi ON, pemanas air kondisi ON dan kran kondisi OFF. Setelah heater pengering kondisi ON, pemanas air kondisi ON dan kran kondisi OFF kemudian akan menampilkan suhu heater dan pemanas air. Jika suhu pada heater pengering < 60°C dan suhu pemanas air < 100° C, kemudian status akan tertampil pada LCD. Jika suhu pada heater < 60°C dan suhu pemanas air > 100° C, maka heater pengering akan ON dan pemanas air OFF lalu status akan tertampil pada LCD. Jika suhu pada heater > 60°C dan suhu pemanas air < 100° C, maka heater pengering akan OFF dan pemanas air ON, kemudian status akan tertampil pada LCD. Jika suhu pada heater > 60°C dan suhu pemanas air > 100° C, maka pemanas air OFF dan heater pengering akan OFF, lalu status akan tertampil pada LCD. Setelah pemanas air OFF dan heater pengering akan OFF maka kran air akan terbuka selama 5 detik lalu kran akan OFF dan proses selesai. Namun program tersebut dinilai kurang efektif karena memerlukan kontrol dua subsistem yang berulang, yaitu pada saat pengeringan telah selesai dan pemanas air ON, pengering harus memgecek suhu apakah msh 60°C atau tidak, jika tidak maka heater pengering harus ON lagi supaya suhu pengering tidak turun. Proses tersebut membutuhkan waktu lama dalam operasionalnya. Oleh karena itu digunakan program sederhana yang lebih efektif, yaitu program pengeringan dan panaskan air akan dieksekusi setelah proses pengaturan motor DC selesai atau setelah motor1 menyentuh limit1. Proses pengeringan akan berlangsung ketika portB.2 yang terhubung pada relay heater berlogika high, heater akan ON sampai suhu 60°C selama 1 menit lalu OFF.
Setelah proses pengeringan selesai, relay pemanas air yang terhubung pada portB.1 akan ON sampai suhu 100°C. Proses ini akan berlangsung selama 10 menit 48 detik. Untuk proses pengaturan suhu menggunakan fungsi ADC yang terdapat pada portA.6 dan portA.7 mikrokontroler. Gambar 4.30. menunjukan listing program pengeringan dan pemanasan air.
Gambar 4.30. Listing Program Pengeringan Dan Pemanasan Air
Gambar 4.31. Tampilan suhu proses pengeringan dan pemanasan air pada LCD
4.6.5.Program pergerakan kran air
Listing program pergerakan kran air ditunjukkan pada gambar 4.32. Pada saat fungsi ini dieksekusi, mikrokontroler akan memberikan logika high pada motor servo untuk menggerakkan kran air.
Gambar 4.32. Listing program pengendali motor servo
Gambar 4.33. Kran air ON Gambar 4.34. Kran air OFF
Program ini akan dieksekusi setelah pemanas air OFF. Untuk membuka kran air dipergunakan 1 buah motor servo. Motor servo akan bergerak dengan sudut 90° pada saat mikrokontroler memberikan pulsa sebesar 2ms, kran air akan terbuka selama 30 detik setelah itu kran air akan menutup kembali dan proses selesai.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil percobaan dan pengujian alat produksi obat asma seduh berbasis mikrokontroler ATmega8535 dapat disimpulkan bahwa:
1. Sistem yang dirancang telah bekerja dengan baik dengan waktu yang dibutuhkan oleh sistem dari proses pemotongan sampai penyeduhan adalah 19 menit 16 detik.
2. Waktu yang dibutuhkan blender untuk memotong akar senggugu sampai halus adalah 5 menit.
3. Proses pengeringan serbuk dari akar senggugu dengan suhu 30°C-60°C dan 53°C-60°C mempengaruhi hasil penyeduhan. Hasil pengeringan yang lebih baik yaitu pengeringan yang dilakukan dengan suhu 30°C-60°C.
4. Kenaikan tegangan sensor LM35 pada hasil percobaan dibandingkan dengan datasheet per derajatnya memiliki error 1%.
5. Mekanik masih mempunyai kekurangan dalam penuangan serbuk senggugu ke dalam gelas.
5.2. Saran
Saran untuk pengembangan alat produksi obat asma seduh berbasis mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut :
1. Membuat mekanisme alat untuk proses penuangan dengan sedemikian rupa supaya penuangan dapat berjalan dengan lancar.
2. Sebelum melakukan running ke-2 hendaknya batasan suhu pada pengering dan pemanas air ditambah lalu di program ulang supaya tidak ada kadar air pada serbuk senggugu sehingga saat diseduh, serbuk benar-benar larut.
.
62
DAFTAR PUSTAKA
[1] http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?id=157, diakses tanggal 1 September 2012.
[2] Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535, Bandung : Informatika.
[3] Adrianto, Heri,2008, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega16 menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR), Bandung : Informatika.
[4] Boleystad, Robert and Nashelsky Englewood Cliffs, Electronic Devices and Circuit Theory, New Jersey, 1996
[5] http://wahyu-rudiyan.blogspot.com/2011/05/driver-motor-l293d-l298.html, diakses tanggal 15 Agustus 2012.
[6] http://telinks.wordpress.com/2010/04/09/rangkaian-sensor-suhu-lm35.html, diakses tanggal 25 Oktober 2012.
[7] http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip-kerja-motor-arus-searah- dc.html, diakses tanggal 15 Agustus 2012.
[8] http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip-kerja-relay.html, diakses tanggal 1 September 2012.
[9] http://elektronika-dasar.com/komponen/limit-switch-dan-saklar-push-on/, diakses tanggal 5 September 2012.
[10] http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/motor-servo.html,diakses tanggal 4 Januari 2013.
[11] http://aryutomo.wordpress.com/2010/12/10/pengatur-tegangan-voltage-regulator/, diakses tanggal 4 Januari 2013.
[12] http://ndolem.blogspot.com/2012/08/cara-menghitung-nilai-resistor-pada.html, diakses tanggal 1 Januari 2013.
63
Lampiran Tabel Hasil Pengujian Alat
Tabel L1. Hasil pengujian sensor pada proses pengeringan Suhu pada
Tabel L2. Hasil pengujian sensor pada proses pemanas air Suhu pada
Tabel L2. (Lanjutan) Hasil pengujian sensor pada proses pemanas air Suhu pada
Termometer (°C)
SUHU PADA LCD (°C) Vout SENSOR (V)
1 2 3 1 2 3
76 76 75 76 0.76 0.76 0.76
78 78 76 78 0.78 0.78 0.78
80 80 77 80 0.8 0.8 0.81
82 82 82 81 0.82 0.82 0.82
84 82 84 84 0.84 0.84 0.84
86 85 86 86 0.86 0.86 0.86
88 88 86 88 0.88 0.89 0.89
90 90 90 91 0.9 0.91 0.91
92 92 91 92 0.92 0.92 0.92
94 94 94 94 0.94 0.94 0.94
96 95 96 97 0.96 0.97 0.97
99 99 98 98 0.98 0.99 0.99
100 100 100 107 1.01 1.00 1.07
Listing Program
L.3.Listing Program Keseluruhan
/*****************************************************
This program was produced by the CodeWizardAVR V1.25.8 Professional Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project : PRODUKSI OBAT SEDUH BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8535 Version : 2012
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>
// Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) {
// Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0x8A;
// Read the AD conversion result
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10);
// Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCW;
}
// Declare your global variables here void WAKTU(void)
{
//Menampilkan Data Timer Pada LCD
sprintf(baris1,"Timer = %d",Timer) ;lcd_gotoxy(0,0) ;lcd_puts(baris1);
}
void TAMPIL_SUHU_HEATER(void) {
sprintf(baris,"Suhu Heater = %d",SUHU_HEATER) ;lcd_gotoxy(0,1)
;lcd_puts(baris);
}
void TAMPIL_SUHU_AIR(void) {
sprintf(baris1,"Suhu Air = %d",SUHU_AIR) ;lcd_gotoxy(0,1) ;lcd_puts(baris1);
}
}
SUHU_HEATER=(float)ADC_HEATER*500/1023;
}
PORTB.1=0; //Pemanas Air OFF
PORTD.7=1; //memberikan pulsa high
{
while(1)
MOTOR2_CCW();
lcd_gotoxy(3,1);
// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0b11110000;
DDRB=0b00001111; //PortB 7-0
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;
DDRC=0x00; //LCD
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;
DDRD=0xFF;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11,719 kHz // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected
TCCR0=0x05;
TCNT0=0x8A;
OCR0=0x00;
TCCR1A=0xa3;
TCCR1B=0x0b;
TCNT1=0x0000;//000016 bit OCR1A=0x03ff;
OCR1B=0x03ff;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 1500.000 kHz // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off
// INT1: Off // INT2: Off
MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 750,000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC High Speed Mode: Off
// ADC Auto Trigger Source: Free Running
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
delay_ms(2); //pulsa servo high diberikan selama 2 ms sudut 90 kran tutup PORTD.7=0;
delay_ms(1000);
lcd_clear();
while (1) {
// Place your code here
if(PIND.6==1) //Tombol Start Di Tekan {
lcd_clear();
lcd_gotoxy(3,0);
lcd_putsf("LOADING...");
delay_ms(500);
lcd_clear();
START();
} else {
lcd_gotoxy(2,0);
lcd_putsf("TEKAN TOMBOL");
lcd_gotoxy(5,1);
lcd_putsf("START");
} };
}