BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT
4.1 Pendahuluan
Setelah proses perancangan selesai, maka pada bab ini akan diungkapkan dan diuraikan mengenai persiapan komponen, peralatan yang dipergunakan, serta langkah-langkah praktek. Kemudian setelah itu menyiapkan data hasil pengujian.
4.2 Persiapan Perangkat Keras
Sebelum membuat rangkaian yang akan digunakan sebagai pendataan bahan ilmiah, terlebih dahulu mempersiapkan alat dan aplikasi yang diperlukan sebagai penunjang pada saat melakukan pengujian pada rangkaian. Adapun alat dan aplikasi yang diperlukan adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Bahan-Bahan dan Aplikasi yang digunakan
No Nama Barang atau Aplikasi Jumlah
1 Arduino Mega 1 2 LCD i2C 1 3 Ethernet Shield 1 4 SD Card 1 5 RFID-RC522 1 6 Laptop/Komputer 1 7 Kabel RJ-45 1 8 Sensor pH
4.3 Tahap Pengujian alat
Pengujian alat dilakukan untuk mendapatkan data penelitian yang ilmiah. Pengujian ini dilakukan dua tahap, yaitu :
1. Uji Fungsional
Pengujian ini dilakukan dengan cara menguji setiap bagian alat berdasarkan karakteristik dan fungsi masing-masing. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah setiap bagian dari perangkat telah bekerja sesuai dengan fungsi dan keinginan.
2. Uji Sistem Kerja
Pengujian sistem kerja alat dilakukan dengan cara melihat sistem kerja alat. Pengujian yang perlu diamati adalah bagian input sistem berupa rangkaian sensor yang digunakan dan indikator rangkaian output pada rangkaian. Pengujian ini akan diketahui kinerja dari alat yang akan dibuat.
4.4 Pengujian Alat
Pengujian terhadap alat dan aplikasi tugas akhir ini yang akan dilakukan secara berulang-ulang agar menghasilkan data yang benar-benar tepat
Pengujian alat dan aplikasi ini meliputi pengujian pada: 1.Arduino Mega
2.Pengujian LCD i2C
3.Pengujian Arduino Web Server 4.Pengujian RFID
6.Pengujian Sample kertas Lakmus 7.Pengujian sensor pH
8.Pengujian tingkat akurasi 9.Pengujian Respon sistem 10.Pengujian XAMPP
11.Pengujian Sublime Text Editor 12.Pengujian Keseluruhan
4.4.1 Pengujian Arduino Mega
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah secara Aplikasi program Arduino IDE yang akan di-upload ke Arduino Mega sudah benar atau perlu adanya perbaikan. Pengujian ini dilakukan dengan cara Verify/Compile pada lembar Sketch yang sudah diisi dengan program, bila program pada lembar Sketch berjalan dengan baik setelah di-Verify/Compile maka akan terlihat seperti Gambar 4.1
Gambar 4.1 Sketch selesai di verify/compile
Setelah proses compile berjalan dengan baik, langkah selanjutnya adalah melakukan upload program dengan cara menghubungkan arduino mega ke komputer dengan kabel USB ( Universal Serial Bus), kemudian komputer akan mendeteksi keberadaan arduino mega berikut dengan port yang digunakannya.periksa keberadaan arduino mega dengan membuka device manager ( Start-Control Panel-Hardware and Sound – device and printers ),lihat pada bagian ports (COM & LPT),port arduino mega terdeteksi pada port COM3 ditunjukkan pada gambar 4.2
Gambar 4.2 Port Arduino Mega terdeteksi oleh Laptop/Notebook Arduino Mega digunakan untuk mengendalikan banyak alat/sensor.atau apabila menggunakan lebih dari 1 modul serial bersamaan seperti modul
GSM,GPS,SD Card, RFID karena memiliki 4(empat) serial port.beriku spesifikasi Arduino Mega 2560
Berikut adalah tabel tentang seperti apa spesifikasi arduino mega dengan semua keterangan yang tertera pada arduino mega tersebut
Tabel 4.2 Spesifkasi Dasar Arduino Mega 2560.
PARAMETER KETERANGAN
Input Voltage 5V
Input voltage 7-12V
Digital I/O pins 54(of which 15 provide PWM output)
Analog input 16
Dc current per I/O pins 40mA
DC Current for 3.3 volt pin 50mA
Flash Memory 256KB of which 8KB use by bootloader
SRAM 8KB
EEPROM 4KB
Berikut Gambaran lengkap tentang arduino mega yang digunakan untuk mengontrol sensor dan alat-alat pada sistem monitoring sensor pH.
Gambar 4.3 Arduino Mega 2560
Seteleh arduino mega terhubung, buka sketch arduino mega yang telah di-program dan di-verify/compile sebelumnya, cek keberadaan board arduino mega pada program arduino IDE , klik tools – serial port ditampilkan pada gambar 4.3
Lalu klik upload pada toolbar. Bila proses uploading berjalan dengan baik dan lancar ditunjukkan pada gambar 4.4. Maka akan muncul keterangan “ Done Uploading” ditunjukkan pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Proses Upload ke Arduino Mega
Selanjutnya yaitu menunggu sampai Arduino selesai meng-Upload program yang telah dibuat di dalam arduino, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.5 di bawah ini
4.4.2 Pengujian Arduino Web Server
Pada pengujian arduino web server ini menggunakan arduino mega dan ethernet shield untuk memastikan bahwa terkoneksi dengan client dan terhubung ke web server. Ethernet shield ini sudah competible dengan arduino mega dan sudah ada library nya dan contoh – contoh program yang bisa kita gunakan, untuk memastikan hal tersebut, bisa dilakukan dengan cara mengupload program
dibawah ini kedalam arduino mega.
Gambar 4.7 Hasil Pengujian Arduino Web Server
Kemudian hubungkan arduino web server ke jaringan lokal. Dari program diatas kita dapat menggunakan dan mengetahui bahwa IP Address web server adalah 192.168.1.177. Agar web server dapat diakses oleh client maka perlu dipastikan IP Address server dan client ada dalam satu segment IP Address yaitu 192.168.1.XXX. Selanjutnya setting IP Address pada client dengan misalkan IP Address 192.168.1.177 seperti pada Gambar 4.6 di bawah ini.
Gambar 4.8 Setting IP pada Client (Laptop/Notebook
4.4.3 Pengujian LCD
Pada pengujian LCD ini bertujuan untuk mengetahui dan memastikan alat ini berfungsi sesuai dengan apa yang di perintahkan. Dalam hasil pengujian ini membuktikan tampilan pada LCD yang sudah disetting / program sebagai output & Monitoring. Sebagai berikut terdapat pada Gambar 4.7
Lalu selanjutnya adalah mengimpor/memasukkan data berupa Gelang RFID yang menyimpan data atas nama pasien yang sebelumnya telah diprogram agar disaat pengukuran nama dan hasil pengukuran tidak tertukar oleh data dari gelang RFID yang lain, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.8
Gambar 4.8 Contoh LCD yang telah diberi input data Gelang RFID Lalu ada tahapan terakhir dari percobaan LCD adalah menampilkan hasil pengukuran yang telah dilakukan oleh sensor pH, dan tampilan ini merupakan hasil akhir dari pengukuran melalui sistem kelistrikan yang nanti akan dimasukkan ke dalam database SD Card/DataLogger. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.9
Gambar 4.10 Tampilan di LCD berupa hasil pengukuran pH oleh sensor pH
Dan yang terkhir adalah me-running data ke search bar pada tampilan awal halaman website yang biasa kita gunakan, dengan memasukkan alamat IP sebagai berikut (192.168.1.177) sebagai keycode/kata kunci yang sesuai dengan apa yang telah dibuat sebelumnya, untuk lebih jelasnya terdapat pada gambar 4.10
Gambar 4.11 Alamat IP Website Sistem Monitoring
Di dalam alamat IP tersebut sudah terdapat data hasil pengukuran yang sudah dilakukan oleh sensor pH dan sudah ter-Upload ke dalam SD Card dan Website, dan akan muncul ketika Halaman Website di Refresh, berikut gambar 4.11 hasil pengukuran yang sudah masuk ke Halaman Website yang sudah dibuat.
4.4.4 Pengujian RFID (Radio Frequency Identification)
Pengujian dilakukan untuk memperoleh hasil bahwa rangkaian dapat bekerja dengan apa yang diinginkan. IC RFID yang digunakan adalah ID-12 yang dapat memancarkan gelombang radio dengan frekuensi 125 Khz. Kemudian pengujian juga dilakukan untuk memperoleh jarak sebuah tag yang dapat dibaca oleh reader ID-12. Dalam pengujian ini posisi tag diletakkann di depan dan belakang reader. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.2
Tabel 4.3 jarak baca reader terhadap Tag Pasif RFID
Jarak Baca
Di Depan Reader Posisi Tag Di Belakang reader1 CM Terbaca Terbaca
2 CM Terbaca Terbaca
3 CM Terbaca Terbaca
4 CM Terbaca Terbaca
5 CM Tidak Terbaca Tidak Terbaca
6 CM Tidak Terbaca Tidak Terbaca
Pembacaan tersebut dilakukan tanpa adanya penghalang antara tag dengan reader. Dari data diatas dapat diketahui bahwa jarak baca pada reader terhadap tag sebesar 6 cm. Hal tersebut terjadi karena adanya kemungkinan bahwa daya yang dipancarkan oleh reader bernilai rendah
Kemudian sebagai indikator pada rangkaian reader digunakan sebuah LCD sebagai penanda apabila reader melakukan komunikasi dengan tag. Kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut
Tabel 4.4 Kondisi reader terhadap tag rfid
Kondisi tag
Kondisi reader(LCD)
Dekat Mendeteksi Tag berupa nama
4.4.5 Pengujian Ethernet Shield
Pengujian Ethernet Shield dilakukan dengan menghubungkan antara Port Ethernet Shiled ke Port Ethernet Pada laptop/Komputer,atau bisa juga dengan melakukan Tes PING dari Laptop/PC ke IP yang terpasang di Ethernet Shiled dengan cara ( C:\WINDOWS\system32\cmd.exe), Maka Hasilnya akan muncul seperti di gambar 4.12 di bawah ini
Gambar 4.13 Pengujian dengan Pengetesan PING
Dan cara terakhir bisa juga dilihat pada Serial Monitor di dalam Arduino yang sudah di masukkan program beserta alamat IP nya, dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.13 di bawah ini
Gambar 4.14 Hasil Pengujian Ethernet Shiled di Serial Monitor
4.4.6 Pengujian Kertas pH
Pengujian kertas pH kali ini demi mendapatkan keakuratan data dari sensor PH tersebut, menggunakan kertas pH dengan cara menaruh cairan yang bersifat asam , basa dan cairan normal
1. Pada cairan normal
pada percobaan yang pertama air mineral menghasilkan angka 5 yang berarti kondisi pH dalam air tersebut terhitung normal
2. Air yang dicampur dengan perasan jeruk nipis Gambar 4.16 Air yang dicampur dengan perasan jeruk nipis
Pada percobaan yang kedua didapatkan kadar pH berada di angka 2 yang berarti cairan tersebut terdapat zat asam
3. Cairan yang dicampur dengan zat basa
Pada pengukuran yang teraknir didapatkan angka pH yang menunjukkan angka 9 dan menandakan bahwa cairan tersebut terdapat cairan basa dengan konsentrasi tinggi.
Tabel 4.5 Pengujian Kertas Lakmus/pH
No Nama Sample pH Kondisi Normal keterangan
1 Cairan Normal 4,00 4.00-7.00 Normal
2 Asam 3,00 4.00-7.00 Diabetes
3 Basa 9,00 4.00-7.00 Infeksi
4 Tidak terdaftar - - -
4.4.7 Pengujian dengan Sensor pH
Pengujian Sensor pH kali ini demi mendapatkan keakuratan data dari sensor PH tersebut, menggunakan sensor pH dengan cara menaruh cairan yang bersifat asam , basa dan cairan normal
1. Pengukuran pada sampel Tn.Abi
Gambar 4.18 Pengukuran pada sampel 1 dengan pH sensor
Pada pengukuran sampel 1 didapatkan angka yang tertera pada LCD adalah 3,04Yang menandakan bahwa hasil pengukuran menunjukkan bahwa
sampel menunjukan kriteria penyakit diabetes dikarenakan nilai pH di bawah rata-rata normal.
2. Pengukuran pada sampel Tn.Adi
Gambar 4.19 hasil pengukuran pada sampe kedua
Hasil di dalam LCD menujukkan bahwa sample kedua atas nama Tn.adi menunjukkan angka pH yaitu 4.26, yang berarti bahwa sampel kedua memiliki kadar pH yang normal atau bisa dikatakan tidak terdeteksi penyakit.
3. Pengujian pada Sampe ketiga Ny.sri
Gambar 4.20 Hasil pengukuran pada sampel ketiga
Data diatas menunjukkan pada pengukuran pada sampel ketiga atas nama Ny.sri dengn kadar pH tertera di dalam LCD adalah 8.93 yang menandakan
bahwa Ny.sri mengalami infeksi dikarenakan kadar pH normal berkisar antara 4.00-7.00.
4.4.8 Pengujian Kadar pH
Pengujian kali ini akan menujukan tingkat keakurata pengukuran dari sensor pH dan kertas lakmus yang sebelumnya sudah dilakukan pengujian terhadap masing-masing alat uji , hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini
Tabel 4.6 Pengukuran Kertas pH dan sensor pH
No Nama/sampel Kertas pH Sensor pH Kadar pH Normal Keterangan
1 Tn.Adi/1 2 3.09 4.00-7.00 Diabetes
2 Tn.Abi/2 5 4.26 4.00-7.00 Normal
3 Ny.Sri/3 9 8.93 4.00-7.00 Infeksi
4 Tidak terdaftar - - - -
4.4.9 Pengujian Tingkat Kesalahan/Error
Pada pengujian kali ini bertujuan untuk mengukur berapa tingkat kesalahan/error pada kedua alat ukur,yaitu kertas pH dan Sensor pH
Tabel 4.7 hasil pengukuran Error sensor pH
No Nama Error
1 Tn.Adi 21.8%
2 Tn.Abi 14.8%
4.4.10 Pengujian tingkat akurasi
Pada pengujian kali ini bertujuan untuk mengukur berapa tingkat akurasi yang terdapat pada pengukuran sensor pH , yaitu dengan mengurangi 100% tingkat keberhasilan dengan hasil presentasi error
Tabel 4.8 Data tingkat Akurasi pengukuran
No Nama Keberhasilan Sempurna Error Akurasi
1 Tn.Adi 100% 21.8% 78.2%
2 Tn.Abi 100% 14.8% 85.2%
3 Ny.Sri 100% 0.7% 99.3%
4.4.11 Rata-rata tingkat Error
Dalam pengujian ini akan menghitung tingkar Rata-Rata Error pada pengukuran sensor pH.
4.4.12 Rata-rata tingkat Akurasi
Dalam pengujian ini akan menghitung tingkar Rata-Rata Akurasi pada pengukuran sensor pH.
4.4.13 Hasil penghitungan keseluruhan
Dalam pengujian kali ini Tingkat Error dan Akurasi dijumlahkan untuk mendapatkan Hasil pengukuran Sempurna yaitu 100% , yaitu Hasil Error + Hasil akurasi , 12,5%-87.5%=100%
4.4.14 Pengujian Respon waktu pembacaan sensor pH
Pengujian kali ini bertujuan untuk mengukur berapa kecepatan membaca dari sensor pH yang telah dipasang didalam Rangkaian Lengkap Smartu Urinoir, pengukuran kali ini menggunakan Stop Watch ,berikut Tabel 4.3 Hasil pengukuran waktu
Tabel 4.9 Waktu Respon pembacaan sensor pH No Nama/Sampel Waktu yang dibutuhkan
1 Tn.Adi/1 5.19
2 Tn.Abi/2 5.28
3 Ny.Sri/3 6.01
4.4.15 Pengujian XAMPP Control Panel
Pengujian kali ini bertujuan untuk mengetahui tampilan halaman website yang telah dibuat untuk di check kembali,denga tujuan untuk meninjau seperti apa tampilan halaman website untu7k sistem monitoring, dalam pengujian XAMPP kali ini akan dilakukan dengan 2 tahapan , yaitu dengan meng-Aktifkan Apache dan MySQL dan yang kedua tidak mengaktifkan keduanya
Gambar 4.21 Apache dan MySQL dalam keadaan menyala
Dari pengujian dengan menyalakan Modul Apache dan MySQL dapat disimpukan bahwa untuk meng-aktfikan halaman website agar bisa dilihat tampilannya harus menyalakan kedua modul tersebut dan hal ini berguna sebagai sistem pengechekan sebelum codingan untuk tampilan website dimasukkan ke dalam program arduino , agar tidak ada kesalahan dikemudian.
Untuk menampilan halaman website yang sudah dibuat , harus dimasukkan alamat web yaitu (Localhost:8080/Smarturin.php) agak tampil seperti di atas
2.Dengan tidak menyalakan Apache dan MySQL
Gambar 4.22 Apache dan MySQL dalam keadaan mati
Kesimpulan dari pengujian kedua di atas adalah bahwa Apache dan MySQL bertugas untuk merubah laptop/komputer yang digunakan untuk memonitoring sebuah pengukuran menjadi sebuah server pribadi , dikarenakan XAMPP adalah pusat kontrol untuk masuk ke website yang telah dibuat dengan sublime text editor
Tabel 4.10 Keadaan Aplikasi dan pengaruhnya
Nama Aplikasi Keadaan Aplikasi Respon Halaman Web
Apache Hidup/Start Tampil di Halaman
MySQL Hidup/Start Tampil di Halaman
Apache Mati/Off Tidak Tampil di Halaman
4.4.16 Pengujian Sublime Text Editor
Pengujian Sublime kali ini bertujuan untuk membuat halaman website yang telah dibuat sesuai atau tidak dengan apa yang telah diharapkan , ataupun pengujian ini bertujuan untuk memperlancar metode monitoring agar lebih mudah dilihat dan dipahami oleh pasien,pengujian kali ini terbagi menjadi 2 yaitu peng-Codingan dan Menampilkan dihalaman web
1.Peng-Codingan
Gambar 4.23 Contoh Codingan pada Sublime text
Di atas adalah contoh codingan halaman website untuk sistem monitoring yang telah dibuat sebelumnya , penggunaan format untuk pengechekan adalah .php dikarenakan sublime tersebut akan dimasukkan ke dalam kolom search pada halaman web.
2.Menampilkan pada halaman web
Gambar 4.24 Contoh Tampilan Halaman hasil Coding
Contoh di atas adalah tampilan halaman website yang sebelumnya telah di Coding menggunakan Sublime , maka akan muncul tampilan seperti ini jika memasukkan alamat website yang dibuat sebagai media monitoring
4.4.17 Pengujian Keseluruhan
Pada bagian ini keseluruhan komponen pendukung dijadikan satu agar proses dalam pengecekan kesehatan sekaligus monitoring dapat berjalan sesuai dengan apa yang diharapkan dan diminta. Adapun gambar alat yang sudah terpasang dengan komponen pendukung lainnya sebagai berikut
Gambar 4.25 Rangkaian sistem pengukuran pH dan Monitoring Pengujian Sistem pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui berapa keakuratan dari sensor pH dan jenis penyakit yang terkandung di dalam air seni itu sendiri , beberapa tahap pengujian Toilet pintar ini sebagai berikut
Tabel 4.11 hasil pengukuran keseluruhan
No Pasien pH Pembuangan Hasil
Pompa Kran Buang
1. Tn. Adi 3.09 Aktif Aktif Diabetes
2. Tn. Abi 4.26 Aktif Aktif Normal
3. Ny. Sri 8.93 Aktif Aktif Infeksi
4. No Name - - - Terdaftar Belum
