28
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian per bagian sistem maupun keseluruhan sistem. Percobaan dilakukan menggunakan bantuan software proteus sebagai simulasi alat perancangan.
4.1. Pengujian sensor PIR
Pengujian sensor arus dilakukan dengan dua kondisi yaitu pada saat adanya perubahan suhu tubuh manusia dan tidak. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan maka didapatkan hasil pengujian sebagai berikut:
Tabel 4.1 pengujian sensor PIR
Kondisi Tegangan Keluaran Logika mikrokontroler
Tidak mendeteksi suhu manusia 0 volt 0
Mendeteksi suhu manusia 5 volt 1
Dengan ini apabila sensor PIR mendeteksi pergerakan dari manusia maka secara langsung akan mengirimkan logika 1 kepada mikrokontroler untuk dieksekusi sesuai perintah yang diinginkan.
4.2. Pengujian zero crossing detector
Zero crossing detector merupakan rangkaian elektronik yang berfungsi mendeteksi persilangan nol yang ada pada tegangan jala-jala listrik PLN. Pada rangkaian dimmer digunakan IC 4N25 sebagai zero crossing detector (ZCD). Prinsip kerja IC 4N25 sama halnya dengan sebuah transistor jenis NPN yang akan aktif saat basis sebuah transistor dipicu oleh arus, namun dalam sebuah 4N25 kaki basis dipicu oleh nyala LED yang sedang dalam kondisi ON saat diberikan arus dan tegangan pada kaki anoda dan katoda.
29 6 5 4 1 2 U1 OPTOCOUPLER-NPN V1 VSINE BR1 2W04G +5V R1 10k A B C D
Gambar 4.1 Rangkaian pengujian IC 4N25
Sebuah sinyal 220V dengan frekuensi 50 Hz akan dibaca titik nol (zero crossing) oleh 4N25 dengan cara mengubah sinyal bolak-balik sumber AC menjadi sumber DC agar dapat menyulut LED dalam kondisi bias maju. Saat gelombang sinus mengalami 1 periode maka oleh diode bridge akan diubah menjadi gelombang penuh. kemudian peak atau puncak tegangan akan memicu phototransistor di dalam IC 4N25 aktif. Resistor pull-up yang terhubung akan menghasilkan gelombang puncak yang sama besarnya saat keadaan aktif sehingga menjadi indikator terjadi persilangan titik nol pada gelombang sumber 220V AC.
30
Gambar diatas menampilkan hasil gelombang AC yang disearahkan oleh dioda bridge. Proses terbentuknya gelombang DC oleh dioda bridge adalah pada saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B menuju beban dan kembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A dan D mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua dioda tersebut bersifat sebagai isolator.
Pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda D menuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan C mengalami reverse bias maka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.
Kedua hal ini terjadi berulang secara terus menerus hingga didapatkan tegangan beban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah disearahkan (tegangan DC). Grafik sinyal dari penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge) ditunjukkan seperti pada gambar berikut:
Gambar 4.3 Gambaran terbentuknya sinyal grafik tegangan searah penuh
Gambar di atas menjelaskan perubahan tegangan bolak-balik AC menjadi tegangan searah DC yang diubah menggunakan diode bridge yang berfungsi sebagai penyearah tegangan. Pada penyearah tegangan penuh menggunakan diode bridge terdapat 2 siklus yaitu siklus positif dan siklus negatif seperti yang sudah dijelaskan pada penjelasan di atas.
31
Gambar 4.4 sinyal input AC dan sinyal output rectifier
Gambar diatas menjelaskan tegangan sinyal AC yang telah diubah menjadi tegangan searah DC. Output dari sinyal penyearah kemudian dideteksi oleh rangkaian zero crossing menggunakan IC 4n25 sebagai zero crossing detector.
Gambar 4.5 Gelombang keluaran 4N25 dengan V puncak 5VDC
Pada gambar diatas adalah tampilan gelombang keluaran IC 4N25 yang mendeteksi titik zero crossing pada gambar 4.3 kemudian puncak tegangan searah yang dihasilkan oleh diode bridge akan menyulut LED dan menyebabkan phototransistor didalam 4N25 aktif, sehingga resistor pull-up atau yang terhubung ke sisi +5V akan menghasilkan gelombang puncak yang sama besarnya dengan +5V saat keadaan aktif
32
sehingga menjadi indikator terjadinya persilangan titik nol pada gelombang sumber 220VAC/50Hz.
Nilai resistor yang digunakan pada rangkaian pull up sebesar 10 kohm. Pemilihan nilai resistor 10 kohm ditentukan dengan melihat beberapa percobaan pendeteksian zero crossing yang sering digunakan dan kebanyakan memakai nilai resistor sebesar 10kohm.
4.3. Pengujian dimmer lampu
Dimmer lampu digunakan untuk mengendalikan kecerahan lampu. Dimmer dapat mengendalikan lampu dengan daya yang dapat diatur, sehingga lampu menjadi setengah terang, terang, padam. Berbeda dengan relay yang hanya bisa padam atau terang. Rangkaian zero-cross detector digunakan untuk menghasilkan pulsa kotak positif. Pulsa kotak ini dihasilkan ketika gelombang sinus 50 Hz, melalui titik nol.
Dari hasil rangkaian zero crossing dengan IC 4n25 ini akan didapatkan sinyal PWM yang tersingkronisasi dengan sinyal jala-jala 50 Hz. Sinyal ini akan masuk ke optotriac. Optotriac ini berguna untuk memisahkan jaringan tegangan DC dengan jaringan tegangan AC. Hasil PWM tadi, memicu optotriac lalu optotriac memicu TRIAC yang dihubungkan dengan beban, seperti Gambar 4.6. Sehingga penyalaan lampu dapat dikendalikan, secara tidak langsung dari tegangan DC variabel.
33
Setelah dilakukan pengujian zero crossing yang telah diuji pada percobaan diatas, maka diterapkan pada lampu pijar yang di kendalikan melalui GUI sederhana yang ada pada PC.
Gambar 4.7 Tampilan GUI sederhana penguji dimer
Pada pengujian dimmer dengan parameter sederhana yaitu nilai kecerahan sesuai pada tabel dibawah
Tabel 4.2 pengujian dimmer tiap 1 slave
Kecerahan lampu % Slave 1 Slave 2 Slave 3 Slave 4 Slave 5
0% Padam Padam Padam Padam Padam
50% Redup Redup Redup Redup Redup
34
Gambar 4.8 Pengujian dimmer tiap 1 slave keadaan menyala
Berhubung setiap slave sama maka saya tampilkan hanya satu slave yang tertera pada dokumentasi
4.4. Pengujian IC max485
Pada pengujian ini menggunakan simulator software proteus untuk menyalakan lampu pada slave 1 sampai 5 dengan perintah menyalakan lampu. Pada pengujian untuk mendeteksi IC max485 dapat berkomunikasi dengan baik atau tidak maka diuji dengan cara menyalakan lampu LED 3mm yang ada pada board slave dengan bantuan simulasi proteus.
35 RO 1 DE 3 DI 4 A6 B7 RE 2 U2 MAX487 D1 LED-RED +5V P B 0 / I C P 1 1 4 P B 1 / O C 1 A 1 5 P B 2 / S S / O C 1 B 1 6 P B 3 / M O S I / O C 2 1 7 P B 4 / M I S O 1 8 P B 5 / S C K 1 9 P B 6 / T O S C 1 / X T A L 1 9 P B 7 / T O S C 2 / X T A L 2 1 0 P C 6 / R E S E T 1 P D 0 / R X D 2 P D 1 / T X D 3 P D 2 / I N T 0 4 P D 3 / I N T 1 5 P D 4 / T 0 / X C K 6 P D 5 / T 1 1 1 P D 6 / A I N 0 1 2 P D 7 / A I N 1 1 3 P C 0 / A D C 0 2 3 P C 1 / A D C 1 2 4 P C 2 / A D C 2 2 5 P C 3 / A D C 3 2 6 P C 4 / A D C 4 / S D A 2 7 P C 5 / A D C 5 / S C L 2 8 A R E F 2 1 A V C C 2 0 U3 ATMEGA8 R O 1 D E 3 D I 4 A 6 B 7 R E 2 U4 MAX487 D2 LED-RED +5V R2 120R P B 0 / I C P 1 1 4 P B 1 / O C 1 A 1 5 P B 2 / S S / O C 1 B 1 6 P B 3 / M O S I / O C 2 1 7 P B 4 / M I S O 1 8 P B 5 / S C K 1 9 P B 6 / T O S C 1 / X T A L 1 9 P B 7 / T O S C 2 / X T A L 2 1 0 P C 6 / R E S E T 1 P D 0 / R X D 2 P D 1 / T X D 3 P D 2 / I N T 0 4 P D 3 / I N T 1 5 P D 4 / T 0 / X C K 6 P D 5 / T 1 1 1 P D 6 / A I N 0 1 2 P D 7 / A I N 1 1 3 P C 0 / A D C 0 2 3 P C 1 / A D C 1 2 4 P C 2 / A D C 2 2 5 P C 3 / A D C 3 2 6 P C 4 / A D C 4 / S D A 2 7 P C 5 / A D C 5 / S C L 2 8 A R E F 2 1 A V C C 2 0 U5 ATMEGA8 R O 1 D E 3 D I 4 A 6 B 7 R E 2 U6 MAX487 D3 LED-RED +5V P B 0 / I C P 1 1 4 P B 1 / O C 1 A 1 5 P B 2 / S S / O C 1 B 1 6 P B 3 / M O S I / O C 2 1 7 P B 4 / M I S O 1 8 P B 5 / S C K 1 9 P B 6 / T O S C 1 / X T A L 1 9 P B 7 / T O S C 2 / X T A L 2 1 0 P C 6 / R E S E T 1 P D 0 / R X D 2 P D 1 / T X D 3 P D 2 / I N T 0 4 P D 3 / I N T 1 5 P D 4 / T 0 / X C K 6 P D 5 / T 1 1 1 P D 6 / A I N 0 1 2 P D 7 / A I N 1 1 3 P C 0 / A D C 0 2 3 P C 1 / A D C 1 2 4 P C 2 / A D C 2 2 5 P C 3 / A D C 3 2 6 P C 4 / A D C 4 / S D A 2 7 P C 5 / A D C 5 / S C L 2 8 A R E F 2 1 A V C C 2 0 U7 ATMEGA8 R O 1 D E 3 D I 4 A 6 B 7 R E 2 U8 MAX487 D4 LED-RED +5V P B 0 / I C P 1 1 4 P B 1 / O C 1 A 1 5 P B 2 / S S / O C 1 B 1 6 P B 3 / M O S I / O C 2 1 7 P B 4 / M I S O 1 8 P B 5 / S C K 1 9 P B 6 / T O S C 1 / X T A L 1 9 P B 7 / T O S C 2 / X T A L 2 1 0 P C 6 / R E S E T 1 P D 0 / R X D 2 P D 1 / T X D 3 P D 2 / I N T 0 4 P D 3 / I N T 1 5 P D 4 / T 0 / X C K 6 P D 5 / T 1 1 1 P D 6 / A I N 0 1 2 P D 7 / A I N 1 1 3 P C 0 / A D C 0 2 3 P C 1 / A D C 1 2 4 P C 2 / A D C 2 2 5 P C 3 / A D C 3 2 6 P C 4 / A D C 4 / S D A 2 7 P C 5 / A D C 5 / S C L 2 8 A R E F 2 1 A V C C 2 0 U9 ATMEGA8 R O 1 D E 3 D I 4 A 6 B 7 R E 2 U10 MAX487 D5 LED-RED +5V P B 0 / I C P 1 1 4 P B 1 / O C 1 A 1 5 P B 2 / S S / O C 1 B 1 6 P B 3 / M O S I / O C 2 1 7 P B 4 / M I S O 1 8 P B 5 / S C K 1 9 P B 6 / T O S C 1 / X T A L 1 9 P B 7 / T O S C 2 / X T A L 2 1 0 P C 6 / R E S E T 1 P D 0 / R X D 2 P D 1 / T X D 3 P D 2 / I N T 0 4 P D 3 / I N T 1 5 P D 4 / T 0 / X C K 6 P D 5 / T 1 1 1 P D 6 / A I N 0 1 2 P D 7 / A I N 1 1 3 P C 0 / A D C 0 2 3 P C 1 / A D C 1 2 4 P C 2 / A D C 2 2 5 P C 3 / A D C 3 2 6 P C 4 / A D C 4 / S D A 2 7 P C 5 / A D C 5 / S C L 2 8 A R E F 2 1 A V C C 2 0 U11 ATMEGA8 R O 1 D E 3 D I 4 A 6 B 7 R E 2 U12 MAX487 D6 LED-RED +5V
Slave #1 Slave #2 Slave #3 Slave #4 Slave #5
PC6/A14/TDO/PCINT14 27PC5/A13/TMS/PCINT13 26PC4/A12/TCK/PCINT12 25PC3/A11/PCINT11 24PC2/A10/PCINT10 23PC1/A9/PCINT9 22PC0/A8/PCINT8 21 PC7/A15/TDI/PCINT15 28 PA6/AD6/PCINT6 33PA5/AD5/PCINT5 34PA4/AD4/PCINT4 35PA3/AD3/PCINT3 36PA2/AD2/PCINT2 37PA1/AD1/PCINT1 38PA0/AD0/PCINT0 39 PA7/AD7/PCINT7 32 PB6/MISO 7 PB5/MOSI 6 PB4/OC3B/SS 5 PB3/AIN1/TXD1 4 PB2/AIN0/RXD13 PB1/T1/OC22 PB0/T0/OC01 PB7/SCK 8 PD6/WR 16 PD5/TOSC2/OC1A 15 PD4/OC3A/XCK0/TOSC114 PD3/ICP3/INT1 13 PD2/XCK1/INT0 12 PD1/TXD0 11 PD0/RXD0 10 PD7/RD17 RESET9 XTAL1 19 XTAL2 18 PE2/OC1B 29PE1/ALE 30PE0/ICP1/INT2 31 U13 ATMEGA162 VCC 1 D+ 3 D-2 GND 4 J1 USBCONN
FT232RL
Gambar 4.9 Skema simulasi keseluruhan pengujian master - slave
Hasil dari percobaan mendeteksi IC max485 dapat diketahui dengan hasil yang tertera pada tabel dibawah
36
Gambar 4.10 Bagian slave pada simulasi
Gambar 4.10 adalah gambar bagian slave pada simulasi. Keluaran ic max485 kaki RE dan DE digabung masuk kaki int0 pada ic Atmega8 dan kaki 1, 4 dari Max485 masuk kaki Rx dan Tx mikrokontroler Atmega8. Sedangkan kaki 7 dan 8 dari Max485 pada slave terhubung dengan kaki yang sama pada Max485 pada modul master dan modul slave lainya seperti yang ditunjukan pada gambar keseluruhan gambar 4.9.
Hasil dari percobaan mendeteksi IC max485 dapat diketahui dengan hasil yang tertera pada tabel dibawah.
Tabel 4.3 Hasil pengujian slave
Keadaan lampu Slave 1 Slave 2 Slave 3 Slave 4 Slave 5
Lampu menyala ya ya ya ya Ya
Pada tabel 4.3 menujukan perintah menyalakan lampu dengan metode master-slave dengan menggunakan ic max485 sudah dapat dijalankan.
37
Gambar 4.11 Tampilan alat saat keadaan lampu mati
Gambar 4.12 Tampilan lampu saat keadaan menyala
Pada saat percobaan menyalakan lampu slave terakhir mengalami masalah sehingga tidak dapat ditampilkan pada dokumentasi gambar.
