BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengujian alat, dan kemudian dilakukan analisis dari hasil pengujian tersebut. Pengujian tersebut bertujuan untuk mengetahui bagaimana alat bekerja, serta untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat yang bekerja sesuai dengan spesifikasi.
4.1. Pengujian Sensor Tegangan
Pengujian sensor tegangan untuk mendapatkan nilai tegangan efektif atau tegangan rms (root mean square) pada alat yang bekerja. Karena tegangan yang bekerja pada alat adalah tegangan AC dengan bentuk gelombang sinus maka keluaran dari sensor tegangan ZMPT101B juga berbentuk sinus.
Untuk mencari nilai tegangan efektif pada percobaan ini menggunakan persamaan:
(4.1)
Dimana:
Y = Nilai data efektif
N = Banyaknya data pengukuran = Data pengukuran
Gambar 4.1. Pengukuran tegangan menggunakan multimeter
Tabel 4.1. Pengukuran dan kalibrasi sensor tegangan
Pengukuran Multimeter (VAC)
ADC (0-1023)
Rata-rata ADC
0 4.7 4.8 4.4 4.5 5.0 4.7 4.8 4.7 4.9 4.6 4.71 12.02 8.8 8.6 8.6 8.5 8.6 9.1 8.7 9.1 9.3 9 8.8 29.14 15.32 15.6 15.01 15.35 15.06 15.03 15.16 15.83 15.35 16.21 15.38 231.3 80.7 79.6 78.5 78.9 79.8 80.8 81.3 82.3 81.6 80.2 80.37
Data dari ADC diolah untuk mendapatkan grafik. Grafik tersebut kemudian dicari persamaan garisnya. Berikut adalah grafik berdasarkan data pada tabel.
Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar tegangan yang diukur maka semakin besar juga nilai pembacaan ADC pada mikrokontroler. Data ADC tersebut kemudian diolah menjadi persamaan garis yang sudah didapat.
Persamaan garis yang didapat dijadikan sebagai nilai kalibrasi pada sensor agar nilai tegangan yang dihasilkan sama dengan nilai tegangan yang diukur pada multimeter.
Persamaan garisnya yaitu :
(4.2) Di mana y adalah keluaran tegangan yang diukur dan x adalah nilai keluaran efektif sensor tegangan. Untuk mengetahui ralat sensor tegangan, maka dilakukan pengujian tingkat ketelitian pembacaan sensor. Berikut hasil pengujian tersebut.
Tabel 4.2. Pengujian Sensor Tegangan.
Tegangan Terukur pada sensor tegangan (VAC) Rata-rata (VAC)
Dari data yang didapat, diketahui bahwa sensor tegangan ZMPT101B memiliki ralat sebesar 1.14%.
4.2. Pengujian Sensor Arus
Pengujian sensor arus ACS712 untuk mendapatkan nilai arus efektif atau arus RMS (root mean square). Sama halnya dengan sensor tegangan ZMPT101B, data keluaran pada sensor ACS712 akan diambil secara berkala dan diolah untuk nantinya dikalibrasi dengan pembacaan arus pada multimeter. Untuk mencari nilai arus efektif pada percobaan ini menggunakan persamaan 4.1.
Pada pengujian sensor arus ini sama dengan pengujian pada sensor tegangan, dimana mikrokontroler akan mengambil data setiap 20 gelombang atau setiap 0.4 detik. Data yang masuk pada mikrokontroler selama 0.4 detik sebanyak 104 data.
Setiap data tersebut nantinya akan dikuadratkan, dan dijumlah total kuadratnya. Total kuadrat tersebut dibagi 104 dan diakar kuadratkan agar didapatkan data efektif dari sensor arus.
Tabel 4.3. Pengukuran dan kalibrasi sensor arus.
Pengukuran
Gambar 4.4. Grafik dan persamaan garis lurus pengukuran arus.
Dari grafik terlihat bahwa semakin besar arus yang mengalir maka keluaran dari sensor arus ACS712 akan semakin besar. Dari persamaan garis tersebut didapat nilai kalibrasi untuk sensor arus ACS712. Persamaan garisnya yaitu:
(4.3) Dimana y adalah keluaran arus yang terukur dan x adalah nilai keluaran efektif adc dari sensor arus ACS712. Untuk mengetahui ralat sensor arus, maka dilakukan pengujian tingkat ketelitian pembacaan sensor. Berikut hasil pengujian tersebut.
Tabel 4.4. Pengujian Sensor Arus.
Gambar 4.5. Pengukuran arus menggunakan multimeter
Gambar 4.6. Pengukuran sensor arus ACS712 pada beban 77 watt.
4.3. Pengujian Menu “ON/OFF”
Menu “ON/OFF” untuk menghidup-matikan port terpilih. Ketika slider switch pada aplikasi android diaktifkan, maka android akan mengirimkan data serial ke mikrokontroler melalui bluetooth, lalu data yang didapat akan diolah untuk menghidupkan port stop kontak terpilih.
Gambar 4.7. User interface menu “ON/OFF” pada aplikasi android.
Pengujian menu “ON/OFF” dilakukan dengan menyala-matikan satu persatu port terpilih menggunakan aplikasi android. Berikut data yang didapat :
Tabel 4.5. Data percobaan menu “ON”.
5 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 6 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 7 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 8 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 9 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 10 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Tabel 4.6. Data percobaan menu “OFF”.
Percobaan Port1 Port2 Port3 Port4 Port5 1 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 2 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 3 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 4 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 5 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 6 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 7 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 8 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 9 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 10 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Dari data yang didapat menunjukkan persentase keberhasilan pengujian menu “ON/OFF” sebesar 100%. Data berhasil dikirimkan oleh android melalui bluetooth dan diterima oleh bluetooth pada stop kontak, data yang diterima diolah oleh mikrokontroler, kemudian mikrokontroler mengeksekusi untuk menyalakan relay yang terhubung pada port stop kontak.
4.4. Pengujian Menu “Timer”
memasukkan nilai jam, menit dan detik. Nilai tersebut akan dikonversikan menjadi nilai dalam satuan detik oleh aplikasi android.
Gambar 4.8. User interface menu “Timer” pada aplikasi android.
Pada menu “Timer” ketika slider switch diaktifkan, maka nilai tersebut akan dikirimkan beserta port yang diplih ke mikrokontroler melalui bluetooth. Data diterima oleh mikrokontroler dan dieksekusi menjadi perintah untuk menghidupkan atau mematikan relay yang terhubung pada port stop kontak. Relay akan aktif hingga batas waktu nilai yang dimasukan pada aplikasi android, sebelum akhirnya relay menjadi nonaktif..
Tabel 4.7. Data percobaan menu “Timer”.
Percobaan Port1 Port2 Port3 Port4 Port5 1 Gagal Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 2 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 3 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 4 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 5 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 6 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 7 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 8 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 9 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 10 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Keberhasilan pengujian didapatkan ketika lampu pada port terpilih dapat menyala dalam jangka waktu selama 1 menit, sesuai dengan nilai yang dimasukan pada aplikasi android, kemudian port stop kontak akan nonaktif dan lampu akan mati.
Berdasarkan data di tabel presentase keberhasilan sebesar 98%, kegagalan pada percobaan disebabkan karena android tidak mengirimkan data dengan benar, sehingga data yang diterima oleh mikrokontroler tidak dapat dieksekusi menjadi perintah untuk menghidupkan relay yang terhubung pada port.
4.5. Pengujian Menu “Scheduling”
Pada menu Scheduling, terdapat kolom “Date”, ketika kolom tersebut ditekan maka akan menampilkan tanggal yang dapat dipilih, dengan minimal jangkauan tanggal adalah hari yang sama ketika aplikasi tersebut digunakan hingga waktu yang tak terbatas. Juga terdapat kolom jam, menit, dan detik untuk pewaktuan juga.
menjadi perintah oleh mikrokontroler untuk mengaktif-nonaktifkan relay yang terhubung ke port pada stop kontak.
Gambar 4.9. User interface menu “Scheduling” pada aplikasi android.
Data tanggal, jam, menit, dan detik yang dipilih dikirimkan ke mikrokontroler melalui bluetooth. Data tersebut kemudian dibandingkan dengan waktu pada modul RTC, ketika data pada modul RTC dan data yang diterima oleh mikrokontroler dari android sama, maka mikrokontroler akan memberikan perintah untuk menyalakan atau mematikan port yang sudah dipilih pada aplikasi android.
Tabel 4.8. Data percobaan menu “Scheduling”.
Percobaan Port1 Port2 Port3 Port4 Port5 1 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 2 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 3 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 4 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 5 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 6 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 7 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 8 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 9 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil 10 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Keberhasilan pengujian didapatkan ketika port pada stop kontak dapat aktif dan nonaktif, dalam hal ini menghidup-matikan lampu LED 5 watt sesuai waktu yang telah diaturkan.
Persentase keberhasilan pengujian menu “Scheduling” sebesar 100%, dimana semua lampu di setiap port dapat menyala ataupun mati tepat sesuai dengan masukan pewaktuan pada aplikasi android.
4.6. Pengujian Menu “Info Pemakaian kWh”
Pengujian menu “Info Pemakaian kWh” untuk mengetahui energi listrik yang telah terpakai pada stop kontak sejak pertama kali dihidupkan. Untuk mendapatkan nilai daya, maka menggunakan persamaan rumus:
Pada pengujian ini menggunakan beban 100 watt (3 lampu, 2 kipas angin) dan pengujian dilakukan selama 1 jam. Berikut data yang didapat dari hasil pengukuran:
Gambar 4.10. Pembacaan pemakaian kWh pada serial monitor.
Gambar 4.12. Pembacaan kWh meter PLN setelah pengujian.
Dari data hasil pengujian didapatkan bahwa energi listrik yang terpakai pada kWh meter PLN sebesar ±0.1 kWh, sementara data pembacaan energi listrik yang terpakai oleh serial monitor sebesar 0.09873548 kWh. Data yang didapat dari dua alat ukur yang berbeda didapati hampir sama, ketelitian dan ralat tidak dapat diukur karena kWh meter yang digunakan masih berbentuk analog.
4.7. Pengujian Jarak Kerja Efektif Bluetooth
Pengujian jarak kerja efektif bluetooth dilakukan dengan mengukur jarak dimana bluetooth pada android masih dapat terkoneksi dengan bluetooth pada stop kontak dan mengendalikan stop kontak. Pengendalian yang dimaksud adalah menghidup-matikan port 1 menggunakan menu “ON/OFF”. Jarak yang diukurkan memiliki interval setiap 1 meter. Berikut data hasil pengujian jarak kerja efektif bluetooth:
Tabel 4.9. Data percobaan pengujian jarak efektif bluetooth
Jarak (m) Port1 (ON) Port1 (OFF) 1 Berhasil Berhasil
3 Berhasil Berhasil 4 Berhasil Berhasil 5 Berhasil Berhasil 6 Berhasil Berhasil 7 Berhasil Berhasil 8 Berhasil Berhasil 9 Berhasil Berhasil 10 Berhasil Berhasil
11 Gagal Gagal
12 Gagal Gagal
