49
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan wireless air mouse yang telah dijelaskan pada Bab III dan mengetahui tingkat keberhasilan terhadap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian tiap modul yang telah direalisasikan serta pengujian kinerja alat secara keseluruhan.
4.1. Pengujian Sistem Catu Daya
Catu daya merupakan bagian paling vital karena jika terjadi kegagalan pada sistem catu daya akan berakibat pada rusaknya komponen elektronik yang digunakan. Bagian utama yang perlu diuji adalah LDO regulator tipe MAX8881EUT33-T. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban pada bagian keluaran dengan variasi nilai resistor 1 kΩ, 100 Ω, 50 Ω dan 20 Ω.
Tabel 4.1. Hasil pengukuran LDO regulator MAX8881EUT33-T Nilai Resistor Tegangan Keluaran (V) Arus Keluaran (mA)
1K Ω 3,311 3,31
100 Ω 3,311 33,1
50 Ω 3,308 66,2
20 Ω 3,290 164,5
Tabel 4.1 merupakan hasil pengujian dan pengukuran tegangan dan arus keluaran dari MAX8881EUT33-T. Berdasarkan hasil pengukuran pada Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa tegangan keluaran LDO sesuai dengan hasil perancangan yaitu sebesar 3,311 V. Pada pengujian dengan beban 20 Ω, tegangan keluaran turun menjadi 3,290 V dan arus keluaran sebesar 164,5 mA, akan tetapi penurunan tegangan ini masih dapat ditoleransi dengan asumsi bahwa sistem masih dapat bekerja pada tegangan beban 20 Ω dengan konsumsi arus tidak melebihi arus pada beban 20 Ω.
Gambar 4.2 Pengujian pengontrol pengisian ulang baterai
Hasil pengujian menunjukkan bahwa proses pengisian baterai dapat berjalan dengan baik. Proses pengisian berakhir dalam waktu tiga jam.
Gambar 4.3 Pengukuran proses pengisian ulang baterai
4.2. Pengujian Koneksi Bluetooth
Bluetooth digunakan untuk melakukan koneksi antara mouse dan PC / laptop. Proses pengujian koneksi antara mouse dan laptop dilakukan menggunakan blok susunan pengujian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Blok pengujian modul bluetooth DF-Bluetooth V3
konfigurasi baudrate 9600. Teks yang diterima kemudian ditampilkan pada perangkat lunak terminal seperti yang terlihat pada Gambar 4.5.
Pengujian berikutnya bertujuan mengetahui batas jarak pengiriman data bluetooth. Pengujian pengukuran jarak transmisi data dilakukan dengan melakukan variasi jarak pengiriman pada area bebas halangan (line of sight) dan ketika ada halangan berupa tembok.
Gambar 4.5 Data bluetooth yang ditampilkan pada terminal
Tabel 4.2. Hasil pengujian jarak transmisi tanpa ada halangan
Jarak (m) Kondisi data
2 Terkirim
4 Terkirim
6 Terkirim
8 Terkirim
10 Terkirim
15 Terkirim
20 Terkirim
Tabel 4.3. Hasil pengujian saat ada halangan Jarak (m) Kondisi data
2 Terkirim
4 Terkirim
6 Terkirim
8 Terkirim
10 Terkirim
>10 Tidak terkirim
Berdasarlan Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa pengiriman data pada kondisi tidak ada halangan (line of sight) masih mampu mengirimkan data pada jarak maksimum 20 meter. Pengiriman data yang terhalang oleh tembok hanya mampu mengirimkan data pada jarak di bawah 10 meter (Tabel 4.3). Dengan mengambil asumsi bahwa pengguna tidak akan berpindah ruangan ketika menggunakan mouse disimpulkan bahwa hasil pengujian modul bluetooth sesuai dengan spesifikasi[12] yaitu jangkauan pemakaian maksimal 15 meter dari laptop.
4.3. Pengujian IMU (Inertial Measurement Unit)
Pengujian IMU perlu dilakukan untuk mengetahui kinerja dari sensor-sensor pada IMU maka pengujian dibagi dalam dua bagian, yaitu pengujian sensor akselerometer dan pengujian sensor giroskop yang akan dibahas sub bab berikut.
4.3.1 Pengujian Sensor Akselerometer
Gambar 4.6 Pengukuran raw data sensor akselerometer
Sebagaimana diketahui bahwa ketika sensor akselerometer dalam keadaan diam maka tidak ada gaya yang mempengaruhi sensor kecuali gaya gravitasi. Dari kondisi tersebut sensitivitas akselerometer dapat ditentukan dengan mengambil nilai maksimum dan minimum pembacaan sensor kemudian menerapkan persamaan berikut[17].
g Acc Acc as Sensitivit 2 min max
(4.1) Berikut adalah tabel hasil pengukuran jangkauan maksimum dan minimum dari pembacaan akselerometer pada keadaan diam (statis).
Tabel 4.4. Hasil Pengukuran nilai maksimum dan minimum akselerometer Sumbu Ukur Maksimum Minimum Sensitivitas (LSB/g) Offset Error
X 16804 -16056 16070 367
Y 16559 -16210 16385 175
Z 16911 -15890 16400 510
Gambar 4.7 Pengukuran zero g bias error akselerometer
Tabel 4.5. Hasil pengamatan data akselerometer pada kondisi statis No. Sumbu X (LSB) Sumbu Y (LSB) Sumbu Z (LSB)
1 6 -6 -38
2 -2 -3 -22
3 -11 2 26
4 -22 9 48
5 -22 9 20
6 -22 9 20
7 -5 5 -25
8 12 2 -13
9 12 -3 -22
10 -5 -6 -5
11 -13 3 0
12 -13 3 0
13 -3 23 -2
14 -2 15 -3
15 -3 -6 -21
16 6 -6 4
17 6 -6 4
18 8 -1 19
19 -2 6 -2
20 -16 5 -6
Untuk mengetahui kestabilan zero g bias sensor dari akselerometer dilakukan percobaan pengambilan sejumlah data. Proses pengambilan data dilakukan pada saat perubahan kecepatan 0g dan tidak ada gaya luar yang berpengaruh pada sensor (Gambar 4.7).
Tabel 4.5 merupakan hasil pengamatan dua puluh sampel data akselerometer yang telah dilakukan. Idealnya keluaran sensor pada 0 g adalah nol. Akan tetapi pada kenyataannya terdapat fluktiasi nilai akibat derau mekanik yang bukan bagian dari percepatan yang terukur. Berdasarkan hasil percobaan tercatat memiliki bias error absolute maksimum sebesar 22 LSB pada sumbu X, 23 LSB pada sumbu Y dan 48 LSB pada sumbu Z.
Tabel 4.6. Hasil pengukuran oleh akselerometer pada sumbu x arah positif
No Percepatan maksimum (m/s2)
Jarak terukur (m)
Jarak
sebenarnya (m) Error jarak (m)
Persentasi error (%)
1 2,34 0,510 0,05 0,001 2,00
2 1,55 0,047 0,05 0,003 6,00
3 1,71 0,054 0,05 0,004 8,00
4 1,10 0,053 0,05 0,003 6,00
5 1,64 0,047 0,05 0,003 6,00
6 2,62 0,079 0,10 0,021 21,00
7 1,65 0,090 0,10 0,010 10,00
8 1,75 0,091 0,10 0,009 9,00
9 4,07 0,095 0,10 0,005 5,00
10 3,81 0,101 0,10 0,001 1,00
11 1,88 0,133 0,15 0,017 11,30
12 1,92 0,138 0,15 0,012 8,00
13 4,60 0,158 0,15 0,008 5,33
14 4,90 0,152 0,15 0,002 1,33
15 2,56 0,159 0,15 0,009 6,00
16 4,01 0,280 0,30 0,020 6,67
17 4,10 0,288 0,30 0,012 4,00
18 3,59 0,302 0,30 0,002 0,67
19 4,30 0,288 0,30 0,012 4,00
Tabel 4.7. Hasil pengukuran oleh akselerometer pada sumbu y arah positif
No Percepatan maksimum (m/s2)
Jarak terukur (m)
Jarak
sebenarnya (m) Error jarak (m)
Persentasi error (%)
1 1,98 0,049 0,05 0,001 2,00
2 3,02 0,048 0,05 0,002 4,00
3 2,18 0,051 0,05 0,001 2,00
4 2,52 0,047 0,05 0,003 6,00
5 1,75 0,047 0,05 0,003 6,00
6 2,16 0,084 0,10 0,016 16,00
7 2,37 0,110 0,10 0,010 10,00
8 2,45 0,104 0,10 0,004 4,00
9 2,35 0,089 0,10 0,011 11,00
10 1,93 0,102 0,10 0,002 2,00
11 3,03 0,149 0,15 0,001 0,67
12 3,27 0,153 0,15 0,003 2,00
13 1,53 0,137 0,15 0,013 8,67
14 3,45 0,154 0,15 0,004 2,67
15 2,45 0,144 0,15 0,006 4,00
16 3,07 0,289 0,30 0,011 3,67
17 3,33 0,273 0,30 0,027 9,00
18 3,43 0,287 0,30 0,013 4,33
19 3,14 0,281 0,30 0,019 6,33
20 4,00 0,298 0,30 0,002 0,67
Tabel 4.6 dan Tabel 4.7 menunjukkan hasil pengujian pengukuran jarak atau langkah di atas permukaan bidang datar. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui respon akselerometer dalam berbagai variasi percepatan tangan ketika menggerakkan mouse. Pengukuran yang dilakukan dalam berbagai variasi percepatan ternyata menghasilkan variasi hasil pengukuran. Dari hasil percobaan didapat semakin kecil percepatan maksimal menghasilkan error pengukuran relatif lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain sensitivitas dari sensor, waktu pencuplikan data yang terlalu lama sehingga menyebabkan kesalahan perhitungan jarak.
4.3.2 Pengujian Sensor Giroskop
mengetahui respon sensor terhadap perubahan kecepatan putaran sudut ketika memutar sensor. Data hasil pembacaan sensor dikirimkan menuju PC untuk dilakukan akuisisi data. Berdasarkan hasil pengujian masing-masing sumbu dapat merespon kecepatan sudut dengan baik dan proporsional terhadap besarnya kecepatan sudut putar. Gambar berikut ini merupakan hasil akuisisi data pembacaan sensor.
Gambar 4.8 Hasil pengujian giroskop poros roll
Gambar 4.9 Hasil pengujian giroskop poros pitch
Pengujian berikutnya ditujukan untuk mengetahui hasil pengukuran sudut oleh sensor giroskop. Pengujian dilakukan dengan memutar sensor searah dan berlawanan jarum jam, pada 4 posisi sudut yaitu 90o, 180o , 270o dan 360o. Berikut adalah gambar proses pengukuran sudut oleh sensor giroskop. Hasil pengujian sensor giroskop dalam melakukan pengukuran sudut dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 4.8 Hasil pengukuran sensor gyroscope sumbu Z No. Sudut
terukur(o)
Sudut sebenarnya(o)
Selisih pengukuran(o)
Error (%)
1 30,060 30 0,06 0,200
2 59,650 60 0,35 0,583
3 88,350 90 1,65 1,833
4 115,836 120 4,164 3,470
5 144,490 150 5,51 3,673
6 172,330 180 7,67 4,261
Tabel 4.9 Hasil pengukuran sensor gyroscope sumbu Y No, Sudut
terukur(o)
Sudut sebenarnya(o)
Selisih pengukuran(o)
Error (%)
1 31,69 30 1,69 5,633
2 60,41 60 0,41 0,683
3 88,43 90 1,57 1,744
4 114,9 120 5,10 4,25
5 142,65 150 7,35 4,90
6 169,90 180 10,10 5,61
Gambar 4.11 Pengukuran sudut poros roll
Gambar 4.12 Pengukuran sudut poros pitch
Gambar 4.13 Pengukuran sudut poros yaw
Gambar 4.14 Hasil kompensasi error drift poros roll
Gambar 4.15 Hasil kompensasi error drift poros pitch
Gambar 4.16 Hasil kompensasi error drift poros yaw
4.4.Pengujian Dimensi dan Bobot Perangkat
Berdasarkan spesifikasi yang diajukan mengenai dimensi dan bobot, penulis menggunakan casing mouse bekas dengan dimensi 60 mm X 116 mm (Gambar 4.17 dan Gambar 4.18). Untuk mengetahui berat dari wireless air mouse yang telah direalisasikan digunakan timbangan elektrik dengan ketelitian satu angka dibelakang koma (Gambar 4.19).
Gambar 4.17 Pengukuran berat wireless air mouse
Gambar 4.18 Pengukuran lebar mouse dengan jangka sorong
4.5. Pengujian Driver Mouse pada PC
Aplikasi desktop driver mouse yang dirancang menggunakan aplikasi pengembang Visual Studio.Net 2008. Untuk dapat menjalankan driver mouse pertama perangkat PC harus sudah terinstal dotNet 3.5 untuk Windows Vista dan Windows 7. Sedangkan untuk sistem operasi Windows XP harus sudah ter-update minimal Service Pack 2.
Gambar 4.20 Antarmuka instalasi perangkat lunak driver mouse
Gambar 4.21 Jalan pintas driver mouse pada desktop dan start menu
Untuk melakukan konfigurasi mouse dapat dilakukan dengan melakukan klik kanan pada icon yang ditunjukkan oleh notifikasi pada Gambar 4.23 kemudian memilih menu ”Setting”.
Gambar 4.23 System tray menu
Di dalam menu konfigurasi akan disediakan sebuah antarmuka yang terdiri atas tiga bagian yaitu bagian pemilihan mode mouse apakah mode ”Air mouse” atau mouse standar, bagian pengatur sensitivitas mouse serta bagian pengaturan tombol (Gambar 4.24). Pada mode ”Air mouse”, pengguna dapat menggunakan mouse tanpa perlu menggunakan alas. Mode ini dikhususkan untuk pengguna ketika melakukan kegiatan presentasi. Pada bagian pengaturan kecepatan, pengguna dapat melakukan konfigurasi seberapa cepat gerak mouse yang dirasakan nyaman untuk digunakan. Selain itu pengguna juga dapat melakukan konfigurasi kecepatan putar scroll dan kecepatan penekanan tombol klik ganda sesuai dengan yang diinginkan pengguna.
Gambar 4.24 Proses pencarian perangkat wireless air mouse
