BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan perancangan dan pembuatan alat pada bab sebelumnya, pada bab ini akan dilakukan pengujian dan pembahasan dari perancangan tersebut.
Adapun proses pengujian tersebut meliputi pengujian Arduino dan LCD, pengujian sensor, pengujian dimmer lampu, dan pengujian sistem secara keseluruhan.
4.1.Pengujian Arduino dan LCD
Pengujian Arduino dan LCD dilakukan dengan mengupload salah satu program ke Arduino. Jika program tersebut berjalan lancar maka dapat dipastikan
Arduino dan LCD dalam keadaan baik. Dalam pengujian Arduino dan blok LCD ini dilakukan dengan mengupload kode program seperti pada Gambar 4.1 dan hasilnya
terlihat seperti pada Gambar 4.2 berikut ini.
Gambar. 4.1. Program Pengujian Blok LCD
Universitas Sumatera Utara
Gambar.4.2. Pengujian Blok LCD
Dari hasil pengujian tersebut, terlihat bahwa eksekusi program dapat berjalan.Hal ini menunjukkan bahwa Arduino dan LCD dalam keadaan baik.
4.2.Pengujian Sensor
Berdasarkan prinsip kerja LDR dimana Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang dikenainya atau yang ada disekitarnya.
Pada perancangan alat ini, perubahan resistansi LDR dijadikan parameter fisis dalam pengukuran intensitas cahayauntuk mendapatkan nilai iluminasi yang sebenarnya.
Namun pin input analog dari Arduino hanya mengukur tegangan, tidak mengukur resistansi. Ada beberapa perhitungan yang harus dilakukan untuk mendapatkan nilai
resistansi LDR. Beberapa perhitungan tersebut diinput dalam program yang diunduh ke Arduino, seperti berikut :
• Membaca input analog pada pin A0 arduino :
ldrRawData = analogReadA0;
• Data yang diukur pada pin A0 Arduino, dikonversi menjadi tegangan resistor
dengan perhitungan input data analog pada pin A0 Arduino di bagi dengan nilai bit max 1023 dan dikalikan dengan Vin 5V :
resistorVoltage = floatldrRawData MAX_ADC_READING ADC_REF_VOLTAGE;
• Menghitung nilai tegangan LDR dengan perhitungan Vin di kurang dengan
tegangan resistor di atas ;
ldrVoltage = ADC_REF_VOLTAGE - resistorVoltage;
Universitas Sumatera Utara
• Tahap ini menghitung nilai resistansi LDR dengan perhitungan tegangan LDR
dibagi dengan teganagan resistor di kali dengan Vin :
ldrResistance = ldrVoltageresistorVoltage REF_RESISTANCE;
Dari tahapan-tahapan perhitungan di atas, diperoleh data resistansi LDR vs Lux Meter Standar sebagai berikut :
Tabel 4.1.Data Iluminasi lux dan Resistansi LDR Level Dimmer
Iluminasi Lux Meter Standar lux
Resistansi LDR 30
100 8614.28
40 225
4040.35 45
318 2629.73
50 440
2033.85 55
562 1636.65
60 712
1365.35 65
879 1150.77
70 1035
1006.50 75
1215 882.95
80 1284
792.56 5
1299 737.83
90 1316
685.14 95
1326 648.69
100 1329
599.22 105
1334 578.57
110 1337
558.22 115
1340 544.83
120 1347
525
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil pengujian pada tabel 4.3 di atas terlihat hubungan antara resistansi LDR dan iluminasi yangberbanding terbaliktidak linier.Semakin besar intensitas
cahaya yang diterima sensor, maka semakin kecil resistansi LDR.Dan sebaliknya, semakin rendah intensitas cahaya yang diterima sensor, maka semakin besar juga
resistansi LDR.Hasil pengujian tersebut terlihat dalam grafik pada gambar 4.3 di bawah ini.
Gambar 4.3. Grafik Iluminasi dan Resistansi LDR Yang Tidak Linier
Namun pada perancangan alat ini kita membutuhkan hubungan resistansi dan iluminasi yang berbanding lurus linier.Didapatkan persamaan linier yang digunakan
untuk merepresentasikan resistansi LDR agar linier mendekati iluminasi yang sebenarnya.Persamaan ini didapat dengan melogaritmakan data resistansi dan
iluminasi lux meter standar tersebut. Persamaan fungsi linier tersebut terlihat dalam grafik pada gambar 4.4 berikut ini.
2000 4000
6000 8000
10000
500 1000
1500
LD R
Re si
st a
n ce
lux Meter
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Grafik Iluminasi dan Resistansi LDR Yang Linier
Dari grafik pada gambar 4.4 tersebut didapat persamaan linear y = mx+b yaitu y=-1,4051x+7,09756. Karena persamaan ini didapat dari data yang
dilogaritmakan, maka persamaan ini juga dilogaritmakan untuk mendapatkan hasil pengujian yang linier.Sehingga persamaan ini menghasilkan rumus akhir :
y = mx+b logy = log mx+b
10
log �
= 10
� log �+log �
y = 10
log �
�
. 10
log �
y = 10
log �
�
. 10
�
y = �
�
. 10
�
Dari persamaan y = mx+b sebelumnya, didapat rumus akhir yang digunakan yaitu y = �
�
. 10
�
, dimana : y adalah nilai Lux yang akan di hitung
x adalah resistansi LDR m = -1,4051
b = 10
7,09756
= 12518931
y = -1.4051+ 7.09756
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 4
4,5
1 2
3 4
lo g
L D
R
logLux
logLDR vs loglux Linear logLDR vs
loglux
Universitas Sumatera Utara
maka,didapat hasil akhir : Lux dihitung =
���������� ���
−1,4051
.12518931
Persamaan tersebut yang kemudian dijadikan koefisien pengkalibrasian perubahan resistansi LDR dalam program yang diunduh ke Aduino agar bisa
menghasilkan iluminasi yang sebenarnya.Setelah didapat koefisien kalibrasi tersebut, dilakukan pengujian keakuratan hasil kalibrasi antara alat yang dirancang dengan Lux
Meter Standar.Hasil pengujian terlihat pada tabel 4.2 berikut ini.
Tabel 4.2. Data Pengujian Iluminasi Alat Rancangan Terhadap Alat Standar
Level Dimer Iluminasi Lux
Meter Standar lux
Iluminasi Pada Alat Yang Dirancang
lux Error
Pengujian 30
100 98.87
1.13 40
225 213.24
5.22 45
318 329.76
3.69 50
440 428.05
2.71 55
562 533.69
5.03 60
712 698.5
1.89 65
879 843.1
4.08 70
1035 1012.26
2.19 75
1215 1183.58
2.58 80
1284 1210.3
5.73 85
1299 1241.25
4.44 90
1316 1297.86
1.37 95
1326 1305.58
1.53 100
1329 1338.11
0.68 105
1334 1350.75
1.25 110
1337 1376.53
2.95
Universitas Sumatera Utara
115 1340
1392.22 3.89
120 1347
1410.75 4.73
Rata-rata Error 3.06
Perbandingan hasil pengujian antara dua variabel tersebut dapat terlihat dalam grafik pada gambar 4.5 berikut ini. Dari hasil pengujian ini terlihat bahwa pembacaan
iluminasi pada alat yang dirancang sudah mendekati linier dengan alat standar dengan rata-rata error sebesar 3,06. Hal ini menunjukkan bahwa kalibrasi sudah dapat
digunakan.
Gambar 4.5.Grafik Perbandingan Pengujian Iluminasi Alat Terhadap Alat Standar
4.3.Pengujian Dimmer Lampu
Pengujian dimmer lampu disini dilakukan dengan cara mengubah-ubah nilai PWM yang telah tertanam di Arduino dan mengukur outputnya dengan multimeter.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah perancangan dimmer lampu sudah bisa bekerja memberikan tegangan untuk mengontrol lampu dalam menghasilkan
iluminasi sesuai dengan nilai referensi. Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut ini
200 400
600 800
1000 1200
1400 1600
1800
500 1000
1500 2000
Lu x
M e
te r
S ta
n d
a r
Alat Rancangan
Lux meter Standar Lux vs Alat Rancangan Lux
Lux Meter Standar Lux Alat Rancangan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3. Pengujian Dimmer Lampu Level Dimmer
Tegangan VAC 30
81,29 40
105,50 45
118,9 50
130,3 55
140,0 60
149,5 65
158,7 70
167,0 75
175,1 80
182,1
Dari hasil pengujian pada tabel 4.3.diatas dapat dilihat bahwa nilai tegangan berubah secara liniear sesuai dengan nilai pwm yang diberikan. Dimana semakin
tinggi nilai pwm yang diberikan semakin tinggi juga tegangan yang dihasilkan, perbandingan seperti yang terlihat dalam grafilk pada gambar 4.6 berikut ini.Dari
hasil pengujian tersebut terlihat bahwa rangkaian driver lampu sudah dapat digunakan.
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Tegangan VAC Dengan Nilai PWM
10 20
30 40
50 60
70 80
90
L e
v e
l D
i m
m e
r Tegangan VAC
Level Dimer Tegangan VAC
Universitas Sumatera Utara
4.4.Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian keseluruhan alat yang telah dirancang dibandingkan terhadap lux meter standar. Pengujian ini bertujuan untuk
mengetahui apakah alat dapat bekerja dengan baik terhadap kondisi ruangan sesuai yang diharapkan atau tidak.Pengujian ini dilakukan pada ruangan berukuran
3x4 �
2
.Alat yang dirancang diaplikasikan diatas meja belajar dengan luas 1x1 �
2
. Jarak alat ke permukaan meja belajar yaitu 110 cm.Pengujian ini di lakukan pada
kondisi ruangan terang dan pada kondisi ruangan gelap, untuk melihat perbandingan kinerja alat di kondisi ruangan yang berbeda. Hasil pengujian ini terlihat pada tabel
4.4dan 4.5 berikut ini,
Tabel 4.4.Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruang Terang Terbuka Jarak Alat Ke Permukaan Bidang Uji 110 cm
Kondisi Level
Dimmer Iluminasi Pada Lux
Meter Standar Lux
Iluminasi Pada Alat Yang Di rancang
Lux Alat Mati
104 101
Alat Hidup 63
303 300
Tambah Cahaya 1741
1757
Tabel 4.5. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Gelap Jarak Alat Ke Permukaan Bidang Uji 110 cm
Kondisi Level
Dimmer Iluminasi Pada Lux
Meter Standar Lux
Iluminasi Pada Alat Yang Di rancang
Lux Alat Mati
14 11
Alat Hidup 67
303 300
Tambah Cahaya 1810
1821
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil pengujian secara keseluruhan di atas, terlihat bahwa alat dapat bekerja memberikan iluminasi sesuai referensi 300lux dengan menyesuaikan
kondisi ruangan sekitarnya.Pada saat iluminasi ruangan kurang dari 300 lux, alat dapat bekerja menghasilkan iluminasi 300 lux. Dan pada saat di beri tambahan
cahayadimana kondisi ruangan lebih dari 300 lux, alat secara otomatis akan mati.Dan alat akan menyala lagi pada saat kondisi ruangan kurang dari 300lux.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori