Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Optimasi Suhu dan Kelembaban Untuk Inkubasi Fermentasi dan Pengeringan Pasca Fermentasi T1 612007025 BAB IV
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian, hasil pengujian dan analisis
tentang hasil pengujian yang telah dilakukan. Hal ini dilakukan supaya dapat diketahui
apakah sistem dapat berfungsi sebagaimana yang diharapkan atau tidak. Pengujian
dilakukan pada bagian-bagian sistem serta pengujian sistem secara keseluruhan.
4.1. Pengujian Modul Mikrokontroler
Pengujian modul mikrokontroler dilakukan dengan cara memasukkan program
sederhana untuk menyalakan dan mematikan LED yang dihubungkan dengan port
keluaran mikrokontroler dalam jeda waktu 1 detik dan terus berulang. Modul
mikrokontroler dapat dikatakan bekerja dengan baik jika saat program dijalankan LED
menyala seperti yang diharapkan. Gambar 4.1 menunjukkan diagram alir program
pengujian tiap modul mikrokontroler.
Gambar 4.1. Diagram Alir Program
21
4.2. Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban Oleh Sensor
Pengujian dilakukan dengan menghubungkan pin DATA dan pin SCK pada
sensor SHT 11 yang dihubungkan ke PORT PWM 8 untuk pin DATA dan PORT PWM
9 untuk pin SCK pada mikrokontroler. Hasil dari pengukuran oleh sensor yang telah
diproses oleh mikrokontroler kemudian ditampilkan pada LCD. Kemudian untuk
mengetahui apakah hasil pengukuran suhu dan kelembaban oleh SHT 11 menghasilkan
nilai yang valid, maka hasil pengukuran dibandingkan dengan termo-hygrometer.
Termo-hygrometer merupakan alat yang dapat mengukur suhu dan kelembaban secara
bersamaan(dalam waktu yang sama).
Termo-hygrometer yang digunakan bermerk
Anymetre. Gambar 4.2 menunjukkan nilai suhu dan kelembaban suhu ruangan yang
terukur oleh SHT 11 dan hygrometer.
Gambar 4.2. Perbandingan Hasil Pengukuran SHT 11 dengan Termo-hygrometer
Anymetre
Dari pengujian pada Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa hasil pengukuran oleh sensor
SHT 11 dan termo-hygrometer mengalami ralat yang kecil, bisa dilihat pada gambar
22
bahwa ketika sensor membaca suhu sebesar 28oC, hygrometer membaca suhu sebesar
28,5oC, dan ketika sensor membaca kelembaban sebesar 57%, hygrometer membaca
kelembaban sebesar 54%. Pengujian tersebut menunjukkan bahwa sensor suhu dan
kelembaban yang telah berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.
Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali dan hasil pengujian menunjukkan bahwa
perbedaan rata-rata untuk pengukuran suhu sebesar 0,7oC, sedangkan perbedaan ratarata pengukuran kelembaban adalah 1,8% (Tabel 4.1). Kemudian grafik kenaikan
pengukuran suhu dan kelembaban pada sensor dan hygrometer dapat dilihat pada
Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.
Tabel 4.1. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer
Anymetre
SHT 11
Pengujian
ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Suhu
(oC)
28
30
32
34
36
38
40
41
42
43
RH
(%)
57
57
57
55
52
49
45
40
38
37
Hygrometer
Suhu
(oC)
28,5
29,5
31,0
32,5
36.5
38,0
38,5
40,0
42,5
43,0
RH
(%)
54
56
54
54
53
50
43
41
36
34
Selisih pengukuran
SHT 11 dengan
Hygrometer
Anymetre
Suhu (oC)
0,5
0,5
1
1,5
0,5
0
1,5
1
0,5
0
23
RH (%)
3
1
3
1
1
1
2
1
2
3
Ralat
Suhu
(%)
1,75
1,69
3,22
4,61
1,36
0
3,89
2,5
1,17
0
RH (%)
5,56
1,78
5,56
1,85
1,88
2
4,65
2,43
5,56
8,83
50
45
40
35
30
SHT11
hygrometer
25
20
15
10
5
8
rc
ob
pe
9
rc
ob
10
7
pe
pe
rc
ob
6
pe
rc
ob
5
rc
ob
pe
4
pe
rc
ob
3
pe
rc
ob
2
rc
ob
pe
rc
ob
pe
pe
rc
ob
1
0
Gambar 4.3. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
pe
rc
ob
pe 1
rc
ob
pe 2
rc
ob
pe 3
rc
ob
pe 4
rc
ob
pe 5
rc
ob
pe 6
rc
ob
pe 7
rc
ob
pe 8
rc
o
pe b 9
rc
ob
10
SHT11
hygrometer
Gambar 4.4. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan
Hygrometer
24
Gambar 4.3 menunjukkan grafik pengujian suhu pada SHT 11 dan hygrometer,
tidak ada perbedaan yang signifikan pada pengukuran suhu. Sedangkan pengukuran
kelembaban (Gambar 4.4) menunjukkan perbedaan, hal ini disebabkan oleh penempatan
sensor dan hygrometer yang berjauhan. Selain itu, akibat buka tutup pintu box untuk
melihat hasil pengukuran hygrometer menyebabkan data kelembaban yang terukur tidak
sama dengan data yang terukur oleh SHT 11.
Waktu respon antara sensor dengan hygrometer juga berbeda. SHT 11 memiliki
respon yang lebih cepat jika dibandingkan dengan dengan hygrometer baik respon
waktu pada pengukuran suhu maupun kelembaban. Pengukuran akan lebih akurat jika
suhu pada box stabil, perubahan suhu yang begitu cepat dapat mempengaruhi
keakuratan sensor saat mengukur kelembaban drum pengering baik pengukuran dengan
SHT 11 maupun hygrometer.
4.3. Pengujian Driver Beban AC
Pengujian driver beban AC dilakukan dengan cara menghubungkan komponen
pada sistem yang bekerja
pada tegangan AC 220V. Ketika masukan dari
mikrokontroler bernilai low, maka keluaran dari driver akan bernilai low. Sedangkan
jika masukan dari mikrokontroler bernilai high, maka keluaran dari driver akan bernilai
high. Setelah semua komponen yang bekerja pada tegangan AC dihubungkan dengan
untai driver beban AC, maka melalui mikrokontroler diberi masukan high kemudian
diberi masukan low. Driver bekerja dengan baik jika beban AC yang telah dihubungkan
menjadi aktif saat diberi masukan high dari mikrokontroler dan beban AC tidak aktif
saat diberi masukan low dari mikrokontroler.
Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa rangkaian dapat bekerja sesuai dengan
perancangan dan berfungsi dengan baik sebagai driver beban AC.
4.4. Pengujian Timer
Pengujian timer dilakukan dengan cara menghubungkan sebuah lampu led pada
salah satu pin mikrokontroler. Kemudian set berapa lama waktu untuk mematikan
lampu led. Timer bekerja dengan baik jika saat waktu habis dan led ikut mati. Dari
pengujian menunjukkan bahwa timer dapat bekerja dengan baik.
25
4.5. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem secara keseluruhan adalah menguji alat dengan cara melakukan
proses fermentasi dan pengeringan kemudian dilihat apakah alat sudah bekerja secara
maksimal atau belum. Pada pengujian ini dilakukan dengan 5 kali percobaan fermentasi
kemudian dibandingkan dengan 5 kali percobaan fermentasi secara konvensional dan 5
kali percobaan pengeringan dengan alat.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Proses Fermentasi Kulit Singkong Secara Konvensional
Kelembaban
Waktu
(%)
Fermentasi (jam)
26 oC
59
30
Berhasil
27 oC
56
28
Berhasil
26 oC
58
30
Berhasil
28 oC
49
26
Berhasil
26 oC
55
27
Berhasil
Suhu (0C)
Kondisi
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Proses Fermentasi Kulit Singkong Menggunakan Alat
SHT 11
Kelembaban
Waktu
(%)
Fermentasi (jam)
36 oC
59
20
Berhasil
37 oC
54
19
Berhasil
38 oC
55
19
Berhasil
39 oC
56
20
Berhasil
40 oC
53
18
Berhasil
Suhu (0C)
26
Kondisi
Dari Tabel 4.2 dan 4.3 di atas bisa dilihat bahwa perbandingan hasil percobaan
antara fermentasi cara konvensional dengan fermentasi cara otomatis menggunakan alat.
Cara konvensional dengan suhu ruangan yaitu rata-rata suhunya 26 oC dan rata-rata
waktu fermentasinya adalah 28 jam. Sedangkan cara otomatis dengan 5 kali percobaan
dan variasi suhu dari 36 oC - 40 oC, proses fermentasi menempuh waktu rata-rata 19
jam. Display proses fermentasi bisa dilihat pada Gambar 4.5. T menunjukkan suhu yang
diminta oleh user sedangkan T1 adalah suhu yang dibaca oleh sensor. Timer
menunjukkan 9:30 artinya proses fermentasi masih berjalan selama 9 jam 30 menit lagi
dengan kelembaban yang dibaca sensor adalah 54%.
Gambar 4.5. Display Proses Fermentasi Menggunakan Alat
Hal ini membuktikan bahwa proses fermentasi otomatis menggunakan alat ini
membutuhkan waktu yang lebih cepat dari cara fermentasi konvensional. Hasil
percobaan menunjukkan alat ini bekerja dengan baik karena obyek fermentasi yaitu
kulit singkong tidak menjadi busuk. Perbedaan kelembaban dan waktu fermentasi
dikarenakan kadar air dari kulit singkong sebelum difermentasi berbeda-beda karena
saat kulit singkung dikukus, kadar air yang masuk ke dalam kulit singkong berbedabeda, sekaligus membuktikan bahwa alat mendukung kondisi optimal agensia biologis
yang berperan dalam fermentasi berkaitan dengan range kelembaban maupun suhu
tersebut.
27
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Pengeringan Kulit Singkong
SHT 11
Suhu (0C)
Kelembaban (%)
Waktu Fermentasi
Kondisi
80
6
2 jam 40 menit
Berhasil
80
4
2 jam 10 menit
Berhasil
80
7
2 jam 30 menit
Berhasil
80
5
3 jam
Berhasil
80
3
2 jam
Berhasil
Dari Tabel 4.4 diatas bisa dilihat hasil pengujian
menunjukkan bahwa alat
pengering ini dapat bekerja dengan baik. Perbedaan waktu pengeringan dikarenakan
perbedaan keadaan kulit singkong yang dikeringkan setelah fermentasi (terutama kadar
air yang terkandung dalam setiap kulit singkong). Display proses pengeringan bisa
dilihat pada Gambar 4.6. di bawah ini.
Gambar 4.6. Display Proses Pengeringan Menggunakan Alat
Pada Gambar 4.6. di atas bisa dilihat saat mode pengeringan. T menunjukkan
suhu yang diminta oleh user sedangkan T1 adalah suhu yang dibaca oleh sensor.
Display Timer berada di pojok kanan atas
yang menunjukkan 1:30 artinya waktu
pengeringan masih 1 jam 30 menit. Display kelembaban berada di pojok kanan bawah
yang menunjukkan kelembaban relatif 5%.
28
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian, hasil pengujian dan analisis
tentang hasil pengujian yang telah dilakukan. Hal ini dilakukan supaya dapat diketahui
apakah sistem dapat berfungsi sebagaimana yang diharapkan atau tidak. Pengujian
dilakukan pada bagian-bagian sistem serta pengujian sistem secara keseluruhan.
4.1. Pengujian Modul Mikrokontroler
Pengujian modul mikrokontroler dilakukan dengan cara memasukkan program
sederhana untuk menyalakan dan mematikan LED yang dihubungkan dengan port
keluaran mikrokontroler dalam jeda waktu 1 detik dan terus berulang. Modul
mikrokontroler dapat dikatakan bekerja dengan baik jika saat program dijalankan LED
menyala seperti yang diharapkan. Gambar 4.1 menunjukkan diagram alir program
pengujian tiap modul mikrokontroler.
Gambar 4.1. Diagram Alir Program
21
4.2. Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban Oleh Sensor
Pengujian dilakukan dengan menghubungkan pin DATA dan pin SCK pada
sensor SHT 11 yang dihubungkan ke PORT PWM 8 untuk pin DATA dan PORT PWM
9 untuk pin SCK pada mikrokontroler. Hasil dari pengukuran oleh sensor yang telah
diproses oleh mikrokontroler kemudian ditampilkan pada LCD. Kemudian untuk
mengetahui apakah hasil pengukuran suhu dan kelembaban oleh SHT 11 menghasilkan
nilai yang valid, maka hasil pengukuran dibandingkan dengan termo-hygrometer.
Termo-hygrometer merupakan alat yang dapat mengukur suhu dan kelembaban secara
bersamaan(dalam waktu yang sama).
Termo-hygrometer yang digunakan bermerk
Anymetre. Gambar 4.2 menunjukkan nilai suhu dan kelembaban suhu ruangan yang
terukur oleh SHT 11 dan hygrometer.
Gambar 4.2. Perbandingan Hasil Pengukuran SHT 11 dengan Termo-hygrometer
Anymetre
Dari pengujian pada Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa hasil pengukuran oleh sensor
SHT 11 dan termo-hygrometer mengalami ralat yang kecil, bisa dilihat pada gambar
22
bahwa ketika sensor membaca suhu sebesar 28oC, hygrometer membaca suhu sebesar
28,5oC, dan ketika sensor membaca kelembaban sebesar 57%, hygrometer membaca
kelembaban sebesar 54%. Pengujian tersebut menunjukkan bahwa sensor suhu dan
kelembaban yang telah berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.
Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali dan hasil pengujian menunjukkan bahwa
perbedaan rata-rata untuk pengukuran suhu sebesar 0,7oC, sedangkan perbedaan ratarata pengukuran kelembaban adalah 1,8% (Tabel 4.1). Kemudian grafik kenaikan
pengukuran suhu dan kelembaban pada sensor dan hygrometer dapat dilihat pada
Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.
Tabel 4.1. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer
Anymetre
SHT 11
Pengujian
ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Suhu
(oC)
28
30
32
34
36
38
40
41
42
43
RH
(%)
57
57
57
55
52
49
45
40
38
37
Hygrometer
Suhu
(oC)
28,5
29,5
31,0
32,5
36.5
38,0
38,5
40,0
42,5
43,0
RH
(%)
54
56
54
54
53
50
43
41
36
34
Selisih pengukuran
SHT 11 dengan
Hygrometer
Anymetre
Suhu (oC)
0,5
0,5
1
1,5
0,5
0
1,5
1
0,5
0
23
RH (%)
3
1
3
1
1
1
2
1
2
3
Ralat
Suhu
(%)
1,75
1,69
3,22
4,61
1,36
0
3,89
2,5
1,17
0
RH (%)
5,56
1,78
5,56
1,85
1,88
2
4,65
2,43
5,56
8,83
50
45
40
35
30
SHT11
hygrometer
25
20
15
10
5
8
rc
ob
pe
9
rc
ob
10
7
pe
pe
rc
ob
6
pe
rc
ob
5
rc
ob
pe
4
pe
rc
ob
3
pe
rc
ob
2
rc
ob
pe
rc
ob
pe
pe
rc
ob
1
0
Gambar 4.3. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
pe
rc
ob
pe 1
rc
ob
pe 2
rc
ob
pe 3
rc
ob
pe 4
rc
ob
pe 5
rc
ob
pe 6
rc
ob
pe 7
rc
ob
pe 8
rc
o
pe b 9
rc
ob
10
SHT11
hygrometer
Gambar 4.4. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan
Hygrometer
24
Gambar 4.3 menunjukkan grafik pengujian suhu pada SHT 11 dan hygrometer,
tidak ada perbedaan yang signifikan pada pengukuran suhu. Sedangkan pengukuran
kelembaban (Gambar 4.4) menunjukkan perbedaan, hal ini disebabkan oleh penempatan
sensor dan hygrometer yang berjauhan. Selain itu, akibat buka tutup pintu box untuk
melihat hasil pengukuran hygrometer menyebabkan data kelembaban yang terukur tidak
sama dengan data yang terukur oleh SHT 11.
Waktu respon antara sensor dengan hygrometer juga berbeda. SHT 11 memiliki
respon yang lebih cepat jika dibandingkan dengan dengan hygrometer baik respon
waktu pada pengukuran suhu maupun kelembaban. Pengukuran akan lebih akurat jika
suhu pada box stabil, perubahan suhu yang begitu cepat dapat mempengaruhi
keakuratan sensor saat mengukur kelembaban drum pengering baik pengukuran dengan
SHT 11 maupun hygrometer.
4.3. Pengujian Driver Beban AC
Pengujian driver beban AC dilakukan dengan cara menghubungkan komponen
pada sistem yang bekerja
pada tegangan AC 220V. Ketika masukan dari
mikrokontroler bernilai low, maka keluaran dari driver akan bernilai low. Sedangkan
jika masukan dari mikrokontroler bernilai high, maka keluaran dari driver akan bernilai
high. Setelah semua komponen yang bekerja pada tegangan AC dihubungkan dengan
untai driver beban AC, maka melalui mikrokontroler diberi masukan high kemudian
diberi masukan low. Driver bekerja dengan baik jika beban AC yang telah dihubungkan
menjadi aktif saat diberi masukan high dari mikrokontroler dan beban AC tidak aktif
saat diberi masukan low dari mikrokontroler.
Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa rangkaian dapat bekerja sesuai dengan
perancangan dan berfungsi dengan baik sebagai driver beban AC.
4.4. Pengujian Timer
Pengujian timer dilakukan dengan cara menghubungkan sebuah lampu led pada
salah satu pin mikrokontroler. Kemudian set berapa lama waktu untuk mematikan
lampu led. Timer bekerja dengan baik jika saat waktu habis dan led ikut mati. Dari
pengujian menunjukkan bahwa timer dapat bekerja dengan baik.
25
4.5. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem secara keseluruhan adalah menguji alat dengan cara melakukan
proses fermentasi dan pengeringan kemudian dilihat apakah alat sudah bekerja secara
maksimal atau belum. Pada pengujian ini dilakukan dengan 5 kali percobaan fermentasi
kemudian dibandingkan dengan 5 kali percobaan fermentasi secara konvensional dan 5
kali percobaan pengeringan dengan alat.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Proses Fermentasi Kulit Singkong Secara Konvensional
Kelembaban
Waktu
(%)
Fermentasi (jam)
26 oC
59
30
Berhasil
27 oC
56
28
Berhasil
26 oC
58
30
Berhasil
28 oC
49
26
Berhasil
26 oC
55
27
Berhasil
Suhu (0C)
Kondisi
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Proses Fermentasi Kulit Singkong Menggunakan Alat
SHT 11
Kelembaban
Waktu
(%)
Fermentasi (jam)
36 oC
59
20
Berhasil
37 oC
54
19
Berhasil
38 oC
55
19
Berhasil
39 oC
56
20
Berhasil
40 oC
53
18
Berhasil
Suhu (0C)
26
Kondisi
Dari Tabel 4.2 dan 4.3 di atas bisa dilihat bahwa perbandingan hasil percobaan
antara fermentasi cara konvensional dengan fermentasi cara otomatis menggunakan alat.
Cara konvensional dengan suhu ruangan yaitu rata-rata suhunya 26 oC dan rata-rata
waktu fermentasinya adalah 28 jam. Sedangkan cara otomatis dengan 5 kali percobaan
dan variasi suhu dari 36 oC - 40 oC, proses fermentasi menempuh waktu rata-rata 19
jam. Display proses fermentasi bisa dilihat pada Gambar 4.5. T menunjukkan suhu yang
diminta oleh user sedangkan T1 adalah suhu yang dibaca oleh sensor. Timer
menunjukkan 9:30 artinya proses fermentasi masih berjalan selama 9 jam 30 menit lagi
dengan kelembaban yang dibaca sensor adalah 54%.
Gambar 4.5. Display Proses Fermentasi Menggunakan Alat
Hal ini membuktikan bahwa proses fermentasi otomatis menggunakan alat ini
membutuhkan waktu yang lebih cepat dari cara fermentasi konvensional. Hasil
percobaan menunjukkan alat ini bekerja dengan baik karena obyek fermentasi yaitu
kulit singkong tidak menjadi busuk. Perbedaan kelembaban dan waktu fermentasi
dikarenakan kadar air dari kulit singkong sebelum difermentasi berbeda-beda karena
saat kulit singkung dikukus, kadar air yang masuk ke dalam kulit singkong berbedabeda, sekaligus membuktikan bahwa alat mendukung kondisi optimal agensia biologis
yang berperan dalam fermentasi berkaitan dengan range kelembaban maupun suhu
tersebut.
27
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Pengeringan Kulit Singkong
SHT 11
Suhu (0C)
Kelembaban (%)
Waktu Fermentasi
Kondisi
80
6
2 jam 40 menit
Berhasil
80
4
2 jam 10 menit
Berhasil
80
7
2 jam 30 menit
Berhasil
80
5
3 jam
Berhasil
80
3
2 jam
Berhasil
Dari Tabel 4.4 diatas bisa dilihat hasil pengujian
menunjukkan bahwa alat
pengering ini dapat bekerja dengan baik. Perbedaan waktu pengeringan dikarenakan
perbedaan keadaan kulit singkong yang dikeringkan setelah fermentasi (terutama kadar
air yang terkandung dalam setiap kulit singkong). Display proses pengeringan bisa
dilihat pada Gambar 4.6. di bawah ini.
Gambar 4.6. Display Proses Pengeringan Menggunakan Alat
Pada Gambar 4.6. di atas bisa dilihat saat mode pengeringan. T menunjukkan
suhu yang diminta oleh user sedangkan T1 adalah suhu yang dibaca oleh sensor.
Display Timer berada di pojok kanan atas
yang menunjukkan 1:30 artinya waktu
pengeringan masih 1 jam 30 menit. Display kelembaban berada di pojok kanan bawah
yang menunjukkan kelembaban relatif 5%.
28