30

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini akan membahas mengenai pengujian dan analisis pada alat Pengendali

Ketinggian Meja Otomatis Dengan Kontrol Smartphone Android Menggunakan Media

Koneksi Bluetooth. Tujuan dari pengujian adalah untuk mengetahui apakah alat yang

dirancang dapat memberikan hasil sesuai dengan harapan penulis, dalam hal ini seperti

spesifikasi yang telah ditulis. Sedangkan analisis digunakan untuk membandingkan hasil

perancangan dengan hasil pengujian.

4.1. Pengujian Driver Motor

Pengujian dengan meghubungkan driver motor pada aktuator yang dikontrol

melalui Arduino. Terdapat 2 buah driver motor EMS 5A yang berfungsi untuk

menggerakkan masing- masing aktuator pada kaki meja. Mekanik kaki meja yang

bergerak naik turun membutuhkan putaran motor secara CW (Clock Wise) dan CCW

(Counter Clock Wise). Caranya adalah dengan mikrokontroler memberikan logika ‘1’

pada pin input IN1 dan logika ‘0’ pada IN2 maka motor akan berputar searah jarum .

Sedangkan untuk putaran CCW berlaku sebaliknya.

Gambar 4.1. Pengujian driver motor pada aktuator meja

Berikut disertakan tabel hasil percobaan pada modul driver motor dan motor

penggerak dengan logika dari mikrokontroler.

31

Tabel 4.1 . Pengujian driver motor EMS 5A

1.2 Pengujian jarak ketinggian meja dengan sensor SRF04

Pengujuan sensor SRF04 dilakukan dengan tujuan mengetahui tingkat ketelitian

pembacaan jarak ketinggian landasan meja terhadap lantai. Pada pengujian ini dilakukan

dengan cara menampilkan hasil pembacaan SRF04 pada Serial Monitor Arduino IDE dan

kemudian akan dibandingkan dengan hasil pengukuran jarak sebenarnya menggunakan

meteran. Pada skripsi ini digunakan 2 buah SRF04 yang diletakkan pada bagian kanan

dan kiri landasan meja. Berikut disertakan tabel hasil percobaan modul SRF-04

dibandingkan dengan pengukuran menggunakan meteran.

Tabel 4.2 Pengujian sensor SRF04 kiri

No SRF

Kiri

Mistar

(cm) Ralat (cm)

1 72 72,4 0,4

2 77 77.2 0,2

3 82 82,6 0,6

4 87 86,7 - 0,3

5 92 92,7 0,7

6 97 97,5 0,5

7 102 101,6 0,4

8 107 107,3 0,3

9 112 112,8 0,8

10 117 117,9 0,9

11 122 121 1

Ralat maksimum 1 cm

Input mikrokontroler Pergerakan motor

Pin 4 Pin 8 Pin 9

H H L Clock Wise

H L H Counter Clock Wise

H L L Berhenti

32

Tabel 4.3 Pengujian sensor SRF04 kanan

No SRF

Kanan

Mistar

(cm) Ralat (cm)

1 72 72,3 0,3

2 77 77,2 0,2

3 82 82 0

4 87 86,9 -0,1

5 92 92,4 0,4

6 97 97,5 0,5

7 102 101,8 -0,2

8 107 107,4 0,4

9 112 112,7 0,7

10 117 117,6 0,6

11 122 121,4 -0,6

Ralat maksimum 0,7

Gambar 4.2 Pembacaan SRF04 pada Serial Monitor

33

. Dari data hasil 2 pembacaan jarak yang terukur oleh sensor SRF04 kiri dan

SRF04 kanan dan jarak sebenarnya dengan menggunakan meteran pada tabel 4.2 dan

tabel 4.3, dapat dilihat bahwa untuk pergeseran 0.1 – 0.9 cm pada pengukuran permukaan

meja terhadap lantai disebabkan karena pembacaan SRF04 tidak memakai tipe data float

(bilangan desimal) melainkan memakai tipe data integer (bilangan bulat), sehingga tinggi

yang nilainya bukan bilangan bulat akan dibulatkan oleh mikrokontroler. Namun ini tidak

terlalu berpengaruh terhadap kinerja sistem. Hanya saja jarak yang terukur sensor dengan

sebenarnya kurang akurat yaitu maksimum 1 cm.

4.3 Pengujian Kedataran Meja

Pengujian kedataran pada landasan meja bertujuan untuk mengetahui kondisi

apakah meja ketika dijalankan sampai ketinggian yang diinginkan user berada pada

keadaan datar atau miring. Pengujian ini dilakukan dengan pengukuran kedataran

menggunakan waterpass untuk mengetahui kemiringan meja. Meja dikatakan datar

apabila letak gelembung air pada tabung berada pada posisi tengah antara garis gelang

batas tabung air. Dalam menggambarkan besarnya penyimpangan kelurusan biasanya

dibutuhkan tanda minus (-) untuk penyimpangan negatif dan tanda plus (+) untuk

penyimpangan positif. Pada pengujian ini penyimpangan ke arah atas atau kanan maka

penyimpangan diberi tanda plus (+) dan sebaliknya bila terjadi penyimpangan ke arah

bawah atau ke kiri maka penyimpangan diberi tanda negatif (-). Penyimpangan bertanda

positif (+) bukan berarti lebih baik daripada yang bertanda negatif (-) [13]. Pada pengujian

ini, pengukuran kedataran meja akan diukur dengan jarak ketinggian meja yang bervariasi

terhadap lantai. Kemudian akan dilihat dengan gelembung air pada waterpass. Apabila

gelembung air tidak tepat berada ditengah, maka akan diukur tingkat kemiringan meja

dengan menaikkan posisi waterpass supaya tepat di tengah di antara garis batas gelang

waterpass. Tinggi kenaikan sisi waterpass ini yang nantinya akan diukur sebagai jarak

kemiringan landasan meja. Pada pengujian ini waterpass yang digunakan memiliki

tingkat akurasi sebesar 1 mm/m, yang berarti pada jarak ukur 1 meter nilai penyimpangan

dari waterpass adalah 1 mm. Dalam pengujian ini penyimpangan maksimum yang masih

diijinkan menurut ISO 1701 adalah 0,05 mm [14]. Berikut adalah tabel pengujian

kedataran/flatness meja.

34

Gambar 4.3 Pengukuran kedataran dengan waterpass

Tabel 4.4 Hasil pengukuran kedataran landasan meja

No

Tinggi

meja

(cm)

Percobaan simpangan kemiringan (mm)

ke -

Ralat

pengukuran

(mm) 1 2 3 4 5

1 72 4 5 5 5 6 5,0

2 75 6 7 5 4 2 4,8

3 80 9 4 3 2 3 4,2

4 85 4 -4 3 4 2 3,4

5 89 3 3 4 7 3 4,0

6 92 7 5 2 8 7 5,8

7 95 -2 2 5 3 8 4,0

8 98 5 7 5 2 8 5,4

9 102 7 8 8 3 9 7,0

10 105 9 4 8 6 6 6,6

11 108 7 6 5 6 7 6,2

12 110 5 8 7 8 7 7,0

13 114 6 8 8 1 5 5,6

14 118 8 5 8 7 7 7,0

15 122 9 8 10 9 11 9,4

Dari hasil percobaan kedataran pada Tabel 4.7 didapat bahwa ralat maksimum

kemiringan landasan meja adalah 9,4 mm. Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa

penyimpangan yang terjadi untuk pengujian kelurusan gerak meja dalam arah tegak lurus

35

vertical terhadap lantai adalah sebesar 9,4 mm sedangkan penyimpangan maksimum yang

diijinkan menurut ISO 0,05. Jadi penyimpangan yang terjadi sudah melebihi batas yang

diijinkan.

Pengujian kelurusan gerak vertical landasan mejadalam arah bidang tegak lurus

terhadap bidang vertical, landasan meja menunjukkan penyimpangan yang sudah

melebihi batas yang diijinkan hal ini kemungkinan disebabkan oleh :

1. Ulir memiliki tingkat kekasaran yang berbeda sehingga menyebabkan

ketidak samaan gerak kaki meja.

2. Adanya kesalahan selisih pembacaan antara 2 sensor SRF04, sehingga

ketika kedua aktuator yang bergerak mulai dihentikan posisi landasan

meja masih berada pada kondisi yang belum datar dan pembacaan jarak

dengan antara 2 sensor SRF kurang akurat.

3. Adanya kesalahan dalam proses pengukuran

4.4 Pengujian beban dan kecepatan ulir pada meja

Pengujian beban meja dilakukan dengan cara memberikan beban diatas landasan

meja secara bervariasi baik saat meja bergerak naik ataupun turun. Landasan meja

memiliki kemampuan untuk bergerak sepanjang 50 cm yaitu dari posisi jarak 72 sampai

122 cm dari permukaan lantai. Meja memiliki tinggi minimum 72 cm dan tinggi

maksimum 122 dikarenakan meja aktuator memiliki keterbatasan panjang ulir. Dan kayu

sebagai landasan meja sendiri memiliki ketebalan 2 cm. Beban yang akan diberikan pada

landasan meja bervariasi dari beban minimum 10 kg sampai beban maksimum sebesar 50

kg. Pada pengujian akan dilakukan percobaan dengan memberikan beban diatas landasan

meja secara bervariasi. Kemudian akan dihitung waktu yang dibutuhkan landasan meja

untuk bergerak naik dan turun pada kondisi jarak.

36

Gambar 4.4 Pengujian beban pada meja

Tabel 4.5 Hasil pengujian waktu angkat meja dengan Stroke 50 cm

No Beban

(kg)

Perhitungan waktu yang dibutuhkan

meja pada ketinggian 72 sampai 122 cm

pada percobaan ke -

Waktu rata-

rata

(menit) 1 2 3 4 5

1 10 2.4 2.42 2.42 2.48 2.41 2.42

2 20 2.49 2.48 2.5 2.46 2.49 2.48

3 30 2.51 2.5 2.55 2.51 2.54 2.52

4 40 2. 53 2.55 2.53 2.57 2.52 2.54

5 50 3.1 3.02 3.06 3.04 3.09 3.06

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dari 5 kali percobaan dengan masing-masing

variabel beban yang diberikan pada landasan meja, terdapat perbedaan selisih waktu yang

diperlukan meja untuk bergerak . Hal ini disebabkan karena setiap kisar ulir memiliki

kekasaran yang berbeda – beda. Perbedaan selisih waktu ini juga dipengaruhi karena

kecepatan linier pada aktuator kanan dan kiri tidak tidak sama, sehingga untuk

37

mengatisipasi perbedaan kecepatan aktuator ini digunakan 2 sensor SRF04 untuk

membandingkan jarak ketinggian landasan meja terhadap lantai. Hasil pembacaan dengan

menggunakan 2 sensor SRF04 ini akan digunakan sebagai nilai pembanding untuk

mengubah kecepatan motor dengan menggunakan PWM melalui driver motor. Pada saat

meja bergerak naik, hasil pembacaan sensor SRF04 bagian kiri meja bernilai lebih besar

dari hasil pembacaan sensor SRF04 bagian kakan meja maka kecepatan motor bagian kiri

akan melambat sedangkan motor bagian kakan akan menambah kecepatan putaran motor,

begitu juga sebaliknya. Sehingga dengan kondisi tersebut kecepatan aktuator sangat

dipengaruhi oleh hasil perbandingan pembacaan jarak oleh 2 sensor SRF04.

Sehingga dari hasil pengujian pada Tabel 4.2 maka dapat dicari kecepatan rata-

rata aktuator. Kecepatan linier aktuator dapat dicari menggunakan perhitungan sebagai

beriklut :

𝑣 =𝑠

𝑡 mm/detik

Dimana : v = kecepatan linier (mm/det)

s = panjang lintasan (mm)

t = selang waktu tempuh (detik)

Berikut adalah tabel pengujian kecepatan rata - rata gerak aktuator yang dihasilkan

saat landasan meja diberi beban yang bervariasi dari ketinggian 72 cm sampai 122 cm.

Tabel 4.6 Kecepatan yang dihasilkan motor DC saat diberi beban

No Beban (kg) Kecepatan aktuator

(mm/det)

1 10 3,08

2 20 3,01

3 30 2,90

4 40 2,90

5 50 2,68

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa semakin besar beban yang diberikan akan

mempengaruhi kecepatan poros ulir. Semakin besar beban akan membuat kerja motor

semakin berat sehingga kecepatan putaran motor menurun. Pada hasil percobaan ini

38

kecepatan aktuator yang direalisasikan tidak sesuai dengan hasil pada perhitungan 4.1,

yaitu sebesar 4,9 mm/detik. Hal ini dikarenakan pada realisasi pembuatan 2 buah aktuator

yang dihasilkan memiliki kecepatan yang berbeda. Sehingga kecepatan putaran motor

sangat dipengaruhi oleh hasil perbandingan nilai pembacaan jarak oleh 2 sensor SRF04

untuk mengatur putaran motor pada kedua aktuator supaya landasan meja berada pada

kondisi datar atau tidak miring saat digerakkan baik naik maupun turun.

4.5. Pengujian Sinkronisasi Smartphone dengan Modul Bluetooth

Pada proses ini smartphone akan melakukan pairing dengan perangkat board

mikrokontroler yang sudah terpasang modul bluetooth HC-05. Modul bluetooth ini

berfungsi sebagai jembatan komunikasi data pada sistem. Dengan melalui media

bluetooth, pada proses ini kita akan menguji sinkronisasi smartphone dengan modul

bluetooth HC-05 dengan cara mengaktifkan perangkat bluetooth smartphone dan

perangkat bluetooth HC-05 pada board mikrokontroler untuk melakukan pairing terlebih

dahulu. Berikut adalah tampilan untuk melakukan proses pairing pada aplikasi

smartphone.

Gambar 4.5 Tampilan proses pairing

39

Kemudian langkah selanjutnya, pada aplikasi android akan membuka jalur

komunikasi dengan cara mendeteksi ID bluetooth pada modul HC-05 yang ada pada

perangkat board mikrokontroler. Setelah berhasil melakukan proses pairing, maka secara

otomatis akan masuk pada tampilan user interface untuk menjalankan instruksi sesuai

keinginan user. Kenudian aplikasi sudah siap digunakan untuk menjalankan perintah.

Gambar 4.6 Tampilan user interface setelah proses pairing berhasil

4.5 Pengujian Aplikasi Android

Pengujian aplikasi dilakukan dengan menggunakan sebuah smartphone dengan

merek Xiaomi Mi3 yang dijadikan sebagai default smartphone. Pengujian dilakukan

dengan cara menyentuh semua tombol yang ada pada aplikasi untuk mengetahui

keberhasilan kinerja aplikasi. Pada aplikasi android terdapat 2 mode utama yaitu mode

manual dan mode otomatis.

40

4.5.1 Pengujian Mode Manual

Pengujian mode manual ini meliputi semua yang ada didalam layer mode manual.

Pada mode manual terdapat tiga tombol utama untuk mengontrol meja yaitu tombol

“Naik”, tombol “Turun”, dan tombol “Stop”. Berikut hasil pengujian fungsi tombol pada

mode manual.

Gambar 4.7 Tampilan user interface mode manual

Tabel 4.7 Hasil pengujian pengiriman data mode manual.

No. Keterangan Pengujian ke -

1 2 3 4 5

1. Naik Ok Ok Ok Ok Ok

2. Stop Ok Ok Ok Ok Ok

3. Turun Ok Ok Ok Ok Ok

41

Pada pengujian mode manual ini dengan dilakukan sebanyak 5 kali untuk masing

- masing pengujian fungsi tombol “Naik”, “Turun” dan “Stop”. Dari hasil percobaan

untuk semua fungsi tombol dapat bekerja dengan baik dan berhasil menjalankan semua

instruksi.

4.5.2 Pengujian Mode Otomatis

Pada mode otomatis terdapat tampilan layer inputan ketinggian dan pewaktuan.

Pengujian pada menu otomatis dilakukan dengan memasukkan seluruh data pada kolom

tinggi dan waktu yang kemuadian data tersebut akan dikirimkan ke arduino dan akan

tertampil data masukan ketinggian dan pewaktuan yang diterima oleh arduino. Mode

otomatis akan berjalan ketika tombol “Run” ditekan. Berikut adalah gambar dan hasil

pengujian input pada tampilan mode otomatis.

Gambar 4.8 Tampilan user interface mode otomatis

42

Tabel 4.8 Hasil pengujian mode otomatis

No Tinggi (cm) Timer (menit)

Hasil Duduk Berdiri Duduk Berdiri

1 72 85 4 2 Sesuai

2 72 90 6 5 Sesuai

3 72 90 12 7 Sesuai

4 72 95 15 10 Gagal kirim

5 73 95 20 10 Sesuai

6 73 97 26 15 Sesuai

7 73 100 40 15 Gagal kirim

8 74 102 40 15 Sesuai

9 75 110 45 20 Sesuai

10 80 120 60 25 Sesuai

Pada hasil pengujian di atas terdapat 2 pengiriman yang tidak sesuai, hal ini

disebabkan oleh data yang telah dikirim oleh aplikasi pada smartphone android tidak

terbaca oleh arduino. Sehingga untuk mengirim data mode otomatis harus dikirim ulang.

4.6 Pengujian Smartphone Lain

Pada sub-bab ini, dijelaskan bahwa aplikasi diuji dengan menggunakan perangkat

smartphone Android yang berbeda merek dan versi sistem operasi dengan default

smartphone yang sebelumnya telah dijelaskan. Berikut merupakan tabel hasil pengujian

dengan smartphone yang berbeda.

Tabel. 4.9 Hasil pengujian dengan smartphone yang berbeda.

No. Merek Ukuran

(inci)

Versi

Android

Keterangan

1. Andromax G2 4,5 Kitkat Aplikasi berjalan

dengan baik

2. Xiaomi Mi 4i 5 Lollipop Aplikasi berjalan

dengan baik

3. Xiaomi Mi 3w 5 Marsmallow Aplikasi berjalan

dengan baik

43

Dari hasil pengujian Tabel 4.7 terlihat bahwa aplikasi yang telah direalisasikan

dapat di-install pada tiap smartphone android dan dapat mejalankan fitur-fitur dari

aplikasi yang telah direalisasikan dengan baik.