46

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui dan menunjukkan hasil kerja dari

keseluruhan sistem yang telah dirancang dan direalisasikan. Pengujian alat yang

dilakukan meliputi pengujian modul-modul dan pengujian alat secara keseluruhan.

4.1. Pengujian modul-modul

Pengujian modul-modul dilakukan untuk mengetahui kinerja tiap modul.

Selain itu juga akan mempermudah proses perbaikan apabila terjadi kerusakan.

Adapun yang akan diuji adalah sebagai berikut:

1. Lampu Philips Master LED

2. Modul mikrokontroler ATmega8

3. Modul PIR (Pasive Infra Red) PARADOX PA-465

4. Modul Zero Crossing Detector

5. Modul dimmer lampu

6. Modul catu daya

7. Modul TSOP dan remote kontrol

4.1.1. Lampu Philips Master LED

Pengujian lampu Philips Master LED dilakukan dengan mengukur

intensitas cahaya yang dipancarkan lampu menggunakan light meter.

Dilakukan empat kali pengukuran dengan jarak light meter yang berbeda

47

terhadap lampu, yaitu 30cm, 50cm, 100cm, dan 200cm. Berikut ini adalah

hasil pengukurannya beserta dengan perhitungan nilai duty cycle.

Tabel 4.1. Tabel pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter dan

hasil penghitungan duty cycle dari hasil percobaan

Level

kecerahan

lampu

Intensitas cahaya lampu (lux)

Duty

Cycle (%) Jarak

30cm

Jarak

50cm

Jarak

100cm

Jarak

200cm

0 0 0 0 0 0

1 152 ± 5% 70 ± 5% 20 ± 5% 5 ± 5% 30

2 185 ± 5% 85 ± 5% 24 ± 5% 6 ± 5% 32,5

3 227 ± 5% 102 ± 5% 29 ± 5% 8 ± 5% 35

4 284 ± 5% 129 ± 5% 38 ± 5% 11 ± 5% 37,5

5 348 ± 5% 163 ± 5% 45 ± 5% 14 ± 5% 40

6 401 ± 5% 183 ± 5% 50 ± 5% 19 ± 5% 42,5

7 433 ± 5% 199 ± 5% 54 ± 5% 21 ± 5% 47,5

8 470 ± 5% 216 ± 5% 59 ± 5% 22 ± 5% 52,5

9 502 ± 5% 230 ± 5% 63 ± 5% 24 ± 5% 60

10 529 ± 5% 244 ± 5% 66 ± 5% 26 ± 5% 100

48

Gambar 4.1. Pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter pada

jarak 30 cm

Gambar 4.2. Pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter pada

jarak 50 cm

49

Gambar 4.3. Pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter pada

jarak 100 cm

Gambar 4.4. Pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter pada

jarak 200 cm

50

Gambar 4.5. Pengukuran duty cycle 30 % menggunakan oscilloscope

Gambar 4.6. Pengukuran duty cycle 40 % menggunakan oscilloscope

51

Gambar 4.7. Pengukuran duty cycle 60 % menggunakan oscilloscope

Dengan merubah nilai duty cycle maka level kecerahan lampu akan

berubah. Semakin besar waktu „ON‟ maka akan semakin besar pula tegangan

yang mengalir pada lampu. Sehingga intensitas cahaya yang dipancarkan

lampu meningkat. Dari tabel 4.1 itu juga dapat disimpulkan bahwa pada jarak

30 cm, 50 cm dan 100 cm dapat digunakan semua level kecerahan. Sedangkan

pada jarak 200cm untuk hasil maksimal dapat digunakan level 7 sampai

dengan level 10, karena nilai dibawah 20 lux sangatlah redup.

Percobaan selanjutnya dilakukan dengan memberikan variasi nilai

duty cycle dan mengamati intensitas cahaya yang dipancarkan lampu. Dengan

pemberian nilai duty cycle dibawah 10%, lampu tidak dapat menyala.

Sedangkan pemberian duty cycle antara 10% - 30% lampu menyala redup dan

cenderung berkedip. Sehingga dapat disimpulkan untuk memaksimalkan

kinerja lampu batasan duty cycle yang digunakan sebesar 30%-100%.

52

Peningkatan nilai duty cycle tidak bersifat konstan, seperti ditampilkan

pada Tabel 4.1. Hal ini dikarenakan dengan pemberian nilai duty cycle dengan

peningkatan nilai yang konstan tidak dapat meningkatkan intensitas cahaya

lampu secara konstan juga. Sehingga dilakukan variasi nilai duty cycle yang

meningkat tetapi tidak konstan. Berikut ini adalah sebagian hasil pengukuran

yang diambil dari Tabel 4.1.

Tabel 4.2. Tabel pengukuran kecerahan lampu menggunakan light meter dan

hasil penghitungan duty cycle dari hasil percobaan

Level

kecerahan

lampu

Intensitas cahaya lampu (lux)

Duty

Cycle (%) Jarak

30cm

Jarak

50cm

Jarak

100cm

Jarak

200cm

8 470 ± 5% 216 ± 5% 59 ± 5% 22 ± 5% 52,5

9 502 ± 5% 230 ± 5% 63 ± 5% 24 ± 5% 60

10 529 ± 5% 244 ± 5% 66 ± 5% 26 ± 5% 100

Dari Tabel 4.2. tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan tingkat

kecerahan dari level 8 ke level 9 terdapat selisih duty cycle sebesar 7,5%

dengan peningkatan intensitas cahaya sebesar 28 lux. Sedangkan pada

peningkatan intensitas cahaya dari level 9 ke level 10 adalah sebesar 27 lux,

tetapi membutuhkan selisih duty cycle sebesar 40%. Hal ini terjadi karena

tegangan masukan ke lampu berupa gelombang sinus yang nilainya berubah

53

terhadap waktu. Sehingga tidak dapat diberikan nilai duty cycle secara

konstan.

4.1.2. Modul mikrokontroler ATmega8

Dilakukan beberapa pengujian pada modul mikrokontroler ATmega8

ini, diantaranya pengujian tegangan keluaran mikrokontroler, pengujian

interupsi eksternal dan pengujian hasil keluaran PORT D4 sebagai pengatur

waktu tunda pada modul dimmer lampu.

Pada pengujian tegangan keluaran diberikan nilai logika „1‟ pada

setiap kaki keluaran pin mikrokontroler (PORT B0 - PORT B7, PORT C0 –

PORT C6, PORT D0 – PORT D7). Kemudian diukur tegangan keluarannya

multimeter, yaitu sebesar 5,06 Volt. Kemudian dengan kaki keluaran pin yang

sama diberikan nilai logika „0‟, tegangan keluarannya adalah 0 Volt. Dengan

demikian dapat disimpulkan bahwa tegangan keluaran pada kaki

mikrokontoler berfungsi dengan baik.

Ada 2 macam interupsi eksternal yang diuji pada mikrokontroler.

Interupsi eksternal 0 merupakan interupsi dari data yang dikirimkan oleh

remote control. Sedangkan interupsi eksternal 1 merupakan interupsi yang

dilakukan oleh modul zero crossing detector.

Pengujian interupsi eksternal 0 berhubungan dengan data yang

dikirimkan oleh remote control. Pengujiannya dilakukan dengan

menggunakan modul TSOP sebagai penerima data remote control tersebut.

54

Data yang diterima oleh TSOP diteruskan ke mikrokontroler dan diolah

menggunakan program sederhana yang tertera di bawah ini.

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

{

TCCR1B=0x0;

buff[a]=TCNT1;

a++;

if(a==50)

{

for(i=0;i<50;i++)

{

printf(" %x ",buff[i]);

}

a=0;

i=0;

}

TCNT1=0;

TCCR1B=0x01;

}

Dari hasil pengujian tersebut diperoleh data dari komunikasi serial

sebagai berikut.

Gambar 4.8. Hasil pengujian interupsi eksternal 0 yang diperoleh dari

komunikasi serial dengan penekanan tombol angka 1 sebanyak empat kali

55

Dari hasil pengujian tersebut dapat terlihat bahwa interupsi eksternal 0

mikrokontroler dapat menghitung lebar pulsa yang dikirimkan oleh remote

control. Hal ini terbukti dengan angka-angka yang tertampil menunjukkan

hasil yang relatif sama. Dapat dilihat pada setiap kali penekanan, byte ke-3

yang tertampil adalah berkisar antara 80e0-80ff dan byte ke-4 yang tertampil

berkisar antara 33d0-33d7. Demikian seterusnya.

Dengan penekanan tombol yang sama sebanyak 10 kali pada jarak

yang sama, data yang diperoleh menunjukkan kesamaan. Berarti dapat

disimpulkan bahwa interupsi eksternal 0 bekerja dengan baik dan dapat

mengolah setiap data yang dikirimkan remote control.

Pengujian selanjutnya dilakukan terhadap interupsi eksternal 1 yang

berfungsi sebagai penerima pulsa keluaran dari modul zero crossing detector.

Pengujian dilakukan dengan memasukkan keluaran dari zero crossing

detector ke kaki interupsi eksternal 1 mikrokontroler yang berada pada PORT

D3. Kemudian pengukuran dilakukan menggunakan oscilloscope, dengan

posisi probe channel 1 diletakkan pada PORT D4 yang berperan sebagai

pengatur duty cycle driver lampu. Dan probe channel 2 diletakkan pada PORT

D3 yang berperan sebagai keluaran pulsa zero crossing detector. Berikut ini

adalah gambar hasil pengujiannya.

56

Gambar 4.9. Pengamatan hasil keluaran modul zero crossing detector pada

PORT D3 dan keluaran PORT D4

Dari gambar hasil pengujian dapat dilihat bahwa selama selang waktu

20mS modul zero crossing detector memberikan nilai logika „1‟ kepada

interupsi eksternal 1 mikrokontroler setiap kali terdeteksi titik nol. Selang

waktu sebesar 20mS diperoleh dari perhitungan frekuensi jala-jala PLN yang

besarnya 50Hz. Sebuah gelombang sinus yang memiliki 2 titik nol, sehingga

pada dalam selang waktu 20mS didapati dua kali interupsi eksternal pada

mikrokontroler. Dan setiap didapati interupsi eksternal, mikrokontroler

mengeluarkan pulsa untuk diumpankan ke modul driver dimmer lampu.

Selain itu dilakukan juga perhitungan daya yang dibutuhkan

mikrokontroler untuk mengatur keseluruhan sistem. Berikut adalah hasil

pengukuran dayanya:

57

Tabel 4.3. Tabel pengukuran daya pada modul mikrokontroler

Level Kecerahan

Lampu

Tegangan (Volt) Arus (mA) Daya (mW)

0 5,06 15,7 79,442

1 5,06 26,9 136,114

2 5,06 27,7 140,162

3 5,06 28,8 145,728

4 5,06 30,2 152,812

5 5,06 31,7 160,402

6 5,06 33,6 170,016

7 5,06 35,8 181,148

8 5,06 38,1 192,786

9 5,06 40,7 205,942

10 5,06 44,3 224,158

Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa mikrokontroler

berfungsi dengan baik. Mikrokontroler dapat mengeluarkan tegangan pada

setiap pin nya sama dengan tegangan sumber (+Vcc). Mikrokontroler juga

dapat menerima dan mengolah interupsi eksternal baik interupsi eksternal 0

maupun interupsi eksternal 1.

Level kecerahan lampu berhubungan erat dengan nilai duty cycle yang

dikeluarkan oleh mikrokontroler. Semakin besar nilai duty cyclenya, maka

58

semakin besar juga daya yang diperlukan oleh mikrokontroler karena arus

yang mengalir juga semakin besar.

4.1.3. Modul PIR (Passive Infra Red) PARADOX PA-465

PARADOX PA-465 mamiliki 4 pin, dimana masing-masing pin nya

berperan sebagai Vcc, Ground, NC (Normally Close), dan C (Common).

Sensor ini dapat bekerja dengan tegangan masukan sebesar 9-16 Volt. Pada

perancangan kali ini digunakan 10,28 Volt untuk mencatu daya pada sensor

PIR ini. Pada kaki NC (Normally Close) diberikan tegangan sebesar 5,06 Volt

dan kaki C (Common) diberikan kepada PORTD.5 mikrokontroler.

Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan pada kaki NC

sebesar 5,06 Volt, dengan mengukur menggunakan multimeter. Ketika

terdeteksi adanya gerakan manusia dalam daerah kerjanya, tegangan keluaran

pada kaki C akan bernilai „0‟ (ground), saat tidak ada gerakan tegangan

keluaran pada kaki kaki NC bernilai +5,06 Volt. Sehingga sensor ini berfungsi

sebagaimana mestinya, dapat memberikan tegangan keluaran ketika terdeteksi

ada manusia.

Pertama dilakukan pengujian sensor terhadap seekor anjing. Sensor

PIR diberikan tegangan sebesar 9 Volt yang berasal dari batu baterai.

Kemudian PIR diarahkan kepada seekor anjing. Dari hasil percobaan tersebut

didapatkan hasil bahwa sensor tidak dapat mendeteksi ada tidaknya anjing dan

lampu indikator PIR tidak menyala.

59

Selain itu, dilakukan dua kali pengujian kepekaan sensor ini terhadap

keberadaan orang disekitarnya. Pengujian ini juga digunakan untuk

mengetahui jangkauan sensor dalam mendeteksi orang dalam suatu ruangan.

Pengujian pertama diukur pada ruangan dengan luas 3 meter x 3 meter dengan

posisi alat berada pada ketinggian 2,8 meter dan berada pada titik 2 meter x 2

meter terukur dari tembok.

Pengujian dilakukan dengan cara beraktivitas di ruang lingkup

tersebut. Setiap kali terdeteksi ada pergerakan orang, sensor ini akan

menyalakan LED berwarna merah yang berada di dalam modul tersebut.

Pengujian pertama dilakukan dengan memberikan subjek manusia

yang sedang berada di meja kerja dan mengetik di depan komputer (Gambar

4.10 angka 1). Dalam selang waktu 5 menit, sensor PIR dapat mendeteksi

keberadaan manusia setiap terjadi pergerakan. Pengujian kedua dilakukan

dengan posisi manusia duduk di lantai sedang memotong kertas (Gambar 4.10

angka 2). Pengujian ini juga dilakukan dalam selang waktu 5 menit, dan

sensor ini dapat mendeteksi keberadaan manusia secara terus menerus.

Pengujian ketiga dilakukan dengan kondisi sedang membaca buku di atas

tempat tidur (Gambar 4.10 angka 3) dengan posisi duduk bersila. Dalam

selang waktu 5 menit, setiap terjadi pergerakan manusia sensor ini dapat

mendeteksi adanya manusia.

60

Gambar 4.10. Pengukuran pada ruangan 3 meter x 3 meter dengan ketinggian

alat 2,8 meter pada posisi 2 meter x 2 meter dari tembok

Pengujian kedua dilakukan di lapangan bulutangkis dengan membuat

ruang batasan sebesar 4 meter x 4 meter. Alat diletakkan tepat di tengah

wilayah pengujian, dengan ketinggian 2,8 meter terukur dari lantai. Pada

pengujian ini dilakukan dengan memberi subjek manusia dengan posisi

berdiri dan menari-nari di 8 titik pengujian. Dan dari kedelapan titik tersebut,

dapat dideteksi oleh sensor PIR adanya manusia dalam ruang lingkup

pengukuran.

61

Gambar 4.11. Pengujian luas daerah yang terdeteksi sensor PIR dalam daerah

4 meter x 4 meter

62

Dari pengujian sensor PIR dalam ruangan sebesar 3 meter x 3 meter

maupun 4 meter x 4 meter pada ketinggian 2,8 meter, sensor PIR dapat

mendeteksi keberadaan setiap terjadi pergerakan manusia dengan baik. Selain

itu didapati juga hasil bahwa PIR membutuhkan waktu sekitar 30 detik untuk

proses persiapan. Setelah melebihi waktu tersebut sensor ini baru dapat

bekerja secara maksimal untuk mendeteksi keberadaan manusia.

Pada saat kondisi terdeteksi keberadaan manusia, sensor ini

membutuhkan arus sebesar 30,4 mA. Sedangkan pada saat sensor ini tidak

mendeteksi keberadaan manusia arus yang dibutuhkan sebesar 14,1 mA.

Dengan tegangan masukan sebesar 10,28 V, didapatkan konsumsi daya yang

diperlukan pada saat sensor mendeteksi keberadaan orang adalah sebesar

312,512 mW. Dan ketika tidak terdeteksi keberadaan orang sensor ini

membutuhkan daya sebesar 144,948 mW.

4.1.4. Modul Zero Crossing Detector

Modul zero crossing detector dapat membangkitkan pulsa setiap kali

terdeteksi titik 0 (nol). Memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar,

transistor dioperasikan hanya pada dua titik kerjanya yaitu pada daerah

saturasi dan pada daerah cut-off. Pada daerah saturasi, transistor bersifat

seperti saklar “on”, dan pada daerah cut-off transistor bersifat seperti saklar

“off”.

63

Gambar 4.12. Pulsa keluaran zero crossing detector dengan tegangan

berbentuk sinyal AC hasil penyearahan dioda bridge

Pengujian modul ini dilakukan dengan menggunakan oscilloscope

dengan keadaan probe channel 1 berada pada kaki kolektor transistor BC546

dan probe channel 2 berada pada keluaran dioda bridge. Keluaran diode

bridge tersebut diinputkan ke kaki basis pada transistor.

Dari hasil keluaran oscilloscope tersebut dapat dilihat bahwa pada saat

kondisi tegangan di kaki basis lebih kecil daripada 1 Volt, maka transistor

akan berada pada daerah saturasi. Pada keadaan tersebut pengukuran

tegangan pada VCE sebesar Vcc, yaitu 5 Volt. Sedangkan pada saat tegangan

pada kaki basis lebih besar daripada 1 Volt transistor berada pada daerah cut-

off, yang menyebabkan arus dan tegangan pada kaki kolektor sama dengan 0.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa modul zero crossing detector akan

mengeluarkan tegangan sebesar 5 Volt ± 2% pada kaki kolektor pada saat

terdeteksi tegangan di kaki basis kurang dari 1 Volt. Dan juga modul ini tidak

akan mengeluarkan tegangan (0 Volt) ketika kaki basisnya memperoleh

64

tegangan masukan lebih dari 1 volt. Oleh karena itu, modul ini membutuhkan

ralat sebesar 1 Volt untuk mendeteksi keberadaan titik nol.

Dilakukan juga pengukuran terhadap arus dan tegangan pada modul

ini. Dengan menggunakan multimeter, modul ini mendapat tegangan sebesar

5,06 Volt dan menarik arus sebesar 14,1mA. Sehingga daya yang dikonsumsi

sebesar 71,346 mW.

4.1.5. Modul dimmer lampu

Pengujian modul dimmer lampu dilakukan dengan cara mengubah

nilai duty cycle pada kaki gate TRIAC BT136 dan mengukur tegangan

keluaran pada kaki terminal 1 dan kaki terminal 2 pada TRIAC. Selain itu

juga dilakukan pengukuran tegangan yang mengalir pada lampu Philips

Master LEDbulb. Dilakukan 2 kali pengukuran, yaitu pada pukul 10.30 dan

pukul 22.30. Berikut hasil pengukurannya.

65

Tabel 4.4. Tabel pengukuran daya pada TRIAC BT136 dan Philips Master LEDbulb

Semakin besar nilai duty cycle, semakin besar pula arus yang masuk

ke kaki gate pada TRIAC. Hal ini menyebabkan tegangan brake over TRIAC

akan mengecil, sehingga arus yang dapat dilewatkan semakin besar. Jadi,

semakin kecil tegangan brake over TRIAC, maka tegangan di lampu Philips

Master LEDbulb akan semakin besar, demikian sebaliknya.

Level

Kecerahan

Lampu

Tegangan BT136 pada kaki

MT1 dan MT2 (Volt AC)

Tegangan pada lampu Philips

Master LEDbulb (Volt AC)

Pukul 10.30 Pukul 22.30 Pukul10.30 Pukul 22.30

0 203 205 0 0

1 122 119 100 104

2 118 111 104 112

3 107 102 115 121

4 99 93 124 128

5 90 83 130 137

6 82 74 137 145

7 71 63 150 155

8 54 46 166 171

9 33 26 183 189

10 0 0 203 205

66

Dari hasil pengukuran tersebut dapat diamati bahwa terdapat

perbedaan hasil pengukuran antara siang dan malam. Perbedaan tersebut

terjadi karena adanya perbedaan tegangan sumber dari PLN. Seperti tertera

pada tabel pengukuran 4.4 pada saat siang hari tegangan maksimum bernilai

203 VAC, sedangkan pada saat malam hari tegangan bernilai 205 VAC.

Disamping itu perbedaan hasil pengukuran disebabkan juga terdapat ralat

pada alat ukur.

4.1.6. Modul catu daya

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan catu daya

menanggung beban semua modul dalam sistem. Pengujian dilakukan dengan

mengaktifkan semua modul bersamaan yang dicatu oleh catu daya yang telah

dirancang dan realisasikan lalu mengukur tegangan keluaran catu daya. Dari

proses pengujian diperoleh hasil bahwa tegangan keluaran catu daya pada saat

tidak dibebani sama dengan pada saat dibebani, yaitu 5,06 Volt. Sedangkan

catu daya dengan keluaran sebesar 10,28 Volt. Dari hasil pengukuran tersebut

dapat dilihat bahwa modul catu daya berfungsi dengan baik sesuai dengan

yang diharapkan.

4.1.7. Modul TSOP dan Remote Control

Data yang dikirimkan oleh remote diterima oleh TSOP kemudian

dikirimkan ke mikrokontroler untuk diolah datanya. Semua paket data yang

dikeluarkan remote kontrol telah mengandung frekuensi carrier dan

67

dimodulasi dengan teknik PWM (Pulse Width Modulation). Pada perancangan

kali ini digunakan Timer 1 untuk menghitung lebar pulsa yang dikirimkan

remote. Lebar pulsa tersebut dihitung oleh mikrokontroler dengan ukuran 2

byte untuk tiap pulsa yang diterima. Kemudian byte tersebut diolah sehingga

dapat menjadi sebuah bit data yang nantinya digunakan untuk diproses

sebagai data remote.

Ada berbagai macam standar yang dapat digunakan untuk mendeteksi

paket datanya, diantaranya yang terkenal adalah protokol RC5 dan protokol

SIRC. Protokol RC5 digunakan oleh Philips, sedangkan protokol SIRC

(SONY TV Infrared Remote Control) digunakan oleh pabrikan Sony. Pada

modul TSOP ini digunakan pembacaan data remote dengan SIRC.

Sebuah paket data lengkap SIRC terdiri atas sebuah start bit dan 12 bit

data dan sebuah frame space yang memisahkan sebuah frame dengan frame

berikutnya. Dimana 12 bit data tersebut terbagi atas 7 bit command code (C6

– C0) dan 5 bit device code (D4 – D0). Protokol SIRC ini mengirimkan data

LSB terlebih dahulu, sehingga C0 adalah data pertama yang diterima setelah

start bit.

Untuk mengidentifikasi start bit, pulsa yang dikirimkan sebesar 2,4

ms. Data „0‟ diwakili dengan 0,6 ms tidak ada pulsa, dan 0,6 ms ada pulsa,

sehingga total waktu untuk mendeteksi data „0‟ sebesar 1,2 ms. Sedangkan

data „1‟ diwakili dengan 0,6 ms tidak ada pulsa, dan 1,2 ms ada pulsa,

sehingga total waktu yang dibutuhkan sebesar 1,8ms.

68

0,6ms 0,6ms 0,6ms 1,2ms

data ‘0’ data ‘1’

Gambar 4.13. Data „0‟ dan data „1‟ pada protokol SIRC

Data yang dikirim remote dan diterima TSOP akan dikirimkan menuju

mikrokontroler. Kemudian data berbentuk bilangan heksa tersebut diolah

menggunakan Timer 1. Lalu bilangan heksa dalam ukuran 2 byte tersebut

diolah menjadi 1bit data. Berikut adalah hasil perhitungan yang dilakukan

Timer 1.

Gambar 4.14. Hasil perhitungan Timer 1 untuk penekanan tombol 1 pada

remote sebanyak empat kali

69

Gambar 4.15. Hasil perhitungan Timer 1 untuk penekanan tombol 1 sampai 4

secara berurutan

Byte yang diberi kotak berwarna hijau merupakan starting byte dari

remote. Sedangkan yang diberi kotak berwarna biru merupakan command

code, sedangkan yang diberi kotak berwarna merah merupakan device code.

Dari perhitungan timer 1 tersebut, dapat dihitung dan dikonversikan ke satuan

waktu.

Untuk nilai starting byte diperoleh hasil perhitungan sebesar 8000h

sampai dengan 80ffh. Sehingga dapat dilakukan perhitungan ke dalam satuan

waktu sebagai berikut:

t1 = 8000h x 1

11059200

= 32768 x 90,422 ns

= 2,962 ms

t2 = 80ffh x 1

11059200

= 33023 x 90,422 ns

70

= 2,986 ms

Sedangkan untuk data dengan nilai heksa 3300h – 34ffh diperoleh

perhitungan:

t1 = 3300h x 1

11059200

= 13056 x 90,422 ns

= 1,18 ms

t2 = 34ffh x 1

11059200

= 13567 x 90,422 ns

= 1,227 ms

Untuk data data pada nilai heksa 4d00h – 4f00h diperoleh perhitungan:

t1 = 4d00h x 1

11059200

= 19712 x 90,422 ns

= 1,782 ms

t2 = 4f00h x 1

11059200

= 20224 x 90,422 ns

= 1,828 ms

Dari hasil perhitungan tersebut, dapat diketahui bahwa data dengan

lebar 3300h – 34ffh memiliki lebar pulsa diantara 1,18 ms sampai dengan

1,227 ms. Sesuai dengan pembahasan yang telah dilakukan diatas, data ini

teridentifikasi sebagai data „0‟ yang pada standarnya berukuran 1,2 ms.

Sedangkan untuk data dengan 4d00h – 4f00h memiliki lebar pulsa sebesar

71

1,782 ms sampai dengan 1,828 ms. Data ini teridentifikasi sebagai data „1‟,

dimana pada standar nya adalah sebesar 1,8 ms. Lebar pulsa yang dihasilkan

tidak selalu menghasilkan hasil yang presisi, hal ini dipengaruhi berbagai

macam hal, salah satunya adalah baterai. Kemudian untuk start byte

didapatkan hasil sebesar 2,962 ms sampai dengan 2,986 ms, padahal pada

standarnya hanya sebesar 2,4 ms. Hal ini terjadi karena perhitungan yang

dilakukan oleh mikrokontroler untuk setiap interupsi.

Gambar 4.16. Pendeteksian data „0‟ dan data „1‟ yang seharusnya

Gambar 4.17. Pendeteksian data „0‟ dan data „1‟ yang terjadi

Pada dasarnya data „0‟ diperoleh dengan cara 0,6 ms tidak ada pulsa

dan 0,6 ms ada pulsa, sedangkan data „1‟ diperoleh 0,6 ms tidak ada pulsa dan

1,2 ms ada pulsa, seperti terlihat pada gambar 4.16. Pada penerapannya,

72

perhitungan waktu dilakukan ketika terjadi interupsi dari luar terhadap

mikrokontroler, seperti terlihat pada Gambar 4.17. Sehingga yang terjadi

adalah perhitungan lebar pulsa untuk data „0‟ menjadi 0,6 ms ada pulsa dan

0,6 ms tidak ada pulsa. Begitu juga dengan data „1‟, 1,2 ms ada pulsa dan 0,6

ms tidak ada pulsa. Jadi pada perhitungan waktu starting byte yang

seharusnya 2,4 ms menjadi 2,986 ms itu dikarenakan adanya penambahan 0,6

ms yang seharusnya milik data selanjutnya.

Berikut adalah hasil pengolahan byte data hasil pencacahan timer 1

menjadi bit-bit data, dimana bit-bit data tersebut akan diolah untuk menjadi

bilangan heksa yang nantinya untuk inisialisasi tiap tombol.

Tabel 4.5. Hasil pengolahan byte data dari timer 1 menjadi bit-bit data

73

Dengan memberikan tegangan masukan sebesar 5,06 Volt, modul

TSOP ini memerlukan arus sebesar 1,1 mA, sehingga membutuhkan daya

sebesar 5,566 mW.

4.2. Pengujian alat secara keseluruhan

Dari hasil pengukuran arus dan tegangan pada tiap-tiap modul, dapat

diperoleh konsumsi daya yang diperlukan sistem. Berikut konsumsi daya total yang

diperlukan oleh sistem.

Tabel 4.6. Tabel perhitungan daya pada modul TSOP, zero crossing detector, dan

mikrokontroler

Level Kecerahan

Lampu

Tegangan Arus (mA) Daya

(Volt) TSOP ZCD Mikro-

kontroler Total (mW)

0 5.06 1.1 14.1 15.7 30.9 156.354

1 5.06 1.1 14.1 26.9 42.1 213.026

2 5.06 1.1 14.1 27.7 42.9 217.074

3 5.06 1.1 14.1 28.8 44 222.64

4 5.06 1.1 14.1 30.2 45.4 229.724

5 5.06 1.1 14.1 31.7 46.9 237.314

6 5.06 1.1 14.1 33.6 48.8 246.928

7 5.06 1.1 14.1 35.8 51 258.06

8 5.06 1.1 14.1 38.1 53.3 269.698

9 5.06 1.1 14.1 40.7 55.9 282.854

10 5.06 1.1 14.1 44.3 59.5 301.07

Tabel 4.7. Tabel perhitungan daya pada sensor PIR

Level Kecerahan

Lampu

Tegangan Arus (mA) Daya (mW)

(Volt) Off PIR On PIR Off PIR On PIR

0-10 10.28 14.1 30.4 144.948 312.512

74

Tabel 4.8. Tabel perhitungan daya keseluruhan modul

Level Kecerahan

Lampu

Daya Total (mW)

Off PIR On PIR

0 301.302 468.866 1 357.974 525.538 2 362.022 529.586 3 367.588 535.152 4 374.672 542.236 5 382.262 549.826 6 391.876 559.44 7 403.008 570.572 8 414.646 582.21 9 427.802 595.366

10 446.018 613.582

Kondisi „on‟ adalah ketika terdeteksi manusia dalam suatu ruangan,

sedangkan kondisi „off‟ adalah kondisi ketika sensor PIR tidak mendeteksi

keberadaan manusia dalam ruangan tersebut. Dapat dilihat bahwa ketika tidak

dideteksi manusia dalam ruangan tersebut, lampu akan mati (level 0) dan sensor PIR

juga berada pada kondisi „off‟. Hal ini menyebabkan konsumsi daya yang diperlukan

adalah sebesar 301,302 mW. Sedangkan ketika terdeteksi manusia dalam ruangan

tersebut, daya yang dibutuhkan bervariasi sesuai level yang digunakan.

Pengujian selanjutnya dilakukan melakukan pengujian alat secara

keseluruhan. Alat dipasang pada ketinggian 2,8 meter dengan luas ruangan sebesar 3

meter x 3 meter. Pengujian dilakukan dengan mengatur waktu mati lampu selama 3

menit (terhitung sejak tidak terdeteksi orang di dalam ruangan).

Pengujian modul keseluruhan sama dengan pengujian sensor PIR, hanya saja

pada pengujian ini digunakan waktu untuk mematikan lampu dan juga lampu Philips

75

Master LEDbulb yang terpasang pada modul. Pengujian pertama dilakukan dengan

memberikan subjek manusia yang sedang berada di meja kerja dan mengetik di depan

komputer (Gambar 4.10 angka 1). Dalam selang waktu 5 menit, sensor PIR dapat

mendeteksi keberadaan manusia setiap terjadi pergerakan dan lampu tetap menyala.

Intensitas kecerahan lampu juga dapat diatur dari posisi subjek tanpa berpindah

tempat.

Pengujian kedua dilakukan dengan cara duduk di lantai dan sedang memotong

kertas (Gambar 4.10 angka 2). Pengujian ini juga dilakukan dalam selang waktu 5

menit, lampu tetap menyala dalam selang waktu tersebut. Intensitas kecerahan lampu

juga dapat diatur dari posisi subjek tanpa berpindah tempat. Pengujian ketiga

dilakukan dengan kondisi membaca buku di atas tempat tidur (Gambar 4.10 angka 3)

dengan posisi duduk bersila. Intensitas kecerahan lampu dapat diubah dari posisi

subjek dan lampu tetap menyala selama selang waktu 5 menit tersebut.

Ketika ruangan ditinggalkan, diletakkan sebuah kamera untuk merekam

keadaan lampu selama 5 menit. Setelah 3 menit 6 detik berlangsung, yang terhitung

sejak sensor PIR tidak mendeteksi keberadaan orang dalam ruangan lampu mati.

Ketika kembali ke ruangan lampu kembali menyala sesuai tingkat kecerahan sebelum

ruangan ditinggalkan. Kemudian tingkat kecerahan lampu diganti-ganti dan ruangan

ditinggalkan lagi. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dan dari hasil pengujian

tersebut sistem dapat berfungsi dengan baik tanpa ada kesalahan.

Pada saat terdeteksi orang di dalam ruangan, sensor PIR memberikan sinyal

ke mikrokontroler dan menyebabkan mikrokontroler mengatur dimmer agar lampu

tetap menyala. Ketika tidak terdeteksi orang dalam ruangan tersebut dalam waktu 3

76

menit, maka mikrokontroler akan mengatur dimmer untuk mematikan lampu. Saat

ada orang memasuki ruangan tersebut, lampu kembali menyala sesuai dengan kondisi

terakhir sebelum mati, begitu seterusnya.

Pengujian keseluruhan modul ini berlangsung dengan baik dan memenuhi

hasil yang diinginkan, yaitu bisa diatur tingkat kecerahan menggunakan remote

control dan dapat secara otomatis mati ketika tidak terdeteksi keberadaan orang

dalam ruangan tersebut. Kemudian akan menyalakan kembali lampu sesuai tingkat

kecerahan terakhir yang diberikan pengguna.