1. 59
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisis komponen
pendukung sistem dalam rangkaian sehingga dapat diketahui kehandalan
perancangan sistem secara keseluruhan. Komponen sistem yang akan dilakukan
pengujian dan analisis antara lain sebagai berikut :
Karakteristik sensor LM35
Mikrokontroler ATMega8535
Karakteristik modul TLP434A dan RLP434A
Pengujian antena terhadap jangkauan
4.1 Karakteristik Sensor LM35
Sensor suhu yang digunakan adalah IC LM35 seri DZ. Sensor ini memiliki
jangkauan suhu 0 – 100˚C dengan parameter 10 mV setiap kenaikan 1˚C. Sensor
suhu LM35 ini memiliki kelebihan dibandingkan sensor suhu yang lain yaitu tidak
membutuhkan kalibrasi eksternal karena memiliki ketelitian ± ¼°C pada
temperatur ruang serta dapat dikonversi langsung dalam satuan derajat celcius
dimana setiap kenaikan keluaran 10 mV berarti suhu akan naik 1˚C.
Pengujian kali ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana karakteristik
atau sifat dari sensor LM35DZ dibandingkan dengan termometer standar
(alkohol). Pengujian dilakukan pada beberapa objek dengan membandingkan nilai

2. 60
tegangan keluaran sensor dengan nilai suhu pada termometer standar seperti pada
tabel berikut ini :
Tabel 4.1 Pengukuran suhu oleh sensor
Objek
Suhu
Termometer,
Ttrm (˚C)
Tegangan Keluaran
LM35DZ,
Vout (V)
Konversi Tegangan
LM35DZ ke Suhu,
Tout(˚C)
Es Mencair 4 0,062 6,2
Suhu Ruang 28 0,277 27,7
Suhu Badan 34 0,344 34,4
Regulator
LM7812
43 0,422 42,2
Lampu Neon 45 0,459 45,9
Air Panas 53 0,534 53,4
Solder 89 0,871 87,1
Gambar 4.1 Grafik tegangan keluaran LM35DZ terhadap suhu termometer
Dari hasil analisis gambar 4.1 didapatkan grafik yang menunjukan bahwa
tegangan keluaran sensor LM35 berbanding lurus terhadap temperatur dengan
kemiringan grafik sebesar 0,00959 dengan kesalahan 1,2951 × 10ିସ
artinya
memiliki persentase kesalahan 1,35 % (hasil persentase nilai perbandingan

3. 61
kesalahan terhadap kemiringan grafik). Sehingga setiap perubahan 1˚C akan
terjadi perubahan tegangan sekitar 10 ± 0,13 mV.
Sebelum masuk ke dalam mikrokontroler ATMega8535, tegangan
keluaran sensor terlebih dahulu di-buffer dan dikuatkan menggunakan op amp
LM358 sebesar 5 kali dari tegangan awal sehingga tegangan keluaran maksimal
sensor LM35DZ adalah 5 volt pada suhu 100˚C.
4.2 Mikrokontroler ATMega8535
Fitur yang digunakan sebagai pemroses data adalah ADC, dengan resolusi
10 bit dan USART, sebagai sarana komunikasi data serial asinkron dengan
perangkat luar. Berikut menjelaskan pengolahan ADC dan pengaturan USART :
4.2.1 Pengolahan ADC
Fitur ADC digunakan sebagai proses konversi sinyal analog menjadi
sinyal-sinyal digital. Sinyal analog ini berasal dari sensor LM35 pada blok
pemancar. Tegangan referensi ADC merujuk pada tegangan maksimal sensor
LM35DZ yaitu 5 volt yang menunjukan suhu 100˚C artinya tegangan referensi
sama dengan tegangan kerja mikrokontroler . Mode operasinya free running
artinya konversi dilakukan secara terus-menerus dengan data hasil konversi
terakhir yang diambil. Resolusi yang digunakan selebar 10 bit sehingga memiliki
ketelitian sebesar 0,00488 volt per bit artinya setiap masukan sinyal analog akan
dikonversi menjadi sinyal digital setiap perubahan 0,00488 volt. Proses konversi
ADC ditunjukan seperti tabel berikut :

4. 62
Tabel 4.2 Proses Konversi ADC
Sinyal Analog
(mV)
Sinyal Digital
(biner)
Konversi Suhu
(˚C)
5,2 00 0000 0001 0,1
111 00 0001 0110 2,1
768,3 00 1001 1101 15,3
2354,6 01 1110 0001 47,0
4987 11 1111 1100 99,7
Setiap perubahan suhu akan ditampilkan melalui perubahan nyala LED.
LED bekerja secara active low artinya led akan menyala bila diberi logika 0 dari
mikrokontroler sehingga sinyal digitalnya dibalikkan. Perubahan nyala led didapat
dari perubahan nilai 10 bit buffer ADC yaitu 8 bit buffer ADCH dan 2 bit msb
(most significant bit) buffer ADCL.
4.2.2 Pengaturan USART
Komunikasi serial asinkron merupakan metode komunikasi data antar
perangkat yang sudah sangat populer. Hampir setiap perangkat elektronik
memiliki fitur komunikasi serial ini seperti pada PC, mikrokontroler maupun
telepon genggam. Hal ini dikarenakan hanya membutuhkan 2 jalur komunikasi
saja tanpa menyertakan clock sehingga untuk sinkronisasi data dilakukan melalui
baudrate dan protokol data yang sama antar perangkat. Walaupun transmisi data
serial asinkron jauh lebih lambat daripada komunikasi paralel maupun serial
sinkron namun sangat cocok untuk komunikasi data jarak jauh.
Pada perancangan sistem telemetri ini komunikasi serial asinkron dapat
dilakukan dengan memanfaatkan fitur USART pada ATMega8535. Data paralel

5. 63
yang berupa sinyal digital hasil konversi diubah menjadi data serial asinkron
kemudian data tersebut dikirimkan. Pengiriman data nilai suhu dilakukan pada
blok pemancar melalui port TXD kemudian melalui modul TLP434A dipancarkan
secara wireless. Data yang dikirim berupa angka 3 desimal yang menunjukan nilai
suhu. Data tersebut dikirim dengan baudrate 4800 bps dengan 8 bit data, 2 bit stop
dan tanpa bit paritas. Inisialisasi USART menggunakan codewizard adalah
sebagai berikut :
// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 2 Stop, No Parity
// USART Receiver: Off
// USART Transmitter: On
// USART Mode: Asynchronous
// USART Baud Rate: 4800
UCSRA=0x00;
UCSRB=0x08;
UCSRC=0x8E;
UBRRH=0x00;
UBRRL=0x8F;
Kemudian data diterima secara wireless oleh modul RLP434A pada blok
penerima kemudian dikirim ke mikrokontroler untuk diolah melalui port RXD.
Baudrate dan protokol komunikasi data kedua blok diatur sama sehingga dapat
terjadi komunikasi data dengan baik. Baudrate 4800 bps menunjukan bahwa satu
bit memiliki interval 0,2083 ms. Gambar berikut menunjukan proses pengiriman
data nilai suhu 57 dengan baudrate 4800 bps, yaitu :
1
0 Start
bit
0 0 1 1 1 0 0 1 2 Stop bit
1 byte
1 character
208,3
us
Gambar 4.2 Pengiriman Data Serial Asinkron

6. 64
4.3 Karakteristik Modul TLP434A dan RLP434A
Pengujian ini terdiri dari dua bagian yaitu pengujian modul TLP/RLP434A
dengan memberikan pulsa dan pengujian kecepatan transmisi atau baudrate.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui dan mengukur unjuk kerja atau
kehandalan modul RF ini sebagai alat komunikasi data serial asinkron wireless.
4.3.1 Pengujian Pulsa
Untuk mengetahui bahwa modul RF bisa menerima atau mengirim data
dengan baik, terlebih dahulu harus dilakukan suatu pengujian. Cara pengujian
modul RF biasanya hanya memberikan logika 1 atau 0 pada modul pemancar,
kemudian sinyal tersebut diterima oleh modul penerima berupa sinyal 1 atau 0
sesuai logika yang dikirimkan. Namun pada modul-modul tertentu hal ini sulit
untuk dilakukan karena adanya keterbatasan alat untuk membaca sinyal 1 atau 0
pada gelombang frekuensi tinggi maupun adanya batas kecepatan minimal di
dalam pengiriman data. Oleh karena itu harus dilakukan pengujian dengan
diberikan pulsa. Sumber pulsa dapat bermacam-macam antara lain function
generator, timer, dll.
Pada pengujian modul RF ini dilakukan dengan memberikan pulsa.
Sebagai sumber pulsa digunakan function generator sedangkan perubahan pulsa
dapat teramati pada osiloskop. Tahapan pengujiannya adalah sebagai berikut :

7. 65
1. Rangkailah modul RF tersebut seperti gambar berikut :
Gambar 4.3 Rangkaian pengujian pulsa
2. Konfigurasikan function generator dengan output TTL. Jangan
memasukkan input untuk modul TLP434A dengan sinyal analog
karena dapat merusak modul.
3. Tentukan frekuensi pada function generator dan lihat bentuk sinyal
keluaran pada layar osiloskop yang terhubung ke RLP434A. Apabila
bentuk sinyal keluaran berubah maka modul tersebut bekerja dengan
baik.
Pengujian dilakukan dengan memberikan pulsa yang berubah-ubah mulai
dari 1200 bps sampai 38400 bps dan hasilnya dapat teramati di osiloskop berupa
perubahan bentuk gelombang persegi. Gambar berikut menunjukan perubahan
bentuk gelombang persegi untuk pulsa 1200 bps dan 4800 bps, yaitu :
1 2 3 4
TLP434A
Frek
TTL Output
VDD 5V
Function Generator
1 2 3 4 5 6 7 8
RLP434A
Volt/Div Time/Div
Osiloskop
VDD 5V

8. Gambar 4.
melalui
Gambar 4.
terlihat pada osiloskop
Gambar 4.5
gelombang akan semakin rapat. Hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi
baudrate maka data yang diterima setiap detik semakin bertambah.
(a)
(b)
Gambar 4.4 Pemberian pulsa pada modul TLP434A
elalui function generator, (a) 1200 bps (b) 4800 bps
(a)
(b)
Gambar 4.5 Penerimaan pulsa oleh modul RLP434A
pada osiloskop (1ms x 2V /Div) , (a) 1200 bps (b) 4800 b
menunjukan bahwa setiap kenaikan pulsa maka bentuk
gelombang akan semakin rapat. Hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi
baudrate maka data yang diterima setiap detik semakin bertambah.
66
modul TLP434A
ps
modul RLP434A
(b) 4800 bps
menunjukan bahwa setiap kenaikan pulsa maka bentuk
gelombang akan semakin rapat. Hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi
baudrate maka data yang diterima setiap detik semakin bertambah.

9. 67
4.3.2 Pengujian Baudrate
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berapa frekuensi maksimal yang
dapat diberikan pada modul TLP434A dimana data masih dapat diterima dengan
baik. Protokol komunikasi data yang digunakan adalah 8 bit data tanpa bit paritas
dan 2 bit stop. Pengujian dilakukan di hyper terminal pada jarak sekitar 5 meter
dengan panjang antena 11 cm. Tabel berikut menunjukan hasil pengujian baudrate
pada modul TLP434A, yaitu :
Tabel 4.3 Pengujian baudrate pada modul TLP434A
Baudrate
(bps)
Kondisi Sinyal
Kecepatan Baudrate
Normal
Kecepatan Baudrate
Ganda
1200 Baik Ada noise
2400 Baik Baik
4800 Baik Baik
9600 Baik Baik
14400 Baik Baik *
19200 Baik * Baik *
38400 Banyak noise Tidak dikenali
57600 Tidak dikenali Tidak dikenali
*delay saat awal
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa modul TLP434A mampu
melakukan pengiriman data dengan baudrate antara 1200 bps – 19200 bps dimana
data tersebut masih dapat diterima dengan baik. Untuk baudrate yang diatur pada
kecepatan normal pengiriman data dapat dilakukan pada rentang 1200 bps –
19200 bps dengan muncul delay diawal pengiriman pada 19200 bps tapi
selanjutnya data dapat diterima. Hal ini dimungkinkan karena adanya sinkronisasi

10. 68
pada modul penerima. Sedangkan pada baudrate yang diatur pada kecepatan
ganda pengiriman data dapat dilakukan pada rentang 2400 bps – 19200 bps
dengan muncul delay diawal pengiriman pada frekuensi 14400 bps dan 19200 bps
sama seperti pada kecepatan normal. Pada frekuensi di bawah 2400 bps muncul
noise. Hal ini dimungkinkan karena masuknya gangguan antara data yang dikirim
dan yang diterima.
Berdasarkan spesifikasi modul TLP434A memiliki tipikal baudrate pada
4800 bps. Dari pengujian menunjukan bahwa alat ini memiliki kemampuan
pengiriman data yang sangat baik pada baudrate yang cukup tinggi. Beberapa
faktor yang menentukan kemampuan modul TLP434A ini diantaranya adalah :
Menggunakan frekuensi standar ISM (Industri, Scientific, Medic) yaitu
pada frekuensi 433,92 MHz sehingga aman digunakan.
Bekerja pada frekuensi UHF (Ultra High Frequency) sebesar 433,92
MHz dengan teknik ASK (Amplitude Shift Keying) sehingga mampu
melakukan pengiriman data dengan baudrate yang cukup tinggi.
Memiliki spesifikasi daya pancar sekitar 23 mW pada tegangan 5 volt
dan 166 mW pada tegangan 12 volt sehingga memiliki jangkauan yang
cukup luas.
Namun disamping kelebihan tersebut modul ini memiliki kelemahan yaitu
dapat dipengaruhi oleh faktor kebisingan atau noise hal ini dikarenakan modul ini
bekerja berdasarkan modulasi amplitudo yang rentan terhadap gangguan.

11. 69
4.4 Pengujian Antena terhadap Jarak Pancar
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berapa jangkauan efektif
pengiriman data yang dapat dicapai dari blok pemancar ke blok penerima terhadap
panjang antena dengan data masih dapat diterima. Antena yang digunakan adalah
jenis whip yang terbuat dari gulungan kawat besi sehingga dapat diubah-ubah
panjangnya. Data yang diterima akan ditampilkan di LCD dan direkam di
HyperTerminal. Protokol komunikasi datanya 8 bit data tanpa bit paritas dan 2 bit
stop dengan baudrate 4800 bps. Pengujian dilakukan pada tempat terbuka tanpa
halangan. Berikut menunjukan tabel hasil pengujian antena terhadap jarak pancar,
yaitu :
Tanpa pemasangan antena
Tabel 4.4 Pengujian jarak pancar tanpa pemasangan antena
Jarak Pancar (m) Penerimaan Data
1 – 10 Baik
11 – 12 Sedikit error
13 – 14 Sulit diterima
Panjang antena, l = 16,5 cm pada blok pemancar dan blok penerima
Tabel 4.5 Pengujian jarak pancar dengan panjang antena, l = 16,5 cm
Jarak Pancar (m) Penerimaan Data
1 – 26 Baik
27 – 28 Muncul error
29 – 30 Sedikit error
31 – 32 Sulit diterima

12. 70
Panjang antena, l = 32 cm pada blok pemancar dan blok penerima
Tabel 4.6 Pengujian jarak pancar dengan panjang antena, l = 32 cm
Jarak Pancar (m) Penerimaan Data
1 – 26 Cukup baik
33 – 34 Baik
35 – 36 Sulit diterima
Dari hasil pengujian tabel 4.6 dapat disimpulkan bahwa panjang antena
sangat mempengaruhi jarak pancar. Semakin tinggi antena yang digunakan maka
jarak pancar akan semakin jauh, juga akan semakin sering menangkap noise. Data
hasil pengujian ini selengkapnya dapat dilihat pada lembar lampiran.
Berdasarkan tabel diketahui bahwa jangkauan efektif pengiriman data
dapat mencapai jarak pancar hingga 10 meter tanpa antena dan hingga 34 meter
bila menggunakan antena dengan panjang 32 sentimeter. Jangkauan ini dapat
dipengaruhi oleh faktor noise, kualitas antena maupun rangkaian LC pada modul
RF. Faktor lain yang dapat membuat jarak pancar modul RF semakin jauh adalah
dengan memperbesar tegangan pada modul pemancar TLP434A hingga 12 volt.
Karena dengan semakin besar tegangan maka daya yang dipancarkan akan
semakin besar.