PERANCANGAN PERANCANG AN ALAT MONITORING PENGGUNAAN DAYA DAYA LISTRIK SECARA DETAIL MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER Aziska Purba Anggiawan, Sla!"#inar$i, ST%, MT Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Narotama
[email protected]
Abstrak
Modern Modernisas isasii memang memang sangat sangat berpen berpengar garuh uh besar besar dalam dalam kehidu kehidupan pan masyarak masyarakat at sekara sekarang, ng, dengan adanya era modern ini semuanya selalu berhubungan dengan teknologi. Tak lepas dari itu penggunaan peralatan rumah tangga dan listrik pun juga mengikuti sesuai dengan perkembangan yang ada, terlihat dengan adanya perkembangan perkembangan pada alat meter listrik prabayar prabayar yang semuanya semuanya serba digita digital. l. Akan Akan tetapi tetapi dengan dengan adany adanyaa itu masyara masyarakat kat belum belum bisa bisa mengon mengontro troll dan memoni memonitor toring ing penggunaan daya listrik dengan secara detail. Dari gambaran masalah diatas, penulis menemukan ide untuk membuat alat prototipe Monitoring Daya Listrik yang bisa bekerja secara otomatis. Alat tersebut menggunakan microcontroler microcontroler Arduino Uno ditambah Uno ditambah dengan sensor Arus ACS712 Arus ACS712,, dan Modul Micro Modul Micro SD SD bese beserta rta LCD. LCD. Cara Cara kerja kerja alat alat ini adalah adalah mendet mendeteksi eksi arus listrik listrik yang masuk masuk Input dari beban peralatan listrik pada listrik pada sensor ACS712, ACS712, maka secara sistem sensor akan menerima arus masuk tersebut kemudian arus tersebut di arahkan pada modul microcontroler Arduino Uno untuk mengkonversikan secara sistem dengan hitungan rumus daya (h! h " #$t (Arus $ %aktu! sehingga akan mendapatkan hasil daya listrik yang di pakai selama pemakaian dalam bentuk laporan CSV . Ka"a Kun&i ' Arduino Uno, microkontroller, Sensor Arus ACS712, LCD ( Light-mitting Light-mitting Diode! Diode! , , Dri!er SD C"rd D"t"logger, D"t"logger, Daya Listrik, &ile CSV P!n$a(uluan
'erkembangan industri teknologi saat ini sangat pesat, tidak ketinggalan untuk produk peralatan listrik rumah tangga juga semakin bervariasi. emua peralatan tersebut sangat membutuhkan energy listrik guna mengoperasikannya. Terkadang dalam satu rumah tangga peralatan listrik sangat banyak tanpa memperhatikan berapa besar langganan daya listrik yang terpasang. ering di jumpai dalam satu rumah tangga listriknya sering padam karena MC) nya T*#', karena itu terjad terjadii diseba disebabka bkan n perala peralatan tan listrik listrik rumah rumah tangga tangga di pergu pergunak nakan an bersam bersamaan aan tanpa tanpa pernah pernah memperhitungkan berapa daya listrik yang di pergunakan dengan mengoperasikan peralatan+peralatan listrik rumah tangga tersebut. ika kejadian tersebut sering terjadi makan akan cepat merusak dari peralatan listrik rumah tangga. elain elain itu 'erusah 'erusahaan aan Listri Listrik k -egara -egara ('L-! ('L-! melaku melakukan kan kenaik kenaikan an Tari ari Dasar Dasar Listri Listrik k (TDL! (TDL! sehing sehingga ga biaya biaya yang yang dikelu dikeluark arkan an akan akan semakin semakin besar besar untuk untuk pemakai pemakaian an listrik listrik,, dengan dengan adany adanyaa rancangan ini diharapkan akan dapat memberikan pembelajaran untuk lebih peduli dengan energi yang pada akhirnya akan dapat memberikan memberikan penghematan terhadap pengeluaran pengeluaran rutin. Dengan kondisi diatas akan dirancang peralatan yang berungsi untuk memonitoring dan mengendalikan penggunaan pemakaian daya listrik, output dari control t ersebut akan di pergunakan untuk menghindarkan MC) tidak trip duluan setelah melebihi arus nominalnya. *anc *ancan anga gan n pera perala latan tan ters terseb ebut ut juga juga member memberik ikan an signa signall lamp lamp sebag sebagai ai ino inorm rmasi asi kepa kepada da penggunanya tentang daya listrik yang terpakai. Lampu signal tersebut akan dibedakan %arna sesuai kondisi daya listrik yang terpakai. ehingga akan lebih mudah memonitor penggunaan listriknya, dan akan di pasang bu//er sebagai peringatan kalau daya listrik yang dipergunakan sudah mencapai arus nominal dari MC) langganan daya listrikn ya. elain pemasangan signal lamp dan bu//er, peralatan tersebut akan di lengkapi sebuah laporan penggunaan arus daya listrik pada peralatan listrik rumah tangga yang dijalankan, yang mana akan di simpan pada sebuah sebuah modul Micro SD sebagai sebagai media penyimpanan penyimpanan laporan, dan untuk hasil laporan akan di dapat berupa ile digital
Manaat rancangan alat ini di harapkan dapat bermanaat langsung untuk masyarakat guna memberikan pembelajaran tentang hemat energi dan dapat memberikan kea%etan dari peralatan listrik rumah tangga. M!")$! P!n!li"ian
Langkah+langkah perancangan alat ini adalah perancangan elektronika yang meliputi semua tahap dari pengerjaan yang berhubungan langsung dengan rangkaian, diantaranya adalah0
a% D!sain Rangkian Desain rangkaian disini dengan kata lai n menganalisis dan membuat pola rancangan rangkaian yang merupakan langkah a%al sebelum digunakan untuk menunjang kinerja sistem. 'ada rangkaian ini ada beberapa desain dari h"rd#"re antara lain 0
Desain circuit Arduino 1no Desain circuit ensor AC234 Desain circuit Modul Micro D Card Desain circuit LCD Desain circuit *elay
b% P!asangan K)*)n!n 5egiatan merakit atau pemasangan setiap komponen pada dasarnya adalah memasangnya ke arduino uno. 6al ini dikarenakan arduino uno adalah otak dimana semua komponen+komponen atau sensor+ sensor lainnya menginduk ke komponen utama ini ("rduino uno!.
c.
)agian output bagian ini merupakan bagian yang dikontrol oleh arduino uno, salah satu bagian yaitu LCD, Micro D Card
d. )agian suppl% tegangan bagian ini memberikan tegangan yang dibutuhkan ke semua komponen seperti arduino uno, rel"% dan Lampu.
&%
b. )agian unit proses bagian ini menggunakan arduino uno yang berungsi sebagai pusat pengolah data atau dapat dikatakan sebagai C'1 (Centr"l $rocessing Unit ! yang mana tugasnya mengolah semua data yang masuk dan data yang keluar. )agian ini akan memeriksa input dari sensor ACS712
P!ngu+ian s!"ia* rangkaian 'engujian secara keseluruhan merupakan hal yang penting karena dari sini diharapkan nantinya dapat mendapatkan kesimpulan yang pasti tentang sistem yang telah dibuat.
P!ran&angan l)k Diagra
istem monitoring daya listrik berbasis microcontroler merupakan sistem yang terintegrasi dari beberapa komponen penunjang. Dimana komponen penunjang tersebut dibagi menjadi 7 bagian yaitu antara lain0
)agian input bagian ini merupakan kumpulan dari beberapa sensor yang telah dirangkai sesuai dengan desain rangkaian yang sebelumnya telah di rancang terlebih dahulu.
8ambar 3 Diagram Monitoring Daya Arus Listrik
)lok
istem
a.
siste m Ardu
ino uno ens
3
)lok
&ungsi
ebagai
pusat
pengolahan data
ebagai
4
or AC 234
penghubung Arduino dan )eban Arus Listrik
8ambar 4 Diagram Alur 'enelitian
LCD
9
ebagai menampilkan hasil Daya listrik yang diproses arduino
Prinsi* K!r+a Sis"!
Mod
ul D Card Tega
ngan DC 34v dan AC 44;v *ela
7
:
<
2
ebagai
simpan data laporan sensor arus ebagai pemberi sumber tegangan arduino lampu
Lam pu
pada dan
3. Langkah pertama Membuat sebuah skema dan model alat prototipe atau alat contoh yang akan di hasilkan
ebagai kontak pengatur arus listrik -=> -C ebagai )eban Input Listrik
Arus
y
tempat
-l)w&(ar".Diagra AlurP!n!li"ian Diagram alur penelitian digunakan untuk menggambarkan polapikir atau algoritma yang digunakan sebelum melakukan perancangan alat dan penelitian.
4. Langkah kedua etelah selesai tahap design alat, langkah berikutnya merangkai dan menancapkan pin pada masing @ masing posisi yang telah di tentukan dan sesuai dengan prosedur
9. Melakukan pengujian masing @ masing modul meliputi modul, Arduino 1no, ACS712, Arduino, LCD, Micro SD dengan kondisi alat sudah dirakit dalam posisi pin sudah di tancapkan pada masing @ masing rangkaian
'engujian dilakukan untuk mengetahui apakah ungsi @ ungsi dari alat dan aplikasi yang telah dirancang dapat bekerja dengan baik atau tidak. 'engujian alat juga berguna untuk mengetahui tingkat kinerja dan ungsi tersebut. 'engujian yang dilakukan meliputi pengujian h"rd#"re dan pengujian aplikasi. 'engujian
h"rd#"re dilakukan untuk mengetahui bagaimana kinerja h"rd#"re yang telah dirancang, pengujian ini meliputi0
/asil Dan P!ba(asan
8aris besar pembuatan alur kerja sistem adalah untuk mempermudah dalam penulisan kode program dan pembuatan &lo#ch"rt sistem nantinya. istem akan bekerja jika arduino uno telah mendapatkan suppl% tegangan dan arus sebesar :?olt, begitu juga dengan komponen yang lainnya. )erikut cara kerja sistemnya0
0% P!ngu+ian Ar$uin) Un)
'engujian
alat
dilakukan
untuk
arduino dan pin =ut ke Analog A; arduino arus yang 9. Masukkan bersumber dari "d"pter pada arduino sedangkan pada AC234 di masukan beban dari arus AC menggunakan beban Lampu 'ijar '
mengetahui apakah alat yang telah direncanakan bekerja dengan baik atau tidak. 'engujian sistem yang dilakukan oleh penulis adalah modul microkontroller Arduino uno, lcd 3<$4, *TC D39;2 dan modul audio T?;4;+D 3<'. 1ntuk komunikasi modul arduino uno dapat dilakukan dengan satu unit komputer atau laptop ' 1ntuk pengujian *TC D39;2 dapat dilakukan dengan membuat jam digital.
*"m+"r 'Skem" r"ngk"i"n sensor ACS712
etelah dilakukan pengujian sensor AC234, maka hasil yang didapatkan adalah sebagai barikut 0 .
8ambar 9. 'engujian arduino dengal LD
'ada gambar 4. Dapat diketahui bah%a
microkontroller Arduino uno dapat bekerja sesuai yang diinginkan, baik dengan po#er supl"% maupun dengan po%er yang berasal dari modul 1) (Uni!ers"l Seri"l (us!.
1% P!ngu+ian S!ns)r ACS201
Langkah @ langkah untuk melakukan pengujian ini adalah 0 6ubungkan Arduino uno dengan port 1) (Uni!ers"l Seri"l (us! pada komputer. Dengan cara ini modul akan akti, karena secara langsung mendapat supl"% daya dari port 1) (Uni!ers"l Seri"l (us!. 1' )uka Arduino ID , pilih )ools B Seri"l $ort B pilih serial port sesuai yang terdeteksi pada de!ice m"n"ger . 2' 6ubungkan ensor AC234 pada pin ?CC ke :v Arduino, pin 8-D pada 8-D groud
*"m+"r ' $engu.i"n sensor ACS712
*"m+"r /' 0"sil pengu.i"n deng"n Modul Micro SD C"rd 3% P!ngu+ian M)$ul LCD
Langkah @ langkah untuk melakukan pengujian ini adalah dengan acuan yang terdapat pada skematik pemasangan LCD 3<$40
ke Arduino, pin 8-D pada 8-D groud arduino, pin CL5 pada pin digital arduino 39, M=# pin 33, M#= pin 34 dan C pada pin 7 program untuk ' Do%nload komunikasi serial berikut kedalam Arduino ID
include 3S$I'h4
8ambar 2 kematik pemasangan LCD
include 3SD'h4 const int chipSelect 5 6 !oid setup8 9 :: untuk mem+uk" komunik"si p"d" port seri"l Seri"l'+egin;/<<86 #hile =Seri"l8 9 6 :: menunggu port seri"l ters"m+ung > Seri"l'print?Initi"li@ing SD c"rd'''?86 :: proses mengen"li sd c"rd i& =SD'+eginchipSelect88 9 Seri"l'println?C"rd &"iled, or not present?86 return6 > ? ?
include ELiFuidCrystal.hB
LiFuidCrystal lcd(34, 33, :, 7, 9, 4!G
void setup(! H >> set up the LCDIs number o columns and ro%s0 lcd.begin(3<, 4!G >> 'rint a message to the LCD. lcd.print(JU5I LCD a(an 5emudian upload dan amati perubahan pada tampilan layar LCD 3<$4 tersebut
8ambar . 6asil 1ji LCD dengan Arduino 7. 'engujian 'ada Modul Micro D Langkah @ langkah untuk melakukan pengujian ini adalah 0
1' 6ubungkan Arduino uno dengan port 1) (Uni!ers"l Seri"l (us! pada komputer. Dengan cara ini modul akan akti, karena secara langsung mendapat supl"% daya dari port 1) (Uni!ers"l Seri"l (us!. 2' )uka Arduino ID , pilih )ools B Seri"l $ort B pilih serial port sesuai yang terdeteksi pada de!ice m"n"ger . ' 6ubungkan Modul Micro D pada Arduino dengan penempatan pin po%er ke :v>9v
K!si*ulan Dan Saran K!si*ulan Sistem Monitoring Daya Listrik dalam bentuk protot%pe ini dapat mengukur daya arus listrik yang masuk. Dengan menggunakan sistem ini proses monitoring daya arus listrik dapat dilakukan secara realtime sesuai dengan kondisi alat atau beban yang masuk pada ACS 712. istem Monitoring pada skripsi ini dapat berungsi dengan baik, salain itu laporan yang dihasilkan pada ile laporan dalam bentuk C? dapat membantu dalam mengontrol pemakaian listrik secara real dengan kondisi beban yang digunakan.
Da4"ar Pus"aka
Ardikusuma Tantrapraja. 4;33. 'erbaikan &aktor Daya untuk )eban *umah Tangga secara =tomatis urabaya0 '-+#T.
#yuditya, rlina Dayanti.4;39' Sistem pengend"li l"mpu ru"ng"n sec"r" otom"tis menggun"k"n pc
+er+"sis "rduino uno, ekolah Tinggi Manajemen #normatika TM#5 (#5M#! , Cirebon.
)udiharto, . (4;34!. Anek" $ro%ek Mikrokontroler . ogyakarta 0 8raha #lmu ogyakarta
Datasheet AC234 rom Allegro,
http0>>%%%.allegromicro.com 5 adir, Abdul 4;39. #ndonesia0Andi publisher 'anduan 'raktis Mempelajari
5adir, Abdul 4;39. #ndonesia0Andi publisher. 'anduan'raktisMempelajariAplikasiMik rokontrollerdan'emrogramannyaMengg unakan Arduino.
Aplikasi Mikrokontroller dan 'emrogramannya Menggunakan Arduino.
