BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan implementasi yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Data yang dikirim dapat diterima dan disimpan pada database, dan halaman monitoring
dapat menampilkan data hasil pembacaan. 2.
Akurasi dari pembacaan arus yang diperoleh yaitu berkisar antara -2,27 sampai dengan 10,44.
3. Akurasi dari pembacaan tegangan yang diperoleh yaitu berkisar antara -0,56 sampai
dengan 0,97.
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan sehubungan dengan pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada melakukan pengujian disarankan menggunakan clampmetermultimeter yang lebih
akurat, dan memiliki tampilan hasil dengan nilai dibelakang koma yang lebih banyak. 2.
Pada perancangan sensor PT Potential Transformator disarankan menggunakan Adaptor AC yang lebih bagus, karena pada Adaptor AC yang bagus memiliki filter sinyal
yang lebih baik. 3.
Untuk perancangan selanjutnya diharapkan dapat menghitung konsumsi listrik pada jaringan listrik 3 fasa.
4. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan perhitungan energi listrik dilakukan pada sisi
server, tidak pada sisi Arduino.
ϰ
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Listrik
Listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif, dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu
mempunyai perbedaan jumlah muatan. Energi listrik banyak di gunakan untuk berbagai peralatan atau mesin. Energi listrik tidak dapat dilihat secara langsung namun dampak atau
akibat dari energi listrik dapat dilihat seperti sinar atau cahaya bola lampu[1]. Satuan-satuan listrik yang paling umum kita gunakan sehari-hari adalah ILR,2011 :
Tegangan listrik voltage dalam satuan volt V
Arus listrik current dalam satuan ampere A
Frekuensi frequency dalam satuan Hertz Hz
Daya listrik power dalam satuan watt W atau volt-ampere VA dan energi listrik
dalam satuan watt-hour Wh atau kilowatt-hour kWh.
2.1.1 Daya Listrik
Untuk menghitung pemakaian listrik dapat dihitung dari daya listrik. Daya listrik merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Dalam sistem
listrik arus bolak-balik, dikenal 3 jenis daya yaitu :
Daya Nyata simbol : S ; satuan : VA Volt Ampere
Daya Aktif simbol : P ; satuan : W Watt
Daya Reaktif simbol : Q ; satuan : VAR Volt Ampere Reaktif
1 Daya Aktif adalah daya yang digunakan untuk energi kerja sebenarnya. Daya inilah yang
dikonversikan menjadi energi tenaga mekanik, cahaya atau panas. Satuan daya aktif adalah watt.
Daya Reaktif adalah daya yang digunakan untuk pembangkitan fluks magnetik atau medan magnet. Satuannya adalah VAR. contoh peralatan listrik yang memerlukan daya reaktif
adalah motor listrik atau dinamo, trafo, bola lampu konvensional dan peralatan listrik lain yang menggunakan proses induksi listrik lilitan untuk operasinya.
Daya Nyata dengan satuan VA adalah total perkalian antara arus dan tegangan pada suatu jaringan listrik atau penjumlahan dengan metode trigonometri dari daya aktif dan reaktif dalam
segitiga daya. Hubungan antara ketiga jenis daya ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Segitiga Daya Listrik
Dengan melihat hubungan ketiga daya tersebut. Rumus untuk daya nyata adalah perkalian antara arus dan tegangan, yaitu :
� = � × � Dimana :
2
3
4 S = Daya Nyata VA
V = VoltageTegangan Volt I = Arus Ampere
Sedangkan hubungan antara daya nyata dan daya aktif dapat dihitung dengan rumus trigonometri sebagai berikut :
cos � = �
� � = � × cos �
Rumus untuk daya aktif adalah : � = � × � × cos �
Dimana : P = Daya Aktif watt
V = Tegangan volt I = Arus ampere
cos � = Faktor Daya Faktor daya yang dinotasikan sebagai cos φ didefinisikan sebagai perbandingan antara
arus yang dapat menghasilkan kerja didalam suatu rangkaian terhadap arus total yang masuk kedalam rangkaian atau dapat dikatakan sebagai perbandingan daya aktif kW dan daya semu
kVA. Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah[1].
2.1.2 Biaya Pemakaian Listrik
Biaya listrik sangat tergantung dari jumlah pemakaian listrik industri, bisnis, sosial, dan rumah tangga. Berikut adalah Tabel tarif tenaga listrik PLN bulan Januari 2017.
Tabel 1
Tarif Tenaga Listrik PLN Bulan Januari 2017
Sumber : www.pln.co.id
2.2 Arduino
Arduino didefinisikan sebagai sebuah platform elektronik yang open source, berbasis pada software dan hardware yang fleksibel dan mudah digunakan, yang ditujukan untuk para
seniman, desainer, hobbies, dan setiap orang yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang interaktif[2].
Nama Arduino di sini tidak hanya dipakai untuk menamai papan rangkaiannya saja, tetapi juga untuk menamai bahasa dan software pemrogramannya, serta lingkungan pemrogramannya
atau IDE-nya IDE = Integrated Development Environment. Gambar 2 menunjukkan tampilan dari beberapa Arduino.
Gambar 2
Jenis-jenis Arduino Kelebihan Arduino dari platform hardware mikrokontroler lainnya adalah:
1. IDE Arduino merupakan multiplatform, yang dapat dijalankan di berbagai sistem
operasi, seperti Windows, Macintosh, dan Linux. 2.
IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana sehingga mudah digunakan.
3. Pemrograman Arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan port USB,
bukan port serial. Fitur ini berguna karena banyak komputer yang sekarang ini tidak memiliki port serial.
4. Arduino adalah hardware dan software open source.
5. Biaya hardware cukup murah.
6. Proyek Arduino ini dikembangkan dalam lingkungan pendidikan, sehingga bagi
pemula akan lebih cepat dan mudah mempelajarinya. 7.
Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet yang dapat membantu setiap kesulitan yang dihadapi.
2.2.1 Bahasa Pemrograman Arduino
Arduino merupakan perangkat yang berbasiskan mikrokontroler. Program Arduino merupakan komponen yang membuat sebuah Arduino dapat bekerja. Arduino akan bekerja
sesuai dengan perintah yang ada dalam program yang ditanamkan padanya. Bahasa
pemrograman Arduino menggunakan bahasa pemrograman C++ yang dikembangkan sesuai dengan Arduino IDE Integrated development environment.
2.2.1.1 Struktur
Setiap program dalam Arduino terdiri dari dua fungsi utama yaitu setup dan loop. Fungsi digambarkan sebagai kumpulan kode yang ditujukan untuk melaksanakan tugas tertentu
dan kode tersebut akan dijalankan ketika nama fungsi tersebut dipanggil di dalam program[5]. Instruksi yang berada dalam fungsi setup dieksekusi hanya sekali, yaitu ketika Arduino
pertama kali dihidupkan. Biasanya instruksi yang berada pada fungsi setup merupakan konfigurasi dan inisialisasi dari Arduino. Instruksi yang berada pada fungsi loop dieksekusi
berulang-ulang hingga Arduino dimatikan catu daya diputus. Fungsi loop merupakan tugas utama dari Arduino. Jadi setiap program yang menggunakan bahasa pemrograman Arduino
memilliki struktur yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3
Struktur Umum Pemrograman Arduino Program pada Gambar 3 dapat dianalogikan dalam bahasa pemrograman Arduino seperti
ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4
Analogi Struktur Umum Pemrograman Arduino
2.2.1.2 Konstanta
Konstanta adalah variabel yang sudah ditetapkan sebelumnya dalam bahasa pemrograman Arduino. Konstanta digunakan agar program lebih mudah untuk dibaca dan
dimengerti. Konstanta dibagi menjadi 3 kelompok yaitu: 1.
Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan tingkat logika konstanta Boolean, yaitu true dan false.
2. Konstanta untuk menunjukkan keadaan pin, yaitu HIGH dan LOW.
3. Konstanta untuk menunjukkan fungsi pin, yaitu INPUT, INPUT_PULLUP, dan
OUTPUT. Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan benar atau salah dalam bahasa
pemrograman Arduino adalah true dan false. False didefinisikan sebagai 0 nol. True sering didefinisikan sebagai 1satu, namun true memiliki definisi yang lebih luas. Setiap integer yang
bukan nol adalah true dalam pengertian Boolean. Ketika membaca atau menulis ke sebuah pin digital, terdapat hanya dua nilai, yaitu HIGH
dan LOW. HIGH memiliki arti yang berbeda tergantung dengan konfigurasinya. Ketika pin dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi pinMode, mikrokontroler akan melaporkan
nilai HIGH jika tegangan yang ada pada pin tersebut berada pada tegangan 3 volt atau lebih. Ketika sebuah pin dikonfigurasi sebagai masukan dan kemudian dibuat bernilai HIGH dengan
fungsi digitalWrite, maka resistor pull-up internal dari chip ATmega akan aktif, yang akan membawa pin masukan ke nilai HIGH, kecuali pin tersebut ditarik pull-down ke nilai LOW
oleh rangkaian dari luar. Ketika pin dikonfigurasi sebagai keluaran dengan fungsi pinMode dan diatur ke nilai HIGH dengan fungsi digitalWrite, maka pin berada pada tegangan 5 volt.
Untuk mengkonfigurasi fungsi pin pada Arduino digunakan konstanta INPUT, INPUT_PULLUP, dan OUTPUT. Pin Arduino yang dikonfigurasi sebagai masukan dengan
fungsi pinMode dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi tinggi. Pin yang dikonfigurasi
sebagai masukan memiliki permintaan yang sangat kecil kepada rangkaian yang di-sampling- nya, setara dengan sebuah resistor 100 Megaohm dipasang seri dengan pin tersebut. Chip
ATmega pada Arduino memiliki resisitor pull-up internal resistor yang terhubung ke sumber tegangan secara internal yang dapat digunakan. Untuk menggunakan resistor pull-up internal
ini kita menggunakan konstanta INPUT_PULLUP pada fungsi pinMode. Pin yang dikonfigurasi menjadi sebuah keluaran dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi rendah.
2.2.2 Komunikasi Data
2.2.2.1 I2C
Inter Integrated Circuit I
2
C bus adalah standar antarmuka dua arah yang digunakan sebuah pengontrol, dikenal sebagai master, untuk berkomunikasi dengan perangkat lain yang
terhubung dengannya. Perangkat lain tidak dapat mengirim data sebelum perangkat tersebut diberi alamat atau sudah dikenal oleh master. Setiap perangkat yang terhubung dengan bus I
2
C memiliki alamat yang spesifik untuk membedakan dengan perangkat lainnya yang terhubung
dengan bus I
2
C yang sama. Bentuk fisik antarmuka I
2
C terdiri dari jalur serial clock SCL dan serial data SDA. Keduanya harus terhubung ke V
cc
sumber tegangan melalui sebuah resistor pull-up. Besar resistor pull-up ditentukan oleh banyaknya kapasitas pada jalur I
2
C. I
2
C merupakan protocol yang sangat popular dan handal yang digunakan untuk komunikasi antar perangkat. Gambar 2.2.1 mengilustrasikan bagaimana beberapa perangkat
dapat saling berbagi bus yang terhubung ke prosesor hanya melalui dua kabel dan ini merupakan suatu efisiensi yang diberikan oleh protokol ini [3].
2.2.2.2 UART
Universal Asynchronous ReceiverTransmitter UART adalah sebuah rangkaian terpadu IC yang deprogram untuk mengontrol sebuah antarmuka komputer dengan perangkat yang
terhubung dengannya secara serial. Secara spesifik, IC ini menyediakan sistem dengan
antarmuka RS-232C Data Terminal Equipment DTE yang membuat dapat saling berkomunikasi dan bertukar data dengan perangkat serial lainnya [4].
2.3 GPRS
GPRS General Packet Radio Service merupakan salah satu metode protokol pengiriman data seluler. Pada GPRS terdapat dua elemen baru yang diperkenalkan untuk
membuat mode transfer paket end-to-end. Sebagai tambahan, HLR dikembangkan dengan data pelanggan GPRS dan informasi routing. Dua layanan yang dihasilkan yaitu point-to-point
PTP dan point-to-multipoint MTP[6]. Gambar 5 menunjukkan arsitektur dari GPRS.
Gambar 5
Arsitektur GPRS Routing paket yang independen dan transfer di dalam public land mobile network
PLMN didukung oleh sebuah node jaringan logika yang baru yang disebut GPRS support node GSN. Gate-way GPRS support node GGSN berperilaku sebagai sebuah interface
logika ke jaringan data paket eksternal. Serving GPRS support node SGSN bertanggung jawab atas pengiriman paket-paket ke MS dalam area layanannya. Dalam jaringan GPRS,
protocol data unit PDU dikemas pada GSN asal dan dimuat pada GSN tujuan. Di antara GSN,
Internet Protocol IP digunakan sebagai backbone pengiriman PDU. Semua proses ditetapkan sebagai tunneling pada GPRS. GGSN juga mempertahankan informasi routing yang
digunakan untuk menembus PDU ke SGSN secara langsung melayani MS. Keseluruhan data pengguna yang berhubungan dibutuhkan oleh SGSN untuk menampilkan routing dan transfer
data secara fungsional ke dalam HLR.
2.4 Current Transformator