Jika isi register telah habis maka Kwh meter harus segera diisi kembali register sisa pulsa sama dengan 10 maka ada alarm LED ON, dan jika setelah
jangka waktu yang telah ditetapkan belum juga diisi nilai kreditnya maka Kwh meter akan memutus saklar pemutus atau Internal Contactor sehingga supply daya terputus.
Pengisian pulsa listrik kedalam smart card menggunakan Portable Terminal yang koneksi dengan Perangkat Lunak Sinkronisasi Dan Billing Sistem yang telah diinstal
di Komputer Master Station.
Perbedaan Kwh Meter Prabayar Rakitan Dengan Kwh Meter Prabayar PLN.
Perbedaan yang dapat dilihat dari kedua alat yaitu antara Kwh Meter Prabayar Rakitan dengan Kwh Meter Prabayar PLN adalah :
1. Kwh Prabayar Rakitan mengguakan Kwh Meter analog, sedangkan Kwh
Meter Prabayar PLN menggunakan Kwh Elektronik 2.
Kwh Prabayar Rakitan menggunakan sensor optocoupler untuk menghitung daya beban pemakaian, sedangkan Kwh Prabayar PLN langsung menggunakan
rangkaian otomaris yang sudah digabungkan dengan Kwh elektronik 3.
Kwh Prabayar Rakitan menggunakan Keypad 4x4 sebagai interface untuk pengisian voucher listrik, sedangkan pada Kwh Prabayar PLN menggunakan
perangkat pembaca kartu Chip Card Reader dan ada juga yang menggunakan keypad 4x4 sebagai interfacenya.
2.2 Relay
Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutus aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Relay
biasanya hanya mempunyai satu kumparan tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak. Dalam memutus atau menghubungkan kontak digerakkan oleh fluksi yang
ditimbulkan dari adanya medan magnet listrik yang dihasilkan oleh kumparan yang melilit pada besi lunak.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Relay 8 Pin
2.2.1 Prinsip Kerja Relay
Kontak Normally Open akan membuka ketika tidak ada arus mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga.
Kontak normally Close akan tertutup apabila kumparan tidak diberi tenaga dan membuka ketika kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya digambarkan
sebagai kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi tanaga atau daya.
Gambar 2.6 Relay Elektromekanis 2.3
Mikrokontroler ATMEGA8535
Tidak seperti system komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya,
mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM-nya dan ROM. Pada system computer
perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka
Universitas Sumatera Utara
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program
control disimpan dalam ROM bisa Masked ROM atau Flash PEROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat
penyimpanan sementara,
termasuk register-register
yang digunakan
pada mikrokontroler yang bersangkutan.
2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMEGA8535
AVR termasuk kedalam jenis mikrokontroler RISC Reduced Instruction Set
Computing 8 bit. Berbeda dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang
berteknologi CISC Complex Instruction Set Computing. Pada mikrokontroler
dengan teknologi RISC semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit 16 bits words dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 clock, sedangkan pada teknologi
CISC seperti yang diterapkan pada mikrokontroler MCS-51, untuk menjalankan sebuah instruksi dibutuhkan waktu sebanyak 12 siklus clock.
Secara garis besar, arsitektur mikrokontroler ATMEGA8535 terdiri dari : 1.
32 saluran IO Port A, Port B, Port C dan Port D 2.
10 bit 8 Channel ADC Analog to Digital Converter 3.
4 Channel PWM 4.
6 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-Down, Standby and Extended Standby
5. 3 buah timercounter.
6. Analog Compararator
7. Watchdog timer dengan osilator internal
8. 512 byte SRAM
9. 512 byte EEPROM
10. 8 kb Flash memory dengan kwmampuan Read While Write
11. Unit interupsi internal dan external
12. Port antarmuka SPI8535 “memory map”
13. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps
Universitas Sumatera Utara
14. 4,5 V sampai 5,5 V operation, 0 sampai 16 MHz
Gambar 2.7 Arsitektur ATMEGA8535 2.3.2 Peta Memory ATMega8535
ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian yaitu : 32 buah register umum, 64
buah register IO, dan 512 byte SRAM internal.
Register untuk keperluan umum menempati space data pada alamat terbawah yaitu 00 sampai 1F. Sementara itu register khusus untuk menangani IO dan kontrol
Universitas Sumatera Utara
terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari 20 sampai 5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk
mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti kontrol register, timercounter, fungsi fungsi IO, dan sebagainya. Register khusus alamat memori
secara lengkap dapat dilihat pada tabel dibawah . Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi 60 sampai dengan 25F.
Gambar 2.8 Memori AVR ATMega8535
Selain itu AVR ATmega8535 juga memilki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari 000 sampai 1FF.
2.3.3 Status Register
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU
mikrokontroler.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 Status Register
Status Register ATMega8535
1. Bit7 -- I Global Interrupt Enable, Bit harus di Set untuk mengenable semua
jenis interupsi. 2.
Bit6 -- T Bit Copy Storage, Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register
GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan
instruksi BLD. 3.
Bi5 -- H Half Cary Flag 4.
Bit4 -- S Sign Bit merupakan hasil operasi EOR antara flag -N negatif dan flag V komplemen dua overflow.
5. Bit3 -- V Twos Component Overflow Flag Bit ini berfungsi untuk
mendukung operasi matematis. 6.
Bit2 -- N Negative Flag Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis menghasilkan bilangan negatif.
7. Bit1 -- Z Zero Flag Bit ini akan menjadi Set apabila hasil operasi matematis
menghasilkan bilangan 0. 8.
Bit0 -- C Cary Flag Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan carry.
2.3.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AVR ATMEGA8535
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah :
Universitas Sumatera Utara
1. VCC : merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya
2. GND : merupakan pin ground.
3. Port A PA0...PA7 : merupakan pin IO dan pin masukan ADC
4. Port B PB0 – PB7 : merupakan akan pin IO dua arah dan pin fungsi
khusus, yaitu sebagai TimerCounter, komperator analog dan SPI. 5.
Port C PC0 – PC7 : merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komperator analog, input ADC dan Timer Osilator.
6. Port D PD0 – PD7 : merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus,
yaitu komperator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial. 7.
RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. 8.
XTAL1 dan XTAL2 : merupakan pin masukan clock eksternal. 9.
AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10.
AREF : merupakan pin tegangan referensi ADC
Gambar 2.10 IC Mikrokontroler ATMEGA8535 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8535 :
1. Port A
Universitas Sumatera Utara
Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull- up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan
dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A DDRA harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA
diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk
masukan sinyal analog bagi AD converter.
2. Port B
Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull- up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan
dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B DDRB harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB
diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif
khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut.
Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin Port B Port Pin Fungsi Khusus
PB0 T0 = timercounter 0 external counter input
PB1 T1 = timercounter 0 external counter input
PB2 AIN0 = analog comparator positive input
PB3 AIN1 = analog comparator negative input
PB4 SS = SPI slave select input
PB5 MOSI = SPI bus master output slave input
PB6 MISO = SPI bus master input slave output
PB7 SCK = SPI bus serial clock
3. Port C
Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull- up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan
Universitas Sumatera Utara
dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C DDRC harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC
diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C PC6 dan PC7 juga memiliki
fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timercounter 2.
4. Port D
Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull- up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan
dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D DDRD harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD
diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-
fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut.
Tabel 2.2 Fungsi Pin-pin Port D Port Pin Fungsi Khusus
PD0 RDX UART input line
PD1 TDX UART output line
PD2 INT0 external interrupt 0 input
PD3 INT1 external interrupt 1 input
PD4 OC1B TimerCounter1 output compareB match output
PD5 OC1A TimerCounter1 output compareA match output
PD6 ICP TimerCounter1 input capture pin
PD7 OC2 TimerCounter2 output compare match output
5. RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.
Universitas Sumatera Utara
6. XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.
7. XTAL2
XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.
8. AVcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi AD Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.
9. AREF
AREF adalah kaki masukan referensi bagi AD Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.
10. AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.4 Sensor Optocoupler
