PENERAPAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO UNT (1)

PENERAPAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO UNTUK
MONITORING DAERAH RAWAN PENCURIAN TENAGA LISTRIK
SATU FASA

1

Abdul Aziz Ichwani 1 , Ir. H. Saiful Manan, MT. 2
Mahasiswa dan 2 Dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan DIII Teknik Elektro
Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Email : Azizont@gmail.com

Abstrak-Salah satu upaya untuk mengatasi pencurian tenaga listrik adalah dengan
melakukan kegiatan Penertiban Pemakaian Tenaga Listrik(P2TL). Tetapi hal ini
kurang maksimal dilakukan karena jumlah petugas yang kurang..Untuk mengatasi hal
itu dibutuhkan alat untuk monitoring daerah rawan pencurian tenaga listrik sehingga
kerja dari P2TL dapat maksimal.
Alat yang digunakan memanfaatkan Mikrokontroler Arduino Uno sebagai
pusat Kontrol, sensor arus ACS712-20A untuk mendeteksi besarnya arus yang masuk
pada peralatan, keypad sebagai input untuk mengatur besarnya arus maksimum, LCD
untuk menampilkan besarnya arus maksimum, dan lampu LED untuk indikasi jika
terjadi gangguan

Dengan membandingkan antara arus hasil pemetaan pegawai catat meter
dengan arus setting maksimal pada peralatan akan diketahui kondisi jaringan
tegangan rendah sedang terjadi pencurian tenaga listrik atau tidak.

Kata kunci

:P2TL, Mikrokontroler Arduino Uno, Sensor Arus ACS712-20A

pemadaman yang berpengaruh dengan

I. PENDAHULUAN
1.1

kontinuitas penyaluran tenaga listrik.

Latar Belakang
Akibat

dari


pemanfaatan

tenaga

listrik yang illegal yang biasa disebut
pencurian tenaga listrik adalah kerugian
PT PLN(Persero) dan

munculnya

gangguan pada jaringan tenaga listrik
karena

pembebanan

yang

melebihi

kapasitasnya.Gangguan ini mengakibatkan


Salah satu upaya untuk mengatasi
pencurian tenaga listrik

adalah dengan

melakukan kegiatan Penertiban Pemakaian
Tenaga Listrik(P2TL). Hal ini bagus dan
harus dilakukan demi menjaga pendapatan
dan kontinuitas penyaluran tenaga listrik.
Pada pelaksanaan kegiatan ini ternyata
terdapat kekurangan. Salah Satunya adalah

kurang

menyeluruhnya

monitoring

1.


Dapat menjelaskan rangkaian apa saja

pencurian tenaga listrik karena kurangnya

yang dibutuhkan untuk membuat alat

petugas. Untuk mengatasi hal tersebut

monitoring daerah rawan pencurian

perlu dipasang peralatan yang berguna

tenaga listrik satu fasa.

monitoring daerah rawan pencurian tenaga
listrik.

Peralatan


ini

berguna

2.

Menjelaskan

bagaimana

caranya

untuk

penggunaan alat monitoring daerah

mengurangi kegiatan monitoring langsung

rawan pencurian tenaga listrik pada


yang dilakukan oleh petugas. Dengan

jaringan tegangan rendah satu fasa.

memanfaatkan petugas catat meter(cater)

3.

Menjelaskan bagaimana sensor arus

untuk mendata pelanggan pada lokasi

ACS712

tertentu, dapat dilakukan sebuah pemetaan

melakukan pengukuran arus AC.

penggunaan pemakaian tenaga listrik.
Setelah


dilakukan

pendataan

4.

dapat

pendataan dengan arus yang terukur pada
peralatan

monitoring.Peralatan

merupakan

kesatuan

peralatan


yang

dari

1.3
1.

Perlatan

Mikrokontroler

tersebut

Arduino

Uno

yaitu,
sebagai


2.

tenaga

listrik

Blok diagram dan gambar rangkaian

3.
4.

Simulasi penerapan Alat
Beberapa cara pelanggan melakukan
pencurian tenaga listrik.

5.

masuk pada peralatan, keypad sebagai
input untuk mengatur besarnya


pencurian

sistem.

pusat Kontrol, sensor arus ACS712-20A
untuk mendeteksi besarnya arus yang

Prinsip kerja alat monitoring daerah

tegangan rendah satu fasa.

melakukan monitoring pencurian tenaga
listrik.

input setting arus

Batasan Masalah

rawan


beberapa
untuk

untuk

maksimal pada peralatan..

ini

bekerjasama

digunakan

Menggunakan pemetaan petugas catat
meter untuk

dilakukan monitoring pencurian tenaga
listrik dengan membandingkan arus pada

dapat

Pemanfaatan

petugas

catat

meter

sebagai tim pemetaan lokasi yang

arus

akan dimonitoring dengan alat ini.`

maksimum, LCD untuk menampilkan
besarnya arus maksimum, dan lampu LED

II. DASAR TEORI

untuk indikasi jika terjadi gangguan.
2.1
1.2

Arduino Uno

Tujuan
Arduino uno merupakan salah satu

Tujuan yang ingin dicapai penulis
dalam penulisan laporan tugas akhir ini

jenis

rangkaian

adalah :

menggunakan

mikrokontroller
sistem

yang

physical

computing. Physical computing adalah

ACS712

merupakan

IC

yang

membuat sebuah sistem atau perangkat

berfungsi

fisik dengan menggunakan software dan

menggantikan trafo arus

hardware yang sifatnya interaktif yaitu

besar

dapat menerima

rangsangan

dari

ACS712 adalah produksi Allegro untuk

lingkungan

merespon

balik.

solusi ekonomis dalam pangukuran arus

adalah

sebuah

AC maupun DC. Pada prinsipnya sensor

konsep untuk memahami hubungan yang

arus ACS712 adalah sama dengan sensor

manusiawi antara lingkungan yang sifat

efek hall lainnya yaitu memanfaatkan

alaminya adalah analog dengan dunia

medan magnetik yang ada disekitar arus

digital.

yang akan dikonversi menjadi tegangan

Physical

dan

computing

Arduino Uno adalah arduino board
yang

menggunakan

mikrokontroler

yang

sebagai

dalam

linier

sensor

arus

yang

dan
relatif

bentuk fisiknya. Sensor

dengan

perubahan

arus.

Tegangan yang dihasilkan oleh sensor

ATmega328. Arduino Uno memiliki 14

arus berupa

tegangan yang

variabel.

pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai

Nilai tegangan yang bervariabel inilah

output PWM), 6 input analog, sebuah 16

yang akan masuk ke mikrokontroler.

MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB,
sebuah konektor sumber tegangan, sebuah
header ICSP, dan sebuah tombol reset.
Arduino Uno memuat segala hal yang
dibutuhkan

untuk

mikrokontroler.

mendukung sebuah
Hanya

dengan

menhubungkannya ke sebuah komputer
Gambar 2.1 ACS712-20A

melalui USB atau memberikan tegangan
DC dari baterai atau adaptor AC ke DC

2.3. LCD

sudah dapat membuanya bekerja. Arduino

Modul LCD adalah salah satu alat

Uno menggunakan ATmega16U2 yang

yang digunakan sebagai tampilan. M1632

diprogram sebagai USB-to-serial converter

merupakan modul dot-matrix tampilan

untuk komunikasi serial ke komputer

kristal cair dengan tampilan 16 x 2 baris

melalui port USB.

dengan konsumsi daya rendah. Modul
LCD ini dilengkapi dengan chip kontroler

2.2

Sensor arus ACS712-20A

yang

didesain

khusus

untuk

mengendalikan LCD, berfungsi sebagai

2.5. Relay

driver LCD dan penghasil karakter

Relay adalah sebuah sakelar yang
dikendalikan oleh arus. Relay memiliki
sebuah kumparan tegangan rendah yang
dililitkan pada inti. Terdapat sebuah
armature besi yang akan tertarik menuju
inti besi apabila arus mengalir melewati
kumparan. Armatur ini terpasang pada
sebuah tuas berpegas. Ketika armature

Gambar 2.2 Konfigurasi pin LCD 16 x 2

tertarik menuju inti, kontak jalur bersama
akan

2.4. Keypad 4 x 4

berubah

posisinya

dari

kontak

normal-tertutup ke kontak normal-terbuka.

Secara hardware, keypad adalah
kumpulan

tombol

yang

membentuk

matriks. Dengan n baris x n kolom.
Keypad Matriks 4×4 membentuk matrix
dengan 4 baris x 4 kolom, menggunakan 8
pin

untuk

16

tombol.

Hal

tersebut

dimungkinkan karena rangkaian tombol

Gambar 2.4 Gambar prinsip kerja relay

disusun secara horizontal membentuk baris
dan secara vertikal membentuk kolom.

III. PERANCANGAN SISTEM
3.1

Perancangan sensor
Modul sensor ini adalah sensor arus

ACS712-20A. Di dalam modul ini terdapat
beberapa

komponen

elektronika

yang

memiliki fungsi untuk mengubah besaran
arus menjadi besaran listrik dalam bentuk
tegangan searah. Rangkaian elekrtronika
dari sensor arus dapat dilihat pada gambar
Gambar 2.3 Rangkaian keypad 4 x 4

berikut.

Resistor dihubungkan ke pin 2 arduino dan
ke

kaki

basis

transistor.

Resistor

digunakan untuk membagi arus yang
masuk ke transistor.
Gambar 3.1 Modul sensor arus ACS712-20A

3.2

3.5

Perancangan Catu Daya

Perancangan keypad 4 x4
Catu daya tetap adalah rangkaian
input

catu daya yang menghasilkan tegangan

yang diperoleh

keluaran yang tetap dan stabil. Untuk

digunakan

Keypad

besarnya arus maksimal

untuk

catat

meter.

mendapatkan

Keypad yang digunakan keypad

model

menggunakan

dari

pendataan

petugas

catu

daya

baterai

dapat

kering

atau

matrix 4 x4 yang artinya keypad terdiri

rangkaian

dari 4 kolom dan 4 baris. Keypad akan

dengan

menggunakan

rangkaian ini berfungsi untuk mengubah

delapan pin yang akan

VDC.
Perancangan LCD 16 x 2

arus

terukur,

Catu

transformator

LCD digunakan untuk menampilkan
besarnya

stabilisator.

yang
Catu

dilengkapi
daya

pada

tegangan AC 220 V menjadi tegangan 9

dihubungkan ke Arduino Uno.
3.3

penyearah

tetap

arus

setting

daya

tersusun

step

down,

dari
dioda

penyearah, kapasitor elektrolit, dan IC
LM7809.

maksimal, dan arus tercatat ketika terjadi
pencurian

tenaga

listrik.

Selain

bisa

memunculkan angka dan huruf. LCD juga
dapat

memunculkan

karakter

buatan

sendiri. LCD mendapat tegangan masukan
sebesar 5 VDC yang digunakan untuk
Gambar 3.2 Rangkaian penyearah

menyalakan LCD.
3.4

Perancangan Rangkaian Saklar
Rangkaian saklar digunakan untuk

IV. PENGUJIAN

menyalakan lampu LED sebagai indikasi
telah terjadinya pencurian tenaga listrik.
Rangkaian saklar terdiri dari resistor 1 kΩ
transistor 9014 dan relay 5 VDC 8 kaki.

SISTEM

DAN

ANALISA
4.1

Pengujian sensor arus
Rangkaian sensor arus menggunakan

ACS712-20 A sebagai komponen utama.

Arus yang diukur adalah arus efektif atau
Irms.

Dalam

pengujiannya,

penulis

mengambil beberapa sampel beban dengan
pertamabahan besar daya

40 W

yang

dilakukan selama 5 kali percobaan. Hal
tersebut dimaksudkan untuk mengetahui
berapa besar kenaikan hasil konversi ADC
tiap beban naik 40 W dengan tegangan
inputan sensor 5 VDC.
Tabel 4.2 perbandingan pengukuran Sensor
Arus ACS712-20A dengan multimeter
Kyoritsu

4.2

Pengujian Catu daya
Pengujian pada rangkaian catu daya

bertujuan

untuk

mengukur

besarnya

tegangan yang dibutuhkan oleh setiap blok
rangkaian. Tegangan yang dibutuhkan oleh
sistem berkisar antara 5-20 VDC, dan
Tabel 4.1 Tabel percobaan Sensor Arus

pembuatan catu daya ini mengambil

ACS712-20A

keluraran tegangan sebesar 9VDC. Setelah
melakukan pengukuran, keluaran dari

Sebagai referensi pengujian arus,

rangkaian catu daya tidak murni sebesar

digunakan multimeter Kyoritsu dengan

9V , yaitu hanya sebesar 8,8 -8,9 VDC.

menggunakan 5 kali pengujian dengan

Meskipun kurang dari 9 VDC sistem

kenaikan daya sebear 40 W.

Hasil

masih berjalan normal karena tegangan

pengujian arus ditampilkan dalam

tabel

yang dibutuhkan masih memenuhi standar.

berikut.
4.3

PengujianRangkaian
mikrokontroler

1.

Tegangan

output

rangkaian

mikrokontroler pin 5V : 5 volt

2.

Tegangan

output

rangkaian

pengujian ini tidak berdasarkan data secara
langsung hanya dimasukan input setting

mikrokontrole pin 3V3 : 3.3 volt

maksimal sebesar 2 A.
4.4

Pengujian keypad dan LCD
Pengujian

Berikut data jumlah beban yang

dan

Keypad

LCD

diberikan

dilakukan dengan mengkoneksikan pinpin Keypad dan LCD

pada pin yang

terdapat pada mikrokontroler. pengujian
dilakukan dengan memperhatikan tombol
yang ditekan pada keypad apakah telah
sesuai dengan yang ditampilkan pada
LCD. Dengan menghidupkan dan mengisi
program scanning pada mikrokontroler,
keypad yang ditekan akan menghasilkan
data penekanan tiap-tiap tombol sebagai

Tabel 4.1 Pengujian simulasi menggunakan 6
rumah

berikut.
Dari keenam rumah tersebut, sistem
4.5

Pengujian saklar
Pengujian

belum

dilakukan

dengan

mendeteksi

adanya

pencurian

tenaga listrik karena total arus kurang dari
arus

maksimal.

Setelah

menghubungakan rangkaian saklar ke pin

setting

2 Ardino Uno. Dengan memberikan

penambahan

perintah ouput HIGH pada program akan

mendeteksi adanya pencurian tenag listrik,

menyababkan kontak relay berpindah dari

karana total arusnya melewati setting arus

awalnya normaly open ke normaly close.

maksimal. Total arus dan dayanya dari ke

Perpindahan ini akan menyalakan lampu

tujuh rumah dapat dilihat pada tabel

LED yang digunakan sebagai indikasi jika

berikut

ada pencurian tenaga listrik.
4.6

Pengujian Sistem
Memasukkan

input

setting

arus

setting maksimal sesuai dengan data yang
diperoleh dari petugas catat meter. Untuk

satu

rumah

lagi

sistem

Transformator

ini

mentransformasikan
bernilai

besar

akan

arus
menjadi

yang
kecil

sehingga dapat diukur oleh sistem.
3.

Sensor arus ACS712-20A dipasang
seri ke beban untuk melakukan
pengukuran arus AC.

Ketika ada

arus yang mengalir, sensor arus
Tabel 4.2 Pengujian simulasi menggunakan 7

ACS712-20A

rumah

akan

tegangan DC yang tiap kenaikan 1
Ampere tegangan

V.

PENUTUP

5.1

Kesimpulan
Rangkaian untuk monitoring daerah
rawan

pencurian

menggunakan

tenaga

listrik

Mikrokontroler

Arduino Uno sebagai pusat Kontrol,
sensor

arus

mendeteksi
masuk

ACS712-20A
besarnya

pada

sebagai

input

besarnya

arus

arus

peralatan,
untuk

untuk
yang
keypad

mengatur

maksimum,

LCD

untuk menampilkan besarnya arus
maksimum, dan lampu LED untuk
indikasi jika terjadi pencurian tenaga
listrik.
2.

keluaran sensor

bertambah 100 mV.
4.

1.

menghasilkan

Input

data

digunakan

petugas
sebagai

catat
setting

meter
arus

maksimal . setting arus maksimal
akan

dibandingkan

dengan

arus

terukur untuk mengetahui kondisi
jaringan tegangan rendah satu fasa
sedang

terjadi

pencurian

tenaga

listrik atau tidak. Apabila arus
terukur

melebihi

maksimal

maka

setting

arus

sistem

akan

mendeteksi hal tersebut dan akan
menyalakan lampu LED sebagai
indikasi telah terjadinya pencurian
tenaga listrik. Apabila arus terukur

Sistem hanya mampu digunakan

kurang dari arus setting maksimal

untuk beban kurang dari 20 A. Jika

maka

alat ingin digunakan pada jaringan

kondisi

tegangan rendah yang sesungguhnya

pencurian tenaga listrik..

diperlukan peralatan
yaitu

tambahan,

transformator

arus..

sistem

akan

aman

atau

manyatakan
tidak

tejadi

Pemrogramanya Menggunakan
Arduino. Yogyakarta : ANDI.

5.2

Saran

1.

Penggunaan alat ini pada sistem
jaringan tegangan rendah satu fasa
membutuhkan transformator arus.
Transformator arus ini disarankan

Mark, Stanley.(2014). Keypad Library for
Arduino. http://arduino.cc/ . diunduh
pada tanggal 8 juli 2014.
Owen,

Bishop.(2014). Dasar- Dasar
Elektronika. Jakarta : Erlangga.

yang memiliki rasio yang sesuai
dengan arus maksimum pada sistem .
2.

Alat ini dapat ditambahkan peralatan
tambahan berupa modem. Sehingga
monitoring pencurian tenaga listrik
dapat dilakukan secara realtime.

3.

Dapat

memanfaatkan

handphone

untuk mengetahui kondisi sedang
terjadi pencurian tenaga listrik apa
tidak. Ketika terjadi pencurian tenaga
listrik sistem akan memberitahukan
ke handphone petugas berupa pesan
singkat.

V. DAFTAR PUSTAKA
Batubara,
Fakhruddin
Rizal.(2013).
Perancangan Prototipe Smart
Building Berbasi Arduino UNO.
Laporan Tugas Akhir S1(Tidak
diterbitkan). Medan: Universitas
Sumatera Utara.
Kadir, Abdul.(2013). Panduan Praktis
Mempelajari Aplikasi
Mikrokontroler dan

Putri, Irene Ega Novena Putri.(2013).
Optimasi Pelaksanaan Penertiban
Pemakaian Tenaga Listrik(P2TL)
Sebagai
Upaya
Peningkatan
Saving KWH Dan Penekanan Susut
Non Teknis di Rayon Semarang
Selatan. Laporan Tugas Akhir
D3(Tidak diterbitkan).Semarang:
Universitas Diponegoro.
Setiono, Andi.(2009). Prototipe Aplikasi
Kwh Meter Digital Menggunakan
Mikrokontroler
ATMEGA8535
untuk Ruang Lingkup Kamar.
Laporan Tugas Akhir S1(Tidak
diterbitkan).Jurnal:
Universitas
Gadjah Mada..
Sulistyo, Agus.(2012). KWH Meter Digital
Terkoneksi
Personal
Computer(PC) Berbasis Atmega
16.
Depok
:
Universitas
Gunadarma.
Sumardi.(2013). Mikrokontroler Belajar
AVR Mulai Dari Nol. Yogyakarta:
Graha Ilmu.
Suyadhi, Taufiq Dwi Septian.(2010). Buku
Pintar Robotika. Yogyakarta :
ANDI.
Zuhal dan ZHanggischan.(2004). Prinsip
Dasar Elektroteknik. Jakarta : PT
Gramedia Pustaka Utama.