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.
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.