Perancangan Smart Power Meter Berbasis Arduino
echo "Data Sukses";
} else {
echo "Error: " . $sql . "<br>" . $conn->error;
}
$conn->close();
?>
(39)
ϵϯ
GRAFIK
<?php
$conn = new mysqli("","","","");
$sql_ = "SELECT * FROM `dayatemp`";
$query_=$conn->query($sql_ );
$x_ = "";
$y_ = "";
while( $r_ = mysqli_fetch_array( $query_ ) ){
$waktu = $r_['jam'];
$arus = $r_['daya'];
$x_ = $x_ . "," . $waktu;
$y_ = $y_ . "," . $arus;
}
include ("jpgraph-4.0.1/src/jpgraph.php");
include ("jpgraph-4.0.1/src/jpgraph_line.php");
$x_ = substr($x_,1,strlen($x_)-1);
$y_ = substr($y_,1,strlen($y_)-1);
$data_x = explode("," , $x_);
$data_y = explode("," , $y_);
$graph = new Graph(1000,600);
$graph->SetScale("textlin");
$theme_class= new UniversalTheme;
$graph->SetTheme($theme_class);
$graph->title->Set('Grafik Konsumsi Daya');
$graph->xaxis->title->Set('Waktu','low');
$graph->yaxis->title->Set('Daya');
$graph->xaxis->SetLabelAlign('center','center');
$graph->yaxis->HideZeroLabel();
$graph->yaxis->HideLine(false);
$graph->xgrid->Show();
$graph->xgrid->SetLineStyle("solid");
$graph->xaxis->SetTickLabels($data_x);
$graph->xgrid->SetColor('#E3E3E3');
$graph->xaxis->SetLabelAngle(90);
$graph->yaxis->scale->SetAutoMin(0);
(40)
ϵϰ
$garis = new LinePlot($data_y);
$graph->Add($garis);
$garis->SetColor("#6495ED");
$graph->Stroke();
(41)
ϱϰ
DAFTAR PUSTAKA
[1] Setiabudi, Rudy. 2007. Pengukuran Besaran Listrik. Jakarta:Lembaga Penerbit FEUI (LP-FEUI).
[2]
Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabVIEW. Jakarta : PT. Elex Media
Komputindo.
[3] Valdez Jonathan, Becker Jared. 2015. “Understanding the I2C Bus”. USA : Texas Instrument. [4] Nanda Umakanta, Pattnaik Kumar Sushant. 2016. “Universal Asynchronous Receiver and
Transmitter (UART)”. 2016 3rd Internasional Conference on (Vol. 1, pp. 1-5). Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
[5]
Kadir, Abdul. 2012. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan
Pemrogramannya menggunakan Arduino. Yogyakarta : Penerbit Andi
[6]
Cai, Jian & David Goodman. Oktober1997. General Packet Radio Service in GSM.
IEEE Communications Magazine vol.163, no.6804, pp. 122-131
[7]
PDM/PGI/02:2014. Buku Pedoman Pemeliharaan Trafo Arus (CT). Standar PT PLN
(Persero)
[8]
PDM/PGI/03:2014. Buku Pedoman Pemeliharaan Trafo Tegangan (CVT). Standar PT
PLN (Persero)
(42)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Umum
Pada Bab 3 ini dilakukan perancangan
Smart Power Meter
yang terintegrasi dengan
website melalui teknologi GPRS dengan tahap-tahap sebagai berikut :
a.
Membuat model sistem
Pada tahap ini dilakukan pembuatan model sistem
Smart Power Meter sehingga
didapatkan gambaran kebutuhan sistem yang akan dirancang, baik secara perangkat keras
maupun perangkat lunak.
b.
Kebutuhan sistem rancangan
Pada tahap ini dilakukan pemilihan perangkat yang sesuai dengan kebutuhan sistem
Smart Power Meter yang dirancang.
c.
Perancangan perangkat keras
Pada tahap ini dilakukan pengintegrasian perangkat-perangkat keras yang digunakan
pada perancangan. Perancangan perangkat ini terpusat pada Arduio sebagai kontroler.
d.
Perancangan perangkat lunak
Pada tahap ini dilakukan pembuatan program terhadap perangkat keras yang dirancang
3.2
Deskripsi Sistem Smart Power Meter
Pada Tugas Akhir ini dirancang sebuah perangkat penghitung daya listrik yang
terintegrasi dengan
website melalui teknologi GPRS. Perangkat akan menghitung arus dan
tegangan dan memperoleh data keluaran berupa daya dan faktor daya. Pada sistem juga
terdapat Modul RTC sebagai pewaktu pada sistem. Gambar 10 menunjukkan diagram blok
sistem yang dirancang.
(43)
Gambar 10
Diagram Blok Sistem
Pada saat sistem dimulai, Sensor CT (Current Transformator) dan PT (Potentian
Transformator) akan mengirim data arus dan tegangan yang telah dibaca menuju Arduino.
Proses pembacaan dilakukan terus menerus. Data-data tersebut akan diolah oleh Arduino
sehingga diperoleh hasil pengukuran daya listrik. Kemudian Arduino akan meminta nilai waktu
saat ini kepada RTC (Real Time Clock). Jika waktu pembacaan telah mencapai 10 menit,
Arduino akan mengirim data-data yang telah dibaca oleh sensor dan data pengolahan ke
website melalui Modul GPRS.
3.3
Kebutuhan Sistem Rancangan
Pada subbab 3.2 dijelaskan bahwa perancangan
Smart Power Meter
membutuhkan
perangkat keras yang terdiri dari Arduino, modul GPRS, sensor CT (Current Transformator),
sensor
PT (Potential Transformator), dan modul RTC. Maka, dibutuhkan pemilihan tipe
perangkat yang sesuai dengan kebutuhan sistem yang dirancang.
(44)
Gambar 11 Sistem Rancangan Keseluruhan Tampak Atas
(1)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Penulisan ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metodologi Penelitian ... 2
1.6 Sistematika Penulisan... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Listrik ... 4
2.1.1 Daya Listrik ... 4
2.1.2 Biaya Pemakaian Listrik ... 6
2.2 Arduino... 7
2.2.1 Bahasa Pemrograman Arduino ... 8
2.2.1.1 Struktur ... 9
2.2.1.2 Konstanta ... 10
2.2.2 Komunikasi Data ... 11
2.2.2.1 I2C ... 11
2.2.2.2 UART... 11
2.3 GPRS ... 12
2.4 Current Transformator ... 13
(2)
vi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 18
3.1 Umum ... 18
3.2 Deskripsi Sistem Smart Power Meter ... 18
3.3 Kebutuhan Sistem Rancangan ... 19
3.3.1 Arduino UNO ... 21
3.3.2 Sensor Current Transformator ... 21
3.3.2.1 Kalibrasi Sensor Arus ... 22
3.3.3 Sensor Potential Transformator ... 23
3.3.3.1 Kalibrasi Sensor Tegangan ... 24
3.3.4 Modul RTC DS3231 ... 25
3.3.5 Modul GPRS SIM900 ... 25
3.4 Perancangan Perangkat Keras ... 26
3.5 Perancangan Perangkat Lunak ... 27
3.5.1 Perancangan Program Arduino ... 27
3.5.1.1 Perhitungan Faktor Daya ... 30
3.5.2 Perancangan Sisi Server ... 31
3.5.2.1 GET-Method Page ... 31
3.5.2.2 MYSQL Database ... 32
3.5.2.3 Halaman Monitoring ... 33
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 36
4.1 Pengujian Koneksi Arduino dengan RTC ... 36
4.2 Pengujian Koneksi RTC dengan NTP Server ... 38
4.3 Pengujian Koneksi Arduino dengan Modul GPRS SIM900 ... 39
4.4 Pengujian dan Analisis sensor CT (Current Transformator) ... 40
4.5 Pengujian dan Analisis sensor PT (Potential Transformator) ... 44
4.6 Pengujian Pengiriman Data ke Web ... 46
(3)
4.7.1 Hasil Pengukuran ... 47
4.7.2 Perbandingan Arus pada Modul yang Dirancang dengan Arus pembacaan Clampmeter ... 48
4.7.3 Perbandingan Tegangan pada Modul yang Dirancang dengan Tegangan pembacaan Clampmeter/Multimeter ... 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
5.1 Kesimpulan ... 53
5.2 Saran ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 54
(4)
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Segitiga Daya Listrik ... 5
Gambar 2 Jenis-jenis Arduino ... 8
Gambar 3 Struktur Umum Pemrograman Arduino ... 9
Gambar 4 Analogi Struktur Umum Pemrograman Arduino ... 9
Gambar 5 Arsitektur GPRS ... 12
Gambar 6 Current Transformator (CT) ... 13
Gambar 7 Rangkaian pada Current Transformator ... 14
Gambar 8 Potential Transformator (PT) ... 15
Gambar 9 Prinsip Kerja Trafo Tegangan ... 15
Gambar 10 Diagram Blok Sistem ... 19
Gambar 11 Sistem Rancangan Keseluruhan Tampak Atas... 20
Gambar 12 Sistem Rancangan Keseluruhan Tampak Samping... 20
Gambar 13 Rangkaian Skematik Sensor SCT-013-000 ... 22
Gambar 14 Rangkaian Skematik Sensor Potential Transformator ... 24
Gambar 15 Rangkaian Skematik Smart Power Meter ... 26
Gambar 16 Diagram Alir Perancangan Program Arduino... 28
Gambar 17 Rumus perhitungan Faktor Daya pada library Emonlib.h ... 30
Gambar 18 Diagram Blok Bagian Server... 31
Gambar 19 Daftar table dan kolom pada database ... 32
Gambar 20 Flowchart Halaman Monitoring ... 34
Gambar 21 Source Code Percobaan koneksi Arduino dengan RTC ... 36
Gambar 22 Hasil Percobaan koneksi Arduino dengan RTC ... 37
Gambar 23 Hasil Koneksi RTC dengan NTP Server ... 38
Gambar 24 Source Code Pengujian Koneksi Arduino dengan Modul GPRS SIM900 ... 39
Gambar 25 Hasil Pengujian Koneksi SIM900 dengan Arduino ... 40
Gambar 26 Pengujian Sensor CT pada KWH Meter ... 41
Gambar 27 Source Code Pengujian sensor CT... 42
Gambar 28 Hasil Pengujian sensor Arus pada Komputer ... 43
Gambar 29 Hasil Pengujian sensor Arus pada Clampmeter ... 43
Gambar 30 Pengujian Sensor PT (Potential Transformator) ... 44
Gambar 31 Source Code Program Pembacaan Sensor Tegangan ... 44
(5)
Gambar 33 Hasil pembacaan sensor tegangan pada Clampmeter/Multimeter ... 45 Gambar 34 Proses Pengiriman data ke web ... 46 Gambar 35 Kondisi database ... 47
(6)
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Tarif Tenaga Listrik PLN Bulan Januari 2017... 7
Tabel 2 Hasil Pengukuran Arus dan Tegangan ... 47
Tabel 3 Tabel Pembacaan Arus ... 48
Tabel 4 Tabel Akurasi Arus... 49
Tabel 5 Tabel Pembacaan Tegangan ... 49