RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN

  

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT

PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Dilpoma III

Jurusan Teknik Komputer Program Studi Teknik Komputer

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh:

Kurniati Tri Mareta

061130701278

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2014

  

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT

PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN

Oleh:

Kurniati Tri Mareta

  

061130701278

Palembang, Juli 2014 Pembimbing I Pembimbing II Ali Firdaus, S.Kom., M.Kom NIP 197010112001121001

  Azwardi, S.T., M.T

  NIP 197005232005011004

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Komputer

  

Ahyar Supani, S.T., M.T

NIP 196802111992031002

  

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT

PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN

Telah Diuji dan Dipertahankan Didepan Dewan Penguji

  

Pada Sidang Laporan Akhir pada Senin, 14 Juli 2014

Ketua Dewan Penguji Tanda Tangan Yulian Mirza, S.T., M.Kom NIP 196607121990031003 .................................. Anggota Dewan Penguji Azwardi Samaulah, S.T., M.T NIP 197005232005011004 .................................. Isnaini Azro, S.Kom., M.Kom NIP 197310012002122002 .................................. Meiyi Darlies, S.Kom., M.Kom NIP 197805152006041003 .................................. Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Komputer Ahyar Supani, S.T., M.T NIP 196802111992031002

  

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

“Setetes keringat orang tuaku maka seribu langkah yang

harus ku tempuh untuk maju”

  

“Jangan pernah menyia-nyiakan waktu dan pengorbanan karena hal

itu tidak akan pernah terulang kembali”

“Jangan pernah menunjukkan sisi kekurangan mu kepada olang lain,

karena kekurangan mu akan menjadi bumerang bagi diri sendiri”

  (Kurniati Tri Mareta) Ku Persembahkan untuk:  Bapak dan Ibu tercinta  Mas Eko dan Mbak Anik yang tersayang

   Teman kos ku Wak Yeng (Nuraini) tersayang

   The TCA Family  Almamaterku POLSRI Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Penulisan Laporan Akhir dengan judul

  “Rancang Bangun Alat Monitoring dan Pencatat Pemakaian Daya Listrik p ada Rumah Kosan”. Tak lupa shalawat dan salam

  penulis sampaikan juga kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa umatnya dari zaman yang gelap menuju zaman yang terang benderang seperti ini.

  Adapun tujuan dari penulisan Laporan Akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Pendidikan Dilpoma III di Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Penulisan Laporan Akhir ini dapat berjalan dengan baik atas bantuan, dukungan dan masukan dari berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapakan terimakasih kepada: 1.

  Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-NYA

  2. Bapak RD Kusmanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Ahyar Supani, S.T,. M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Slamet Widodo, S.Kom., M.Kom selaku Sekertaris Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Bapak Ali Firdaus, S.Kom., M.Kom., dan Bapak Azwardi, S.T., M.T

  selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan saran, masukan serta bantuan ilmu pengetahuan untuk menyelesaikan Laporan Akhir ini.

  6. Seluruh Dosen dan Staff pada Jurusan Teknik Komputer di Politeknik Negeri Sriwijaya yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.

  7. Bunda Monalisa terimakasih atas pinjaman bukunya dan saran-saran serta semangat yang telah diberikan selama ini.

  8. Kedua orang tuaku (Bapak dan Ibu), saudara-saudaraku (Mbak dan

  Mas) serta keluarga tercinta yang selalu memberikan doa, semangat dan dukunganya untuk menyelesaikan Laporan Akhir ini.

  9. Teman satu kos ku Wak Yeng (Nuraini) terimakasih atas kegilaannya selama ini.

  10. Seluruh teman-teman di Teknik Komputer, khususnya kelas 6 TCA

  (Bunda, Bocil, Resta, Ayu, Lek, Atun, Ulan, Tami, Riri, Rani, Meli, Orik, Lutung, Mahdi, Abang, Arif, Hadi, Yugo, Haidar, Rido dan Yosev).

  11. Kak Teguh terimakasih banyak atas bimbingannya dalam menyelesaikan alat pada Laporan Akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa dalam Penulisan Laporan Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan karena keterbatasan ilmu yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Laporan Akhir ini. Semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, khusunya mahasiswa Jurusan Teknik Komputer.

  Palembang, Juli 2014 Penulis

  

ABSTRAK

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT

PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN

(2014; Kurniati Tri Mareta + 78 Halaman + Gambar + Lampiran)

  Alat ini dibuat dengan tujuan untuk mengetahui berapa besar pemakaian daya listrik yang digunakan serta untuk mengetahui berapa besar biaya yang harus dikeluarkan sesuai dengan pemakaian daya listrik yang digunakan. Alat monitoring dan pencatat pemakaian daya listrik ini menggunakan mikrokontroler ATMega8535 sebagai interfacenya dan LCD sebagai sarana untuk menampilkan output yang berupa informasi tentang pemakaian daya listrik dan EEPROM sebagai tempat penyimpanan data. Adapun permasalahan yang ada pada perancangan dan pembuatan alat ini adalah bagaimana merancang dan membuat alat monitoring dan pencatat pemakaian daya listrik pada rumah kosan. Cara kerja dari alat ini adalah apabila sensor telah mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir dari setiap beban yang dipakai maka sensor akan mengirimkan data ke mikrokontroler dalam bentuk data analog. Setelah itu mikrokontroler akan memproses data tersebut dan mengkonversikannya ke dalam data digital. Setelah proses pengkonversian data analog menjadi data digital selesai akan didapatkan data berapa besar daya listrik yang digunakan, kemudian dari data tersebut akan dikonversikan menjadi nilai rupiah per 1 KWH. Apabila proses pengkonversian telah selesai maka selanjutnya mikrokontroler akan memberikan perintah ke LCD untuk menampilkan data yang telah didapatkan.

  

Kata kunci: Mikrokontroler ATMega8535, Sensor Arus ACS712, LCD, Power

Supply, Bahasa C

  

ABSTRACT

ENGINEERING TOOL FOR MONITORING AND RECORDING THE

ELECTRICAL POWER CONSUMPTION AT THE BOARDING HOUSE

(2014; Kurniati Tri Mareta + 78 Pages + Picture + Appendix)

  This tool created with the aim to find out how much power consumption as well as the electricity used to determine how much it costs to be incurred in accordance with the use of electrical power used. Means of monitoring and recording power consumption microcontroller is used as an interface and an LCD ATMega8535 as a means to display the output in the form of information about power consumption and EEPROM as data storage. The existing problems in the design and manufacture of these tools is how to design and create tools for monitoring and recording of electric power consumption in the boarding house. The workings of this tool is that if the sensor has detected the presence of an electric current flowing from each load sensor will be used to send data to the microcontroller in the form of analog data. After the microcontroller will process the data and convert them into digital data. After the process of converting analog data into digital data is completed we will get the data how much power is used, then the data will be converted into rupiah per 1 KWH. If the conversion process has been completed, the microcontroller will then give a command to the LCD to display data that has been obtained.

  

Keywords: Microcontroller ATMega8535, ACS712 Current Sensor, LCD, Power

Supply, Bahasa C

  DAFTAR ISI

  11 2.2.6 EEPROM Data Memory . ................................................

  26 2.9 Transformator ............................................................................

  25 2.8 Catu Daya (Power Supply) ........................................................

  23 2.7 Sensor Arus ACS712 ................................................................

  2.6 LCD 2 x 16................................................................................

  23

  22 2.5.4 Tipe Data . ........................................................................

  21 2.5.3 Struktur Bahasa Pemrograman C . ...................................

  20 2.5.2 Penulisan Program Bahasa C . .........................................

  20 2.5.1 Pengenalan Bahasa C . .....................................................

  17 2.5 Bahasa Pemrograman C .............................................................

  16 2.4.1 Menjalankan Code Vision AVR ......................................

  13 2.4 Code Vision AVR ......................................................................

  13 2.3.1 Inisialisasi ADC ...............................................................

  12 2.3 Analog To Digital Converter (ADC) ..........................................

  9 2.2.5 Status Register (SREG) ATMega8535 . ..........................

  Halaman Judul ......................................................................................... i Halaman Pengesahan .............................................................................. ii Motto . ..................................................................................................... iv Kata Pengantar ........................................................................................ v Abstrak . .................................................................................................. vii Daftar Isi.................................................................................................. ix Daftar Gambar ......................................................................................... xii Daftar Tabel ........................................................................................... xiv

  2 1.4 Tujuan ......................................................................................

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ..........................................................................

  1

  1.2 Rumusan Masalah. ....................................................................

  2

  1.3 Batasan Masalah. ......................................................................

  3 1.5 Manfaat .....................................................................................

  8 2.2.4 Peta Memori Mikrokontroler ATMega8535 . ..................

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Penelitian Terdahulu .................................................................

  4 2.2 Mikrokontroler ATMega8535 ..................................................

  6 2.2.1 Arsitektur ATMega8535. .................................................

  7 2.2.2 Fitur ATMega8535 ..........................................................

  8 2.2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535 . .......................................

  27

  2.10 Penyearah Gelombang (Rectifier) ............................................

  29 2.11 IC Regulator ............................................................................

  32 2.12 UML (Unified Modelling Language) .......................................

  33 2.12.1 Pengertian Unified Modelling Language (UL) ..............

  33 2.12.2 Sejarah Singkat Unified Modelling Language (UML) ..

  33 2.12.3 Digram-digram pada UML ............................................

  35 2.12.4 Tujuan UML ..................................................................

  38 2.12.5 Cakupan UML . .............................................................

  39 2.13 Notasi pada UML . ...................................................................

  39 BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Tujuan Perancangan Alat ...........................................................

  44 3.2 Perancangan Sistem Alat ...........................................................

  44 3.3 Gambar Rangkaian Lengkap ......................................................

  46 3.3.1 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 .......................

  47 3.3.2 Rangkaian Power Supply. ................................................

  48 3.3.3 Rangkaian Mikrokontroler 8535 dan LCD Display.........

  49 3.4 Gambar Layout dan Tata PCB ...................................................

  49 3.5 Pemilihan Komponen. ................................................................

  51 3.6 Perancangan Rangkaian. ............................................................

  52 3.6.1 Perancangan PCB.............................................................

  52 3.62 Perancangan Mekanik. ......................................................

  53 3.7 Perancangan Software ................................................................

  55 3.7.1 Pembuatan Diagram Activity. ..........................................

  55 3.7.2 Algoritma Program ..........................................................

  56 3.7.3 Perancangan Program. .....................................................

  57 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengukuran atau Pengujian Alat. ...............................................

  66 4.1.1 Langkah-langkah Pengukuran . .......................................

  66 4.2 Hasil Pengukuran. ......................................................................

  67 4.2.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Regulator..................

  67 4.2.1.1 Analisa Hasil Pengukuran dan Pengujian............

  68 4.2.2 Hasil Pengukuran Tegangan pada Transformator. ...........

  69 4.2.2.1 Analisa Hasil Pengukuran dan pengujian. ...........

  70 4.2.3Hasil pengukuran Arus pada Sensor ACS712 ..................

  70 4.2.3.1 Hasil Pengukuran Arus pada Sensor Arus 1........

  70 4.2.3.2 Hasil Pengukuran Arus pada Sensor Arus 2........

  72 4.3 Analisa Program..................................................................

  73 4.3.1 Program Header untuk Deklarasi Variable. ............

  73

  4.3.2 Program untuk Mengambil Sampling Data ADC. .

  75 4.3.3 Program untuk Mengambil Data Nilai Tertinggi. ..

  75 4.3.4 Program Mengkonversi Data Integer ke Float .......

  75 4.3.5 Program untuk Menampilkan Data ke LCD. ..........

  77 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan. ........................................................................

  78 5.2 Saran. ..................................................................................

  78 DAFTAR PUSTAKA

  LAMPIRAN

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega8535 .............................................

  40 Gambar 2.30 Notasi Interface . ..............................................................

  31 Gambar 2.23 Rangkaian Penyearah jembatan .......................................

  32 Gambar 2.24 Sinyal Output Penyearah Jembatan. ................................

  32 Gambar 2.25 IC Regulator 7805............................................................

  33 Gambar 2.26 Logo Unified Modelling Language (UML) .....................

  33 Gambar 2.27 Notasi Actor. ....................................................................

  39 Gambar 2.28 Notasi Use Case ...............................................................

  40 Gambar 2.29 Notasi Class. ....................................................................

  41 Gambar 2.31 Notasi Interaction ............................................................

  30 Gambar 2.21 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh. .......................

  41 Gambar 2.32 Notasi Note . ....................................................................

  41 Gambar 2.33 Notasi Dependency . ........................................................

  42 Gambar 2.34 Notasi Association . .........................................................

  42 Gambar 2.35 Notasi Generalization . ...................................................

  43 Gambar 2.36 Notasi Realization . ..........................................................

  43 Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian ..................................................

  45 Gambar 3.2 Rangkaian Lengkap ...........................................................

  30 Gambar 2.22 Sinyal Output Penyearah Gelombang Penuh. ..................

  29 Gambar 2.20 Sinyal Output Penyearah Setengah Gelombang. .............

  7 Gambar 2.2 Pin ATMega8535...............................................................

  18 Gambar 2.10 Tampilan Konfirmasi Code Wizard AVR .......................

  9 Gambar 2.3 Peta Memori Data ATMega8535.......................................

  10 Gambar 2.4 Peta Memori Program ATMega8535 ................................

  11 Gambar 2.5 Status Register ATMega8535 ............................................

  11 Gambar 2.6 EEPROM Data Memory ....................................................

  12 Gambar 2.7 Lambang Code Vision AVR ..............................................

  17 Gambar 2.8 Tampilan Pertama Kali Code Vision Dijalankan ..............

  18 Gambar 2.9 Membuat File Project Baru ................................................

  18 Gambar 2.11 Pengaturan Chip pada Code Vision AVR .......................

  28 Gambar 2.19 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang ...................

  19 Gambar 2.12 Tampilan Setelah Menggunakan Code Wizard ...............

  19 Gambar 2.13 Hasil Proses Kompilasi. ...................................................

  20 Gambar 2.14 Tampilan LCD 2 x 16. .....................................................

  24 Gambar 2.15 Rangkaian Sensor Arus ACS712. ....................................

  25 Gambar 2.16 Bentuk Fisik Sensor ACS712. .........................................

  26 Gambar 2.17 Bentuk Fisik Transformator ............................................

  27 Gambar 2.18 Ilustrasi Persamaan Transformator . ...............................

  46

Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535 ......................

  48 Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply ...................................................

  48 Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroler 8535 dan LCD Display ..........

  49 Gambar 3.6 Rancangan Layout Sistem Minimum ATMega8535 .........

  50 Gambar 3.7 Rancangan Tata Letak Komponen ATMega8535 . ...........

  50 Gambar 3.8 Rancangan Layout Rangkaian Power Supply . ..................

  50 Gambar 3.9 Rancangan Tata Letak Komponen Power Supply . ...........

  51 Gambar 3.10 Desain alat . .....................................................................

  53 Gambar 3.11 Desain Kotak Rangkaian . ...............................................

  54 Gambar 3.12 Diagram Activity . ...........................................................

  56 Gambar 4.1 Rangkaian Titik Pengukuran pada Rangkaian Regulator. .

  67 Gambar 4.2 Rangkaian Titik Pengukuran pada Transformator . ...........

  69 Gambar 4.3 Rangkaian Titik Pengukuran pada Sensor 1 . ....................

  71 Gambar 4.4 Titik Pengukuran pada Sensor Arus 2 . .............................

  72

  DAFTAR TABEL Table 2.1 Register ADMUX...................................................................

  26 Table 2.11 Komponen-komponen Activity Diagram. ............................

  71 Table 4.4 Hasil Pengukuran pada Sensor 2 (TP6) . ................................

  69 Table 4.3 Hasil Pengukuran pada Sensor 1 (TP5) . ................................

  68 Table 4.2 Hasil Pengukuran dan Pengujian . ..........................................

  52 Table 4.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Regulator . ......................

  51 Table 3.2 Daftar Bahan dan Alat . ..........................................................

  38 Table 3.1 Daftar Komponen. ..................................................................

  36 Table 2.12 Komponen-komponen Overview Diagran ...........................

  24 Table 2.10 Fungsi Masing-masing Pin ACS712 ....................................

  13 Table 2.2 Bit-bit Pengatur Mode Tegangan Referensi. ..........................

  23 Table 2.9 Fungsi-Fungsi Pin pada LCD. ................................................

  16 Table 2.8 Tipe Data Bahasa C ................................................................

  15 Table 2.7 Bit-bit ADATE. ......................................................................

  14 Table 2.6 Register SFIOR . ....................................................................

  14 Table 2.5 Konfigurasi Clock ADC. ........................................................

  14 Table 2.4 Register ADCSRA. ................................................................

  14 Table 2.3 Format Data ADC dengan ADLAR=0 ...................................

  73