PENAMPIL BIAYA LISTRIK BERBASIS VISUAL BASIC

  

PENAMPIL BIAYA LISTRIK BERBASIS VISUAL

BASIC

TUGAS AKHIR

  Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro

  Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Disusun oleh :

  TOMY KUSWARDHANI NIM : 045114061

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2009

  

ELECTRICITY COST VIEWER VISUAL BASIC

BASED FINAL PROJECT

  Presented as one of the requirement to obtain Sarjana Teknik Degree in Electrical Engineering

  Science and Technology Faculty Sanata Dharma University By :

  TOMY KUSWARDHANI Student Number : 045114061

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2009

  

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

KARYA INI KUPERSEMBAHKAN KEPADA

ALLAH SWT

AYAH DAN IBUKU

SAUDARA-SAUDARIKU

SEMUA PIHAK YANG TELAH MEMBANTU TERCIPTANYA KARYA INI

  MOTTO : Dan persembahkanlah yang terindah bagi sahabatmu.

  

Jika dia harus tahu musim surutmu, biarlah dia mengenal pula

musim pasangmu.

Gerangan apa sahabat itu hingga kau senantiasa mencarinya,

untuk sekadar bersama dalam membunuh waktu? Carilah ia untuk bersama menghidupkan sang waktu!

Karena dialah yang bisa mengisi kekuranganmu, bukan mengisi

kekosonganmu.

Dan dalam manisnya persahabatan, biarkanlah ada tawa ria

berbagi kebahagiaan.

Karena dalam titik-titik kecil embun pagi, hati manusia menemukan

fajar jati dan gairah segar kehidupan.

  (Sang Nabi, Khalil Gibran)

  

vi

  

INTISARI

Meteran listrik atau KWH Meter sangat umum dijumpai pada setiap rumah

pelanggan listrik. Fungsi dari alat ini adalah menghitung seberapa besar pemakaian

energi listrik suatu bangunan kantor, rumah, maupun pabrik. Nilai pemakaian energi

listrik yang dihitung dalam satuan KWH (Kilo Watt Hour) setiap bulannya akan

dikalikan dengan harga satuan Tarif Dasar Listrik (TDL) dan ditambahkan dengan nilai

abonemen serta pajak sebesar 8 persen akan menghasilkan tagihan yang kita terima setiap

bulannya. Menyadari akan sulitnya melakukan perhitungan – perhitungan tagihan listrik,

maka dengan alat ini memberikan kemudahan untuk melakukan kalkulasi pembayaran

listrik. Alat ini memberikan nilai setiap putaran piringan KWH Meter, sehingga dengan

mudah kita dapat mengetahui seberapa besar biaya pemakaian listrik kita setiap saat kita

ingin melihatnya.

  Proses pembacaan putaran KWH Meter dimulai dari pembacaan putaran piringan

KWh Meter oleh sensor optokopler. Jumlah pulsa yang dibaca sensor akan disimpan oleh

mikrokontroler setiap harinya. Untuk melihat besarnya pemakaian listrik, maka

mikrokontroler harus dihubungkan dengan PC, pada PC, menggunakan software Visual

Basic untuk melakukan kalkulasi perhitungan tagihan. Perhitungan tagihan listrik yang

dilakukan dapat disesuaikan dengan golongan pemakainya, sehingga alat ini dapat

digunakan untuk semua golongan pemakai.

  Dalam implementasi tugas akhir ini, mikrokontroler sudah dapat menyimpan dan

mengirimkan data dengan baik. Data yang dikirimkan oleh mikrokontroler telah dapat

ditampilkan dengan baik pada PC menggunakan kabel serial. Untuk program Visual

Basic dapat melakukan kalkulasi perhitungan dengan baik, dengan dilakukannya

perbandingan kalkulasi manual.

  

Kata Kunci : KWH Meter ,KWH Meter Berbasis Visual Basic , mikrokontroler Atmega

  16

vii

  

ABSTRACT

KWH meter we can see it generally today in every house. Main function of this

gage is to calculate how much electricity being used at office building, household and

factory. The calculation value of electricity being used monthly in 1 unit of KWH (Kilo

Watt Hour) will be multiply with TDL price and added with subscription cost and 8

percen, so the result is customer invoice. Using this device to calculate troublesome

electicity calculation, It will make easier to know the monthly of our electricity invoice.

This device will give a marks on every cycle of KWH gage, this marks will makes us

know how much electricities being used if we want to see it.

  The reading process of KWH gage cycle start from KWH gage cycle reading by

optocoupler sensor. Number of pulse reading by the sensor will be saved dailly by

microcontroller. Microcontroller needs to be fused to the pc regarding to know how much

electricities being used using visual basic software to calculate the invoice. The

electricity calculation can be adjust to the group of customers, in order to be able used

for any group of customers.

  At facts on this final assigment, the microcontroller had already run well on

sending the data and saving it. The sending data which is sent by microcontroller able to

be view on PC using serial cable. As the accuracy of calculation, manual calculation is

still needed for comparison.

  Keyword : KWH meter ,KWH meter Visual Basic Based , microcontroller Atmega 16

viii

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan karya tugas akhir ini. Tugas akhir berjudul : “Penampil

Pemakaian Biaya Listrik Berbasis Visual Basic”.

  Tugas akhir ini ditulis untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh

gelar sarjana teknik pada program studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

Penulisan skripsi ini didasarkan pada hasil-hasil yang penulis peroleh pada saat

perancangan alat, pembuatan alat, sampai pada hasil pengujian pengujian alat.

  Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak yang telah

memberikan banyak bimbingan, bantuan, dan arahan sehingga laporan ini dapat

diselesaikan, diantaranya :

  1. Allah SWT, pelindung dan penuntun hidupku

  2. Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan masukan, arahan, serta bimbingan selama pengerjaan rugas akhir ini.

  3. Bapak Ir. Tjendro selaku dosen Jurusan Teknik Elektro yang telah membantu dalam memberikan arahan serta masukan dalam pengerjaan proyek ini dan telah memberikan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek ini dengan baik.

  4. Bapak Martanto, S.T., M.T. selaku dosen Jurusan Teknik Elektro yang telah membantu dalam memberikan arahan serta masukan dalam pengerjaan proyek ini dan telah memberikan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek ini dengan baik.

  5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Elektro yang telah mendidik dan mengajarkan banyak hal yang berguna untuk masa depan penulis.

  6. Seluruh staf sekretariat yang telah membantu penulis dalam mengurus semua

masalah administrasi selama perkuliahan di Universitas Sanata Dharma ini.

  7. Para laboran prodi TE Universitas Sanata Dharma

x

  DAFTAR ISI Halaman Judul (Indonesia)………………………………………….………..………. i Halaman Judul (Inggris)………………………………………………………………. ii

Lembar Pengesahan oleh Pembimbing………………………………..……..………... iii

Lembar Pengesahan oleh Penguji……………………………….………..…………… iv

Lembar Pernyataan Keaslian Karya……………………………………..……………. v

Halaman Persembahan dan Motto Hidup..…………………………………………….. vi

Intisari………………………………..…………………………………….…………... vii

Abstract………………………………………………………….………..…………… viii

Lembar Pernyataan Persetujuan Publikasi Karya Ilmiah …………………..…………. viii

Kata Pengantar…………………….……………………………………..……………. x

Daftar Isi……………………………….....………………………..………………….. xii

Daftar Gambar……………………………………………………..………………….. xv

Daftar Tabel………………………………………………………..………………….. xvii

  Bab I Pendahuluan ……………………………………………...……………

  1

  1.1. Judul ………………………………………………...…….………

  1

  1.2. Latar Belakang Masalah….………………………….……………

  1 1.3. Tujuan dan Manfaat………………………………...……………..

  2 1.4. Batasan Masalah …….…………………….……..……………….

  2 1.5. Metodologi Penelitian.………………………….…….…………..

  3 Bab II Dasar Teori…………………………………..………………..……..…

  5 2.1. KWH Meter………………………………………………….…….

  5

  2.1.1. Fungsi dan Prinsip Kerja KWH Meter…………..…………

  5 2.2. Perhitungan Biaya Pemakaian Listrik..…………………..……….

  7 2.3. Sensor Optokopler……….…………………………….…...……..

  10 2.4. Inverter Schmitt Trigger 74LS14……………………………...…..

  12 2.5.Mikrokontroler Atmega 16……………………………………..….

  13 2.5.1. Susunan Kaki Standart Mikrokontroler AVR Atmega 16….

  14

  2.5.2. Konsep I/O pada Mikrokontroler AVR Atmega 16…...……

  16 xii

  2.5.3. Konsep Komunikasi Serial…………………………...……..

  17

  2.6. RTC (Real Time Clock)………………………………………...…

  18 2.7. LCD (Liquid Crystal Display)………………………………..…...

  19 2.7.1. Register……………………………………………………...

  20

  2.7.2. BF (Busy Flag)………………………………………...……

  21

  2.7.3. AC (Address Counter)………………………………………

  21 2.7.4. DDRAM (Display Data RAM)……………………………..

  21

  2.7.5. CGROM (Character Generator ROM)…………………...…

  21

  2.7.6. CGRAM (Character Generator RAM)………………...……

  22 2.7.7. Deskripsi LCD…………………………………………..….

  22

  2.7.8. Pin LCD……………………………………………….……

  23 2.8. Komunikasi Serial………………………………………….……..

  23

  2.9. Port Serial…………………………………………………………

  25

  2.10. RS232……………………………………………………………

  26

  2.11. Pemrograman Visual Basic………………………………………

  28 2.11.1. Tampilan Awal Pada Visual Basic………………………...

  28 2.11.2. Toolbar…………………………………………………….

  29 2.11.3. Form Window……………………………………………..

  29

  2.11.4. Toolbox……………………………………………………

  30

  2.11.5. Project Explorer……………………………………………

  30

  2.11.6. Properties Window……………………………………...…

  31 2.11.7. Form Layout Windows……………………………..……..

  32

  2.11.8. Code Window……………………………………...………

  32

  2.11.9. Komunikasi Serial Pada Visual Basic……………..………

  33 Bab III Perancangan Alat……………………………………………..……….

  35 3.1. Blok Diagram Rangkaian………………………………...……….

  35 3.2. Realisasi Rangkaian……………………………………………….

  35 3.3. Rangkaian Sensor………………………………………………….

  36

  3.4. Rangkaian Schmitt Trigger………………………………..………

  38 3.5. Rangkain Mikrokontroler AVR Seri Atmega 16…………..……..

  39 xiii

  xiv 3.6. Rangkaian RS232 ke Komputer…………………………….…….

  45 3.7. Pemrograman Visual Basic………………………………...……..

  48 Bab IV Hasil dan Pembahasan……………. ………………...……...…..……..

  34 4.1. Pengamatan Pada Rangkaian Sensor……………………………..

  56

  4.2. Pengamatan Pada Tampilan LCD…………………………………

  57

  4.3. Pengamatan Pada Visual Basic……………………………………

  58 4.4. Analisa…………………………………………………………….

  60 Bab V Kesimpulan dan Saran…………………………………….…………...

  72 5.1. Kesimpulan ……………………………………...………………..

  72

  5.2. Saran ………………………………………………………………

  72 Daftar Pustaka ………………………………………………….…………………..…

  73 Lampiran ……………………………………………………….…………………..….

  74

  xv DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Medan Magnet Pada KWH Meter…………………………………….

  27 Gambar 2.15 Visual Basic IDE (Integrated Development Environment)…………

  36 Gambar 3.3. Perancangan Rangkaian Sensor Optokopler………………………….

  35 Gambar 3.2. Perancangan Posisi Sensor Pada Piringan KWH Meter………………

  33 Gambar 3.1. Blok Diagram Rangkaian………………………………………………

  32 Gambar 2.22. Code Window…………………………………………………………

  31 Gambar 2.21. Form Layout………………………………………………………….

  31 Gambar 2.20. Window Properties……………………………………………………

  30 Gambar 2.19. Windows Project Explorer……………………………………………

  29 Gambar 2.18. Toolbox control…………………………………………………..…..

  29 Gambar 2.17. Jendela Form………………………………………………………….

  28 Gambar 2.16. Toolbar Standart Visual Basic……………………………………….

  25 Gambar 2.14. Pengiriman huruf ‘A’ pada level tegangan RS 232 dalam format

ASCII tanpa bit paritas………………...………………………...

  5 Gambar 2.2. Model Fisik KWH Meter………………………………………………

  25 Gambar 2.13. Konfigurasi Port Serial DB9…………………………………………

  24 Gambar 2.12. Sebuah Frame Pada Komunikasi Serial……………………………..

  20 Gambar 2.11. Blok Diagram USART……………………………………………….

  19 Gambar 2.10. Dimensi Layar LCD………………………………………………….

  19 Gambar 2.9. Pengaksesan RTC Serial……………………………………………….

  16 Gambar 2.8. Konfigurasi Pin RTC DS1307…………………………….…………..

  15 Gambar 2.7. Arsitektur Unit Pemrosesan AVR…………………………...………..

  12 Gambar 2.6. Mikrokontroler Atmega 16………………………………………...….

  11 Gambar 2.5. Diagram Blok IC 74LS14……………………………………………...

  7 Gambar 2.4. Sensor Optokopler……………………………………………………..

  6 Gambar 2.3. Skema Hubungan Kumparan pada KWH Meter……………………..

  37

  xvi

  54 Gambar 3.14. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Golongan Industri………..

  64 Gambar 4.5. Tampilan program Visual Basic bulan kedua…………………………..

  60 Gambar 4.5. Tampilan program Visual Basic bulan pertama………………………..

  59 Gambar 4.4. Pergeseran data pada bulan selanjutnya………………………………...

  58 Gambar 4.3. Penyimpanan data selama 2 bulan………………………………………

  57 Gambar 4.2. Tampilan Program Visual Basic………………………………………..

  55 Gambar 4.1. Tampilan LCD…………………………………………………………..

  54 Gambar 3.15. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Golongan Pemerintah…….

  53 Gambar 3.13. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Golongan Bisnis………….

Gambar 3.4. Sinyal Masukan IC 74LS14……………………………………………

  51 Gambar 3.12. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Golongan Rumah Tangga..

  50 Gambar 3.11. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Golongan Sosial…………..

  49 Gambar 3.10. Diagram Alir Perhitungan Biaya Listrik Pergolongan………………

  48 Gambar 3.9. Diagram Alir Utama Program Visual Basic…………………………..

  44 Gambar 3.8. Tampilan Program Pemakaian Biaya Listrik………………………….

  40 Gambar 3.7. Diagram Alir Pemrograman Mikrokontroler Atmega 16……………..

  39 Gambar 3.6. Perancangan Rangkaian Mikrokontroler Atmega 16…………………

  39 Gambar 3.5. Sinyal Keluaran IC 74LS14……………………………………………

  66 xvii DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Perhitungan Insentif dan Disinsentif……………………………………

  67 Tabel 4.6. Data hasil perhitungan secara manual dan program pada golongan Industri…………………………………………………………………..

  74 Tabel 4.12. Pengamatan Hasil Simulasi Golongan Pemerintah……………………..

  74 Tabel 4.11. Pengamatan Hasil Simulasi Golongan Industri………………………….

  74 Tabel 4.10. Pengamatan Hasil Simulasi Golongan Bisnis……………………………

  74 Tabel 4.9. Pengamatan Hasil Simulasi Golongan Rumah Tangga…………………

  67 Tabel 4.8. Pengamatan Hasil Simulasi Golongan Sosial……………………………

  67 Tabel 4.7. Data hasil perhitungan secara manual dan program pada golongan Pemerintah………………………………………………………………

  67 Tabel 4.5. Data hasil perhitungan secara manual dan program pada golongan Bisnis……………………………………………………………………..

  8 Tabel 2.2. Penggolongan Daya Listrik dan tarif Listrik…………………………….

  67 Tabel 4.4. Data hasil perhitungan secara manual dan program pada golongan Rumah Tangga…………………………………………………………..

  61 Tabel 4.3. Data hasil perhitungan secara manual dan program pada golongan Sosial……………………………………………………………………..

  56 Tabel 4.2. Hasil Percobaan Pertama………………………………………………….

  23 Tabel 4.1. Hasil Pengamatan Pada Rangkaian Sensor………………………………

  13 Tabel 2.5. Konfigurasi Pin LCD………………………………………………………

  9 Tabel 2.4. Tabel Kebenaran IC 74LS14……………………………………………..

  8 Tabel 2.3. Tarif Dasar Listrik………………………………………………………..

  74

BAB I PENDAHULUAN

  1.1. Judul

  Penampil Biaya Listrik Berbasis Visual Basic

  1.2. Latar Belakang Masalah

  Satuan yang digunakan untuk mengukur energi listrik adalah kilowatthour (KWH). Untuk menghitung energi yang digunakan dalam kilowatthour, maka di kalikan daya dengan kilowatt (KW) dengan waktu dalam jam (hour). Kilowatthour digunakan untuk mengukur jumlah pemakaian energi listrik yang kemudian digunakan untuk menentukan harga listrik.

  KWH meter digunakan untuk menghitung pemakaian energi listrik. Dengan perkembangan, maka KWH meter berkembang menjadi suatu alat ukur otomatis yang bisa mengirimkan hasil pengukurannya kepada perusahaan listrik yang bersangkutan. Perkembangan KWH meter ini didukung karena adanya perkembangan pada dunia teknologi informasi khususnya internet, sehingga sekarang ini pengiriman data dapat dengan mudah terlaksana dan proses pengirimannya pun cepat.

  Perusahaan penyedia tenaga listrik di Indonesia masih belum bisa menyediakan meteran otomatis sehingga meteran listrik konvensional masih dipakai di rumah – rumah pelanggan listrik. Masalah yang sering terjadi ialah masalah kekeliruan pencatatan karena letak KWH meter yang sulit dilihat oleh mata sehingga tagihan menjadi tidak akurat.

  Oleh karena itu pada kesempatan penyusunan Tugas Akhir ini penulis mencoba memodifikasi KWH meter konvensional agar pelanggan lebih mudah untuk mengetahui besar pemakaian energi listrik.

  2

  Dalam tugas akhir ini KWH meter konvensional tersebut akan disempurnakan dengan adanya suatu sistem perhitungan tagihan sehingga para pelanggan listrik maupun penyewa kamar kos dapat dengan mudah mengetahui besar tagihan listrik mereka dalam nilai rupiah.

  1.3. Tujuan dan Manfaat

  Tujuan pembuatan alat penghitung meteran listrik digital ini adalah untuk membuat sebuah alat untuk menghitung nilai rupiah dari pemakaian listrik sehingga para pelanggan dapat dengan mudah mengetahui besar biaya penggunaan listrik mereka.

  Alat ini sangat bermanfaat untuk pelanggan listrik dengan adanya nilai pemakaian listrik dalam rupiah, maka pelanggan dapat melakukan penghematan listrik sendiri, sehingga pemakaian listrik konsumen dapat terkontrol.

  1.4. Batasan Masalah

  Untuk memperjelas pembahasan dalam perancangan, maka akan diberikan pembatasan masalah sebagai berikut : a. KWH meter yang digunakan adalah KWH meter jenis analog.

  b. Pada bagian sensor, digunakan sensor optokopler.

  c. Menggunakan IC 74LS14 sebagai schmitt trigger

  d. Untuk perhitungan jumlah putaran piringan KWH meter, digunakan mikrokontroler Atmega16.

  e. Jenis komunikasi yang digunakan antara PC dengan mikrokontroler adalah komunikasi serial RS232.

  3

  f. RTC (Real Time Clock) yang digunakan adalah DS1307, yang sesuai dengan komunikasi serial I2C mikrokontroler Atmega16.

  g. Biaya pemakaian listrik ditampilkan berbasis Visual Basic

  h. Pada perhitungan tarif, perhitungan yang dilakukan hanya yang berdasarkan pada pemakaian KWHnya. i. Perhitungan tarif listrik akan dihitung setiap akhir bulan.

1.5. Metodologi Penelitian

  Dalam Penyelesaian penelitian digunakan metode sebagai berikut :

  1. Studi Pustaka meliputi : a) Perumusan ide pokok.

  b) Mencari dan mempelajari topik tentang KWH meter.

  c) Mencari data-data dari internet dan dari berbagai jenis buku yang dapat dijadikan sebagai referensi penelitian.

  2. Perancangan Perangkat Keras meliputi : a) Merancang dan mewujudkan rangkaian optokopler dan schmitt trigger.

  b) Memprogram Mikrokontroler .

  c) Merancang dan memprogram pengolahan pulsa sensor dengan mikrokontroler.

  d) Merancang dan memprogram komunikasi serial I2C antara mikrokontroler dengan RTC (Real Time Clock).

  e) Merancang sistem komunikasi serial antara mikrokontroler dangan PC.

  3. Perancangan Perangkat Lunak meliputi : a) Merancang tampilan program.

  4

  b) Menentukan data yang dibutuhkan program dari mikrokontroler.

  c) Merancang diagram alir pengolah data.

  4. Implementasi meliputi : a) Pemrograman pengolahan data dan penampil data.

  5. Pengujian dan Pengetesan alat meliputi : a) Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya.

  b) Mengumpulkan data-data untuk mengetahui keadaan sistem secara keseluruhan.

  c) Melakukan perbandingan hasil keluaran program pada PC dengan KWH meter analog.

  d) Melakukan perbandingan hasil perhitungan program pada PC dengan perhitungan secara manual.

BAB II DASAR TEORI

2.1. KWH Meter

2.1.1. Fungsi dan Prinsip Kerja KWH Meter

  KWH Meter adalah alat penghitung pemakaian energi listrik. Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet, di mana medan magnet tersebut menggerakkan piringan yang terbuat dari alumunium. Pada piringan alumunium itu terdapat as yang akan menggerakan pencacah digital sebagai tampilan jumlah KWH nya[1].

  KWH meter memiliki 3 kumparan yaitu 1 kumparan tegangan dengan koil yang diameternya tipis dan 2 kumparan arus dengan koil yang diameternya tebal. Pada KWH meter juga terdapat magnet permanen yang tugasnya menetralkan piringan alumunium dari induksi medan magnet[1].

  

Gambar 2.1.Medan Magnet Pada KWH meter

  6

  Pada Gambar 2.1 adalah cara medan magnet memutarkan piringan alumunium. Arus listrik yang melalui kumparan arus mengalir sesuai dengan perubahan arus terhadap waktu. Hal ini menimbulkan adanya medan di permukaan kawat tembaga pada koil kumparan arus. Kumparan tegangan membantu mengarahkan medan magnet agar menerpa permukaan alumunium sehingga terjadi suatu gesekan antara piringan alumunium dengan medan magnet disekelilingnya. Dengan demikian maka piringan tersebut mulai berputar dan kecepatan putarnya dipengaruhi oleh besar kecilnya arus listrik yang melalui kumparan arus[1].

  

Gambar 2.2.Model Fisik KWH Meter

  Pada Gambar 2.2. merupakan model fisik KWH meter di mana ada empat buah terminal yang terdiri dari dua buah terminal masukan dari jala – jala listrik PLN dan dua terminal lainnya merupakan terminal keluaran yang akan menyuplai tenaga listrik ke rumah. Dua terminal masukan dihubungkan ke kumparan tegangan secara paralel dan antara terminal masukan dan keluaran dihubungkan ke kumparan arus. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.3[1].

  7 Gambar 2.3.Skema Hubungan Kumparan Pada KWH meter

2.2 Perhitungan Biaya Pemakaian Listrik

  Jika membeli sebuah KWH meter maka akan tercantum banyaknya putaran untuk menghasilkan satu KWH dalam setiap jamnya. Contohnya jika 150 putaran per KWH maka harus ada 150 putaran untuk dikatakan sebesar satu KWH. Jumlah KWH itu secara kumulatif dihitung dan pada akhir bulan dicatat oleh petugas besarnya pemakaian lalu dikalikan dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) ditambah dengan biaya abonemen dan pajak menghasilkan jumlah tagihan yang harus dibayarkan setiap bulannya[2].

  Untuk melakukan penghematan energi listrik, maka pemerintah memberikan kebijakan suatu tarif progresif. Kebijakan tarif progresif bertujuan agar pelanggan menekan pemakaian listrik hingga sebatas kebutuhan wajar aktivitas sehari-hari. Untuk itu, pelanggan dengan pemakaian KWH <80% rata-rata nasional akan mendapat insentif.

  Sebaliknya pelanggan dengan KWH >80% rata-rata nasional akan dikenakan disinsentif. Pelanggan yang terkena kebijakan ini adalah Pelanggan Rumah Tangga (R1, R2, R3), Pelanggan Bisnis skala kecil (B1), Bisnis skala menengah (B2), dan Pelanggan Pemerintah (P1, P2, P3). Pada tabel 2.1[2].

  8

Tabel 2.1. Perhitungan Insentif dan DisinsentifTabel 2.2. Penggolongan Daya Listrik dan Tarif listrik

  9

  Biaya beban dan biaya per blok pemakaian dapat dilihat pada Tabel Tarif Dasar Listrik (TDL) berikut. Sejak tahun 2004 s.d sekarang harga TDL belum berubah. PPJ n% (nilai n tergantung Perda setempat)[3].

Tabel 2.3 Tarif Dasar Listrik

  10

2.3. Sensor Optokopler

  Sensor Optokopler seperti yang terlihat pada Gambar 2.4 merupakan sensor yang dapat mendeteksi perubahan cahaya infra merah. Sensor ini banyak dipakai untuk mendeteksi jarak ataupun pergerakan suatu benda dengan cara memberikan kisi – kisi

  11

  ataupun baling – baling sehingga akan terdapat celah dan penghalang. Dengan menerima sinar infra merah yang putus – putus akan menimbulkan pulsa – pulsa listrik. Pulsa – pulsa itu kemudian diolah dan nantinya dapat memberikan keluaran seperti yang kita inginkan[4].

Gambar 2.4 Sensor Optokopler

  Bagian dari sensor optokopler ini adalah sebuah led merah biasa atau led infra merah sebagai pengirim dan sebuah fototransistor sebagai penerima. Jumlah celah yang akan dideteksi oleh sensor optokopler tergantung dari banyaknya celah pada piringan KWH meter. Berikut ini adalah cara mencari total putaran pada piringan KWH meter, dimana jumlah celah pada piringan KWH meter sangat berpengaruh pada perhitungan.

  Dengan perhitungan jumlah pulsa sebagai berikut : Jika : n = jumlah pulsa yang dihasilkan. p = total putaran piringan KWH meter l = Jumlah lubang pada piringan KWH meter = 2 maka didapatkan rumus sebagai beikut :

  (2-1)

  12

  Cara Kerja dari rangkaian sensor adalah sebagai berikut :

  a) Saat piringan aluminium berputar maka lubang –lubang pada piringan aluminium ikut berputar.

  b) Lubang lubang tersebut dideteksi oleh sensor optokopler dimana keluarannya berupa pulsa – pulsa listrik.

  c) Pada saat sensor optokoupler bertemu lubang pada piringan aluminium maka sinar infra merah atau sinar LED akan tembus sehingga sensor optokopler mengalirkan arus listrik, sedangkan apabila tertutup maka sensor optokopler akan berhenti mengalirkan arus listrik.

2.4. Inverter Schmitt Triggers 74LS14

  Inverter schmitt trigger adalah rangkaian yang digunakan untuk membersihkan desah, atau membersihkan isyarat yang lambat naik atau turun menjadi pulsa digital yang cepat naik dan cepat turun[5].

  Salah satu IC schmitt trigger yang banyak dijumpai di pasar adalah 74LS14. IC

  74LS14 merupakan inverter schmitt trigger yang memiliki 6 buah pin masukan dan 6 buah pin keluaran. Diagram Blok IC 74LS14 ditujukan pada gambar 2.5[5].

Gambar 2.5 Diagram blok IC 74LS14

  13

  Sedangkan tabel kebenaran inverter schmitt trigger adalah sebagai berikut :

Tabel 2.4 Tabel kebenaran IC 74LS14

INPUT OUTPUT

  1

  1 Keterangan : 0 = logika rendah 1 = logika tinggi

2.5. Mikrokontroler AVR ATmega 16

  Mikrokontroler AVR (Alfa and Vegard’s Risc processor) standart memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit, dan sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC ( Reduced

  Instruction Set Computing

  ), sedangkan MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing )[6].

  Di dalam mikrokontroler ATmega16 sudah terdiri dari : 1. Saluran I/O ada 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

  2. ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit, sebanyak 8 channel.

  3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

  4. CPU yang terdiri dari 32 buah register. 5. 131 instruksi andal yang umumnya hanya membutuhkan 1 siklus clock.

  6. Watchdog Timer dengan osilator internal.

  7. Dua buah timer/counter 8 bit.

  14

  9. Tegangan operasi 2.7 V-5.5V pada ATmega16.

  10. Internal SRAM sebesar 1KB.

  11. Memory Flash sebesar 16 KB dengan kemampuan Read While Write.

  12. Unit interupsi internal dan eksternal.

  13. Port antarmuka SPI.

  14. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

  15. Antarmuka komparator analog. 16. 4 channel PWM. 17. 32x8 general purpose register.

  18. Hampir mencapai 16 MIPS pada Kristal 16 MHz.

  19. Port USART programmable untuk komunikasi serial.

  2.5.1. Susunan Kaki Standart Mikrokontroler AVR ATmega16 Pada Gambar 2.6 dibawah ini merupakan susunan kaki standart ATmega16[6].

  Berikut ini adalah penjelasan umum susunan kaki ATmega16.

  a) VCC merupakan pin masukan positif catu daya.

  b) GND sebagai pin Ground.

  c) Port A (PA0….PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai pin masukan ADC.

  d) Port B (PB0….PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

  e) Port C(PC0….PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan timer Osilator.

  15

  f) Port D(PD0….PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

  g) Reset merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.

  h) XTAL 1 dan XTAL 2 sebagai masukan clock eksternal. Suatu mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi instruksi yang ada di memori. Semakin tinggi tinggi kristalnya, maka semakin cepat mikrokontroler tersebut. i) AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC. j) AREF sebagai pin masukan tegangan referensi.

Gambar 2.6. Mikrokontroler Atmega16

2.5.2. Konsep I/O pada Mikrokontroler AVR ATmega16

  Pada Gambar 2.6, terdapat empat buah port, yaitu PA,PB,PC, dan PD. Yang semuanya dapat diprogram sebagai input ataupun output. Jika dilihat lebih detail lagi pada bagian pemrosesan mikrokontroler ini, terdapat unit CPU utama untuk memastikan

  16

  eksekusi program. CPU juga dapat mengakses memori, melakukan kalkulasi, pengontrolan, dan penangan instruksi dengan menggunakan arsitektur Harvard (bus untuk memori dan program data terpisah), sehingga dihasilkan performa yang tinggi[6].

  Hal ini dikarenakan instruksi pada memori program dieksekusi dengan single , dengan demikian, pada saat sebuah instruksi dieksekusi, instruksi