MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC SKRIPSI TIMBUL MULYA DAVID 090801057

  MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC SKRIPSI TIMBUL MULYA DAVID 090801057

PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains TIMBUL MULYA DAVID 090801057

PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERSETUJUAN

  Judul : MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMEGA 8535 MENGGUNAKAN PC

  Kategori : Skripsi Nama : Timbul Mulya David Nomor Induk Mahasiswa : 090801057 Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)

  Universitas Sumatera Utara Diluluskan di:

  Medan, 10 Juni 2014 Komisi Pembimbing Pembimbing I

  Pembimbing II Dr. Marhaposan Situmorang Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc

  Nip. 195510301980031003 Nip.196006031986011002 Disetujui Oleh :

  Ketua Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang

  Nip.195510301980031003

  PERNYATAAN MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya Medan, 10 Juni 2014 Timbul Mulya David 090801057

  PENGHARGAAN

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kekuatan, petunjuk dan Anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul : “MINIATUR MONITORING DAN

  PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC”.

  Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada :

  1. Keluarga tercinta, khususnya kedua orangtua saya (Ayahanda Biliher Syarifuddin Panjaitan dan Ibunda Nurselly br. Simanjuntak) atas kasih sayang, doa, motivasi dan kerja kerasnya dalam mencukupi kebutuhan saya. Dan juga kakak-kakak saya Rotua Krisnawaty br. Panjaitan, Yunita Vera Ulina br. Panjaitan, dan adik saya Minarti br. Panjaitan atas doa dan motivasinya.

  2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Bapak Drs. Takdir Tamba, M. Eng. Sc yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan/ide demi sempurnanya skripsi ini.

  3. Bapak Drs. Nasir Saleh, M. Eng. Sc (+) selaku dosen wali saya yang telah banyak memberikan motivasi semasa hidupnya selama perkuliahan, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, Msc selaku sekretaris Departemen Fisika, beserta seluruh Civitas Akademika FMIPA khususnya seluruh staf pengajar dan pegawai yang selalu memperhatikan proses studi di Departemen Fisika FMIPA USU

  4. Oppung S. Panjaitan br Silaen (+) dan keluarga J Panjaitan br. Siahaan serta seluruh keluarga besar Panjaitan demikian juga seluruh saudara-saudara sepupu atas semangat dan motivasinya.

  5. Oppung G Simanjuntak br Panjaitan (+) dan Keluarga Drs J. Simanjuntak br.

  Pasaribu serta seluruh keluarga besar Simanjuntak demikian juga seluruh saudara-saudara sepupu atas semangat dan motivasinya.

  6. Teman-teman seperjuangan dalam menyelesaikan skripsi Ferdi Aulia Mirda dan Poltak Simarmata atas dukungan dan motivasinya

  7. Teman-teman stambuk breaving 2009 (Sony, Enra, Rieni, Esra, Andrian, Silvi, Helen, Ferdy, Nurzanah, Masria, Emy, Jenny, Agus, Agus Ningsih, Sabam, Resdina, Zainalludin, Suhartina, Stevani, Resdina, Mega, Yosua, Wenny, Natanael, Kalam, Ferdi, Poltak, Istas, Andico, Eldo, Arvilla, Fitri, Sukria, Monora, Septiana, Ade, Abul, dan rekan lainnya) beserta seluruh keluarga besar IMF yang telah memberikan semangat dan motivasinya.

  8. Seluruh keluarga, saudara-saudari, teman-teman, abang/kakak dan rekan-rekan lainnya yang tidak dapat saya ucapkan satu persatu, terima kasih buat doa dan dukungannya. Semoga Tuhan selalu memberkati kita semua

  Menyadari akan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis dan juga keterbatasan waktu, saya merasa bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penuis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat yang bersifat membangun demi menyempuranakan tugas akhir ini

  Medan, 10 Juni 2014 Penulis

  MINIATUR MONITORING DAN PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS ATMega 8535 MENGGUNAKAN PC ABSTRAK

  Pada tahun 2013 pemakaian daya listrik kota Medan mencapai 90,48 Tera watt, hal ini dikarenakan tidak adanya penerapan manajemen energy sebagai upaya strategis untuk menghemat energi listrik. Sebagai salah satu cara manajemen pemakaian daya listrik adalah melalui pemantauan langsung pemakaian listrik. Karena itu dibuatlah alat untuk memonitoring daya yang digunakan menggunakan ACS-712 sebagai sensor arus dan Transformator sebagai sensor tegangan sehingga dapat dimonitoring nilai daya yang digunakan. Nilai arus dan tegangan tersebut akan diterima mikrokontroler ATMega 8535 yang telah diisi program untuk mengubah besaran tegangan analog menjadi besaran digital yang dikirim ke PC menggunakan RS 232 dan ditampilakan dalam bentuk grafik Dari hasil pengukuran dan monitoring diperoleh bahwa kesalahan rata-rata cukup kecil yaitu 3,64% , sehingga alat ini cukup baik untuk digunakan sebagai sebuah alat pengukuran dan pemantauan penggunaan daya listrik Kata Kunci : Monitoring, Daya Listrik, ACS-712

  

MINIATURE POWER USAGE AND MONITORING BASED ATMega

8535 USING PC ABSTRACT

  In 2013 the city of Medan power consumption reached 90.48 Tera watts , this is due to lack of implementation of energy management as a strategic effort to conserve electrical energy . As a way of electric power consumption management is through the direct monitoring of power consumption . Since it was established tool for monitoring power use ACS - 712 is used as a current sensor and voltage transformers as sensors can be monitored so that the value of the power used . The voltage and current values will be accepted ATMega 8535 microcontroller which has been filled program to convert the analog voltage magnitudes into digital quantities are sent to the PC using the RS 232 and displayed in graphical form From the measurement and monitoring found that the average error is 3.64 % is quite small , so it 's quite good tool to use as a means of measuring and monitoring the use of electric power Keywords : Monitoring , Electric Power, Management

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan i

  Pernyataan ii

  Penghargaan iii

  Abstrak v

  Abstract vi

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel ix

  Daftar Gambar x

  Daftar Lampiran xi

  BAB I. PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Rumusan Masalah

  2

  1.3 Batasan Masalah

  2

  1.4 Tujuan Penelitian

  2

  1.5 Manfaat Penelitian

  3

  1.6 Sistematika Penulisan

  3 BAB II. LANDASAN TEORI

  4

  2.1 Arus Listrik

  4

  2.2 Tegangan

  5

  2.3 Daya

  6

  2.5 Transformator

  6

  2.5 Pengenalan Visual Basic

  9

  2.5.1 Project

  10

  2.5.3 Form

  10

  2.5.4 Coding Atau Syntax

  10

  2.6 Mikrokontroler ATMega 8535

  11

  2.6.1 Fitur ATMega8535

  12

  2.6.2 Konfigurasi Pin ATMega8535

  12

  2.6.3 Peta Memori

  13

  2.6.4 Komunikasi Serial USART

  14

  2.6.4.1 Pengiriman Data

  15

  2.6.4.2 Penerimaan Data

  15

  2.6.5 ADC (Analog To Digital Converter)

  16

  2.7 Komunikasi Serial RS 232

  16

  2.7.1 Karakteristik Sinyal Serial Port

  17

  2.7.2 Serial Port pada PC

  18

  2.7.3 Konfigurasi Serial Port

  18

  2.7.4 Transmisi Data Pada RS232

  19 2.7.5 Converter Logika RS232.

  20 BAB III. PERANCANGAN ALAT

  21

  3.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

  21

  3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

  21

  3.1.2 Rangkaian Power Supply

  22

  3.1.3 Rangkaian ACS 712 (Allegro Current Sensor 712)

  23

  3.1.4 Rangkaian Sensor Tegangan

  25

  3.1.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

  26

  3.1.6 Perancangan Pada PC

  27

  3.2 Perancangan Perangkat Lunak (software)

  28

  3.2.1 Flowchart rangkaian pada Mikrokontroler

  28

  3.2.2 Flowchart pada PC

  30 BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

  32

  4.1 Pengujian Alat

  32

  4.1.1 Pengujian Sensor Arus dan Sensor Tegangan

  32

  4.1.2 Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535

  32

  4.1.3 Pengujian RS 232

  33

  4.1.4 Pengujian Sistem Keseluruhan

  33

  4.2 Analisa Data

  37

  4.2.1 Analisa Data Untuk Sensor Arus

  37

  4.2.2 Analisa Data Untuk Sensor Tegangan

  40

  4.2.3 Analisa Data Untuk Daya

  42 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

  43

  5.1 Kesimpulan

  43

  5.2 Saran

  43 DAFTAR PUSTAKA

  44 LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

  No. Tabel Judul Halaman

Tabel 2.1 . Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB 9

  19 Tabel 3.1 Fungsi masing-masing Pin IC ACS 712

  24 Tabel 4.1 Nilai Hasil Pengujian Sensor Arus dan Sensor Tegangan Dari Mikrokontroler ATMega 8535

  32

  DAFTAR GAMBAR

  23 Gambar 3.4 Diagram Blok ACS 712

  35 Gambar 4.4 Hasil monitoring daya menggunakan lampu 350 watt

  34 Gambar 4.3 Hasil monitoring daya menggunakan lampu 100 watt

  33 Gambar 4.2 Hasil monitoring daya menggunakan lampu 40 watt

  31 Gambar 4.1 Hasil monitoring daya menggunakan lampu 25 watt

  28 Gambar 3.8 Flowchart Pada PC

  26 Gambar 3.7 Flowchart Rangkaian Pada Mikrokontroler

  25 Gambar 3.6 Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535

  25 Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Tegangan

  22 Gambar 3.3 Rangkaian ACS712

  No. Gambar Judul Halaman

  21 Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply

  20 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian

  18 Gambar 2.7 Rangkaian RS 232

  14 Gambar 2.6 RS232 DB9

  13 Gambar 2.5 Peta Memori Program AVR ATMega8535

  11 Gambar 2.4 Pin ATMega8535

  8 Gambar 2.3 Diagram blok fungsional ATMega 8535

  7 Gambar 2.2 Transformator Step-Down

Gambar 2.1 Transformator Step-Up

  36