PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC SKRIPSI INDRA GUNAWAN DONGORAN 071401080

PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC SKRIPSI

  PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu

  Komputer

  INDRA GUNAWAN DONGORAN 071401080

  

PERSETUJUAN

  Judul : PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC

  Kategori : SKRIPSI Nama : INDRA GUNAWAN DONGORAN Nomor Induk Mahasiswa : 071401080 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI

  INFORMASI Diluluskan di Medan, 16 April 2015

  Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Sajadin Sembiring, S.Si, M.Comp.Sc Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc NIP. 196206242006041015 NIP. 196108171987011001

  

PERNYATAAN

  PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

  Medan, 16 April 2015 Indra Gunawan Dongoran 071401080

  

PENGHARGAAN

  Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah- Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

• – Penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1.

  Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

  2. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

  3. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

  4. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

  S.P yang terus memberikan dukungan dan dorongan bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

  9. Teman-teman terdekat, terutama Ardiansyah Hsb, Subardi Wansyah, Berki Rahmat,Yogi Aditya P, Nico Junari, Kalsum Mustika Nst, Reza Affandi Hsb dan Yoga Nugraha Wakamenta atas semangat dan dorongannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dan juga untuk teman-teman seangkatan 2007 lainnya yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  10. Dan semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.

  Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.

  Medan, 16 April 2015 PERANCANGAN ALAT PENGHITUNG ENERGI LISTRIK BERBASIS DIGITAL MENGGUNAKAN KWH METER DAN PLC

  

ABSTRAK

  Salah satu masalah yang dihadapi oleh konsumen listrik adalah kesalahan pencatatan listrik yang mengakibatkan pembayaran tidak sesuai dengan pemakaian listrik. Pada saat ini sudah banyak teknologi yang digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Penggabungan KWH Meter dan Power Line Communication (PLC) merupakan salah satu solusi teknologi untuk mengurangi kesalahan pencatatan listrik. Manfaat yang diperoleh dari penggabungan teknologi ini mampu membaca dan menghitung pemakaian listrik tanpa merubah jaringan listrik itu sendiri. PLC melakukan pengiriman data hanya melalui kabel listrik. Alat ini dapat membantu petugas pencatat listrik sehingga mengurangi kesalahan pencatatan dan konsumen juga dapat mengetahui penggunaan listrik yang dipakai secara realtime. Untuk mempermudah petugas dalam pengambilan data jumlah pemakaian listrik, dibuat sebuah website yang dapat diakses dari mana saja. Kata Kunci : Mikrokontroler, KWH meter, ATMega328, Raspberry Pi, Sensor Arus,

  Power Line Communication , Semua Berkas

  DESIGN OF ELECTRICAL ENERGY CALCULATION TOOL DIGITAL BASED USES KWH METER AND PLC

  

ABSTRACT

  One of the problems faced by consumers of electricity are electrical recording errors that result in payment is not in accordance with the power consumption. At this time have a lot of technology that is used to resolve the issue. Merger KWH Meter and

  

Power Line Communication (PLC) is one of the technological solutions to reduce

  electrical recording errors. The benefits derived from the incorporation of this technology is able to read and calculate the power consumption without changing the power grid itself. PLC perform only data transmission through power lines. This tool can assist the registrar of electricity, thereby reducing recording errors and consumers can also find the use of electricity used in realtime. To facilitate data retrieval officer in the amount of electricity consumption, created a website that can be accessed from anywhere. Keywords: Microcontroller, KWH meters, ATmega328, Raspberry Pi, Current Sensors, Power Line Communication, All Files

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak vi

  Abstract vii

  Daftar Isi viii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Bab I Pendahuluan

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Rumusan Masalah

  2

  1.3 Batasan Masalah

  2

  1.4 Tujuan Penelitian

  3

  1.5 Manfaat Penelitian

  3

  1.6 Metode Penelitian

  3

  1.7 Sistematika Penulisan

  4 Bab II Landasan Teori

  2.1 Listrik

  5

  2.1.1 Daya Listrik

  5

  2.61 Hukum Biot-Savart

  27 Bab III Analisis dan Perancangan

  3.1 Komponen yang digunakan

  29

  3.2 Analisis

  31

  3.3 Perancangan Alat Penghitung Energi Listrik

  32

  3.3.1 Desain Alat Penghitung Energi Listrik

  32

  3.3.1.1 Low Level Interface

  32

  3.3.1.2 Backend Processing

  35

  3.3.1.3 Frontend Processing

  36

  3.3.2 Hubungan antar Komponen Elektronik

  37

  3.3.3 Perancangan Website

  39

  3.3.3.1 Perancangan Halaman Login

  39

  3.3.3.2 Perancangan Halaman Utama

  40

  3.3.3.3 Perancangan Halaman About

  41 Bab IV Implementasi Sistem

  4.1 Implementasi

  42

  4.1.1 Lingkungan Implementasi

  42

  4.2 Implementasi Rangkaian ATMega328

  43

  4.3 Implementasi Raspberry Pi dan PCB ATMega328

  44

  4.4 Implementasi Sensor Arus

  46

  4.5 Implementasi Display LCD

  47

  4.6 Implementasi Website

  48

  4.7 Implementasi Power Line Communication (PLC)

  50 Bab V Kesimpulan dan Saran

  5.1 Kesimpulan

  52

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 Tarif Tenaga Listrik Untuk Keperluan Rumah Tangga

  8 Tabel 2.3 LED Indikator

  17 Tabel 3.1 Tabel Peralatan yang Digunakan

  29 Tabel 3.2 Rincian Komponen Elektronik

  30 Tabel 3.3 Fungsi Pin Display LCD 2x16

  34

  

DAFTAR GAMBAR

  35 Gambar 3.6 Skema Rangkaian PCB ATMega328

  45 Gambar 4.4 Raspberry Pi dan PCB ATMega328

  45 Gambar 4.3 Pemilihan File .img di Win32DiskImager

  44 Gambar 4.2 Software Win32DiskImager

  41 Gambar 4.1 Papan PCB ATMega328

  40 Gambar 3.12 Rancangan Halaman About

  39 Gambar 3.11 Rancangan Halaman Utama

  38 Gambar 3.10 Rancangan Halaman Login

  37 Gambar 3.9 Hubugan antar Komponen Elektronik

  37 Gambar 3.8 Flowchart Alat Penghitung Energi Listrik

  36 Gambar 3.7 Raspberry Pi Model B

  35 Gambar 3.5 Display LCD 2x16

  Halaman

  33 Gambar 3.4 Skema Display LCD 2x16

  33 Gambar 3.3 Sensor SCT-013

  32 Gambar 3.2 Skema Rangkaian Sensor Arus

  27 Gambar 3.1 Hubungan Antara Komponen Utama

  24 Gambar 2.6.1 Medan Magnet di sekitar Kawat Lurus

  22 Gambar 2.4.2 Konfigurasi Pin ATMega328

  18 Gambar 2.4.1 Arsitektur ATMega328

  15 Gambar 2.3.2 (a) Bagian Atas Raspberry Pi, (b) Bagian Bawah Raspberry Pi

  10 Gambar 2.3 Raspberry Pi

  6 Gambar 2.2 Ilustrasi Arsitektur Jaringan PLC

Gambar 2.1.2 Segitiga Daya Listrik

  46