RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN PEMAKAIAN LISTRIK MENGGUNAKAN METODE PENGUKURAN ARUS

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN SISEM PEMANAUAN PEMAKAIAN LISRIK MENGGUNAKAN MEODE PENGUKURAN ARUS Fondra Dwi Darmawan 1) 1) Program Studi S-1 Sistem Komputer, SIKOM Surabaya, Abstract: Indonesia is the one of country in consuming electronic equipment. For that reason, Indonesia also become the most country in consuming electric power. Not everyone knows about the amount of power from each of its electronic that has used. hat condition can be disserving residents who use electricity with a small amount. Measuring current method is the one solution to solve the problem. his research intends is to find out the power consumption and electric bills from each chamber so that no more confusion in the future. Keywords : electric current, electricity power, electricity bills Perkembangan zaman yang semakin cepat dan dinamis menuntut manusia untuk hidup serba cepat dan efisien, terutama dalam hal pemenuhan kebutuhan sehari-hari. Alat-alat yang serba modern pun digunakan agar semua kebutuhannya terpenuhi. anpa disadari, penggunaan ala-alat tersebut banyak mengkonsumsi energi listrik. Di Indonesia konsumsi listrik setiap tahunnya mengalami peningkatan 10 persen setaip tahun. Berdasarkan survei data dari World Bank 1 dekade terakhir tercatat data konsumsi listrik Indonesia tahun: 2000 sebesar 92,64 Gigawatt, 2001 sebesar 101,647 Gigawatt, 2002 sebesar 108,206 Gigawatt, 2003 sebesar 112,944 Gigawatt, 2004 sebesar 120,140 Gigawatt, 200 sebesar 127,369 Gigawatt, 2006 sebesar 133,108 Gigawatt dan tahun 2007 sebesar 142,236 Gigawatt.(World Bank,2011). Salah satu segmen pelanggan di Indonesia yaitu rumah tangga memiliki kebutuhan listrik tiap ruangan yang berbedabeda. Sebagai contoh, sebuah rumah kontrakan yang dihuni beberapa pengguna. Selain membayar biaya kontrakan, mereka harus membayar tagihan listrik sendiri dimana peralatan elektronik yang digunakan pada tiap kamar mengkonsumsi daya listrik yang berbeda-beda. Di awal bulan muncul tagihan listrik dengan jumlah yang besar. entunya hal tesebut bisa merugikan salah satu penghuni yang merasa mengkonsumsi listrik dengan jumlah kecil, dan pada akhirnya bisa menimbulkan perselisihan antar pengguna tersebut. PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang masalah yang telah disebutkan, maka perumusan masalah yang dapat diangkat dalam tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimana merancang suatu system yang dapat memantau pemakaian daya listrik menggunakan metode pengukuran arus. UJUAN Dalam perancangan dan pembuatan aplikasi ini, terdapat beberapa tujuan penulis, antara lain: 1. Merancang dan membuat sistem yang dapat digunakan untuk mengukur arus listrik. 1

2 2. Merancang dan membuat sistem yang digunakan untuk mengolah data dari sensor arus ACS712 Low Current Sensor Breakout. 3. Merancang dan membuat sistem yang dapat digunakan untuk mengirim data ke PC melalui komunikasi serial RS Merancang dan membuat sistem yang mampu memantau dan merekam data pemakaian listrik serta menampilkan besar biaya pemakaiannya. MEODE Secara garis besar dari keseluruhan sistem pada alat ini sesuai dengan blok diagram pada Gambar 1. Jala-jala AC Sensor ACS71 MINIMUM SSEM AMega8 Serial RS232 dan diarahkan menuju IC MAX232. Pada IC MAX 232, sinyal digital 8 bit tersebut di tampung lalu kemudian dikirim secara serial ke PC dengan Baudrate 2400bps. Di dalam PC akan dirancang suatu sistem yang berfungsi untuk menerima data pengiriman secara serial, mengolah data tersebut sehingga bisa menampilkan nilai arus yang terpasang serta biaya pemakaiannya menggunakan software Borland Delphi 7 kemudian dicatat kedalam database menggunakan Microsoft Acces Metode Wattmeter 1 Fasa Disini penulis menggunakan metode pengukuran daya 1 fasa dengan menggunakan wattmeter. Rumus yang digunakan untuk menghitung daya dapat dilihat sebagai berikut: P = E x I Atau daya rata-rata : P = E x I cos α PC /USER Gambar 1. Blok diagram sistem keseluruhan Dalam Sistem ini Sensor ACS712 membaca arus tegangan AC yang terpasang kemudian mengeluarkan output hasil pembacaan arus berupa tegangan analog antara 1.V-3.V sesuai karakteristik sensor menuju ke Minimumsystem AMega8. Minimumsystem AMega8L menerima input tegangan analog dari sensor pada port C, kemudian dirubah oleh Analog to Digital Converter (ADC) yang terdapat didalam internal AMega8L menjadi sinyal digital 8 bit Sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout Sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout buatan Allegro ini mempunyai tingkat pengukuran arus hingga ampere, dan telah dilengkapi dengan penguat sehingga memudahkan pengguna untuk mengukur arus. Keluaran ACS712 Low Current Sensor Breakout terhadap arus yang disensor dapat dilihat pada Gambar 2. Berikut; 2

3 Gambar 2. Keluaran ACS712 Low Current Sensor Breakout terhadap arus yang disensor Penghitungan Biaya Pemakaian Listrik arif tenaga listrik yang disediakan oleh Perusahaan Perseroan (Persero) P Perusahaan Listrik Negara dinyatakan dalam arif Dasar Listrik berdasarkan golongan tarif. arif listrik reguler adalah tagihan listrik yang harus dibayarkan setelah pemakaian tenaga listrik oleh konsumen. Dalam proyek ugas Akhir ini, penulis menggunakan penghitungan tarif reguler dimana rincian biaya akan dijelaskan sebagai berikut: abel 1 arif dasar listrik rumah tangga Perancangan Perangkat Keras Regulator Catu daya merupakan pendukung utama bekerjanya suatu sistem. Catu daya yang biasa digunakan untuk menyuplai tegangan sebesar Volt adalah catu daya DC yang memiliki keluaran + volt. Catu daya ini digunakan untuk mensuplay tegangan sebesar volt. IC 780 (IC regulator) digunakan untuk menstabilkan tegangan searah. Kapasitor digunakan untuk mengurangi tegangan kejut saat pertama kali saklar catu daya dihidupkan. Sehingga keluaran IC regulator 780 stabil sebesar volt DC. Rangkaian regulator terlihat pada Gambar 3. berikut: Gambar 3. Rangkaian regulator arif Reguler = Biaya Beban + Biaya Pemakaian. Microcontroller AMega8 Pada perancangan ini, mikrokontroler berfungsi sebagai pusat pengendali dari sistem secara keseluruhan. Mikrokontroler mempunyai tugas menerima inputan dari sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout dan memberikan lalu mengirimkan data serial ke PC. Mikrokontroler AMega8 memiliki 32 buah I/O, yaitu Port B, Port C dan Port D. Adapun minimum system dari AMega8 dapat dilihat pada Gambar 4. berikut: 3

4 pengiriman data serial, dan program komputer. Diagram alir perangkat lunak secara umum pada Gambar 6. berikut: SAR Deklarasi Variabel Inisialisasi Proses Gambar 4. Minimum System AMega8. PERANCANGAN MEKANIK Perancangan arsitektur sistem dalam hal ini adalah tempat untuk peletakan komponen-komponen elektronika, dimana terbuat dari box plastik hitam berukuran 148 x 98 x 3 mm, stop kontak dan steker. Sedangkan rangkaian minimum system, sensor ACS712 dan power supply terletak di dasar box. Peletakan minimum system, sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout dan power supply terlihat pada Gambar. berikut: Sensor ACS712 Baca Sensor Sensor = 0 Kirim data secara serial erima data serial Hitung nilai arus Hitung daya dan tampilkan Hitung tarif dan tampilkan Gambar 6. Diagram alir perangkat lunak secara umum Gambar. Peletakan minimum system, sensor ACS712 dan power supply. PERANCANGAN PERANGKA LUNAK Perancangan perangkat lunak terbagi dalam beberapa device sistem antara lain : program rutin baca nilai ADC, program PROSES RUIN BACA ARUS Pada proses ini mikrokontroler melakukan pembacaan arus yang terukur dari sensor, merubahnya dari analog menjadi digital kemudaian mengirimkan secara serial. Diagram alirnya dapat dilihat pada Gambar 7. 4

5 SAR Start sensor = read_adc(); read_adc() = 0 Setting Manual Setting Default putchar(sensor); delay_ms(1000); ekan CONNEC Setting Port COM Gambar 7. Diagram alir pembacaan rutin arus PROGRAM KOMPUER Program komputer menggunakan software Borland Delphi 7 dan microsoft access sebagai database. Aplikasi ini digunakan untuk memonitor daya pada suatu ruangan dan memiliki informasi-informasi yang dibutuhkan antara lain terdapat penampil nilai daya yang terpakai, golongan tarif yang terpasang, batas daya yang terpasang, biaya pemakaian dan grafik garis berdasarkan pemakaian daya. Pencatatan data dilakukan berdasarkan time interval yaitu 1 menit. Diagram alirnya dapat dilihat pada Gambar 8. Baca Data Serial dan Konversi ke Decimal Hitung Nilai Arus Per Menit Hitung Nilai Daya Per Menit dan ampilkan ekan Disconnect Hitung Biaya Pemakaian dan ampilkan Finish Gambar 8. Diagram alir program komputer.

6 PENGUJIAN SISEM Pengujian Sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah modul sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout dapat menghasilkan output yang akan diterima input ADC pada mikrokontroler, kemudian dikirim melalui serial ke program. Hasil pengujian sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout dapat dilihat di Gambar 9. berikut: K O D E K 2 K 2 abel 2. Hasil pengukuran daya GOLARIF R-1/R 900 VA R-1/R 900 VA DAA ANGGAL_WAK U 1/07/ :0:17 1/07/ :1:18 10xDec Arus = 2 10x140 = 2 DAA_ME NI = 2 =.4902 = Daya = Arus max x 220 = x 220 = abel 3. Hasil penghitungan biaya Gambar 9. Hasil pengujian sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout Pengujian Program ujuan dari pengujian program ini adalah untuk mengetahui apakah program dapat memproses data dari minimum system dan mengetahui perubahan arus dan daya apabila diberi beban yang berbeda pada modul sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout. Hasil dari pengujian program dapat dilihat pada abel 2 dan abel 3 berikut; KO DE GOL ARIF K2 R- 1/R 900 VA Biaya = SAR _IME 1/07/ :0:17 HASIL END_ IME 1/07/ :1:1 8 OAL _DAA Daya x Biaya per kwh. kwh = x Biaya per kwh = x 27 OAL _BIA A =Rp ,- 6

7 Karena golongan tarif yang digunakan R1-R, daya terpasang 900VA dan total daya kurang dari 20 kwh, maka biaya per kwh sebesar Rp 27. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Hasil pengujian sensor ACS712 Low Current Sensor sesuai dengan karakteristik sensor dapat berfungsi dengan baik. 2. Hasil pengujian program untuk membaca nilai arus, daya dan biaya pemakaian sudah sesuai dengan yang diharapkan. 3. Battery sebagai sumber tegangan minimumsystem hanya dapat bertahan selama satu bulan saja. Saran 1. Ditambahkan LCD agar pemantauan pemakaian daya listrik untuk tiap ruangan lebih mudah. 2. Komunikasi yang digunakan menggunakan RS48 yang mempunyai jarak komunikasi maksimal 1,2 Km. 3. Pada saat pengujian di bandingkan dengan fluke clamp metre yang mempunyai akurasi baca arus hingga ma agar lebih di didapat kualitas terbaik antara hardware dan fluke clampmetre. 4. Power supply menggunakan adaptor agar hardware tetap menyala dan tidak kehilangan data pemakaian listrik akibat kehabisan battery. DAFAR PUSAKA Atmel, 2002, doc2486.pdf.u.s, (online) ( 86.pdf, diakses 8 November 2010) Bejo, A., 2008, C&AVR, Graha Ilmu, ogyakarta. Budiharto, Widodo Interfacing Komputer dan Mikrokontroler. Jakarta: Elex Media Komputindo Damanik, C., Kenaikan. DL. Segera. Diumumkan. Jakarta (online) ( diakses 23 Maret 2010) Dennis Roody, J. Coolen Komunikasi Elektronika, J.1. Jakarta : Erlangga. Komputer, Wahana, 2003, ip & rik Pemrograman Delphi 7.0, Andi Publisher, ogyakarta. Marcus, eddy. 2002, Pemrograman Delphi Dengan ADOExpress: Mengakses Basisdata MS.Access. Informatika. Bandung. MicroSystems, Allegro, Inc.2011.ACS712- Datasheet.pdf.U.S (online) ( Files/Datasheets/ACS712- Datasheet.ashx, diakses 20 Juni 2012 ) Stallings, William Komunikasi Data dan Komputer Dasar-dasar Komunikasi Data. Jakarta: Penerbit Salemba eknika 7