PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENCATAT PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK TUGASAKHIR

Transkripsi

1 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENCATAT PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK TUGASAKHIR I lg~~e"i" I Il f I _ ; I,-, tl.' I '6 'f~b. o~ Oleh: Nama: A TAN NRP : NIRM: :58595,..'~ FUKU, n-~ A\-" P,.,,-,p ',:' 1,(,AnA) / JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 2001

2 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENCATAT PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK TUGAS AKHIR DIAJUKAN KEPADA FAKUlTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOllK WIDYA MANDALA."~ UNTUK MEMENUH' SEBAGIAN PERSYARATAN MEMPEROLEH GElAR SARJANA TEKNIK BIDANG TEKNIK ElEKTRO Oldl : Nama: A TAN NRP : S NIRM: 'S859S

3 LEMBAR PENGESAHAN Ujian Tugas Akhir bagi mahasiswa tersebut di bawah ini : NA MA : ATAN NRP : N 1 R M : te/ah dise/enggarakan pada : Tanggal : 12 Februari 2001 Karenanya yang bersangk.ultan l'ikriol'li ini dinyatakan t~ah gelar SARJANA HARTONO PRANJOTO. Ph.~ Anggota Fakultas Tekni Dekan Ir. NANIINDRASWATI

4 ABSTRAK Agar tiap bulan pengeluaran untuk listrik tidak melonjak, maka pada Skripsi ini direncanakan sebuah alat pencatat pemakaian energi listrik yang mampu menampilkan berapa jumlah energi yang terpakai dan berapa jumlah uang yang dikeluarkan di setiap kamar. Dengan memantau pemakaian energi listrik melalui alat ini diharapkan mempunyai manfaat yang besar. Dimana alat ini ditunjang oleh seperangkat komputer yang mampu menampilkan berapa energi yang terpakai dan berapa jumlah liang yang dikeluarkan. Perencanaan hardware terdiri dari empat blok yang berfungsi wltuk memonitor empat beban yang sedang aktif seeara bersamaan.dimana keempat I>10k itu mcliputi bagian pengclo1aan sinyal analog, rangkaian ADC dati Interfa;;c PPI 8255 sedangkan software yang dibuat dalam hahasa pascal meliputi proses pengolahan data input, perbandingan data, dan tampilan output. Pada pengukuran tiap bagiannya didapatkan kesalahan yang berbeda. Pacta penguat non inverting didapatkan kesalahan sebesar 0,58 %, pada penyearah setengah gelombang didapatkan kesalahan sebesar 2,22 %, dan pada multiplexer (4066) didapatkan kesalahan 2,29 %. Sebingga dapat disimpulkan bahwa tiap bagiannya telah bekerja dengan baik. Pada pengujian alat ini digunakan empat buah energi yang berlainan yaitu 15 watt, 25 watt, 40 watt, dan 60 watt dimana didapatkan kesalahan pada pengujian alat ini yaitu sebesar 11,68 %. Sebingga dapat disimpulkan bahwa alat ini telah beketja dengan baik. iii

5 KATA PENGANTAR Segala puji syukur ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunianya yang begito besar sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan. pembuatan dan penulisan togas akhir dengan judul : "PE.RENCANAAN DAi\" PEMBUATAN ALAT PENCATAT PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK ". Tujuan perancangan, pemhuatan dan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai salah satu syarat untok memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) jurusan Teknik Elektro pada Fa1.. ultas Teknik Universitas Widya Mandala Surabaya. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Ir. Melani Satyoadi selaku dasen pembimbin.g pertama dan kepada bapas l!". Widya Andyardja. S. T. selaku dosen pembimhing kedua, atas segala na<;ehat <lap bimbingannya selama perancangan, pembuatan dan penulisan togas akhir ini. Disamping itu penulis juga menyampaikan banyak terima kasih kepada : 1. Thu Jr. Nani Indraswati, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Widya Mandala Surabaya. 2. Bapak Albert Gunadhi, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Widya Mandala Surabaya. 3. Thu, Ayah serta adik dan kakak tercinta yang telah memberikan dorongan semangat kepada penulis sehingga perancangan, pembuatan dan penulisan togas akhir ini dapat terselesaikan. iv

6 4. Rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu kelancaran perancangan, pembuatan dan penulisan tugas akhir ini bingga selesai. Akhir kata penulis menyadari bahwa perancangan, pembuatan dan penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, dengan demikian penutis tidak menutup kemungkinan adanya kritik dan saran yang membangun dari para pembaca, namun demikian penulis berharap semoga alat ini bermanfaat bagi yang memerlukannya. Surabaya, Februari 2001 Penulis v

7 DAFTARISI HALAMAN HALAMAN JlTDUL.... HALAMAN PENGESAHAN ii ABSTRAK KATAPENGANTAR... 1V DAFTARISI... "i Di\FTAR GAl\1BAR... DAFTAR TABEL... ix X BABI PENDAHULUAN I.I Latar Belakang Masalah I.4 Tujuan.... Pembatasan Masalah.... Sistematika Pembahasan BAB II TEORI PENUNJANG II. 1 II. 2 II. 3 IIA II. 5 Travo... Penguat Tak Membalik... Penyearah Gelombang-Setengah Linier.... Multiplexer... Analog to Digital Converter II.s.! Pengubah AID Pendekatan Berturutan 13 II. 6 Programmable Peripheral Interrace vi

8 II.7 Slot ISA IBM PC BAB m PERENCANAAN DAN PE.MBUATAN m.l Blok Diagram Sistem m.2 Pengambilan Arus III.3 Penguat Tak Membalik III.4 Penyearah Setengah Gelombang III. 5 Pemilihan Channel (4066) III. 6 ADC III. 7 Interface PPI III. 8 Perencanaan Perangkat Lunak BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT IV.l Pengukuran Terhadap Rangkaian Penguat Tak Membalik IV.2 Pengul"tlTan Terhadap Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang IV.3 Pengukuran T erhadap Rangkaian Multiplexer.. IV.4 Pengujian ADC.... 1\'.5 Pengujian AJ.at {\ "TV 11 BAB V KESIMPIJLAN DAN SARA.N V.I Kesimpulan.... V.2 Saran " 45 DAFT AR PUST AKA vii

9 LAMPffi.A..""J A Foto Alat Pencatat Pemakaian Energi Listrik LAMPffi.ANB Program Pascal LAMPffi.ANC DataIC viii

10 DAFTAR GAMBAR HAlA\1AN Gambar 2.1 Polaritas tegangan dan arah arus untuk penguat tak membalik... K Gambar 2.2 Penyearah gelombang setengah linier y Gambar 2.3 Karakteristik masukan, keluaran dan alih Gambar 2.4 Multiplexer analog Gambar 2.5 Pengubah AiD Garnbar 2.6 Blok diagram programable peripheral interface Gambar 2.7 Susunan bit register control word Gambar 2.8 Slot ISA 98 pin Gambar 3.1 Rlok diagram rangkaian Gambar 3.2 Bagian input dan isolasi Gambar 3.3 Hasil simulasi GambaI' 3.4 Bagan penguat...,..., Gambar 3.5 Hasil simulasi Spice & Gambar 3.6 Bagan penyearah Gambar 3.7 Hasil simulasi Spice Gambar 3.8 Bagian selector Gambar 3.9 ADC Gambar 3.10 Diagram alir program ix

11 DAFTAR TABEL HA.LA_\1AN Tabel2.1 Operasi dasar PPI lr Tabe\ 2.2 Konfigurasi input output PPI Tabel 4.1 Hasil pengukuran penguat tak membalik Tabt:l 4.2 Hasil pengukuran penyearah selengah gdombang... -' 7 Tabe14.3 I1asil pengulmran multiplexer (4066) Tabe14,4 Hasil pengukuran ADC Tabel4.5 Beban 15 watt Tabel4.6 Beban 25 watt Tabe14.7 Beban 40 watt Tabe\ 4.8 Beban 60 watt Tabel4.9 Beban 85 watt x