PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KWH METER DIGITAL SKRIPSI DIAJUKAN KEPADA UNIVERSITAS KATOLIK WIOYA MANOALA

Transkripsi

1 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KWH METER DIGITAL SKRIPSI DIAJUKAN KEPADA FAKULTAS -- TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK WIOYA MANOALA UNTUK MEMENUHI SEBAGIAN PERSYARATAN MEMPEROlEH GElAR SARJANA TEKNIK BtCANG TEKNIK ElEKTRO Oleh: Nama: HANOOKO PURNOMO NRP : NIRM: FEBRUARI 2001

2 LEMBARPENGESAHAN Ujian Skripsi bagi mahasiswa tersebut di bawah ini : NAMA:HANDOKOPURNOMO ~ : NIRM : telah diselenggarakan pada : Tanggal: 12 Februari 2001 Karenanya yang bers~gla:itai! dtn:yataikan telah memenuhi ""'J~acu SARJANA TEKNIK 16 Februari 2001 ~~ IT.. ~i1.eng Anggota.R.S~c. Anggota

3 ABSTRAK Pada umumnya KWHmeter dirumah-rumah menggunakan KWHmeter analog sehingga pelanggan hanya dapat mengetahui berapa energi yang telah dipakai atau yang telah dikeluarkan tanpa mengetahui jumlah atau harga rupiah yang akan dikeluarkan. Oleh karena itu dibutuhkan KWHmeter spesial yang dapat mengetahui pemakaian energi serta biaya yang dikeluarkan sehingga pelanggan dapat mengetahui secara langsung berapa yang akan dibayar kepada P.T. PLN. Skripsi ini ini bertujuan membuat KWH Meter yang mampu memenuhi kebutuhan diatas. Alat ini terdiri dari beberapa bagian yaitu hardware dan software. Bagian hardware terdiri dari rangkaian pengkondisi sinyal rangkaian disini digunakan untuk mengubah arus menjadi tegangan dimana tegangan tersebut masih mempunyai harga yang kecil sehingga perlu dibesarkan maka diperlukan rangkaian op-amp, setelah itu tegangan tersebut masih berupa tegangan AC sehingga perlu diubah ke DC kemudian tegangan dari Rangkaian Pengkondisi Sinyal tersebut harus disesuaikan dengan tegangan input dari ADC supaya ADC dapat bekerja dengan baik. ADC disini digunakan untuk mengubah data analog menjadi digital, sedangkan mikrocontroller digunakan untuk mengatur tampilan dari LCD dan mengatur ke1uaran ADC sedangkan software menggunakan bahasa assembly. Hasil pengujian alat ini temyata memenuhi harapan dengan tingkat kesalahan 3.601%. 111

4 KATA PENGANTAR Atas berkat rahmat Tuhan Yang Maha Kuasa dan dengan pertolongan serta kasih karunianya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul: "PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KWH METER DIGITAL" Skripsi ini disusun guna memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Smjana Teknik Elektronika Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. Dalam penyejesaian Skripsi ini, penulis mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa penghargaan dan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir. Vincent Prasetyo, Msc. selaku Dosen Wah Studio 2. Bapak Albert Gunadhi,S.T, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala. 3. Ibu Ir. Melani Satyoadi selaku Dosen Pembimbing I dari penulis yang selama ini telah banyak memberikan masukan dan membimbing sehingga penulis dapat meneyelesaikan Skripsi ini dengan baik.. 4. Bapak Ir.A.F.Lumban Tobing, M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan masukan dan ide kepada penulis sehingga penulis dapat menyejesaikan Skripsi ini dengan baik. 5. Bapak Ibu Dosen serta segenap karyawan Universitas Katolik Widya MandaJa Surabaya. 6. Orang tua dan kakak yang telah banyak memberikan dorongan dan bantuan baik secara moriil maupun materiil sejama penyusunan Skripsi ini. IV

5 7. Rekan-rekan rnahasiswa yang banyak rnernbantu selarna pernbuatan Skripsi ini khususnya Yudi, Raymond,Tjiong Cie Tjin, Candra dan ternan - ternan EMBO. 8. Seseorang yang telah banyak rnernberikan dorongan dan sernangat pada saat penulis putus asa sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan dengan bail. Sernoga Skripsi 1m bermanfaat bagi rekan-rekan rnahasiswa yang rnembacanya. Akhir kata dengan terbatasnya kernarnpuan penulis dalarn pernbuatan Skripsi ini yang rnasih jauh dari sempuma dan banyak kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang rnernbangun sangat diharapkan untuk rnencapai hasil yang lebih baik. Surabaya, Februari 2001 Penulis v

6 DAFTARISI HALAMAN HALAMAN JUDUL...i LEMBAR PENGESAHAN...ii ABSTRAK...iii KATA PENGANTAR....iv DAFT AR lsi... vi DAFTAR GAMBAR....ix DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Pembatasan Masalah Sistematika Pembahasan Metodologi... 3 BAB II LANDASAN TEOR! KWH meter Mikro kontroler AT89C Konfigurasi IC AT89C LCD VI

7 2.4 Analog To Digital Converter (ADC 0804) Teknik Pendekatan Beruntun (Successive Aproximation Register)..." Penguatan (Op-Amp)...,.." PenguatTakMembalik....' Buffer Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUAT AN ALA T Blok Diagram Alat..."..,... '" Rangkaian Penguat Tak Membalik..."..., Buffer...".., Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Rangkaian Pengkondisi Sinyal...' Konventer Analog ke Digital (ADC 0804) Perencanaan Perangkat Lunak..."..., BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT...' Pengukuran Rangkaian Non Inverting Amplifier Pengujian Rangkaian Non Inverting Pengukuran Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Pengukuran ADC..." Pengujian KWH Meter Digital..., BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... ' VII

8 5.1 Kesimpulan...,..., Saran..."... " DAFTAR PUSTAKA LAMPlRAN 1 SKEMA RANGKAIAN LENGKAP LAMPlRAN 2 PROGRAM LAMPIRAN 3 DATA SHEET IC ADC0804 LAMPIRAN 4 DATA SHEET IC TL074 V111

9 DAFTAR GAMBAR HALAMAN Gambar 2.1 Gambar2.2 Gambar2.3 Gambar 2.4 Gambar2.5 Gambar2.6 Gambar2.7 Gambar2.8 Gambar2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar3.3 Gambar 3.4. Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar3.7 Konfigurasi IC AT89C ,... 7 Dimension Diagram LCD..., T iap Segment Dari LCD Konfigurasi Pin ADC " Diagram Successive Approximation Contoh Proses Successive Approximation...' Penguat Tak Membalik... ' Rangkaian Buffer....".. 20 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Penguat Pembalik Rangkaian Penjumlah Pembalik...., Blok Diagram Alat Ukur KWH meter Digital Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Sinyal Input...,...,.. 27 Rangkaian Penguat Inverting...,...' Sinyal yang dihasilkan sete1ah teijadi penguatan.. 28 Rangkaian Summer Inverting...,..., Sinyal yang dihasilkan oleh Rangkaian Penyearah IX

10 Gelombang Penuh Gambar3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 4.1 Gambar4.2 Gambar4.3 Rangkaian Pengkondisi Sinyal ADC Diagram Alir Program Blok Diagram Pengukuran Non Inverting...37 Rangkaian Non Inverting Blok Diagram Pengukuran Rangkaian Penyerarah Gelombang Penuh Gambar4.4 Gambar4.5 Gambar4.6 Gambar4.7 Gambar4.8 Gambar4.9 Hasil Pengujian Dengan Input 0.2Volt Hasil Pengujian Dengan Input O.4Volt Hasil Pengujian Dengan Input O.6Volt Hasil Pengujian Dengan Input 0.8Volt Hasil Pengujian Oengan Input 1 Volt Blok Diagram Pengukuran ADC...48 x

11 DAFTAR TABEL HALAMAN Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 4.1 Tabel 4.1 Tabel4.3 Fungsi- Fungsi Pin Khusus dari AT89C ,... 8 Instruksi LCD..., Hasil Pengukuran Rangkaian Non Inverting Hasil Pengukuran ADC , Hasil Pengujian Dengan Menggunakan KWH Meter Analog... "... '... "..,.. 51 Xl