BAB III PERANCANGAN. Rectifier. Mobile Phone / Remote Computer. Team Viewer. Gambar 3.1 Blok Rangkaian Sistem

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN Bab ini membahas perancangan sistem telemetri monitoring tegangan PLN berbasis platform Mikrocontroller Open Source Arduino Uno. Microcontroller tersebut digunakan untuk mengolah informasi yang telah didapatkan oleh microcontroller. Pengaturan tersebut berfungsi untuk menampilkan informasi yang telah diterima oleh microcontroller mengenai kondisi level tegangan. Rancangan sistem dibagi dalam beberapa blok perangkat yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Pembuatan sistem meliputi perencanaan perangkat keras dan perencanaan perangkat lunak. 3.1 Prinsip Kerja Sistem Sistem yang telah dibangun, secara garis besar terdiri dari blok rangkaian seperti terlihat pada gambar dibawah ini : Rectifier Microcontroller Visual Basic Team Viewer Gambar 3.1 Blok Rangkaian Sistem Mobile Phone / Remote Computer Secara garis besar, cara kerja sistem ini adalah : Rectifier akan mengubah tegangan AC 220 Volt PLN menjadi 5 Volt DC. Microcontroller akan mengubahnya menjadi data digital, dan mengirimkan hasilnya kepada komputer yang terhubung dengannya. Data digital dari microcontroller akan diubah menjadi objek / tulisan oleh computer yang terhubung dengan microcontroller, objek tersebut merupakan sesuatu yang dapat dimengerti oleh user yang menerangkan 20

2 21 tentang level tegangan PLN. Komputer tersebut terhubung dengan internet, dan ketika ada user yang memasukan ID Komputer tersebut melalui Team Viewer maka secara otomatis computer tersebut akan menjadi Slave dari computer yang melakukan remote desktop tersebut. 3.2 Perancangan Perangkat Keras Dalam pemilihan komponen pada sistem-sistem ini maka sangatlah penting untuk memperhatikan beberapa hal berikut ini : 1. Menggunakan microcontroller dengan platform Open Source sehingga untuk pengembangannya dapat di support oleh komunitas pengguna microcontroller ini. 2. Menggunakan komponen-komponen yang tersedia di pasaran, sehingga harganya murah dan mudah di dapat. 3. Rangkaian yang sederhana sehingga mudah untuk dilakukan penambahan untuk pengembangan lebih lanjut Rangkaian Rectifier Rangkaian dibawah ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk menurunkan tegangan dari 220 Volt AC menjadi 5 Volt AC sehingga kemudian dikombinasikan dengan jembatan diode untuk mengubahnya menjadi 5 Volt DC. Pertimbangan-pertimbangan yang digunakan untuk memilih komponenkomponen ini adalah sebagai berikut: 1. Harga komponen sangat murah. 2. Dapat dilakukan pengaturan ulang untuk level tegangan yang lainnya. 3. Mudah dilakukan penggantian apabila terjadi kerusakan. 4. Bentuk komponen sangat kecil.

3 22 AC_PLN_- AC_PLN_+ R2 100kΩ R1 100kΩ D1 1B4B R3 100kΩ Key=A 50% To_Arduino_PIN_A0 C1 470µF Gambar 3.2 Gambar rangkaian rectifier Minimum Sistem Microcontroller Arduino Uno Rangkaian mikrokontroler berfungsi untuk mengolah informasi yang didapatkan dari baterai. Kemudian memproses data analog tersebut menjadi data digital. Rangkaian microcontroller ini menggunakan minimum sistem yang pada awalnya digunakan untuk mendownload listing program dari computer ke Chipset microcontroller. Diharapkan dengan minimum sistem ini akan dapat menghemat biaya yang dikeluarkan untuk membangun sistem powerbank ini. Berikut adalah minimum sistem dari Microcontroller Arduino Uno. Gambar 3.3 Minimum sistem Microcontroller Arduino Uno

4 23 Spesifikasi Hardware : Microcontroller Chipset ATmega328 Operating Voltage 5V Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) Analog Input Pins 6 DC Current per I/O Pin 40 ma DC Current for 3.3V Pin 50 ma Flash Memory 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader SRAM 2 KB (ATmega328) Rangkaian Microcontroller dan komputer Pada rangkaian ini microcontroller akan menerima input dari diode bridge sebesar 5 volt. Kemudian microcontroller akan mengeluarkan data yang kemudian akan diterima oleh computer. USB_Arduino USB_Laptop Bus1 Ground A0 To_5Volt_Dioda_Bridge Gambar 3.4 Microcontroller dan Komputer

5 Perancangan Perangkat Lunak Perangkat lunak pada sistem ini menggunakan 2 buah bahasa program, yaitu bahasa C yang telah disederhanakan untuk ditulis pada Arduino IDE yang kemudian akan dimasukan kedalam chip microcontroller, dan Bahasa Basic untuk kemudian ditulis pada Visual Basic Editor. Kedua buah program ini ditulis untuk melakukan pengaturan pada microcontroller dan pengaturan pada komputer Perancangan pada microcntroller Arduino pada microcontroller Arduino Uno pengaturan dilakukan dengan memasukan listing program dan di upload dengan menggunakan program Arduino IDE yang telah terpasang pada computer slave. Listing program tersebut berfungsi untuk mengatur port pada microcontroller yang akan digunakan untuk menerima data analog dan mengubahnya menjadi digital. Data tersebut kemudian akan dikirimkan kepada komputer untuk kemudian diubah lagi menjadi objek yang dapat dimengerti oleh user. Berikut adalah pengaturan pada microcontroller tersebut : void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int val=0,volt=0; val=analogread(0); // Read A0 value from analog 0 volt= val * 0.49 * 0.44; Serial.print(volt);// Print the value to serial port delay(1000); } Perancangan pada Komputer pada komputer pengaturan dilakukan dengan membuat program pada Visual basic. Fungsi visual basic adalah untuk menampilkan dan menterjemahkan data dari microcontroller menjadi objek-objek yang dimengerti oleh user. Pada

6 25 VB pengaturan terbagi menjadi 2 bagian yaitu listing program visual basic dan graphical user interfacenya. Berikut adalah perancangan graphical user interface untuk pengaturan dan langkah-langkah pembuatannya tersebut : Buka program visual basic dan pilih Microsoft Visual Basic 6.0. Gambar 3.5 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 1 Setelah terbuka program visual basic 6 kemudian pilih Standar.exe dan klik Open. Gambar 3.6 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 2

7 26 Kemudian akan muncul Form seperti pada gambar dibawah. Gambar 3.7 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 3 Setelah muncul Form seperti pada gambar diatas kemudian Drag and Drop 1 Frame pada panel sebelah kiri dan taruh di dalam Form. Setelah Frame ditaruh di atas Form kemudian pada Table Properties pojok kanan bawah, pada Caption ditulis Level Tegangan. Gambar 3.8 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 4

8 27 Untuk selanjutnya Drag and Drop 7 buah Label pada panel sebelah kiri, taruh 5 buah Label di dalam Form dan 2 buah Label di dalam Frame. Pada Table Properties untuk Caption ditulis masing-masing sesuai dengan kegunaannya dan untuk Label yang berada didalam Frame masing-masing ditulis 000 dan Volt seperti pada gambar dibawah. Gambar 3.9 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 5 Untuk selanjutnya Drag and Drop 1 buah PictureBox pada panel sebelah kiri, dan pada Table Properties untuk Picture pilih gambar yang kita sukai.

9 28 Gambar 3.10 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 6 Untuk selanjutnya Drag and Drop 1 buah MSComm pada panel sebelah kiri dan taruh dimana saja. Gambar 3.11 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 7

10 29 Pada Table Project di pojok kanan atas, klik kanan pada mouse dan pilih View Code. Gambar 3.12 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 8 Pada Form1 Code pada tulisan general ditarik kebawah dan pilih Form dan disebelahnya dipilih Load. Kemudian pilih juga untuk MSComm1 sehingga hasilnya adalah sebagai berikut. Gambar 3.13 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 9

11 30 Setelah selesai masukan listing program untuk Form_Load. With MSComm1 If.PortOpen Then.PortOpen = False.CommPort = 1.Settings = "9600,N,8,1".DTREnable = True.RTSEnable = True.RThreshold = 3.SThreshold = 0.PortOpen = True End With 'MSComm1 Setelah selesai masukan listing program untuk MSComm1_OnComm. Dim volt As String If MSComm1.CommEvent = comevreceive Then volt = MSComm1.Input Label1.Caption = volt End If Sehingga hasilnya adalah seperti gambar dibawah. Gambar 3.14 Tutorial GUI Visual Basic Langkah 10

12 31 Sehingga apabila semua sudah selesai maka lakukan Compile dan Running sehingga hasil akhirnya adalah sebagai berikut. Gambar 3.15 GUI Telemetri tegangan PLN