TUGAS AKHIR SISTEM MONITORING ARUS LISTRIK JALA-JALA MENGGUNAKAN POWERLINE CARRIER. Mukhlas Arihutomo

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR SISTEM MONITORING ARUS LISTRIK JALA-JALA MENGGUNAKAN POWERLINE CARRIER Mukhlas Arihutomo Dosen Pembimbing : Dr. Muhammad Rivai, ST., MT. Suwito, ST., MT.

2 Latar Belakang Banyak kasus pencurian listrik yang merugikan negara [1]. Jaringan listrik memiliki potensi untuk digunakan sebagai media komunikasi data. [1] sumber : tribunnews, okezone, detik, suaramerdeka

3 Rumusan Masalah Bagaimana cara mengukur arus listrik jala-jala? Bagaimana cara mengirim data arus melalui jaringan listrik? Bagaimana cara mendapatkan data arus yang telah dikirim melalui jaringan listrik? Bagaimana cara menampilkan data arus listrik yang telah diterima secara real-time?

4 Batasan Masalah Line komunikasi adalah jala-jala tegangan rendah dengan frekuensi 50/60Hz Line komunikasi jaringan listrik terbatas hanya untuk 1 fasa Sistem terdiri dari 1 devais pengirim dan 1 devais penerima dengan jarak komunikasi terbatas

5 Tujuan Membuat sebuah sistem yang dapat digunakan sebagai pemonitor penggunaan arus listrik jalajala, pada line distribusi listrik. Memanfaatkan jaringan listrik sebagai media komunikasi data.

6 Perancangan Ilustrasi Sumber gambar :

7 Perancangan Ilustrasi Jaringan Listrik Tegangan Menengah Ilegal Televisi AC Kulkas Beban Pusat Monitoring Sistem Monitoring Circuit Breaker Legal dll Televisi AC Kulkas Beban

8 Perancangan Desain Sistem

9 Perancangan Perangkat Lunak Pada Transmitter Pada Receiver Mulai (Tx) Mulai (Rx) PortA untuk ADC PORTC untuk LCD PORTD untuk UART PortC untuk LCD PortD untuk UART Interupt Rx ya Baca ADC PortA.0 tidak tidak Karakter #?? ya Hitung arus dan tampilkan ke LCD Ambil 3 karakter setelah # Kirim Serial data arus ke Modulator Konversi menjadi bilangan bulat, kemudian ubah menjadi Arus Tampilkan ke LCD dan kirim serial ke Komputer

10 Pembuatan Sensor Arus ACS712 Fitur sensor ACS712 : Dapat digunakan untuk mengukur arus ac dan dc Tegangan keluaran (Vout) linear terhadap arus yang diukur Terdapat 3 jenis sensor denga sensitivitas 66 s/d 185 mv/a Dapat bekerja dengan supply tunggal

11 Karakteristik sensor ACS712/20A ACS712/05A ACS712/30A

12 Jalur Arus Pembuatan Kelemahan ACS712 Tegangan keluaran memiliki sifat Ratiometric terhadap power supply. Untuk pengukuran Arus AC, tegangan keluarannya juga linear AC dengan DC reff sebesar ½ Vcc. +5V C1 1/2 3/4 U1 100nF 8 IP+ VCC 7 VIOUT 6 FILTER 5 IP- GND ACS712ELCTR-05B-T C2 1nF R1 2k R2 10k D1 1N4148 C3 100nF ADC Jalur Arus +5V Vout Gnd

13 rs rw e d7 d6 d5 d VSS VDD VEE RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Kontroler ATMega 32 - Pengirim LCD1 LM016L ADC PORTA.0 +5V C1 22nF C2 22nF X1 CRYSTAL Input Sensor R1 10k U1 RESET XTAL1 XTAL2 PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7 PB0/T0/XCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK ATMEGA32 PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2 PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2 AREF AVCC rs rw e d4 d5 d6 d7 Tx PLC Modulator +5V UART TX LCD PORTC Fitur yang dipakai : ADC Internal 10Bit Komunikasi UART

14 Pembuatan Kontroler ATMega 32 - Penerima d7 rs rw e d7 d6 d5 d4 rs rw e d4 d5 d6 PB0/T0/XCK 1 PB1/T1 2 PB2/AIN0/INT2 3 PB3/AIN1/OC0 4 PB4/SS 5 PB5/MOSI 6 PB6/MISO 7 PB7/SCK 8 RESET 9 XTAL2 12 XTAL1 13 PD0/RXD 14 PD1/TXD 15 PD2/INT0 16 PD3/INT1 17 PD4/OC1B 18 PD5/OC1A 19 PD6/ICP1 20 PD7/OC2 21 PC0/SCL 22 PC1/SDA 23 PC2/TCK 24 PC3/TMS 25 PC4/TDO 26 PC5/TDI 27 PC6/TOSC1 28 PC7/TOSC2 29 PA7/ADC7 33 PA6/ADC6 34 PA5/ADC5 35 PA4/ADC4 36 PA3/ADC3 37 PA2/ADC2 38 PA1/ADC1 39 PA0/ADC0 40 AREF 32 AVCC 30 U1 ATMEGA32 R1 10k +5V X1 CRYSTAL C1 22nF C2 22nF Rx PLC Demodulator PC / Monitor +5V D7 14 D6 13 D5 12 D4 11 D3 10 D2 9 D1 8 D0 7 E 6 RW 5 RS 4 VSS 1 VDD 2 VEE 3 LCD1 LM016L

15 Pembuatan Modulator dan Demodulator IC LM1893 Current Carrier Transceiver Fitur : Dapat mengirim informasi melalui jaringan listrik Dapat digunakan untuk dua mode : 1 untuk modulator dan 0 untuk demodulator Menggunakan modulasi FSK Baudrate sampai dengan 4800 Frekuensi sinyal pembawa berfariasi dari khz

16 Pembuatan

17 Pembuatan Modulator Demodulator

18 Pengujian Sensor Arus ACS712/05A Grafik Iin Vs Vout Beban Vout (V) Arus (A) 3.5 Tanpa beban Lampu 60W Lampu 60W Lampu 60W Setrika Bor Listrik Vout (Volt) Setrika Lampu 150W Arus AC (Ampere)

19 Pengujian Tabel Pembacaan ADC X Y Vout (V) ADC Arus (A) X1 Y X2 Y Konversi ADC ke Arus Pers. Garis linear : Y Y 1 Y 2 Y 1 = X X 1 X 2 X 1 Dimana : X = data ADC Y = arus yang diukur Dengan memasukkan nilai yang dilingkari, Maka akan didapat : Nilai Arus (Y) = (data ADC 440) *0.0244

20 Pengujian Modulator Atas : Sinyal data logic 200Hz Sinyal pembawa f = 125KHz Bawah : Sinyal data yang termodulasi

21

22 Penutup Kesimpulan Listrik jala-jala dapat dimanfaatkan sebagai media komunikasi, seperti pengiriman data hasil monitoring. Chip IC LM1893 dapat diaplikasikan sebagai transceiver pengiriman data melalui jala-jala. Pengaturan chip sebagai transmitter dengan memberi logic high pada pin selector tx/rx, sedangkan untuk receiver dengan memberi logic low pada pin selector. Saran Saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan tugas akhir ini sebagai berikut : Komunikasi antara mikrokontroler sebaiknya dengan baudrate yang rendah, agar tidak terjadi kesalahan pembacaan. Penggunaan chip IC ini mungkin akan lebih baik jika digantikan dengan Chip IC yang baru yang memang digunakan untuk aplikasi pengiriman data lewat jaringan listrik. Alat ini mungkin bisa lebih akurat jika ada feedback dari receiver ke transmitter untuk konfirmasi data yang diterima, sehingga dapat digunakan untuk meminimalisasi error.

23 Terima Kasih