MONITORING ARUS PLTMH UMM MELALUI JALA-JALA LISTRIK BERBASIS ATMEGA

Transkripsi

1 MONITORING ARUS PLTMH UMM MELALUI JALA-JALA LISTRIK BERBASIS ATMEGA 16 TUGAS AKHIR Disusun oleh : EDO YUDHISTIRA PERMATA PUTRA NIM : JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2013 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN MONITORING ARUS PLTMH UMM MELALUI JALA JALA LISTRIK BERBASIS ATMEGA16 Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh: EDO YUDHISTIRA PERMATA PUTRA Diperiksa dan disetujui oleh: Pembimbing I Pembimbing II Ir. Nurkasan, MT Machmud Effendy, ST, M.Eng NIP : NIP: ii

3 LEMBAR PENGESAHAN MONITORING ARUS PLTMH UMM MELALUI JALA JALA LISTRIK BERBASIS ATMEGA16 Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana (S1) Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh : Edo Yudhistira Permata Putra NIM : Tanggal Ujian : 26 Oktober 2013 Ir. Nurkasan, MT (Pembimbing I) NIP : Machmud Effendy, ST, M.Eng NIP : (Pembimbing II) Ir. Diding Suhardi, MT (Penguji I) NIP : Ir. Nur Alif Mardiyah, MT NIP : (Penguji II) Ketua Jurusan Ir. Nurkasan, MT NIP : iii

4 SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : EDO YUDHISTIRA PERMATA PUTRA Tempat/Tgl Lahir : Malang, 25 Desember 1987 NIM : Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Elektro Menyatakan bahwa tugas akhir kami yang berjudul : MONITORING ARUS PLTMH UMM MELALUI JALA JALA LISTRIK BERBASIS ATMEGA16 adalah bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang kami sebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini kami buat dengan sebenarnya-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, kami bersedia mendapat sanksi akademis. Malang, 2 November 2013 Yang menyatakan, EDO YUDHISTIRA PERMATA PUTRA Mengetahui, Pembimbing I Pembimbing II Ir. Nurkasan, MT Machmud Effendy, ST, M.Eng NIP : NIP : iv

5 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang berjudul Monitoring Arus PLTMH UMM Melalui Jala-Jala Listrik Berbasis ATMEGA16. Ini masih jauh dari kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi pembaca untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya. Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini, antara lain: vii

6 1. Ir. Nurkasan, MT dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Kepala Jurusan dan Sekretaris Jurusan Elektro. 2. Bapak Ir. Nurkasan, MT selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya. 3. Bapak Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II terima kasih penulis haturkan atas saran, kritik dan bimbingannya. 4. Bapak Ir. Diding Suhardi, MT dan Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Dosen Penguji terimakasih atas masukannya yang sangat membantu demi kesempurnaan tugas akhir ini. 5. Kedua Orang tua yang telah banyak membantu melalui do a, materi dan supportnya, saya mengucapkan terima kasih yang tak terhingga. 6. Benton, Joni, Ajek, dan teman-teman elektro khususnya angkatan 2008 kelas B yang tak dapat disebutkan namanya satu persatu Masih banyak pihak-pihak yang tidak penulis sebutkan dalam proses penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai amal ibadah Amien. Wassalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Malang, 2 November 2013 Penyusun viii

7 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR TABEL... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG RUMUSAN MASALAH TUJUAN BATASAN MASALAH METODE PEMECAHAN MASALAH SISTEMATIKA PENULISAN TUGAS AKHIR... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 ARUS Rumus Untuk Menghitung Arus Listrik Perhitungan Kuat Arus Listrik... 6 a. Rumus Arus Listrik Yang Dihitung Dengan Muatan Listrik (Q) 6 b. Rumus Arus Listrik Yang Dihitung Dengan Tegangan Listrik... 7 c. Rumus Arus Listrik Yang Dihitung Dengan Daya Listrik... 7 ix

8 2.1.2 Arus Listrik Sumber Arus Listrik Kesimpulan Yang Bisa Ditarik Secara Sederhana Tentang Arus Listrik ATMEGA Port SebagaiInput/Output Digital Timer a. GambaranUmum b. Timing Diagram Timer Counter Deskripsi Register Timer/Counter 8 Bit a. Bit 7 FOCO : Perbandingan Kemampuan Output b. Bit 6,3 WGM01:0 Waveform Generation Mode c. Bit 5,4 COM01:0 PenyesuaianPembanding Mode Output Register Timer/Counter TCNT Register Timer/Counter Register Timer/Counter Interupt Mask a. Bit 1-OCIE0: Output Timer Counter Menyesuaikan Dengan Kesesuaian Interrupt Yang Aktif b. Bit 0-TOIE0: Timer/Counter 0 Overflow Interupt Enable Register Timer/Counter Register TIFR a. Bit 1-OCF0: Output Compare Flag b. Bit 0-TOV0: Timer/Counter Overflow Flag Serial Pada ATMEGA Generator Clock DTMF Encoder DTMF Decoder LCD SusunanBagian LCD x

9 a. Front Panel Display b. Backlight Dan Inverter c. TCON FRC Board/Matrix d. Main PCB / Main Board e. LVDS f. Scaler g. Power Board / Power Supply LCD BAB III PERANCANGAN SISTEM Perencanaan Hardware Blok Diagram PrinsipKerja DesainRangkaian Current Trafo DesainRangkaian Unit PenyearahPresisiGelombangPenuh DesainRangkaianPengontrol ATMEGA DesainRangkaianPowerline DesainRangkaian RS232 Converter Perencanaan Software AlgoritmaPembacaan ADC AlgoritmaPengiriman Data Serial Ke PC AlgoritmaPermintaan Data Serial Dari PC BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Pengujian Serial RS232 Converter Tujuan Alat Dan Bahan ProsedurPengujian xi

10 4.1.4 Diagram Pengujian Data HasilPengujian Analisa Data Pengujian Modem Powerline KQ130F Tujuan Peralatan Yang Digunakan Langkah langkahpengujian Rangkaian Pengujian Hasil Pengujian Analisa Hasil Pengujian Pengujian Sensor Arus TujuanPengukuran Diagram Pengukuran Langkah langkahpengukuran HasilPengukuran Sensor Arus Analisa Pengujian Keseluruhan Tujuan Pengukuran Peralatan Yang Digunakan Langkah langkah Pengujian Hasil Pengujian Analisa BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran xii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar2.1 Pin pin ATMEGA16 DenganKemasan 40 Pin Gambar2.2 Blok Diagram Timer/Counter Gambar2.3 Timing Diagram Timer/Counter, TanpaPrescaling Gambar2.4 Timing Diagram Timer/Counter, DenganPrescaling Gambar 2.5 Timing Diagram Timer/Counter, Menyeting OCFODenganPrescaler (fclk_i/o/8) Gambar2.6 Timing diagram timer/counter, menyeting OCFO, pengosongan data timersesuaidengan data pembanding,denganpescaler (fclk_i/o/8) Gambar 2.7 Regiter timer counter 8 bit Gambar 2.8 Register timer TCNT Gambar 2.9 Blok diagram clock generator logic Gambar 2.10 Front panel Display Gambar 2.11 Backlight Dan Inverter Gambar 2.12 TCON FRC Board / Matrix Gambar 2.13 Main PCB / Main Board Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Arus Gambar 3.3 RangkaianPenyearahPresisiGelombangPenuh Gambar 3.4 Rangkaian Minimum Sistem ATMEGA Gambar 3.5 Powerline KQ Gambar 3.6 DesainRangkaianPowerlineterhadap ATMEGA Gambar 3.7 DesainRangkaianPowerlineTerhadap RS Gambar 3.8 AlgoritmaPembacaan ADC Internal Gambar 3.9AlgoritmaPengiriman Data Dari Mikrokontroller Gambar 3.10 AlgoritmaPermintaan Data Serial Dari PC xiii

12 Gambar 4.1 Diagram RangkaianPengujiKonverter Gambar 4.2 Pengujian Serial Konverter Gambar 4.3 RangkaianPengujianKirim Serial Powerline Dari Mikrokontroller Gambar 4.4 RangkaianPengujianPenerimaan Serial Powerline Dari PC Gambar4.5 Hasil Print Screen Pengujian Serial TX MenggunakanHyperterminal Gambar4.6 Rangkaian Sensor Arus Gambar4.7 (a),(b),(c) PengujianRangkaian Sensor Arus Gambar4.8 PengujianArusPadaHyperterminal Gambar 4.9 (a),(b),(c) HasilPembacaanArus PLN PadaPotongan Program DELPHI xiv

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port Tabel 2.2 Deskripsi Bit Mode PembangkitBentukGelombang Tabel 2.3 Mode Output Pembanding, tanpa PWM Tabel 2.4 Mode Output Pembanding, Mode fast PWM Tabel 2.5 Mode Output Pembanding, Mode phase correct PWM Tabel 2.6 Deskrpsi Bit Clock Select Tabel 2.7 Pasangan Nada keluaran DTMF encoder TP Tabel 2.8 Keluaran MT xv

14 DAFTAR PUSTAKA Wikipedia Multimeter. Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul Hadi, Sholihul, Mokh Mengenal Mikrokontroller AVR ATmega16. Diakses melalui Datasheet AVR ATmega16 Wikipedia Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul Siswandi, Dony Pengertian Encoder dan Decoder Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul Dian Agung H., 2013, Decoder & Encoder Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul Dasar Teknik Elektro, 2008, Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul Hidayat, Andry Sistem Listrik 3Phase, Diakses melalui pada tanggal 27 September 2013 pukul pada tanggal 27 September 2013 pukul Suhana, Ir. Teknik Telekomunikasi :