Bahasa Pemrograman Arduino - Mikrokontroler Arduino Uno

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler Arduino Uno

2.1.6 Bahasa Pemrograman Arduino

Banyak bahasa pemrograman yang biasa digunakan untuk program mikrokontroler, misalnya bahasa assembly.Namun dalam pemrograman Arduino bahasa yang dipakai adalah bahasa C. Bahasa C adalah bahasa yang sangat lazim dipakai sejak awal computer diciptakan dan sangat berperan dalam perkembangan software.Di internet banyak Library Bahasa C untuk Arduino yang bisa didownload dengan gratis.Setiap library Arduino biasanya disertai dengan contoh pemakaiannya, keberadaan library-library ini bukan hanya membantun kita membuat proyek mikrokontroler, tetapi bisa dijadikan sarana untuk mendalami pemrograman Bahasa C pada mikrokontroler. Berikut ini adalah penjelasan mengenai karakter bahasa C dan software Arduino:

a. Struktur : Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada.

 Void setup() { }

Semua kode di dalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

 Void loop() { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus-menerus sampai catu daya (power) dilepaskan.

b. Syntax : Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format penulisan.

 //(komentar satu baris)

 /* */(komentar banyak baris)

 { } (kurung kurawal)

 ; (titik koma)

c. Variabel : Sebuah program secara garis besar dapat didefenisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variable inilah yang digunakan untuk memindahkannya. Integer, Long, Boolean, Float, Char, Byte, Unsignt int, Unsign long, Double, String, Array.

d. Operator Matematika : operator yang digunakan untuk memanipulasi angka.

e. Operator Pembanding : digunakan untuk membandingkan nilai logika.

f. Struktur Pengaturan : Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan berikutnya, berikut ini elemen dasar pengaturan: if…else dan for.

g. Digital :

 PinMode(pin, mode)

 digitalWrite(pin, value)

 digitalRead(pin)

h. Analog :Arduino adalah mesin digital, tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam analog.

 analogWrite(pin, value)

 analogRead(pin)

2.2 Sensor Arus (ACS 712)

Sensor ACS712 adalah merupakan sensor untuk mendeteksi arus. Penggunaan sensor arus ACS712 ini Kebanyakan memiliki kekurangan yakni nilai arus yang di dapatkan dari sensor tidak linear sehingga terkadang kita membutuhkan tingkat linear yang lebih tinggi.

Sebelum membahas lebih lanjut, akan di jelaskan terlebih dahulu tentang sensor arus ACS712. ACS712 ini memiliki tipe variasi sesuai dengan arus maksimal yakni 5A, 20A, 30A. ACS712 ini menggunakan VCC 5V. ACS712 adalah sensor arus yang bekerja berdasarkan efek medan. Sensor arus ini dapat digunakan untuk mengukur arus AC atau DC.

Modul sensor ini telah dilengkapi dengan rangkaian penguat operasional, sehingga sensitivitas pengukuran arusnya meningkat dan dapat mengukur perubahan arus yang kecil.

Sensor ini digunakan pada aplikasi-aplikasi di bidang industri, komersial, maupun komunikasi.

Gambar 2.2 Skematik Sensor ACS712

2.3 Sensor Tegangan ( ZMPT101B )

Modul sensor ZMPT101B adalah sensor tegangan yang dapat mengukur tegangan dari 0-1000V. Prinsip kerja dari sensor ini adalah dengan menurunkan tegangan masukan menggunakan step down transformator, kemudian dengan masuk ke op-amp dan akan didapat nilai keluaran yang stabil tergantung dari nilai masukannya. Modul sensor ZMPT101B memiliki dimensi yang kecil, akurasi pengukuran yang tinggi, dan konsistensi keluaran yang stabil untuk pengukuran tegangan dan daya. Modul sensor ini biasanya digunakan untuk pengukuran daya/energi, perlengkapan rumah tangga, dan perlengkapan industri.

Gambar 2.3. Skema Rangkaian Modul Sensor ZMPT101B

2.4 LCD ( Liquid Cristal Display)

LCD merupakan sebuah komponen yang sering digunakan dalam aplikasi mikrokontroler.

Arduino mendukung LCD keluarga Hitachi HD44780. Untuk aplikasi yang menggunakan LCD dibutuhkan pula sebuah potensiometer yang digunakan untuk mengatur tingkat kecerahan dari karakter yang akan ditampilkan di LCD.

Gambar 2.4 Skematik LCD 16 x 2

LCD dapat bekerja dengan tegangan sebesar 5 Volt yang didapat dari keluaran mikrokontroler, untuk itu biasanya LCD dihubungkan dengan mikrokontroler. LCD yang

paling banyak digunakan saat ini ialah LCD M16632 refurbish karena harganya cukup murah. LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen.

Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul- molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Fungsi Pin LCD (Liquid Cristal Display) 16x2 :

1. DB0 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontrooler ke modul LCD.

2. RS adalah pin yang berfungsi sebagai selektor register (register sellect) yaitu dengan memberikan logika low (0) sebagai register perintah dan logika high (1) sebagai register data.

3. R/W adalah pin yang berfungsi untuk menentukan mode baca atau tulis dari data yang terdapat pada DB0 – DB7. Yaitu dengan memberikan logika low (0) untuk fungsi read dan logika high (1) untuk mode write.

4. Enable (E), berfungsi sebagai Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.

2.5 Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya.

Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya.

Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.

Gambar 2.5 Skematik Buzzer

2.6 Solid State Relay

solid state relay sebenarnya sama saja dengan relay elektromekanik yaitu sebagai saklar elektronik yang biasa digunakan atau diaplikasikan di industri-industri sebagai device pengendali. Namun relay elektro mekanik memiliki banyak keterbatasan bila dibandingkan dengan solid state relay, salah satunya seperti siklus hidup kontak yang terbatas, mengambil banyak ruang, dan besarnya daya kontaktor relay. Karena keterbatasan ini, banyak produsen relay menawarkan perangkat solid state relay dengan semikonduktor modern yang menggunakan SCR, TRIAC, atau output transistor sebagai pengganti saklar kontak mekanik. Output device (SCR, TRIAC, atau transistor) adalah optikal yang digabungkan sumber cahaya LED yang berada dalam relay. Relay akan dihidupkan dengan energi LED ini, biasanya dengan tegangan power DC yang rendah.

Isolasi optik antara input dan output inilah yang menjadi kelebihan yang ditawarkan oleh solid state relay bila dibanding relay elektromekanik. Namun relay elektro mekanik memiliki banyak keterbatasan bila dibandingkan dengan solid state relay, salah satunya seperti siklus hidup kontak yang terbatas, mengambil banyak ruang, dan besarnya daya kontaktor relay. Solid state relay itu juga berarti relay yang tidak mempunyai bagian yang bergerak sehingga tidak terjadi aus. Solid state relay juga mampu menghidupkan dan mematikan dengan waktu yang jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan relay elektromekanik. Juga tidak ada pemicu percikan api antar kontak sehingga tidak ada masalah korosi kontak. Namun solid state relay masih terlalu mahal untuk dibuat dengan rating arus yang sangat tinggi. Sehingga, kontaktor elektromekanik atau relay konvensional masih terus mendominasi aplikasi-aplikasi di industri saat ini.

Gambar 2.6 Rangkaian SSR

BAB III

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

3.1 Perancangan

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting didalam penyelesaian pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini akan ditempuh bebrapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan antara lain pemiihan komponen yang sesaui dengan kebutuhan serta pembuatan alat. Dalam perancangan ini dibutuhkan bebrapa petunju yang menunjang pembuatan alat seperti buku teori, data sheet atau buku lainnya.

Dimana buku petunjuk tersebut memuat teori-teori perancangan maupun spesifikasi komponen yang akan digunakan dalam pembuatan alat, melakukan percobaan serta pengujian alat.

Tujuan perancangan adalah untuk memudahkan dalam pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat yang baik seperti yang diharapkan dengan memperhatikan penggunaan komponen dengan harga ekonomis serta mudah didapat dipasasaran. Selain itu, perancangan juga bertujuan untuk membuat solusi dari suatu permasalahan dengan penggabungan prinsip-prinsip elektronik dan mekanik, serta degan literature dengan proyek yang ada.

3.1.1 Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem SENSOR ZMPT101B

Berdasarkan diagram blok diatas terdapat beberapa komponen yang fungsinya sebagai berikut :

1. PSU : Sebagai sumber tegangan untuk mengaktifkan mikrokontroler arduino R3.

2. Arduino : berfungsi sebagai mikrokontroler yang memproses output sensor.

3. Sensor ACS712 : berfungsi sebagai pendeteksi arus.

4. Sensor ZMPT101B : berfungsi sebagai pengukur tegangan arus AC.

5. LCD : berfungsi sebagai display atau penampil data yang berupa karakter.

6. Buzzer : berfungsi sebagai indikator alarm jika terdeteksi tegangan dan arus.

7. SSR : berfungsi mengontrol arus listrik tanpa adanya peregerakan mekanis.

3.1.2 Flowchart Alat

3.2 Gambar Rangkaian

3.2.1 Gambar Rangkaian Arduino Uno

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC. Skematik rangkaian arduino seperti pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian Arduino Uno

3.2.2 Rangkaian Arduino Uno dan LCD

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Rangkaiannya seperti pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Rangkaian Arduino dengan LCD

3.2.3 Gambar Rangkaian Arduino Uno dengan Sensor ACS 712 dan Sensor ZMPT101B ACS712 adalah Hall Effect current sensor. Hall effect allegro ACS712 merupakan sensor yang presisi sebagai sensor arus AC atau DC dalam pembacaan arus didalam dunia industri, otomotif, komersil dan sistem-sistem komunikasi. Sensor arus listrik ACS712 30A sangat banyak di gunakan di sistem kendali automasi, contoh nya adalah sistem keamanan arus beban pada listrik, monitoring beban arus jarak jauh, kwh meter dan lain lain. Sensor Tegangan AC ZMPT101B adalah module yang digunakan untuk mengukur Tegangan AC 1 Fasa . Sensor Tegangan ZMPT101B dirancang dengan menggunakan transformator sehingga hanya dapat digunakan untuk membaca tegangan AC.

Rangkaian seperti gambar 3.5

Gambar 3.5 Rangkaian Arduino dengan Sensor ACS 712 dan ZMPT 101B

3.2.4 Gambar Rangkaian Arduino Uno dengan Sensor ACS 712 dan Buzzer

ACS712 adalah Hall Effect current sensor. Hall effect allegro ACS712 merupakan sensor yang presisi sebagai sensor arus AC atau DC dalam pembacaan arus didalam dunia industri, otomotif, komersil dan sistem-sistem komunikasi. Sensor arus listrik ACS712 30A sangat banyak di gunakan di sistem kendali automasi, contoh nya adalah sistem keamanan arus beban pada listrik, monitoring beban arus jarak jauh, kwh meter dan lain lain. Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper. Dalam kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya.

Rangkaian seperti gambar 3.6

Gambar 3.6 Rangkaian Arduino dengan ACS 712 dan Buzzer

3.2.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem

Gambar 3.7 adalah gambar keseluruhan rangkaian sistem alat pengendali otomatis pada pemakaian daya listrik. Dengan memanfaatkan ArduinoUno sebagai pengatur setiap komponen yang digunakan. Sensor ACS712 dan Sensor ZMPT101B untuk mengendalikan pemakaian daya listrik.

Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan Sistem

3.3 Pengujian Sistem

3.3.1 Pengujian Arduino Uno

Pengujian Arduino Uno dilakukan dengan cara pengukuran output pin arduino uno.

Berikut tabel pengujian arduino uno :

Tabel 3.1 Pengujian output pin Arduino Uno

PIN Vout

VCC ( 5 V ) 4,98 V

3,3 V 3.29 V

Reset ( Tidak Ditekan ) 4,98 V

Reset ( Ditekan ) 0,01 V

Analog ( high ) 4,98 V

Analog ( low ) 0,01 V

Digital ( high ) 4,98 V

Digital ( low ) 0,01 V

3.3.2 Pengujian LCD (Liquid Cristal Display)

Pengujian LCD dilakukan dengan merangkai LCD ke arduino dan menampilkan suatu karakter. Seperti pada table 3.3.

Pin LCD Pin Arduino

Tabel 3.3 Hubungan pin LCD ke Arduino

Pada pengujian rangkaian LCD, LCD dihubungkan pada pin digital 3, 4, 5, 6, 7, 8, yang merupakan pin I/O. Pengujian LCD adalah dengan cara memprogram LCD dengan software Arduino.cc bahasa C yang didalamnya terdapat command tersebut.

#include<LiquidCrystal.h>

Setelah itu program akan diupload atau dikirimkan kedalam arduino dan hasilnya layar LCD akan menampilkan tulisan SYARIF HIDAYAT sampai catu daya dilepas.

Cara kerja LCD saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat ( tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah dan intruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dan lain-lain). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar.

Hasil yang ditampilkan pada layar LCD seperti pada Gambar 3.8

Gambar 3.8 Hasil Pengujian LCD

3.3.3 Pengujian Buzzer

Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat status buzzer apakah aktif atau tidak saat sensor mendeteksi gas dan api. Dari hasil pengujiab tersebut didapatkan bahwa disaat sensor mendeteksi gas dan api, buzzer aktif.

Tabel 3.4 Pengujian Buzzer

Kondisi Vout

Tegangan>200V Hidup

Tegangan <200V Mati

3.4 Tampilan Keseluruhan Alat

Gambar 3.9 Keseluruhan Alat

3.5 Langkah-langkah Pembuatan Layout PCB Rangkaian Keseluruhan Sistem

1. Pembuatan rangkaian menggunakan aplikasi EAGLE (Easily Applicable Graphical Layout Editor), merupakan sebuah aplikasi untuk mendesain skematik elektronika maupun PCB (Printed Circuit Board).

2. Buka aplikasi eagle, kemudian klik file → New. Maka akan muncul lembar skematik kerja eagle yang baru.

3. Klik ikon Add , yang berfungsi untuk mencari simbol komponen-komponen elektronika yang dibutuhkan. Adapun komponen elektronika yang digunakan yaitu :

 Arduino Uno

 LCD 16x2

 Sensor ACS 712

 Sensor ZMPT101B

 Buzzer

4. Kemudian klik ikon Wire , yang berfungsi menghubungkan komponen yang satu dengan komponen yang lain.

5. Setelah semuanya terhubung seperti pada gambar dibawah ini. Klik ikon switch to board

, yang berfungsi mengubah rangkaian skematik menjadi board.

6. Kemudian masukkan semua komponen ke dalam kotak yang telah disediakan dan susunlah sesuai dengan keinginan agar terlihat rapi.

7. Klik ikon Route , yang menghubungkan komponen satu ke komponen lainnya.

8. Kemudian klik ikon polygon , berfungsi mengotaki daerah yang akan di cetak.

Kemudian klik ikon change , berfungsi mengatur isolate dan width. Dan klik ikon

ratsnest dan untuk mengatur gambar menjadi seperti dibawah ini.

Gambar 3.10 Layout Keseluruhan PCB

Maka gambar rangkaian siap untuk dicetak.

9. Kemudian sebelum hasil print di gosokkan ke PCB, bersihkan PCB terlebih dahulu menggunakan kertas pasir sampai betul-betul bersih agar kertas mudah menempel ke PCB.

10. Bor lah PCB tersebut dan susunlah komponen sesuai dengan tempatnya. Setelah itu, solder lah seluruh komponen dengan rapid an benar agar rangkaian dapat menyala.

Selesai.

BAB IV

ANALISA DATA

4.1 Pengukuran Dan Hasil Pengukuran

4.1.1 Pengukuran Sensor Tegangan ZMPT 101B

Pengujian sensor tegangan AC dimaksudkan untuk memastikan bahwa sensor tersebut bekerja dengan baik dalam membaca tegangan AC yang diukur.Tegangan maksimum yang bisa masuk ke PIN ADC Arduino UNO adalah sekitar 5VDC. Sehingga tegangan dari PLN sebesar yaitu sekitar 220VAC perlu dikondisikan dan diubah menjadi VDC sehingga dapat diproses oleh Arduino UNO

Tabel 4.1.1 Perbandingan Pengukuran Tegangan Pengukuran

Multimeter (VAC)

Pengukuran Sensor Tegangan ZMPT 101B Rata – Rata

Pengujian sensor tegangan AC pada alat ukur daya ini, dilakukan dengan membandingkan pengukuran tegangan antara yang terbaca oleh alat dibandingkan dengan pembacaan oleh voltmeter yang terstandar kalibrasi. Hasil yang didapatkan pada perbandingan pembacaan tegangan yang dilakukan oleh alat dengan voltmeter,

Data kesalahan atau error yang didapat dari pengamatan tabel 4.1.1., dilakukan perhitungan persentase kesalahan yang didapatkan, dengan perhitungan menggunakan persamaan (4-1 dan 4-2) sebagai berikut:

% Ralat =

(4-1)

% Ralat Rata – Rata =

(4-2) Dimana n merupakan banyaknya pengujian yang dilakukan,

Perhitungan persentase kesalahan pembacaan tegangan (% Ralat) terhadap hasil pengukuran voltmeter sebagai berikut:

% Ralat =

= 0.3%

Terdapatnya sebuah persentase kesalahan dapat diakibatkan resolusi pembacaan antara sensor tegangan AC dengan alat ukur yang berbeda, dan dapat juga disebabkan ketidakstabilan tegangan saat proses pengukuran sehingga terdapat selisih pembacaan yang masih dalam tahap wajar. Persentase kesalahan dalam mengukur tegangan pada alat ini sebesar 0.3% dan dapat dikategorikan sebagai alat ukur cermat atau presisi

4.1.2 Pengukuran Sensor Arus ACS712

Tabel 4.1.2 Perbandingan Pengukuran Arus Pengukuran

Multimeter (A)

Pengukuran Sensor Arus ACS712 Rata – Rata dengan beberapa beban, yang dibandingkan dengan pembacaan arus dari Amperemeter yang terstandar kalibrasi. Berdasarkan dari hasil perhitungan error dengan menggunakan persamaan (4-1) dan (4-2), sensor bekerja dengan baik dan dihasilkan nilai rata – rata error sebesar 7.344%. Dari hasil Ralat alat ukur daya dalam membaca arus AC beban yang didapatkan (berdasarkan tabel 4.1.2 dan perhitungan kesalahan/Ralat, maka alat monitoring

ini dalam mengukur arus AC, termasuk dalam standar golongan alat ukur kasa dengan kesalahan ralat 7.344%.

Hasil pembacaan sensor diatas masih terdapat penyimpangan pembacaan dari sensor arus ACS712, hal ini dapat disebabkan dari terbatasnya sensitifitas atau resolusi pembacaan dari sensor ataupun dari alat ukur yang digunakan

4.1.3 Pengujian Seluruh Alat

Setelah dilakukan pengujian pembacaan nilai tegangan dan arus beban oleh alat ukur daya. Pengujian selanjutnya dilakukan uji alat ukur daya oleh beban peralatan rumah tangga .Untuk menguji keseluhan sistem alat maka semua komponen harus terhubung dengan arduino sebagai mikrokontroler. Untuk pengukuran arus, sensor dihubungkan seri kabel penghantar sedangkan untuk megukur tegangan probe sensor pasang paralel dengan kabel penghantar. Nilai daya didapat dengan mengkalikan nilai arus dan tegangan dari data sensor masing-masing. Dalam pengujian didapat data sebagai berikut

Tabel 4.1.3 Hasil Pengujian Seluruh Alat BEBAN Arus (A) Arus

4.2.1 Kalibrasi Sensor Tegangan ZMPT 101B

Sensor tegangan AC mengeluarkan sinyal analog yang hasil pembacaan oleh sensor secara langsung diterima arduino melalui pin ADC (Analog Digital Converter), dimana dalam penelitian ini menggunakan pin A1 pada board Arduino. Adapun konfigurasi pin ADC

di arduino melalui program dapat dilihat pada bab 3 perancangan.

Pengujian sensor tegangan untuk mendapatkan nilai tegangan efektif atau tegangan rms (root mean square) pada alat yang bekerja. Karena tegangan yang bekerja pada alat adalah tegangan AC dengan bentuk gelombang sinus maka keluaran dari sensor tegangan ZMPT101B juga berbentuk sinus.

Untuk mencari nilai tegangan efektif pada percobaan ini menggunakan persamaan:

Y =√ ∑

² (4.3) Dimana:

Y = Nilai data efektif

N = Banyaknya data pengukuran

= Data pengukuran

Pada pengujian ini, mikrokontroler mengambil data secara berkala setiap 20 gelombang atau setiap 0.4 detik. Data sensor yang masuk ke mikrokontroler selama 0.4 detik sebanyak 104 data. Setiap data tersebut kemudian dikuadratkan dan dijumlahkan, sehingga didapat jumlah dari data yang sudah dikuadratkan. Jumlah data dibagi dengan 104, kemudian data tersebut diakar kuadratkan, dan akan didapat data efektif dari sensor tegangan

Pengukuran

Data dari ADC diolah untuk mendapatkan grafik. Grafik tersebut kemudian dicari persamaan garisnya. Berikut adalah grafik berdasarkan data pada tabel.

Gambar 4.2.1 Grafik dan persamaan garis lurus pengukuran Tegangan

Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar tegangan yang diukur maka semakin besar juga nilai pembacaan ADC pada mikrokontroler. Data ADC tersebut kemudian diolah menjadi persamaan garis yang sudah didapat.

Persamaan garis yang didapat dijadikan sebagai nilai kalibrasi pada sensor agar nilai tegangan yang dihasilkan sama dengan nilai tegangan yang diukur pada multimeter.

Persamaan garisnya yaitu :

Y = 3.0676x – 15.458 (4.4)

Di mana y adalah keluaran tegangan yang diukur dan x adalah nilai keluaran efektif sensor tegangan. Untuk mengetahui ralat sensor tegangan, maka dilakukan pengujian tingkat ketelitian pembacaan sensor

4.2.2 Kalibrasi Sensor Arus ACS712

Pengujian sensor arus ACS712 untuk mendapatkan nilai arus efektif atau arus RMS (root mean square). Sama halnya dengan sensor tegangan ZMPT101B, data keluaran pada sensor ACS712 akan diambil secara berkala dan diolah untuk nantinya dikalibrasi dengan pembacaan arus pada multimeter. Untuk mencari nilai arus efektif pada percobaan ini menggunakan persamaan 4.4.

Pada pengujian sensor arus ini sama dengan pengujian pada sensor tegangan, dimana mikrokontroler akan mengambil data setiap 20 gelombang atau setiap 0.4 detik. Data yang masuk pada mikrokontroler selama 0.4 detik sebanyak 104 data.

Setiap data tersebut nantinya akan dikuadratkan, dan dijumlah total kuadratnya. Total

Dalam dokumen RANCANG BANGUN ALAT PENGENDALI OTOMATIS PADA PEMAKAIAN DAYA LISTRIK BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO R3 TUGAS AKHIR SYARIF HIDAYAT (Halaman 18-0)