4.1 Implementasi
Implementasi merupakan penerapan analisis dan perancangan sistem menjadi kode pemrograman aplikasi dari sistem. Seluruh komponen dan alat yang telah didefinisikan sebelumnya akan menjadi acuan dalam proses implementasi ini.
4.1.1 Lingkungan Implementasi
Lingkungan implementasi yang akan dijelaskan merupakan lingkungan perangkat keras keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang digunakan dalam penulisan skripsi ini. Spesifikasi perangkat keras yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. Processor Intel® Core™ i5-3317U 1.7GHz 2. Memory RAM 4 GB
3. Harddisk 500 GB
Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Operating system Microsoft Windows 8
2. Microsoft Office Word 2007
3. Microsoft Office Visio 2007
4.2 Implementasi Rangkaian ATMega328
Implementasi rangkaian ATMega328 dilakukan dengan menggunakan papan PCB. Penggunaan papan PCB lebih menguntungkan dibandingkan dengan protoboard. Hal ini dikarenakan kemungkinan rangkaian terlepas sangat kecil, dimana setiap komponen telah disolder.
Adapun tahap-tahap implementasi rangkaian ATMega328 pada papan PCB sebagai berikut :
a. Pembuatan layout PCB. Pembuatan layout ini menggunakan software Eagle 5.6. Tahap pertama dari pembuatan layout ini adalah membuat skema rangkaian. Setelah dilakukan pembuatan skema rangkaian, maka selanjutnya dilakukan tahap boarding, yaitu mengubah skema menjadi board atau layout PCB.
b. Pencetakan layout PCB. Pada tahap ini dilakukan pemindaian layout. Setelah pemindaian selesai, baru layout dapat dicetak pada kertas. Gambar layout PCB yang dicetak pada kertas dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Setelah layout dicetak, kemudian untuk melakukan tahap sablon makan layout harus difotokopi pada kertas foto.
c. Tahap penyablonan. Layout hasil fotokopi disablonkan ke papan PCB. Dengan cara menempelkan kertas layout pada papan PCB, kemudian di press dan dipanaskan dengan setrika listrik
d. Tahap pelarutan PCB menggunakan ferri cloride (FeCl3). PCB dimasukkan ke dalam larutan FeCl3 hingga seluruh tembaga melebur. Setelah seluruh tembaga melebur maka papan PCB dibersihkan.
e. Tahap pengeboran PCB. Tahap ini bertujuan menyediakan lubang untuk penyolderan komponen elektronik.
f. Tahap penempatan dan penyolderan komponen. Tahap ini dilakukan penempatan dan penyolderan komponen pada papan PCB.
g. Tahap pengujian. Tahap akhir dilakukan pengujian rangkaian dan koneksi antar komponen, pengujian ini dibantu dengan menggunakan multitester digital.
Papan PCB ATMega328 yang sudah terpasang dengan komponen lainnya dapat dilihat pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 Papan PCB ATMega328
4.3 Implementasi Raspberry Pi dan PCB ATMega328
Untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan PCB ATMega328, Raspberry Pi haruslah memiliki Operating System (OS) terlebih dahulu. OS yang digunakan adalah
Raspbian. OS tersebut diinstal kedalam memory card yang ada pada Raspberry Pi.
Adapun langkah-langkah untuk menginstal OS kedalam memory card sebagai berikut: 1. Download Raspbian pada link berikut :
http://director.downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2014-06-22/2014-06-20-wheezy-raspbian.zip
2. Unzip/ekstrak file OS tersebut. 3. Temukan file yang berekstensi .img
File .img inilah yang akan diinstal kedalam memory card. 4. Download software Win32DiskImager pada link berikut :
https://launchpad.net/win32-image-writer/+download, ekstrak file tersebut. 5. Masukkan memory card yang akan diinstal ke card reader
Gambar 4.2 Software Win32DiskImager
7. Jika memory card tidak langsung ditemukan, klik menu drop down device dan pilih memory card.
8. Pada box image file, cari dan pilih file Raspbian yang berekstensi .img. seperti pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Pemilihan File .img di Win32DiskImager
9. Klik write.
10.Tunggu beberapa saat dan memory card sudah terinstal OS.
11.Masukkan memory card ke Raspberry Pi, tunggu beberapa saat dan Raspberry Pi sudah bisa digunakan.
Setelah Raspberry Pi dapat berjalan, middle application diinstal ke memory card. Middle application ini sebuah program yang berfungsi untuk menjalankan I2C Bus
antara Raspberry Pi dengan ATMega328. Protokol komunikasi I2C Bus menggunakan penamaan Master Controller dan Slave Controller.
Master Controller ditujukan untuk Raspberry Pi, karena Raspberry Pi meminta data arus listrik kepada ATMega328 yang sedang terhubung dengan sensor arus dan Raspberry Pi juga menyuruh ATMega328 untuk mengirim nilai energi listrik ke display LCD. Dan sebagai Slave Controller adalah ATMega328. Hubungan protokol komunikasi I2C Bus ini terjadi pada pin 3 (GPIO 0 : I2C-SDA) dan pin 5 (GPIO 1 : I2C-SDL) Raspberry Pi dengan pin A4 (I2C-SDA) dan pin A5 (I2C-SDL) pada ATMega328. Middle application ini juga menyimpan data-data yang telah diminta ke dalam memory card. Implementasi Raspberry Pi dan PCB ATMega328 dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Raspberry Pi dan PCB ATMega328
4.4 Implementasi Sensor Arus
Sensor arus yang berjenis SCT-013 ini terhubung ke PCB ATMega melalui pin A0. Untuk menjaga agar sensor selalu bekerja realtime, maka dibuatlah sebuah program sensor routine yang diinstruksikan ke mikrokontroler ATMega328. Implementasi Sensor Arus dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Implementasi Sensor Arus
4.5 Implementasi Display LCD
Agar memudahkan petugas untuk melihat pemakaian energi listrik tanpa harus melihat dari monitor, maka digunakanlah display LCD. Display LCD yang digunakan berukuran 2x16. LCD ini dapat menampilkan karakter alpha numerikc dengan supply tegangan 5V dan memiliki 16 pin. Implementasi Display LCD dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Display LCD setelah pengabungan dengan PCB ATMega328 dan Raspberry Pi
4.6 Implementasi Website
Bahasa pemrograman yang digunakan untuk membuat website ini adalah html dan php. Website ini hanya terdiri dari 2 halaman, yaitu halaman login dan halaman utama. Implementasi halaman login dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan implementasi halaman utama dapat dilihat pada Gambar 4.9.
Untuk masuk ke halaman utama, inputan username dan password harus cocok dengan database login. Username dan password hanya dibuat untuk satu orang yaitu admin. Pada halaman utama, terdiri beberapa bagian yaitu : grafik penggunaan arus, ampere meter, inputan update tarif dasar listrik (TDL), penggunaan listrik selama satu jam , satu bulan dan jumlah pemakaian listrik dalam rupiah.
4.7 Implementasi Power Line Communication (PLC)
Agar dapat mengirim dan menerima data melalui jalur kabel listrik maka digunakanlah Power Line Communication. Pada implementasi ini digunakan 2 buah Power Line Communication. Gambar 2 buah Power Line Communication dapat dilihat pada Gambar 4.10, dan Gambar Komputer dengan PLC dapat dilihat pada Gambar 4.12.
Gambar 4.10 2 Buah Power Line Communication
PLC pertama digunakan pada alat penghitung energi listrik melalui kabel utp. Sebagai contoh, alat penghitung energi listrik mengukur penggunaan energi listrik setrika. Sensor arus dikaitkan ke kabel utama pada cok perpanjangan kabel, sehingga nilai arus yang digunakan disimpan dan dikirim ke komputer melalui PLC. Gambar Alat Penghitung Energi Listrik Teruhubung dengan PLC dapat dilihat pada Gambar 4.11
Gambar 4.11 Alat Penghitung Energi Listrik Terhubung dengan PLC
Setalah nilai arus dikirimkan melalui PLC pertama, kemudian PLC kedua menerima nilai tersebut dan diteruskan ke komputer dengan menggunakan kabel utp. Pada komputer nilai tersebut diterjemahkan dalam bentuk grafik setiap detiknya dan jumlah pemakaian energi listrik setiap jam maupun setiap bulan. Kedua PLC ini tidak memerlukan konfigurasi pengalamatan IP, hanya alat penghitung energi listrik dan komputer yang memerlukan pengalamatan IP. Gambar Komputer Terhubung dengan PLC dapat dilihat pada Gambar 4.12
BAB V