PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC: PENGENDALI TEGANGAN KELUARAN PADA WALLPLUG DENGAN INTERAKSI NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC:

PENGENDALI TEGANGAN KELUARAN PADA

WALLPLUG DENGAN INTERAKSI NEAR FIELD

COMMUNICATION (NFC)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

FEISHAL REZA 201010130311141

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

LEMBARPENGESAHAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC: PENGENDALI

TEGANGAN KELUARAN PADA WALLPLUG DENGAN INTERAKSI

NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC)

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Program Strata-1 (S1) Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

FEISHAL REZA

201010130311141

Tanggal Ujian : 24 Oktober 2015 Periode Wisuda : November 2015 Disetujui oleh:

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT (Pembimbing I)

NIP: 10892030257

2. Khusnul Hidayat, ST (Pembimbing II)

3. Ermanu Azizul H, Ir, MT, Dr (Penguji I)

NIP: 10891090233

4. Ir. Nur Kasan, MT (Penguji II)

NIP: 10893030293

Mengetahui,

Ketua JurusanTeknik Elektro

viii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah membimbing kita, tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Malang. Tugas akhir yang disusun oleh penulis berjudul “ PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC: PENGENDALI

TEGANGAN KELUARAN PADA WALLPLUG DENGAN INTERAKSI

NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC) ” .

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, 24 Oktober 2015 Penulis

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

SURAT PERNYATAAN... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

1.4 Tujuan Penelitian ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 2

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Desain sistem DC House ... 4

Gambar 2.2 Arduino Uno R3 ... 6

Gambar 2.3 Skematik Arduino Uno R3 ... 8

Gambar 2.4 NFC Reader Shield... 10

Gambar 2.5 NFC Tag ... 11

Gambar 2.6 Relay ... 12

Gambar 2.7 Prinsip kerja relay ... 13

Gambar 3.1 Diagram Blok Wallplug ... 14

Gambar 3.2 Ilustrasi penerapan Near Field Communication pada wallplug ... 15

Gambar 3.3 Rangkaian Modul Dc to Dc Buck Converter ... 16

Gambar 3.4 Rangkaian Driver Relay ... 16

Gambar 4.1 Sistem pengujian NFC Reader dan NFC Tag ... 20

Gambar 4.2 Listing pengujian NFC Reader dan NFC Tag ... 20

Gambar 4.3 Sistem pengujian modul relay ... 22

Gambar 4.4 Listing program pengujian relay ... 23

Gambar 4.5 Sistem pengujian LCD (Liquid Crystal Display) ... 25

Gambar 4.6 Listing program pengujian LCD ... 25

Gambar 4.7 Pengujian sistem keseluruhan ... 27

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Pengujian NFC Tag dan NFC Reader ... 21

Tabel 4.2 Hubungan antar pin pada modul rangkaian ... 22

Tabel 4.3 Hasil pengujian output Arduino terhadap input driver modul relay ... 24

Tabel 4.4 Hasil pengujian modul relay ... 24

Tabel 4.5 Hasil pengujian LCD ... 26

Tabel 4.6 Hubungan pin NFC reader dengan pin Arduino ... 28

Tabel 4.7 Hubungan pin modul relay dengan Pin Arduino ... 29

Tabel 4.8 Hubungan port modul LCD dengan pin Arduino ... 29

xiii

DAFTAR PUSTAKA

[1] Taufik, Prof., Dr., MSEE., Seminar Rumah DC Untuk Akses Listrik Padam,

Malang, 2013.

[2] Website: http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno.

[3] Crowfoot, Joseph. 2011. Design and Modeling of the Cal Poly DC House

Power Distribution System. San Luis Obispo : Faculty of California

Polytechnic State University.

[4] Gultom, Leothamrin. 2011. Bab 2 Dasar Teori. Sulawesi Utara : Universtitas Sulawesi Utara.

[5] Mondal, Ashis. 2014. Digital PID Controller Design for DC-DC Buck

Converter. Electrical Engineering

(Specialization: Control & Automation) : National Institute of Technology, Rourkela.

[6] Nelson Jr, Larry., Eric Ruscitti &. 2007. High Voltage DC-DC Converter.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Kebutuhan listrik menjadi sebuah kebutuhan yang diprioritaskan dalam kehidupan sehari-hari dan kebutuhan setiap tahunnya terus meningkat namun memiliki sumber daya yang sangat minim menjadikan listrik semakin memiliki harga yang sangat tinggi dan menimbulkan kekhawatiran banyak orang akan habisnya sumber daya pembangkit listrik sehingga sulitnya untuk dinikmati dan dimanfaatkan oleh sebagian orang khususnya masyarakat kecil dan masyarakat yang tinggal di daerah terpencil yang belum teraliri listrik karena pembagian listrik hanya terpusat pada perkotaan dan diprioritaskan pada kelompok orang tertentu.

DC House (Rumah DC) menyediakan metode untuk mengatasi masalah tersebut.

Dengan tersedianya beberapa sumber tenaga seperti air, angin, cahaya matahari, dan tenaga manusia.

DC house secara garis besar merupakan pengaliran listrik ke rumah rumah

dengan menggunakan metode DC (direct current). Tujuan dasar dari perancangan dan pembangunan DC House yaitu pengelolahan sumber energi listrik yang sangat minim menjadi kebutuhan listrik yang mencukupi dan penerapan beberapa teknologi terbaru untuk menjaga efisiensi penggunaan listrik agar tidak terjadi pemborosan energi listrik dalam pemanfaatannya.

NFC Wallplug adalah salah satu teknologi yang diterapkan pada

perancangan DC House untuk menjaga penggunaan listrik tetap efisien. NFC

Wallplug merupakan saklar yang bekerja dengan sistem DC. Berbeda dengan saklar

standar pada umumnya. Saklar DC (DC Wallplug) ini mampu menyesuaikan tegangan output dengan tegangan beban yang bervariasi antara 5 VDC hingga 24 VDC dengan daya maksimum 50 W. Selain itu saklar juga harus berfungsi sebagai

converter DC-DC. Ini berguna sebagai konversi dari tegangan sumber sebesar 24

VDC (step down).

Fokus skripsi ini membahas tentang penerapan teknologi NFC pada wall

2

wallplug menjadi tegangan yang dibutuhkan beban yang bernilai antara 5v, 6v, 9v,

12v,18v hingga 24 VDC dengan daya maksimum 50W. 1.2Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah terangkum maka dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Penyesuain Vout pada wallplug dengan Vin yang dibutuhkan beban.

2. Bagaimana rangkaian pendeteksi pada wallplug bekerja mendeteksi tegangan yang dibutuhkan oleh beban.

3. Bagaimana rangkaian mikrokontroller memberi perintah ke DC to DC

Convter sehingga tegangan pada wallplug sesuai dengan tegangan yang

dibutuhkan pada beban.

1.3Batasan Masalah

Agar permasalahan yang dibahas tidak menyimpang dari tujuan semula, maka penulis memberi batasan sebagai berikut:

1. Range tegangan output yang dihasilkan wallplug5v, 6v, 9v, 12v,18v dan 24

VDC dengan daya maksimum 50W

2. Komunikasi antara wallplug dan beban menggunakan interaksi NFC 1.4Tujuan

Dalam tugas akhir ini, tujuan yang ingin dicapai yaitu :

1. Mendesain dan membuat wallplug menggunakan interaksi NFC terhadap beban DC.

2. Menentukan tegangan keluaran wallplug yang dibutuhkan oleh beban sehingga penggunaan listrik lebih efisien.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan ini disusun dalam beberapa pokok bahasan untuk mempermudah pembahasan, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Memaparkan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, metodologi, dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

3 BAB III PERANCANGAN SISTEM

Berisi tentang perancangan dan pembuatan alat. BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi implementasi/realisasi dari desain pada bab 3 dan implementasi dari hasil pengujian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN