MONITORING DAN PENGISIAN TOKEN PULSA
PADA KWH METER MENGGUNAKAN
SMARTPHONE ANDROID
TUGAS AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada
Program Strata Satu Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer
Oleh
Al Fathoni Agustian Al Aziz
10207056
Pembimbing
Ir. Syahrul, M.T
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Maksud dan Tujuan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penelitian ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II ... 5
DASAR TEORI ... 5
2.1 Komunikasi Data ... 5
2.1.1 Proses Komunikasi ... 5
viii
2.2 Metode Transmisi ... 8
2.3 Sensor ... 8
2.3.1 Current Sensor (CT) ... 8
2.4 Mikrokontroler / Arduino Board ... 9
2.5 Relay / Driver Relay ... 10
2.6 WIFI Modul ... 12
2.7 Android Smartphone ... 14
BAB III ... 16
3.1 Perancangan perangkat keras... 18
3.1.1 Sensor Arus ... 18
3.1.2 Skematik Mikrokontroler / Arduino Board ... 19
3.1.3 SkematikModul Wifi Wizfi 220 ... 20
3.1.4 LCD ... 20
3.1.5 Rangkaian Relay / Driver Relay ………..21
3.2 Perancangan perangkat lunak ... 22
3.2.1 Rancangan Perangkat Lunak Pada Mikrokontroler ... 22
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 25
4.1 Blok Sensor Arus ... 25
4.2 Modul WiFi ... 29
4.3 LCD JHD 16x2 ... 31
4.4 Scaning Keypad ... 32
4.5 Relay / Driver Relay ... 33
4.6 Tampilan Android ... 34
ix
KESIMPULAN DAN SARAN ... 35
5.1 Kesimpulan ... 35
5.3 Saran ... 35
36
DAFTAR PUSTAKA
[1] Axelson, J. Serial Port Complete: COM Ports, USB Virtual COM
Ports, and Ports for Embedded Systems, Second Edition. Madison, USA:
Lakeview Research LLC, 2007
[2] Clark, M. P. Data networks, IP, and the Internet: networks,
protocols, design, and operation. West Sussex, England: Wiley, 2003
[3] Syahrul, Mikrokontroler AVR ATmega8535. Bandung : Informatika, 2012
[4] Andrianto, Heri, Pemrograman Mikrokontorler AVR ATmega16
Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR), Bandung : Informatika, 2013
[5] Malviono, A. P. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta: Salemba Teknika,
2003
[6] Iwansson, K., Sinapsius G and Hoornaert, W. Measuring Current, Voltage
and Power, Elsevier Science B.V : Amsterdam, 1999
[7] Lea, Trystan. CT sensors - Interfacing with an Arduino. Diakses tanggal 20
Juni 2014, dari
v
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim.
Assalamu ‘alaikum Wr. Wb.
Segala puji bagi Allah SWT, karena rahmat dan hidayah-Nya, penelitian
Tugas Akhir dapat dikerjakan serta semua kemudahan yang diberikan-Nya
sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dalam tenggang waktu yang telah
ditetapkan.
Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada
Program Studi Sistem Komputer S-1 di Jurusan Teknik Komputer. Judul
penelitian tugas akhir ini adalah “Monitoring dan Pengisian Token Pulsa pada KWH Meter Digital Menggunakan Android Berbasis ATMega”
Tugas Akhir ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan
sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin saya sebutkan satu
persatu, namun dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Ibu, Ayah, Istri, Adik, Kakak dan keluarga yang tak henti-hentinya
mendoakan dan memberi semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
2. Dr. Wendi Zarman, M.Si selaku ketua jurusan Teknik Komputer.
3. Dosen pembimbing Ir. Syahrul, M.T yang selalu memberikan arahan,
bantuan dan motivasi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
4. Sri Nurhayati, M. T selaku dosen wali. Terima kasih atas saran yang
diberikan dan juga selalu mengingatkan dalam penyelesaian Tugas
Akhir.
5. Seluruh dosen dan staf pengajar jurusan Teknik Komputer yang telah
memberikan bekal ilmu dan bekal kejujuran.
6. Seluruh pembimbing dari luar atas segala ilmu, dan arahan yang
diberikan.
7. Galih Rahayu, S.Kom dan kang Ari atas bantuannya dalam penyelesaian
vi
8. Teman-teman seperjuangan, Syukri Gazali, Sukmajati Prayoga,Taufiq
Akbar Tanjung, Acep, Galih Rahayu, Supriansyah, Eko Nurfitriyanto,
Galih Permana, Andi Hasdiansyah, Hilman Feisal, Melvini Eka,
Seliwati, Hendra Hermawan, dan Ryan Saputra atas kebersamaannya
selama masa perkuliahan.
9. Semua teman di Unikom. Semua teman-teman Kukox Squad.
10.Seluruh pihak yang mungkin terlupakan oleh penulis, namun telah
membantu pernulis. Terima kasih yang sebanyak-banyaknya.
Akhirnya, pernulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih
yang bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya disiplin
keilmuan yang penulis dalami dan bagi yang ingin mengembangkannya.
Wassalamu ‘alaikum Wr. Wb.
Bandung, 19 Juli 2014
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan energi yang tidak pernah bisa kita abaikan dalam
kehidupan setiap manusia sebagai kebutuhan. Walaupun listrik bukanlah
kebutuhan pokok, apalagi dizaman sekarang yang serba teknologi yang
hampir setiap alat elektronik harus menggunakan listrik. Sehingga perusahaan
listrik milik Negara (PLN) membuat suatu alat ukur yang disebut KWH.
Pengendalian dan monitoring listrik merupakan suatu kegiatan sistem PLN
yang dari dulu hingga sekarang yang terus dikembangkan. Mulai dari KWH
analog, digital, hingga saat ini yang paling akurat digital berbasis prabayar
(TOKEN). Salah satu permasalahan pada sistem KWH yang terbaru ini ialah
cara pengontrolan secara manual. Dimana cara tersebut sangat terbatas.
Sementara tempat untuk pengisian ulang token yang sangat berbahaya untuk
dijangkau misalnya : harus menggunakan tangga, kursi dan sebagainya hingga
dapat menjangkau alat tersebut yang terpasang diatas.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut bisa dilakukan pengisian dan
pengontrolan token dengan memanfaatkan sebuah mikrokontroler yang sudah
terpasang pada KWH. Dengan cara itulah maka memungkinkan untuk
dilakukannya pengisian dan monitoring token pulsa pada KWH secara remote
control menggunakan perangkat pengendali. Salah satu perangkat pengendali
yang bisa digunakan adalah Smartphone Android. Dimana smartphone tersebut
mampu berkomunikasi dengan KWH memlalui komunikasi serial dengan
memanfaatkan modul wifi yang akan di pasang pada KWH tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana merancang rangkaian KWH yang akan dibuat
2
3. Bagaimana memonitoring KWH digital meter dan pengisian pulsa yang
dilakukan pada KWH tersebut
4. Bagaimana cara mengimplementasikan modul WI-FI (Wizfi 220) pada
rangkaian yang di buat,
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari Tugas Akhir ini adalah membuat KWH meter yang bisa
memonitoring dan mengisi pulsa token menggunakan smartphone android.
Sedangkan tujuannya adalah :
1. Memudahkan pengisisan token pada KWH meter.
2. Memudahkan dalam memonitoring sisa token pada KWH meter.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Program aplikasi android dibangun dengan menggunakan bahasa
pemrograman bahasa menggunakan JAVA
2. Di bantu menggunakan program Eclipse Helios dan Android SDK,
3. Pemrograman Mikrokontroler ATmega 328P dengan pemrograman
Bahasa C,
4. Pembuatan aplikasi / program monitoring menggunakan OS Android
Versi 4 (jelly bean )
5. Komunikasi antara prototipe dengan smartphone menggunakan sinyal
WI-FI 802.11 b/g/n
6. Monitoring hanya terfokus untuk pengontrolan sisa token
7. Perancangan Mikrokontroler pada prototipe.
1.5 Metode Penelitian
Tahapan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut.
3
2. Pemilihan dan Pengadaan Komponen
Melakukan pengamatan dan memeriksa ketersediaan komponen dari segi
biaya, dimensi, serta kinerja dari masing-masing komponen yang akan
digunakan.
3. Pengujian Komponen
Pengujian secara terpisah untuk setiap komponen yang digunakan dalam
pembuatan tugas akhir
4. Desain KWH Meter
Perancangan sistem minimum pada KWH yang dapat memuat rangkaian
catu daya, mikrokontroler, sensor-sensor dan sistem transmisi.
5. Perancangan Software
Perancangan software mikrokontroler untuk ditanamkan dalam KWH
tersebut supaya alat bekerja dengan smestinya.
6. Pengujian, Analisa, dan Evaluasi.
7. Pembuatan Laporan
Pembuatan laporan penelitian tugas akhir
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini diuraikan tentang latar belakang masalah, rumusan
masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode
penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II : DASAR TEORI
Isi bab ini memaparkan dasar-dasar teori yang dijadikan
referensi penyelesaian tugas akhir ini.
BAB III : PERANCANGAN
Pada bab ini menjelaskan blok diagram keseluruhan sistem yang
dibuat,perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat
4
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi berbagai hasil pengujian meliputi uji fungsional
masing-masing perangkat, pengujian secara keseluruhan setelah
semua komponen diintegrasikan, serta evaluasi dan analisa hasil.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari hasil penelitian tugas akhir ini serta saran
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Komunikasi Data
Sistem komunikasi untuk menyampaikan informasi dari satu lokasi ke
lokasi lainnya. Komponen informasi disebut pesan, atau lebih dikenal dengan
sebutan data. Data tersusun dari kode dan simbol yang unik, atau bentuk lain yang
diketahui oleh pengirim dan penerima pesan. Sebagai contoh data biner
diperesentasikan sebagai dua kondisi yaitu 1 dan 0. Atau lebih dikenal sebagai bit
(binary digit). Bit ini mempresentasikan level tegangan pada sebuah sistem
dimana level high dipresentasikan sebagai 1 dan level tegangan low sebagai 0.
2.1.1 Proses komunikasi
Segala sesuatu yang ada di dunia ini tidak pernah terlepas dari yang
namanya proses, termasuk juga dalam komunikasi. Agar terjadi proses
komunikasi, maka dibutuhkan beberapa komponen antara lain :
1. Sumber Informasi
2. Transmitter/driver/generator untuk mengubah informasi kedalam
sinyal data yang sesuai dengan saluran komunikasi
3. Saluran komunikasi
4. Receiver untuk mengubah sinyal data ke bentuk yang dimengerti
penerima
5. Tujuan informasi
Pada gambar 2.1 menunjukan bagaimana sebuah Proses Komunikasi dapat
6
Gambar 2.1 Ilustrasi Proses Komunikasi
2.1.2 Mode Transmisi Data
Mode transmisi data dibagi berdasarkan arah aliran data, yakni Simplex,
Half Duplex, Full Duplex.
1. Simplex
Komunikasi yang memiliki aliran data yang searah dan arah yang
tetap. Misalnya dari transmitter ke receiver seperti pada gambar 2.2.
berikut
Gambar 20.2 Model Komunikasi Simplex
2. Half Duplex
Saluran Half duplex memungkinkan untuk komunikasi simplex alam
kedua arah melalui saluran tunggal, hanya saja komunikasi tidak bisa
7
receiver Station B yang aktif. Bisa dimisalkan menggunakan seperti
saklar pemilih saluran seperti yang di tampilkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Model Komunikasi Half Duplex
3. Full Duplex
Dalam mode ini komunikasi bisa terjadi dalam dua arah secara
bersamaan, seperti yang terlihat pada Gambar 2.4, terdapat dua
saluran komunikasi, sehingga pada Station A dan Station B bisa saling
berkomunikasi secara bersamaan.
8
2.2 Metode Transmisi
Berikut ini dua metode dalam transmisi data yakni:
1. Synchronous, pada metode ini proses sinkronisasi transmisi data
dilakukan dengan sumber clock bersama, yakni satu jalur digunakan
untuk data dan satu jalur lagi untuk sumber clock.
2. Assynchronous, pada metode ini proses singkronisasi dilakukan
dengan menyisipkan penanda singkronisasi pada data, yang paling
umum adalah penanda awal data dan akhir data.
2.3 Sensor
Sensor adalah sebuah alat yang menghasilkan sinyal keluaran untuk
keperluan merasakan fenomena fisik, sensor juga sering disebut sebagai
transducer, yakni alat yang mengubah dari sebuah bentuk fisik ke bentuk sinyal
fisik yang berbeda bentuk, misal dari suhu ke sinyal listrik.
2.3.1 Current Transformer (CT)
CT adalah sebuah sensor yang dapat mengukur arus listrik, CT merupakan
perantara pengukuran arus dimana keterbatasan kemampuan baca alat ukur. Misal
pada sistem saluran tegangan tinggi. CT umumnya selain digunakan sebagai
media pembacaan juga digunakan dalam sistem proteksi tenaga listrik. Sistem
proteksi dalam sistem tenaga listrik sangatlah kompleks sehingga CT itu sendiri
dibuat dengan spesifikasi dan kelas yang bervariatif sesuai dengan kebutuhan
sistem yang ada. Selain itu, CT juga sering di impementasikan pada sebuah
aplikasi pengukur daya (KWH) digital/token. Oleh karena itu, salah satu alasan
penulis memilih CT adalah untuk memudahkan penulis mencari referensi yang
mudah untuk dikerjakan. Pada tugas akhir ini penulis memilih sensor arus
SCT-013-000 untuk mengukur arus listrik. Pada sistem
9
Gambar 2.5 Bentuk Fisik Current Transformer (SCT-013-000)
Pada gambar 2.5 menunjukan, beberapa fitur dari SCT-013-000
1. Catu daya : 5VDC
2. Mampu mengukur arus sampai dengan 100A dengan keluaran
0-50mA.
2.4 Mikrokontroler / Arduino Board
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik yang di
dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan
jenis AVR dari perusahaan Atmel. Kegunaan Arduino tergantung kepada kita
yang membuat program. Arduino bisa digunakan untuk mengontrol LED, bisa
juga digunakan untuk mengontrol helicopter dan masih banyak lagi, tentunya
tergantung dengan komponen yang digunakan apakah kompatibel dengan arduino
tersebut.
Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa
diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada
mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input,
memproses masukan tersebut dan kemudian menghasilkan suatu keluaran sesuai
yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai „otak‟ yang mengendalikan
masukan, proses dan keluaran sebuah rangkaian elektronik. Dalam tugas akhir ini
10
Gambar 2.6 Bentuk Arduino Board Tipe Pro Mini
Pada gambar 2.6 menunjukan Arduino Board dan beberapa fitur yang
dimiliki oleh ATmega328P :
1. Arsitektur : AVR RISC 8-bit dengan Pico Power
2. Tegangan kerja : 1.8 VDC - 5.5 VDC.
3. Ukuran memori program : 32 KB
4. Ukuran memori data volatile : 2 KB RAM
5. Ukuran memori data non-volatile : 1 KB EEPROM
6. ADC : 8 Kanal 10-bit
7. Peripheral : 6 kanal PWM
8. Jumlah I/O : 23
9. Jumlah interupsi eksternal : 2
10.Timer/Counter : 2 kanal 8-bit, 1 kanal 16-bit
11.Kecepatan : Up to 20 MIPS
12.Frekuensi kerja : 0 - 20 MHz
13.Antarmuka periperal : USART, SPI, I2C/TWI
14.Tombol Reset
2.5 Relay / Driver Relay
Relay adalah saklar elektronik yang dapat membuka atau menutup
rangkaian dengan menggunakan kontrol dari rangkaian elektronik lain, Relay
11
kontrol sering digunakan sebagai switching input ataupun output pada
Mikrokontroler.
IC ULN 2003 merupakan IC yang mempunyai 16 buah pin, pin ini
berfungsi sebagai input, output dan pin untuk catu daya. Catu daya ini terdiri dari
catu daya (+) dan ground. IC ULN 2003 biasa digunakan sebagai driver motor
stepper maupun driver relay. IC ini memiliki tegangan maksimum 50 Volt, dan
arus 500mA. Didalamnya tedapat dua buah transistor darlington kedua transistor
tersebut dirangkai dengan konfigurasi khusus untuk mendapatkan penguatan
ganda sehingga dapat menghasilkan penguatan arus yang besar. Akan tetapi pada
karya tulis ini IC ULN 2003 di gunakan sebagai Driver Relay. Dimana fungsi nya
akan memutus dan menyambungkan aliran listrik guna menyalakan bebaban
sesuai perintah yang diberikan oleh mikrokontroler. Pada Pin 9 digunakan sebagai
catu daya dan ground pada Pin 8. Gambar 2.7 menunjukan bentuk fisik dari IC
ULN 2003.
12
2.6 Modul WiFi WizFi220
WizFi220 adalah modul “Serial to WiFi”, yakni modul yang akan
mengubah dari standar komunikasi serial ke standar komunikasi menggunakan
WiFi (WLAN) dan sebaliknya. Modul WiFi berfungsi untuk menyediakan
komunikasi data secara serial melalui jaringan nirkabel (Wireless). Dimana modul
ini akan menerima data dari smartphone Android dan kemudian data akan
dikirimkan ke saluran serial yang kemudian masuk ke Mikrokontroler dan akan
diproses oleh Mikrokontroler tersebut. Untuk hasil masukan dari hasil yang di
kirim dari android akan tertampil pada LCD dan untuk hasil yang dikirim oleh
mikrokontoler akan tampil pada sartphone tersebut. Berikut adalah spesifikasi dari
modul WiFi WizFi220
Pada tabel 2.1 dan gambar 2.8 berupa spesifikasi modul Wifi Wizfi220 dan
wizfi220 board
Table 2.1 Spesifikasi Wizfi220
Spesifikasi Deskripsi
Radio Protocol IEEE 802.11b/g/n Compatible
Supported Data
Rates 11,5.5,2,1Mbps (IEEE 802.11b)
Modulation DSSS dan CCK
RF Operating
Frequency 2.4 - 2.497 GHz
13
Networking Protocols
UDP, TCP/IP (IPv4), DHCP, ARP, DNS, HTTP/HTTPS
Client and Server(**)
Konsumsi Daya
(Typical) Standby=34μA ,Receive = 125mA ,Transmit = 290mA
RF Output Power (Typical)
17dBm ± 1.5dB
Security Protocols WEP, WPA/WPA2–PSK, Enterprise (FAST,
EAP-TLS, EAP-TEAP-TLS, PEAP)(**)
I/O Interface UART, PI(**), I2C(*), WAKE, ALARM, GPIOs
Sumber Tegangan 3.3V
Dimensi 32 x 23.5 x 3 mm
(*) didukung dengan perubahan software
14
.Gambar 2.8 Bentuk Fisik dari Wizfi 220
2.7 Android Smartphone
Android adalah sebuah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk
mobile device seperti smartphone dan komputer tablet yang dikembangkan oleh
Google. Beberapa fitur Android antara lain :
1. Application framework, yakni application framework yang bisa
digunakan
2. Dalvik Virtual Machine, yakni Java bytecode interpreter yang
diimplementasikan pada Android untuk mengganti Java Virtual
Machine untuk embangun aplikasi Android
3. Integrated Browser, Android menyertakan browser berbasis WebKit
sebagai aplikasi standar
4. Optimized graphics, Android mempunyai pustaka grafik 2D dan
menyertakan pustaka grafik 3D OpenGL ES
5. SQLite, adalah aplikasi basis data SQLite yang disertakan dalam
Android
6. Media Support, dukungan untuk memutar format multimedia yang
15
7. GSM telephony support, adalah kemampuan Android untuk
mengakses langsung hardware untuk komunikasi GSM. Dimana
dukungan ini bergantung pada modul yang tersedia untuk
masing-masing hardware GSM
8. Bluetooth, EDGE, 3G, dan WiFi, dukungan untuk banyak jenis koneksi wireless
9. Camera, GPS, compass dan accelerometer, dukungan untuk
hardwaretersebut, tersedia API untuk mengakses hardware tersebut
10. Rich development environment, tersedia software development yang
35
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka akhirnya penelitian pada
tugas akhir ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain :
1. Monitoring sisa pulsa telah berhasil dilakukan menggunakan smartphone
android.
2. Pengisian token pulsa pada KWH meter telah berhasil dilakukan
menggunakan smartphone android.
5.2 Saran
1. Sistem membutuhkan keamanan pengkodean yang cukup. Dikarenakan
untuk menjaga sistem yang lebih mendekati sempurna.
2. Untuk sistem KWH-nya sendiri, dibutuhkan sensor tegangan agar tegangan
yang diterima lebih mendektai stabil. Lakukanlah penelitian dengan pihak
PLN agar lebih mendapatkan hasil yang sangat diinginkan. Sesuai data
MONITORING DAN PENGISIAN TOKEN PULSA PADA KWH METER MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
Alfathoni Agustian Alaziz1, Ir. Syahrul, M.T2
1,2
Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung
1
[email protected], [email protected]
Abstrak
Pada Tugas Akhir ini dibuat sebuah sistem yang mampu mengontrol sisa token pulsa pada KWH meter, dengan tujuan agar membantu dalam pengisian dan pengontrolan pulsa yang ada pada KWH meter. Dimana sisa token tersebut dikirim melalui modul Wifi tipe Wizfi220 ke sebuah smartphone (android), modul wifi tersebut memiliki range hingga 100 meter. Perancangan ini menggunakan sensor SCT 013-000. SCT 013-000 dapat mengukur Arus pada kawat yang teraliri listrik kemudian diproses menggunakan mikrokontroler sehingga menghasilkan besaran digital. Fungsi relay dan IC ULN 2003 (driver relay) untuk memutuskan dan menghubungkan aliran listrik ketika KWH meter sudah terisi pulsa kemudian ditampilkan pada LCD serta smartphone (android). Pengisian token pulsa pada KWH meter oleh smartphone (android) dapat dilakukan melalui jaringan nircable sehingga dapat dilakukan di dalam rumah. Dari hasil pengujian, monitoring dan pengisian token pulsa pada KWH meter telah berhasil dilakukan, dimana sisa pulsa yang ada pada KWH meter dapat di kontrol melalui smartphone dan pengisian pulsa dapat dilakukan melalui smartphone.
Kata kunci : KWH Meter, Mikrokontroler, Smartphone Android, Sensor Arus, Wireless.
1. Pendahuluan
Listrik merupakan energi yang tidak pernah bisa kita abaikan dalam kehidupan setiap manusia sebagai kebutuhan. Walaupun listrik bukanlah kebutuhan pokok, apalagi dizaman sekarang yang serba teknologi yang hampir setiap alat elektronik harus menggunakan listrik. Sehingga perusahaan listrik milik Negara (PLN) membuat suatu alat ukur yang disebut KWH.
Pengendalian dan monitoring listrik merupakan suatu kegiatan system PLN yang dari dulu hingga sekarang yang terus dikembangkan. Mulai dari KWH analog, digital, hingga saat ini yang paling akurat digital berbasis prabayar (TOKEN).
Salah satu permasalahan pada sistem KWH yang terbaru ini ialah cara pengontrolan secara manual. Dimana cara tersebut terbatas akibat kelalaian manusia itu sendiri. Sementara tempat untuk pengisian ulang token yang sangat berbahaya untuk dijangkau misalnya : harus menggunakan tangga, kursi dan sebagainya dapat menjangkau alat tersebut yang terpasang diatas.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut bisa dilakukan pengisian dan pengontrolan token dengan
memanfaatkan sebuah
mikrokontroler yang sudah terpasang pada KWH. Dengan cara itulah maka memungkinkan untuk dilakukannya pengisian dan monitoring token pulsa pada KWH secara remote
Salah satu perangkat pengendali yang bisa digunakan adalah
Smartphone Android
2. Teori Penunjang
2.1Komunikasi Data
Sistem komunikasi untuk menyampaikan informasi dari satu lokasi kelokasi lainnya. Komponen informasi disebut pesan, atau lebih dikenal sebagai data. Data tersusun dari kode dan simbol yang unik, atau bentuk lain yang diketahui oleh pengirim dan penerima pesan. Sebagai contoh data biner direpresentasikan sebagai dua
kondisi yakni „0‟dan „1‟, atau lebih dikenalsebagai bit (binary digit). Bit ini mempresentasikan level tegangan pada sebuah sistem,dimana level tegangan high dipresentasikan
sebagai „1‟ dan level tegangan low
sebagai „0‟. Berikut ilustrasi untuk proses komunikasi data.
Gambar 1. Proses Komunikaso
Selain itu komunikasi data memiliki beberapa mode transmisi muali dari simple duplex, half duplex hingga full duplxe.
Gambar 2. Simplex
Gambar 3. Half duplex
Gambar 4. Full Dupex
2.2 Mode Transmisi
Synchronous, pada metode ini proses sinkronisasi transmisi data dilakukan dengan sumber
digunakan untuk data dan satu jalur lagi untuk sumber clock.
Assynchronous, pada metode ini proses singkronisasi dilakukan dengan menyisipkan penanda singkronisasi pada data, yang paling umum adalah penanda awal data dan akhir data.
2.3Sensor
Sensor adalah sebuah alat yang menghasilkan sinyal keluaran untuk keperluan merasakan fenomena fisik, sensor juga sering disebut sebagai
transducer, yakni alat yang
mengubah dari sebuah bentuk fisik ke bentuk sinyal fisik yang berbeda bentuk, misal dari suhu ke sinyal listrik.
Gambar 5. SCT 013-000
2.4Smartphone Android
Android adalah sebuah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk mobile
device seperti smartphone dan
komputer tablet yang
dikembangkan oleh Google. Beberapa fitur Android antara lain :
2.5Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah computer kecil dalam sebuah rangkaian terpadu yang berisi processor core, memory,
dan programmable Input/Output
pheripelars. Dalam tugas akhir
sebuah standard untuk komunikasi data menggunakan media transmisi nirkabel dengan frekuensi 2.4, 3.6 atau 5 GHz. Implementasi dari standard ini adalah WiFi (Wireless idelity)
Gambar 7. Arsitektur WLAN
2.7Modul WiFi WizFi220
WizFi220 adalah modul
yang akan mengubah dari standar serial ke standar WiFi (WLAN) dan sebaliknya. Berikut adalah spesifikasi dari modul WiFi WizFi220
Gambar 8. Wizfi 220
3. Pembahasan
Gambar 9. Blok Sistem
Dapat dijelaskan pada blok sistem di atas bahwa sistem pengontrolan pulsa yang berbasis Mikrokontroler Atmega8535 berawal dari mikrokontroler yang dikirim ke
gadget android melalui proses
komunikasi data yang di dukung oleh modul wifi tipe Wizfi 220. Hasil tersebut dapat membantu segelintir orang untuk memudahkan dalam pengontrolan tanpa harus keluar rumah. Dan untuk fault tolerance
pada modul wifi akan dikirimkan secara bersamaan pada LCD. Dimana Nilai yang berada di LCD
akan sama dengan yang ada pada
gadget android. Sebaliknya untuk
pengisian berawal dari gadget yang digunakan dengan menginputkan jumlah yang akan dimasukan, maka mikrokontroler akan memprosesnya.
Selanjutnya apabila diagram blok diatas dapat ditunjukan dengan
flowchart sebagai berikut.
Prosedur
Token > 0 Relay “ON”
Relay “OFF”
Cek data dari android, jika tidak ada langsung masuk ke langkah 7
Terima data yang dikirim oleh android. Data ini masih 1 paket data lengkap
Menambahkan token yang sebelumnya dengan nilai token yang sudah dibaca
Kirim status token ke android Cek apakah akan mengisi data
Pengurangan nilai token disesuaikan dengan daya yang telah dipakai.
Tampilkan informasi ke LCD Periksa nilai token. Jika lebih besar dari nol, relay ON
Relay OFF. Kembali ke langkah ke-2
3.1.2 Pebuatan Program LCD
Pembuatan program LCD ini diperlukan karena LCD ini akan menampilkan hasil atau nilai dari ADC yang telah terolah dari port yang telah ditentukan. Untuk pembuatan program tersebut dapat menggunakan Code Vision AVR, Stdio AVR dan lain-lain.
Gambar 10 . skematik lcd
3.1.3 Relay / Driver Relay
Rangkaian relay bekerja untuk
memutuskan dan menyambungkan
arus listrik. Berikut rangkaian relay
yang akan di rancang
Gambar 11. Driver relay
3.1.4 Rangkaian SCT 013-000
Gambar 102. Rangkaian SCT 013-000
3.2Aplikasi Pada Smartphone Android
Aplikasi yang akan dibuat pada
smartphone android bertujuan
sebagai interface antara pengguna dan system KWH. Berikut adalah flowchart untuk aplikasi android
3.3Pengujian dan Analisa 3.3.1 Pengujian Sensor Arus
perbandingan juga dari hasil keluaran sensor tersebut. Karena untuk mengetahui dan mendapatkan hasil yang akurat atau minimal mendekati akurat
Tabel 1. Perbandingan hasil pengukuran dengan penghitungan pada sensor arus
Untuk memudahkan penjelasan pada tabel 3.1. maka kita lihat persamaan dibawah ini :
2000 = Pembanding antara IP
Perhitungan keluaran sensor arus dengan persamaan Tabel 2. Hasil pengujian sistem
Rumus : W = P x t
W = Energi (KWh)
P = Daya (watt)
T = Waktu (jam)
Harga = Rp. 940,00 / KWh
Karena biaya adalah Energi
listri, maka yang dihitung adalah
Energi
Pada perbandingan didapat hasil yang belum akurat, sekitar beberapa persen saja. Dimana perbedaan ini dikarenakan tegangan yang tidak stabil karena tidak menggunakan sensor tegangan.
3.3.3 Rangkaian Relay
Rangkaian relay bekerja untuk memutuskan dan menyambungkan arus listrik dimana jika mikrokontroler memiliki jumlah pulsa >Rp1 maka relay status on, akan tetapi, ketika sisa pulsa pada mikrokontroler bernilai nol = Rp.0,00 maka status relay akan mati.
4. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan
Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka akhirnya penelitian pada tugas akhir ini
dapat diambil beberapa
kesimpulan antara lain :
berbeda akan tetapi tidak terlalu signifikan. Karena arduino sudah memiliki beberapa library yang
compatible dengan sensor
tersebut. Seperti yang di tampilkan pada bab IV pengujian sensor.
2. Pada pengujian perhitungan biaya, masih terdapat beberapa selisih nilai rupiah, yang akhirnya bisa merugikan pelanggan, akan tetapi semua itu dikarenakan alat yang belum sempurna. Seperti pada pengujian perhitungan biaya pada bab IV Second Edition. Madison, USA: Lakeview Research LLC
[2] Clark, M. P. (2003). Data
Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR), Informatika
[5] Malviono, A. P.
(2003). Prinsip-Prinsip
Elektronika. Jakarta: Salemba
Teknika.
[6] Iwansson, K;Sinapsius G and Hoornaert, W. 1999.
Measuring Current, Voltage and Power ELSEVER
