i
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT
PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Dilpoma III
Jurusan Teknik Komputer Program Studi Teknik Komputer
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
Kurniati Tri Mareta
061130701278
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
ii
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT
PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN
Oleh:
Kurniati Tri Mareta
061130701278
Palembang, Juli 2014
Pembimbing I Pembimbing II
Ali Firdaus, S.Kom., M.Kom NIP 197010112001121001
Azwardi, S.T., M.T NIP 197005232005011004
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Komputer
iii
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN
Telah Diuji dan Dipertahankan Didepan Dewan Penguji Pada Sidang Laporan Akhir pada Senin, 14 Juli 2014
Ketua Dewan Penguji Tanda Tangan
Yulian Mirza, S.T., M.Kom
NIP 196607121990031003 ...
Anggota Dewan Penguji
Azwardi Samaulah, S.T., M.T
NIP 197005232005011004 ...
Isnaini Azro, S.Kom., M.Kom
NIP 197310012002122002 ...
Meiyi Darlies, S.Kom., M.Kom
NIP 197805152006041003 ...
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Komputer
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
“Setetes keringat orang tuaku maka seribu langkah yang
harus ku tempuh untuk maju”
“Jangan pernah menyia
-nyiakan waktu dan pengorbanan karena hal
itu tidak akan pernah terulang kembali”
“Jangan pernah menunjukkan sisi kekurangan mu kepada olang l
ain,
karena kekurangan mu akan menjadi bumerang bagi diri sendiri”
(Kurniati Tri Mareta)
Ku Persembahkan untuk:
Bapak dan Ibu tercinta
Mas Eko dan Mbak Anik yang
tersayang
Teman kos ku Wak Yeng (Nuraini)
tersayang
The TCA Family
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Penulisan Laporan Akhir dengan judul “Rancang Bangun Alat Monitoring dan Pencatat Pemakaian Daya Listrik pada Rumah Kosan”. Tak lupa shalawat dan salam penulis sampaikan juga kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa umatnya dari zaman yang gelap menuju zaman yang terang benderang seperti ini.
Adapun tujuan dari penulisan Laporan Akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Pendidikan Dilpoma III di Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
Penulisan Laporan Akhir ini dapat berjalan dengan baik atas bantuan, dukungan dan masukan dari berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapakan terimakasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-NYA
2. Bapak RD Kusmanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Ahyar Supani, S.T,. M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Slamet Widodo, S.Kom., M.Kom selaku Sekertaris Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Bapak Ali Firdaus, S.Kom., M.Kom., dan Bapak Azwardi, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan saran, masukan serta
bantuan ilmu pengetahuan untuk menyelesaikan Laporan Akhir ini.
6. Seluruh Dosen dan Staff pada Jurusan Teknik Komputer di Politeknik Negeri Sriwijaya yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.
vi
8. Kedua orang tuaku (Bapak dan Ibu), saudara-saudaraku (Mbak dan Mas) serta keluarga tercinta yang selalu memberikan doa, semangat dan
dukunganya untuk menyelesaikan Laporan Akhir ini.
9. Teman satu kos ku Wak Yeng (Nuraini) terimakasih atas kegilaannya selama ini.
10.Seluruh teman-teman di Teknik Komputer, khususnya kelas 6 TCA (Bunda, Bocil, Resta, Ayu, Lek, Atun, Ulan, Tami, Riri, Rani, Meli,
Orik, Lutung, Mahdi, Abang, Arif, Hadi, Yugo, Haidar, Rido dan
Yosev).
11.Kak Teguh terimakasih banyak atas bimbingannya dalam menyelesaikan alat pada Laporan Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam Penulisan Laporan Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan karena keterbatasan ilmu yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Laporan Akhir ini. Semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, khusunya mahasiswa Jurusan Teknik Komputer.
Palembang, Juli 2014
vii ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING DAN PENCATAT PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PADA RUMAH KOSAN
(2014; Kurniati Tri Mareta + 78 Halaman + Gambar + Lampiran)
Alat ini dibuat dengan tujuan untuk mengetahui berapa besar pemakaian daya listrik yang digunakan serta untuk mengetahui berapa besar biaya yang harus dikeluarkan sesuai dengan pemakaian daya listrik yang digunakan. Alat monitoring dan pencatat pemakaian daya listrik ini menggunakan mikrokontroler ATMega8535 sebagai interfacenya dan LCD sebagai sarana untuk menampilkan output yang berupa informasi tentang pemakaian daya listrik dan EEPROM sebagai tempat penyimpanan data. Adapun permasalahan yang ada pada perancangan dan pembuatan alat ini adalah bagaimana merancang dan membuat alat monitoring dan pencatat pemakaian daya listrik pada rumah kosan. Cara kerja dari alat ini adalah apabila sensor telah mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir dari setiap beban yang dipakai maka sensor akan mengirimkan data ke mikrokontroler dalam bentuk data analog. Setelah itu mikrokontroler akan memproses data tersebut dan mengkonversikannya ke dalam data digital. Setelah proses pengkonversian data analog menjadi data digital selesai akan didapatkan data berapa besar daya listrik yang digunakan, kemudian dari data tersebut akan dikonversikan menjadi nilai rupiah per 1 KWH. Apabila proses pengkonversian telah selesai maka selanjutnya mikrokontroler akan memberikan perintah ke LCD untuk menampilkan data yang telah didapatkan.
viii ABSTRACT
ENGINEERING TOOL FOR MONITORING AND RECORDING THE ELECTRICAL POWER CONSUMPTION AT THE BOARDING HOUSE
(2014; Kurniati Tri Mareta + 78 Pages + Picture + Appendix)
This tool created with the aim to find out how much power consumption as well as the electricity used to determine how much it costs to be incurred in accordance with the use of electrical power used. Means of monitoring and recording power consumption microcontroller is used as an interface and an LCD ATMega8535 as a means to display the output in the form of information about power consumption and EEPROM as data storage. The existing problems in the design and manufacture of these tools is how to design and create tools for monitoring and recording of electric power consumption in the boarding house. The workings of this tool is that if the sensor has detected the presence of an electric current flowing from each load sensor will be used to send data to the microcontroller in the form of analog data. After the microcontroller will process the data and convert them into digital data. After the process of converting analog data into digital data is completed we will get the data how much power is used, then the data will be converted into rupiah per 1 KWH. If the conversion process has been completed, the microcontroller will then give a command to the LCD to display data that has been obtained.
ix
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terdahulu ... 4
2.2 Mikrokontroler ATMega8535 ... 6
2.2.1 Arsitektur ATMega8535. ... 7
2.2.2 Fitur ATMega8535 ... 8
2.2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535 . ... 8
2.2.4 Peta Memori Mikrokontroler ATMega8535 . ... 9
2.2.5 Status Register (SREG) ATMega8535 . ... 11
x
2.10 Penyearah Gelombang (Rectifier) ... 29
2.11 IC Regulator ... 32
2.12 UML (Unified Modelling Language) ... 33
2.12.1 Pengertian Unified Modelling Language (UL) ... 33
2.12.2 Sejarah Singkat Unified Modelling Language (UML) .. 33
2.12.3 Digram-digram pada UML ... 35
2.12.4 Tujuan UML ... 38
2.12.5 Cakupan UML . ... 39
2.13 Notasi pada UML . ... 39
BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Tujuan Perancangan Alat ... 44
3.2 Perancangan Sistem Alat ... 44
3.3 Gambar Rangkaian Lengkap ... 46
3.3.1 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ... 47
3.3.2 Rangkaian Power Supply. ... 48
3.3.3 Rangkaian Mikrokontroler 8535 dan LCD Display... 49
3.4 Gambar Layout dan Tata PCB ... 49
3.5 Pemilihan Komponen. ... 51
3.6 Perancangan Rangkaian. ... 52
3.6.1 Perancangan PCB... 52
3.62 Perancangan Mekanik. ... 53
3.7 Perancangan Software ... 55
3.7.1 Pembuatan Diagram Activity. ... 55
3.7.2 Algoritma Program ... 56
3.7.3 Perancangan Program. ... 57
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengukuran atau Pengujian Alat. ... 66
4.1.1 Langkah-langkah Pengukuran . ... 66
4.2 Hasil Pengukuran. ... 67
4.2.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Regulator... 67
4.2.1.1 Analisa Hasil Pengukuran dan Pengujian... 68
4.2.2 Hasil Pengukuran Tegangan pada Transformator. ... 69
4.2.2.1 Analisa Hasil Pengukuran dan pengujian. ... 70
4.2.3Hasil pengukuran Arus pada Sensor ACS712 ... 70
4.2.3.1 Hasil Pengukuran Arus pada Sensor Arus 1... 70
4.2.3.2 Hasil Pengukuran Arus pada Sensor Arus 2... 72
4.3 Analisa Program... 73
xi
4.3.2 Program untuk Mengambil Sampling Data ADC. . 75 4.3.3 Program untuk Mengambil Data Nilai Tertinggi. .. 75 4.3.4 Program Mengkonversi Data Integer ke Float ... 75 4.3.5 Program untuk Menampilkan Data ke LCD. ... 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan. ... 78 5.2 Saran. ... 78
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega8535 ... 7
Gambar 2.2 Pin ATMega8535... 9
Gambar 2.3 Peta Memori Data ATMega8535... 10
Gambar 2.4 Peta Memori Program ATMega8535 ... 11
Gambar 2.5 Status Register ATMega8535 ... 11
Gambar 2.6 EEPROM Data Memory ... 12
Gambar 2.7 Lambang Code Vision AVR ... 17
Gambar 2.8 Tampilan Pertama Kali Code Vision Dijalankan ... 18
Gambar 2.9 Membuat File Project Baru ... 18
Gambar 2.10 Tampilan Konfirmasi Code Wizard AVR ... 18
Gambar 2.11 Pengaturan Chip pada Code Vision AVR ... 19
Gambar 2.12 Tampilan Setelah Menggunakan Code Wizard ... 19
Gambar 2.13 Hasil Proses Kompilasi. ... 20
Gambar 2.14 Tampilan LCD 2 x 16. ... 24
Gambar 2.15 Rangkaian Sensor Arus ACS712. ... 25
Gambar 2.16 Bentuk Fisik Sensor ACS712. ... 26
Gambar 2.17 Bentuk Fisik Transformator ... 27
Gambar 2.18 Ilustrasi Persamaan Transformator . ... 28
Gambar 2.19 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang ... 29
Gambar 2.20 Sinyal Output Penyearah Setengah Gelombang. ... 30
Gambar 2.21 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh. ... 30
Gambar 2.22 Sinyal Output Penyearah Gelombang Penuh. ... 31
Gambar 2.23 Rangkaian Penyearah jembatan ... 32
Gambar 2.24 Sinyal Output Penyearah Jembatan. ... 32
Gambar 2.25 IC Regulator 7805... 33
Gambar 2.26 Logo Unified Modelling Language (UML) ... 33
Gambar 2.27 Notasi Actor. ... 39
Gambar 2.28 Notasi Use Case ... 40
Gambar 2.29 Notasi Class. ... 40
Gambar 2.30 Notasi Interface . ... 41
Gambar 2.31 Notasi Interaction ... 41
Gambar 2.32 Notasi Note . ... 41
Gambar 2.33 Notasi Dependency . ... 42
Gambar 2.34 Notasi Association . ... 42
Gambar 2.35 Notasi Generalization . ... 43
Gambar 2.36 Notasi Realization . ... 43
Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian ... 45
xiii
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535 ... 48
Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply ... 48
Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroler 8535 dan LCD Display ... 49
Gambar 3.6 Rancangan Layout Sistem Minimum ATMega8535 ... 50
Gambar 3.7 Rancangan Tata Letak Komponen ATMega8535 . ... 50
Gambar 3.8 Rancangan Layout Rangkaian Power Supply . ... 50
Gambar 3.9 Rancangan Tata Letak Komponen Power Supply . ... 51
Gambar 3.10 Desain alat . ... 53
Gambar 3.11 Desain Kotak Rangkaian . ... 54
Gambar 3.12 Diagram Activity . ... 56
Gambar 4.1 Rangkaian Titik Pengukuran pada Rangkaian Regulator. . 67
Gambar 4.2 Rangkaian Titik Pengukuran pada Transformator . ... 69
Gambar 4.3 Rangkaian Titik Pengukuran pada Sensor 1 . ... 71
xiv
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Register ADMUX... 13
Table 2.2 Bit-bit Pengatur Mode Tegangan Referensi. ... 14
Table 2.3 Format Data ADC dengan ADLAR=0 ... 14
Table 2.4 Register ADCSRA. ... 14
Table 2.5 Konfigurasi Clock ADC. ... 14
Table 2.6 Register SFIOR . ... 15
Table 2.7 Bit-bit ADATE. ... 16
Table 2.8 Tipe Data Bahasa C ... 23
Table 2.9 Fungsi-Fungsi Pin pada LCD. ... 24
Table 2.10 Fungsi Masing-masing Pin ACS712 ... 26
Table 2.11 Komponen-komponen Activity Diagram. ... 36
Table 2.12 Komponen-komponen Overview Diagran ... 38
Table 3.1 Daftar Komponen. ... 51
Table 3.2 Daftar Bahan dan Alat . ... 52
Table 4.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Regulator . ... 68
Table 4.2 Hasil Pengukuran dan Pengujian . ... 69
Table 4.3 Hasil Pengukuran pada Sensor 1 (TP5) . ... 71
