i
PERANCANGAN SISTEM KENDALI OTOMATIS PJU UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI DAYA LISTRIK DAN MONITORING BERBASIS IoT
SKRIPSI
untuk memenuhi salah satu persyaratan mencapai derajat Sarjana S1
Disusun oleh:
Bagus Dwi Prakoso 201610130311097
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
2023
ii
iii
iv
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, atas segala rahmat serta Hidayah- nya. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Atas kehendak dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “PERANCANGAN SISTEM KENDALI OTOMATIS PJU UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI DAYA LISTRIK DAN MONITORING BERBASIS IoT”. Dimana Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai Strata 1 (S1) Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penelitian dan penyusunan Skripsi ini, penulis banyak dibantu, dibimbing dan didukung oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Allah SWT yang selalu memberikan kemudahan, kelancaran dan petunjuk dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Ermanu A. Hakim, M.T. selaku dosen Pembimbing I yang telah memberikan ilmu, saran, serta bimbingan dalam menyelesaikan penulisan Skripsi ini.
3. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku dosen Pembimbing II yang telah memberikan ilmu, saran, arahan serta bimbingan dalam menyelesaikan penulisan Skripsi ini.
4. Seluruh Dosen dan Staff Pengajar Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang yang telah berjasa dalam memberi ilmu selama pendidikan.
5. Kedua orangtua dan seluruh keluarga yang telah memberikan bantuan serta dukungan baik itu materi maupun nonmateri sehingga tugas akhir ini dapat disusun dengan baik.
6. Teman-teman GPS dan kost wisma yang telah memberi ilmu dan masukan untuk mengerjakan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa isi dari Skripsi ini masih jauh dari kata sempurna.
Untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan demi perbaikan di masa mendatang. Semoga Skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan peneliti selanjutnya.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, atas segala rahmat serta hidayah-nya. Sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SWT.
Atas kehendak dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul : “PERANCANGAN SISTEM KENDALI OTOMATIS PJU UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI DAYA LISTRIK DAN MONITORING BERBASIS IoT” Penulisan skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa isi dari skripsi masih jauh dari kata sempurna.
Untuk itu kritik dan saran yang membangun sengat kami harapkan demi perbaikan di masa mendatang. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan peneliti selanjutnya.
Malang, 13 Maret 2023
Bagus Dwi Prakoso
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
ABSTRAK ... v
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Penerangan Jalan Umum... 5
2.2 Pengertian Efisiensi Energi ... 6
2.3 Pengertian Fuzzy ... 6
2.4 Arduino Uno R3 ... 8
2.5 Internet Of things ... 8
2.6 Node MCU ... 9
2.6.1 Pengertian Node MCU ... 9
2.6.2 Node MCU ESP8266 ... 10
2.7 Dimmer ... 12
x
2.7.1 Pengertian Dimmer ... 12
2.7.2 TRIAC ... 15
2.7.3 DIAC ... 16
2.8 Zero Crossing Detector ... 17
2.8.1 Pengertian Zero Crossing Detector ... 17
2.8.2 Fungsi Rangkaian Zero Crossing Detector ... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 19
3.1 Rancangan Sistem ... 19
3.2 Flowchart Kerja Sistem ... 20
3.3 Perancangan Hardware ... 22
3.3.1 Perancangan Hardware Alat ... 22
3.3.2 Rangkaian Zero Cross Dan Dimmer ... 24
3.4 Perancangan Kontrol Fuzzy ... 25
3.5 Cara Kerja Transmisi Data ... 28
3.6 Perancangan Pengujian ... 29
3.6.1 Pengujian Zero Cross ... 29
3.6.2 Pengujian Dimmer ... 30
3.6.3 Pengujian Kondisi PJU ... 30
3.6.4 Pengujian Sensor LDR ... 30
3.6.5 Pengujian Sistem ... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32
4.1 Pengujian Zero Cross ... 32
4.2 Pengujian Dimmer ... 33
4.3 Pengujian Kondisi PJU ... 35
4.4 Pengujian Sensor LDR ... 37
4.5 Pengujian Sistem ... 38
xi
4.5.1 Pengujian Sistem Automatis ... 38
4.5.2 Pengujian Sistem Manual ... 39
4.5.3 Monitoring ... 40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
5.1 Kesimpulan ... 42
5.2 Saran ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 43
LAMPIRAN ... 45
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penerangan Jalan Umum ... 5
Gambar 2.2 Arduino Uno R3 ... 8
Gambar 2.3 Internet Of Things ... 9
Gambar 2.4 Node MCU ... 11
Gambar 2.5 Rangkaian Dimmer ... 13
Gambar 2.6 Implementasi Rangkaian Dimmer ... 14
Gambar 2.7 Analisa Rangkaian Dimmer ... 15
Gambar 2.8 Simbol TRIAC ... 15
Gambar 2.9 Simbol dan Gelombang Diac ... 16
Gambar 2.10 Rangkaian Dasar Zero Crosssing Detector ... 17
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 19
Gambar 3.2 Flowchart Kerja Sistem ... 21
Gambar 3.3 Rangkaian Hardware Alat ... 22
Gambar 3.4 Rangkaian Zero Cross dan Dimmer ... 24
Gambar 3.5 Pengukuran Zero Cross Detector ... 24
Gambar 3.6 Membership Function dan Fuzzy ... 25
Gambar 3.7 Fungsi Keanggotaan Output ... 26
Gambar 3.8 Rulebase ... 26
Gambar 3.9 Simulasi Software Matlab ... 27
Gambar 3.10 Blok Transmisi Data ... 28
Gambar 3.11 Database Firebase ... 29
Gambar 4.1 Pengukuran Zero Cross Detector ... 32
Gambar 4.2 Code Zero Cross ... 32
Gambar 4.3 Code Zero Cross Oscilope ... 33
Gambar 4.4 Pengukuran Dimmer ... 33
Gambar 4.5 Pengambilan Data Tegangan Dimmer ... 34
Gambar 4.6 Code Program Dimmer ... 35
Gambar 4.7 Lampu Daya 100% ... 35
Gambar 4.8 Lampu Daya 50% ... 35
Gambar 4.9 Pengukuran Lux Meter Menggunakan Aplikasi Android ... 36
xiii
Gambar 4.10 Pengukuran Lux Meter Daya 30% ... 39 Gambar 4.11 Pengukuran Lux Meter Daya 40% ... 40 Gambar 4.12 Monitoring Aplikasi Android ... 41
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Rulebase ... 27
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pemotongan Sinyal Untuk Mendapatkan Vrms ... 34
Tabel 4.2 Pengujian Kondisi Lampu ... 37
Tabel 4.3 Pengukuran LDR Terhadap Perubahan Cahaya Luar ... 38
Tabel 4.4 Pengujian Sistem Automatic ... 38
Tabel 4.5 Pengujian Sistem Manual ... 39
Tabel 4.6 Monitoring ... 40
43
DAFTAR PUSTAKA
[1] Zavero Brillianata Abilovani, Widhi Yahya, Fariz Andri Bakhtiar,
“Implementasi Protokol MQTT Untuk Sistem Monitoring Perangkat IoT,”
Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer e-ISSN:
2548-964X Vol. 2, No. 12, Desember 2018, hlm. 7521-7527.
[2] Ali Khumaidi, “Sistem Monitoring dan Kontrol Berbasis Internet of Things untuk Penghematan Listrik pada Food and Beverage ,” JURNAL ILMIAH MERPATI VOL. 8, NO. 3 DECEMBER 2020.
[3] Anggraini Kusumaningrum, Asih Pujiastuti, Muhammad Zeny,”
PEMANFAATAN INTERNET OF THINGS PADA KENDALI LAMPU,”
[4] Bekti Maryuni Susanto , Ery Setiyawan Jullev Atmadji , Willy Laurent Brenkman, “IMPLEMENTASI MQTT PROTOCOL PADA SMART HOME SECURITY BERBASIS WEB,” Volume 4, Edisi 3, Mei 2018.
[5] Paula Juniana1 , Lukman Hakim2,” Kendali Lampu Lalu Lintas Dengan Menggunakan Metode Fuzzy Logic Mamdani,”
[6] Ganjar Turesna, Zulkarnain, Hermawan,” Pengendali Intensitas Lampu Ruangan Berbasis Arduino UNO Menggunakan Metode Fuzzy Logic,”
J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst) Vol 7 (2), ISSN : 2085-2517, 2015.
[7] Andrianto, H., & Saputra, G. I. (2020). Smart Home System Berbasis IoT dan SMS. TELKA - Telekomunikasi, Elektronika, Komputasi Dan Kontrol, 6(1), 40–48. https://doi.org/10.15575/telka.v6n1.40-48
[8] Kurnianto, D., Hadi, A. M., & Wahyudi, E. (2016). Perancangan Sistem Kendali Otomatis pada Smart Home menggunakan Modul Arduino Uno.
Jurnal Nasional Teknik Elektro, 5(2).
[9] Masykur, F., & Prasetiyowati, F. (2016). Aplikasi Rumah Pintar (Smart Home) Pengendali Peralatan Elektronik Rumah Tangga Berbasis Web.
Jurnal Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer, 3(1), 51
[10] Muslihudin, M., Renvilia, W., Taufiq, Andoyo, A., & Susanto, F. (2018).
Implementasi Aplikasi Rumah Pintar Berbasis Android Dengan
44
Arduino Microcontroller. Jurnal Keteknikan Dan Sains, 1(1), 23–31.
[11] Nugraha, R. I., & Nugraha, A. R. (2018). Simulasi smart home berbasis arduino. Jurnal Manajemen Dan Teknik Informatika, 01(01), 241–250.
[12] Purnomo, D. (2017). Model Prototyping Pada Pengembangan Sistem Informasi. J I M P - Jurnal Informatika Merdeka Pasuruan, 2(2), 54–61.
[13] Rahayu, E. S., & Nurdin, R. A. M. (2019). Perancangan Smart Home Untuk Pengendalian Peralatan Elektronik Dan Pemantauan Keamanan Rumah Berbasis Internet Of Things. Jurnal Teknologi, 6(2), 136–148.
[14] Andrianto, H., & Saputra, G. I. (2020). Smart Home System Berbasis IoT dan SMS. TELKA - Telekomunikasi, Elektronika, Komputasi Dan Kontrol, 6(1), 40–48.
[15] Kurnianto, D., Hadi, A. M., & Wahyudi, E. (2016). Perancangan Sistem Kendali Otomatis pada Smart Home menggunakan Modul Arduino Uno.
Jurnal Nasional Teknik Elektro, 5(2).
[16] Masykur, F., & Prasetiyowati, F. (2016). Aplikasi Rumah Pintar (Smart Home) Pengendali Peralatan Elektronik Rumah Tangga Berbasis Web.
Jurnal Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer, 3(1),
43
