MONITORING KONSUMSI PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS INTERNET OF THINGS DENGAN BLYNK

(1)

i

MONITORING KONSUMSI PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS INTERNET OF THINGS

DENGAN BLYNK

SKRIPSI

untuk memenuhi salah satu persyaratan mencapai derajat Sarjana S1

Disusun oleh : Imam Haryadi 201510130311115

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang

2022

(2)

ii

(3)

iii

(4)

iv

(5)

v ABSTRACT

Consumer activities that are carried out outside the home is a major factor in the use of electrical equipment that should not be used causing an increase in the cost of using electricity. So to overcome this problem, a tool is needed that can monitor the electrical current needs of the house that automatically measures the electric current load of the house that has been used, calculates the estimated electricity cost rate to be paid, and can also be accessed via an internet connection. This monitoring tool is designed to integrate electronic components such as the PZEM-004T sensor, NodeMCU ESP8266, Relay, and 16 x 2 LCD. Where the system that has been designed is connected to Blynk via the internet network. When operating, the sensor will read the current, voltage, and power from the load then it will be processed by the NODEMCU ESP8266 as a microcontroller which then the data is sent to the database via the internet so that it can be seen by consumers via smartphones with the Blynk application. In this study, we will test the load of household electrical equipment by taking data on current, voltage, power, kWh value and cost. Then the data will be compared with manual measurements with the Avometer so that the error value of the tool is obtained.

.

Keywords : kWh meter, ESP8266, IoT, sensor PZEM-004T, blynk

(6)

vi ABSTRAK

Banyaknya kegiatan konsumen yang dilakukan diluar rumah menjadi faktor utama adanya penggunaan peralatan listrik yang semestinya tidak digunakan menyebabkan bertambahnya biaya pengguaan listrik. Sehingga untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan alat yang dapat memonitoring kebutuhan arus listrik rumah yang secara otomatis mengukur beban arus listrik rumah yang telah dipakai, menghitung perkiraan tarif biaya listrik yang akan dibayarkan, dan juga dapat diakses melalui koneksi internet. Alat monitoring ini dirancang dengan mengintegrasikan komponen elektronika seperti sensor PZEM-004T, NodeMCU ESP8266, Relay, dan LCD 16 x 2. Dimana sistem yang telah dirancang dikoneksikan dengan blynk melalui jaringan internet. Saat beroperasi sensor akan membaca arus, tegangan, dan daya dari beban kemudian akan diolah oleh NODEMCU ESP8266 sebagai microcontroller yang kemudian data tersebut dikirimkan menuju ke database melalui jaringan internet agar dapat dilihat oleh konsumen lewat smartphone dengan aplikasi Blynk. Dalam penelitian ini akan melakukan pengujian terhadap beban peralatan listrik rumah tangga dengan mengambil data arus, tegangan, daya, nilai kWh dan biaya. Kemudian data tersebut akan dibandingkan dengan pengukuruan manual dengan Avometer sehingga didapatkan nilai error alat.

Kata Kunci: kWh meter, ESP8266, IoT, sensor PZEM-004T, blynk

(7)

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 “MONITORING KONSUMSI PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS INTERNET OF THINGS DENGAN BLYNK”. 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-banyak terima kasih kepada :

1. Allah SWT yang selalu memberikan kemudahan, kelancaran dan petunjuk dalam pengerjaan skripsi ini.

2. Bapak Ir. M. Irfan, M.T. selaku dosen Pembimbing I yang telah memberikan ilmu, saran, serta bimbingan dalam menyelesaikan penulisan Skripsi ini.

3. Bapak Amrul Faruq, M.Eng., Ph.D. 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. Rekan-rekan satu angkatan khususnya satu kelas yang teleh menemani suka dan duka selama masa.

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.

(8)

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 :

“MONITORING KONSUMSI PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS INTERNET OF THINGS DENGAN BLYNK”

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,

Imam Haryadi

(9)

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

LEMBAR PERNYATAAN ... iv

ABSTRAKSI ... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GRAFIK ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Sensor PZEM-004T ... 4

2.2 NodeMCU ESP8266 ... 5

2.3 Arduino IDE ... 6

(10)

x

2.4 Internet of Things (IoT) ... 7

2.5 Blynk ... 7

2.6 LCD (liquid Crystal Display) ... 9

2.7 Relay ... 10

BAB III METODE PENELITIAN ... 12

3.1 NodeMCU ESP8266 ... 13

3.2 Sensor PZEM-004T ... 13

3.3 LCD 16x2 ... 14

3.4 Relay ... 15

3.5 Firebase ... 16

3.6 Smartphone ... 16

3.7 Sistem Monitoring ... 17

3.8 Penyiapan Alat dan Bahan ... 17

3.8.1 Alat ... 17

3.8.2 Bahan ... 18

3.9 Cara Analisis ... 19

3.6.1 Pengambilan Data ... 19

3.6.2 Pengujian ... 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21

4.1 Pengujian PZEM-004T ... 21

4.2 Pengujian Blynk ... 22

4.3 Data Hasil Penelitian ... 23

4.3.1 Lampu Pijar ... 23

(11)

xi

4.3.2 Televisi ... 24

4.3.3 Kipas Angin ... 25

4.3.4 Rice Cooker ... 26

4.3.5 Dispenser ... 27

4.3.6 Setrika ... 28

4.3.7 Kulkas ... 29

4.3.8 Cas Laptop ... 30

4.3.9 AC ... 30

4.4 Pembahasan ... 31

4.4.1 Monitoring kWh ... 31

4.4.2 Monitoring Biaya ... 32

BAB V PENUTUP ... 34

5.1 Kesimpulan ... 34

5.2 Saran ... 34

DAFTAR PUSTAKA ... 35

LAMPIRAN ... 36

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor PZEM 004T ... 4

Gambar 2.2 NodeMCU ESP8266 ... 5

Gambar 2.3 Arduino IDE ... 7

Gambar 2.4 Tampilan Bagian Dalam Aplikasi Blynk ... 9

Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) ... 10

Gambar 2.6 Relay ... 11

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 12

Gambar 3.2 Wiring Diagram NodeMCU ESP8266 dengan PZEM 004T ... 13

Gambar 3.3 Wiring Diagram NodeMCU ESP8266 dengan LCD 16x2 ... 14

Gambar 3.4 Wiring Diagram Relay NodeMCU ESP8266 dengan Relay ... 15

Gambar 3.5 Sistem Monitoring konsumsi peralatan listrik rumah tangga ... 17

Gambar 4.1 Monitoring pada Blynk ... 23

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi sensor PZEM-004T ... 4

Tabel 2.2 Spesifikasi NodeMCU ESP8266 ... 5

Tabel 2.3 Spesifikasi kaki LCD 16x2 ... 10

Tabel 3.1 Hubungan antara NodeMCU ESP8266 dengan PZEM 004T ... 14

Tabel 3.2 Hubungan antara NodeMCU ESP8266 dengan LCD 16x2 ... 15

Tabel 3.3 Hubungan antara NodeMCU ESP8266 dengan Relay ... 16

Tabel 3.4 Alat yang digunakan ... 17

Tabel 3.5 Bahan yang digunakan ... 18

Tabel 4.1 Perbandingan output tegangan PZEM-004T ... 21

Tabel 4.2 Perbandingan output arus PZEM-004T ... 21

Tabel 4.3 Biaya listrik dan nilai kWh Lampu Pijar ... 24

Tabel 4.4 Biaya listrik dan nilai kWh Televisi ... 25

Tabel 4.5 Biaya listrik dan nilai kWh Kipas Angin ... 26

Tabel 4.6 Biaya listrik dan nilai kWh Rice Cooker ... 26

Tabel 4.7 Biaya listrik dan nilai kWh Dispenser ... 27

Tabel 4.8 Biaya listrik dan nilai kWh Setrika ... 28

Tabel 4.9 Biaya listrik dan nilai kWh Kulkas ... 29

Tabel 4.10 Biaya listrik dan nilai kWh Cas Laptop ... 30

Tabel 4.11 Biaya listrik dan nilai kWh AC ... 31

(14)

xiv

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Nilai kWh pada beban ... 32 Grafik 4.2 Biaya pemakaian beban ... 33

(15)

35

DAFTAR PUSTAKA

[1] B. Maharmi, 2018. Analisa Konsumsi Energi Listrik Rumah Dengan Kendali Otomatis,”

SainETIn, vol. 2, no. 2, pp. 37–43, 2018.

[2] A. Razikin, 2019. Identifikasi dan Analisis Jenis Beban Listrik Rumah Tangga Terhadap Faktor Daya (Cos Phi). Skripsi tidak diterbitkan, Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura

[3] N. Hidayati, L. Dewi, M. F. Rohmah, and S. Zahara, 2018. Prototype Smart Home Dengan Modul NodeMCU ESP8266 Berbasis Internet of Things (IoT), Tek. Inform. Univ. Islam Majapahit, pp. 1–9, 2018.

[4] Wulandari, Rini and , Agus Supardi, 2018, Analisis Faktor Beban Tenaga Listrik pada Sektor Rumah Tangga di Wilayah Karanganyar. Skripsi tidak diterbitkan, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

[5] C. W. Darmawan, S. R. U. A, and F. D. K. Sompie, 2020. Implementasi Internet of Things pada Monitoring Kecepatan Kendaraan Bermotor, Jurnal Tek. Elektro dan Komput., vol. 9, no. 2, pp. 91–100, 2020.

[6] R. S. Veronika Simbar and A. Syahrin, 2017. Prototype Sistem Monitoring Temperatur Menggunakan Arduino Uno R3 Dengan Komunikasi Wireless, Jurnal Tek. Mesin, vol. 5, no.

4, p. 48, 2017.

[7] Tandrian, David. 2001.KWH meter digital berbasis microcontroller AT89C51. Diss. Petra Christian University

[8] Setiono, Andi. 2009. Prototipe Aplikasi KWh Meter Digital Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535 untuk Ruang Lingkup Kamar. Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi TELAAH 26 tahun 2009.

[9] Sulistiyo, Agus, Dedi Ary Prasetio, and Agus Supardi. 2012. Kwh Meter Digital Terkoneksi Personal Computer (PC) Berbasis Mikrokontroler Atmega16. Jurnal Emitor Vol. 12 No. 01 ISSN 1411-8890

(16)