BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bargainser (Meteran Listrik)
Gambar 2.1 Meteran Listrik
Bargainser merupakan alat yang berfungsi sebagai pembatas daya listrik yang masuk kerumah tinggal, sekaligus juga berfungsi sebagai pengukur jumlah daya listrik yang digunakan rumah tinggal tersebut (dalam satuan kWh). Ada
berbagai batasan daya yang dikeluarkan oleh PLN untuk konsumsi rumah tinggal, yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.
Posisi pemasangan dibagian depan dari rumah untuk memudahkan pencatatan pemakaian listrik oleh PLN. Terdapat juga informasi mengenai ID pelanggan (nomor kontrak pelanggan) dibergainser ini.
Bila ada rumah yang menggunakan listrik tetapi tidak ada bargainser terpasang, bisa jadi rumah tersebut menggunakan pembangkit listrik sendiri (genset), disuplai dari rumah lainnya atau pemakaian illegal.
Untuk mengetahui jumlah kWh yang terukur pada bargainser yaitu menggunakan rumus:
1...(2.1)
W = P x t 2...(2.2) Keterangan: P = Daya (W)
V = Tegangan (V) I = Arus (A)
Cos π = dianggap 1
W = Energi listrik (kWh) t = Lama Pemakaian (jam).
Untuk mengetahui jumlah total biaya yang terhitung pada bargainser yaitu menggunakan rumus:
Biaya = W x Tarif Dasar Listrik 3...(2.3) Keterangan:
Tarif Dasar Listrik (TDL): harga biaya listrik dari PLN.
1
Utis Sutisna, dan Tino Sidin, Perancangan Alat Penampil Rupiah Pada kWH Meter Berbasis Mikrokontroler AT89S51 (Purwokerto: STT Wirotom), hlm. 3
2
Ibid., hlm. 3 3
2.2.1. Jenis-Jenis Bargainser
1. Bargainser Model Analog
Model analog masih sangat umut dipakai diperumahan tempat tinggal.
Gambar 2.2 Bargainser Analog 2. Bargainser Model Digital
Model digital biasanya lebih digunakan untuk pelanggan PLN prabayar (dikenal dengan sistem pulsa). Untuk sistem ini, pelanggan hanya perlu membayar terlebih dahulu sejumlah uang kepada PLN (bisa melalui ATM dengan memasukkan kode pelanggan yang diperlukan) dan kemudian mendapatkan kode semacam voucher untuk dimasukkan dalam bargainser tersebut. Persis seperti memebeli pulsa prabayar.
2.2.2. Bagian-Bagian dari Bargainser
Gambar 2.4 Bagian-bagian Bargainser Pada bargainserterdapat tiga bagian utama, yaitu”
1. Miniatur Circuit Breaker (MCB)
MCB berfungsi untuk memutuskan aliran daya listrik secara otomatis jika daya yang dihantarkan melebihi nilai batasannya. MCB ini bersifat on/off dan dapat juga berfungsi sakelar utama dalam rumah. Jika MCB bargainser ini dalam kondisi off, maka seluruh aliran listrik dalam rumah pun terhenti. Sakelar ini biasanya dimatikan pada saat akan dilakukan perbaikan instalasi listrik dirumah.
2. Meter listrik (kWh meter)
Alat ini berfungsi untuk mengukur besarnya daya yang digunakan oleh rumah tinggal tersebut dalam satuan kWh (kilo watt hour). Pada bargainser, meter listrik berwujud deretan angka secara analog ataupun digital yang akan berubah sesuai penggunaan daya listrik.
Gambar 2.6 Meter Listrik
3. Spin Control
Alat kontrol penggunaan daya dalam rumah tinggal dan akan selalu berputar selama ada daya listrik yang digunakan. Perputaran spin kontrol ini akan
semakin cepat jika daya listrik yang digunakan semakin besar, dan akan melambat jika daya listrik yang digunakan berkurang/sedikit.
2.2 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatannya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
Mikrokontroler umumnya dikelompokkan dalam satu keluarga. Berikut adalah contoh-contoh keluarga mikrokontroler :
2.2.1. Mikrokontroler ATmega 32
Gambar 2.7 Mikrokontroler ATMega32
Mikrokontroler ATmega32 Merupakan mikrokontroler yang diproduksi oleh Atmel. mikrokontroler ini memiliki clock dan kerjanya tinggi sampai 16 MHz, ukuran flash memorinya cukup besar, kapasistas SRAM sebesar 2 KiloByte, Flash 32 KiloByte dan 32 port input/output. dalam satu sirkuit berisikan inti prosesor, memory dan Input/Output. Memori program dalam bentuk flash atau ROM, serta jumlah RAM yang kecil. Mikrokontroler dirancang
untuk aplikasi Embedded, kontras dengan mikroprosesor yang digunakan dalam komputer pribadi atau aplikasi tujuan umum.
Mikrokontroler digunakan dalam produk sistem otomatis, seperti sistem kontrol mesin mobil, perangkat medis implan, remote kontrol, mesin kantor,
peralatan, peralatan listrik, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran dan biaya dibandingkan dengan desain yang menggunakan perangkat mikroprosesor terpisah, memory dan input / output.
Prinsip kerja sebuah mikrokontroler dapat dijelaskan sebagai berikut:
program pengendali mikrokontroler yang sebelumnya telah dituliskan oleh pembuatnya.
2. Instruksi tersebut diolah dan dijalankan. Proses pengerjaan bergantung pada jenis instruksi, bisa membaca, mengubah nilai-nilai dalam register, RAM, isi port atau melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan pengubahan data.
3. Program counter telah berubah nilainya (baik karena penambahan secara otomatis sebagaimana dijelaskan pada langkah 1 di atas atau karena pengubahan data pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan
mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian seterusnya hingga catu daya dimatikan.
Dengan membuat program yang bermacam-macam, tentunya mikrokontroler dapat mengerjakan tugas yang bermacam-macam pula. Fasilitas-fasilitas yang ada misalnya timer/counter, port I/O, serial port, Analog to Digital
Converter (ADC) dapat dimanfaatkan oleh programmer untuk menghasilkan
kinerja yang dikehendaki. Sebagai contoh ADC digunakan oleh mikrokontroler sebagai alat ukur digital untuk mengukur tegangan sinyal masukan, selanjutnya hasil pembacaan ADC diolah untuk kemudian dikirimkan ke sebuah display yang terhubung pada port I/O guna menampilkan hasil pembacaan yang telah diolah. Proses pengendalian ADC, pemberian sinyal-sinyal yang tepat pada display, kesemuanya dikerjakan secara berurutan pada program yang ditulis dalam ROM.
Penulisan program mikrokontroler pada umumnya menggunakan bahasa assembly untuk mikrokontroler yang bersangkutan (setiap jenis mikrokontroler memiliki instruksi bahasa assembly yang berbeda-beda). Dengan bantuan sebuah perangkat komputer (PC), bahasa assembley tersebut diubah menjadi bahasa mesin mikrokontroler dan selanjutnya disalin ke dalam ROM dari mikrokontroler.
Berikut ini adalah fitur dari Atmenga 32 : 32 K byte ISP flash program memory 2 K byte SRAM
Frekuensi osilator max. 16 MHz 32 pin Input/ Output
8 channel 10 bit ADC, analog comparator
Satu 16 bit timer/ counter dan dua 8 bit timer/ counter
Watchdog timer, RTC, 4 channel PWM, master/ slave SPI, TWI Programmable USART
Package 40 PDIP
2.2.1.1. Arsitektur CPU ATMEGA32
Ada 32 buah General Purpose Register yang membantu ALU bekerja. Untuk operasi aritmatika dan logika, operansional berasal dari dua buah general register dan hasil operasi ditulis kembali ke register. Status and Control berfungsi untuk menyimpan instruksi aritmatika yang baru saja dieksekusi. Informasi ini berguna untuk mengubah alur program saat mengeksekusi operasi kondisional. Instruksi di jemput dari flash memory. Setiap byte flash memory memiliki alamat masing-masing. Alamat instruksi yang akan dieksekusi senantiasa disimpan Program Counter. Ketika terjadi interupsi atau pemanggilan rutin biasa, alamat di Program Counter disimpan terlebih dahulu di stack. Alamat interupsi atau rutin kemudian ditulis ke Program Counter, instruksi kemudian dijemput dan dieksekusi. Ketika CPU telah selesai mengeksekusi rutin interupsi atau rutin biasa, alamat yang ada di stack dibaca dan ditulis kembali ke Program Counter.
2.2.1.2. Program Memori
ATMega 32 memiliki 32 KiloByte flash memori untuk menyimpan
program.Karena lebar intruksi 16 bit atau 32 bit maka flash memori dibuat
SRAM Data Memori.
ATMEGA32 memiliki 2 KiloByte SRAM. Memori ini dipakai untuk
menyimpan variabel. Tempat khusus di SRAM yang senantiasa ditunjuk register SP disebut stack. Stack berfungsi untuk menyimpan nilai yang dipush.
EEPROM Data Memori
ATMEGA32 memiliki 1024 byte data EEPROM. Data di EEPROM tidak akan hilang walaupun catuan daya ke sistem mati. Parameter sistem yang penting disimpan di EEPROM. Saat sistem pertama kali menyala paramater tersebut dibaca dan system diinisialisasi sesuai dengan nilai parameter tersebut.
2.2.1.3. Interupsi
Sumber interupsi ATMEGA32 ada 21 buah. Tabel 2 hanya menunjukkan 10 buah interupsi pertama. Saat interupsi diaktifkan dan interupsi terjadi maka CPU menunda instruksi sekarang dan melompat ke alamat rutin interupsi yang terjadi. Setelah selesai mengeksekusi intruksi-instruksi yang ada di alamat rutin interupsi CPU kembali melanjutkan instruksi yang sempat tertunda.
2.2.1.4. I/O Port
ATMEGA32 memiliki 32 buah pin I/O. Melalui pin I/O inilah ATMEGA32 berinteraksi dengan sistem lain. Masing-masing pin I/O dapat dikonfigurasi tanpa mempengaruhi fungsi pin I/O yang lain. Setiap pin I/O memiliki tiga register yakni: DDxn, PORTxn, dan PINxn. Kombinasi nilai DDxn dan PORTxn menentukan arah pin I/O.
2.2.1.5. Clear Timer on Compare Match (CTC)
nilai TCNT1 sama dengan nilai OCR1A interupsi terjadi. CPU melayani interupsi ini dan nilai TCNT1 menjadi nol.
2.2.1.6. USART
Selain untuk general I/O, pin PD1 dan PD0 ATMEGA32 berfungsi untuk mengirim dan menerima bit secara serial. Pengubahan fungsi ini dibuat dengan mengubah nilai beberapa register serial. Untuk menekankan fungsi ini, pin PD1 disebut TxD dan pin PD0 disebut RxD. Gambar diatas menunjukkan bentuk frame yang dimiliki ATMEGA32. Nilai UBRR dan clock sistem menentukan laju bit pengirim dan penerima serial.
Arsitektur AVR ini menggabungkan perintah secara efektif dengan 32
register umum. Semua register tersebut langsung terhubung dengan Arithmetic Logic Unit (ALU) yang memungkinkan 2 register terpisah diproses dengan satu perintah tunggal dalam satu clock cycle. Hal ini menghasilkan kode yang efektif dan kecepatan prosesnya 10 kali lebih cepat dari pada mikrokontroler CISC biasa. Berikut adalah blok diagram mikrokontroler ATmega32.
2.2.2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 32
Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 32
2.2.3. Deskripsi Pin Mikrokontroler ATmega 32
Deskripsi dari masing-masing pin pada ATmega32 adalah sebagai berikut: a. VCC
Pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
b. GND (Ground)
Pin yang berfungsi sebagai ground.
c. Port A (PA7-PA0)
Terdiri dari 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin memilki
internal pull-up resistor. Output buffer port A dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA.
Ketika port A digunakan sebagai input dan di pull-up secara langsung, maka port A
akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Pin-pin dari port A
memiliki fungsi khusus yaitu dapat berfungsi sebagai channel ADC (Analog to
Digital Converter) sebesar 10 bit. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port A dapat
Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port A
Port Alternate Function
PA7 ADC7 (ADC input channel 7)
PA6 ADC6 (ADC input channel 6)
PA5 ADC5 (ADC input channel 5) PA4 ADC4 (ADC input channel 4)
PA3 ADC3 (ADC input channel 3)
PA2 ADC2 (ADC input channel 2)
PA1 ADC1 (ADC input channel 1)
PA0 ADC0 (ADC input channel 0)
d. Port B (PB7-PB0)
Port B adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin
mengandung internal pull-up resistor. Output buffer port B dapat mengalirkan arus
sebesar 20 mA. Ketika port B digunakan sebagai input dan di pull-down secara
external, port B akan mengalirkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan.
Pin-pin port B memiliki fungsi-fungsi khusus, diantaranya :
1. SCK port B, bit 7: Input pin clock untuk up/downloading memory. 2. MISO port B, bit 6: Pin output data untuk uploading memory. 3. MOSI port B, bit 5: Pin output data untuk downloading memory.
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B
Port Alternate Function
PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)
PB6 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB5 SS (SPI Slave Select Input)
PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input) OCO (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input) INT2 (External Interrupt 2 Input)
PB0 T0 (Timer/Counter External Counter Input) XCK (USART External Clock Input/Output)
e. Port C (PC7-PC0)
Port C adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki
internal pull-up resistor. Output buffer port C dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA.
Ketika port C digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port
C akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi
khusus pin-pin port C dapat ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.3 Fungsi khusus port C
Port Alternate Function
PC7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)
PC6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)
PC6 TD1 (JTAG Test Data In)
PC5 TD0 (JTAG Test Data Out)
PC3 TMS (JTAG Test Mode Select)
PC2 TCK (JTAG Test Clock)
PC1 SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)
PC0 SCL (Two-wire Serial Bus Clock Line)
f. Port D (PD7-PD0)
Port D adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki
internal pull-up resistor. Output buffer port D dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA.
Ketika port D digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port
D akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi
Tabel 2.4 Fungsi khusus port D
Port Alternate Function
PD7 OC2 (Timer / Counter2 Output Compare Match Output)
PD6 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Pin)
PD6 OCIB (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)
PD5 TD0 (JTAG Test Data Out)
PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1 TXD (USART Output Pin)
PD0 RXD (USART Input Pin)
g. RESET
Merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
h. XTAL dan XTAL2
Merupakan pin masukan clock eksternal.
i. AVCC
Merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
j. AREFF
2.2.4. Blog Diagram Mikrokontroler ATmega 32
2.3LCD (Liquid Crystal Display)
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening
dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki
polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
2.3.1. Kontroler / Pengendali LCD (Liquid Crystal Display)
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :
DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari
karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh
pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah :
Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low
tulis data, sedangkan high baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.3.2. Pin LCD (Liquid Crystal Display)
Gambar 2.11 Pin-Pin LCD
a. Pin 1 dan 2
b. Pin 3
Merupakan pin control Vcc yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang bisa diubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontras display sesuai dengan kebutuhan
c. Pin 4
Merupakan register select (RS), masukan yang pertama dari tiga command kontrol input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat di transfer dari dan menuju modulnya.
d. Pin 5
Read/Write (R/W). Untuk memfungsikannya sebagai perintah Write maka R/W low atau menulis karakter ke modul/ R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari registernya.
e. Pin 6
Enable (E), input ini digunakan untuk transfer actual dari perintah-perintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi lebih cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga sinyal low lagi.
f. Pin 7 sampai pin 14
Pin 7 sampai pin 14 adalah delapan jalur data (D0-D7) dimana data dapat ditransfer ke dan dari display.
g. Pin 15 dan 16
Pin 15 atau A (+) mempunyai level DC +5 Volt berfungsi sebagai LED backlight + sedangkan pin 16 yaitu K (-) memiliki level 0 volt dan berfungsi
2.4 Real Time Clock DS 1307
Gambar 2.12 Modul RTC DS 1307
Real time clock disingkat RTC adalah jam dikomputer yang umumnya berupa sirkuit terpadu yang berfungsi sebagai pemelihara waktu. RTC umumnya memiliki catu daya terpisah dari catu daya komputer (umumnya berupa baterai litium) sehingga dapat tetap berfungsi ketika catu daya komputer terputus. Kebanyakan RTC menggunakan oscilator kristal.
RTC tipe DS 1307 merupakan jenis pewaktu yang menggunakan komunikasi serial untuk operasi tulis baca, dengan spesifikasi berikut ini:
Real Time Clock (RTC) menyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal,
bulan, hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga tahun 2100.
56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk
penyimpanan.
Antarmuka serial Two-wire (12C).
Sinyal luaran gelombang kotak terprogram (programable squarewave). Deteksi otomatis kegagalan daya (power fail) dan rangkaian switch.
Konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode baterai cadangan
dengan oprasional osilator.
Gambar 2.13 Konfigurasi Pin DS 1307
Fungsi dari masing-masing pin ditunjukkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 2.5 Fungsi masing-masing pin
No Nama Pin Fungsi
1 X1 Oscilator Crystal
32,768 KHz
2 X2
3 VBAT Battery Input (+3V)
4 GND Ground
5 SDA Serial Data
6 SCL Serial Clock Input
7 SQW/OUT Square Wave/Output Driver
8 VCC Supply Power
2.5 Sensor Arus ACS 712
Gambar 2.14 Diagram blok dari IC ACS712
.
Gambar 2.15 Konfigurasi Pin IC ACS712
2.5.1. Karakteristik ACS 712
Memiliki sinyal analog dengan sinyal-ganguan rendah (low-noise)
Ber-bandwidth 80 kHz
Total output error 1.5% pada Ta = 25 °C
Memiliki resistansi dalam 1.2 mΩ
Tegangan sumber operasi tunggal 5.0 V
Sensitivitas keluaran 66 sd 185 mV/A
Tegangan keluaran proporsional terhadap arus AC ataupun DC
Fabrikasi kalibrasi
Tegangan offset keluaran yang sangat stabil
Hysterisis akibat medan magnet mendekati nol
2.5.2. Varian dan Kemasan ACS712
ACS712 dibuat dalam satu bentuk kemasan saja, bentuknya dapat dilihat
pada gambar:
Gambar 2.16 Kemasan dari IC ACS
ACS712 produksi allegro ini diproduksi dengan tiga varian maksimal pembacaan
arus yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 2.6 Tipe-tipe IC ACS712
Part Number Ta (°C) Jangkauan
(A)
Sensitivas ( mV/ A)
ACS712ELCTR-05B-T –40 s.d. +85 ±5 185
ACS712ELCTR-20A-T –40 s.d. +85 ±20 100
2.5.3. Grafik Kerja ACS 712
Sensor ACS712 ini pada saat tidak ada arus yang terdeteksi, maka
keluaran sensor adalah 2,5 V. Dan saat arus mengalir dari IP+ ke IP-, maka
keluaran akan >2,5 V. Sedangkan ketika arus listrik mengalir terbalik dari IP- ke
IP+, maka keluaran akan <2,5 V:
Gambar 2.17 Grafik tegangan keluaran sensor ACS712 terhadap arus listrik yang
terukur.
Paparan terfokus pada Fungsi Transfer ACS712ELCTR-05B-T:
1. Dari Tabel 1, diketahui bahwa sensitivitas sensor adalah = 185 mV/A,
sehingga
Iacs = (Vacs-2.5 V)/0.185 V …Pers. (1)
Dikarenakan Arus-Listrik adalah besaran vektor, maka hasil positif
atau negatif adalah menunjukkan arah Arus-Listrik.
Nilai ‘2.5 V’ dari Pers. (1) adalah didapatkan dari grafik pada
Gambar 1, yang menunjukkan bahwa saat Arus-Listrik nol, maka
tegangan keluaran dari Sensor adalah 2.5 V.
2. Dari persamaan umum ADC didapatkan bahwa
Dataadc = Vinadc/Vref x Maksimal_Data
3. ADC di sini adalah perangkat yang mengubah tegangan-keluaran
ACS712 menjadi nilai ADC, sehingga
Vinadc = Vacs atau Vacs = Vinadc, maka
Vacs = (Dataadc x Vref)/Maksimal_Data …Pers. (3)
4. Fungsi Transfer didapatkan dengan Menyubtitusi Pers. (3) ke Pers. (1):
Iacs = ((Dataadc x Vref)/Maksimal_Data)-2.5)/0.185
Penerapan Fungsi Transfer ACS712ELCTR-05B-T untuk sistem berbasis
Atmel AVR:
1. ADC pada Atmel AVR adalah 10-bit, sehingga Maksimal_Data-nya
adalah 1023.
2. Vref ADC pada sistem dapat disesuaikan berdasarkan kebutuhan. Pada
paparan ini dimisalkan Vref ditetapkan pada VCC sistem atau 5 V.
3. Maka Fungsi Transfer ACS712ELCTR-05B-T menjadi:
Iacs = ((Dataadc x 5)/1023)-2.5)/0.185
2.6 Transformator
Gambar 2.18 Transformator
Transformator adalah alat untuk memindahkan energi listrik dengan cara
induksi melalui pasangan kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada teras besi lunak. Susunan seperti ini dapat menghasilkan fulks
berlapis-lapis yang didekatkan satu sama lain dengan bahan isolasi untuk mengurangi arus pusar yang dapat menimbulkan panas.
2.6.1 Macam-macam Transformator Macam-macamnya transformator adalah:
1. Transformator Tegangan
Pada transformator tegangan, impedansinya kecil sehingga hanya tergantung pada beban. Transformator untuk menaikkan tegangan disebut step up transformer, dan transformator untuk menurunkan tegangan disebut step down transformer.
2. Transformator Daya
Transformator daya adalah transformator yang cara kerjanya menitik
beratkan pada effisiensi daya, dipakai untuk suatu beban tertentu yang besarnya tidak begitu berubah-ubah.
Pada transformator daya atau power trafo ini, effisiensi daya tadi dapat kecil sekitar 50% dan dapat juga besar sekitar 80%, sesuai dengan penggunaannya.
3. Transformator Arus
Transformator arus adalah transformator yang impedansinya besar sehingga kuat arus hanya ditentukan oleh transformator itu sendiri. Impedansi ialah besarnya hambatan listrik pada arus bolak balik.
4. Transformator Impedansi
Transformator impedansi adalah transformator yang cara kerjanya menitik beratkan pada matching atau penyesuaian, artinya hanya daya yang dikehendaki diteruskan sedangkan daya yang tidak dikehendaki tidak diteruskan kebeban. Umpamanya output-input trafo untuk alat-alat audio.
5. Transformator Convertor
2.6.2 Bagian-bagian dari Transformator 1. Inti transformator
Inti transformator terdiri dari setumpukan pelat-pelat tipis dari besi lunak atau besi silikon yang dilekatkan satu dengan yang lain oleh isolator vernish. Masing-masing pelat sama ukurannya dan tipisnya, terdiri dari dua belahan yang sama dan sebangun berbentuk huruf E. Bagian tengah dari huruf E ini nantinya akan merupakan inti dari gulungan.
2. Koker atau batas gulungan
Koker atau batas gulungan merupakan kedua bagian pinggir dari huruf E tadi. Jadi pelat koker dan pelat inti sesungguhnya merupakan satu badan.
3. Kertas isolator
Kertas isolator dihubungkan pada bagian terluar besi inti, antara inti dengan bagian terdalam gulungan, dan juga pada bagian terluar gulungan.
Dua potong karton yang dilapisi vernish diletakkan pada ujung-ujung inti. Satu ditempat sambungan antara awal liltan primer dengan kabel listrik. Satu lagi ditempatkan disambungan akhir lilitan.
4. Gulungan kawat-kawat enamel
Kawat enamel adalah kawat tembaga tipis yang dilapisi oleh vernish sebagai isolator.
5. Rangka luar transformator
