RANCANG BANGUN SMART SOCKET BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) UNTUK EFISIENSI ENERGI DAN MONITORING
KONSUMSI DAYA
PROPOSAL TUGAS AKHIR
disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan pada Program Studi D3 Teknik Komputer Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
UMMU KULTSUM 062230701425
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
2025
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN SMART SOCKET BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) UNTUK EFISIENSI ENERGI DAN MONITORING
KONSUMSI DAYA
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Oleh :
UMMU KULTSUM 062230701425
Palembang, ……… 2025 Disetujui oleh,
Pembimbing I Pembimbing II
Hartati Deviana, S.T.,M.Kom. Meiyi Darlies, M.Kom.
NIP. 197405262008122001 NIP. 197815052006041003
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Komputer
Slamet Widodo, M.Kom NIP. 197305162002121001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya serta memberikan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Laporan dengan judul,
“RANCANG BANGUN SMART SOCKET BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) UNTUK EFISIENSI ENERGI DAN MONITORING KONSUMSI DAYA”
Laporan proposal tugas akhir ini disusun dengan tujuan sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan pada Diploma Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan hidayah-Nya serta karunia- Nya, sehingga dapat menyelesaikan penyusunan Proposal Laporan Akhir ini dengan baik.
2. Kedua Orang Tua dan saudara yang telah memberikan dukungan serta do’a dan motivasi dalam penyusunan Proposal Laporan Akhir ini.
3. Bapak Selamet Widodo, M.Kom., selaku ketua jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Ibu Hartati Deviana, S.T., M.Kom., selaku dosen pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan arahan dalam penyusunan Proposal Laporan Akhir ini.
5. Bapak Meiyi Darlies, M.Kom., selaku dosen pembimbing II yang telah membimbing dan memberikan arahan dalam penyusunan Proposal Akhir ini.
6. Seluruh Dosen, Staff Administrasi dan karyawan Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya
7. Teman – teman yang sudah banyak memberikan dukungan yang luar biasa, Yesi Wulandari, Ria safrida dan Teman teman kelas 6CA
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Konsumsi listrik rumah tangga terus meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah perangkat elektronik yang digunakan. Namun, banyak pengguna tidak menyadari bahwa perangkat yang tetap terhubung ke stop kontak meskipun tidak digunakan masih mengonsumsi listrik. Fenomena ini dikenal sebagai standby power atau vampire power, yang menurut International Energy Agency (IEA, 2022) dapat menyumbang 5-10% dari total konsumsi listrik rumah tangga. Di Indonesia, Kementerian ESDM (2023) melaporkan bahwa rata-rata rumah tangga membuang sekitar 60 kWh per tahun akibat perangkat yang tetap terhubung ke listrik tanpa digunakan. Hal ini menyebabkan tagihan listrik meningkat secara tidak sadar.
Sebagai solusi, perkembangan Internet of Things (IoT) memungkinkan perangkat listrik dapat dikontrol secara otomatis dan jarak jauh. Salah satu inovasi yang dapat diterapkan adalah stop kontak pintar berbasis IoT dengan fitur otomatisasi dan monitoring konsumsi daya listrik. Dengan menggunakan sensor radar gelombang milimeter, stop kontak dapat menyala secara otomatis saat ada orang dan mati jika ruangan kosong, sehingga tidak ada listrik yang terbuang sia- sia. Selain itu, sistem ini dilengkapi dengan sensor pengukur daya listrik, yang memungkinkan pemantauan konsumsi daya secara real-time melalui aplikasi IoT seperti Blynk. Sistem ini juga memiliki tiga terminal dengan logika pemutusan daya. Masing-masing terminal akan memutus daya otomatis jika konsumsi daya turun di bawah 10W, karena perangkat dianggap dalam mode standby. Selain fitur otomatisasi ini, pengguna tetap memiliki kontrol penuh melalui aplikasi IoT, dengan opsi on/off manual untuk setiap terminal, sehingga dapat menyalakan atau mematikan stop kontak serta menyesuaikan fitur otomatisasi sesuai kebutuhan.
Namun, tantangan lain yang perlu diperhatikan adalah pemadaman listrik dari PLN, yang dapat mengganggu perangkat elektronik penting. Oleh karena itu, sistem ini juga akan dilengkapi dengan backup battery, yang berfungsi sebagai sumber daya cadangan saat listrik PLN padam. Dengan adanya fitur ini, perangkat penting seperti WiFi router tetap dapat beroperasi, sehingga konektivitas internet tidak terganggu, serta memungkinkan pengguna tetap dapat mengontrol perangkat melalui aplikasi IoT meskipun terjadi pemadaman listrik
Beberapa penelitian terdahulu telah mengembangkan sistem serupa dengan fitur
yang beragam. Farhan (2022) dalam penelitiannya yang berjudul "Stop Kontak Cerdas Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi Listrik", mengembangkan stop kontak pintar berbasis IoT yang dapat dikontrol melalui aplikasi HP untuk meningkatkan efisiensi energi listrik. Sistem ini menggunakan Wemos D1 sebagai pengontrol utama dan relay untuk memutus arus listrik secara otomatis serta menerapkan sensor PIR untuk deteksi keberadaan manusia. Namun, penelitian ini masih memiliki kekurangan, seperti penggunaan sensor PIR yang hanya mendeteksi manusia ketika bergerak, tidak adanya monitoring konsumsi daya dan system pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan konsumsi listrik serta belum ada sumber daya cadangan.
Penelitian lain yang dilakukan oleh Putri et al. (2024) dalam "Rancang Bangun Sistem Monitoring Daya Listrik Rumah 900VA Berbasis Arduino Uno dan NodeMCU ESP32 Melalui Aplikasi Blynk", membahas sistem monitoring daya listrik rumah tangga berbasis IoT menggunakan sensor PZEM-004T dan aplikasi Blynk. Sistem ini dapat membaca konsumsi daya listrik perangkat yang terhubung dan menampilkannya secara real-time. Namun, sistem ini hanya berfungsi sebagai alat pemantau dan belum memiliki fitur pemutusan daya otomatis, sehingga tidak dapat mengatasi masalah konsumsi daya berlebih atau perangkat yang tetap menyala dalam mode standby. Selain itu, sistem ini juga belum memiliki cadangan daya, sehingga tidak dapat berfungsi saat listrik padam.
Berdasarkan pemaparan diatas tersebut maka penulis membuat Proposal Laporan Akhir ini dengan judul “Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things (IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya".
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka masalah yang akan dibahas adalah bagaimana merancang dan membuat stop kontak pintar berbasis IoT dengan fitur on/off otomatis dan monitoring konsumsi daya untuk efisiensi penggunaan energi listrik,serta backup daya agar perangkat tetap berfungsi saat terjadi pemadaman listrik?
1.3. Batasan Masalah
Untuk mempermudah pembahasan dan agar penulisan Laporan tidak menyimpang dari tujuan yang semula di rencanakan, maka di perlukan batasan masalah
1. Sistem hanya fokus pada stop kontak tiga terminal , bukan sistem kelistrikan rumah secara keseluruhan.
2. Pengukuran konsumsi daya hanya membaca tegangan dan arus listrik pada perangkat yang terhubung langsung ke stop kontak pintar ini. Sistem tidak dapat memantau perangkat yang tidak terhubung ke stop kontak atau terhubung melalui cabang listrik lain.
3. Stop kontak hanya dapat dikontrol dan dipantau melalui aplikasi Blynk, sehingga bergantung pada koneksi internet. Jika terjadi gangguan jaringan, fungsi pemantauan dan kontrol jarak jauh mungkin terganggu.
4. Backup battery hanya digunakan sebagai sumber daya cadangan saat listrik PLN padam dan tidak dirancang untuk menyuplai daya dalam jangka waktu panjang.
5. Sistem tidak dirancang sebagai UPS utama, sehingga tidak dapat menopang beban perangkat berdaya tinggi seperti kulkas, AC, atau mesin cuci saat terjadi pemadaman listrik
1.4. Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari laporan ini adalah untuk merancang dan membangun stop kontak pintar berbasis IoT yang dapat meningkatkan efisiensi energi dan meminimalkan konsumsi daya yang tidak perlu,serta backup daya agar perangkat tetap berfungsi saat terjadi pemadaman listrik
1.5. Manfaat
Adapun manfaat yang didapat dari pembuatan stop kontak pintar ini adalah : 1. Menghemat konsumsi listrik dengan sistem otomatisasi yang hanya
menyalakan stop kontak saat diperlukan.
2. Meningkatkan efisiensi energi dengan mencegah pemborosan listrik akibat standby power pada perangkat elektronik.
3. Memudahkan pemantauan daya listrik melalui sistem monitoring real-time menggunakan Sensor PZEM-004T yang terintegrasi dengan aplikasi.
4. Sistem ini dapat digunakan untuk berbagai jenis perangkat listrik seperti charger, TV, kipas angin, dan perangkat elektronik lainnya yang sering dibiarkan dalam mode standby.
5. Menjaga perangkat elektronik tetap menyala dengan backup battery saat listrik PLN padam.
I. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu
Untuk mendapatkan hasil penelitian yang optimal, dilakukan kajian dari penelitian terdahulu, sehingga bisa dijadikan refrensi dalam penelitian dengan tujuan agar diperoleh perbandingan kelebihan masing-masing perancang. Pada penelitian yang dilakukan oleh Farhan (2022) dengan judul "Stop Kontak Cerdas Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi Listrik", merancang sebuah stop kontak pintar berbasis Internet Of Things (IoT) yang otomatis menyala atau padam berdasarkan hasil deteksi keberadaan manusia menggunakan sensor PIR dengan mikrokontroler Wemos D1 yang memberi perintah eksekusi untuk menghidupkan atau mematikan stop kontak mengguanakan modul Relay 5V, selain otomatis stop kontak ini dapat di control nyala atau padam melalui aplikasi bylnk
Pada penelitian yang dilakukan oleh Putri dkk. (2024) dengan judul "Rancang Bangun Sistem Monitoring Daya Listrik Rumah 900VA Berbasis Arduino Uno dan NodeMCU ESP32 Melalui Aplikasi Blynk”, merancang sebuah prototipe system monitoring konsumsi listrik perangkat elektronik dengan menggunakan sensor PZEM-004T dan mikrokontroler Arduino Uno. dengan tujuan agar pengguna dapat mengetahui perangkat mana yang mengonsumsi listrik banyak dan mengantisipasinya agara menghemat biaya listrik.
Tabel 2.1 Perbandingan Penelitian Terdahulu Dengan Penelitian Sekarang
No Penelitian Persamaan Perbedaan
1. "Stop Kontak Cerdas Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi Listrik"
(Farhan, 2022)
1. Menggunakan Aplikasi Bylnk untuk kontrol jarak jauh.
2. Menghidupkan dan mematikan stop kontak secara otomatis
berdasrkan deteksi keberadaan
manusia
1. Penelitian sebelumnya menggunakan sensor PIR untuk deteksi keberadaan sedangkan laporan ini menggunakan sensor radar LD2410 mmWave
2. Penelitian sebelumnya hanya mematikan otomatis stop kontak jika tidak ada orang, sedangan kan dalam laporan ini selain mati jika
3. Menggunakan Modul Relay untuk mematikan stop kontak
tidak ada orang juga terdapat pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan konsumsi listrik
3. Penelitan sebelumnya tidak terdapat system monitoring konsumsi daya sedangkan pada laporan ini terdapat system monitoring konsumsi daya melalui aplikasi
4. Pada penelitian sebelumnya tidak ada sumber Cadangan daya agar perakangkat dapat hidup jika Listrik padam.
2. "Rancang Bangun Sistem Monitoring Daya Listrik Rumah 900VA Berbasis ESP32
& Blynk" (Putri et al., 2024)
1. Monitoring konsumsi daya melalui aplikasi 2. Menggunakan
Sensor PZEM- 004T sebagai pembaca konsumsi daya
1. Penelitian sebelumnya menggunakan Arduino uno sebagai
mikrokontroler.
2. Penelitian sebelumnya hanya berfungsi untuk pemantauan daya, sedangkan laporan ini memiliki pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan
konsumsi listrik
3. Tidak memiliki fitur otomatisasi dengan sensor deteksi keberadaan.
4. Pada penelitian sebelumnya tidak ada sumber Cadangan daya agar perakangkat dapat hidup jika Listrik padam.
Berdasarkan perbandingan dengan penelitian terdahulu, proyek ini memiliki keunggulan dalam fitur otomatisasi, pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan konsumsi listrik dan monitoring daya. Beberapa penelitian sebelumnya telah menerapkan IoT dan sensor PIR untuk otomatisasi, serta monitoring konsumsi daya listrik, tetapi belum memiliki fitur pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan konsumsi listrik dan belum memiliki cadangan daya sehingga tidak dapat berfungsi saat listrik padam
Proyek ini menggabungkan berbagai konsep dari penelitian sebelumnya dan menyempurnakannya dengan pemutusan daya dengan logika pemutusan daya berdasarkan konsumsi listrik dan belum memiliki cadangan daya sehingga dapat berfungsi saat listrik padam.
2.2. Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) adalah konsep di mana perangkat elektronik dapat terhubung dan berkomunikasi melalui internet, memungkinkan kontrol dan pemantauan dari jarak jauh. IoT memungkinkan pengguna untuk mengakses dan mengendalikan perangkat listrik kapan saja dan dari mana saja menggunakan aplikasi berbasis cloud. Dalam proyek ini, IoT digunakan untuk menghubungkan stop kontak pintar dengan aplikasi seluler, sehingga pengguna dapat memantau konsumsi daya dan mengontrol stop kontak secara real-time.
Menurut Syahfitri (2025) , “Internet of Things (IoT) adalah teknologi modern yang dirancang untuk mengoptimalkan penggunaan koneksi internet yang selalu aktif. Teknologi ini memungkinkan berbagai benda terhubung untuk
mempermudah aktivitas sehari-hari, menjadikannya lebih efisien dan praktis, sehingga berbagai tugas manusia dapat dilakukan dengan lebih mudah. IoT kini semakin banyak diterapkan di berbagai bidang kehidupan. Dalam proses komunikasi, IoT diperkenalkan melalui metode identifikasi RFID (Radio Frekuensi Identifikasi). Selain itu, teknologi ini juga melibatkan sensor, jaringan nirkabel, dan kode QR (Quick Response). Istilah "Internet of Things" terdiri dari dua elemen utama: "Internet," yang merujuk pada jaringan dan pengelolaannya, serta "Things,"
yang mengacu pada objek yang berinteraksi antara manusia dan komputer.”
Dalam Proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things ( IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", ini Peran Internet Of Things (IoT) adalah untuk monitoring dan control jarak jauh menggunakan aplikasi bylnk.
2.3. Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan suatu sistem komputer kecil yang dikemas dalam sebuah chip IC (integrated Circuit) yang mempunyai unit pemrosesan (CPU), memori (RAM, ROM), dan input/output (I/O) yang terintegrasi. Mikrokontroler banyak digunakan dalam sistem otomatisasi, alat-alat elektronik rumah tangga, kendaraan, hingga perangkat berbasis Internet of Things.
Menurut Saleh (2022), “Mikrokontroler adalah sebuah singgel chip yang di dalamnya sudah berisi CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Acces Memory), ROM (Read Only Memory), I/O (Unit Input/Output), Timer/Counter, serial COM Port dan Penggunaan Perangkat I/O dan media."
Saleh (2022) juga menjelaskan bahwa,” Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja bila tidak diberikan program kepadanya. Sistem kerja mikrokontroler dapat dirubah setiap saat sesuai dengan program yang diberikan kepadanya. Instruksi instruksi perangkat lunak berbeda untuk masing-masing jenis mikrokontroler.”
Dalam Proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things ( IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya" mikrokontroler digunakan sebagai otak untuk memproses input data dari hasil baca sensor dan memberi perintah eksekusi pada relay untuk menghasilkan output berupa hidup atau padam stop kontak.
2.3.1. Jenis Jenis Mikrokontroler
Mikrokontroler memiliki berbagai jenis yang dikembangkan sesuai kebutuhan spesifik pada system (ambedded system). Berikut beberapa jenis mikrokontroler yang sering digunakan:
1. AVR (Advanced Virtual RISC) merupakan mikrokontroler 8-bit menggunakan chip ATmega328P. AVR cocok untuk aplikasi sederhana seperti system konrol suhu atau pengendalian LED.
2. PIC (Peripheral Interface Controller) Merupakan mikrokontroler 8-bit hingga 32-bit, mikrokontroler ini memiliki kestabilan dan konsumsi daya yang rendah.
Mikrokontroler ini cocok untuk perangkat seperti otomatisasi industry atau alat ukur digital.
3. ARM Cortex-M berbasis arsitektur RAM, mikrokontroler ini mempunyai kemampuan pemrosesan yang tinggi dan efisiesnsi energi. Mikrokontroler ini digunakan dalam aplikasi komputasi kompleks, seperti sensor medis, otomotif, dan robitika, contohnya STM32.
4. ESP Series (ESP8266 dan ESP32) merupakan seri yang terkenal karena sudah memiliki Wi-Fi dan Bluetooth untuk ESP32 dalam satu chip, membuatnya sangat efisien dan hemat biaya untuk system IoT. ESP32 juga mendukung banyak GPIO, ADC, DAC, dan protocol komunikasi seperti I2C, SPI, dan UART.
5. 8051 Series merupakan salah satu keluarga mikrokontroler paling awal yang dikembangkan oleh intel. Mikrokontroler seri ini masih digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan kendali sederhana dan hemat daya.
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things ( IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", jenis mikrokontroler yang digunakan adalah ESP Seri ESP32 karena memiliki fitur konektivitas Wi-FI dan Bloetooth yang dibutuhkan dalam sistem, karena sistem ini berbasis IoT, sekaligus mendukung komunikasi dengan sesor dan aplikasi.
2.3.2. Mikrokontroler ESP32
Mikrokontroler ESP32 merupakan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Espressif System, mikrokontroler ini dirancang sebagai penerus dari ESP8266
dengan peningkatan signifikan dari segi performa, jumlah fitur serta kemampuan konektivitas. Mikrokontroler ini dilengkapi dengan dual-core processor, Wi-Fi dan Bluetooth membuat mikrokontroler ini sangat cocok untuk sistem berbasi Internet of Things yang membutuhkan komunikasi nikrabel, efisiensi daya, dan kapailitas pemrosesan lebih tinggi.
Menurut Wagyana (2019) dalam Nizam dkk. (2022), “Mikrokontroler ESP32 merupakan mikrokontroler SoC (System on Chip) terpadu dengan dilengkapi WiFi 802.11 b/g/n, Bluetooth versi 4.2, dan berbagai peripheral. ESP32 adalah chip yang cukup lengkap, terdapat prosesor, penyimpanan dan akses pada GPIO (General Purpose Input Output). ESP32 bisa digunakan untuk rangkaian pengganti pada Arduino, ESP32 memiliki kemampuan untuk mendukung terkoneksi ke WI-FI secara langsung.” Skema pin dari mikrokontroler ini dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2 yang menunjukkan 20 pin yang terdapat di mikrokontroler.
Pada Tabel 2.2 memperlihatkan spesifikasi dari mikrokontroler ini.
Gambar 2.1 Pin Mikrokontroler ESP32 (Sumber: embeddednesia.com )
Gambar 2.2 Skema Pin Mikrokontroler ESP32 (Sumber : project.elangsakti.com)
Tabel 2.2 Spesifikasi ESP32 ESP32
Spesifikasi Detail
Microcontroller ESP32-WROOM-32 Xtensa 32-bit
Network IEEE 802.11 b/g/n WiFi
Harga Rp. 80.000
Serial to USB Converter CH340G
USB Connector Style Micro USB
Operating Voltage 3.3V
Digital I/O Pins 22 pins
Analog Input Pins 6 (VP, VN, 32, 33, 34, 35) Analog Output Pins 2 (25, 26)
LED_BUILTIN GPIO2
Clock Speed (Max) 240MHz
Flash 4M Bytes
Board Dimensions 51.8 x 28.5mm
Berat 9.3g
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things (IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", ESP32 digunakan sebagai otak utama dalam sistem. Mikrokontroler ini mengelola input dari sensor, mengatur pemutusan/pengaktifan daya secara otomatis menggunakan modul relay, dan mengirim data konsumsi daya ke aplikasi melalui koneksi Wi-Fi.
2.4. Sensor
Sensor merupakan perangkat yang digunakan untuk mendeteksi perubahan fisik atau lingkungan tertentu yang kemudian mengubahnya menjadi sinyal listrik agar dapat di proses oleh mikrokontroler.
Menurut Mukhtar dkk. (2023),” Sensor adalah perangkat atau elemen yang mendeteksi, mengukur, atau memantau fenomena fisik atau keadaan lingkungan, dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat diukur atau diinterpretasikan oleh manusia atau sistem elektronik. Sensor bertindak sebagai antarmuka antara dunia fisik dan dunia digital, memberikan informasi tentang lingkungan atau sistem yang sedang dipelajari.”
Menurut Sulistiyanti (2020),“Secara konsep, sensor adalah perangkat yang berfungsi sebagai konverter dari efek nonelektrik seperti efek fisika dan Kimia menjadi sinyal listrik. Seringkali diperlukan beberapa langkah untuk melakukan
transformasi variabel fisika dengan satuan yang berbeda sebelum sinyal keluaran dengan satuan listrik dapat dihasilkan. Langkah-langkah ini melibatkan perubahan dalam jenis energi atau sifat fisik bahan, di mana pada bagian terakhir (output) harus menghasilkan sinyal listrik ke format yang diinginkan.
2.4.1. Sensor Radar LD2410 mmWave
Sensor radar gelombang milimeter ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia dengan sensitivitas tinggi, bahkan tanpa kontak langsung atau cahaya.
Berbeda dari sensor PIR (Passive Infrared), sensor ini bisa membaca mikro-gerakan lebih sensitive. Skema pin dari sensor ini dapat dilihat pada Gambar 2.3, yang memperlihatkan pin pin dari modul sensor ini. Sementara itu, rincian masing- masing pin beserta fungsinya disajikan secara lengkap dalam Tabel 2.3.
Gambar 2.3 Skema Pin Sensor Radar LD2410 mmWave (Sumber: id.aliexpress.com)
Tabel 2.3 Fungsi Pin Pada Sensor
Pin Simbol Nama Fungsi
1 OUT Keluaran status target
Kehadiran terdeteksi: keluaran level tinggi Tidak ada kehadiran:
keluaran level rendah
2 UART_Tx Port serial Tx Pin transmisi port serial (Tx) 3 UART_Rx Port serial Rx Pin penerima port serial (Rx)
4 GND Ground daya Ground daya
5 VCC Masukan daya Masukan daya 5V (menerima tegangan 5V ~ 12V)
Menurut Hilink (2022), “LD2410 adalah modul deteksi status keberadaan manusia dengan sensitivitas tinggi 24GHz yang dikembangkan oleh Hilink Electronics. Prinsip kerjanya adalah menggunakan gelombang Continue dimodulasi frekuensi (FMCW) untuk mendeteksi target manusia di ruang yang telah ditentukan. Digabungkan dengan pemrosesan sinyal radar dan algoritma deteksi tubuh manusia yang akurat, ini mewujudkan deteksi status kehadiran manusia yang sangat sensitif, dan dapat mengidentifikasi tubuh manusia dalam
keadaan bergerak dan diam. Dan informasi tambahan seperti jarak target dapat dihitung.”. Diagram yang menggambarkan cara kerja sensor ini dapat disajikan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Diagram Cara Penggunaan (Sumber: Shenzhen Hilink Electronics Co., Ltd)
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things (IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", sensor LD2410 mmWave akan digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia di sekitar stop kontak, sehingga perangkat hanya akan menyala saat ada aktivitas manusia dan akan mati secara otomatis saat ruangan kosong. Hal ini mendukung efisiensi energi dengan memastikan bahwa perangkat listrik hanya menyala saat benar-benar dibutuhkan.
2.4.2. Sensor PZEM-004T
Sensor PZEM-004T adalah sensor yang digunakan untuk mengukur tengangan (Voltage), arus (Amper), daya aktif (Watt) dan konsumsi energi listrik (kWh) secara real-time. Sensor ini sering digunakan untuk sistem monitoring konsumsi daya listrik berbasis IoT .
Menurut Riza Ibrahim & Yulianti (2022),” Sensor PZEM-004T mengukur tegangan, arus dan daya aktif yang dapat dihubungkan melalui nodemcu ataupun
platform opensource lainnya. Dimensi fisik dari papan PZEM- 004T adalah 3,1 x 7,4 cm. Modul PZEM- 004T dibundel dengan kumparan trafo arus diameter 3mm yang dapat digunakan untuk mengukur arus maksimal sebesar 100A. Untuk dapat bekerja modul sensor PZEM004T dihubungkan dengan sumber tegangan AC sehingga nilai daya dan energy listrik dapat diketahui oleh modul sensor PZEM- 004T tersebut. Sesuai datasheet, modul sensor PZEM-004T memiliki prinsip kerja yaitu bekerja pada tegangan 80~260VAC, tegangan test yaitu 80~260VAC, daya 100A.“ Rangkaian skematik sistem sensor yang mencakup rangkaian catu daya AC, jalur sinyal dari sensor, serta antarmuka TTL untuk komunikasi data disajikan pada Gambar 2.5, rincian masing-masing pin beserta fungsinya disajikan secara lengkap dalam Tabel 2.4
Gambar 2.5 Rangkaian Skematik Sensor PZEM-004T 100A (Sumber: www.mcucity.com)
Tabel 2.4 Fungsi Pin Pada Sensor PZEM-004T
No Simbol Nama Pin Fungsi
1. GND Ground Untuk koneksi daya dan komunikasi
2. TX Transmit Mengirim data dari sensor ke mikrokontoler (Output Serial)
3. RX Receive Menerima data dari mikrokontroler ke sensor (Input Serial)
4. 5V VCC Catu daya 5V untuk menyalakan bagian komunikasi TTL sensor
5. L Line (Fasa) Input tegangan AC; jalur fasa untuk pengukuran tegangan
6. N Neutral Input netral AC; jalur netral untuk melengkapi sirkuit AC.
7. CT Current Transformer
Pin input untuk sensor arus (CT) eksternal, digunakan untuk mengukur arus AC yang mengalir
Proses konversi dari nilai tegangan dan arus analog menjadi digital, secara sederhana berikut alurnya:
1. Chip ADC/TTL secara berkala mengambil sampel nilai tegangan dan arus analog pada kurun waktu tertentu.
2. Setiap sampel nilai analog kemudian diubah menjadi nilai diskrit biasanya dalam rentang 10-bit atau 12-bit. Contoh jika ADC memiliki resolusi 10-bit maka rentang nilai digitalnya adalah 0 samapai 1023. Nilai tegangan atau arus analog akan digambarkan ke dalam rentang angka digital ini misal tegangan 0V di gambarkan ke 0. Proses ini disebut kuatisasi karena nilai analog yang kontinu diubah menjadi sejumlah nilai diskrit yang terbatas.
3. Nilai diskrit yang dihasilkan kemudian diubah menjadi kode biner (setiap nilai diskrit digambarkan bit 0 dan 1). Contoh: jika diskrit hasil kuantisasi adalah 512, maka nilai binernya adalah 0111111111.
4. Data digital (dalam bentuk bit) untuk tegangan dan arus ini kemudian dikirimkan ke mikrokontroler kemudian di mikrokontroler biasanya menggunakan library PZEM-004T. Library ini akan menerima data digital, menerjemahkan data, mengkonversi kembali ke nilai fisik, melakukan perhitungan daya (P = V x I)
Jadi, proses dari analog ke digital adalah tahapan di dalam chip sensor (sampling, kuantisasi, encoding), dan kemudian di mikrokontroler, data digital ini diinterpretasikan dan diolah kembali untuk mendapatkan nilai fisik seperti tegangan dan arus, yang selanjutnya digunakan untuk menghitung daya (Watt).
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things ( IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", PZEM-004T digunakan untuk membaca konsumsi daya setiap terminal pada stop kontak, di mana daya akan diputus secara otomatis jika konsumsi daya turun di bawah batas tertentu untuk menghindari pemborosan listrik akibat mode standby. Lalu monitoring konsumsi daya secara real-time di aplikasi Blynk.
2.5. Relay
Relay adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar otomatis untuk mengontrol aliran listrik pada perangkat tertentu. Dalam sistem otomatisasi, relay
digunakan untuk memutus atau menyambungkan daya listrik berdasarkan instruksi dari mikrokontroler atau sensor.
Menurut Santosa dan Nugroho (2021), "Relay adalah Saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen electromechanical (elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak saklar/switch). Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.”
Pin pin dari modul relay 2 channel yang digunakan dalam proyek ini diperlihatkan pada Gambar 2.6
Gambar 2.6 Modul Relay 2 Chanel (Sumber: osoyoo-com.translate.goog)
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internet Of Things (IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", modul relay digunakan untuk mengeksekusi perintah mikrokonroler untuk mengontrol aliran listrik pada masing-masing terminal stop kontak berdasarkan data hasil baca sensor PZEM- 004T dan sensor LD2410 mmWave. Modul relay memungkinkan sistem untuk memutus atau menyambungkan daya secara otomatis, misalnya: Mematikan perangkat yang masuk ke mode standby (di bawah 10W), Menghidupkan stop kontak hanya saat ada aktivitas manusia di sekitar sensor.
2.6. Inverter
Menurut Rahardjo et.al (2007) dalam Ridwan (2021), “Inverter merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak-balik (AC) pada tegangan dan frekuensi yang sesuai dengan
rancangan rangkaiannya. Sumber arus searah (DC) merupakan input inverter dapat berupa accu, pembangkit DC maupun panel surya. Bentuk gelombang arus listrik AC yang dihasilkan oleh inverter diantaranya gelombang persegi (square wave), gelombang sinus (sine wave), gelombang sinus yang dimodifikasi (modified sine wave) dan gelombang modulasi pulsa lebar (pulse width modulated wave) tergantung pada desain rangkaiannya.”
Secara singkat inverter bekerja dengan cara mengambil daya DC dari sumber DC seperti batrai, aki mobil dan lainya. Lalu komponen utama seperti IC 4047 dan komponen disekitarnya (kapasitor 0,22 nf, resistor variabel VR 22k, dan resistor 100ohm) bertugas untuk mengatur frekuensi dan membentuk gelombang listrik bolak balik yang di inginkan. IC 4047 ini menghasilkan sinyal kotak yang kemudia diolah. MOSFET IRFZ44 berfungsi sebagai saklar elektronik yang sangat cepat, mereka membuka dan menutup aliran arus DC secara bergantian sesuai dengan sinyal yang dihasilkan IC 4047 di proses inilah menghasilkan listrik bolak balik (AC). Lalu listrik bolak balik yang dihasilkan oleh MOSFET masih memiliki tegangan yang rendah (berkisaran di tegangan sumber DC), kemudian transformator menaikkan tegangan menjadi tegangan yang lebih tinggi, yang siap digunakan untuk perangkat elektronik rumah tangga.
Gambar 2.7 Inverter 12V DC to 220V AC (Sumber: www.tokopedia.com)
Gambar 2.7 memperlihatkan inverter 12v ke 220v 3000watt, Dalam proyek
"Rancang Bangun Smart Socket Berbasis Internetm Of Things (IoT) untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", Inverter berfungsi untuk mengubah arus searah (DC) dari baterai menjadi arus bolak-balik (AC) agar dapat digunakan untuk perangkat elektronik rumah tangga.
2.7. Adaptor
Secara sederhana adaptor merupakan perangkat yang fungsinya untuk mengubah arus bolak balik (AC) dari sumber utama menjadi arus searah (DC). Menurut Sander dkk. (2022),” Adaptor adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah tegangan AC yang tinggi menjadi DC yang rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif pengganti dari tegangan DC (seperti;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat tersebut
Tahapan secara umum proses adaptor mengubah tegangan AC menjadi DC yaitu sebagai berikut: Pertama adaptor menerima tegangan AC dari sumber listrik Utama yang kemudian adaptor menggunakan trafo step-down yang memiliki jumlah lilitan kumparan skunder yang lebih sedikit daripada kumparan primer untuk menghasilkan tegangan dengan output yang lebih kecil, namun tegangan yang keluar dari trafo masih berupa AC disinilah rectifier mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan menghilangkan bagian negative atau positive dari gelomang AC sehingga arus hanya mengalir dalam satu arah. Tegangan DC yang dihasilkan dari rectifer masih belum stabil sehingga difilter menggunakan kapasitor, kapasitor akan meyimpan energi listrik saat tegangan naik dan melepaskannya saat turun, sehingga menghasilkan tegangan DC yang stabil.
Terakhir regulasi tegangan dengan IC 7812 untuk memastikan output tetap stabil.
Gambar 2.8 Adaptor 220V AC to 12V DC (Sumber: shopee.co.id )
Gambar 2.8 Adaptor 220V AC to 12V DC, memperlihatkan Dalam proyek
"Rancang Bangun Smart Socket Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", adaptor berfungsi sebagai sumber daya untuk mengisi baterai. Arus AC 220V diubah menjadi DC lalu disalurkan ke modul XH- M602, yang mengatur proses pengisian secara otomatis.
2.8. ATS (Automatic Transfer Switch)
ATS (Automatic Transfer Switch) merupakan komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar otomatis untuk memindahkan sumber daya utama ke sumber daya cadangan ketika sumber daya utama mengalami ganguan atau pemadaman. ATS terus memantau tegangan dan frekuensi dari sumber listrik utama. Ketika mendeteksi adanya penurunan atau kehilangan daya, ATS akan secara otomatis memberikan perintah untuk menghidupkan sumber listrik cadangan dan memindahkan beban listrik ke sumber cadangan tersebut. Proses ini terjadi dengan cepat untuk meminimalkan gangguan pada peralatan yang terhubung.
Setelah sumber listrik utama kembali normal dan stabil, ATS akan memindahkan kembali beban ke sumber utama dan mematikan sumber cadangan
Menurut Karti Yulianto (2008) dalam Hiter HITER (2024), “ ATS (Automatic Transfer Switch) yakni sirkuit kontrol sakelar inverter daya otomatis penuh dengan PLN. Saat PLN mati, alat ini bisa digunakan untuk menghidupkan dan menyambungkan power inverter ke beban secara otomatis. Alat ini akan mentransfer sumber daya dari power inverter ke beban saat PLN hidup kembali.
Industri kelistrikan akhirnya mengembangkan sakelar transfer otomatis atau ATS (Auto Transfer Switch) yang diaktifkan secara otomatis untuk mentransfer daya sesuai kebutuhan tanpa memerlukan tenaga manusia untuk mengoperasikannya.
Banyak jenis ATS berbeda dalam hal kapasitas daya yang dibutuhkan atau fase dan ampere yang mengalir melalui panel, tetapi operasi dasarnya sama.”
Gambar 2.9 Modul ATS (Automatic Transfer Switch) YX-Q01 (sumber: www.google.com)
Pada Gambar 2.9 memperlihatkan modul ATS YX-Q01, Dalam proyek
"Rancang Bangun Smart Socket Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi dan
Monitoring Konsumsi Daya" ATS digunakan untuk menganti sumber daya utama pada stop kontak ke sumber daya cadangan (Baterai 12V) ketika terjadi pemadaman listrik.
2.9. XH-M602
XH-M602 merupakan perangkat elektronik yang berfungsi untuk melindungi baterai/aki dari pengisian daya berlebihan (overcharging) dan pengosongan daya terlalu dalam (overdischarging). Modul ini akan terus memantau tegangan baterai, saat tegangan mencapai batas atas modul akan memutus arus pengisian daya. Saat tegangan baterai mencapai batas bawah, modul akan memutus arus dari baterai ke beban dan mengaktifkan kembali sirkuit pengisian daya.
Menurut WARUWU (2023),” XH-M602 adalah modul kontrol PCB yang digunakan untuk mengisi baterai lithium, asam timbal, nikel-kadmium, nikel-logam hidrida, lithium-ion dan polimer. Modul ini memasang pengisi daya baterai Lithium dengan menggunakan modul pengisi daya ini. Modul juga bisa digunakan untuk panel surya.”
Gambar 2.10 Rangkaian Skematik Modul XH-M602 (Sumber:jogjarobotika.com)
Pada Gambar 2.10 memperlihatkan rangkaian skematik modul XH-M602, Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", modul ini digunakan untuk melidungi baterai dengan mengisi daya baterai secara otomatis, menghentikan atau memutus arus baterai dari beban untuk menghindari overdischarging dan menghentikan pengisian daya ketika mencapai batas atas untuk menghidari overdischarging.
2.10. Arduino IDE
Arduino IDE (Integrated Development Ebvironment) merupakan software Open-Source yang digunakan untuk memberikan program atau perintah ke mikrokontroler, yang nantinya mikrokontroler akan menjalankan intrusksi sesuai dengan kode program yang di masukkan.
Menurut Ahmad Sahru Romadhon dan Faikul Umam (2021),” Software Arduino IDE (Integrated Development Environment) adalah sebuah perangkat lunak yang memudahkan dalam mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan source program, kompilasi, upload hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal serial.”
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", Software Arduino IDE ini digunakan untuk memprogram perintah yang nantinya akan dimasukkan dalam mikrokontroler ESP32 seperti mengatur logika pemutusan daya berdasarkan hasil baca sensor PZEM-004T, memberikan perintah kepada relay untuk memutus stopkontak dari hasil baca sensor Radar mmWave LD2410 dan, menghubungkan aplikasi Bylnk untuk monitoring real-time.
2.11. Aplikasi Bylnk
Blynk adalah platform berbasis IoT (Internet of Things) yang memungkinkan pengguna memantau dan mengontrol perangkat elektronik dari jarak jauh melalui aplikasi berbasis smartphone. Blynk bekerja dengan menghubungkan mikrokontroler seperti ESP32 dengan internet, sehingga dapat menerima dan mengirim data secara real-time.
Menurut Farhan (2022), "Blynk merupakan sebuah aplikasi iOS dan OS Android yang digunakan untuk mengontrol dan memonitor project IoT berbasis Arduino, NodeMCU, Raspberry Pi dan board sejenisnya melalui Internet. Aplikasi Blynk ini dikenal sebagai platform IoT yang paling ramah pengguna karena penggunaanya yang mudah. Pembuatan user interface di Blnyk ini sangat mudah yaitu hanya dengan cara drop and drag widget yang tersedia di aplikasi Blynk sehingga dapat merancang user interface dengan cepat. Widget yang tersedia pada
Blynk di antaranya adalah Button, Value Display, History Graph, Twitter, dan masih banyak lagi”
Dalam proyek "Rancang Bangun Smart Socket Berbasis IoT untuk Efisiensi Energi dan Monitoring Konsumsi Daya", aplikasi Blynk digunakan untuk:
Menampilkan konsumsi daya dari sensor PZEM-004T, Memungkinkan pengguna mengaktifkan atau mematikan stop kontak dari jarak jauh. Dengan fitur ini, pengguna dapat memantau dan mengontrol konsumsi daya listrik secara lebih efisien, sehingga mengurangi pemborosan energi akibat perangkat yang tetap terhubung ke listrik meskipun tidak digunakan.
2.12. Flowchart
Menurut Arief et al (2019) dalam Putri et al (2022) “Flowchart merupakan diagram alir yang disajikan secara sistematis dengan tampilan grafis yang menggambarkan suatu proses dan logika dari kegiatan penanganan informasi yang memuat urutan-urutan atau langkah-langkah prosedur pada suatu program yang digunakan dalam penyelesaian masalah untuk dipelajari dan dievaluasi lebih lanjut.”
Berdasarkan jenisnya dan kegunaannya flowchart di bagi menjadi 5 jenis, yaitu: system flowchart, program flowchart, document flowchart, schematic flowchart dan process flowchart
1. Menurut Putri et al (2022) “System Flowchart: Suatu flowchart yang menunjukkan arus pekerjaan dan menjelaskan urutan-urutan dari suatu prosedur yang ada di dalam sistem. Flowchart sistem digunakan oleh analis sistem untuk menunjukkan berbagai proses, sub sistem, keluaran dan operasi pada data dalam suatu system.”
2. Menurut Febriani & Putra (2013) dalam Putri et al (2022) “Program Flowchart: Flowchart ini sering digunakan oleh programmer, karena mampu menunjukkan struktur program, aliran logika dan operasi yang dilakukan. Komponen ini merupakan bagian penting dari dokumentasi system.”
3. Menurut Putri et al (2022) “Document Flowchart: Suatu diagram alir yang digunakan untuk menelusuri alur form dari satu bagian ke bagian lainnya
termasuk bagaimana form diterima, kemudian di proses, di catat dan di simpan. Document flowchart disebut juga sebagai paperwork flowchart.”
4. Menurut Putri et al (2022) “Schematic Flowchart: Suatu bagan alir yang digunakan untuk menggambarkan suatu prosedur sistem dengan menggunakan simbolsimbol komputer dan perangkat digital yang bertujuan untuk memudahkan komunikasi dengan orang-orang awam yang tidak paham dengan simbol-simbol tersebut. Schematic flowchart hampir sama dengan system flowchart, perbedaannya terletak dalam penggunaan symbol untuk menjelaskan alur proses atau prosedur sistem.”
5. Menurut Putri et al (2022) “Process Flowchart: Suatu diagram yang menunjukkan langkah-langkah berurutan dari suatu proses dan keputusan yang diperlukan untuk membuat proses tersebut bekerja.”
Tabel 2.11 Simbol Flowchart
III. METODOLOGI/RANCANG BANGUN 3.1. Tujuan Perancangan
Perancangan merupakan tahapan awal dalam pembuatan alat yang nantinya akan menentukan sistem yang akan dibuat dan mengetahui prinsip kerjanya guna untuk mempermudah dalam proses pembuatan alat. Tahapan dalam sebuah perancangan yaitu menentukan input, proses dan output sistem dalam bentuk diagram blok, menentukan komponen yang dibutuhkan sistem, membuat skematik rangkaian, terakhir membuat flowchart. Untuk mendapatkan hasil yang optimal dibutuhkan pedoman atau refrensi dalam membantu pembuatan alat seperti datasheet dan sejenisnya Tujuan utama dari perancangan adalah memastikan hasil dari apa yang dirancang sesuai dengan kenutuhan/harapan.
Tujuan perancangan Smart Socket Berbasis internet of things (IoT) adalah menghasilkan stop kontak pintar yang akan otomatis nyala dan padam berdasarkan hasil baca sensor LD2410 mmWave dan PZEM-004T, monitoring konsumsi daya dan controlling melalui aplikasi Bylnk untuk Efisiensi Energi serta backup daya agar perangkat tetap berfungsi saat terjadi pemadaman listrik.
3.2. Diagram Blok
Diagram blok merupakan diagram sistem yang menggambarkan komponen input, proses dan output dari sistem serta hubungan dari tiap komponen dalam bentuk kotak. Berikut ini terdapat blok diagram rancangan alat yang dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Blok Diagram system
Diagram blok diatas terdiri dari tiga tahapan yaitu tahapan Input, Proses dan Output Adapun fungsi dari ke tiga tahapan tersesbut adalah sebagai berikut:
1. Input adalah tahapan yang mengambil informasi yang nantinya informasi tersebut diteruskan ke-tahapan proses. Input dalam proyek smart socket ini adalah sensor Radar LD2410 mmWave yang akan mengambil informasi keberadaan manusia dan sensor PZEM-004T akan mengambil informasi konsumsi arus dan tegangan dari perangkat yang tercolok ke stop kontak.
2. Proses adalah tahapan yang akan memproses informasi yang di kirim dari tahapan sebelumnya. Dalam proyek smart socket ini mikrokontroler ESP32 akan memproses data/informasi yang di ambil dan dikirim oleh sensor Radar LD2410 mmWave dan sensor PZEM-004T dan memberi perintah eksekusi untuk menghasilkan Output.
3. Output adalah tahapan yang melakukan eksekusi dari perintah mikrokontroler. Output dalam proyek smart socket ini adalah relay 5V yang akan memutus atau menyambungkan daya listrik berdasarkan instruksi dari mikrokontroler. Aplikasi bylnk yang akan menampilkan hasil baca sensor untuk monitoring.
3.3. Perancangan Sistem
3.3.1. Komponen Yang digunakan
Untuk membuat suatu alat dibutuhkan komponen. Pada Tabel 3.1 menyajikan komponen yang digunakan dalam pembuatan proyek smart socket ini.
Tabel 3.1 Daftar Komponen yang digunakan
No. Nama Komponen Jumlah
1. Stop kontak kabel terminal ganda 1
2. Sensor Radar LD2410 mmWave 1
3. Sensor PZEM-004T 100A 2
4. Mikrokontroler ESP32 1
5. Modul Relay 2 Channel 1
6. Baterai 12v 15ah 1
7. Inverter 12V DC to 220V AC 1
8. Adaptor 220V AC to 12V DC 1
9. Modul ATS YX-Q01 1
10. Modul XH-M602 1
3.3.2. Perancangan Desain Skematik Rangkaian
Untuk melakukan perancangan sistem alat, dibutuhkan skematik rangkaian agar dapat mengetahui gambaran perangkat keras yang akan dirancang. Pada Gambar 3.2, Gambar 3.3 dan Gambar 3.4 akan menyajikan skematik rangkaian sistem alat
Gambar 3.1 Skematik Komponen Untuk Charging Baterai Otomatis
Gambar 3.2 Skematik Komponen Untuk Automatic Transfer Switch Baterai
Gambar 3.3 Skematik Komponen Utama
3.3.3. Perancangan Tampilan Aplikasi Bylnk
Gambar 3.4 akan memperlihatkan skematik tampilan aplikasi bylnk untuk monitoring konsumsi daya dan kontrol manual melalui aplikasi android
Gambar 3.4 Skematik Tata letak Tampilan Pada Applikasi Bylnk
Judul/Tema
Guage TM1 Guage TM 2
Button on/off TM1
Button on/off TM2 Grafik TM1 Grafik TM2 Button on/off
Sensor LD2410
Button on/off Sensor PZEM Value Display
TM1
Value Display TM1
3.4. Flowchart
Pada Gambar 3.5 mengambarkan alur kerja stopkontak ini Dimana Jika sensor Radar LD2410 mmWave mendeteksi keberadaan manusia maka ESP32 akan memberi perintah ke modul Relay untuk menghidupkan 2 Terminal stopkontak sekaligus (1 relay untuk satu Terminal) sebaliknya jika sensor mendeteksi tidak ada manusi dalam ruangan selama kurun Waktu 5 menit maka akan muncul notifikasi peringatan di app Bylnk "Stop kontak akan di matikan karena ruangan kosong"
setelah itu ESP32 memberi Perintah modul relay untuk mematikan 2 Terminal stop kontak sekaligus.
Selama didalam ruangan ada manusia dan stop kontak digunakan maka sensor PZEM-004T akan membaca arus dan tegangan dari perangkat elektronik yang tercolok (catatan satu sensor membaca satu terminal jadi 2 terminal 2 sensor pzem 004t) ≤ 10watt dalam kurun Waktu 2 menit maka akan muncul notifikasi di app bylnk "Stop kontak dalam keadaan standby Power" dan ESP32 langsung memeberi perintah modul relay untuk mematikan terminal yang terbaca konsumsi daya ≤ 10watt (Contoh jika terminal 1 dalam keadaan standby power atau hanya memakan daya ≤ 10watt dan terminal ke 2 aktif digunakan maka hanya terminal 1 yang di matikan terminal 2 tetap hidup).
Jika stopkontak tidak terbaca terbaca konsumsi daya ≤ 10watt maka sensor PZEM-004T ini digunakan untuk monitoring konsumsi daya jadi selama perangkat elektronik yang tersambung aktif digunakan maka data hasil baca sensor akan di proses ESP32 untuk kemudian menampilkan data dalam dalam satuan daya (arus x tegangan) di app bylnk dalam bentuk gauge dan grafik (catatan 1 sensor akan membaca 1 terminal)
stop kontak juga bisa di control on/off nya di app bylnk dan status on/off juga bisa diketahui user jika otomatis mati (missal user mau matiin terminal 1 di app bylnk makan button awalnya bersetatus on akan menjadi off begitupun jika terminal 1 ini mati secara otomatis dan sebaliknya)
Gambar 3.5 Flowchart system utama
IV. JADWAL KEGIATAN DAN ANGGARAN BIAYA 4.1. Jadwal Kegiatan
NO Kegiatan Waktu Pelaksanaan
Februari Maret April Mei Juni Juli
1.
Pengajuan Judul Tugas Akhir
2.
Penyusunan Proposal Tugas Akhir
3.
Pengumpulan Proposal Tugas Akhir
4. Pembuatan Tugas Akhir
5.
Pengambilan Data Uji Tugas Akhir
6.
Penyusunan Laporan Tugas Akhir
7.
Pengumpulan Rekomendasi Pembimbing 1,2 kejurusan
8. Ujian Tugas Akhir
4.2. Anggaran Biaya
No. Nama Komponen Jumlah
Harga Satuan
(Rp)
Total Harga (Rp) 1. Stop kontak kabel terminal
ganda 1 37.000 37.000
2. Sensor Radar LD2410 mmWave 1 150.000 150.000
3. Sensor PZEM-004T 100A 2 120.000 240.000
4. Mikrokontroler ESP32 1 80.000 80.000
5. Modul Relay 2 Channel 1 40.000 40.000
6. Baterai 12v 15ah 1 700.000 700.000
7. Inverter 12V DC to 220V AC 1 300.000 300.000 8. Adaptor 220V AC to 12V DC 1 300.000 300.000
9. Modul ATS YX-Q01 1 50.000 50.000
10. Modul XH-M602 1 50.000 50.000
TOTAL 1.947.000
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad Sahru Romadhon dan Faikul Umam. (2021). PROJECT SISTEM KONTROL BERBASIS ARDUINO.
Akuwan Saleh. (2022). MIKROKONTROLER.
Ayu Syahfitri. (2025). Internet of Things (IoT), Sejarah, Teknologi, dan Penerapannya.
Uranus : Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, Sains dan Informatika, 3(1), 113–120.
https://doi.org/10.61132/uranus.v3i1.667
Farhan, A. (2022). STOP KONTAK CERDAS BERBASIS IOT UNTUK EFISIENSI ENERGI LISTRIK.
HANDAYANI HITER. (2024). DUL Perancangan dan Implementasi ATS Relay dan Time Delay Relay pada PT. Citra Lampia Mandiri Kab. Luwu Timur Sulawesi Selatan TUGAS AKHIR.
HELVI PETER WARUWU. (2023). ANALISIS KONVERSI ENERGI FLEXIBLE SOLAR PANEL PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MEDAN AREA MEDAN 2023.
Hilink, S. (2022). 第 1 页共 15 页 Human presence sensing module manual.
Nizam, M., Yuana, H., & Wulansari, Z. (2022). MIKROKONTROLER ESP 32 SEBAGAI ALAT MONITORING PINTU BERBASIS WEB. Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), 6(2).
Penulis, T., Mukhtar, A., Hermana, R., Burhanudin, A., & Setyoadi, Y. (2023). SENSOR DAN AKTUATOR: KONSEP DASAR DAN APLIKASI (Aas Masruroh, Ed.; Cetakan Pertama). WIDINA MEDIA UTAMA. www.freepik.com
Putri, A. O., Tohir, T., Ariefka, F., Putra, S., Elektro, J. T., Bandung, N., & 40559, B.
(2024). Prosiding the 15 th Industrial Research Workshop and National Seminar Bandung.
Ridwan. (2021). SKRIPSI PERANCANGAN SUMBER LISTRIK TENAGA SURYA 1000 WATT SEBAGAI SUMBER CADANGAN SUPLAI LISTRIK.
Riza Ibrahim, R., & Yulianti, B. (2022). RANCANG BANGUN MONITORING PEMAKAIAN ARUS LISTRIK PLN BERBASIS IoT.
Sander, A., Pujianto, D., Asia, M., Jend Yani No, J. A., Tanjung Baru, A., & Selatan Korespondensi, S. (2022). MEMBANGUN PERANGKAT BILIK MASKER OTOMATIS UNTUK PENCEGAHAN COVID-19. JTIM) JTIM, 5(1), 1–8.
Slamet Purwo Santosa, R. M. W. N. (2021). RANCANG BANGUN ALAT PINTU GESER OTOMATIS MENGGUNAKAN MOTOR DC 24 V. Jurnal Ilmiah Elektrokrisna, Vol 9 No 1.
Sri Ratna Sulistiyanti, S. P. G. A. P. (2020). SENSOR DAN PRINSIP KERJANYA.
