Sistem Pengukur Arus,Tegangan dan Daya Listrik

Sistem Pengukur Arus, Tegangan dan Daya Listrik

Lailatul Septiani1, Sakka Fatahillah1, Samuel BETA.2 1Mahasiswa dan 2Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia E-mail : lailatulseptiani77@gmail.com, sakkafatahillah@gmail.com, sambetak2@gmail.com

Intisari – Penggunaan Listrik yang ada dimasyarakat sering kali terjadi permasalahan dalam pencatatan daya yang digunakan oleh konsumen. Sistem  ini dibuat untuk meringankan pembacaan KWh meter yang dipakai oleh konsumen. Sistem ini menggunakan Sensor Arus sebagai masukan , RTC sebagai penghitung waktu dan LCD sebagai output dari sistem ini.

Kata Kunci : ARM NUC120, LCD, ACS712, RTC, Rangkaian pembagi tegangan.

Abstract— Electricity usage in the community that there is often a problem in the recording power used by consumers. This system was designed to alleviate KWh meter readings used by consumers. The system uses Flow Sensor as input, RTC as a timer and LCD as the output of the system.

Keywords : ARM NUC120, LCD, ACS712, RTC. Voltage Divider

1.     PENDAHULUAN

1.1      Latar Belakang

Listrik adalah suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif,  dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan. Sistem ini dibuat Penggunaan Listrik yang ada dimasyarakat seringkali terjadi permasalahan dalam pencatatan daya yang digunakan oleh konsumen. Sistem  ini dibuat untuk meringankan pembacaan KWh meter yang dipakai oleh konsumen.

1.2      Tujuan

Tujuan di buatnya alat ini adalah :

1.       Mampu membuat sistem pengukur arus dan tegangan.

2.       Mampu membuat sistem dengan masukan Sensor Arus dan tegangan.

3.       Dapat memprogram ‘sistem pengukur arus dan tegangan’ agar memberikan  inovatif dan efisiensi pengggunaan daya listrik.

1.3      Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :

1.       Bagaimana cara membuat sistem pengukur arus dan tegangan?

2.       Bagaimana cara membuat sistem dengan   masukan Sensor Arus dan Tegangan?

3.       Bagaimana cara memprogram ‘sistem pengukur arus dan tegangan’agar memberikan kesan inovatif dan efisiensi pengggunaan daya listrik?

1.4    Metodologi

Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek ARM dapat didefinisikan sebagai berikut :

1.       Studi pustaka alat dan bahan

2.       Perancangan perangkat lunak dan program

3.       Implementasi program

4.       Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras

5.       Analisa

6.       Laporan

2.     TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

2.1      ARM NUC120

Gambar 2.1 Papan ARM NUC120 

ARM adalah arsitektur prosesor 32 bit yang dibuat oleh ARM Holding dan dilisensikan untuk diproduksi oleh berbagai vendor di dunia termasuk AMD, Atmel, Freescale, Nuvoton, Nvidia, NXP, Samsung, ST Micro, dan TI.

Prosesor ARM digunakan pada perangkat smartphone, tablet, dan embedded system. Kini ARM menjadi arsitektur prosesor yang paling banyak diproduksi di dunia.

Seri arsitektur ARM terbaru terdiri dari 3 lini kelas penggunaan yaitu:

1.       ARM CORTEX A untuk prosesor aplikasi umum

2.       ARM CORTEX R untuk prosesor real time

3.       ARM CORTEX M untuk prosesor mikrokontroler

Spesifikasi :

-            NuMicro ARM Cortex M0 12 MHz

-            8KB RAM

-            64KB memori program (APROM)

-            4KB memori data (DataFlash)

-            45 pin General Purpose I/O (GPIO)

-            8 channel ADC 12 bit

-            3 serial UART dg 1 USB & 1 RS485

-            3.3V & 5V compatible

-            Programmable via USB

2.2 Sensor Arus

Gambar 2.2 : Sensor Arus ACS712

Sensor ACS712 adalah merupakan sensor untuk mendeteksi arus. Penggunaan sensor arus ACS712 ini Kebanyakan memiliki kekurangan yakni nilai arus yang di dapatkan dari sensor tidak linear sehingga terkadang kita membutuhkan tingkat linear yang lebih tinggi. Sebelum membahas lebih lanjut, akan di jelaskan terlebih dahulu tentang sensor arus ACS712. ACS712 ini memiliki tipe variasi sesuai dengan arus maksimal yakni 5A, 20A, 30A. ACS712 ini menggunakan VCC 5V.

2.3 LCD

Gambar 2.3 : LCD 16x02

Modul LCD (Liquid Cristal Display) adalah perangkat elektronik yang dapat digunakan untuk menampilkan angka atau teks. Layar LCD merupakan suatu media penampilan data yang sangat efektif dan efisien dalam penggunaannya. Untuk menampilkan sebuah karakter pada layar LCD diperlukan beberapa rangakaian tambahan. LCD dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian depan panel LCD yang terdiri dari banyak dot atau titik LCD dan mikrokontroler yang menempel pada bagian belakang panel LCD yang berfungsi untuk mengatur titik-titik LCD sehingga dapat menampilkan huruf, angka, dan simbol khusus yang dapat terbaca.

Spesifikasi komponen :

1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.

2. Setiap huruf terdiri dari 5×7 dot-matrix cursor.

3. Terdapat 192 macam karakter.

4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).

5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.

6. Dibangun dengan osilator lokal.

7. Satu sumber tegangan 5 volt.

8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.

9. Bekerja pada suhu 0C sampai 55C.

2.4                   Sensor Tegangan 

 Gb 2.4 Rangkaian Pembagi Tegangan

Sensor Tegangan menggunakan Rangkaian pembagi tegangan. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk membuat suatu tegangan referensi dari sumber tegangan yang lebih besar, titik tegangan referensi pada sensor, untuk memberikan bias pada rangkaian penguat atau untuk memberi bias pada komponen aktif. Rangkaian pembagi tegangan pada dasarnya dapat dibuat dengan 2 buah resistor.

3.     PERANCANGAN ALAT

Dalam perancangan dalam pembuatan penelitian ini yaitu alat pembaca warna, terdiri atas perancangan mekanik (hardware) yang meliputi perancangan elektrik, dan perancangan perangkat lunak(software). Perancangan ini mempunyai gambaran perancangan hardware, yang didalamnya ada beberapa rangkaian elektrik yang medukung alat ini.

Gambar 3.1 diagram Perancangan alat

1.       Perancangan hardware

Perancangan dan pembuatan elektrik ini meliputi pembuatan rangkaian Sensor Arus dan Sensor Tegangan.

2.       Perancangan software

Untuk diagram alir, program aplikasi ARM NUC120 menggunakan masukan Sensor Arus, sensor tegangan dari rangkaian pembagi tegangan serta luaran LCD. 

Gambar 3.2 Diagram Alir

4.     KESIMPULAN

•        ARM  dapat memudahkan kita dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk instrumentasi sebagai mikrokontroler yang canggih. 
•             Manfaat sensor Arus , sebagai sensor pendeteksi arus dengan menangkap sinyal listrik.
•     Sistem Pengukur arus, tegangan dan daya mampu mempermudah pekerjaan pegawai listrik yang akan mencatat penggunaan Listrik.

4.     DAFTAR PUSTAKA

[1] elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display  [Online 1 Februari 2017]

http://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display/

[2] belajararduino.com/sensor-arus-acs712-arduino [Online 1 Februari 2017]

http://belajararduino.com/sensor-arus-acs712-arduino/

[3]teknikelektronika.com/rumus-rangkaian-pembagi-tegangan-voltage-divider-resistor [Online1Februari 2017]

http://teknikelektronika.com/rumus-rangkaian-pembagi-tegangan-voltage-divider-resistor/

5.     BIODATA

Nama penulis:

Sakka Fatahillah. Penulis dilahirkan di Semarang, tanggal 13 Mei 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Tlogomulyo 01, SMPN 14 Semarang, dan SMK 4 Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.3.19. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email : sakkafatahillah@gmail.com

Nama Penulis :

Lailatul Septiani. Penulis dilahirkan di Kendal, tanggal 24 September  1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Wonoplumbon 01, SMPN 23 Semarang, dan SMAN 13 Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.3.12 Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: lailatulseptiani77@gmail.com

LAMPIRAN :

1.  Lihat Diagram Alir --- klik disini
2. Lihat Pengawatan Dalam --- klik disini
3. Lihat Pengawatan Luar --- klik disini 
4. Lihat PPT Proyek ARM ---  klik disini
5. Lihat Jurnal --- klik disini
6. Lihat Laporan --- klik disini
7. Lihat Pustaka ---  klik disini atau klik disini
8. Lihat Program --- klik disini
9. Lihat Datasheet --- klik disini