perancangan sistem pengisian pulsa listrik berbasis mobile

PERANCANGAN SISTEM PENGISIAN PULSA
LISTRIK BERBASIS MOBILE
Anung Bastiyan Nugroho
Kamtomi
Jurusan Teknik Informatika
STMIK PalComTech Palembang
Abstrak
Perancangan system pengisian pulsa listrik berbasis mobile dikembangkan dari sistem pengisian
pulsa prabayar yang sudah ada sekarang terdiri dari beberapa komponen inti seperti Modem
Wavecome GPRS sebagai perangkat komunikasi alat dan user. Sensor ACS 712 berfungsi untuk
membaca arus aliran arus listrik, Sensor ACS 712 berfungsi untuk membaca arus aliran arus
listrik, LCD untuk menampilkan data dan relay untuk pemutus aliran listrik. Rangkaian yang
penulis buat, mengadopsi dari system token yang ada sekarang, dengan menambahan yaitu
modem GPRS sebagai media pengirim dan penerima pesan, fungsi dari komunikasi antara
perangkat modem dan microcontroller adalah menciptakan suatu metode pembacaan kode token
melalui sinyal GSM, kode tersebut dapat dikirim melalui perangkat handphone dan diterima oleh
perangkat modem yang sudah terpasang pada token listrik, sehingga system yang dikembangkan
ini memungkinkan pelanggan dapat mengisi pulsa listrik melalui jarak jauh dan system peringatan
limit kwh token dapat diupdate otomatis secara mobile.
Kata kunci : SMS Getway Modem GPRS, Mikrokontroler
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi informasi saat ini, terdapat banyak sekali perubahan di
berbagai negara dan di segala bidang, tidak terkecuali di bidang kelistrikan. Diindonesia
terdapat PLN (Perusahaan Listrik Negara) sebagai perusahaan resmi penyedia dan pengelola
listrik sebagai pendorong kegiatan masyarakat baik dalam skala besar dan skala kecil.
Sebelumnya bahwa masyarakat selama ini mengguanakan listrik dengan sistem pengisian
analog, sistem ini bekerja secara otomatis mencatat pemakaian listrik menggunakan meteran,
dan jumlah pemakaian dicatat oleh petugas PLN yang berkeliling sesuai areanya, sehingga
sistem listrik analog ini membuat penggunanya tinggal membayar jumlah meteran listrik
yang dipakai tiap bulannya di kantor PLN.
Saat ini PLN membuat terobosan baru dalam sistem pemakaian listrik untuk
masyarakat, yaitu sistem LPB ( Listrik Pra Bayar ) atau lebih dikenal dengan listrik pintar.
Cara kerja sistem ini adalah masyarakat sebagai pengguna, melakukan pembelian voucher
yang berisi jumlah kuota listrik atau pengguna membayar listrik terlebih dahulu. Serupa
dengan pengisian pulsa handphone yang dapat dilakukan dimana saja dengan keuntungan
tanpa ada waktu kadaluarsa. Sistem baru ini memudahkan pengendalian pemakaian listrik
karena pelanggan dapat menentukan sendiri banyaknya pemakaian sesuai kebutuhan.
Pelanggan tidak akan terganggu oleh kedatangan petugas PLN yang mencatat pemakaian
listrik, sehingga kenyamanan pelanggan tetap terjaga. Mekanisme kerja dari token listrik pra
bayar ini mengharuskan pelanggan untuk berhubungan langsung ke token listrik, baik itu
untuk keperluan pengisian pulsa maupun untuk mengecek sisa pulsa yang sudah terpakai
karena sistem pra bayar ini hanya dalam cara pembelian pulsanya saja yang bisa diakses
secara online, akan tetapi untuk cara pengisian dan pengecekan pulsanya belum secara
mobile.
1
LANDASAN TEORI
Mikrokontroler ATMega 16
Menurut Budiharto, (2008:2). Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc Procesor)
standar memiliki arsitektur 8 bit, dimanasemua intruksi dikemas dalam kode 16 bit, dan
sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC
(Reduced Intruction Set Computing) sedangkan pemilihan MCS51 (Complec instruction Set
computing). Pemilihan jenis mikro ini memiliki kapasitas memori flash relative besar, mikro
ini masi muda didapat dipasaran, dapat deprogram dengan muda menggunakan kabel data
USB. Mikro ini akan mengelola data-data yang dihasilkan oleh pembacaan sensor.
Modem Wavecom
Purwatmo Kristiyanto (2008:2) Modem GSM Wavecom berfungsi sebagai bagian
pengirim data. Modem GSM digunakan, karena dapat diakses menggunakan komunikasi data
serial dengan baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200.
Selain itu, modem GSM ini menggunakan catu daya DC 12 V dan tidak memerlukan tombol
ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok untuk digunakan pada sistem yang
berjalan secara terus menerus. Modem yang digunakan melakukan komunikasi dua arah yaitu
informasi token menuju alat dan informasi yang berasal dari sistem menuju ke pengguna
(manusia).
Komunikasi Serial RS 232
Menurut Budiharto (2008:22) Komunikasi serial merupakan fitur yang penting
dalam system embedded, dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan
mikrokontroler dengan peralatan lainya.
Port serial
Menurut Budiharto dan Rahardi (2005:35) komunikasi serial ialah pengiriman data
secara serial sehingga komunikasi serial jauh lebih lambat dari pada komunikasi pararel.
Serial port lebih sulit ditangani karena peralatan yang dihubungkan ke serial port harus
berkomunikasi dengan transmisi serial, sedangkan data di komputer diolah secara pararel.
Relay
Menurut Dedi, (2012:5) Relay merupakan komponen yang berupa saklar elektonik
yang digerakan oleh arus listrik, berupa remote control dan penguatan daya. Rangkaian relay
disini berfungsi untuk memutus arus bila ada beban lebih dan membuka arus pada kondisi
normal atau pada saat ada beban normal. Relay pada rangkaian berfungsi sebagai pemutus
dan menghubungkan aliran listrik dari sumber berdasarkan perintah mikrokontroler.
LCD
Menurut Mubarok (2012:56) LCD (Liquid Crystal Display) ini digunakan sebagai
indikator untuk mengetahui kondisi sistem saat bekerja. Dan juga untuk menampilkan
karakter dari mikrokontroler yang berupa pesan berhasil atau gagal dalam proses pengisian
pulsa. LCD yang digunakan adalah 16x2 yang dimiliki kemampuan menampilkan 16 karakter
dalam 1 baris sebanyak 2 baris menampilkan satu alat.
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Dalam penelitihan ini menghasilkan rangkaian pengisian pulsa listrik berbasis mobile,
perancangan system pengisian pulsa listrik berbasis mobile yang penulis kembangkan dari
system pengisian pulsa prabayar yang sudah ada sekarang terdiri dari beberapa komponen inti
seperti Modem Wavecome GPRS sebagai perangkat komunikasi alat dan user, Sensor ACS
712 berfungsi untuk membaca arus aliran arus listrik, Sensor ACS 712 berfungsi untuk
membaca arus aliran arus listrik, LCD Untuk menampilkan data dan relay untuk pemutus
aliran listrik.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 1. Rangkaian Token Listrik Berbasis Mobile
Pembahasan
Dalam pembahasan ini, penulis membahas tentang rancangan sisitem pegisian pulsa
listrik berbasis mobile denggan mengunakan modem gprs, mikrokontroler, relay, power
supply, lcd, handphone. Modem yang digunakan adalah modem GPRS yang berfungsi
sebagai pengirim dan penerima pesan yang akan masuk yang beruupa kode token atau pulsa
listrik prabayar. Modem yang digunakan melakukan komunikasi dua arah yaitu informasi
token menuju alat dan informasi yang berasal dari sistem menuju ke pengguna (manusia).
Identifikasi Masalah
Berdasarkan analisis yang didapat masalah dalam pembuatan system pengisian pulsa
listrik ini, jika sebelumnya token prabayar tidak menggunakan modem karena belum
mendukung sistem mobile, maka penulis mengembangkan sistem tersebut dengan
menambahkan modem gsm sebagai media komunikasi dengan perangkat pengirim sms. Pada
langkah awal, modem sebagai salah satu komponen peting dalam penilitian ini, diuji meliputi
pengirim dan penerima sms menggunakan hyper terminal.
1. Seting Koneksi Modem
3
Pada awal pemakaian modem GPRS, terlebih dahulu dilakukan konfigurasi pengujian
melalui hyper terminal meliputi mengkoneksikan modem ke komputer. Dengan membuka
aplikasi hyper terminal, lalu ketikan perintah AT + enter , sambil menunggu balasan ketikan
modem merespon perintah berikut.
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 2. Mengkoneksikan Modem dari hiperterminal
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 3. Menerima dan mengirim
Downloader
Downloader dirangkaian ini difungsikan sebagai alat untuk mendownlode data atau
program yang akan ditanamkan pada mikrokontroler tersebut. program yang ditanamkan
merupakan program untuk menjalankan rangkaian yang telah di desain. Program yang di
downlode merupakan program yang dibuat oleh penulis dari software BASCOM AVR.
Seperti terlihat pada gambar 4.
Sumber : Diolah penulis
Gambar 4. Downloder
4
Untuk mendownlode program yang dibuat dari software, yaitu software bascom AVR
bisa dilihat dari beberapa langkah dibawah ini.
1. Buka progisp
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 5. Progisp
2. Erase (hapus)
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 6. Erase
3. Load flash
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 7. Load flash
4. Changed down
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 8. Changed down
5
5. Auto
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 9. Auto
Data pengukuran rangkaian
Data pengukuran dalam rangkaian sistem pengisian pulsa berbasis mobile ini
merupakan data darai keseluruhan rangkaian sitem pengisian pulsa berbasis mobile, yang
mana dapat dilihat dari table 1 berikut.
Tabel 1. Pengukuran rangkaian
No
Data rangkain
1
Power supply AC
2
Input mikro controller
3
Supply relay
4
Suppy sensor arus
5
Supply modem sms gateway
6
Supply LCD
7
Beban Listrik
Pengukuran
220v AC (tegangan bolak balik)
5 v DC (tegangan searah)
12 v dc
5 V dc
7,4 v dc
5 v dc
220 v AC
Sumber : Diolah Penulis
Komunikasi antara mikrokontroler dengan sms gateway
Karena bahasa yang digunakan mikrokontorller adalah TTL sedangkan modul ms
gateway menggunakan array maka yang berfungsi menterjemahkan bahasa mikro dan modul
lalu sebaliknya adalah ic max232, Modul sms gateway berfungsi sebagai media penerima sms
yang akan diteruskan oleh ic max232 dan akan diproses oleh mikrokontroller
6
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 10. Komunikasi sms getway dengan mikrokontroler
Pengujian Modem GPRS
Hal yang perlu dilakukan setelah merancang mekanik dan pemrograman system
pengisian pulsa listrik berbasis mobile adalah melakukan pengujian terhadap proses untuk
eksekusi program yang telah selesai dibuat untuk memeriksa apakah terdapat kesalahan atau
tidak, pada tahapan ini dilakukan pengujian dari setiap hardware maupun software, serta
kinerja sistem yang dibuat untuk melihat keberhasilan sistem pengisian pulsa listrik tersebut.
Seperti terlihat pada gambar 11 berikut.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 11. Pengujian Modem GPRS
Pengujian Power Supply
Pengujian power supply bertujuan untuk menguji perangkat yang dapat mengubah
tegangan listrik yang diterima yaitu 220v (listrik rumahan) menjadi 12v sesuai dengan
tegangan yang dapat diterima oleh perangkat mikrokontroller. Power supplay penggunaan
suplay terdiri dari travo, stap down, mulai dari 220 vol ke 12 vol untuk menyesuaikan nilai
yang dibutuhkan mikrokontroler sebesar 5vol yang digunakan oleh regulator.
7
Sumber : Diolah Penulis
Gambar 12. Titik pengukuran pada rangkaian power supply
Dari titik pengukuran rangakaian power supply maka di dapatlah data seperti terlihat
pada tabel.2 Pengukuran Power Supply.
Tabel 2. Hasil pengukuran pada rangkaian power supply
Besar Tegangan Terukur (Volt)
Total
Rata-rata
Titik Pengukuran
1
2
3
4
5
(Volt)
TP 1
11,8
11,9
11,7
11,8
12
11,84
TP 2
4,9
4,8
4,8
4,9
4,8
4,84
Sumber : Diolah Sendiri
Pengujian Alat Keseluruhan
Pengujian dilakukan dengan mengoperasikan perangkat token mode stanby, baik
menguji sensor yang digunakan maupun perintah coding yang sudah di include ke
mikrokontroller. Dalam mengiklut kode pada rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan
cara memsaukan kode atau koding melalui downloader.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 13. Pengujian Pengoperasian Komponen Token Stanby
Pengujian Pengiriman Kode Token Melalui SMS
Pengujian Alat dilakukan dengan mengirim pesan kode unik berisi kwh melalui
handphone ke token yang sudah dipasang Modem GPRS. Pengetikan kode token yang berupa
angka atau huruf dan symbol seperti #A1234, #A2345, #A3456, #A4567 dan kode tersebut
akan menjadi nilai kwh yang tampil pada LCD.
8
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 14. Pengujian Pengiriman Kode Token Melalui SMS
Pengujian respon token saat menerima dan membaca kode yang dikirim
Pengujian alat saat merespon kode yang dikirim, ketika token berhasil membaca
kode yang dikirim, maka secara otomatis akan tampil di LCD.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 15. Pengujian Token Merespon Kode Yang Dikirim
Pengujian LCD
Pengujian LCD dilakukan untuk menampilkan jumlah tegangan yang terpakai
sebagai media monitoring tekanan yang ada pada rangkaian (pada gambar dibawah ini
terdapat tampilan jumlah tegangan atau watt yang dialiri kebeban). Seperti terlihat pada
gambar berikut.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 16. Pengujian
Pengujian Sensor Arus
Pengujian sensor bertujuan untuk mengetahui respon sensor terhadap besarnya aliran
arus litrik yang diakibatkan oleh besarnya daya listrik yang digunakan. Pengujian ini
dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu mengukur output tegangan pada data sinyal sensor
terhadap variatif besarnya daya lampu yang digunakan sebagai beban. Sebagai contoh ketika
tegangan digunakan oleh 1 buah lampu dengan ukuran 100 watt maka sensor membaca arus
yang lewat diangka 2,609v, tentunya arus tersebut akan semakin meningkat ketika beban
yang digunakan semakin besar yang pada arus stabil semula diangka 2.600v. Dan hasil
pengujian lebih lengkap dapat dilihat pada table 2 berikut.
9
Tabel 2. Tabel Pengujian Sensor Arus
No
Jumlah lampu yang menyala (*100 Watt)
1
2
3
4
5
6
Sumber : Diolah Sendiri
0
1
2
3
4
5
Tegangan Output Sensor
2,600
2,609
2,618
2,872
2,963
3,055
Pengujian Relay Otomatis Membuka Aliran Listrik Ke Terminal
Pengujian driver relay yang secara otomatis membuka arus listrik saat kode yang
diterima token valid. Sebagai alat uji coba digunakan 1 buah lampu sebagai beban nya. Untuk
lebih jelas dapat dilihat gambar 17 berikut.
Sumber : Diolah Sendiri
Gambar 17. Pengujian Aliran Listrik Menggunakan Beban 1 Lampu
PENUTUP
Setelah melakukan pengujian terhadap alat sisitem pengisian pulsa listrik berbasis
mobile penulis dapat menarik kesimpulan yaitu alat sisitem pengisian pulsa listrik berbasis
mobile berfungsi memudahkan pengisian pulsa listrik bagi pengguna, untuk itu dari system
token yang ada sekarang, dengan penambahan yaitu modem GPRS sebagai media pengirim
dan penerima pesan, fungsi dari komunikasi antara perangkat modem dan microcontroller
adalah menciptakan suatu metode pembacaan kode token melalui sinyal GSM, kode tersebut
dapat dikirim melalui perangkat handphone dan diterima oleh perangkat modem yang sudah
terpasang pada token listrik, sehingga system yang dikembangkan ini memungkinkan
pelanggan dapat mengisi pulsa listrik melalui jarak jauh dan system peringatan limit kwh
token dapat diupdate otomatis secara mobile.
10
DAFTAR PUSTAKA
Dedi Dwi. 2008. Perancangan prototype sistem kontrol dan monitoring pembatas daya
listrik berbasis mikrokontroler. Surabaya : Institut Adhi Tama Surabaya.
Purwanto Kristiyanto. 2008. Sistem telemetri tinggi muka air sungai menggunakan
modem gsm Berbasis mikrokontroler avr at-mega 16. Semarang : balai pustaka
Syafrijal Agus Mubarok. 2012. Perancangan sistem sms gateway dengan modem machine
to machine pada aplikasi Pengendalian perangkat rumah. Jakarta : andi
Widodo budiharto. 2008. Panduan pratikum mikrokontrolerAVR ATmega16. Jakarta : PT
Elex Media Kompotindo.
Widodo Budiharto, Seftian rahardi. 2005. Kabel serial. Jakarta : PT. Elex media
Komputindo
11
12