Print this article - Elektronik Jurnal Universitas Musamus

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
APLIKASI MIKROKONTROLER PADA PERALATAN AUTOMATIC TRANSFER
SWITCH (ATS) UNTUK RELAY TEGANGAN
PLN DAN SOLAR SEL
Andi Azizah, Andriyono
Email: [email protected] , [email protected]
Jurusan Teknik Elektro , Fakultas Teknik
Universitas Musamus
ABSTRAK
Mikrokontroler (pengendali mikro) pada suatu rangkaian elektronik berfungsi
sebagai pengendali yang mengatur jalannya proses kerja dari rangkaian elektronik. Didalam
IC mikrokontroler terdapat CPU, Memory, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, port
input/output, ADC.
Arduino adalah suatu perangkat prototipe elektronik berbasis mikrokontroler yang
fleksibel dan open-source, perangkat keras dan perangkat lunaknya mudah digunakan.
Perangkat ini ditujukan bagi siapapun yang tertarik/memanfaatkan mikrokontroler secara
praktis dan mudah. Bagi pemula dengan menggunakan Board ini akan mudah mempelajari
pengendalian dengan mikrokontroler, bagi desainer pengontrol menjadi Iebih mudah dalam
membuat prototipe ataupun implementasi; demikian juga bagi para hobi yang
mengembangkan mikrokontroler. Arduino dapat digunakan mendeteksi lingkungan dengan
menerima masukan dan berbagai sensor (misal: cahaya, suhu, inframerah, ultrasonik, jarak,
tekanan, kelembaban) dan dapat ‘men nya).
Sistem Automatic Transfer Swich (ATS) yang memenuhi kriteria efektifitas dan
efisiensi yang dapat mengendalikan daya litrik dari PLN maupun solar sel. Metode yang
digunakan dalam perancangan ini menggunakan gendalikan’ peralatan sekitarnya (misal:
lampu, berbagai jenis motor, dan aktuator lain
Metode sekuensial, yang menggunakan inputan dalam menentukan keputusan dalam
sebuah sistem yang terprogram sehingga perancangan peralatan ini didesain beberapa
kondisi yang dapat terjadi didalam sistem.
Kata Kunci : Mikrokontroler, ATS, PLN, Solar sel
PENDAHULUAN
sebagai pengendali yang mengatur jalannya
1. Mikrokontroler
proses kerja dari rangkaian elektronik.
Mikrokontroler (pengendali mikro)
Didalam IC mikrokontroler terdapat CPU,
pada suatu rangkaian elektronik berfungsi
Memory, timer, saluran komunikasi serial
196
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
dan paralel, port input/output, ADC, dan
ditujukan
lain-lain. Mikrokontroler digunakan dalam
tertarik/memanfaatkan
sistem elektronik modern, seperti: Sistem
secara praktis dan mudah. Bagi pemula
manajemen
keyboard
dengan menggunakan Board ini akan
computer, Instrumen pengukuran elektronik
mudah mempelajari pengendalian dengan
(seperti
synthesizer
mikrokontroler, bagi desainer pengontrol
frekuensi, dan osiloskop), televisi, radio,
menjadi Iebih mudah dalam membuat
telepon digital, mobile phone, microwave
prototipe ataupun implementasi; demikian
oven, IP Phone, printer, scanner, kulkas,
juga bagi para hobi yang mengembangkan
pendingin
player,
mikrokontroler. Arduino dapat digunakan
kamera, mesin cuci, PLC (Programmable
mendeteksi lingkungan dengan menerima
Logic Controller), Robot, sistem otomasi,
masukan dan berbagai sensor (misal:
sistem akuisisi data, sistem keamanan,
cahaya, suhu, inframerah, ultrasonik, jarak,
peralatan medis (MRI, CT SCAN, ECG,
tekanan,
EEG, USG), dan system EDC (Elektronic
‘mengendalikan’
Data Capture), mesin ATM, modem,
(misal: lampu, berbagai jenis motor, dan
router, dan lain-lain.
aktuator lainnya).
mesin
multimeter
ruangan,
mobil,
digital,
CD/DVD
bagi
siapapun
yang
mikrokontroler
kelembaban)
dan
peralatan
dapat
sekitarnya
Arduino merupakan rangkaian yang
open-source dan bebas digunakan asalkan
memenuhi
persyaratan
yang
telah
ditentukan sesuai yang tercantum pada
http://creativecommons.org/licenses/bysa/2.5/, sedangkan perangkat lunak dapat
Gambar 1. Mikrokontroler Inter 4004
digunakan pada berbagai platform sistem
operasi (Windows, Mac OS, linux) dan
2. Board Arduino
dapat
Arduino adalah suatu perangkat
prototipe
elektronik
berbasis
diunduh
dan
http://arduino.cc/en/Main/Software.
Intormasi
tentang
sejarah
mikrokontroler yang fleksibel dan open-
perkembangan
source, perangkat keras dan perangkat
board Arduino serta contoh aplikasi yang
lunaknya mudah digunakan. Perangkat ini
sangat luas dan lengkap dapat anda
Arduino,
macam-macam
197
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
kunjungi
di
http://www.arduino.cc.
Di
Dewasa ini kebutuhan listrik telah
Pasaran banyak model board Arduino,
menjadi
kebutuhan
utama
karena bersifat open source, maka banyak
pelosok.
Kehadiran
pembangkit
vendor
menjual
terkadang belum memecahkan kebutuhan
vnrlannya baik yang official maupun yang
akan listrik terutama pada daerah pelosok.
unofficial. Beberapa contoh board arduino
Medan dan jumlah konsumen listrik yang
yang official: Arduino UNO, Duemilanove,
belum
Leonardo, Nano, Mega 2560/Mega ADK,
tertentu
Mega (ATMega 1280), Esplora, Micro,
mendirikan
Mini, NG/older, dan lain-lain.
kontinyu dari pihak terkait, pada kasus
yang
membuat
dan
memenuhi
ini
tingkat
menjadi
sebuah
di
seluruh
listrik
keuntungan
masalah
untuk
pembangkit
yang
tertentu di Indonesia ini, khususya di papua,
sebuah
dusun/desa
telah
mengajukan
permintaan aliran listrik namun belum ada
realisasinya dengan alasan tertentu. Dengan
sebuah energi alternatif yang mudah di
dapat di alam dan gratis bisa dijadikan
Gambar 2. Board Arduino UNO R3
alternatif energi yang tidak kalah dengan
aliran listrik konvensional, karena bisa
digunakan untuk mengaktifkan alat alat
3. Solar sel
Solar sel adalah salah satu jenis
elektronik
rumah
tangga.
Dan
bias
sensor cahaya photovoltaic, yaitu sensor
memenuhi kebutuhan listrik lainnya dengan
yang dapat mengubah intensitas cahaya
adanya pembangkit listrik energi matahari
menjadi
pada
ini diharapkan bisa menjadi pemerataan
outputnya. Apabila solar sel menerima
penyediaan listrik pada daerah-daerah yang
pancaran cahaya maka pada kedua terminal
belum mendapatkan listrik sama sekali dan
outputnya akan keluar tegangan DC sebesar
daerah yang belum mendapatkan listrik
0,5 volt pada setiap sel-nya. Aplikasi solar
secara kontinyu.
sel
lebih
pembangkit
(matahari).
198
perubahan
tegangan
sering
digunakan
listrik
DC
tenaga
sebagai
surya
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
dan untuk mengubah besaran beban maka
peralatan relay yang perlu disesuaikan
dengan kebutuhan beban.
Gambar 3. Rangkaian inverter
menggunakan IC CD4047
Gambar 4. Bentuk fisik relay
4. RELAY
Relay adalah Saklar (Switch) yang
5. Metode perancangan
dioperasikan secara listrik dan merupakan
komponen
Electromechanical
Metode
perancangan
yang
ini
digunakan
menggunakan
dalam
metode
(Elektromekanikal) yang terdiri dari 2
sekuensial, yang menggunakan inputan
bagian utama yakni Elektromagnet (Coil)
dalam menentukan keputusan dalam sebuah
dan
Mekanikal
Saklar).
Relay
Elektromagnetik
(seperangkat
Kontak
sistem
menggunakan
Prinsip
perancangan peralatan ini didesain beberapa
untuk
menggerakkan
yang
terprogram
sehingga
kondisi yang dapat terjadi didalam sistem.
Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik
yang
kecil
(low
power)
dapat
menghantarkan listrik yang bertegangan
lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay
yang menggunakan Elektromagnet 5V dan
50 mA mampu menggerakan Armature
Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya)
untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Dengan relay ini beban yang berkapasitas
Gambar 5. Flowchart Rangkaian
besar dapat disuplai sehingga pembebanan
Pelaksanaan
sistem ini dibebenkan kepada relay untuk
memikul seberapa besar yang digunakan
199
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dari
uraian
laporan
kemajuan
penelitian Input yang diterima adalah
pembuatan scrip program pengotrolan pada
labtop dengan alamat input dan output.
Outputnya adalah pengendalian kontaktor
K1 untuk supply tegangan dari PLN (Pin
12) dan kontaktor K2 untuk supply
Gambar 6. Diagram Rangkaian Daya
tegangan dari Solar Sel (Pin 13) yang
bekerja secara bergantian. Waktu yang
diberikan untuk mengatur kedua kontaktor
tersebut dapat di set pada program software
Arduino. Software yang digunakan adalah
Arduino 1.0.6. Software ini menggunakan
bahasa pemograman berbasis C. Struktur
dasar pemrograman Arduino terdiri dari dua
fungsi, yaitu fungsi persiapan (setup( )) dan
Gambar 7. Rangkaian Automatic
fungsi utama (loop()).
Transfer Switch (Ats) Untuk Relay
Tegangan PLN dan Solar Sel
2. Saran
Adapun
dikemukakan
saran
dari
yang
laporan
akan
kemajuan
penelitian ini adalah dalam pendanaan
penelitian,
perlu
diperhatikan
waktu
pencairan dana penelitian besaran dana yang
akan diberikan bagi peneliti agar penelitian
dapat dilaksanakan secara maksimal dan
target luarannya dapat tercapai.
Gambar 8. Rangkaian Pelaksanaan
Automatic Transfer Switch (ATS) Untuk
Relay Tegangan PLN dan Solar Sel
200
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
4.
DAFTAR PUSTAKA
1.
3.
2010.
Pembuatan
Transfer
Switch Untuk Back
Berbasis
Programmable Logic Control (PLC) untuk
PLC. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Elektro,
kapasitas Genset 75 kVA. Skripsi. Jurusan
Fakultas
Teknik Elektro, Universitas Musamus
Teknik
Up Daya
Universitas
Negeri
Switch
Automatic
Adif, Mohamad. 2010. Automatic Transfer
Malang.
2.
Rusli.
(ATS)
Berbasis
Merauke.
Andrinto, H dan Darmawan A. 2016.
5.
Simatupang, N. E. 2010. Rancang bangun
Arduino Belajar Cepat dan Pemrograman.
miniatur security ruangan menggunakan
Edisi 1. Informatika. Bandung.
pintu otomatis berbasis mikrokontroler avr
Kadir,
A.
mempelajari
2014.
Aneka
Arduino
Panduan
atmega8535.
Proyek
Berbasis
Fakultas
Skripsi.
Matematika
Jurusan
Fisika,
dan
Ilmu
Mikrokontroler. Edisi 1. Andi Offset.
Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera
Yogyakarta.
Utara.
201