Journal of Control and Network Systems

JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) 136-143
Journal of Control and Network Systems
Situs Jurnal : http://jurnal.stikom.edu/index.php/jcone
RANCANG BANGUN ALAT PEMBATAS ARUS LISTRIK DAN
MONITORING PEMAKAIAN DAYA PADA RUMAH SEWA BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
Fransiscus1) Harianto2) Susijanto Tri Rasmana3)
Program Studi/ Jurusan Sistem Komputer
Institut Bisnis dan Informatika Stikom Surabaya
Jalan Raya Kedung Baruk 98 Surabaya, 60298
Email : 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]
Abstract: Demand for electricity is very large and is directly proportional to the use of electricity. The
efficiency of the use of electricity must be controlled and restricted to the maximum in accordance with the
needs required in view of the pace of demand for electricity is very large and is not matched with the available
resources, the need for a system that can control the flow of electricity, so the use of electricity can be used
according to usage , In this research method arduino uno will process the data input from the current sensor
voltage as a reference in the form of electric current restrictions. Then arduino programmed, if the incoming
flow exceeds the specified limits, then will decide relay modules have been installed on the phase of the power
house. From the results of testing the entire system, the results of testing of flow measurement and monitoring
the use of the calculation program for thirty minutes with a limit of four amperes, four perlalatan electronically
with each of the three trials found the cost and the average cost of the same experimental electronic equipment.
Then the test results calculation program and manual calculation of the fifteen experiments there is an error, in
which the smallest error of 1.33% and 15.38%, so that the largest appliance still have accuracy in the
calculation. Further testing current measurement that exceeds the reference is entered, the tool works in
accordance with the program when the current sensor <, =, or> then the current restrictions on the conditions
expected with the actual conditions has the same condition.
Kata kunci: Batasan arus, Monitoring Pemakaian Daya, Sensor Arus
Listrik merupakan salah satu bentuk energi,
yang diperoleh dari pengolahan dua sumber daya
alam, yakni dari pengolahan batu bara dan juga
minyak bumi. Kedua bahan energi tersebut pada
dasarnya merupakan sumber energi yang tidak
ramah terhadap lingkungan. Sehingga penting sekali
untuk
mengetahui
beberapa
alasan
yang
menyangkut betapa pentingnya melakukan hemat
energi listrik.
Penghematan terhadap arus listrik yang
digunakan bisa mengurangi pengeluaran biaya yang
juga bersifat sosial, selain itu membantu mengurangi
resiko pemanasan global yang membuat suhu bumi
meningkat. Menjadikan bumi dalam kondisi yang
tidak layak huni, hal ini tentunya merupakan
bencana besar bagi kelangsungan kehidupan banyak
makhluk di muka bumi, sebab pemakaian listrik
yang bisa mengatur adalah pribadi masing-masing.
Oleh karena itu kebutuhan terhadap listrik
yang sangat besar dan berbanding lurus dengan
penggunaan listrik. Maka penggunaan listrik
tersebut harus dapat dikontrol dan dibatasi secara
maksimal sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan,
mengingat laju kebutuhan listrik sangat besar dan
tidak diimbangi dengan sumber daya yang tersedia,
perlu adanya sistem yang dapat mengontro dan
membatasi arus listrik, sehingga penggunaan listrik
dapat dipakai sesuai dengan kebutuhan.
Untuk bisa mengatur penggunaan listrik
sesuai dengan kebutuhan dibutuhkan alat yang
mampu membatasi arus listrik yang mempunyai
batasan agar tidak melebihi dari yang diinputkan,
hal ini sangat memudahkan bagi masyarakat yang
ingin menghemat penggunaan listrik terutama yang
mempunyai usaha rumah sewa. Meskipun tidak
signifikan terhadap penggunaan daya yang terlalu
besar, namun cukup bermanfaat dan membantu
dalam mengaplikasikan penggunaan listrik dalam
sekala kecil, sistem ini bekerja dengan mengontrol
arus listrik sehingga penggunaan listrik dapat
terpakai sesuai dengan pemakaian.
SENSOR ARUS ACS712
Sensor arus 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
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 136
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.
Perangkat terdiri dari rangkaian sensor efekhall yang linier, low-offset dan presisi. Saat arus
mengalir di jalur tembaga pada bagian pin 1-4, maka
rangkaian sensor efek-hall akan mendeteksi dan
mengubahnya menjadi tegangan yang proporsional.
Efek Hall adalah fenomena fisika dimana
aliran listrik / elektron dalam pelat konduktor
terpengaruh oleh paparan medan magnet. Besar arus
maksimum yang dapat dideteksi sebesar 5A di mana
tegangan pada pin keluaran akan berubah secara
linear mulai dari 2,5 Volt (½×VCC, tegangan catu
daya VCC= 5V) untuk kondisi tidak ada arus hingga
4,5V pada arus sebesar +5A atau 0,5V pada arus
sebesar −5A (positif/negatif tergantung polaritas,
nilai di bawah 0,5V atau di atas 4,5V dapat
dianggap lebih dari batas maksimum).
Berikut ini adalah karakteristik dari sensor suhu
ACS712 :
1. Memiliki sinyal analog dengan sinyal-ganguan
rendah (low noise)
2. Ber-bandwidth 80 kHz
3. Total output error 1.5% pada Ta = 25°C
4. Memiliki resistansi dalam 1.2 mΩ
5. Tegangan sumber operasi tunggal 5.0V
6. Sensitivitas keluaran: 66 sd 185 mV/A
7. Tegangan keluaran proporsional terhadap arus
AC atau DC
8. Fabrikasi kalibrasi
9. Tegangan offset keluaran yang sangat stabil
10. Hysterisis akibat medan magnet mendekati nol
11. Rasio keluaran sesuai tegangan sumber
Sensor ACS712 pada saat tidak ada arus yang
terdeteksi, maka keluaran sensor adalah 2,5 V. Pada
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.
Sumber : (allegromicro.com)
MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
Menurut Artanto (2012:27), ada tiga
bagian utama dalam bahasa pemrograman Arduino,
yaitu struktur, variabel, dan fungsi. Berikut
penjelasan masing-masing bagian: struktur program
arduino, variabel dan tipe data, fungi. Arduino Uno
mengandung mikroprosesor (berupa Atmel AVR)
dan dilengkapi dengan oscillator 16MHz (yang
memungkinkan operasi berbasis waktu dilaksanakan
dengan tepat), dan regulator (pembangkit tegangan)
5 volt. Sejumlah pin tersedia di papan. Pin 0 hingga
13 digunakan untuk isyarat digital, yang hanya
bernilai 0 atau 1. Pin A0-A5 digunakan untuk
isyarat analog. Arduino Uno dilengkapi dengan
static random access memory (SRAM) berukuran
2KB untuk memegang data, flash memory
berukuran 32KB, dan erasable programmable read
only memory (EEPROM) untuk menyimpan
program.
Spesifikasi Arduino Uno antara lain:
1. Menggunakan Mikrokontroler ATmega328.
2. Beroperasi pada tegangan 5V.
3. Tegangan input 7 – 12V.
4. Memiliki 14 pin digital input/ output.
5. Memiliki 6 pin analog.
6. Flash Memory 32KB pada ATmega328 dengan
2KB digunakan untuk bootloader.
7. SRAM 2KB pada ATmega 328.
8. EEPROM 1KB pada ATmega328.
Sumber : (Arduino.cc)
RELAY
Relay adalah saklar mekanik yang
dikendalikan atau dikontrol secara elektronik
(elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi
perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan
energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut.
Relay pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama
yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit
elektromagnetik (induktor inti besi). saklar atau
kontaktor
relay
dikendalikan
menggunakan
tegangan listrik yang diberikan ke induktor
pembangkit magnet untuk menarik armatur tuas
saklar atau kontaktor relay.
Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika
sebagai eksekutor sekaligus interface antara beban
dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem
power supplynya. Secara fisik antara saklar atau
kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah
sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah.
Sumber : (elektronika-dasar.web.id)
METODE PENELITIAN
Dari penelitian ini terdapat dua proses utama
yang akan dijalankan, yaitu proses dimana arduino
uno akan memproses data masukan dari sensor arus
yang berupa tegangan untuk dijadikan batasan acuan
arus listrik dan dikirimkan ke interface melalui
bluetooth untuk ditampilkan data yang dikirim oleh
mikrokontroller arduino uno.
LCD 16 x 2
Modul Sensor
Arus Acs712
Keypad 4 x 4
Buzzer
Modul Relay
Arduino Uno
Bluetooth Hc-05
Bluetooth Laptop
Power Supply
Interface (Visual
Basic. Net)
Gambar 1. Blok Diagram Sistem keseluruhan
Mikrokontroller
arduino
uno
akan
memproses data masukan dari sensor arus yang
berupa tegangan untuk dijadikan acuan batasan arus
listrik. Kemudian mikrokontroller arduino uno
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 137
diprogram, apabila arus yang masuk melebihi batas
yang ditentukan, selanjutnya mikrokontroller
arduino uno akan memutuskan modul relay yang
telah dipasang pada phase dari listrik rumah. Sistem
ini dapat digunakan untuk menghitung pemakaian
daya yang terpakai dengan mengkalkulasikan hasil
pembacaan arus, kemudian untuk memonitoring
daya yang telah terpakai dapat diakses melalui
komputer yang sudah terhubung dengan bluetooth,
sehingga dapat mengetahui pemakaian listrik. Alat
ini juga diberi buzzer sebagai alarm jika alat ingin
mematikan atau memutuskan arus listrik pada
rumah, sehingga user bisa mengetahui keadaan
listrik rumahnya.
PERANCANGAN
KERAS
PERANGKAT
1. Perancangan Mikrokontroller Arduino Uno
Perancangan arduino dibuat dengan menentukan
port atau pin pada arduino yang akan digunakan
untuk mengakses semua komponen. Berikut adalah
rincian dari port pada arduino yang akan digunakan
dalam pembuatan sistem ini.
1. port A5 & A4
: Lcd i2c 16 x 2
2. port D0 & D1
: Bluetooth
3. port D2 sampai D9
: Keypad
4. port A0
: Sensor Arus ACS712
5. port D10
: Modul Relay
6. port D11
: Buzzer
Adapun fitur utama dari mikrokontroler Arduino
Uno adalah sebagai berikut:
a. 6 Pin input Analog Digital Converter (ADC),
berada pada port A0, A1, A2, A3, A4 dan A5.
b. 6 channel Pulse Width Modulation (PWM),
berada pada port 3, 5, 6, 9, 10 dan 11.
c. 14 channel I/O digital, berada pada port 1
sampai 13.
d. Menggunakan tegangan 5V untuk beroperasi.
e. Mempunyai 1 pin supply 5V dan 1 pin supply
3.2V.
Sumber : (Arduino.cc)
2. Perancangan Sensor Arus ACS712
Perancangan sensor arus ACS712 ini dirancang
dengan menghubungkan antara modul dengan
arduino uno. Sensor ini mendeteksi besarnya arus
yang mengalir dan mengkonversinya menjadi
tegangan dengan berdasarkan perubahan yang
mengalir.
Besar tegangan yang keluar dari sensor arus
adalah sebesar 185 mV/A sesuai dengan datasheet.
Karena output dari sensor adalah tegangan analog,
maka sensor dimasukkan kedalam port analog dari
arduino untuk selanjutnya di proses dan pin yang
digunakan adalah pin A0 untuk output dari sensor
arus ACS712.
3. Perancangan Relay
Perancangan relay dirancang untuk memutus
arus listrik apabila arduino memerintahkan untuk
aktif ketika mendeteksi arus yang mengalir melebihi
batas yang ditentukan..
Relay yang digunakan adalah jenis modul relay
5 volt, dimana tegangan untuk mengaktifkan relay
tersebut adalah 5 volt dc. Modul relay ini bekerja
apabila mendapatkan input high atau 5 volt pada pin
inputnya, sedangkan pin input dari modul relay
dihubungkan dengan pin digital/D10 arduino.
Fungsi dari modul relay ini adalah untuk memutus
arus listrik apabila pada sistem mendeteksi adanya
beban yang berlebihan. Kontak dari modul relay ini
mampu dialiri arus ac 220 volt sampai 10A.
4. Perancangan LCD
LCD yang digunakan untuk sistem ini adalah
liquid LCD dengan ukuran 16 x 2 yang
menggunakan jenis komunikasi i2c. Pada LCD ini
terdapat dua output yaitu pin Sda dan pin Scl yang
merupakan pin output dari jenis komunikasi i2c.
Pada sistem ini LCD digunakan sebagai informasi
untuk pemakaian daya yang telah terpakai
5. Perancangan Keypad
Untuk pembatasan arus keypad yang digunakan
adalah jenis keypad membran dengan ukuran 4x4
dan memiliki 8 pin yang akan dihubungkan dengan
arduino.
Dalam perancangan keypad ini memiliki 8 pin
dari arduino uno, dimana pin-pin tersebut
mempunyai fungsi untuk satu tombol. Fungsi dari
keypad ini untuk memasukan batasan arus yang
diinginkan pada rumah sewa.
6. Perancangan Power Supply
Dalam pembuatan tugas akhir ini, sumber
tegangan atau power supply yang akan digunakan
adalah jenis switching power supply. Mengapa
menggunakan switching power supply karena hasil
output tidak memiliki frekuensi atau merupakan DC
murni, sehingga aman untuk supply tegangan pada
Arduino, dan switching power supply ini mudah
didapatkan dipasaran dengan harga yang relatif
murah.
Switching power supply diatas digunakan untuk
mensuplai daya untuk arduino, sedangkan untuk
suplai daya LCD, bluetooth, buzzer, menggunakan
dc to dc converter yang disetting pada output 5 volt
dan memiliki output stabil. Perubahan tegangan
untuk sensor arus sangatlah berpengaruh, untuk itu
digunakanlah modul dc to dc converter.
7. Perancangan Bluetooth HC-05
Untuk mengirim data dari arduino ke laptop
menggunakan Bluetooth HC-05, dimana laptop
sebagai interface yang akan menampilkan data
pemakaian daya listrik secara realtime.
Jenis bluetooth HC-05 yang menggunakan jenis
komunikasi serial untuk komunikasi datanya atau
biasa disebut dengan komunikasi Tx dan Rx. Pin
digital 0 (Rx) arduino dihubungkan dengan pin Tx
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 138
bluetooth HC-05, sedangkan untuk Pin digital 1
(Tx) arduino dihubungkan dengan pin Rx bluetooth
HC-05 dan bluetooth HC-05 bekerja pada tegangan
3,3 sampai 5 volt dc.
8. Perancangan Buzzer
Buzzer pada sistem ini digunakan sebagai alarm
atau sirine untuk memberi tanda jika relay aktif atau
ingin memutuskan arus listrik pada rumah sewa.
VCC pada Buzzer dihubungkan langsung dengan
vcc sumber 5 volt, sedangkan gnd Buzzer
dihubungkan dengan pin D11 arduino.
Jadi, jika relay aktif atau memutusakan arus
listrik maka arduino akan mengeluarkan perintah
output 0 volt pada pin D11 sehingga Buzzer akan
aktif.
PERANCANGAN PERANGKAT MEKANIK
Alat di desain dengan sedemikian rupa agar
seluruh rangkaian elektronik dapat terpasang dengan
baik., mulai dari rangkaian mikrokontroller arduino
uno, sensor arus ACS712, LCD, Keypad, Relay,
Bluetooth, Buzzer, Power supply.
START
Baca Serial Port
Ada Informasi Masuk Dari
Arduino
tidak
ya
Baca Informasi Tarif Dasar Listrik , Arus Dari Sensor
ACS dan Jumlah Total pemakaian KWH , simpan ke
dalam varabel temporary untuk di proses
Ada Perubahan Arus Listrik
tidak
ya
Simpan Data Arus Listrik Ke
Database My SQL dan
Tampilkan Pada Table GUI
Tampilkan Data Arus Listrik Ke
Grafik Chart
Set Tanggal Bulan Dan Tahun
Tombol Enter Di tekan
Cari Informasi Data Arus dalam database
Sesuai Dengan Setting Tanggal , bulan
dan tahun
Print PDF data hasil
Pencarian di database
Gambar 2. Tampilan keseluruhan alat
PERANCANGAN
LUNAK
PERANGKAT
Perancangan flowchart perangkat lunak ini
adalah perancangan untuk program IDE arduino
agar arduino dapat bekerja sebagaimana mestinya
dan sesuai dengan konsep yang dibuat. Langkah
awal adalah membuat sebuah flowchart perangkat
lunak yang akan digunakan sebagai acuan dalam
pembuatan program. Flowchart yang digunakan
adalah flowchart perangkat lunak, bagaimana sistem
ini nantinya akan dibuat programnya. Berikut adalah
flowchart perangkat lunak dari Rancang Bangun
Alat Pembatas Arus Listrik Dan
Monitoring
Pemakaian Daya Pada Rumah Sewa Berbasis
Mikrokontroler Arduino Uno.
tidak
Stop
ya
END
Gambar 3. Perancangan Flowchart Perangkat
Lunak
Pada perancangan flowchart perangkat lunak
digunakan untuk memonitoring pemakaian daya
yang terpakai. Sebelum menjalankan pertama
membaca apakah ada serial port yang terhubung
atau tidak jika tidak, maka akan langsung
memasukkan tanggal, bulan dan tahun. Tetapi jika
ya, maka akan masuk informasi dari arduino.
Setelah informasi yang dikirimkan arduino
terhubung, selanjutnya membaca informasi tarif
dasar listrik, arus dari sensor ACS dan jumlah total
pemakaian KWH kemudian disimpan kedalam
variabel temporary untuk diproses.
Kemudian
melihat apakah ada perubahan arus listrik yang
terjadi, jika tidak maka akan langsung memasukkan
tanggal, bulan dan tahun. Tetapi jika ya maka data
baru akan disimpan ke database My SQL dan
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 139
ditampilkan pada table GUI dan menampilkan data
arus listrik ke grafik Chart.
Setelah memasukkan tanggal, bulan dan tahun
kemudian akan di cari informasi data arus dalam
database sesuai dengan setting tanggal, bulan dan
tahun yang di masukkan. Selanjutnya data hasil
pencarian pada database dicetak.
PERANCANGAN
FLOWCHART
MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO
tersambungkan dengan sumber tegangan 220VAC.
Selanjutnya mengecek informasi dari keypad, jika
ada informasi karakter keypad untuk update data
tarif dasar listrik, jika ya maka akan disimpan
informasi tarif dasar listrik ke EEPROM. Jika tidak,
akan langsung mengecek informasi karakter keypad.
Kemudian selanjutnya informasi karakter keypad
untuk update batasan arus listrik, jika ya maka akan
disimpan informasi batasan arus listrik ke
EEPROM. Jika tidak akan langsung kembali ke
proses awal.
START
Baca sensor Arus ACS
Arus Sensor ACS > Batas Maksimal
tidak
PERANCANGAN INTERFACE
Dalam perancangan interface ini dibuat untuk
menampilkan grafik arus dan pemakaian daya yang
telah terpakai, sehingga bisa dipantau untuk
penggunaan listriknya. Berikut adalah gambar
interface yang akan digunakan pada sistem.
ya
Putuskan Sumber Tegangan 220VAC
Rancang Bangun Sistem Kontrol Pembatas Arus Listrik
Dan Monitoring Daya Pada Rumah Sewa Berbasis Mikrokontroller
Set Timer Untuk Menyalakan Kembali Sumber
Tegangan 220VAC
Com Port
tgl
bulan
Arus
No
Jam
tahun
Daya
enter
Report Hari Ini
Arus
Daya
Kwh
Timer > 5 detik
Sambungkan Sumber Tegangan 220VAC
Grafik Arus
Kirim informasi Sensor Arus , Tarif
Dasar Listrik dan total KWH
pemakaian ke Komputer
Baca Informasi Keypad
Gambar 5. Perancangan Interface
Informasi karakter keypad untuk update data Tarif Dasar Harga
Listrik
tidak
ya
Simpan Tarif Dasar Listrik Ke EEPROM
Informasi karakter keypad untuk update Batasan Arus Listrik
tidak
ya
Simpan batasan arus listrik Ke EEPROM
Gambar 4. Perancangan Flowchart Arduino
Pada perancangan flowchart arduino digunakan
untuk membatasi arus listrik yang telah ditentukan
batas maksimal 5 ampere. Sebelum menjalankan
pertama membaca sensor arus ACS lalu melihat
apakah sensor arus ACS melebihi batas maksimal,
jika tidak maka akan mengirim informasi sensor
arus, tarif dasar listrik dan total KWH pemakian ke
komputer. Tetapi jika ya, maka akan memutuskan
sumber tegangan 220VAC kemudian men set timer
untuk menyalakan kembali sumber tegangan
220VAC, setelah timer lebih dari 5 detik maka akan
Dalam perancangan interface ini ada beberapa
tools yang dibuat pada sistem, yaitu comport yang
digunakan untuk memilih com arduino diterhubung
dengan pc atau laptop, form arus digunakan sebagai
form untuk menampilkan arus yang sedang dipakai
oleh beban, form daya digunakan sebagai tampilan
perhitungan daya listrik yang terpakai oleh beban,
dan form kwh untuk menampilkan hasil peritungan
kwh beban.
Selain itu pada sistem ini juga dilengkapi dengan
grafik yang menampilkan arus beban yang
sedangang berjalan, dan juga dilengkapi dengan
fitur database untuk menyimpan data arus, daya,
kwh, dan nilai rupiah setiap kali terjadi perubahan
arus yang signifikan. Didalam fitur database juga
terdapat pencarian untuk melihat hasil pembacaan
sebelumnya di tanggal yang berbeda.
HASIL DAN PENGUJIAN
Pengujian ini dilakukan dengan menghubungkan
alat yang sudah dirangkai dengan microsoft visual
studio untuk interface. Dimana mikrokontroller
melakukan pengiriman data melalaui bluetooth ke
microsoft visual studio sebagai monitoring
pemakaian daya.
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 140
a. Pengujian pengukuran arus dan monitoring
pemakaian dengan program
Pengujian ini dilakukan dengan cara setiap 1 alat
elektronik diukur, dengan jumlah 4 alat elektronik.
Setiap perubahan arus akan di tampilakan ke
interface sebagai bukti atau keberhasilan setelah
seluruh proses pengukuran selesai.
Untuk menghitung daya listrik menggunakan rumus
:
Irata-rata = 𝑁
I
𝑛=1
N
P = (V x Irata-rata x CosPhi)
Untuk menghitung biaya menggunakan rumus :
(P/1000/3600) x TDL
Keterangan :
P = Daya Listrik (Watt)
Irata-rata = Rata-rata arus dari pengukuran sensor arus
ACS712
V = 220
Cos Phi = 0,8
TDL = 1400
Berikut adalah hasil pengujian pengukuran arus dan
monitoring pemakaian dengan perhitungan program
selama tiga puluh menit dengan batasan empat
ampere, dari empat peralatan elektronik yang di
tampilkan pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian pengukuran arus dan
monitoring pemakaian dengan perhitungan program
selama tiga puluh menit
Da
Rata
A
Arus
Penguj
ya
Kw
-rata
la
(Amp
Biaya
ian
(W
h
Biay
t
ere)
att)
a
Percob S 21,1 0,12
0,01
Rp
aan 1
2
03
12.,0
0
Rp.1
Percob S 21,1 0,12
0,01
Rp
2,00
aan 2
2
03 12,00
Percob S 21,1 0,12
0,01
Rp
aan 3
2
03 12,00
Percob K 33,
0,19
0,0
Rp
aan 1
44
15
21,0
7
0
Percob K 33,
0,19
0,0
Rp
Rp.
aan 2
44
15
21,0
21,0
7
0
0
Percob K 33,
0,19
0,0
Rp
aan 3
44
15
21,0
7
0
Percob M 21,
0,12
0,0
Rp
aan 1
12
10
12,0
3
0
A Da
Arus
Penguj
l
ya
K
Biay
Rp.
(Am
ian
a (W
wh
a
12,0
pere)
t
att)
0
Percob M 21,
0,12
0,0
Rp
aan 2
12
10
12,0
3
0
Percob M 21,
0,12
0,0
Rp
aan 3
12
10
12,0
3
0
Percob D 29
1,66
0,1
Rp
aan 1
3,9
36
195,
2
4
00
Percob D 29
1,66
0,1
Rp
Rp.
aan 2
3,9
36
195,
195,
2
4
00
00
Percob D 29
1,66
0,1
Rp
aan 3
3,9
36
195,
2
4
00
Ket : K=Kipas Angin, M=Monitor LED, S=Solder,
D=Dispenser
Berdasarkan table 1 dapat disimpulkan dari
hasil pengujian biaya dari empat peralatan
elektronik masing-masing tiga kali percobaan
elektronik dan diuji selama tiga puluh menit dengan
batasan empat ampere didapatkan biaya yang sama
dan rata-rata biaya dari percobaan peralatan
elektronik, daya yang lebih besar akan lebih banyak
biaya pemakaiannya, seperti yang dijelaskan pada
tabel 1.
b. Pengujian hasil biaya pemakaian dengan
membandingkan perhitungan program dan
perhitungan manual
Hasil pengujian bertujuan untuk melihat
seberapa banyak selisih yang didapatkan setelah
membandingkan
perhitungan
program
dan
perhitungan manual.
Rumus perhitungan program :
Irata-rata =
𝑁
𝑛=1
I
N
(V x Irata-rata x CosPhi)/1000/3600) x TDL
Rumus perhitungan manual :
(V x It x CosPhi)/1000) x 0,5 x TDL
Keterangan :
Irata-rata = Rata-rata arus dari pengukuran sensor arus
ACS712
It = Hasil pengukuran arus dari tang ampere
V = 220
Cos Phi = 0,8
TDL = 1400
Berikut adalah hasil pengujian biaya pemakaian
dengan membandingkan perhitungan program dan
perhitungan manual yang terlihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian biaya
membandingkan
perhitungan
perhitungan manual
Perhitun Perhitu
Beban
gan
ngan
Sensor
Program Manual
K
Rp 16
Rp 18
M
Rp 12
Rp 14
S
Rp 12
Rp 14
pemakaian dengan
program
dan
Selisih
(-/+)
Error
(%)
Rp 2 (-)
Rp 2 (-)
Rp 2 (-)
11,11
14,28
14,28
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 141
Beban
Sensor
D
S+K
K+M
S+D
K+D
S+M
M+D
K+M+
S
K+S+D
Perhitun
gan
Program
Rp 195
Rp 26
Rp 25
Rp 209
Rp 210
Rp 22
Rp 207
Rp 46
Perhitu
ngan
Manual
Rp 198
Rp 30
Rp 28
Rp 212
Rp 214
Rp 26
Rp 210
Rp 42
Rp 232
Rp 228
Selisih
(-/+)
Error
(%)
Rp 3 (-)
Rp 4 (-)
Rp 3 (-)
Rp 3 (-)
Rp 4 (-)
Rp 4 (-)
Rp 3 (-)
Rp 4
(+)
Rp 4
(+)
Rp 3 (-)
1,51
13,33
10,71
1,41
1,86
15,38
1,42
9,52
1,75
M+S+
Rp 221
Rp 224
1,33
D
K+M+
Rp 230
Rp 226
Rp 4
1,76
D
(+)
K+M+
Rp 244
Rp 240
Rp 4
1,66
S+D
(+)
Ket : K=Kipas Angin, M=Monitor LED, S=Solder,
D=Dispenser
Berdasarkan table 2 dapat disimpulkan dari
hasil pengujian perhitungan program dan
perhitungan manual terhadap lima belas percobaan
terdapat error, dimana error terkecil 1,33 dan
terbesar 15,38 sehingga alat masih memiliki
keakuratan dalam perhitungan. Seperti yang di
jelaskan pada tabel 2.
c. Pengujian pengukuran arus yang melebihi
batas acuan yang diinputkan
Hasil pengujian pada kondisi ini menandakan
adanya arus yang terpakai melebihi dari batas yang
diinputkan. Hasil dari program mikrokontroller
diharapkan mampu memutus arus yang mengalir
pada alat ketika terjadi kelebihan arus. Kemudian
mikrokontroller memerintahkan relay untuk
pemutusan arus dan membunyikan buzzer sebagai
penanda akan pemutusan arus tersebut. Hasil
pengujian saat alat kelebihan arus dapat dilihat pada
tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian pengukuran arus yang
melebihi batas acuan yang diinputkan
Beban
Senso Batas Kondisi Kondisi
pada
r
an
Dihara Sesung
sensor
Arus
Arus
pkan
guhnya
(A)
(A)
K
0,19
1,5
Hidup
Hidup
M
0,12
1,5
Hidup
Hidup
S
0,12
1,5
Hidup
Hidup
D
1,66
1,5
Mati
Mati
S+K
0,31
1,7
Hidup
Hidup
K+M
0,31
1,7
Hidup
Hidup
S+D
1,78
1,7
Mati
Mati
K+D
1,85
1,9
Hidup
Hidup
S+M
0,24
1,9
Hidup
Hidup
M+D
1,78
1,9
Hidup
Hidup
K+M+S
0,43
2,2
Hidup
Hidup
Beban
pada
sensor
Senso Batas Kondisi Kondisi
r
an
Dihara Sesung
Arus
Arus
pkan
guhnya
(A)
(A)
K+S+D
1,97
2,2
Hidup
Hidup
M+S+D
1,9
2,3
Hidup
Hidup
K+M+D
1,97
2,15
Hidup
Hidup
K+M+S+D 2,09
2,15
Hidup
Hidup
K
0,19
0,15
Mati
Mati
M
0,12
0,15
Hidup
Hidup
S
0,12
0,15
Hidup
Hidup
D
1,66
1,5
Mati
Mati
S+K
0,31
0,25
Mati
Mati
K+M
0,31
0,25
Mati
Mati
S+D
1,78
1,6
Mati
Mati
K+D
1,85
1,6
Mati
Mati
S+M
0,24
1,6
Hidup
Hidup
M+D
1,78
1,6
Mati
Mati
K+M+S
0,43
1,6
Hidup
Hidup
K+S+D
1,97
2
Hidup
Hidup
M+S+D
1,9
2
Hidup
Hidup
K+M+D
1,97
2
Hidup
Hidup
K+M+S+D 2,09
2
Mati
Mati
Ket : A=Ampere, K=Kipas Angin, M=Monitor
LED, S=Solder, D=Dispenser
Berdasarkan tabel 3 dapat disimpulkan
bahwa dari pengujian pengukuran arus yang
melebihi batas acuan yang diinputkan, alat bekerja
sesuai dengan program, ketika sensor arus <, =, atau
> batasan arus maka kondisi diharapkan dengan
kondisi sesungguhnya memiliki kondisi yang sama.
Seperti yang dijelaskan pada tabel 3.
PENUTUP
Berdasarkan pengujian maka dapat
mengambil beberapa kesimpulan dan saran dari
hasil yang diperoleh.
KESIMPULAN
Berdasarkan dari hasil perancangan sistem dan
pengujian yang telah dilakukan dalam Rancang
Bangun Alat Pembatas Arus Listrik dan Monitoring
Pemakaian Daya pada Rumah Sewa Berbasis
Mikrokontroller Arduino Uno, sehingga dapat
diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Peneliti dapat merancang sistem batasan arus
dan monitoring pemakaian daya secara real time
yang tidak melebihi batasan arus sebesar 5 A,
meskipun dari 4 percobaan peralatan elektronik
terdapat beberapa error dalam pembacaan biaya.
2. Dari hasil pengujian keseluruhan sistem, hasil
pengujian pengukuran arus dan monitoring
pemakaian dengan perhitungan program selama
tiga puluh menit dengan batasan empat ampere,
dari empat perlalatan elektronik dengan masingmasing tiga kali percobaan didapatkan biaya dan
rata-rata biaya yang sama dari percobaan
peralatan elektronik. Kemudian hasil pengujian
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 142
biaya pemakaian dengan membandingkan
perhitungan program dan perhitungan manual
terhadap lima belas percobaan terdapat error,
dimana error terkecil 1,33% dan terbesar 15,38%
sehingga alat masih memiliki keakuratan dalam
perhitungan. Selanjutnya pengujian pengukuran
arus yang melebihi batas acuan yang diinputkan,
alat bekerja sesuai dengan program ketika sensor
arus <, =, atau > batasan arus maka pada kondisi
diharapkan dengan kondisi sesungguhnya
memiliki kondisi yang sama.
Saran
Untuk pengembangan penelitian selanjutnya,
supaya alat ini dapat dikembangkan lagi lebih baik,
penulis memberikan saran sebagai berikut :
1. Untuk kedepannya sensor arus ACS712 5A
dapat di ganti dengan sensor yang bisa membaca
arus lebih tinggi dan mempunyai tingkat
sensitifitas yang tinggi. Agar pembacaan pada
sensor lebih akurat.
2. Untuk mengirim data ke komputer sebagai
interface dapat diganti dengan jarak yang labih
jauh dari bluetooth, supaya tidak terganggu
dengan masalah pengiriman data dari alat
tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Arduino.cc.
[online],
(https://www.arduino.cc/en/Main/Ardui
noBoardUno, diakses 20 Desember
2015).
Artanto, Dian., (2012). Interaksi Arduino dan
LabVIEW. Jakarta : Gramedia.
Current sensor ICs, ACS712, Available, (Online).
(http://www.allegromicro.com/ diakses 10
Desember 2015)
Elektronika-dasar.web.id
[online],
http://elektronika-dasar.web.id/teori-relayelektro-mekanik/, diakses 12 Desember).
Fransiscus, Harianto, Susijanto Tri Rasmana
JCONES Vol. 5, No. 1 (2016) Hal: 143