PROTOTYPE SISTEM MONITORING KONSUMSI DAYA

LISTRIK PADA RUMAH TANGGA VIA SMS GATEWAY

BERBASIS HANDPHONE

(STUDI KASUS DUSUN KOTO BARU MUNGKA)

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains Dan Teknologi

Oleh :

DENO SAPUTRA

11655103388

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU

2021

LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL

Tugas Akhir yang tidak diterbitkan ini terdaftar dan tersedia di Perpustakaan

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau adalah terbuka untuk umum

dengan ketentuan bahwa hak cipta pada penulis. Referensi kepustakaan

diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan

seizin penulis dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan

sumbernya.

Penggandaan atau penerbitan sebagian atau seluruh Tugas Akhir ini harus

memperoleh izin dari Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam

Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Perpustakaan yang meminjamkan Tugas Akhir

ini untuk anggotanya diharapkan untuk mengisi nama, tanda peminjaman dan

tanggal peminjaman.

Penulis

PROTOTYPE SISTEM MONITORING KONSUMSI DAYA LISTRIK PADA

RUMAH TANGGA VIA SMS GATEWAY BERBASIS HANDPHONE

(STUDI KASUS DUSUN KOTO BARU MUNGKA)

DENO SAPUTRA

11655103388

Tanggal Sidang : 6 Januari 2022

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau

Jl. Soebrantas No. 155 Pekanbaru

ABSTRAK

Enegi listrik sudah menjadi salah satu aspek kebutuhan hidup bagi manusia. Karena

dengan adanya energi listrik manusia mengalami kemajuan yang sangat pesat dalam

berbagai bidang teknologi elektronika. Untuk mengetahui berapa anggaran yang harus

dibayar dalam menggunakan energi listrik maka PLN membuat sebuah alat yang mampu

menggetahui pemakaian energi listrik yaitunya Kwh. Metode Perhitungan biaya listrik

dapat kita lakukan dengan cepat menggunakan microsoft excel. Permasalahan yang terjadi

pada Dusun Koto Baru Mungka adalah keraguan masyarakat akan pemakaian energi listrik

yang di pakai setiap bulanya. Tujuan membuat sebuah prototype untuk memonitoirng

pemakaian energi listrik yang di apakai setiap bulanya. Fungsinya menghilangkan

keraguan masyarakat akan pembayaran energi listrik yang dipakai setiap bulanya. Alat

perhitungan biaya ini menggunakan arduino uno sebagai otak dari modul – modul yang di

kendalikan seperti LCD, dan SMS Gateway, sensor ACS721,sensor tegangan ZMPT101B

dan sensor photoelectric yang semua itu akan terkoneksi ke handphone. Hasil dari alat

prototype sistem monitoring ini dapat mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir dari

setiap beban yang dipakai maka sensor akan mengirimkan data ke arduino uno dalam

bentuk data analog, Setelah proses pengkonversian data analog menjadi data digital selesai

akan didapatkan data berapa besar daya listrik digunakan. Kemudian dari data tersebut

akan dikonversikan menjadi nilai Kwh dan rupiah per 1 Kwh. Apabila proses

pengkonversikan telah selesai maka selanjutnya arduino uno akan memberikan perintah ke

LCD dan SMS Gateway untuk menampilkan data yang telah didapatkan. Hasil responden

dari masyarakat Dusun Koto Baru Mungka dalam pembutan alat monitoiring

menggunakan aspek karakteristik simplicty dengan total 4,62 dengan hasil persentase 92%,

interactivity dengan total 4,69 jika dipersentasekan 93%, dan usability dengan total 4,56

nilai persentase 91 %. Hasil yang didapatkan termasuk kedalam kategori sangat baik.

Kata kunci : Arduino UNO, Sensor Arus ACS712, Sensor ZMPT, LCD,Modul GSM

Gateway 800L sensor photoelectric.

PROTOTYPE OF ELECTRICITY CONSUMPTION MONITORING SYSTEM IN

HOUSEHOLD VIA SMS GATEWAY BASED ON HANDPHONE

(CASE STUDY OF DUSUN KOTO BARU MUNGKA)

DENO SAPUTRA

11655103388

Session Date :6 – January 2022

Electrical Engineering Study Program

Faculty of Science and Technology

Sultan Syarif Kasim State Islamic University Riau

Jl. Soebrantas No. 155 Pekanbaru

ABSTRACT

Electrical energy has become one of the necessities of life for humans. Because with the

existence of electrical energy, humans have progressed very rapidly in various fields of

electronic technology. To find out how much the budget must be paid in using electrical

energy, PLN makes a tool that is able to determine the use of electrical energy, namely

Kwh. The method of calculating electricity costs can be done quickly using Microsoft

Excel. The problem that occurs in Koto Baru Mungka Hamlet is the public's doubts about

the use of electrical energy that is used every month. The goal is to make a prototype to

monitor the use of electrical energy that is used every month. Its function is to eliminate

public doubts about the payment of electrical energy used every month. This cost

calculation tool uses Arduino Uno as the brain of controlled modules such as LCD and

SMS Gateway, ACS721 sensor, ZMPT101B voltage sensor and photoelectric sensor, all of

which will be connected to the cellphone. The results of this monitoring system prototype

tool can detect an electric current flowing from each load used, the sensor will send data

to the Arduino Uno in the form of analog data. Then the data will be converted into the

value of Kwh and rupiah per 1 Kwh. If the conversion process has been completed, then

Arduino Uno will give orders to the LCD and SMS Gateway to display the data that has

been obtained. The results of respondents from the Dusun Koto Baru Mungka community

in making monitoring tools using the characteristic aspect of simplicity with a total of 4.62

with a percentage of 92%, interactivity with a total of 4.69 with a percentage of 93%, and

usability with a total of 4.56 with a percentage value of 91%. The results obtained are

included in the very good category.

Keywords: Arduino UNO, ACS712 Current Sensor, ZMPT Sensor, LCD, GSM Gateway

800L Photoelectric Sensor Module.

KATA PENGANTAR

Assalamual’alaikum Warahmatullahi Wabarokatuh,

Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah, yang telah

mencurahkan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis. Shalawat dan salam buat baginda

Rasulullah Shallallahu ’alaihi wasallam, sebagai seorang sosok pemimpin dan suri

tauladan bagi seluruh umat di dunia yang patut dicontoh dan diteladani bagi kita semua.

Atas ridho Allah penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Prototype

Sistem Monitoring Kosumsi Daya Listrik Pada Rumah Tangga Via SMS Gateway

Berbasis Handphone (Studi Kasus Dusun Koto Baru Mungka)”

Melalui proses bimbingan dan pengarahan yang disumbangkan oleh orang-orang

yang berpengetahuan, dorongan, motivasi dan do’a orang-orang disekeliling penulis,

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan penuh kesederhanaan. Sudah menjadi

ketentuan bagi setiap Mahasiswa yang ingin menyelesaikan studinya pada perguruan tinggi

UIN SUSKA Riau harus membuat karya ilmiah berupa Tugas Akhir guna mencapai gelar

sarjana.

Oleh sebab itu sudah sewajarnya penulis menyampaikan ucapan terima kasih sebesar-

besarnya kepada :

1. Teristimewa kedua orang tua penulis Bapak Dasril dan Ibu Alm. Eli Darwati serta

keluarga besar yang tak henti-hentinya memberikan do’a dan dorongan sehingga penulis

dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Oktaf Brillian Kharisma, ST, MT selaku dosen pembimbing luar biasa yang

selalu membantu memberikan inspirasi, motivasi dan kesabaran memberikan arahan

maupun kritikan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Prof. Dr. H. Khairunnas, M.Ag selaku Rektor Universitas Islam Negeri Sultan

Syarif Kasim Riau.

4. Bapak Dr. Drs. Hartono, B.A., M.Pd. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.

5. Ibu Dr. Zulfatri Aini, ST, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.

6.Bapak Dr. Harris Simaremare, ST, MT. dan Ibu Ewi Ismaredah, S.Kom, M.Kom .selaku

dosen penguji yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi kritikan dan saran

yang sangat membangun terhadap penulis.

7. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Teknik Elektro yang telah memberikan bimbingan

dan curahan ilmu kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Karyawan dan Staff Program Studi Teknik Elektro yang telah membantu urusan

adminitrasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Saudara Muhammad fadil dan Eko Sholihin, yang telah membantu dan meluangkan

waktu nya untuk memberikan arahan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

10. Teman – teman seperjuangan tugas akhir Muhamad Ihsan, Yahya khaoroni, Yagi

Vernando, dan rekan – rekan lainnya Teknik Elektro 2016 yang telah banyak memberikan

kontribusi dan motivasi.

11. Semua pihak yang telah banyak membantu dan memberi motivasi dalam pengerjaan

Tugas Akhir ini mulai dari awal hingga selesai yang tidak mungkin penulis sebutkan satu

persatu, terimakasih atas bantuannya semoga ilmu yang diberikan kepada penuilis dapat

bermanfaat.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih banyak terdapat kekurangan serta

kesalahan, untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima segala saran dan

kritik yang bersifat membangun, agar lebih baik dimasa yang akan datang. Harapan

penulis, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat berguna bagi penulis sendiri khususnya,

serta memberikan manfaat yang luar biasa bagi pembaca dimasa mendatang. Amin.

Wassalamu’alaikum warahmataullahi wabarakaatuh

Pekanbaru, 6 Januari 2021

Penulis

Deno Saputra

DAFTAR ISI

Halaman BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... I-6

1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... I-6

1.4 Batasan Penelitian ................................................................................... I-6

1.5 Manfaat .................................................................................................... I-6

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Studi Literatur ......................................................................................... II-1

2.2 Energi Listrik .......................................................................................... II-5

2.2.1 Hambatan Listrik Dan Satuan ....................................................... II-7

2.2.2 Daya Listrik Dan Satuannya ......................................................... II-7

2.2.3 Tarif Listrik Untuk Rumah Tangga ............................................... II-7

2.3 Kwh Meter 1 Fasa ................................................................................... II-8

2.3.1 Prinsip Kerja Kwh ......................................................................... II-8

2.3.2 Perhitungan Kwh Meter Induksi ................................................... II-10

2.4 Mikrokontroller....................................................................................... II-12

2.4.1 Defenisi Mikrokontroller .............................................................. II-12

2.4.2 Arduino Uno .................................................................................. II-13

2.5 Bagian Software (Ide Arduino) .............................................................. II-15

2.6 Liquid Crystal Display ............................................................................ II-16

2.7 Sensor Arus Acs712-05a ........................................................................ II-17

2.8 Sensor Tegangan Zmpt101b ................................................................... II-18

2.9 Modul Gsm Sim 800l ............................................................................. II-20

2.10 Lm2596 Dc-Dc Step- Dawm Converter ............................................... II-22

2.11 RTC Ds1307 (Real Time Clock) .......................................................... II-22

2.12 Micro SD Card Module ........................................................................ II-23

2.13 Sensor Photoelectric LM393 ................................................................ II-24

2.14 Perambatan Galat ................................................................................. II-26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Metode Penelitian ............................................................. III-1

3.2 Jenis Dan Lokasi Penelitian .................................................................... III-1

3.3 Waktu Dan Arah Penelitian .................................................................... III-2

3.4 Metode Pengumpulan Data..................................................................... III-2

3.4.1 Observasi ....................................................................................... III-2

3.4.2 Wawancara .................................................................................... III-2

3.5 Studi Literatur ......................................................................................... III-2

3.6 Instrumen Penelitian ............................................................................... III-2

3.7 Pengolahan Data ..................................................................................... III-3

3.8 Analisa Data............................................................................................ III-4

3.9 Teknik Pengujian .................................................................................... III-4

3.10 Gambar Umum Sistem Perancangan Alat ............................................ III-4

3.10.1 Block Diagram Secara Umum Block Diagram Hardware ......... III-7

3.11 Block Diagram Hardware ..................................................................... III-7

3.11.1 Diagram Sistem Secara Keseluruhan .......................................... III-7

3.11.2 Perancangan Rangkaian Skematik LCD 16 x 2 .......................... III-8

3.11.3 Perancangan Skematik Modul GSM800L .................................. III-9

3.11.4 Perancangan Skematik Sensor ACS721 ..................................... III-10

3.11.5 Perancangan Skematik Sensor Tegangan ZMPT1011 ................ III-11

3.11.6 Perancangan Micro SD Card Module ......................................... III-12

3.11.7 Perancangan Skematik RTC DS1307 ......................................... III-13

3.11.8 Perancangan Skematik Alat ........................................................ III-15

3.12 Block Diagram Alir Sistem Software ................................................... III-18

3.12.1 Diagram Alir GSM 800L ............................................................ III-21

3.12.2 Diagram Alir RTC DS1307 ........................................................ III-21

3.12.3 Blok Diagram Alir Sistem Software Monitoring ........................ III-22

3.12.4 Perancangan Tampilan SMS ....................................................... III-23

3.13 Pengujian Keseluruhan Sistem ............................................................. III-18

3.13.1 Pengujian Perangkat Lunak (Software) ...................................... III-21

3.13.2 Pengujian Perangkat Lunak (Hardware) ..................................... III-21

3.13.3 Pengujian Implementasi Kelayakaan .......................................... III-21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Sistem Monitoring Keseluruhan ............................................. IV-1

4.1.1 Pengujian Alat Secara Keseluruhan ............................................ IV-1

4.2 Pengujian Komponen Hardware .............................................................. IV-2

4.2.1 Pengujian Komponen Hardware ................................................. IV-2

4.2.2 Pengujian LCD ........................................................................... IV-3

4.2.3 Pengujian Modul Power Supply ................................................. IV-4

4.3 Pengujian Software Prototype Sistem Monitoring .................................. IV-6

4.3.1 Pengujian Sensor Arus ACS721 ................................................. IV-6

4.3.2 Pengujian Sensor Tegangan ZPMPT101B ................................. IV-10

4.3.3 Pengujian Perbandingan Daya .................................................... IV-13

4.3.4 Hasil Pengujian Modul SMS 800l .............................................. IV-16

4.4 Pengujian Implementasi Kelayakan ........................................................ IV-20

4.4.1 Cara Kerja Alat ........................................................................... IV-21

4.4.2 Pengujian Kelayakan Alat .......................................................... IV-21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................... V-1

5.2 Saran .............................................................................................. V-1

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR LAMPIRAN

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Kwh 1 fasa ................................................................................................ II-10

2.2 Skema KWh meter induksi ....................................................................... II-11

2.3 Prinsip kerja meter analog ........................................................................ II-12

2.4 Skema hubungan kumparan pada Kwh meter........................................... II-13

2.5 Arduino Uno ............................................................................................. II-15

2.6 IDE Arduino .............................................................................................. II-17

2.7 LCD Display 16 x 2 .................................................................................. II-18

2.8 Sensor Arus ACS712 ................................................................................ II-20

2.9 Sensor tegangan ZMPT1011B .................................................................. II-22

2.10 Modul GSM SIM800L ............................................................................. II-23

2.11 LM2596 DC-DC Step- dawm converter .................................................. II-25

2.12 RTC Real Time Clock ............................................................................. II-25

3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... III-1

3.2 Diagram Block Secara Umum .................................................................. III-2

3.3 Block Diagram Sistem Secara Keseluruhan ............................................. III-7

3.4 Skematik LCD 16 x 2 ............................................................................... III-8

3.5 Skema Modul GSM800L .......................................................................... III-9

3.6 Skema Sensor ACS721 ............................................................................. III-10

3.7 Skema Sensor ZMPT1011 ........................................................................ III-11

3.8 Skema Micro SD Card Module ................................................................. III-12

3.9 Skema RTC DS1307 ................................................................................. III-12

3.10 Skema keseluruhan Alat ........................................................................... III-13

3.11 Diagram GSM Gateway Software ............................................................ III-15

3.12 Diagram RTC Software ............................................................................. III-17

3.13 Diagram Software Keseluruhan ................................................................ III-19

3.14 Perancangan tampilan SMS ...................................................................... III-21

4.1 Tampilan alat monitoring ......................................................................... IV-1

4.2 Tampilan komponen hardware alat monitoring ....................................... IV-2

4.3 Tampilan Pada Layar LCD ....................................................................... IV-3

4.4 Pengujian Power Supplay 5 Volt ............................................................. IV-5

4.5 Grafik Pengujian Efisiensi sensor arus ACS721...................................... IV-10

4.6 Pengujian Tegangan ZMPT1101B............................................................ IV-11

4.7 Grafik Pengujian Efisiensi sensor Tegangan ZMPT101B. ...................... IV-13

4.8 Grafik Pengujian Efisiensi Daya .............................................................. IV-16

4.9 Respon sms percobaan alat ....................................................................... IV-17

4.10 Grafik Pengujian Efisiensi Modul GSM Gateway 800L ......................... IV-19

4.11 Cara kerja alat ........................................................................................... IV-20

4.12 Hasil tampilan pada alat ............................................................................ IV-21

4.13 Grafik Hasil Simplictiy .............................................................................. IV-24

4.14 Grafik Hasil Interactivity ......................................................................... IV-25

4.15 Grafik Penilaian Secara Keseluruhan ....................................................... IV-27

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1 Spesifikasi Arduino Uno ........................................................................... II-13

2.2 Spesifikasi Pin – pin LCD 16x2 ................................................................ II-16

2.3 Spesifikasi Sensor Arus ACS712 .............................................................. II-18

2.4 Spesifikasi ZMPT101B ............................................................................. II-19

2.5 Spesifikasi Modul GSM SIM800L ........................................................... II-21

2.6 Spesifikasi Modul RTC ............................................................................. II-23

3.1 Spesifikasi LCD 16x2 ............................................................................... III-8

3.2 Spesifikasi modul GSM800l ..................................................................... III-9

3.3 Spesifikasi Sensor ACS721 ...................................................................... III-10

3.4 Spesifikasi Micro SD Card Module .......................................................... III-13

3.5 Spesifikasi RTC DS1307 .......................................................................... III-13

3.6 Tabel Kuesioner ........................................................................................ III-13

4.1 Hasil Pengujian LCD ................................................................................ IV-4

4.2 Pengujian Power Supplay ......................................................................... IV-5

4.3 Hasil Pengujian sensor arus ACS721........................................................ IV-7

4.4 Pengujian persentase sensor arus ACS721 ............................................... IV-9

4.5 Hasil Pengujian Sensor Tenggan ZPMPT1101B ...................................... IV-11

4.6 Hasil Pengujian Persentase Tenggan ZPMPT1101B ................................ IV-12

4.7 Hasil Pengujian Perbandingan Daya ......................................................... IV-14

4.8 Hasil Pengujian Persentase Perbandingan Daya ....................................... IV-15

4.9 Hasil Pengujian Respon Modul SMS 800L .............................................. IV-18

4.10 Hasil Pengujian error Modul SMS 800L ................................................. IV-19

4.11 Daftar Pertanyaan Simplicty ...................................................................... IV-22

4.12 Daftar Pertanyaan Interactivity ................................................................. IV-22

4.13 Daftar Pertanyaan Interactivity ................................................................. IV-23

4.14 Daftar Pertanyaan Kuesioner .................................................................... IV-24

DAFTAR RUMUS

2.1 Rumus perhitungan daya listrik ................................................................. II-11

2.2 Perambatan Galat ....................................................................................... II-27

3.1 Rumus Solvin ............................................................................................ II-22

3.1 Rumus Skala Likert ................................................................................... II-22

DAFTAR SINGKATAN

KWh = Kilo Watt Haurs

PLN = Perusahaan Listrik Negara

SMS = Short Message Service.

BUMN = Badan Usaha Milik Negara

LCD = Liquid Crystal Display

I/O = Input/Output

AC = Alternating Current

DC = Direct Curent

IDE = Integrated Development Environment

VAC = Volt Alternating Curent

GWh = Giga Watt Hour

RTC = Real Time Clock

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi listrik sudah menjadi salah satu kebutuhan hidup bagi manusia. Dengan

adanya energi listrik manusia mengalami kemajuan yang sangat pesat dalam berbagai

bidang teknologi elektronika. Pengunaan tenaga listrik ini sudah dapat kita lihat secara

langsung baik di lingkungan rumah tangga, rumah sakit dan industri. Pada pasal 33 ayat

(2) Undang – undang dasar negara Republik Indonesia tahun 1945 yang menyatakan

bahwa cabang – cabang produksi yang penting bagi negara dan menguasai hajat hidup

orang banyak di kuasai oleh negara. Salah satu contoh cabang produksi yang dikuasai dan

dikelola oleh negara adalah energi listrik. Agar dapat memberikan pelayanan terbaik dan

memudahkan pemakaian energi listrik serta memenuhi keinginan masyarakat dalam

pengadaan maupun perluasan jaringan energi listrik maka pemerintah menunjuk suatu

Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang disebut dengan Perusahaan Listrik Negara

(PT.PLN). Suatu badan usaha milik negara Indonesia yang memberikan pelayanan dan

mencari keuntungan kepada masyarakat agar nantinya dapat meningkatkan pendapatan

negara. Dalam hal ini, untuk mendapatkan nilai konversi besaran energi listrik yang di

gunakan oleh masyarakat menjadi besaran nilai, PLN menggunakan sebuah alat

perhitungan yang disebut dengan KWH (Kilo Watt Hour) meter. 1]

Berdasarkan catatan statistik ketenagalistrikan tahun 2019 yang dikeluarkan

Direktorat Jenderal Ketenaga Listrikan Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral,

jumlah pelanggan PLN di tahun 2019 adalah 75.705.614 pelanggan. Pada Provinsi

Sumatra Barat sebesar 1.239,902. Konsumsi listrik perkapita merupakan perbandingan

antara pemakaian tenaga listrik dibagi dengan jumlah penduduk nasional. Jumlah

penduduk nasional didapat dari data badan pusat stasistik.[2]

Penelitian ini dilakukan di Indonesia tepatnya Provinsi Sumatera Barat, Kabupaten

Lima Puluh Kota, Kecamatan Mungka, dengan Ibu kota Padang Loweh , Dusun Koto

Baru Mungka, dengan total populasi penduduk 260 jiwa. Keadaan Geografis Dusun Koto

Baru Mungka terletak sekitar 13 km dari Kecamatan Mungka. Dan 145 km dari Ibukota

Provinsi Padang. Topografi kecamatan Mungka adalah datar (50%), berbukit (35%),

sedikit miring (5%), dan curam (10%). Sedangkan dusun Koto Baru Mungka sendiri

I-2

Sebagian besar daerahnya adalah datar. Pemukiman penduduknya banyak yang berada di

lembah – lembah diantara bukit. Perekonomian masyarakat Dusun Koto Baru Mungka

bermata pencaharian utama seperti petani (75%), Wiraswasta (10 %) berdagang (5%),

berkebun(3%) rumah tangga dan (7%) pegawai Negeri Sipil dan TNI/POLRI.[3]

Sama halnya seperti didaerah lain, sebagian besar masyarakat dusun Koto Baru

Mungka juga memanfaatkan energi listrik yang dikelola oleh PLN untuk menunjang

kelancaran aktivitas mereka sehari – hari. Berdasarkan dari data yang penulis peroleh

dari hasil wawancara penulis dengan petugas PLN Kelurahan Mungka pada tanggal 25

Februari 2021, tercatat bahwa pemakaian listrik di mulai pada tangal 23 yang memiliki 31

hari. Pada bulan yang memiliki 30 hari di mulai pada tanggal 22, begitu juga dengan

bulan yang hanya memiki 29 hari di mulai pada tangga 21. Di dusun Koto Baru Mungka

petugas PLN tersebut memiliki pelanggan sebanyak 110 rumah tangga. Dan untuk

mendapatkan data pemakaian dari Kwh adalah mencatat meter listrik dengan terjun

langsung ke lapangan.

Metode perhitungan yang digunakan untuk mengetahui berapa biaya listrik yang

dipakai dapat dilakukan dengan cara menggunakan microsof excel. Cukup memasukan

nilai perkiran energi listrik pada Kwh dan dialiri dengan daya listrik dan kilometer yang

terpasang pada rumah tangga. Hasil yang dikeluarkan oleh Kwh dikurangi dengan hasil

pencatatan periode pada bulan lalu. Maka dari selisih dapat diketahui berapa penggunaan

energi listrik. Energi listrik tersebut dikalikan dengan harga tarif dasar listrik. Hasil

manual akan disimpan pada selembar kertas. Proses pembacaan meter maupun penerbitan

rekening pelanggan masih berjalan secara parsial dan tidak terhubung antara proses yang

satu dengan yang lainya.

Sementara itu, tak jarang pula petugas PLN menemui kendala dalam proses

pencatatan meteran listrik.Seperti halnya, ketika petugas mendapati meteran listrik yang

berada dirumah yang pagarnya dikunci, petugas PLN tidak dapat masuk untuk mencatat

pemakaian terbaru pelanggan. membandingkannya saja. Selain itu, terkadang keberadaan

hewan berbahaya seperti sarang tawon dan anjing galak juga menjadi kendala tersendiri

bagi petugas PLN. Akhirnya, dengan terpaksa petugas PLN hanya bisa melihat jumlah

pemakaian pelanggan bulan lalu dan membandingkannya dengan pemakaian bulan

sekarang untuk memperkirakan jumlah tagihan listrik yang harus dibayar oleh pelanggan.

Hal ini terkadang menimbulkan permasalahan, dimana jumlah tagihan tersebut naik

signifikan dibandingkan dengan bulan lalu. Selisih kenaikan ini menyebabkan keraguan

I-3

masyarakat selaku pelanggan. Pada akhirnya hal itu berujung pada pengecekan ulang

kembali meteran listrik pelanggan itu oleh petugas PLN.

Menilik realitas tersebut, peneliti bermaksud mengadakan penelitian ini untuk dapat

membantu mengatasi permasalahan diatas. Didukung juga oleh pernyataan dari petugas

PLN sendiri yang menyatakan bahwa beliau sangat setuju jika seandainya ada solusi

tepat guna yang dapat membantu pekerjannya dalam meminimalisir terjadinya keraguan

dari masyarakat selaku pelanggan PLN pada Dusun Koto Baru Mungka. Untuk lebih

jelasnya dapat di lihat di halaman lampiran.

Peneliti melihat data permasalahan yang terjadi dan melakukan pengambilan sampel

responden tanggal 20 Februari 2021 untuk menentukan responden yang akan diteliti,

peneliti menggunakan teknik sampel yaitnya rumus Slovin untuk menentukan jumlah

sampel yang harus di pilih. Peneliti harus menggunakan taraf kesalahan 5 % dikarenakan

dalam setiap melakukan penelitian tidak mungkin hasilnya sempurna 100 %.Dan untuk

mendapatkan data jumlah sampel sampelnya. Hasil penentuan responden mendapatkan

memdapatkan 86 responden. Berdasarkan hasil dari responden di perlukan analisis

intervalnya peneliti menggunakan skala likert untuk mendapatkan indeks persentasenya.

Dari interval penilaian skor yang di dapat 82% dengan kategori sangat setuju.

melihat permasalahan yang terjadi pada masyarakat Dusun Koto Baru Mungka.

Berdasarkan hasil kuisioner yang telah dilakukan, data yang di dapat adalah masyarakat

mengeluhkan akan pembayaran listrik yang di bayar setiap bulannya. Masyarakat

beranggapan telah terjadi kesalahan dan kecurangan dalam hal pencatatan pada pemakain

listrik yang di pakai setiap bulannya. Masyarakat meyatakan bahwa tagihan listrik mereka

mengalami lonjakan kenaikan yang signifikan dibandingkan dengan bulan

sebelumnya.Dampaknya, masyarakat menjadi ragu untuk membayar tagihan listrik yang

diberitahukan oleh petugas PLN tanpa ada data tertulis sebenarnya yang mereka terima

sebelumnya

Berdasarkan data diatas peneliti menawarkan solusi tentang perlu tidaknya sebuah

prototype monitoring pada kwh pasca bayar yang mampu mendeteksi adanya arus listrik

yang mengalir pada beban yang dipakai dengan menggunakan sensor dan arduino uno

sebagai otak dari setiap modul – modul komponen yang akan mengirimkana data

berbentuk analog, kemudian akan dikonversi menjadi data digital . Dari data tersebut

akan dikonversikan menajdi nilai per 1 Kwh yang akan di konsersikan kedalam bentuk

rupiah. Apabila proses pengkonverian telah selesai maka arduino uno akan mengrimkan

I-4

perintah untuk dapat menampilkan ke LCD dan SMS Gateway untuk menampilkan data

yang telah didapatkan.

Penelitian ini merujuk pada peneltian – penelitian terdahulu yang dilakukan oleh

Ahmad Wildan (2020) dilakukan wawancara pada tanggal 12 Februari 2019, langsung

pada 16 perumahan Asta Karya, Maka data yang didapat perilaku konsumtif masyarakat

terhadap energi listrik yang boros sebesar 80% disebabkan oleh faktor manusia atau

penguna, dan 20% disebapkan oleh faktor teknis. Berdasarkan hasil dari wawancara yang

dilakukan pemakaian yang lama adalah kipas angin, TV, rice cooker. Dispenser, dapat

disimpukan bahwa dari 16 perumahan,13 rumah berpendapat setuju akan terjadinya

pemborosan pada rumah tangga.[4]

Penelitian yang dilakukan Ahmad Wildan (2020) tentang “ Perancangan Sistem

Kontrol Dan Monitoring Pemakaian Peralatan Listrik Rumah Tangga Berbasis Node

MCU ESP8266 Dan Android”. Dimana dengan pengontrol dan monitoring jarak jauh

menggunakan Node MCU ESP8266. Dengan cara kerja mampu memitoring dan

mengendalikan secara jauh, dan mampu menyalakan dan mematikan peralatan listrik

dengan menggunakan perangkat Android.[4]

Penelitian selanjutnya masih melanjutkan dari senior saya Deswita Adilyani Siregar

(2020) dengan judul “Rancangan Bangun Alat Pengawas Pemakaian Listrik Rumah

Tangga Menggunakan Sistem Internet Of Thing (IOT) Terintegrasi Web Dan Telegram”

Pada penelitian ini lebih mengarah pada penghematan energi listrik. Peneliti melihat

masih banyak energi listrik yang masih sulit digunakan secara maksimal. Penelitian ini

mengarahkan untuk lebih bisa dalam hal penghematan energi listrik perumahan.[5]

Penelitian terbaru yang di lakukan oleh Agus Ardiansyah (2020) dengan judul

penelitian “Monitoring Daya Listrik Berbasis IoT (Internet of Things)”. Hasil dari

penelitian ini mampu membantu memanajemen energi listrik dan dapat melihat kosumsi

energi listrik pada monitor. Alat ini juga dapat mematikan peralatan – peralatan elektronik

yang tidak digunkan sehingga biaya penggunan energi listrik lebih hemat dan efektif.[6]

Penelitian yang dilakukan oleh Risdina (2019). Dengan judul penelitian “Rancangan

Bngunan Sistem Monitoring Dan Perbaikan Faktor Daya Pada Rumah Tangga Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA32”. Hasil penelitian yang di tampilkan langsung ke komputer

konsumen.[7]

Permasalahan yang akan timbul adalah petugas yang salah dalam hal pencatatan

pemakaian energi listrik akan menimbulkan kerugian dan menguntungkan salah satu

I-5

pihak. Sedangkan komsumen listrik yang belum mengetahui harga energi listrik dan

belum tahu cara perhitungan pembelian listrik prabayar tidak menyadari pemakaian

energi listrik setiap bulannya yang dipakai tidak terkontrol sehingga pembayaran energi

listrik naik secara siknifikan dan menyalahkan pihak PLN.

Untuk mengatasi permasalahan masyarakat Dusun Koto Baru Mungka, Peneliti

melihat masyarakat Dusun Koto Baru Mungka pada umumnya bermukim di daerah

berbukit dan lembah - lembah yang menyebabkan sulit terjangkau akses jaringan internet

dan masih jauh dari keramaian kota. Untuk itu peneliti menawarkan solusi Pemilihan SMS

Gateway untuk mempermudah konsumen ditempat yang belum memiliki akses internet,

supaya pemakaian listrik dan biaya yang harus mereka keluarkan bisa langsung terkirim ke

telepon genggam dalam bentuk SMS. Alat ini akan memudahkan dalam hal pengunaan di

karenakan kebanyakan dari masyarakat dusun Koto Baru Mungka masih belum paham

akan teknologi yang sedang marak – maraknya berkembang. Penelitian ini memberikan

solusi kepada masyarakat selaku pelanggan PLN berupa sebuah alat sistem monitoring

yang dapat membantu dalam pemberian informasi pemakaian listrik setiap bulannya secara

efektif dan efisiensi melalui SMS ke Handpone secara langsung.

Penelitan ini difokuskan pada masyarakat khususnya rumah tangga, Dimana sistem

mampu memonitoring pemakain energi listrik setiap bulannya. Dan dapat menampilkan

nilai tegangangan, arus yang ada pada rumah tangga. Penelitian ini akan mampu

mengurangi rasa kecurigaan dan keraguan masyarakat terhadap petugas PLN serta

menghindari terjadinya kecurangan. Prototype sistem monitoring ini di buat melalui

komponen – komponen elektronika sebagai media utama. Selain itu membantu masyrakat

dalam hal memonitoiring pemakaiaan energi listrik dan sekaligus mampu menampilkan

berapa arus dan tegangan yang terpasang pada rumah tangga melalui interface LDC dan

modul GSM Gataway sebagai media penyalur ke handphone secara langsung mengunakan

SMS.Adapun judul yang ingin diangkat oleh peneliti adalah “Prototype Sistem

Monitoring Komsumsi Daya Listrik Rumah Tangga Via SMS Gateway Berbasis

Handphone”

1.2 Rumusan Masalah

Bersumber dari studi kasus diatas dan data yang didapat dari permasalahan yang

terjadi pada masyarakat Dusun Koto Baru Mungka adalah bagaimana membuat sebuah

alat yang dapat membantu masyarakat dalam memonitoring konsumsi pemakaian daya

listrik rumah tangga setiap bulannya yang terintegrasi dengan modul GSM Gateway.

I-6

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk Membuat suatu prototaype sistem memonitoring

komsumsi energi listrik yang dapat menghitung biaya pemakaian energi listrik pada rumah

tangga setiap bulannya yang terintegrasi dengan modul GSM Gateway.

1.4 Batasan Penelitan

Untuk tidak meluasnya permasalahan yang ada dan untuk membatasi ruang lingkup

penelitian, maka penulis hanya membahas tentang permasalahan yang terfokus pada:

1. Penelitian ini membahas tentang sistem monitoring komsumsi daya listrik setiap

bulannya pada rumah tangga.

2. Penelitian ini hanya membahas Sistem monitoring Kwh 1 fasa pasca bayar.

3. Penelitian hanya membahas pengunaan sensor arus, sensor tenggangan volt dan

Arduino Uno sebagai pengontrol dari sistem ini dan memakai modul SMS Gateway

sebagai pengirim informasi ke handphone.

4. Penelitian ini hanya di akumulasikan pada 220 V.

1.5 Manfaat

Manfaat dari penelitian sistem monitoring rumah tangga ini yaitu :

1. Dapat membantu masyarakat Dusun Koto Baru Mungka untuk mengetahui jumlah

energi listrik yang terpakai setiap bulannya melalui telepon genggam dalam bentuk

SMS.

2. Dapat menghilangkan keraguan dan kecurigaan masyarakat Dusun Koto Baru

Mungka kepada petugas PLN mengenai jumlah tagihan listrik seharusnya yang

mereka bayar setiap bulannya.

3. Dapat dioperasikan dengan memonitoirng secara jarak jauh menggunakan modul

GSM Gateway.

II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Studi Literatur

Pada Bab II peneliti akan menjelaskan dasar tentang pembuatan sistem Sistem

Monitoring pada kosumsi daya rumah tangga via SMS Gateway. Hal pertama yang akan

dijelaskan pada studi literatur dan alat apa saja yang nantinya akan digunakan dalam

pembuatan sistem monitoring pada rumah tangga ini dan rumus apa saja yang akan

digunakan dan teori – teori pendukung yang akan di bahas di dalam menyempurnakan

tugas akhir ini.

Dalam penelitan tugas akhir ini, peneliti melakukan studi literatur untuk

mempermudah langkah penulis dalam pencarian referensi – referensi serta teori yang

berkaitan degan judul baik dari buku, jurnal maupun dari sumber – sumber lainya.

Pembutan sistem monitoring daya listrik ini membantu konsumen PLN dalam pemakaian

listrik yang mereka pakai setiap bulannya dan untuk mencegah terjadinya kekeliruan

dalam pencatatan pada kwh listrik. Yang mana konsumen merasa di rugikan atas

pemakaian setiap bulannya. Di sebabkan karena pembayaran setiap bulannya tidak

sebanding dengan apa yang mereka pakai dalam setiap bulannya. Adapun teori – teori

pendukung yang akan di bahas di dalam menyempurnakan tugas akhir ini.

Referensi penelitian yang mengarah pada tujuan yang sama sebelumnya memiliki

persamaan dan perbedaan antara satu sama lainnya, maupun mempunyai kekurangan dan

kelebihan masing – masing, baik itu dari mikrokontroler, rumus dan jenis sensor lainnya.

Penelitan yang dilakukan sebelumnya berkaitan degan judul ini dilakukan oleh Penelitian

yang dilakukan Ahmad Wildan Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains Dan

Tegologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau (2020) tentang “

Perancangan Sistem Kontrol Dan Monitoring Pemakaian Peralatan Listrik Rumah

Tangga Berbasis Node MCU ESP8266 Dan Android”. Dimana dengan pengontrol dan

monitoring jarak jauh menggunakan Node MCU ESP8266. Dengan cara kerja mampu

menitoring dan mengendalikan secara jauh, dan mampu menyalakan dan mematikan

peralatan listrik dengan menggunakan perangkat Andaroid . Berdasarkan permasalan dari

pemborosan energi listrik yang bersifat negatif serta akan memberikan kerugian di masa

yang akan datang danketidak efisienan ini pula yang antara lain itut mendorong terjadinya

II-2

pemadaman listrik.[4]

Dengan melakukan wawancara kepada 16 rumah di perumahan Asta Karya

Pekanbaru pada tanggal 8 Januari 2019 dan hasil yang didaptkan bahwa perangkat listrik

yang paling sering digunakan dengan waktu yang kama adalah kulkas, rice cooker,

dispenser. Untuk mengatasi permasalahan yang terjadi dibutuhkan sebuah sistem yang

mampu mengontrol pemakain listrik supaya tidak terjadi pemborosan. Komponen yang

digunakan dalam penelitian ini adalah Arduino Mega 2560, Node MCU Esp8266, Sensor

Pir, Relay, Sensor Arus ACS712, Sensor ZMPT101B, Pada penelitian ini hasil yang

didapat bahwa sistem mampu menghemat pemakaian listrik sebesar 4,4 Kwh selama

seminggu, dan sebesar 0,63 Kwh perhari untuk type pasca bayar. Penghematan yang

didapat oleh pemilik rumah setelah sistem di terapkan adalah sebesar Rp.879 per hari dan

Rp.5949 per minggu untuk type prabayar.[4]

Penelitian selanjutnya Deswita Adilyani Siregar Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains Dan Tegologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau

(2020)dengan judul “Rancangan Bangun Alat Pengawas Pemakaian Listrik Rumah

Tangga Menggunakan Sistem Internet Of Thing (IOT) Terintegrasi Web Dan Telegram”

Penelitian ini lebih mengarah dalam hal pemborosan listrik 80% desebapkan oleh faktor

manusia atau penguna 20%nya disebapkan oleh faktor teknis. hasil wawancara dan

observasi ada beberapa masalah pemakaian listrik, ada beberapa solusi yang dapat

menghindari permasalahan tersebut, salah satunya adalah dengan menerapkan sistem

pengawas dengan memantau pemakaian listrik pemilik rumah supaya para penghuni

rumah sebagai konsumen energi listrik dapat mengetahui pemakaian listrik yang

digunakan dan dengan memberikan peringatan jika meknggunakan listrik secara

berlebihan sehingga penghuni rumah dapat mengatur pemakaian peralatanperalatan

elektronik sesuai dengan kebutuhan yang digunakan pada waktu yang tepat. [5]

Penelitian selanjutnya dilakukan oleh Risdina Program Studi Fisika Fakultas Sains

Dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sumatra Utara Medan (2019). Dengan judul

“Rancangan Bangunan Sistem Monitoring Dan Perbaikan Faktor Daya Pada Rumah

Tangga Berbasis Mikrokontroler ATMEGA32”. Dalam penelitiannya Rancangan sistem

monitoring perbaikan faktor daya pada komsumsi energi listrik pada rumah tangga ini

peneliti hanya memonitoring besar nilai arus, tengangan daya dan nilai faktor daya

(power factor) pada suatu beban rumah tangga khususnya beban induktif seperti blender,

mixer, TV, kulkas dan mesin cuci, rancangan bangun sistem monitoring dan perbaikan

II-3

faktor daya ini dapat meminimalisir biaya KWH yang dikeluarkan. Kemudian mampu

menaikan nilai faktor daya rata – rata 27,12 % dari setiap pemakaian rumah tangga faktor

awal 0,50 dapat ditingkatkan menjadi 0,85. Efektifitas dari sistem mikrokontroler mampu

mengendalikan sistem monitoirng nilai tegangan, arus, daya, dan nilai faktor daya yang

akurat yang dapat dipantau dengan komputer. [6]

Berikutnya penelitian dilakukan oleh Antony Yacob H Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Jember (2018). Dengan penelitian “Analisa sistem

monitoring KWh meter pada rumah menggunakan wireless dengan protokol TCP dan

UDP”. Pengukuran dan monitoring energi listrik dengan menggunakan Wireless yang

akan mengirimkan data dan mendeteksi tegangan, arus, daya dan kualitas pengiriman

data. Yang mana penelitian ini mengacu pada pemborosan energi listrik dan

menyebabkan kekurangan energi listrik pada beberapa daerah yang tidak dapat di hindari.

Dan solusi yang di lakukan oleh peneliti adalah diperlukan suatu alat yang mampu

melakukan pengukuran dan monitoirng energi listrik menggunakan wireles yang akan

mengirimkan data. Hasil dari monitoirng tersebut dapat diakses melalui web.

sebuah alat monitoring yang mudah yang dapat diaplikasikan. Maka dari itu di buat

sebuah alat yang dapat melakukan pengukuran dan monitoring energi listrik dengan

menggunakan wireless yang akan mengirim data. Pengunaan wireless untuk

memonitoring daya pada rumah mampu menghasilkan nilai daya dan rupiah. Hasil dari

monitoring tersebut dapat diakses melalui web.[7]

Sementara itu penelitian yang dilakukaan oleh Yudha Utomo Putra Program Studi

Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mumahadiyah Sumatra Utara Medan (2019).

Penelitian yang dilakukan adalah Implementasi Sistem Monitoring Penggunaan Daya

Listrik Pada Beban. Penelitian tentang monitoirng daya bertujuan untuk mengukur besar

arus listrik, tenggan, dan daya. Dari hasil pengukuran energil istrik akan di tampikan pada

Web browser. Tujuan dari penelitian ini memudahkan pengecekan atau pemeriksan

penggunaan daya listrik melalui leptop atau komputer. [8]

Berikutnya penelitian yang dilakukan oleh Rizal Akbar Program Studi Teknik

Elektro Fakultas Teknik Industri Universitas Islam Indonesia Yogyakarta (2018). Dengan

penelitian Rancangan bangun alat monitoring tegangan, Arus, Daya, KWh, Serta etimasi

biaya pemakaian peralatan listrik rumah tangga. Pada perancangan alat kali ini peneliti

menggunakan mikrokontroler ATMega 328 sebagai pemroses sinyal dari sensor dan

menggunakan sensor arus ACS 712 dan sensor tegangan mengukan trafo step down

II-4

beserta pembagi tegangan, Sebagai pemprosesannya dan kemudian mengirim data yang

di tampilkan di LCD. Kekurangan dari rancangan alat monitoring ini pengiriman

informasi hanya menggunakan LCD saja. Dan setidaknya perlu ditambahkan sebuah

aplikasi android untuk memonitoring agar data dapat secara cepat tersampaikan.[9]

Referensi terakhir yang dibuat oleh Agus Ardiansyah Studi Teknik Elektro Fakultas

Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia Yogyakarta (2020) dengan judul

penelitian Monitoring Daya Listrik Berbasis IoT (Internet of Things). Pada penelitiannya

membahas tentang masalah manajemen konsumsi energi listrik dalam pemakaian, Kinerja

dari manajemen energi listrik adalah dapat mematikan peralatan-peralatan elektronik

yang tidak digunakan sehingga biaya penggunaan energi listrik tidak membengkak. Agar

bisa dilakukannya penghematan energi listrik dibutuhkan sebuat alat monitoring. Alat

monitoirng ini berbasis mikrokontroler. Selain itu alat monitoring ini juga berbasis IoT

sehingga pemakaian energi listrik dapat di pantau dari kejauhan. Alat monitoring daya

listrik membutuhkan komponen – komponen elektronik, yang mana komponen –

komponen elektronik ini yaitu sensor tegangan ZMPT101B, sensor arus ACS712, LCD

2x16, relay,arduino, dan NodeMCU.Komponen – komponen alat ini akan menghasilkan

suatu alat yang dapat memonitoring penggunaan energi listrik dengan mengolah arus dan

tegangan yang masuk sehingga besar daya yang dikeluarkan akan terlihat.

Dari referensi yang terkait di atas, tentang sistem pendeteksi pemakaian listrik yang

menggunakan sensor arus, tegangan dan IOT, Dapat di lihat penelitian – pnelitian yang

telah dilakukan sebelumnya masih berupa rancangan dan belum membahas tindakan

sistem dan juga baru membahas tentang pengukuran tanpa mempunyai sebuah media

langsung ke konsumen, adapun penelitian yang dilakukan dalam bentuk pembaruan IOT

tetapi itu masih memiliki kelurangan. Sebab hanya dapat di akses didaerah yang

terjangkau jaringan internet dan kebanyakan konsumen masih banyak yang belum paham

dengan internet. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk membahas tentang sebuah sistem

“Prototype Sistem Monitoring Kosumsi Daya Listrik Rumah Tangga Via SMS

Gateway berbasis Handpone” (Studi Kasus Dusun Koto Baru Mungka). Prinsip kerja

dari alat monitoring listrik ini menggunakan Arduino uno sebagai mikrokontroller dan

modul SIM800L sebagai pengirim data berbentuk SMS ke handphone setiap bulannya.

Konsumen akan mendapatkan informasi berapa pemakaian listrik yang mereka pakai

setiap bulannya secara akurat.

Konsumen sangat terbantu dengan adanya alat ini pada rumah tangga mereka dan

II-5

membantu dalam halnya penghematan energi listrik. Dan akan meminimalisir terjadinya

kecurangan dalam pembayaran energi listrik yang konsumen pakai setiap bulannya

.

2.2 Energi Listrik

Listrik dapat terjadi karena adanya beda potensial dari dua titik penghantar. Energi

listrik dapat dirubah menjadi energi gerak dengan cara pengkonversian. Sepotong kawat

dapat tembaga dihubungkan dengan kutub – kutub akan dapat menghasilkan energi

listrik. Besar kecilnya energi listrik dapat di ukur menggunakan satuan volt. Adapun alat

ukur yang lain sebagai berikut. [10]

kV (Kolo Volt) = 1000 Volt

mV (Mili Volt) = 0,001Volt

Mega Volt = 1.000.00 Volt

Energi listrik mengalir melalui penghantar seperti kawat tembaga , dan muatan listrik

dapat disebut elektron. Kuat arus listrik adalah banyak muatan listrik yang mengalir cepat

tiap detik melalui suatu penghantar. Banyak muatan listrik diukur dengan satuan

coulomd. Bila 1 detik banyaknya muatan listrik yang mengalir sebesar 1 caulomb per

detik atau disebut juga 1 ampere. Alat untuk mengukur arus listrik di sebut dengan

ampere meter. [10]

1 kA (Kilo Ampere) = 1000 A

1 mA (Mili Ampere) = 0,001 A

Rumus untuk mnghitung kt arus dapat ditulis:

I = Q/t

Keterangan :

I = Kuat arus listrik (A)

Q = Jumlah muatan listrik (Coulomb)

T = Selang waktu (s)

2.2.1 Daya Listrik dan Satuannya

Daya listrik terdapat pada peralatan rumah tangga misalnya 125 volt dan 100 watt itu

artinya bola lampu listrik tersebut akan meyala dengan baik apabila dipasang pada arus

listrik yang teganganya 125 volt dan bola lampu itu menggunakan daya listrik 100 watt.

Daya listrik bisa juga dikatan dengan kekuatan yang dikandung dalam aliran dan tegagan

listrik melalui hambatan dengan besaran tertentu. Satuan ukuran daya listrik adalah waat

II-6

dan mempunyai simpol P. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat dengan rumus untuk

menghitung besarnya daya listrik dapat ditulis: [11]

P = V x I

Keterangan :

P = Daya listrik (Watt)

V= Teganan listrik (Volt)

I = Kuat arus listrik (Ampere)

2.2.2 Tarif Listrik

Setiap daerah dan rumah mempunyai kategorinya masing – masing dapat di

singakat TDL. Kebijakan yang dikeluarkan oleh pemerintah untuk pelanggan PLN. PLN

adalah salah satu perusahaan yang boleh menjual energi listrik secara resmi kepada

masyarakat Indonesia. [11]

Dari setiap pelanggan mempunyai tarif tersendiri, untuk lebih jelasnya dapat kita

lihat pada golongan berikut.

1. Rumah untuk tempat tinggal

2. Rumah kontrakan

3. Rumah susun milik perorangan

4. Gedung asrama pegawai peruhan swasta

5. Asrama mahasiswa

2.3 Kwh Meter 1 Fasa

Kwh meter adalah sebuah alat penghitungan besaran pemakaian listrik yang di miliki

oleh PLN untuk menghitung berapa pemakaian energi listrik setiap bulannya. Cara kerja

Kwh menggunakan metode induksi medan magnet. Medan magnet tersebut akan

dikonversikan kedalam nilai atau angka untuk mengetahui besar energi lisrtrik yang

digunkan konsumen. Besar induksi medan magnet ini tergantung oleh besar energi listrik

yang digunkan. Cara kerja Kwh meter adalah semakin besar energi listrik yang digunkan

konsumen maka semakin besar pula induksi medan magnet yang dihasilkan sehingga

besar pula induksi medan magnet yang di hasilkan sehingga semakin besar pula nilai

angka yang ditunjukan. Energi listrik yang digunkan konsumen dapat terukur mengerakan

sebuah pirigan yang terbuat dari alumanim. Kwh meter disusun sepraktis mungkin supaya

kumapran tegangan dapat berputar dengan bebasnya, supaya tengangan listrik dapat di

II-7

ukur, baik dalam satuan WH (watt hour) ataupun dalam kwh (kilowatt hour). [12]

Pemakaian energi listrik di rumah tangga menggunakan satuan kilowatt – hour

(kwh), 1 kwh sama dengan 3.6 MJ. Karena itulah alat yang digunakan untuk mengukur

energi pada industri dan rumah tangga dikenal dengan kilowatthourmetes. Besar

tangiahan listrik biasanya berdasarkan angka – angka yang tertera pada kwh meter setiap

bulannya PT.PLN menghitung mengukur energi yang digunakan konsumen setiap bulan

(Analog atau mekanik). Kwh meter induksi adalah satu – satunya tipe yang digunakan

pada perhitungan daya listrik rumah tangga. [12]

2.3.1 Prinsip Kerja Kwh

Cara kerja dari Kwh meter menggunakan metode induksi medan magnet yang akan

menggerakan cakram yang terbuat pada alumanium. Cakram yang digerakan oleh medan

magnet akan berputar pada poros yang terhubung dengan caunter digit yang berfungsi

sebagai penampil jumlah penggunaan daya perwaktunya. Kwh meter ini mempunya dua

buah kumparan, yang pertama kumparan tegangan yang memiliki diameter tipis dengan

kumparan yang lebih banyak dan sebaliknya yang kedua memiliki arus yang berdiameter

tebal dengan kumparan yang lebih sedikit. [13]

Kwh meter induksi ini memiki magnet permanen yang berfungsi untuk menetralakn

piringan alumanium dari induksi medan magnet. Pada kumparan akan di aliri arus listrik

yang berubah – ubah setiap waktu dan dapat menimbulkan adanya medan dipermukaan

kawat tembaga koil kumparan arus. Pada piringan Kwh meter terdapat suatu garis

penanda berwarna hitam atau merah pada piringan. Pada setiap 1Kwh putan piringan

Kwh dapat di setarakan dengan 900 putaran setiap Kwh. Pada setiap putan akan di baca

oleh sensor infrared dan photodiode yang di pakai untuk mendeteksi lewatnya garis

penanda. Untuk lebih jelasnya dapat di lihat pada gambar dibawah ini.[13]

II-8

Gambar 2 Cara kerja Kwh meter 1 fasa [13]

Berdasarkan gamabar diatas dapat kita lihat setiap – setiap fungsi dari setiap

komponen. Kumparan tegangan mengarahkan medan magnet agar mengenai permukan

alumanium agar dapat menimbulkan gesekan medan magnet dengan piringan alumanium.

Dapat dikatakan kecepatan putaran piringan alumanium dengan seberapa kuat arus yang

mengalir pada kumparan arus. [13]

Kwh meter mempunya komponen umum yaitunya kumparan tegangan, kumparan

arus, piringan alumanium, magnet tetap, dan gir mekanik yang berfungsi sebagai pencatat

banyaknya putaran dari piringan alumanium. Kecepatan putaran ditentukan dengan

semakin besar daya di pakai, kecepatan piringan semakin besar pula begitu juga

sebaliknya jika semakin kecil daya yang dipakai kecepatan piringan akan semakin kecil.

[13]

II-9

2.3.2 Perhitungan Kosumsi Kwh Meter Induksi

Cara perhitungan kwh meter induksi, dalam kamus bahasa indonesia kwh meter

induksi dapat diterjemahkan menjadi seribu watt dalam satu jam. Spefikasi jumlah

putaran piringan untuk setiap kwh, contohnya 1200 putaran per kwh maka piringan harus

berputar sebanyak 1200 putaran dalam waktu satu jam untuk mencapai 1 kwh. Maka akan

didapat jumlah dari penggunaan daya dalam 1 jam dan akan dirubah ke dalam waktu 1

bulan sehingga memiliki asli penggunaan daya listrik selama satu bulan yang akan di

kalikan dengan tarif listrik per kwh. [13]

Gambar 2. 2 Kwh 1 fasa [13]

Dapat dilihat pada gambar di atas tampilan dari kwh meter 1 fasa, cara perhitungan

biaya listrik mengguanakan microsoft excel. Dengan cara memasukan angka – angka baca

pemakaian listrik. Hasil dari pencatatan angka stand meter akan dikurangi dengan hasil

pencatatan priode bulan laludari selisih yang didapatkan akan diketahui banyak

penggunaan energi listrik kilometer. Kemudian jumlah penggunaan listrik tersebut

dikalikan dengan harga satuan tarik dasar listrik (TDL). Hasil yang akan didapatkan akan

disimpan pada selembar kertas yang membuat proses pendataan kurang rapu dan

terbilang lama. Cara proses kilometer masih berjalan secara parsial dan tidak terhubung

antara proses yang satu dengan yang lain. [13]

Hasil dari pembatan rekening atau biling hanyalah menggunakan file teks seperti data

perubahan leguler. Biling merupakan proses dari mulau pencatatan stand kwh meter

pelanggan sampai dengan keluarnya rekening pemakaian energi listrik pelanggan. Biling

berfungsi untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan pelanggan berapa

II-10

yang harus di bayar dalam setiap bulanya. Data yang dikelurkan biling meliputi stand

kwh total berapa pemakaian bulan lalu. Proses perhitungan yang dilakukan masih secara

manual untuk melakukan entry nilai tampa adanya suatu sistem yang menjebatani. Proses

yang dialkukan terbilang rawan akan adanya kesalahan manusia. Untuk dapat kita lihat

pada gambar ibawah ini tentang tarif dasar listrik.

Gambar 2.4 Gambar tarif listrik bulan januari – maret 2021 [13].

2.4 Mikrokontroller

2.4.1 Defenisi Mikrokontroller

Mikrokontroller dapat dikatakan sebagai chip yang berfungsi sebagai pengontrol

rangkaian elektronik dan pada umumnya dapat menyimpan data program. Terdiri dari

CPU, memori, I/O dan unit pendukung seperti analog to digital converter yangsudah

tersimpan didalamnya. Mikrokontroller biasanya digunakan untuk sistem kontrol sepesrti

II-11

mengendalikan sebuah pengendali atau modul – modul sensor elektronik. [14]

2.4.2 Arduino Uno

Arduino uno dapat dikatakan sebagai mikrokontroler dan biasa banyak digunakan

oleh peneliti – peneliti dalam membantu pembuatan desainer dan hasil karya elektronik.

Menurut Massimi Banzi merupakan salah satu pendiri arduino. Arduino uno merupakan

salah satu plafon hardware open soureyang memiliki (I/O) yang tervilang cukup

sederhana. Cara penggunaan dapat dengan mudah dan dalam pemprosesan perakitan jauh

lebih efisiensi. [14]

Keunggulan dari arduino uno adalah hardware yang open saurce yang sangatlah

memberikan keleluasan bagi pengguna dalam brekspesimen secara bebas. Arduino uno

mempunyai 14 pin digital, mempunyai tombol riset, dan memuat semua yang dibutuhkan

untuk menunjang mikrokontroler. Cara penghubungan menggunakan kabel USB untuk

terhubung ke leptop.[14]

Spesifikasi dari arduino uno mempunyai panjaing maksimum dan lebar PCB masing

– masing 2,7 dan 2,1 inci dan sangat mudah ditempatkan. Dengan konektor USB dan

colokan listrik arduino uno dapat dioperasikan. Mempunya empat lobang sekrup yang

memungknkan boar arduino mudah diletakan dan di pasangkan. Untuk lebih jelasya dapat

di lihat pada tabel dibawah ini. [14]

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno [14]

Mikrokontroler Atemega 328

Tegangan Operasi 5 Volt

Input Voltage (Batas akhir) 6 - 20 Volt

Input Voltage (Disarankan) 1 - 12 Volt

Analog input pin 6

Digital I/O pin 14 (Pin sebagai output PWM)

Arus DC untuk pin 3.3 V 50 mA

Arus DC per pin I/O 40 mA

Flash Memory 32 KB (AT Mega 328) 0,5 KB

SRAM 2 KB (Atmega 328)

EEPROM 1 KB (Atmega 328)

Clock Speed 16 MHz

II-12

1. Bagian Hardware

Berikut gambar 2.1 ialah merupakan gambar Arduino Uno yang digunakan :

Gambar 2.5 Arduino Uno [14]

Dapat kita lihat pada gambar di atas arduino uno ini memiliki koneksi yang dapat di

aktifkan melalui USB dengan catu daya ekternal. Sumber daya dari Ekternal dapat berasal

dari adaptor. Adaptor ini di hubungan pada pin Gnd dan Vin dari konektor daya. Arduino

Uno dapat dioperasikan pada daya 6 sampai 20 Volt. Jika tegangan kurang dari 6 Volt

akan menyebabkan terjadinya tidak kesetabikan tegangan.(14)

Tegangan yang di anjurkan 7 sampai 12 volt. Dan jika tegangan melebihi dari 12 volt

maka regulator tegangan bisa panas dan merusak papan rentangan dan komponen

alat.Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada fitur – fitur sebagai berikut :

Arduino Uno memiliki fitur – fitur sebagai berikut :

1. 5 V adalah output yang telah di atur oleh regurator papan arduino board dapat

diaktifkan dengan daya, baik colokan listrik DC, Jika memasukan tegangan melaui

pin 5 V atau 3.3 V secara langdung tampa menggunakan ewgulator maka akan

dapat merusak papan arduino Uno.

2. Pin 3V3 Volt dihasilkan oleh regulator on-board dan menyediakan arus maksimal

50 mA.

3. Pin Gnd ke Ground.

4. IOREF adalah pin yang memberikan tegangan referensi ketika mikrokontroller

beroperasi. Sheid yang dikonfigurasi dengan benar akan dapat membaca tegangan

IOREF sehingga dapat memilij sumber yang tepat agar dapat bekerja dengan 5 V

atau 3.3 V.[14]

II-13

2.5 Bagian Sofware ( IDE Arduino )

Dalam pemrograman arduino kita menggunakan IDE atau integrated Development

Environment yang mengugunakan struktur bahasa C. Aplikasi yang mencangkup seperti

editor, compiler, dan uploader dapat mengunkan seri arduino, seperti arduino

duemilanove, Uno, Bluetooth, dan Mega. Kecuai ada beberapa tipe board produksi

ardunio yang memakai mikrokontroller di luar seri AVR. Seperti mikroprosesor ARM.

Saat menulis kode program atau mengkompilasi modul hardware Arduino tidak harus

tersambung ke PC atau Notebook, IDE arduino juga memiliki keterbatasan tidak

mendukung fungsi debugging hardware maupun software. [15]

Dalam pemrogramannya, arduino memiliki bagian-bagian dalam strukturnya yaitu

struktur utama, struktur kontrol, dan perulangan. Struktur utama terdiri dari fungsi setup

dan fungsi loop, fungsi setup ini digunakan untuk inisialisasi variabel, mode pin,

penggunaan library. Fungsi setup ini hanya dijalankan sekali saja. Sedangkan fungsi loop

adalah fungsi dimana isinya adalah instruksi-instruksi yang akan dijalankan dengan

pengulangan secara terus-menerus selagi arduino memiliki catu daya. [15]

Gambar 2.6 : IDE Arduino [15]

Dari gambar di atas dapat kita lihat button atau tombol yang ada pada IDE

arduino,mempunyai fungsi masing – masing. Button compile berfungsi untuk kompilasi

sketch tampa unggah ke board bisa dipakai untuk pencegahan kesalahan kode sintaks

sketch ke board target. Eror akan terlihat jiga board belum terpasang atau alat port COM

belum terkonfigurasi dengan benar. Berkas pustaka yang tersimpan di dalam

direktoriyang sama sketchbook akan terlihat dalam tab sketchbook. Berkas pustaka yang

II-14

tersimpan di direktori arduino,libraries tidak ditampilkan tidak akan di tampilkan pada tab

sketch meskipun bisa diakses oleh sketch lain. [15]

2.6 Liquid crystal display (LCD)

Liquid crystal display merupakan salah satu komponen yang berfungsi sebagai

penampil suatu karakter baik itu berupa huruf, angka, simbol atau karakter lainya. Hasil

dari tampilan berupa seven segment LED (light emitting diaoda). LED berfungisi sebagai

menampilkan suatu hasil dari nilai sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu

pada aplikasi mikrokontroler. Penggunaan LCD sudah digunakan diberbagai bidang

misalnya alat – alat elektronik seperti TV, kalkulator atau pun layar komputer.

Pada penelitian kali ini LCD yang digunakan adalah LCD dot maktrik dengan

jumlah karakter 2 x 16. Fungsi dari LCD sebagai penampil yang digunakan untuk

menampilkan hasil dari keluaran alat dan memonitoring status alat. [16]

Gambar 2.7 LCD Display 16 x 2 [16]

Dari gambar di atas dapat kita lihat bentuk dari LCD. Didalam modul LCD terdapat

mikrokontroler yang berfungi sebagai pengendali tampilan karakter LCD. Adapun fitur

disajikan dalam LCD ini adalah sebagai berikut :

1. Mempunyai 192 karakter tersimpan

2. Mempunyai 16 karakter dan 2 baris

3. Mempunyai karakter yang terprogram

4. Bisa dialamati dengan mode 4 bit dan 8 bit.

Tabel 2.2 Spesifikasi pin – pin LCD 16 x 2 (17)

No Nama Pin Keterangan

1 VSS Dihubungkan Graund

2 VDD Satu daya positif

3 R0 Pengaturan kontras

4 RS Register select, mengirim intruksi

II-15

5 R/W Dapat membaca data

6 E HIGH membaca data di LCD

7 DBO Data

8 DB1 Data

9 DB2 Data

10 DB3 Data

11 DB4 Data

12 DB5 Data

13 DB6 Data

14 DB7 Data

15 BLA Catu daya positif untuk layar

16 BLK Catu daya negatif untuk layar

2.7 Sensor arus ACS712

Sensor arus ACS712 merupakan komponen yang digunakan untuk mendeteksi arus

pada suatu kawat kabel dalam instalasi listrik rumah tangga. Sensor arus ini dapat

menggukur aurs DC dan arus AC menggunakan prinsip Hall Effect. Sensor aurs ACS712

ini dirancang untuk mendeteksi objek magnetis dengan perubhan posisi. Adanya

perubahan mendan magnet secara terus menerus menimbulkan adanya pulsa yang

kemudian dapat diambil frekuensinya. [17]

Sensor arus ACS712 ini dapat mendeteksi arus hingga 30 dari sinyal arus ini dapat

dibaca melalui analog IO port arduino,Sensor arus ACS712 dapat mengukur arus positif

dan negatif dengan kisaran –5A sampai 5A dapat melakukan suplai daya sebesar 5V.

Untuk pembacan nilai tengah (nol ampere) tegangan sensor diset pada 2.5V yaitu

setengah kali tegangan 0,5. Tingat perubahan tegangan berkolerasi linier terhadap besar

arus sebesar 400mv / Ampere. Berikut adalah gambar dari sensor arus ACS12. [17]

II-16

Gambar 2. 8 Sensor Arus ACS712 [17].

Berikut adalah tabel dari Pin – out Diagtam sensor arusACS712

Tabel 2. 3 Spesifikasi Sensor Arus ACS712

Number Name Description

1 and 2 IP + Terminals for current being sampled : fused

internally

3 and 4 IP - Terminals for current being sampled : fused

internally

5 GND Signal ground terminal

6 FITER Terminals for external capacitor that sets bandwidth

7 VOUT Analog output signal

8 VCC Device power supply terminal

Untuk mengukur arus yang melewati sensor ini digunakan rumus tegangan pada pin

Out = 2,5 ± ( 0,185 x I ) Volt, dimana I = arus yang terdeteksi dalam satuan Ampere.

Sensor Arus ACS 712 dapat digunakan sebagai sensor untuk membaca aliran arus listrik

maupun sebagai proteksi dari beban berlebih. Sensor ini biasanya gunakan pada project

yang berbasis mikrokontroller seperti Arduino dan AVR. [17]

2.8 Sensor Tegangan ZMPT101B

Sensor tegangan ZMPT101B ultra micro voltage transformrt adalah sensor yang

berukuran kecil, akurasi tinggi, konsisten yang baik untuk pengukuran tegangan dan

pengukuran daya. Pada modul komponen sensor ZMPT101B terdiri dari trafo step dawn

yang diteruskan pada rangkaian op – amp sebagai pembanding dan kemudian akan

menghasilkan nilai sinyal analog. [18]

II-17

Dalam pengukuran tegangan AC dapat dilakukan dengan cara dirubah mendaji

tegangan DC agar lebih mudah dibaca oleh mikrokontroler. Mikrokontroler yang

dilengkapi dengan ADC ( Analog to Digital Converter) tidak dapat mebaca sinyal negatif,

maka dari itu tegangan negatif harus dinaikan offsetnya menjadi 2,5 V sehingga terdapat

perbedaan antara nilai negatif dan positif. Sensor tegegangan ZMPT101B telah

dilengkapi summing amplifier sehinggan dapat digunkan untuk menaikan tegangan

negatif sehnggan baik untuk pengukuruan tegangan degan menggunakan

mikrokontroler.[18]

Berikut ini merupakan gambar fisik dari sensor tengangan ZMPT101B yang

ditunjukan pada gambar.

Gambar 2. 9 sensor tegangan ZMPT1011B[18]

Sensor tegangan ZMPTI01B merupakan komponen yang sesuai jika dihubungkan

dengan mikrokontroler karena fungsi yang akurat. Sensor ini dapat digunakan pada

tegangan sebesar 250 VAC dan mengeluaran sinyal analog yang sesuai untuk

dikonversikan menjadi sinyal digital oleh mikrokontroler. Sensor ini memiliki 4 pin

diataranya pin 1 dan pin 2 untuk input utama dan pin 3 dan 4 untuk output. Sensor

tegangan ZMPT101B memiliki isolasi tegangan sebesar 4000V dan bekerja optimal pada

suhu 40C sampai 70C. Dapat dilihat pada tabel di bawah spesifikasi dari sensor

ZMPT101B yaitunya.(18)

Tabel 2.4 Spesifikasi sensor tegangan ZMPT101B

No Parameter Spesifikasi

1 Arus primer 2 mA

II-18

2 Arus skunder 2mA

3 Eror sudut fasa < 20 ( 50 Ohm)

4 Jangkauan arus 0 – 3 Ma

5 Linearitas 0,1 %

6 Akurasi 0,2

7 Level Dielektrik 30000 VAC/Min

8 Resistansi DC pada suhu 20 C 110 Ohm

Dari tabel di atas dapat kita lihat dan pengunaan sensor ini bertujuan untuk melihat

tegangan AC dalam kondisi sinus degan nilai besaran tegangan sesuai degan ADC yaitu 0

– 5 Volt. Sensor ZMPT101B memiliki keluaran berbentuk gelombang sinus yang

memiliki nilai offset sebesar 2,5 sampai – 5 Volt. Sensor ini memiliki rangkaian

operational amplifier didalamnya.

2.9 Modul GSM SIM 800L

Modul sim GSM 800L digunakan pada peneltian kali ini berfungsi untuk

berkomunikasi antara pemantau utama dengan handphone. AT Command adalah

perintah yang dapat diberikan modem GSM/CDMA seperti untuk mengirim dan

menerima data berbasis GSM/GPRS, atau mengrim dan perintah SMS. SIM 800L

GSM/GPRS dikendalikan melalui perintah AT. Berikut bentuk modul SIM pada

gambar berikut. [19]

Gambar 2.10 Modul GSM SIM 800L [20]

Modul GSM SIM 800L ini merupakan suatu modul yang cocok dengan arduino.

SIM800L adalah solusipita ganda GSM / GPRS lengkap dalam modul SMT yang

ditambahkan di aplikasi penguna. Dengan antar muka ndustri, SIM800L memberikan

peforma GSM / GPRS 900 / 1800HZ untuk suara,SMS,data dan faks dalam faktor bentuk

II-19

kecil dan dengan konsumsi daya rendah. Dengan konfikurasi kecil 24mm x 24mm x

3mm, SIM800L dapat memenuhi hampir semua persyaratan ruang aplikasi penguna,

terutama untuk permintaan desain yang ramping dan padat.[19]

Adapun fitur modul GSM SIM800L sebegai berikut :

1. Empat pita 850/900/1800/1900 MHz

2. Modul daya secara otomatis booting, pada jaringan

3. Modul daya secara otomatis booting, pada jaringan rumahan

4. Ukuran modul : 2.5 x2.3cm kelas 1(W @ 1800/1900MHz.)

5. TTL port serial untuk port serial, anda mampu menghubungkan secara langsung

ke mikrkontroler.Tidak memerlukan MAX232 karena konsumsi daya rendah :

1.5 Ma (mode tidur).

6. Sinyal diatas papan akan menyala semua. Ia akan berkedip perlahan saat ada

sinyal, apabila berkedip sangat cepat maka idak ada sinyal.

Modul GSM Sim800L memiliki 12 pin dimana setiap masing – masing pin

memilki fungsi yang berbeda. Adapun Dataseet dari setiap pin tersebut dapat

dilihat pada pada tabel.[19]

Tabel 2. 5 Spesifikasi Modul GSM SIM800L (19)

Ring Ring indikator

DTR Data terminal ready

MIC + Diferensial input audio mic positif

MIC - Diferensial input audio mic negatif

Speaker + Diferensial input audio speaker positif

Speaker - Diferensial input audio speaker negatif

NET (Antena) Pin antena modul GSM

VCC Input tegangan 3.4 V – 4.4 V

Reset Pin reset modul GSM

RX Menerima data serial

TX Menerima data serial

GND Sistem Ground

2.10 LM2596 DC-DC Step- dawm converter

II-20

LM2596 3A adjustable DC-DC step down module buck converter in 3.2V 46V.

Modul LM2596 dapat digunakan untuk menurunkan tegangan DC maksimal hingga 3A

dengan range DC 3.2V-46V dengan selisih minimum input - output 1.5V DC. Prinsip

kerja Buck-Converter adalah dengan menggunakan switch yang bekerja secara terus-

menerus (ON-OFF).(20)

Gambar 2.11 LM2596 DC-DC Step- dawm converter [20]

2.11 RTC DS1307 (Real Time Clock)

RTC DS1307 merupakan chip IC mempunyai fungsi menghitung waktu yang dimulai

dari menit, detik jam, hari, tangga, bulan, sampai tahun dengan akurat. Untuk mejaga atau

menyimpan data waktu yang telah di hidupkan pada modul terdapat sumber catu daya

sendri yaitu batrai jam kancing, Serta keakuratan data waktu yang ditampilkan digunakan

osilator kristal eksternal.

Berikut contoh yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari – hari yaitunya

motherboard PC yang biasanya letaknya berdekatan dengan chip BIOS. Fungsinya yaitu

sumber informasi waktu terkini sehingga jam akan tetap up todate walaupun komputer

tersebut dimatikan. Berikut bentuk RTC dapat kita lihat pada gambar di bawah ini.[21]

Gambar 2. 11 RTC (Real Time Clock ) (21)

Dari gambar di atas dapat kita lihat secara jelas bagaimana bentuk dari modul real

time clock. RTC sendri memiliki jalur data parallel yang memiliki interface serial two –

II-21

wire (12 C), sinyal keluaran gelombang kotak terprogram (Programmable Squarewave),

deteksi otomatis kegagalan daya (power fail) dan rangkaian switch. Kosumsi daya kurang

dari 500nA menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator. Untuk

lebih jelasnya dapat kita lihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2.6 Spefikasi RTC (Real Time Clock)

Tegangan 3.3 – 5.5 Volt

Eror perhitungan waktu 1 menit

Clock chip DS3231

Dimensi 38 x 22 x 14 mm

Memory chip AT24C32

Dari tabel di atas dapat kita lihat spefikasi dari modul RTC dan berikut adalah fungisi

dari pin – pin dari modul RTC Real Time Clock..

1. Pin X1 digunakan untuk menghubungkan degan X2.

2. Pin X2 fungsi sebagai keluaran output crytal. Terhung juga dengan X1.

3. V BAT, Merupakan backup supplay serial RTC fungsi menjalankan waktu dan

tanggal.

4. Pin GND berfungsi sebagai penghubung ke sumbel Ground.

5. Pin SDA berfungsi sebagai masukan dan keluaran I/O untuk I2C sebagai

interface. Pin ini bersifat open darin untuk itu dibutuhkan ekternal pull up

resistor.

6. SCL sebagai serial data

7. SWQ/OUT fungsinya sebagai square wafe output driver.

8. VCC berfungsi sebagai sumber tegangan, maka pengaksesan data dapat dilakukan

dengan baik. Namun jika backup supply terhubung juga denggan VCC maka

pengaksesan data tidak akan dilakukan.[21]

2.12 Micro SD Card Module

Modul SD Card adalah sebuah modul yang berfungsi untuk membaca dan

menulis data ke SD Card Module. Modul ini memiliki interfacing menggunakan

komunikasi SPI. Tegangan kerja dari modul ini dapat menggunakan level tegangan

3.3 V DC atau 5V DC, yang dapat digunakan salah satunya. Modul ini ccocok

digunakan untuk membuat piranti-piranti yang membutuhkan suatu penyimpanan

II-22

bersifat non-volatile (data akan tetap tersimpan walaupun tidak mendapatkan supply

tegangan) dengan kapasitas besar, hingga mencapai Gigabyte. Modul ini banyak

digunakan untuk pembuatan perekaman medis, perekam dan playback musik, data

logger dan juga untuk pembuatan basis data akan ditunjukan pada gambar di bawah

berikut.

Gambar 2. 11 Micro SD Card Module (22)

No Label Fungsi

1 CS Pin Slave Select untuk komunikasi SPI

2 SCK Pin Serial Clock untuk komunikasi SPI

3 MOSI Pin MOSI untuk komunikasi SPI

4 MISO Pin MISO untuk komunikasi SPI

5 VCC Sumber daya positif 5 V

6 GND Sumber daya Negatif 0 V

(Sumber: Agus Faudin, 2018)

Kartu SD adalah perangkat blok biasa dan tidak dengan cara apa pun menyiratkan

tata letak partisi tertentu atau sistem file sehingga skema partisi selain partisi MBR dan

sistem file FAT dapat digunakan. Di bawah sistem operasi Unixlike seperti Linux atau

FreeBSD, kartu SD dapat diformat menggunakan sistem file UFS, EXT3 atau ReiserFS di

bawah Mac OS X, kartu SD dapat dipartisi sebagai perangkat GUID dan diformat dengan

sistem file HFS +. Di bawah Windows dan beberapa sistem Unix, kartu SD dapat

diformat menggunakan NTFS dan pada versi selanjutnya sistem file exFAT [22]

2.13 Sensor Photoelectric LM393

Sensor Speed Photoelectric, atau yang lebih dikenal sebagai Optocoupler adalah

komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik.

II-23

Optocoupler terdiri dari dua bagian utama yaitu transmitter yang berfungsi sebagai

pengirim cahaya optik dan receiver yang berfungsi sebagai penerima/pendeteksi cahaya.

Optocoupler terbuat dari bahan semi-konduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light

Emitting Diode) infra merah dan phototransistor. LED berfungsi sebagai transmitter dan

fototransistor berfungsi sebagai receiver.

Cahaya infra merah yang terdapat pada sensor speed photoelectric atau optocoupler

tidak memerlukan lensa untuk memfokuskan cahaya, karena jarak antara receiver dan

transmitter sangat dekat. Fototransistor yang bertugas sebagai receiver merupakan

komponen elektronika yang berfungsi sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor

cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik. Fototransistor termasuk dalam

golongan detektor optik.

Gambar 2. 12 Sensor Photoelectric LM393 (23)

Optocoupler bekerja bila ada arus listrik yang mengalir melalui LED, menyebabkan

LED memancarkan sinyal cahaya, dan sinyal cahaya tersebut akan ditangkap oleh

phototransistor. Bila sinyal cahaya yang dikirim oleh LED diterima phototransistor (tidak

ada halangan antara LED dan phototransistor), maka indikator sensor akan menyala

(high). Apabila saat dikirimnya sinyal cahaya oleh LED tidak diterima oleh

phototransistor (sinyal cahaya dari LED terhalang), maka indikator sensor akan padam

(low).

2.14 Perambatan Galat

Dalam stasistika dan matematikastik, galat (bahasa inggis : error) adalah sumber

variasi data yang tidak dapat dimasukan kedalam model. Dalam literatur stasistika galat

dikenal pila sesatan, pengotor, sisa, residu, atau noice. Galat dapat disebut juga eror atau

dalam keseharian dapat disebut sebagai kesalahan, kesalahan yang dimaksud disisni

II-24

adalah kesalahan proses pengambilan data.[23]

Menurut buku karangna Suntoyo Yitnosumarto, 1993, galat adalah keanekaragaman

(variabilitas) yang disebabkan oleh ketidak mampuan materi percoban atau obyek

percoban untuk berperilaku sama dalam percoban tersebut. Galat atau eror dapat pula

didefinisikan sebagai selisih dari nilai atau hasil yang kita harapkan terjadi (expected

value) dengan observasi atau kenyataan yang terjadi di lapangan. Galat dapat berfungsi

untuk menunjukan efisinsi dari satu jenis percobaan atau penelitin kepenelitian yang lain.

Secara normal kita menginginkan galat yang bernilai kecil bahkan tidak terjadi galat.

Namun ketiadaan galat juga dapat menyebabkan pertanyaan dalam penelitian kita.

Terpenting dari galat ini adalah galat harus terjadi secara alami sehingga dapat

menggambarkan obyek penelitian yang sesungguhnya. Cara yang paling efektif untuk

menimbulkan kealamian galat adalah dengan menghomogenkan perlakuan terhadap

obyek (Anonim A,2008). Ada beberapa cara dalam menentukan kesalahan (percent of

error) Berikut adalah rumus galat secara umum.[23]

Rumus Galat.

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =(Approx−Exact)

𝐸𝑥𝑎𝑐𝑡 x 100 (2.3)

Approx = nilai perkalia

Exact = nilai asli

Nilai perkiraan adalah estimasi, dan nilai eksak adalah nilai asli. Contoh kita

menebak ada 9 buah jeruk dalam kantong plastik tetapi sebenarnya ada 10, artinya 9

adalah nilai perkiraan dan 10 adalah nilai eksak. Anda perlu mengurangkan 9 ( nilai

perkiran) dengan 10 ( nilai asli) dalam kasus ini hasilnya adalah 9 – 10 = -1. Selisih yang

terja dianggap sebagai besar perbedaan antra nilai perkiraan dan estimasi.

Nilai ini mengarahkan seberapa jauh perbedaan hasil yang diharapkan dengan yang

sebenarnya. Menggunakan contoh jeruk 9 – 10 = -1 nilai absolut yang ditulis sebagai (-1)

adalah 1.Jika hasil positif maka kita tidak perlu merobahnya. Dalam stasistik, mencari

nilai absolut hanya berarti tidak memperdulikan arah melestnya perkiraan positif atau

negatif, tetapi kita dapat mengetahui seberapa besar perbedaan antra nilai estimasi dan

nilai eksak. Galat ini dapat di akibatkan salah perhitungan manusia, walaupun

kedengaranya rumit, rumus perhitungan ini cukup sederhana dan mudah dilakukan.[23]

III-1

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Metode Penelitian

Metode penelitan tentang sistem monitoring konsumsi daya listrik rumah tangga

berbasis sms gateway ini dilakukan berdasarkan metode secara bertahap dan terencana.

Mencakup tiga tahap yaitu persiapan (pengambilan sampel data), pelaksanaan

(pembuatan alat dan pengujian alat) dan pengambilan hasil ( pengambilan load profil

pada alat dan validasi alat dengan pengukuran yang sudah di uji/standart). Untuk lebih

lengkapnya mrngenai urutan dalam prosedur penelitian, dapat dilihat pada diagram

berikut :

Jenis dan Lokasi Penelitian

Mulai

Arah Penelitian

Arah dari penelitian saintifik

yaitu hasil berdasarkan ilmu

pegetahuan dan tegnologi.

Metode Pengumpulan Data

1 Observasi

2. Kuisioner

3. Studi Literatur

Instrumen Penelitian

1. Perangkat Keras

2. Perangkat lunak

1. Pengolahan Data

2. Analisa Data

Pengolahan data dan analisa

data

Hasil Pengujian

Menguji fungsi – fungsi

khusus dari perangkat

software dan hardware Dari

keluaran yang dihasilkan,

kemampuan program dalam

memenuhi kebutuhan

pemakai dapat diukur

sekaligus dapat diketahui

kesahahan – kesalahannya.

Selesai

Penelitian kuantitatif metode

eksprerimen. Kabupaten lima

puluh kota Kecamatan Mungka

kelurahan Mungka

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Dari diagram alir penelitan di atas dapat kita lihat bagaimana proses penelitian yang

akan dilakukan sehingga dapat membantu peneliti dalam meneliti permasalahan yang

terjadi.

3.2 Jenis dan lokasi penelitian

III-2

Dalam melakukan penelitian tentang sistem monitoring kosumsi daya listrik rumah

tangga berbasis sms gateway ini jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian

kwantitatif dengan metode eksprerimen. Dipilihnya jenis penelitian ini karena peneliti

menganggap jenis ini sangat cocok dengan penelitian yang akan menciptakan sebuah alat

dan akan melakukan penelitian berupa eskperimen terhadap objek penelitian penulis.

Penelitian ini berlokasi di Negara Indonesia, Provinsi Sumatera Barat, Kabupaten Lima

Puluh Kota, Kecamatan Mungka, Kenagarian Mungka,Dusun Koto Baru Mungka.

3.3 Waktu Dan Arah Penelitian

Penelitian tentang sistem monitoring pemakaian listrik rumah tangga ini akan

dilaksanakan mulai bulan Februari 2021 sampai Oktober 2021. Penelitian ini mengarah

ke saintifik yaitu arah penelitian berdasarkan ilmu pengetahuan dan teknologi.

3.4 Metode Pengumpulan data

3.4.1 Observasi

Obervasi merupakan studi lapangan yang terkait degan pengumpulan data dengan

langsung terjun ke lapangan untuk mengamati permasalahan yang terjadi secara langsung

di tempat kejadian secara sistematik kejadian, prilaku, objek yang dilihat dan hal - hal lain

yang diperlukan dalam mendukung penelitian. Dalam penelitian ini peneliti melakukan

pengamatan secara langsung ke lokasi yang di angkap perlu dalam penelitian ini seperti

rumah – rumah masyarakat dan tempat – tempat lainnya yang di anggap penting dalam

penelitian sistem monitoring komsumsi daya listrik rumah tangga berbasis sms gateway

ini.

3.4.2 Kuesioner

Kuesoner merupakan teknik pengumpulan data yang dilakukan melalui tatap muka

dan mendapatkan data interval secara persentase yang didapatkan langsung antara peneliti

terhadap narasumber.

3.4.3 Studi Literatur

Pengumpulan data dengan cara mengumpulkan literatur, jurnal, paper, dan bacaan –

baccan yang ada kaitanya dengan judul penelitian.

3.5 Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian di lakukan dalam penelitian ini yaitu :

1. Perangkat Keras

Perangakat keras yang di gunakan untuk pembuatan sistem monitoring konsumsi

daya listrik ini terbagi beberapa bagian yaitunya :

III-3

a. Arduino Uno

b. Adaptor 5 V

c. LCD Display 16x2

d. Modul GSM SIM800L

e. Sensor Tegangan ZMPT1011B

f. Sensor Arus ACS712

g. Sensor Photoelectric LM393

h. Micro SD Card Module

i. DS1307 Real Time Clock

j. Buck Converter

k. Power suplay

l. Piringan Kwh

m. Kabel Jamper

2. Perangkat Lanak

Perangkat lunak yang digunakan dalam aplikasi ini adalah sebagai berikut:

a. Software Arduino IDE

b. Balsemiq

c. Visio 2013

d. Edraw Max

e. Software Fritzing

3. Peralatan Penelitian

Pada penelitian ini alat yang digunakan dalam penelitan ini adalah sebagai

berikut :

a. Handpone

b. Kabel USB

c. Leptop Asus AMD E1 RAM 4

d. Obeng

e. Solder

f. Lem

g. Gergaji

3.6 Pengolahan Data

Pengolahan data adalah proses mengartikan data – data lapangan yang sesuai dengan

tujuan, rancangan, dan sifat penelitian. Metode pengolahan data dalam penelitian kali ini

III-4

yaitu :

a. Reduksi data adalah mengurangi atau memilah – milah data yang sesuai dengan

topik dimana data tersebut dihasilkan dari penelitian.

b. Koding data adalah penyesuaian data yang diperoleh dalam melakukan

penelitian keputusan maupun penelitian lapangan dengan pokok pada

permasalahan dengan cara memberi kode – kode tertentu pada setiap data

tersebut.

3.7 Analisa Data

Analisa data bertujuan untuk menguraikan dan memecahkan masalah yang

berdasarkan data yang diperoleh. Analisa yang digunakan adalah analisa data kwantitatif

yang bertujuan untuk menyederhanakan data dalam bentuk yang lebih mudah dipahami

oleh orang yang membacanya. Dalam mengolah data menjadi sebuah informasi yang

akan menjadi suatu karakteristik data yang mudah dipahami dan menjawab masalah

terkait dalam penelitian yang dilakukan.

3.8 Teknik Pengujian

Metode pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah menguji software dan

hardware untuk melihat seberapa efisiensinya alat prototype dalam bekerja. Dan

pengujian pada rumah tangga secara langsung melihat pemakaian daya energi listrik

tenintegrasi pada modul GSM Gateway.

3.9 Gambar Umum Sistem Perancangan Alat

3.9.1 Block Diagram Secara Umum

Langkah awal pada perancangan penelitian sistem monitoring kosumsi daya listrik

pada rumah tangga ini menggunakan modul SIM800L sebagai pengirim data/informasi

kepada konsumen dan merupakan gambaran awal dari perancangan sistem. Untuk

membuat suatu sistem dan alat yang akan di buat maka di perlukan block diagram pada

rangkaian tersebut dan akan menghasilkan suatu sistem yang dapat difungsikan dan dapat

bekerja sesuai dengan apa yang dirancang. Berikut rancangan umum block diagram

sistem monitoring konsumsi daya listrik pada rumah tangga berbasis sms gateway.

III-5

Gambar 3.2 Diagram blok cara kerja alat.

Berdasarkan gambar perancangan diatas dapat kita lihat peneliti membagi tiga blog

yaitu input, proses, output. Input dibagi dengan tiga bagian yang pertama Listrik

pemakaian rumah tangga, Sensor Photoelectric LM393, Sensor Arus ACS712, Sensor

tegangan ZMPT1011B dan Di bagian ini setiap sensor berfungsi dengan cara mengukur

tegangan, arus pada rumah. Sensor Photoelectric LM393 berfungsi sebagai sensor putar

yang mendeteksi berapa putaran pada piringan kwh sehingga akan mendapatkan hasil

data pemakaian energi listrik yang di pakai. Di bagian pemrosesan ada arduino uno

sebagai otak dari segala pemroses input yang masuk. Arduino uno akan menampilkan

berapa tegangan pada rumah tangga dan arus yang ada pada LCD secara real time.

Kemudian modul GSM Gateway sebagai pengirim data yang telah di proses oleh arduino

uno, melalui nomor yang sudah di program dan mengirim ke handpone secara langsung

berapa pemakaian setiap bulanya dan mengrim data jika terjadi kelebihan beban

(overload). DS 1307 Real Time berfungsi sebagai pemrosesan pewaktuan, tanggal dan

hari dan secara real time.Output dari pemrosesan yaitu LCD yang akan menampilkan

berapa arus yang masuk dan tegangan yang ada pada rumah tangga menggunakan media

III-6

LCD. Handphone akn menerima informasi yang masuk dari modul GSM Gataway dan

dan akan menampilkan secara short messagge service Secara umum sistem monitoring

pemakaiaan listrik rumah tangga ini mempunyai komponen – komponen penting seperti :

1. Handpone.

Handpone berfungsi sebagai media untuk menerima SMS dari modul GSM SIM

800L.

2. Listrik Penguna.

Arus listrik yang di pakai setiap bulannya oleh masyarakat.

3. Arduino Uno.

Arduno merupakan salah satu platform hardware open soure yang mempunyai

input/output (I/O) yang sederhana. Arduino memberikan I/O yang sudah lengkap

dan bisa digunakan dengan mudah dan dalam proses perakitan jauh lebih efisien.

Arduino merupakan pengontrol dari semua komponen – komponen lainya.

4. Sensor Tegangan ZMPT1011.

Sensor tegangan ZMPTI01B merupakan komponen yang sesuai jika dihubungkan

dengan mikrokontroler karena fungsi yang akurat. Sensor ini dapat digunakan

pada tegangan sebesar 250 VAC dan mengeluarkan sinyal analog yang sesuai

untuk dikonversikan menjadi sinyal digital oleh mikrokontroler.

5. Sensor Photoelectric LM393

berfungsi sebagai sensor putar yang mendeteksi berapa putaran pada piringan

kwh sehingga akan mendapatkan hasil data pemakaian energi listrik yang di

pakai.

6. Sensor Arus ACS721.

Sensor arus ACS712 – 05A merupakan komponen yang digunakan untuk

mendeteksi arus pada suatu kawat/kabel dalam instalasi listrik rumah tangga.

Sensor ini dapat mengukur arus DC dan arus AC.

7. DS1307 Real Time Clock.

RTC (Real Time Clock) merupakan chip IC yang mempunyai fungsi menghitung

waktu yang dimulai dari detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, hingga tahun

dengan akurat..

8. LCD Display 16x2

LCD dalam perancangan suatu sistem yang menggunakan mikrokontroler. LCD

disini berfungsi menampilkan hasil nilai yang masuk ke sensor arus, tegangan

III-7

dan akan menampilkan angka di layar LCD.

9. Modul GSM Gateway SIM 800L

Modul SIM 800L GSM/GPRS adalah bagian yang berfungsi untuk

berkomunikasi antara pemantau utama dengan Handphone.

3.10 Block Diagram Hardware

3.10.1 Diagram Sistem Secara Keseluruhan

Diagram sistem berfungsi untuk mempermudah memahami bagaimana cara kerja

program pada sistem yang akan dibuat. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada diagram

di bawah.

Gambar 3.3 Diagram blok Sistem Keseluruhan.

Berdasarkan skema perancangan di atas dapat kita lihat alur dari kinirja dari alat

sistim monitoring rumah tangga. Prinsip kerja dari sistem monitoring menggunakan

otomatis waktu sesuai dengan diprogram secara khusus yang telah di seting. Sensor

photoelectric ini berfungsi sangat besar yaitu untuk melihat berapa perputaran yang di

lakukan oleh pirigan Kwh, maka sensor photoelectric akan mengkonversikan berapa

puran yang di lakukan dan akan mengrimkan data ke arduino uno sebagai otak dari alat.

Jika terjadi mati lampu data secara langsung akan tersimpan pada micro card module dan

Sensor Arus

ACS721

Sensor

Tegangan

ZMPT1011

Beban Pada

Rumah tangga

Modul GSM

Gateway

SIM 800L

Arduino UnoLCD Display

16x2

DS1307 Real

Time Clock

Handpone

Sensor

Photoelectric

LM393

Micro SD

Card Module

III-8

dari skema di atas dapat juga kita lihat bahwa bahwa konfigurasi sistem monitoring pada

penelitian kali ini adalah arus dan tengangan dari linenya pemakaian rumah tangga setiap

bulannya.

3.10.2 Perancangan Rangkaian Skematik LCD 16 x 2

Disini dapat kita lihat bahwa pada perancangan hardware terlebih dahulu LCD ini

digunakan alat sebagai tampilan keluaran sebagai info arus, tegangan dan pewaktuan

yang ada pada mikrokontroller. Perancangan skema LCD 16 X 2 dengan maksut 16

kolom dan 2 baris pada LCD, Perangkaian arduino pada LCD dapat kita lihat pada

gambar berikut.

Gambar 3.4 Skematik LCD 16 x 2

Dapat kita lihat di atas bagai mana cara skema dari LCD ke arduino uno. Dengan

menggunakan 3 warna kabel jamper yaitunya merah, hitam, dan silver, dan untuk

konfigurasi pengkabelanya Pin 1 GND dan Pin 16 GND di jamper pada LDC di

sambungkan pada arduino pada Pin GND. Penelti telah menentukan sketch include

library.Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada tabel berikut.

III-9

Tabel 3.1 Spesifikasi LCD 16x2

Pin Arduino Pin LCD

5 V Pin 1

GND Pin 2

2 Pin 4

~3 Pin 5

4 Pin 11

~5 Pin 12

~6 Pin 13

7 Pin 14

~10 Pin 15

GND Pin 16

3.10.3 Perancangan Skematik Modul GSM800L

Pada perancangan selanjutnya skema modul GSM800L yang pada skema ini

menjelaskan bagaimana pengkabelan pada modul GSM800L dan arduino uno. Dapat kita

lihat secara jelasnya pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.5 Perancangan skema modul GSM800L

III-10

Dapat kita lihat dari skema dari modul GSM800L yang terhubung ke arduino uno

secara langsung, Perancangan modul GSM800L menggunakan empat warna kabel jamper

yang pertama ada warna merah sebagai VCC, warna hijau sebagai RXD, dan kuning

TXD. Untuk lebih jelasnya dpatdilihat pada tabel di bawah.

Tabel 3.2 Spesifikasi modul GSM800l

Pin Arduino Uno Pin Modul GSM800L

5 V VCC

GND GND

Pin 9 RXD

Pin 8 TXD

3.10.4 Perancangan Skematik Sensor ACS721

Pada perancangan skematik ini, sensor ACS721 digunakan sebagai mensensing arus

pada pada daya listrik rumah tangga. Sensor ini akan memberikan infrorimasi masukan

kemapda arduino uno untuk berapa arus yang ada pada rumah tangga dan kemudian akan

di tampilkan ke layar LCD. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat gambar dibawah ini.

Gambar 3.6 Perancangan skema Sensor ACS721

Dari gambar diatas dapat kita lihat bagaimana cara pengkabelan dari sensor arus

ACS721 dan Arduino uno. Dari gambar tersebut dapat membantu peneliti untuk

III-11

merancang skematik dari sensor arus. Pengkabelan yang dilakukan menggunakan 3 warna

merah, hitam, hijau sebagai A0 kabel data output dari sesnsor ACS721 Berikut adalah

tabel dari skematik sensor arus ACS721 di bawah ini.

Tabel 3.3 Spesifikasi Sensor ACS721

Pin Arduino Pin Sensor ACS721

5 V VCC

GND GND

A1 A0

3.10.5 Perancangan Skematik Sensor Tegangan ZMPT1011

Pada perancangan skematik sensor teganggan ZMPT1011 mempunyai kesamaan

dengan sensor arus dan digunakan sebagai mengukur tegangan yang ada pada daya listrik

rumah tangga. Sensor ini akan memberikan informasi kepada arduino uno untuk berapa

menentukan tegangan yang ada pada rumah tangga dan kemudian akan di tampilkan ke

layar LCD. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat gambar dibawah ini.

Gambar 3 .7 Perancangan skema Sensor teganggan ZMPT1011

Dari skema sensor teganggan ZMPT1011 diatas dapat kita lihat bagaimana cara input

dari tegangan ZMPT1011 dihubungkan ke arduino uno. Dari gambar tersebut dapat

III-12

membantu peneliti untuk merancang skematik dari sensor tegangan. Berikut adalah tabel

ZMPT1011.

Tabel 3. 4 Spesifikasi teganggan ZMPT1011

Pin Arduino Pin Sensor teganggan

ZMPT1011

5V VCC

GND GND

A0 V out

3.10.6 Perancangan Micro SD Card Module

4 Modul SD Card adalah sebuah modul yang berfungsi untuk membaca dan menulis

data ke dari SD Card. Modul ini memiliki interfacing menggunakan komunikasi SPI.

Tegangan kerja dari modul ini dapat menggunakan level tegangan 3.3 V DC atau 5V

DC, yang dapat digunakan salah satunya. Dapat kita lihat pada gambar skematik di

bawah ini.

Gambar 3 .8 Perancangan skema Micro SD Card Module

III-13

Dari skema di atas kita lihat bahwa ada 6 warna kabel jamper yang digunakan utuk

perangkaian modul Micro SD Card Module. Pertama merah, hitam,hijau muda, kuning,

biru dan coklat. Pin – pin modul ini adalah 3V3, GND, Pin 10, Pin 11, Pin 12, Pin 13.

Tentunya dari pin – pin tersebut memiliki fungsi masing – masing, Supaya dapat

digunakan dengan baik. Dari arduino uno dan modul Micro SD Card Module. yang mana

dapat kita lihat kemana arahnya, berikut tabel dari modul relay ke Arduino uno.

Tabel 3. 5 Spesifikasi Micro SD Card Module.

Pin Arduino Micro SD Card Module

3V3 + 3.3

GND GND

Pin 10 CS

Pin 11 MOSI

Pin 12 MISO

Pin 13 SCK

4.2.1 Perancangan Skematik RTC DS1307

Pada perancangan RTC (Real Time Clock) merupakan chip IC yang mempunyai

fungsi menghitung waktu yang dimulai dari detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, hingga

tahun dengan akurat. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar di bawah.

III-14

Gambar 3.9 Perancangan skema RTC DS1307

Dari skema di atas kita lihat bahwa ada 4 warna kabel jamper yang digunakan utuk

perangkaian modul RTC DS1307. Pertama merah, hitam orane dan biru muda. Pin – pin

modul ini adalah VCC, GND, SDA dan SCL. Tentunya dari pin – pin tersebut memiliki

fungsi masing – masing, Supaya dapat digunakan dengan baik. Dari arduino uno dan

module RTC DS1307 yang mana dapat kita lihat kemana arahnya, berikut tabel dari

module RTC ke Arduino uno.

Tabel 3. 6 Spesifikasi RTC DS1307

Pin Arduino Pin RTC Module

5 V VCC

GND GND

A 3 SDA

A 5 SCL

III-15

4.2.2 Perancangan Skematik Alat

Perancangan skematik sistem monitoring konsumsi daya listrik pada rumah tangga

menggunakan sensor arus dan sensor tegangan dan juga modul GSM800L sebagai

pengiriman data ke handphone konsumen. Skematik ini merupakan gambaran pada

rangkaian dan menghasilkan sistem yang akan dirancang dapat bekerja secara otomatis.

Secara lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.10 Perancangan skematik keseluruhan Alat

Rancangan skema yang akan dibuat berdasarkan bagaiamana cara kerja rangkaian

keseluruhnya. Mikrokontroler arduino uno digunakan sebagai papan pengendali dari

seluruh komponen, sedangkan project board digunakan sebagai penghubung kabel

jumper antar komponen yang berasal dari pin mikrokontroler arduino uno. Semua pin

GND dan VCC yang terdapat pada komponen akan dihubungkan ke pin GND dan VCC

yang terdapat pada arduino uno dengan menggunakan kabel jumper yang disambungkan

melalui project board.

Penggunaan sensor ACS721 menggunakan pin A0 sebagai data output dari sesnsor

ACS721 menuju pin A1 pada arduino uno. Berapa arus yang berada pada rumah tangga

tersebut. Sensor tegangan ZMPT1011 dihunbungkan ke arduino uno menggunakan pin V

out sebagai pin dari sensor tegangan dan A1 dari pin arduino uno. Output yang akan

dikeluarkan nilai dari tegangan listrik yang ada pada rumah tangga tersebut. Pengunaan

III-16

komponen selanjutnya SIM800L ini menggunakan regulator step dawn yang berfungsi

sebagai pengendali tegangan agar tidak over voltage.

SIM800L memiliki tegangan sendiri maxsimal pada 4,2 Volt dan minimal memilki

tegangan 3,7 Volt. Maka di perlukan regulator step dawn sebagai switching yang dapat

diubah menggunakan potensio. Pin RX dan TX pada SIM800L akan dihubungkan pada 2

pin arduino uno dan 2 pin lagi akan di gunakan sebagai VCC dan GND SIM800L. Pada

komponen skema RTC DS1307 pin – pin modul ini adalah VCC, GND, SDA dan SCL.

Tentunya dari pin – pin tersebut memiliki fungsi masing – masing.

Disaat sistem digunakan sistem akan mendeteksi listrik dari rumah tangga yang

sedang digunakan, maka sistem akan memberikan informasi pada penguna secara

langsung berupa texs sms melalui hendpone. Selain itu prototype sistem monitoring ini

juga dapat membantu masyarakat dan petugas PLN dalam memudahkan pekerjan dan

mengurani kecurigan dari masyrakat akan hal pembayaran listrik yang mereka pakai

setiap bulannya. Maka sistem akan memberikan ouput berupa berapa pemakaian dan

waktu,tanggal sesuai dengan yang di program. Maka sistem akan memproses dan

mengirim data/informasi melalui arduino uno sebagai media pengontrol dan melalui

modul GSM gateway sebagai output keluaran berupa texs short message service (SMS)

ke handphone.

4.3 Perancangan Sofdware

4.3.1 Diagram Alir GSM 800L

Pada bagian ini akan membahas diagram alir dari modul GSM 800L yang akan

dibuat, tahap pemutan diagram alir ini meliputi handpone, modul GSM 800L, Fungsi dari

modul sebagai media pengirim SMS notifikasi ke nomor handpone yang telah di tentukan

oleh penguna. Listrik PLN, dengan arduino uno sebagai pengontrol rangkaian, dan

mengirim data ke modul GSM 800L sebagai media untuk mengirim SMS ke handpone.

Berikut diagram alir GSM 800L.

III-17

Mulai

Konfigurasi Nilai

modul GSM 800L

Data

Terkirim ke

Handpone

Pengiriman Data SMS

Koneksi Jaringan

Handpone

Selesai

Tidak

YA

Gambar 3. 11 Block Diagram Software

Dapat kita lihat dari skema alir GSM Gateway di atas dan berikut adalah penjelasan :

a. Mulai

Mulai adalah sebuah langkah awal yang dilakukan oleh peneliti untuk memulai

perangkat.

b. Inisialisasi

Inisialisai adalah fungsi dari pengontrol dari input dan ouatput.

c. Koneksi jaringan Handpone

Koneksi jaringan handpone hubungan antara modul GMS Gateway dengan

Handpone.

d. Pengiriman data SMS

Yaitunya hasil dari koneksi hubungan GSM Gateway.

4.3.2 Diagram RTC DS1307

Pada tahap ini membuat alur cara kerja diagram dari RTC DS1307 (Real time clock)

adalah jam elektronik berupa chip yang digunkan untuk menghitung waktu (mulai detik

hingga tahun) dengan akurat dan menjaga atau menyimpan data waku tersebut secara real

III-18

time. Proses penghitungan waktu yang dilakukan output datanya langsung disimpan atau

dikirim ke device lain melalui sistem antar muka. Semua alat elektronik mengguakan

RTC karena berfungsi menyimpan informasi jam terkini.dan menampilkan keterangan

waktu dan tanggal secara realtime saat proses pembacaan sesnsor dan konversi berjalan.

Berikut adalah diagram dari koneksi RTC.

Mulai

Apakah Nilai Daya

Terbaca?

Tampilkan

Daya Di

LCD

Menkonfigurasi Nilai,

Waktu, tanggal, Bulan

Koneksi Nilai RTC

(Real time clock)

Selesai

Tidak

YA

Gambar 3. 12 Block Diagram RTC

Berdasarkan dari alur diagram RTC di atas dan berikut adalah penjelasan dari diagram

RCT :

a. Mulai

Mulai adalah langkah pertama yang di lakukan dalam menjalankan sebuah

perangkat yang akan di jalankan.

b. Koneksi RTC

Koneksi adalah hubungan yang dapat memudahkan koneksi program yang

mengelola sumber daya perangkat elektronik agar dapat terhubung dengan benar.

c. Konfigurasi nilai RTC

Konfigurasi RTC merupakan perhitungan yang di lakukan pada nilai RTC pada

waktu, tanggal dan bukan.

III-19

d. Tampilkan pada LCD

Adalah hasil dari output dari RTC yang di tampilkan pada layar LCD 6 x 2 dengan

pengwaktuan, tanggal bulan dan tahun.

4.3.3 Block Diagram alir sistem Software Monitoring

Diagram alir sistem monitoring ini membantu peneliti dalam perancangan bagaimana

cara sistem software bekerja. Supaya sistem yang dibuat berjalan dengan baik. Pada

tahapan ini menggunakan modul ACS721, Modul ZMPT1011. GSM 800L sebagai media

monitoring dan mengirim info kepada konsumen melalui handpone. Terlebih dahulu

tahapan yang harus dilakukan dalam pembutan software block diagram, Berikut diagram

block alir sistem monitoring pada rumah tangga.

Mulai

Apakah Nilai Daya

Terbaca?

Tampilkan

Daya Di

LCD

Hitung Daya = Arus *

Tengangan

Membaca Nilai

Masukan Sensor

ACS721

Membaca Nilai

Masukan Sensor

ZMPT1011

Selesai

Tidak

YA

Gambar 3. 13 Block Diagram Software

Berdasarkan block software diagram diatas dapat kita lihat bahwa input dari sistem

monitoring berasal dari komponen sensor. kemudian membaca nilai dari input sensor

yang di hubungkan ke modul GSM Gateway. Setelah di proses maka modul GSM

Gataway akan mengirim texs short message service menggunakan IP yang sudah di

III-20

program pada modul GSM Gataway.Untuk penjelasan lebih lanjutnya dapat kita

lihatsebagai berikut :

a. Mulai

Langkah pertam yang dilakukan oleh untuk menjalankan perangkat atau sistem

yang akan di buat oleh peneliti.

b. Inisialisi sensor

Setelah semua sistem aktif pada sensor sensor yang digunakan maka modul GSM

Gataway akan melakukan fungsinya sebagai kontrol dari input dan menjadi

pengirim berupa output. Dan menerima data dari stiap sensor yang digunakan.

c. Koneksi modul RTC

Koneksi RTC merupakan komponen yang mengatur pemwaktuan pada semua

aktifitas sensor baik itu detik, menit, hari ,bulan dan tahun. Koneksi RCT ini

sangat dibutuhkan supuya tidak terjadi kesalahan dalam hal real time clock.

d. Modul GSM Gateway

SMS Gataway sebuah perangkat yang mentranformasikan pesan ke jaringan

seluluer. Sehingga dapat memungkinkan pengiriman atau penerimaan pesan SMS

dengan media handpone.

e. Penampilan pada LCD

LCD akan digunakan sebagai penampilan karakter dalam waktu yang

bersamaan.LCD sebagai penampil karakter kondisi level arus, tegangan, output

dari modul RTC, secara Real time clock.

4.3.4 Perancangan tampilan SMS

Perancangan tampilan ini bertujuan untuk mempermudah dalam pembuatan alat, agar

sistem yang dibuat dapat berjalan dengan baik. Pada tahapan ini akan di buat tampilan

informasi texs short message service. Output dari SMS dan informasi tampilan dari

tanggal, waktu kemudian informasi tengangan pada rangkaian dan arus pada rangkaian

dan paling penting adalah berapa pemakaian listrik yang terpakai selama satu bulan.

III-21

Gambar 3 .14 Perancangan tampilan SMS

Dari gambar di atas dapat kita lihat tampilan perancangan dari SMS yang akan di terima

oleh konsumen tentang arus, teggangan, daya listrik pada rumah tangga, dan biaya yang

akan di bayar pada pemakaian listrik setiap bulanya.

4.4 Pengujian Keseluruhan Sistem

Tahap selajutnya yaitu melakukan pengujian untuk membuktikan bahwa sistem yang

di dibuat sebelumnya dapat menjadi suatu sistem yang bisa di operasikan. Pengujian yang

dilakukan dengan cara mengoperasiakn alat yang telah di buat dengan cara

meyambungkan langsung ke listrik rumah tangga dengan semua komponen yang terlah

di aktifkan. Jika komponen sistem monitoring telah aktif maka untuk mengujinya cukup

menunggu 1hari atau paling lama 1 bulan. dan melihat apakah sensor – sensor bekerja

secara baik. Maka sensor yang mendeteksi dan secara otomatis akan bekerja dengan yang

telah di program sebelumnya. Dapat mengirimkan data dan sebagai pengaman overload

pada rumah tangga, dan kemudian arduino uno agar dapat diproses untuk ditampilkan di

layar LCD dan mengirimkan data melalui modul GSM 800I ke handpone dalam texs

short message service.

3.13.1 Pengujian Perangkat Lunak (Software)

Pengujian yang dilakukan dengan mengunkan rumus galat untuk melihat seberapa

efektivitas dan efisiensi proses setiap sensor. Dan melakukan pengujian kelayakan

pengiriman modul smsgateway ke handpone, dan melihat apakah program dan respon

dapat berjalan degan baik atau masih terdapat eror.

3.13.2 Pengujian Perangkat Keras (Hardware)

Pengujian yang dilakukan adalah melihat apakah dalam proses tidak terjadi kesalahan

atau dalam perangkaian, Pengujian ini mengecek secara keseluluhan apakah terjadi

kesalahan yang dapat mengakibatkan kerusakan pada perangkat keras seperti kelebihan

III-22

arus yang masuk dan dapat mengakibatkan komponen arduino mengalami kerusakan.

a. Pengujian LCD

Pengujian LCD ini bertujuan agar peneliti dapat menetahui apakah LCD dalam

kondusi baik untuk menampikan informasi dari setiap sensor. Pengujian dilakukan

dalam bentuk mengirim program data untuk melihat apakah LCD dalam keadaan

yang baik untuk menampilkan di layar LCD.

b. Pengujian Modul GSM 800L

Pengujian modul GSM 800L ini bertujuan untuk mengetahui apakah sim card dapat

terkoneksi dengan baik dan melihat apakah sudah terhubung dengan jaringan.

memutus dan menyambungkan tegangan dan kemudian akan memproses informasi

peringatan dengan vepat meliputi LCD, dengan SMS pemberitahuan bahaya yang

dikirim kepada pemilik rumah.

Pengujian Sensor Tegangan ZMPT1011

Pengujian sensor tengangan berjutuan untuk mengetahui apakah sensor berjalan

dengan baik. Sensor ini berupa komponen yang dapat memproses tegangan listrik

dan dapat menginformasikan berapa volt tegangan yang ada pada rangkaian

rumah tangga tersebut.

c. Pengujian Sensor ACS721

Pengujian sensor tengangan berjutuan untuk mengetahui apakah sensor berjalan

dengan baik.Sensor ini berupa komponen yang dapat memproses tegangan listrik

dan dapat menginformasikan berapa volt tegangan yang ada pada rangkaian

rumah tangga tersebut.

f. Pengujian RTC DS1307

Pengujian RTC bertujuan untuk mengetahui waktu,bulan dan tanggal yang

digunakan dalam sistem monitoring listrik.RTC 1307 memproses data dari

arduino uno dan menampilkan ke layar LCD. Dengan begitu dapat melihat apakah

RTC dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

3.13.3 Pengujian Implementasi kelayakan

Pengujian implementasi ini merupakan tahapan sesudah alat dibuat.Maka selanjutnya

tahap pengujian kelayakan kepada masyarakat. Berdasarkan metode kuantitatif yang

digunkan peneliti sebelumnya. Peneliti mengumpulkan data dari masyarakat Kecamatan

Mungka dengan mengunkaan sistem monitoring pemakaian listrik rumah tangga pada

setiap bulanya. Metode yang digunakan peneliti dalam pengambilan sampel adalah

III-23

metode Slovin, Metode ini menggunakan rumus sebagai berikut :

n = 𝑁

1+𝑁.𝑒2 .................................................................................... (3.1)

Keterangan :

n : Sampel

N : Populasi

e2 : Tingkat kesalahan (5 % )

Berdasarkan rumus slovin di atas peneliti dapat mengetahui berapa sampel yang

diperoleh dengan menggunakan rumus tersebut. Untuk pengujian proyek akhir ini

dilakukan untuk mengambil beberapa sampel rumah tangga yang ada pada Kecamatan

Mungka dan melihat apakah alat berjalan secara baik. Untuk menentukan jumlah sampel

yang harus di pilih peneliti harus menggunakan tingkat kesalahan sebesar 5% dikarenkan

dalam setiap melakukan peneltian tidak mungkin hasilnya sempurna 100%. Makan akan

dibuat kuisioner dengan memakai aspek karakteristik simplicty, interactivity, dan

usability.

a. simplicty

Kesederhanaan surveilans berarti struktur yang sederhana dan mudah

dioperasikan.Suatu sistem surveilans harus sesederhana mungkin,tapi tetap

memenuhi syarat mencapai tujuan.Ukuran berikut ini dapat menilai

kesederhanaan sistem.

b. Interactivity

interactivity adalah seberapa jauh dua atau lebih pihak dapat

berkomunikasi satu sama lain terkait dengan medium komunikasi,

bagaimana kedua elemen tersebut di sinkronisasikan Interactivity

berbicara mengenai seberapa jauh sosial media dapat digunakan untuk

berkomunikasi.

c. usability.

Usability dapat dijalankan secara efektif, efisien, dan memuaskan.

efektivitas berhubungan dengan keberhasilan pengguna mencapai tujuan

dalam menggunakan suatu perangkat lunak. Efisiensi berkenaan dengan

III-24

kelancaran pengguna untuk mencapai tujuan tersebut. Kepuasan berkaitan

dengan sikap penerimaan pengguna terhadap perangkat lunak. Pengujian

usability dilakukan untuk mengevaluasi apakah sebuah aplikasi sudah

sesuai dengan kebutuhan pengguna atau belum.

Untuk mendapatkan hasil interval hasil skala likert ini adalah dengan analisis

interval. Agar dapat dihitung dalam bentuk kuantitatif, jawaban-jawaban dari Responden

tersebut dapat diberi bobot nilai atau skor likert berikut adalah rumus dari skala likert :

Rumus Skala Likert

T x Pn........................................................................................ (3.2)

Keterangan :

T : Total jumlah responden yang memilih

Pn = Pilihan angka skor likert

Dan untuk mencari skor maksimum, maka rumusnya adalah jumlah responden x skor

tertinggi. Lalu untuk mengetahui skor minimum, digunakan rumus jumlah responden x

skor terendah. Maka akan didapatkan perhitunganinterval penilaian.untuk menetukan

rumusinterval penilaian.

I = 100 / Jumlah Skor

Untuk menghitung indeks dalam persentasi adalah total skor dibagi maksimum dan dikali

100.

Skor penilaian likert

SS = Sangat Setuju, diberi nilai 5

S = Setuju, diberi nilai 4

N = Netral, diberi nilai 3

STS = Sangat Tidak Setuju, diberi nilai 1

Interval Penilaian

Indeks 0% – 19,99% : Sangat Tidak Setuju

Indeks 20% – 39,99% : Tidak Setuju

Indeks 40% – 59,99% : Ragu-ragu

Indeks 60% – 79,99% : Setuju

Indeks 80% – 100% : Sangat Setuju

Peneliti akan memuat form kuisioner pada penelitian sistem monitoring kosumsi

daya listrik rumah tangga dan mengukur seberapa efisiensi proyek yang di hasilkan.

III-25

Formulir kuisioner yang digunakan adalah sebagai berikut :

Berikut ini adalah contoh kuisioner penelitian tentang sistem monitoring kosumsi daya

listrik rumah tangga setiap bulannya.

kesediaan Bapak/ibu untuk dapat mengisi kuisioner berikut ini. Atas kesediaan dan

partisipasinya peneliti ucapkan terima kasih.

IDENTITAS MASYARAKAT

NAMA :

ALAMAT :

PEKERJAN :

DAFTAR PERTANYAAN

Cara pengisian :

Isilah pertanyaan menurut bapak/ibu paling sesuai, dengan cara memberi tanda ceklis

pada kolom. Dengan jawaban yang telah di sediaan oleh peneliti. Ada 5 alternatif yang

dapat di pilih yaitu :

STS = Sangat Tidak Setuju

TS = Tidak Setuju

CS = Cukup Setuju

S = Setuju

SS = Sangat Setuju

Tabel Tabel 3. 7 Daftar Pertanyaan Kuesioner

KUESIONER PENELITIAN

PROTOTYPE SISTEM MONITORING KONSUMSI DAYA LISTRIK

RUMAH TANGGA VIA SMS GATEWAY BERBASIS HANDPHONE

(STUDI DUSUN KOTO BARU MUNGKA)

III-26

SIMPLICTY

No Daftar Pertanyaan SS S CS TS STS

1 Informasi data yang di kirim

cukup simpel berupa SMS ke

handphone yang telah di infokan

berapa rupiah yang harus di bayar.

2 Proses pemasangan alat

prototaype sistem monitoring

tidak memakan area yang luas.

3 Fitur – fitur yang ada pada

prototype tidak menyulitkan

konsumen dalam

mengoperasikanya.

4 Penggunaan sistem GSM

Gateway cukup praktis dan

efisiensi dikarenakan hanya

memerlukan jaringan seluler saja

tidak perlu mengunakan jaringan

internet. Dan android.

5 Tata cara pengoperasian alat

sistem monitoring ini cukuplah

sederhana.

INTERACTIVITY

1 Informasi langsung yang di

berikan oleh alat prototaype

dapat menghilangkan kekuatiran

akan terjadinya kecurangan

dalam hal pemakaian energi

listrik pada setiap bulanya.

2 Sistem kontrol pada prototaype

mengirim pesan berupa Volt,

arus, daya listrik yang ada pada

rumah tangga.

3 Jika terjadi lonjakan akan

pembayaran energi listrik. Maka

penguna akan di bantu oleh alat

prototaype dalam hal

membandingkanya.

4 Teganggan yang masuk dan arus

energi listrik, daya listrik yang

masuk akan di tampilkan

lansung pada layar LCD alat,

dan SMS secara langsung.

5 LCD dapat menjadi sebuah

media penampil bahwa energi

III-27

listrik dalam keadaan hidup.

USABILITY

1 Manfaat dari sistem monitoring

SMS Gateway ini mampu

memudahkan masyarakat dalam

pengunaan baik di daerah

perdesaan maupun perkotaan.

2 Prototype sistem monitoring ini

mampu memberikan kepuasan

kepada penguna untuk

mengunakan sistem alat sebagai

alat monitoring.

3 Prototype sistem monitoring ini

tidak butuh biaya yang besar

dalam pengoperasikan prototype

sistem monitoring pada rumah

tangga.

4 Manfaat yang di dapat

menghilangkan keraguan dan

kesalahan dalam hal informasi

pemakaian energi listrik setiap

bulanya.

5 Prototype sistem monitoring

SMS Gataway ini sangat

membantu masyarakat

khususnya di Dusun Koto Baru

Mungka

V-1

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari penelitian, pengujian dan analisis yang telah dilakukaan.

Maka mendapatkan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Dengan adanya prototype sistem monitoring ini dapat melakukan perhitungan

biaya pemakaian Listrik pada rumah tangga setiap bulan secara otomatis dan

mengirimkan hasilnya langsung Melalui SMS Gateway.

2. Setelah diimplementasikan masyarakat dapat melihat secara langsung berapa

harga energi listrik yang harus di bayar dan mengurangi rasa keraguan dari

masyarakat akan pemakaian listrik yang dipakai.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan oleh peneliti untuk pengembangan lebih lanjut dari

prototype sistem monitoring ini adalah sebagai berikut :

1. Pembuatan alat ini diperlukan bisa mengirim ke beberapa nomor bukan hanya

satu nomor saja.

2. Pembuatan ini dilengkapi dengan sebuah alat yang lampu secara langsung

melihat kerusakan pada instalasi listrik pada rumah tangga.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Yahya Harahap, 1986, Segi‐segi Hukum Perjanjian, Bandung: PT Alumni,

http://eprints.polsri.ac.id/1516/2/BAB%20I.pdf.

[2] StasistikKetenagalistrikan2019,https://gatrik.esdm.go.id/assets/uploads/downl

oad_index/files/c5eff-statistik-ketenagalistrikan-2019-final-.pdf

[3] https://langgam.id/kecamatan-mungka-kabupaten-limapuluh-kota/

[4] Ahmad Wildan “Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains Dan Tegologi

UniversitasIslam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau”

[5] Ardiansyah Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam

Indonesia Yogyakarta “Monitoring Daya Listrik Berbasis IoT (Internet of

Things).”

[6] http://repository.uinsu.ac.id/9174/1/SKRIPSI%20RISDINA.pdf

[7] https://repository.unej.ac.id/bitstream/handle/123456789/87789/ANTHON.pdf

[8] http://repository.umsu.ac.id/bitstream/123456789/7173/1/TA%20YUDHA.pdf

[9] Rizal Akbar Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Industri Universitas

Islam Indonesia Yogyakarta “ Rancangan bangun alat monitoring tegangan, Arus,

Daya, KWh, Serta etimasi biaya pemakaian peralatan listrik rumah tangga.”

[10] IyanAnugrah program studi teknik elektro fakultas teknik universitas negeri

Yogyakarta.http://eprints.uny.ac.id/60197/1/LAPORAN%20TUGAS%20AKHIR.p

df

[11] Unzhil Latif Jayyid Fakultas teknik universitas sumatra utara medan.

http://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/21332

[12] http://www.workshopipl.comhttp://eprints.uny.ac.id/60197/1/LAPORAN%20

[14] https://www.arduino.cc, 2018

[15] https://yuhardiansyahblog.wordpress.com/2016/06/25/arduino-mega-2560-rev-3/

[16] hhhttps://www.coursehero.com/file/p72t0dag/LED-RX-dan-TX-yang-tersedia-pada-

papan-akan-berkedip-ketika-data-sedang-dikirim/

[17] Berry Ischandra Abel,Fakultas Sains dan Teknologi program studi teknik

elektro,UinSuskaRiau.suska.ac.id/25082/1/SKRIPSI%20BERRY%20tanpa%20BA

B%20IV.pdf

[18] andalanelektro.id/2018,https://www.andalanelektro.id/2018/07/kumpulan-skema-

elektronika-terbaru.html

[19] Gita Adisty Program Fakultas matematika Uiversitas Sumatra Utara Medan.

[20] https://eprints.akakom.ac.id/8145/3/3_153310004_BAB_II.pdf.pdf

[21] http://www.instructables.com/id/The-Introduction-of-LM2596-Step-Down

Power- Module-/

[22] http://repository.unj.ac.id/380/1/MEJI%20MEDIAWAN_5215134385_SKRIPSI

[23] wikihow.[2020,Oktober.20].”MenghitungGalatPersentase,”[Online].

Available:http:www.wikiwow.com/Menghitung-Galat-Persentase

LAMPIRAN A

Implementasi Sistem

List Program

// EmonLibrary examples openenergymonitor.org, Licence GNU GPL V3

#include "EmonLib.h" // Include Emon Library

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include<SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial sim(10,11);

int led = 13;

String pesan;

EnergyMonitor emon1; // Create an instance

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

int KWH = 900, FEE = 1352;

int COUNTER;

int encoder_pin = 2; // The pin the encoder is connected

unsigned int rpm; // rpm reading

volatile byte pulses; // number of pulses

unsigned long timeold;

// The number of pulses per revolution

// depends on your index disc!!

unsigned int pulsesperturn = 60;

void counter()

{

//Update count

pulses++;

}

void Tambah (){

COUNTER++;

}

void setup()

{

Serial.begin(9600);

lcd.init();

lcd.init();

lcd.backlight();

emon1.voltage(1, 234.26, 1.7);

emon1.current(0, 35);

Serial.begin(9600);

pinMode(led,OUTPUT);

sim.begin(9600);

delay(100);

sim.println("AT");

sim.println("AT+CMGF=1");

sim.println("AT+CNMI=1,2,0,0,0");

//putaran

pinMode(encoder_pin, INPUT_PULLUP);

//Interrupt 0 is digital pin 2, so that is where the IR detector is connected

//Triggers on FALLING (change from HIGH to LOW)

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoder_pin), Tambah, FALLING);

// Initialize

pulses = 0;

rpm = 0 ;

timeold = 0;

}

void loop()

{

if (millis() - timeold >= 1000){ /*Uptade every one second, this will be equal to

reading frecuency (Hz).*/

//Don't process interrupts during calculations

detachInterrupt(0);

//Note that this would be 60*1000/(millis() - timeold)*pulses if the interrupt

//happened once per revolution

rpm = (60 / pulsesperturn )/ (millis() - timeold)* pulses;

timeold = millis();

pulses = 0;

//Write it out to serial port

Serial.print("RPM = " + String (COUNTER)+"Putaran");

Serial.println(rpm,DEC);

//Restart the interrupt processing

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoder_pin), Tambah, FALLING);;

}

emon1.calcVI(20,2000);

double Irms = emon1.calcIrms(1480);

double supplyVoltage = emon1.Vrms;

double Daya = Irms*supplyVoltage;

double BAGI = COUNTER/KWH;

double Biaya = BAGI*FEE;

//menampilkan di serial monitor

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(supplyVoltage,1);

lcd.print(" V | ");

lcd.print(Irms,2);

lcd.print(" A");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Daya : ");

lcd.print(Daya);

lcd.print("W");

delay(1000);

if(Serial.available()){

sim.write(Serial.read());

}

if(sim.available()>0){

pesan = sim.readStringUntil('\n');

Serial.println(pesan);

if(pesan=="On\r"){

digitalWrite(led,HIGH);

eksekusi(1);

Serial.println(supplyVoltage,1);

Serial.println(" V | ");

Serial.println(Irms,2);

Serial.println(" A ");

Serial.println("Daya : ");

Serial.println(Daya);

Serial.println("W");

}

if(pesan=="Off\r"){

digitalWrite(led,LOW);

eksekusi(0);

Serial.println("LED mati");

}

}

}

void eksekusi(bool tipe){

sim.println("AT+CMGF=1");

delay(1000);

sim.println("AT+CMGS=\"+6281364289317\"\r");

delay(1000);

if(tipe==1){

sim.write((byte)34); // karakter "

delay(100);

sim.println("Monitoring");//enter

delay(100);

sim.print("Tegangan = ");

delay(100);

sim.print(emon1.Vrms);

delay(100);

sim.print(" Volt");

delay(100);

sim.println();//enter

delay(100);

sim.print("Arus = ");

delay(100);

sim.print(emon1.calcIrms(1480));

delay(100);

sim.print(" Ampere");

delay(100);

sim.println();//enter

delay(100);

sim.print("Daya = ");

delay(100);

sim.print(emon1.calcIrms(1480)*emon1.Vrms);

delay(100);

sim.print(" Watt");

delay(100);

sim.println();//enter

delay(100);

sim.print("Biaya = ");

delay(100);

sim.print(( float (COUNTER))/(900)*(1352));

delay(100);

sim.print(" Rupiah ");

delay(100);

}else{

sim.println("LED Mati");

}

delay(100);

sim.println((char)26);

delay(1000);

Berkas Kuesioner Pengambilan Data

Uji Kelayakan

Rekap Hasil Kuesioner implenmentasikan alat.

Pada tahap ini dilakukan uji kelayakan dimana pada pengujian ini dialakukan untuk

mendapatkan responden dari masyarakat tentang kelayakan dari penelitian ini. Untuk

sampel yang digunakan adalah 86 responden. Pengujian ini dilakukan menggunakan

aspek karakteristik simplicty, interactivity, dan usability. Ke 3 Aspek karakteristik ini

bertujuan untuk mengukur tinggakat kepuasan dari pelanggan dalam mengunkaan sistem

monitoring pemakaian listrik rumah tangga pada setiap bulanya. Teknik penentuan

sampel dengan rumus Slovin. Dari data latar belakang sebelumnya dapat kita lihat total

pengguna energi listrik pada Dusun Koto Baru Mungka adalah 110 penguna. Untuk

menentukan jumlah sampel yang harus di pilih peneliti harus menggunakan tingkat

kesalahan sebesar 5% dikarenkan dalam setiap melakukan peneltian tidak mungkin

hasilnya sempurna 100%. Metode yang digunakan peneliti dalam pengambilan sampel

adalah metode Slovin, Metode ini menggunakan rumus sebagai berikut :

n = 110

1+110 𝑋 0,052

n = 110

1+110𝑋 0,0025

n = 110

1+ 0,275

n = 110

1,275

n = 86,27

N = 86,27 dibulatkan menjadi 86 responden

Dengan hasil yang di dapat maka dapat di ambil bahwa data yamg di proleh dari

metode solven adalah 14 responden. Untuk itu akan di buat sebuah kuisioner untuk

mendapatkan analisis interval. Akar dapat menghitung dalanm bentuk kauntitatif. Makan

akan dibuat kuisioner dengan memakai aspek karakteristik simplicty, interactivity, dan

usability. Dengan hasil 86 responden.Untuk menentukan jumlah responsen peneliti

menggunakan skala likert untuk menghasilkan analisis interval. Hasil yang di dapat dari

setiap jawaban responden kuisioner akan di hitung menggunakan rumus skala likets untuk

mendapatkan indeks persentasi responden. Untuk lebih jelasnya peneliti menggunakan

rumus skala likert pada bab 3 untuk menghitungnya di bawah ini.

Diketahui :

jawaban-jawaban dari Responden tersebut dapat diberi bobot nilai atau skor likert seperti

dibawah ini :

SS = Sangat Setuju, diberi nilai 5

S = Setuju, diberi nilai 4

N = Netral, diberi nilai 3

STS = Sangat Tidak Setuju, diberi nilai 1

Nilai rata – rata dicari menggunakan rumus sebagai berikut.

Skor = Jumlah Skor Responden

Jumlah Responden

Sebagai contoh :

Sangat Setuju (SS) = 66 X 5 = 330

Setuju (S) = 17 X 4 = 68

Cukup Setuju = 3 X 3 = 9

Tidak Setuju = 0 X 2 = 0

Sangat Tidak Setuju = 0 x 1 = 1

Jumlah = 330 + 68 + 9 + 0 + 0 = 407

Skor = 407 = 4,73

86

SIMPLICTY

No Daftar Pertanyaan SS S CS TS STS

1 Tata cara pengoperasian alat

sistem monitoring ini

mengunakan SMS Gataway

sebagai media pengirim data ke

handphone.

66 17 3 0 0

2 Proses pemasangan alat

prototaype sistem monitoring

tidak memakan area yang luas.

65 15 4 2 0

3 Fitur – fitur yang ada pada

prototype tidak menyulitkan

konsumen dalam

mengoperasikanya.

70 11 5 0 0

4 Penggunaan sistem GSM

Gateway cukup praktis dan

efisien dikarenakan hanya

memerlukan jaringan seluler saja

tidak perlu mengunakan jaringan

internet. Dan android.

65 15 4 2 0

5 Informasi data yang di kirim

cukup simpel berupa SMS ke

handphone yang telah di infokan

berapa rupiah yang harus di

bayar.

35 45 6 0 0

INTERACTIVITY

1 Informasi langsung yang di

berikan oleh alat prototaype

dapat menghilangkan kekuatiran

akan terjadinya kecurangan

dalam hal pemakaian energi

listrik pada setiap bulanya.

40 44 1 1 0

2 Sistem kontrol pada prototaype

mengirim pesan berupa Volt,

arus, daya listrik yang ada pada

rumah tangga.

70 12 4 0 0

3 Jika terjadi lonjakan akan

pembayaran energi listrik. Maka

penguna akan di bantu oleh alat

prototaype dalam hal

membandingkanya.

65 15 5 1 0

4 Teganggan yang masuk dan arus

energi listrik, daya listrik yang

masuk akan di tampilkan

lansung pada layar LCD alat

secara langsung.

60 21 5 0 0

5 LCD dapat menjadi sebuah

media penampil bahwa energi

listrik dalam keadaan hidup.

55 25 3 2 1

USABILITY

1 Manfaat dari sistem monitoring

SMS Gateway ini mampu

memudahkan masyarakat dalam

75 10 1 0 0

pengunaan baik di daerah

perdesaan maupun perkotaan.

2 Prototype sistem monitoring ini

mampu memberikan kepuasan

kepada penguna untuk

mengunakan sistem alat sebagai

alat monitoring.

55 15 15 1 0

3 Prototype sistem monitoring ini

tidak butuh biaya yang besar

dalam pengoperasikan prototype

sistem monitoring pada rumah

tangga.

65 20 1 0 0

4 Manfaat yang di dapat

menghilangkan keraguan dan

kesalahan dalam hal informasi

pemakaian energi listrik setiap

bulanya.

60 20 4 1 1

5 Prototype sistem monitoring

mengunakan SMS Gataway ini

sangat membantu masyarakat

khususnya daerah yang belum

terakses internet.

70 8 6 1 1

Rancangan Anggaran Biaya

No Nama Komponen Jumlah Harga

1 Arduino Uno 1 Rp. 75.000

2 Module GSM Gateway 800l 1 Rp. 60.000

3 Adaptor 5 V 1 Rp. 20.000

4 LCD Display 16x2 1 Rp. 25.000

5 Sensor Tegangan ZMPT1011B 1 Rp. 5.000

6 Sensor Arus ACS712 1 Rp. 19.500

7 Sensor Photoelectric LM393 1 Rp. 15.000

8 Micro SD Card Module 1 Rp. 10.000

9 DS1307 Real Time Clock 1 Rp. 38.000

10 Buck Converter 1 Rp. 10.000

11 Kabel Jamper 1 Rp. 19.000

12 Power suplay 1 Rp. 15.000

13 Piringan Kwh 1 Rp. 90.000

Total Rp. 3.53.500