progress ta (1) -...
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
“SISTEM MONITORING ARUS LISTRIK JALA-JALA
MENGGUNAKAN POWERLINE CARRIER”
Mukhlas Arihutomo
2210105078
Dosen Pembimbing :
Dr. Muhammad Rivai, ST., MT.
Suwito, ST., MT.
Latar Belakang Banyak kasus pencurian listrik yang merugikan
negara [1].
Jaringan listrik memiliki potensi untuk digunakan
sebagai media komunikasi data.
[1] sumber : tribunnews, okezone, detik, suaramerdeka
Rumusan Masalah
Bagaimana cara mengukur arus listrik jala-jala?
Bagaimana cara mengirim data arus melalui
jaringan listrik?
Bagaimana cara mendapatkan data arus yang
telah dikirim melalui jaringan listrik?
Bagaimana cara menampilkan data arus listrik
yang telah diterima secara real-time?
Batasan Masalah
Line komunikasi adalah jala-jala tegangan rendah
dengan frekuensi 50/60Hz
Line komunikasi jaringan listrik terbatas hanya
untuk 1 fasa
Sistem terdiri dari 1 devais pengirim dan 1 devais
penerima dengan jarak komunikasi terbatas
Tujuan
Membuat sebuah sistem yang dapat digunakan
sebagai pemonitor penggunaan arus listrik jala-
jala, pada line distribusi listrik.
Memanfaatkan jaringan listrik sebagai media
komunikasi data.
Perancangan – Ilustrasi
Sumber gambar : http://afirunissa.blogspot.com/2012/02/bagaimana-listrik-bisa-
sampai-ke-rumah.html
Perancangan – Ilustrasi
Circuit
Breaker
Jaringan Listrik
Tegangan Menengah
Televisi
Kulkas
AC
Beban
Legal
Beban
Televisi
Kulkas
AC
dll
Ilegal
Sistem
Monitoring
Pusat
Monitoring
Perancangan – Perangkat Lunak
Pada Transmitter
Pada Receiver
Mulai (Rx)
PortC untuk LCD
PortD untuk UART
Interupt Rx
Ambil 3 karakter
setelah ‘#’
ya
tidak Karakter
‘#’ ??
Konversi menjadi
bilangan bulat,
kemudian ubah
menjadi Arus
Tampilkan ke LCD
dan kirim serial ke
Komputer
ya
tidak
Mulai (Tx)
Baca ADC
PortA.0
PortA untuk ADC
PORTC untuk LCD
PORTD untuk UART
Hitung arus dan
tampilkan ke LCD
Kirim Serial data
arus ke Modulator
Fitur sensor ACS712 :
• Dapat digunakan untuk mengukur arus ac dan dc
• Tegangan keluaran (Vout) linear terhadap arus yang diukur
• Terdapat 3 jenis sensor denga sensitivitas 66 s/d 185 mV/A
• Dapat bekerja dengan supply tunggal
Pembuatan
Sensor Arus ACS712
Pembuatan
Kelemahan ACS712 • Tegangan keluaran memiliki sifat Ratiometric terhadap power
supply.
• Untuk pengukuran Arus AC, tegangan keluarannya juga linear
AC dengan DC reff sebesar ½ Vcc.
Ja
lur A
rus
+5V
C1
100nF
C21nF
D1
1N4148
C3100nF
IP+1/2
IP-3/4
VIOUT7
VCC8
GND5
FILTER6
U1
ACS712ELCTR-05B-T
R1
2k
R210k
ADC
Jalur Arus Vout
+5V
Gnd
Kontroler ATMega 32 - Pengirim
d7
rs rw e d7
d6
d5
d4
rs
rw
e
d4
d5
d6
PB0/T0/XCK1
PB1/T12
PB2/AIN0/INT23
PB3/AIN1/OC04
PB4/SS5
PB5/MOSI6
PB6/MISO7
PB7/SCK8
RESET9
XTAL212
XTAL113
PD0/RXD14
PD1/TXD15
PD2/INT016
PD3/INT117
PD4/OC1B18
PD5/OC1A19
PD6/ICP120
PD7/OC221
PC0/SCL22
PC1/SDA23
PC2/TCK24
PC3/TMS25
PC4/TDO26
PC5/TDI27
PC6/TOSC128
PC7/TOSC229
PA7/ADC733
PA6/ADC634
PA5/ADC535
PA4/ADC436
PA3/ADC337
PA2/ADC238
PA1/ADC139
PA0/ADC040
AREF32
AVCC30
U1
ATMEGA32
R110k
+5V
X1CRYSTAL
C1
22nF
C2
22nF
Input Sensor Tx PLC Modulator
+5V
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9D
18
D0
7
E6
RW
5R
S4
VS
S1
VD
D2
VE
E3
LCD1LM016L
Fitur yang dipakai :
• ADC Internal 10Bit
• Komunikasi UART
ADC
PORTA.0
LCD
PORTC
UART
TX
Pembuatan
Kontroler ATMega 32 - Penerima
d7
rs rw e d7
d6
d5
d4
rs
rw
e
d4
d5
d6
PB0/T0/XCK1
PB1/T12
PB2/AIN0/INT23
PB3/AIN1/OC04
PB4/SS5
PB5/MOSI6
PB6/MISO7
PB7/SCK8
RESET9
XTAL212
XTAL113
PD0/RXD14
PD1/TXD15
PD2/INT016
PD3/INT117
PD4/OC1B18
PD5/OC1A19
PD6/ICP120
PD7/OC221
PC0/SCL22
PC1/SDA23
PC2/TCK24
PC3/TMS25
PC4/TDO26
PC5/TDI27
PC6/TOSC128
PC7/TOSC229
PA7/ADC733
PA6/ADC634
PA5/ADC535
PA4/ADC436
PA3/ADC337
PA2/ADC238
PA1/ADC139
PA0/ADC040
AREF32
AVCC30
U1
ATMEGA32
R110k
+5V
X1CRYSTAL
C1
22nF
C2
22nFRx PLC Demodulator
PC / Monitor
+5V
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9D
18
D0
7
E6
RW
5R
S4
VS
S1
VD
D2
VE
E3
LCD1LM016L
Pembuatan
Modulator dan Demodulator
IC LM1893 Current Carrier Transceiver
Fitur :
Dapat mengirim informasi melalui jaringan listrik
Dapat digunakan untuk dua mode : ‘1’ untuk modulator
dan ‘0’ untuk demodulator
Menggunakan modulasi FSK
Baudrate sampai dengan 4800
Frekuensi sinyal pembawa berfariasi dari 50-300 kHz
Pengujian
Sensor Arus ACS712/05A
Beban Vout (V) Arus (A)
Tanpa beban 2.103 0
Lampu 60W 2.133 0.29
+Lampu 60W 2.181 0.58
+Lampu 60W 2.236 0.86
+Setrika 2.501 2.18
+Bor Listrik 2.633 2.72
+Setrika 2.975 4.35
+Lampu 150W 3.103 4.95 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
00
.21
0.4
20
.63
0.8
41
.05
1.2
61
.47
1.6
81
.89
2.1
2.3
12
.52
2.7
32
.94
3.1
53
.36
3.5
73
.78
3.9
94
.24
.41
4.6
24
.83
Vo
ut
(Vo
lt)
Arus AC (Ampere)
Grafik Iin Vs Vout
Pengujian Tabel Pembacaan ADC
Vout (V) ADC Arus (A)
2.103 440 0
2.133 444 0.29
2.181 453 0.58
2.236 463 0.86
2.501 519 2.18
2.633 547 2.72
2.975 617 4.35
3.103 643 4.95
X Y
Konversi ADC ke Arus
Pers. Garis linear :
𝑌 − 𝑌1
𝑌2 − 𝑌1=
𝑋 − 𝑋1
𝑋2 − 𝑋1
Dimana :
X = data ADC
Y = arus yang diukur
X2
X1 Y1
Y2
Dengan memasukkan nilai yang dilingkari,
Maka akan didapat :
Nilai Arus (Y) = (data ADC – 440) *0.0244
Pengujian
Modulator
Sinyal pembawa f = 125KHz Bawah : Sinyal data yang
termodulasi
Atas : Sinyal data logic 200Hz
Penutup Kesimpulan
Listrik jala-jala dapat dimanfaatkan sebagai media komunikasi, seperti pengiriman data hasil monitoring.
Chip IC LM1893 dapat diaplikasikan sebagai transceiver pengiriman data melalui jala-jala.
Pengaturan chip sebagai transmitter dengan memberi logic high pada pin selector tx/rx, sedangkan untuk receiver dengan memberi logic low pada pin selector.
Saran
Saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan tugas akhir ini sebagai berikut :
Komunikasi antara mikrokontroler sebaiknya dengan baudrate yang rendah, agar tidak terjadi kesalahan pembacaan.
Penggunaan chip IC ini mungkin akan lebih baik jika digantikan dengan Chip IC yang baru yang memang digunakan untuk aplikasi pengiriman data lewat jaringan listrik.
Alat ini mungkin bisa lebih akurat jika ada feedback dari receiver ke transmitter untuk konfirmasi data yang diterima, sehingga dapat digunakan untuk meminimalisasi error.