i

PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA

MESIN FORMING BERBASIS ARDUINO UNO DI

PT KEPUH KENCANA ARUM

Oleh

Albert Christianto

NIM : 612013040

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

juli 2018

ii

iv

iii

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah dan

akan selalu memberi rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan

perancangan serta penulisan tugas akhir berjudul “Perancangan Alat Kentongan

Elektronik Menggunakan NodeMCU Berbasis Internet of Things (IoT)” ini, sebagai

syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen

Satya Wacana.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah secara

langsung maupun tidak langsung membantu dalam penyelesaian pembuatan dan

penulisan tugas akhir ini. Penulis mengucapkan terima kasih khusus kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberi rahmat serta karunia-Nya dalam

setiap kegiatan yang penulis telah tempuh selama pendidikan S1 di FTEK

UKSW dari awal hingga akhir.

2. Bapak Surya Sinata Hanel dan Ibu Lim Lieta selaku orang tua terkasih penulis

yang tidak pernah menyerah memberikan doa, dukungan, motivasi, cinta kasih,

dan didikan.

3. Laurencia Hanel selaku saudari terkasih penulis yang selalu memberikan doa,

dukungan, motivasi, cinta kasih, dan arahan.

4. Rosana Setyaningsih yang selalu menemani dan memberikan doa, dukungan,

semangat, motivasi dan cinta kasih selama pengerjaan tugas akhir ini.

5. Seluruh keluarga besar Hanel, Sukardi, dan Lieta yang selalu memberikan

dukungan secara financial, doa, semangat dan didikan kepada penulis.

6. Bapak Deddy Susilo, S.T.,M.Eng. dan Bapak F. Dalu Setiaji, M.T. selaku

dosen pembimbing yang telah bersedia memberikan banyak arahan dan

bimbingan selama pengerjaan tugas akhir.

7. Nicola Dwisanggan, Yohanes Haryudanta, Anton Suprayudi, Dicky Saputro,

Ikhsan Dwi Murtiyanto, Candra Hakim Wicaksono, Dennis Juliandi, Frans

Ariondo, Bagus Frayoga, Aditya Nugraha Tama Kak Bima’12 yang telah

banyak membantu dan mendukung selama pengerjaan tugas akhir ini.

8. Keluarga besar FTEK 2013 yang selalu melangkah dan berjuang bersama

penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.

vi

9. Teman-teman penghuni Laboratorium Skripsi (anak-anak angkatan 2012 dan

2011) yang selalu berjuang bersama selama pengerjaan tugas akhir ini.

10. Seluruh staf dosen, karyawan dan laboran FTEK UKSW yang telah

memfasilitasi penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.

11. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu

penulis mengharapkan saran dan kritik agar tugas akhir ini dapat lebih bermanfaat bagi

kemajuan pendidikan di FTEK UKSW.

Salatiga, 25 Juli 2018

Albert Christianto

vii

ABSTRACT

PT. Kepuh Kencana Arum is a company engaged in building industry in

Indonesia. The company has been in motion for 25 years with KENCANA products to

be a track record of innovation and corporate commitment embodied in extensive

product diversification, recognition of product quality by the building industry

throughout Indonesia, layer in Indonesia. With the increasing number of Indonesian

customers who cooperate with PT. Kepuh Kencana Arum, the production process is

required to more quickly and efficiently. PT. Kepuh Kencana Arum monitors every

process that is done by forming machine, from basic material to produce a product form

manually where the workers record the product to a report book. This results in a non

maximized production that can not be analyzed, such as machines that work

ineffectively and provide employee loopholes for data manipulation.

To overcome this problem, the design of monitoring system, so that PT. Kepuh

has a record of production data per hour (including the number and size) and the amount

of power consumed by the machine each time. In this design will be built 3-phase

power monitoring system, so that PT. Kepuh can analyze all engine performance and

production with valid data.

From the results of tests that have been done, ZMPT101B voltage sensor module

has a ratio of input voltage and output of 352: 1. Forming machine with 3 phase power

source in PT. Kepuh has a state of lagging power factor. The differential error reading

current from Arduino UNO compared to the GW INSTEK GDM-360 multimeter

averaged 0.027 A. The calculation method for True RMS has a correction of less than

2% for 10 experiments. The 3 phase electrical power monitoring tool can measure

energy (kWh) in real-time using Arduino UNO compared to the PM750 powerlogic

with a maximum error of 7.7% in 10 attempts for 10 minutes.

Keywords: Power monitoring system, measurement of electrical energy, 3 phase

electricity.

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...............................................................................................

HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………………

PLAGIASI ………………………………………………………………………..

KATA PENGANTAR..............................................................................................

INTISARI ……………………………………………………………………….

ABSTRACT ...............................................................................................................

DAFTAR ISI ...........................................................................................................

DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................

DAFTAR TABEL ....................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................

1.1.Tujuan …………………………………………………………………

1.2.Latar Belakang ........................................................................................

1.3.Batasan Masalah ......................................................................................

1.4.Sistematika Penulisan ………………………………………………..

BAB II. DASAR TEORI ……..............................................................................

2.1. Sistem Listrik 3 Fase ...............................................................................

2.1.1. Hubung Bintang (Y)…………………………………………..

2.1.2. Hubung Segitiga………………………………………………

2.1.3. Daya pada Sistem 3 Fase…………………………………….

2.1.4. Faktor Daya Listrik…………………………………………….

2.2. Arduino UNO ATmega328 …............................................................

2.3. Sensor Tegangan ZMPT101B …...........................................................

2.3.1. Penentuan tegangan output maksimum rms…………………..

2.3.2. Penentuan limiting resistor R`………………………………..

2.3.3. Penentuan sampling resistor R………………………………

2.4. Sensor Arus SCT-013................................................................................

2.5. Switching Power Supply 5V 2A .........................................................

2.6. LM2596 DC-DC Step down Adjustable power supply module...........

BAB III. PERANCANGAN SISTEM ........................................................................

3.1. Gambaran Sistem ...................................................................................

3.2. Perancangan Perangkat Elektrik …………………………………….

i

ii

iii

iv

vi

vii

viii

x

xi

1

1

1

2

2

4

4

4

5

6

8

10

11

12

12

13

13

15

15

17

17

19

ix

3.2.1 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Modul SCT-013 ……………

3.2.2 Modul Sensor Tegangan ZMPT101B ……………………….

3.3. Perancangan Perangkat Lunak Sistem ................................................

3.3.1. Proses Mencari Keadaan Faktor Daya ……………………..

3.3.2. Perhitungan Daya Semu ……………………..……………….

3.3.3. Perhitungan Daya Aktif dan Cos φ ….………….…………..

3.3.4. Perhitungan Energi ………………………………………….

BAB IV. PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS ……………………………….

4.1. Pengujian Rangkaian Sensor Tegangan ZMPT101B ………………..

4.2. Pengujian Pembacaan Sensor ZMPT101B ……………………………

4.3. Pengujian Pembacaan Sensor Arus SCT-013 ………………………..

4.4. Pengujian Mencari Keadaan Faktor Daya …………………………..

4.5. Pengujian Metode Perhitungan 𝑉𝑟𝑚𝑠 dan 𝐼𝑟𝑚𝑠 …..………………….

4.6. Pengujian Metode Perhitungan Cos φ ……………………..………

4.7. Pengujian Metode Perhitungan Energi ……………………………….

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................

5.1. Kesimpulan ......................................................................................

5.2. Saran .................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………

LAMPIRAN

19

20

22

23

23

29

31

32

32

33

34

35

36

39

40

42

42

43

44

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

9

9

11

12

14

14