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

Desain Sistem

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

Karakteristik sensor

ACS712/05A

ACS712/20A

ACS712/30A

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

Pembuatan

Pembuatan

Modulator Demodulator

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.

Terima Kasih