51

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Tinjauan Umum Alat

Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah Dengan Mikrokontroler Arduino

merupakan sebuah alat yang dapat mendeteksi adanya kebocoran listrik pada

lingkungan rumah dengan cara mendeteksi aliran listrik rumah ketika semua

perangkat elektronik sedang dalam keadaan tidak digunakan. Alat Pendeteksi

Kebocoran Listrik Rumah ini dilengkapi dengan sensor pendeteksi tegangan, arus

dan daya listrik yang terdapat pada satu modul sensor yaitu PZEM-004T yang

berfungsi sebagai pendeteksi ada atau tidaknya listrik yang mengalir ketika listrik

pada lingkungan rumah tersebut tidak digunakan. Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik

Rumah ini akan bekerja ketika sensor tegangan disambungkan ke sumber tegangan

PLN dan menyambungkan atau menempatkan sensor arus listrik ke kabel yang ada

tepat setelah bargainser menggunakan coil, dimana nantinya sensor ini akan

mendeteksi adanya aliran listrik yang mengalir atau tidak pada lingkungan rumah

tersebut, lalu hasil dari pendeteksian tersebut akan ditampilkan melalui layar LCD

16x2 berupa data angka yang terbagi dalam empat jenis data, yaitu voltase dengan

lambang V, ampere dengan lambang A, watt dengan lambang W, dan watt per jam

dengan lambang Wh, serta data hasil kebocoran listrik dengan lambang Kwh dan

biaya kerugian yang harus dikeluarkan bila kebocoran tersebut dibiarkan yang akan

ditampilkan pada menu lainnya dengan cara berpindah tampilan data menggunakan

push button.

52

3.2. Blok Rangkaian Alat

Sumber : Penulis

Gambar III.1 Blok Rangkaian Alat

Keterangan :

1. Input

Komponen input ini adalah komponen masukan yang nantinya akan diproses.

Komponen input pada alat ini terdiri dari :

a. Catu Daya yaitu komponen yang memberikan sumber tegangan ke dalam

rangkaian alat.

b. Sensor PZEM-004T yang berfungsi sebagai pendeteksi tegangan, arus dan

daya listrik.

c. Push Button yang berfungsi sebagai tombol untuk berpindah tampilan menu

LCD.

2. Proses

Proses adalah komponen yang berfungsi sebagai pengelola data yang telah

dideteksi oleh sensor yang kemudian hasil yang telah diproses tersebut akan

dikirim ke komponen output untuk ditampilkan. Dalam alat ini, penulis

mengunakan Arduino Uno sebagai komponen proses.

Catu Daya

( Input )

Arduino Uno

( Proses )

Sensor PZEM-004T

( Input )

LCD 16x2

( Output )

Push Button

( Input )

53

3. Output

Output adalah keluaran dari semua proses yang telah dilakukan. Dalam alat ini

penulis menggunakan LCD 16x2 sebagai komponen output berupa tampilan

hasil dari data yang telah diproses.

3.3. Skema Rangkain Alat

Sumber : Penulis

Gambar III.2 Skema Rangkaian Alat

54

Skema rangkaian alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini terdiri dari

dangkaian input, proses dan output. Perangkat input terdiri dari catu daya yang

didapat dari adaptor ataupun USB, dan sensor PZEM-004T yang berfungsi sebagai

pendeteksi tegangan, arus dan daya listrik. Perangkat pemroses pada rangkaian alat

ini dilakukan oleh Arudino Uno. Arduino Uno akan menerima dan mengelola data

yang didapat dari sensor PZEM-004T untuk kemudian dikirim ke perangkat output.

Perangkat output pada rangkaian ini terdiri dari LCD 16x2 yang telah disambungkan

dengan modul I2C LCD Serial Modul sebagai perangkat penghubung yang

menyederhanakan pin-pin pada LCD agar dapat terhubung dengan mudah ke

Arduino Uno.

3.4. Cara Kerja Alat

1. Catu Daya

Pada alat Pendeteksi Kebocoran Listrik ini, penulis menggunakan catu daya 5-12

volt yang disuplai dari adaptor AC ke DC atau koneksi USB. Catu daya ini akan

terhubung dengan papan arduino untuk mengaktifkan alat Pendeteksi Kebocoran

Listrik Rumah ataupun mematikannya.

2. Perangkat Input

Setiap masukan dari sensor akan dikirim melalui pin RX dan TX yang ada pada

sensor PZEM-004T ke pin D2 dan D3 pada papan arduino yang berfungsi

sebagai penerima. Masukan yang dikirim oleh PZEM-004T ini berupa hasil

deteksi dari tegangan, arus dan daya listrik, yang didapatkan dengan cara dengan

cara memasangkan kabel steker ke port sensor tegangan untuk disambungkan ke

sumber tegangan PLN dan memasangkan kabel coil ke port sensor arus untuk

disambungkan ke kabel fasa pada bargainser yang terhubung ke lingkungan

55

rumah. Dan masukan dari push button berfungsi sebagai perpindahan tampilan

output.

Sumber : Penulis

Gambar III.3 Skema Rangkaian Input

3. Proses

Pada alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, penulis menggunakan

Arduino Uno sebagai perangkat pengontrol yang memproses dan mengelola data

yang diperoleh dari perangkat input untuk diproses dan kemudian dikirimkan ke

perangkat output sebagai hasil dari pemrosesan.

56

Sumber : Penulis

Gambar III.4 Skema Rangkaian Proses

4. Output

Ketika data hasil pendeteksian kebocoran listrik telah terdeteksi oleh sensor

PZEM-004T dan kemudian data tersebut diproses oleh Arduino Uno, barulah

hasilnya dapat ditampilkan melalui layar LCD 16x2. Hasil yang ditampilkan

tersebut adalah nilai dari besarnya listrik yang terdeteksi oleh sensor PZEM-

004T, yang ditampilkan dalam bentuk data angka yang terbagi dalam empat

jenis data, yaitu voltase dengan lambang V, ampere dengan lambang A, watt

dengan lambang W, dan watt per jam dengan lambang Wh. Kemudian ada juga

data besarnya kebocoran listrik yang telah terdeteksi oleh alat tersebut dengan

lambang Kwh. Selanjutnya data besarnya kebocoran tersebut dikalkulasikan

dengan tarif listrik per kilowatt dan ditampilkan dalam bentuk rupiah (Rp), yang

merupakan biaya yang harus dikeluarkan apabila kebocoran listrik tersebut

dibiarkan. Semakin lama kebocoran listrik tersebut dibiarkan, maka biaya yang

akan dikeluarkan juga akan semakin besar.

57

Sumber : Penulis

Gambar III.5 Skema Rangkaian Output

58

3.5. Flowchart Program

START

Catu Daya

Mensuplai

Tegangan

Sensor

Mengirim

Data Hasil

Deteksi Ke

Arduino

Arduino Uno

Memproses Data

Yang Dikirim

Sensor

LCD

Menampilkan

Hasil

Pemrosesan

SELESAI

Sensor

Mendeteksi

Adanya Listrik

Mengalir

Arduino

Mengirim

Data Hasil

Pemrosesan

Ke LCD

Sumber : Penulis

Gambar III.6 Flowchart Program

59

3.6. Konstruksi Sistem (Coding)

3.6.1. Inisialisasi

Penjelasan :

Sintaks program diatas merupakan inisialisasi perangkat keras yang

digunakan dalam alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah. Seperti LCD 16x2 dan

modul I2C, dengan alamat 0x27 yang dapat menampilkan hasil keluaran berupa

tulisan dengan 16 karakter dan 2 baris, sensor PZEM-004T yang terkoneksi dengan

pin D2 dan D3 pada arduino, dan push button yang terkoneksi dengan pin 10 dan 11

pada arduino dan diatur ke dalam mode INPUT.

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <PZEM004T.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

PZEM004T pzem(2, 3);

IPAddress ip(192, 168, 1, 1);

//Set Push Button Pin

const int sw1 = 10;

const int sw2 = 11;

int next = 0;

int back = 0;

void setup()

{

pzem.setAddress(ip);

pinMode(sw1, INPUT);

pinMode(sw2, INPUT);

lcd.begin();

}

60

3.6.2. Input

Penjelasan :

Sintaks diatas merupakan program dimana sensor membaca nilai tegangan,

arus dan daya listrik.

void loop()

{

menu:

while (1)

{

float v = pzem.voltage(ip);

if (.......);

{.......}

float i = pzem.current(ip);

if (.......);

{.......}

float p = pzem.power(ip);

if (.......);

{.......}

float e = pzem.energy(ip);

if (.......);

{.......}

Serial.println();

61

3.6.3. Main Program

Penjelasan:

Sintaks diatas adalah program yang digunakan untuk mengolah hasil yang

telah diketahui menjadi satuan nilai, seperti volt dengan simbol (V), ampere dengan

simbol (A), daya dengan lambang (W), dan watt per jam dengan lambang (Wh).

float v = pzem.voltage(ip);

if (v < 0.0)v = 0.0;

{

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("V=");

lcd.setCursor(2, 0); lcd.print(v);

}

float i = pzem.current(ip);

if (i < 0.0)i = 0.0;

{

lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("A=");

lcd.setCursor(2, 1); lcd.print(i);

}

float p = pzem.power(ip);

if (p < 0.0)p = 0.0;

{

lcd.setCursor(9, 0); lcd.print("W=");

lcd.setCursor(11, 0); lcd.print(p);

}

float e = pzem.energy(ip);

if (e >= 0.0)e = 0.0;

{

lcd.setCursor(9, 1); lcd.print("Wh=");

lcd.setCursor(12, 1); lcd.print(e);

}

Serial.println();

62

3.6.4. Output

Penjelasan :

Sintaks diatas merupakan program output dari data yang telah diketahui. LCD

akan menampilkan besaran listrik yang terdeteksi dengan satuan volt, ampere dan

watt. Serta menampilkan besarnya kebocoran listrik pada lingkungan rumah tersebut

dan besarnya biaya yang dikeluarkan apabila kebocoran listrik tersebut dibiarkan.

{ lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("V=");

lcd.setCursor(2, 0); lcd.print(v); }

{ lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("A=");

lcd.setCursor(2, 1); lcd.print(i); }

{ lcd.setCursor(9, 0); lcd.print("W=");

lcd.setCursor(11, 0); lcd.print(p); }

{ lcd.setCursor(9, 1); lcd.print("Wh=");

lcd.setCursor(12, 1); lcd.print(e); }

lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Bocor:");

lcd.setCursor(6,0); lcd.print ((p)/1000);

lcd.setCursor(13,0); lcd.print("Kwh");

lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Rugi:");

lcd.setCursor(5, 1); lcd.print("Rp.");

lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(r);

63

3.7. Hasil Percobaan

3.7.1. Percobaan Dengan Beban

Percobaan dengan beban bertujuan untuk mengetahui apakah alat Pendeteksi

Kebocoran Listrik Rumah ini bekerja dengan baik atau tidak. Dengan cara

memasang Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini pada kabel yang ada pada

stop kontak dan kemudian diberi beban seperti, adaptor, lampu tidur, solder, ataupun

setrika. Percobaan sederhana ini dilakukan di lokasi yang berbeda untuk mengukur

perbedaan kualitas instalasi listrik di setiap lokasi.

Tabel III.1 Hasil Percobaan Dengan Beban

No

Identitas Sasaran Input Hasil Deteksi Biaya

Pengeluaran

(Rp) ID Pelanggan

Gol

Tarif

Batas

Daya Beban V A W (Kwh)

1 522581162739

RT-

1/TR 1300VA Solder 225 0.25 51 0.05 Rp.53.868

2 52580902098

RT-

1/TR 1300VA Solder 224.5 0.23 50 0.05 Rp.52.812

3 14006480645

RT-

1/TR 1300VA Solder 223.8 0.24 50 0.05 Rp.52.812

Sumber : Penulis

3.7.2. Percobaan Tanpa Beban

Percobaan Tanpa Beban dilakukan dengan cara mengukur keseluruhan dari

jaringan instalasi listrik pada sebuah rumah untuk dapat mendeteksi adanya

kebocoran listrik atau tidak pada lingkungan rumah tersebut. Pengukuran ini

dilakukan dengan cara memasangkan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini

pada kabel fasa yang terletak di setelah bargainser menggunakan coil yang terhubung

ke sensor arus, dan menancapkan kabel steker yang terhubung ke sensor tegangan ke

stop kontak. Percobaan tanpa beban ini dilakukan di beberapa lokasi berbeda dengan

golongan tarif listrik yaitu RT-1/TR dan Batas Daya 1300VA, dengan biaya per Kwh

yaitu Rp.1467, sesuai dengan Tariff Adjustment dari PT.PLN (Persero) yang tertera

pada lampiran.

64

Tabel III.2 Hasil Percobaan Tanpa Beban

No

Identitas Sasaran Input Hasil Deteksi Hasil Kebocoran

ID Pelanggan

Gol

Tarif

Batas

Daya Beban V A W

Bocor

(Kwh) Rugi (Rp)

1 522581162739

RT-

1/TR 1300VA Tanpa Beban 225 0.01 3 0.003 Rp.3.168

2 52580902098

RT-

1/TR 1300VA Tanpa Beban 224.5 0.00 0.00 0.00 Rp.0

3 14006480645

RT-

1/TR 1300VA Tanpa Beban 224.3 0.00 0.00 0.00 Rp.0

Sumber : Penulis

Pada ID pelanggan 522581162739 ditemukan adanya listrik yang mengalir

mekipun sedang tidak diberikan beban, yang menandakan adanya kebocoran listrik

yang terjadi di lingkungan rumah tersebut.

Untuk menemukan hasil kebocoran dengan satuan Kwh maka rumus yang

digunakan adalah w / 1000

Kemudian untuk menemukan Kerugian dengan satuan rupiah (Rp.) maka

rumus yang digunakan adalah w / 1000 x 24 x 30 x 1467

Maka perhitungan kerugian rupiah yang dialami oleh ID pelanggan

522581162739 selama satu bulan akibat dari adanya kebocoran listrik yaitu : 3 / 1000

x 24 x 30 x 1467 = Rp.3.168.

Keterangan :

w : Watt

1000 : Pembagi ke kilo watt

24 : Waktu selama 24 jam

30 : Waktu selama 30 hari

1467 : Harga lisrik per Kwh golongan RT-1/TR

65

3.7.3. Kesimpulan Percobaan

Dari kedua hasil pengujian diatas, dapat disimpulkan bahwa :

1. Rumah dengan ID pelanggan 522581162739 mengalami kenaikan biaya pada

tabel percobaan dengan beban. Hal ini dikarenakan adanya kebocoran listrik

yang terdeteksi pada ID pelanggan 522581162739 yang tertera pada tabel

percoban tanpa beban. Tertulis bahwa pada rumah dengan ID pelanggan

522581162739 terdapat listrik yang mengalir sebesar 0.01 Ampere dan 3 watt

meskipun tidak ada beban yang digunakan. Hal inilah yang menyebabkan

adanya penambahan pada biaya pengeluaran yang lebih tinggi dari biaya yang

seharusnya, seperti yang tertera pada tabel percobaan dengan beban.

2. Rumah dengan ID pelanggan 52580902098 tidak terdeteksi adanya kebocoran

listrik, yang ditandai dengan tidak adanya aliran listrik yang mengalir ketika

tidak ada beban yang diberikan sesuai dengan yang tertulis pada tabel percobaan

tanpa beban dimana listrik yang mengalir sebesar 0.00 Ampere dan 0.00 watt.

Dengan tidak adanya kebocoran listrik maka biaya pengeluaran yang tertulis

pada tabel percobaan tanpa beban lebih rendah dari ID pelanggan 522581162739

yang mengalami kebocoran listrik.

3. Rumah dengan ID pelanggan 14006480645 tidak terdeteksi adanya kebocoran

listrik, yang ditandai dengan tidak adanya aliran listrik yang mengalir ketika

tidak diberikan beban sesuai dengan yang tertulis pada tabel percobaan tanpa

beban dimana listrik yang mengalir sebesar 0.00 Ampere dan 0.00 watt. Dengan

tidak adanya kebocoran listrik maka biaya pengeluaran yang tertulis pada tabel

percobaan tanpa beban setara dengan ID pelanggan 52580902098.