PENGIRIMAN DATA PENGGUNAAN BEBAN LISTRIK MENGGUNAKAN POWER LINE CARRIER (PLC) SKRIPSI Untuk memenuhi salah satu syarat mencapai derajat pendidikan Strata Satu (S -1) Sebagai Sarjana Sains pada Jurusan Fisika
Disusun oleh : Arief Lutfianto J2D008006
JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG Desember, 2012 i
KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, dzat Yang Maha Indah dengan segala keindahan-Nya, dzat Yang Maha Pengasih dengan segala kasih sayang-Nya, yang terlepas dari segala sifat lemah semua makhluk-Nya. Alhamdulillah berkat rahmat dan hidayah -Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pengiriman Data Penggunaan Beban Listrik Menggunakan Power Line Carrier (PLC) ”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana S1 di Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang. Shalawat serta salam mahabbah semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, sebagai pembawa risalah Allah terakhir dan penyempurna seluruh risalah-Nya. Akhirnya dengan segala kerendahan hati izinkanlah penulis untuk menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah berjasa memberikan motivasi dalam rangka menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Muhammad Nur, DEA, selaku Dekan Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang. 2. Bapak Dr. Rahmat Gernowo, M.Si, selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang. 3. Bapak Dr. Kusworo Adi, MT, selaku pembimbing yang memberikan bimbingan, arahan, ilmu, dan waktu untuk penulisan tugas akhir ini kepada penulis. 4. Bapak Ari Bawono, S.Si yang tak lelah memberikan bimbingan extra. 5. Seluruh Dosen Jurusan Fisika atas ilmu yang selama ini telah diberikan selama penulis menuntut ilmu hingga saat ini. 6. Keluargaku tercinta, Bapak, Ibu, Bang Chandra, Mbak Nurul yang benarbenar memberikan motifasi mendalam. 7. Keluarga besarku yang selalu memberikan semangat untuk terus maju. iii
8. Teman senasib sependeritaan Hamsun Munawir, Agus Atabik, Nelly Mirnasari, dan juga Adi Pamungkas, Dedy Kurniawan, Hernita. 9. Teman-temanku, khususnya angkatan 2008, Sam, Iqbal, Bayu, Akbar, Irkom, Bagus, Gian, Handoyo, Galih, Retno atas semua motivasi, bantuan dan doa. 10. Rizki Ayomi Syifa (Adis), Kartika Diniari, Tabitha, Nia, Lyla, Aan Kudus, Icha, Ruth Maretty dan Bunbun yang banyak memberikan motivasi, bantuan dan doa. 11. Teman-teman kost, Sidik, Rahmad, Mas mamed, Ucup, Wanda, Pratik, atas motivasi dan semangat. 12. Teman-teman Rembang Normansyah, Yogik, Awang, Bangkit, dan Fandi yang selalu memberikan semangat harapan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang terkait, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga kebaikan yang diberikan oleh semua pihak kepada penulis menjadi amal sholeh yang senantiasa mendapat balasan dan kebaikan yang berlipat ganda dari Allah Subhana wa Ta’ala.Amin. Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam tugas akhir ini, untuk itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Semarang, 26 Desember 2012 Penulis, Arief Lutfianto
iv
DAFTAR ISI Judul Halaman.......................................................................................................... i Kata Pengantar ........................................................................................................ ii Daftar Isi................................................................................................................. iv Daftar Gambar........................................................................................................ vii Daftar Tabel ........................................................................................................... ix Intisari ......................................................................................................................x Abstract .................................................................................................................. xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................................1 1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................................3 1.3 Manfaat Penelitian ..............................................................................................3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengiriman Data .................................................................................................4 2.1.1 Proses Pengiriman Data ............................................................................5 2.1.2 Distribusi Jala-Jala Listrik PLN ................................................................6 2.1.3 Modulasi Data ..........................................................................................9 2.2 Sistem PLC ......................................................................................................10 2.2.1 FSK Modulator ......................................................................................10 2.2.2 FSK Demodulator ..................................................................................13 2.2.3 Filter .......................................................................................................17 2.3 Sistem Pengirim Data .......................................................................................20 2.4 Transduser Arus ................................................................................................21 2.5 Bahasa Pemrograman Delphi ...........................................................................23 2.5.1 Variabel dan Konstanta ...........................................................................23 2.5.2 Procedure, Function, dan Event ..............................................................24 v
a. Procedure ...........................................................................................24 b. Function .............................................................................................25 c. Event ..................................................................................................25 2.5.3 Unit ........................................................................................................26 2.5.4 Form .......................................................................................................27 2.5.5 Properties ...............................................................................................27 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ........................................................................28 3.2 Alat dan Bahan .................................................................................................28 3.2.1 Alat .........................................................................................................28 3.2.2 Bahan Penelitian .....................................................................................28 3.3 Prosedur Penelitian............................................................................................29 3.4 Diagram Pengiriman Data PLC ........................................................................30 3.5 Diagram Blok Penelitian ..................................................................................31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Transduser Arus ................................................................................................32 4.2 Perakitan Sistem Pengirim Data........................................................................35 4.3.1 Mikrokontroler .......................................................................................35 4.3.2 FSK Modulator ......................................................................................35 4.3.3 Penguat Sinyal ........................................................................................38 4.3.4 Filter Kopling Kapasitor .........................................................................39 4.3 Perakitan Sistem Penerima Data .......................................................................41 4.3.1 Rangkaian Filter Frekuensi .....................................................................41 4.3.2 Rangkaian Demodulator .........................................................................42 4.3.3 Mikrokontroler Penerima Data ...............................................................47 4.4 Penampil Data ..................................................................................................48 4.5 Uji Pengiriman Data..........................................................................................49 vi
4.6 Pengiriman Data Beban Listrik ........................................................................51 4.5.1 Penggunaan Beban Listrik 0 Watt ...........................................................51 4.5.2 Penggunaan Beban Listrik 40 Watt .........................................................52 4.5.3 Penggunaan Beban Listrik 100 Watt .......................................................53 4.5.4 Penggunaan Beban Listrik 140 Watt .......................................................55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ......................................................................................................58 5.2 Saran.................................................................................................................59 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................60 LAMPIRAN ..........................................................................................................62
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 ...............................................................................................................4 Gambar 2.2 ...............................................................................................................5 Gambar 2.3 ...............................................................................................................6 Gambar 2.4 ...............................................................................................................6 Gambar 2.5 ...............................................................................................................9 Gambar 2.6 .............................................................................................................10 Gambar 2.7 .............................................................................................................11 Gambar 2.8 .............................................................................................................14 Gambar 2.9 .............................................................................................................16 Gambar 2.10 ...........................................................................................................18 Gambar 2.11 ...........................................................................................................19 Gambar 2.12 ...........................................................................................................21 Gambar 2.13 ...........................................................................................................22 Gambar 3.1 .............................................................................................................29 Gambar 3.2 .............................................................................................................30 Gambar 3.3 .............................................................................................................31 Gambar 4.1 .............................................................................................................34 Gambar 4.2 .............................................................................................................34 Gambar 4.3 .............................................................................................................37 Gambar 4.4 .............................................................................................................38 Gambar 4.5 .............................................................................................................39 Gambar 4.6 .............................................................................................................40 Gambar 4.7 .............................................................................................................40 Gambar 4.8 .............................................................................................................41 Gambar 4.9 .............................................................................................................43 Gambar 4.10 ...........................................................................................................44 Gambar 4.11 ...........................................................................................................47 viii
Gambar 4.12 ...........................................................................................................52 Gambar 4.13 ...........................................................................................................49 Gambar 4.14 ...........................................................................................................51 Gambar 4.15 ...........................................................................................................53 Gambar 4.16 ...........................................................................................................54 Gambar 4.17 ...........................................................................................................56 Gambar 4.18 ...........................................................................................................57
ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1.................................................................................................................12 Tabel 2.2.................................................................................................................15 Tabel 4.1.................................................................................................................33 Tabel 4.2.................................................................................................................50 Tabel 4.3.................................................................................................................51 Tabel 4.4.................................................................................................................52 Tabel 4.5.................................................................................................................54 Tabel 4.6.................................................................................................................55 Tabel 4.7.................................................................................................................57
x
INTISARI Jaringan listrik di Indonesia telah berkembang hingga ke lokasi terpencil. PLN (Perusahaan Listrik Negara) merupakan perusahan BUMN milik negara Indonesia yang ditunjuk untuk mengelola jaringan listrik di wilayah negara Indonesia. PLN mengirimkan listrik 220 volt AC 50 Hz dengan jala-jala listrik yang beredar di sekitar kita. Akan tetapi, hingga saat ini PLN hanya mampu mentransmisikan daya listrik tanpa mengembangkan jala-jala listrik menjadi dualisme fungsi : mentrasmisikan daya listrik sekaligus data informasi. Power Line Carrier (PLC) merupakan suatu cara menyusupkan data informasi pada jala-jala listrik yang mentransmisikan listrik tegangan tinggi dengan menjadikan listrik tegangan tinggi tersebut sebagai pembawa (carrier) data. Prinsip kerja dari PLC adalah dengan memanfaatkan filter frekuensi dan modulasi data secara FSK (Frequency Shift Key). Pada penelitian ini, data informasi untuk logika high diwakili oleh frekuensi 222 KHz, sedangkan untuk logika low diwakili oleh frekuensi 165 KHz. Teknik PLC mampu bekerja dengan baik pada jala-jala listrik PLN dibuktikan dengan diterimanya data oleh rangkaian receiver dan ditampilkan dengan interface komputer. Kata kunci : Power Line Carier, Modulasi Data FSK
xi
ABSTRACT Provision of electricity in Indonesia has grown up into the rural area. PLN (Perusahaan Listrik Negara) is an Indonesian state owned company appointed to manage the electricity network in the territory of Indonesia. PLN transmit voltage 220 volts AC 50 Hz using electric nets around us. However, until righnow PLN just able to transmit electrical power without developing the electric nets into dualism functions: transmit power as well as data information. Power Line Carrier (PLC) is a way to infiltrate the information data into the electric net that transmits high voltage electric. high voltage power is used as a carrier (carrier) data. The working principle of the PLC is by utilizing the filter frequency and modulation data FSK (Frequency Shift Key). In this study, the frequency of 222 KHz is used to represent high logical data, and 165 KHz to represent low logical data. PLC is able to work well on the electricity net is evidenced by the data received by the receiver circuit and displayed with a computer interface. Keywords : Power Line Carier, FSK Data Modulation
xii
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Listrik merupakan kebutuhan utama bagi tiap rumah tangga. Pada jaringan listrik setiap rumah mempunyai satu pengontrol listrik MCB (Mini Circuit Breaker) sebagai akses jala-jala listrik dari PLN (Pusat Listrik Negara) ke rumah tersebut. Selain kebutuhan listrik untuk kebutuhan komunikasi data jaringan PLN dapat dimanfaatkan sebagai media pengiriman data. Pemanfaatan jaringan PLN untuk mencatat KWH Meter dapat mengurangi kesalahan pencatatan penggunaan KWH meter. Sehingga dengan memanfaatkan teknologi tersebut diharapkan dapat meningkatkan pelayanan PLN. Jaringan PLN tidak hanya memiliki sebuah jala - jala listrik yang akan dihubungkan ke rumah langsung, akan tetapi memiliki empat jala - jala listrik utama, yaitu R,S,T sebagai kabel api (line) dan N sebagai netral. Atau dapat dikatakan listrik tiga fasa. Sebelum dihubungkan ke rumah, PLN wajib menurunkan tegangan terlebih dahulu dari 2 fasa ke 1 fasa melalui trafo (transformator) silinder yang biasa terlihat di permukiman warga. PLC
merupakan suatu teknik memasukan data pada suatu jala-jala listrik.
Jala-jala listrik PLN memiliki tegangan sebesar 220 VAC (1 fase) dengan frekuensi 50-60 Hz. Pada frekuensi tersebut dapat
memanfaatkan untuk
memasukan data pada jala - jala listrik. Data dibuat pada frekuensi tinggi (diatas frekuensi
jala-jala
listrik)
menggunakan
modulator
dan
demodulator.
Pengalamatan ditujukan pada akses komunikasi setiap rumah dengan membagi dan membedakann frekuensi data. Sistem filter sebagai media untuk menumpangkan data informasi pada power listrik. PLC dapat mengirim serta menerima data menggunakan jala - jala listrik PLN. Akses PLC dapat mencangkup hingga daerah pelosok, yang telah mempunyai jaringan listrik PLN
1
2
(Marzuki, 2008). Sehingga keuntungan yang didapatkan adalah PLN tidak perlu mengutus pencatat untuk mengecek beban di daerah terpencil tersebut. Teknik penggunaan PLC sebenarnya telah dimanfaatkan oleh PLN untuk akses telepon dan juga media internet yang disebut dengan teknologi Power Line Communication. Teknologi ini menggunakan koneksi jala - jala listrik yang dapat digunakan pada jaringan listrik PLN yang telah ada untuk memberikan pasokan energi listrik disaat yang bersamaan digunakan untuk mentransfer data transmisi suara. Pemanfaatan lain dari teknik PLC adalah mampu membuat perangkat pengawas tanpa adanya akses jala - jala listrik tambahan. PLN sebenarnya dapat juga memanfaatkan teknik PLC sebagai media pencatat beban jarak jauh. Dengan menambahkan perangkat tertentu pada pengontrol beban listrik MCB pada masing-masing rumah, maka dapat diketahui secara langsung data penggunaan beban listrik pada suatu rumah. Jadi PLN tak perlu mengirimkan pencatat untuk mencatat penggunaan listrik tiap bulannya. Dengan teknik tersebut, pencurian listrik dapat dideteksi secara langsung. Tingkat keamanan datanya dapat dilakukan dengan cara enkripsi yaitu teknik mengkodekan data sehingga dengan begitu kebocoran data PLN dapat di minimalisasi. Informasi penggunaan beban listrik PLN oleh konsumen
dapat diketahui secara
cepat, langsung dan teratur karena sistem pencatat dan penyimpanan data dapat dilakukan secara otomatis oleh perangkat lunak desktop. Setiap satuan waktu telah ditentukan sebelumnya untuk menerima data laporan penggunaan beban tiap alamat rumah. Pada penelitian ini, akan dikembangkan penggunaan teknik PLC untuk mencatat beban listrik pada masing-masing rumah beserta simulasinya. Tidak hanya merakit media lalu lintas data, akan tetapi juga membangun sistem database sebagai media penyimpanan data dari rumah-rumah melalui PLC.
3
1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Membuat modulator dan demodulator untuk sistem PLC sebagai pengirim dan penerima data dengan menumpangkan data pada jala-jala listrik PLN 220 VAC 50-60 Hz. 2. Pengiriman data dengan menumpangkan data frekuensi pada jala-jala listrik PLN 220 VAC 50-60 Hz dan menampilkannya.
1.3 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui sistem kerja PLC untuk mencatat penggunaan beban listrik. 2. Memonitor dan menyimpan penggunaan daya listrik dalam benuk file txt.
4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengiriman Data Pengiriman data melalui jala - jala listrik PLN sangat dimungkinkan dengan menginjeksikan data yang telah dimodulasikan menjadi sebuah frekuensi diatas frekuensi listrik PLN (50 Hz). Setiap simpul diberikan filter untuk menyaring / membedakan antara data dengan power listrik dalam satu jala - jala. Transmisi data menggunakan pembawa pada frekuensi tinggi pada jala - jala listrik AC. Pada jala - jala listrik yang dapat disisipkan paket data dan suara dalam gelombang listrik AC yang frekuensinya lebih rendah dibandingkan gelombang listrik AC. Pada satu jala - jala listrik seolah-olah terdapat dua kabel yang berbeda, kabel pertama terdapat daya, kabel yang lainnya digunakan untuk transmisi data (Marzuki, 2008).
Gambar 2.1. Diagram blok teknik PLC (Dhiraj, 2012). Teknik pengiriman data dengan teknik PLC merupakan menyisipkan data pada tegangan listrik AC220V antara port komunikasi PC dengan mikrokontroler seperti pada Gambar 2.1. Data dari mikro masih berupa data digital, dimodulasikan terlebih dahulu untuk diubah menjadi frekuensi, kemudian dikembalikan menjadi data digital kembali setelah melalui jala-jala listrik (Dhiraj, 2012). 4
5
2.5.1
Proses Pengiriman Data Pada prinsipnya pengiriman data melalui jala - jala listrik bertegangan tinggi
dilakukan dengan menumpangkan data yang dimodulasikan menjadi tegangan berfrekuensi tinggi pada jala - jala listrik rumah tangga (220 volt AC). Proses transmisi data ini dilakukan pada kanal kanal transmisi data yang telah diberikan filter dan data telah dimodulasikan terlebih dahulu menjadi sebuah frekuensi.
Gambar 2.2. Penumpangan Sinyal PLC dengan sinyal 50Hz (Darware, 2012).
Pada Gambar 2.2 memperlihatkan pelapisan dua sinyal berbeda antara sinyal PLC dengan sinyal 50 Hz yang disebut dengan modulasi data. Transfer data termodulasi terjadi tanpa mengganggu transfer dari jala-jala listrik PLN. Teknik modulasi data seperti : Amplutido Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK),
Spread
Spectrum
Modulation,
Orthogonal
Frequency
Division
Multiplexing (OFDM) dan lain sebagainya dapat diterapkan pada sistem PLC (Darware, 2012).
6
2.5.2 Distribusi Jala-Jala Listrik PLN Pengiriman daya listrik pada perumahan melalui tiga tahapan, yaitu tahapan pembangkitan, transmisi dan distribusi. Untuk mengurangi berkurangnya arus saat proses
pendistribusian
karena
derau,
maka
tegangan
dinaikan
dengan
menggunakan transformator. Proses ini menyebabkan pada masing-masing tahapan memiliki level tegangan yang berbeda-beda.
Gambar 2.3. Diagram Sistem Tenaga Listrik (Marzuki,2008). Berdasarkan Gambar 2.3 dapat diketahui lokasi penempatan filter data untuk mendistribusikan data-data dari pelanggan ke kantor pusat PLN melalui kabel tembaga koaksial, kabel fiber, atau bahkan jaringan satelit. Contoh penggunaan PLC seperti terlihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Skema Modulator - Demodulator PLC (Tosaphol, 2011).
7
Sistem PLC yang digunakan hanya satu arah dan digunakan untuk membaca besarnya daya yang digunakan sebuah listrik rumah tangga. Pengiriman data diatur hanya pada waktu-waktu tertentu yang telah ditentukan (Tosaphol, 2011). Penggunaan beban listrik pada suatu alat yang memerlukan daya cukup besar (misalkan kulkas, AC, pemanas) dapat menyebabkan tegangan menjadi turun pada rangkaian kelistrikan sekitar perangkat tersebut. Hal ini menyebabkan tegangan menjadi tidak stabil. Ketidakstabilan tegangan akan berdampak pada saat pemfilteran yang digunakan untuk membedakan tegangan daya dengan tegangan data. Jala - jala listrik juga merupakan sistem terbuka (open network) dimana sinyal dapat menimbulkan radiasi yang dapat menimbulkan Electro Magnetic Interference (EMI) sehingga dapat mengganggu sistem komunikasi dimana sinyal dari luar dapat terganggu. Kendala-kendala lain dari PLC, sebagai berikut (Tongia, 2004) : a
Derau Derau pada rangkaian listrik banyak disebabkan karena peralatan listrik
yang terhubung dalam rangkaian, proses menghidupkan dan mematikan perangkat tersebut barkaitan dengan masuknya daya pada perangkat tersebut. Kualitas dari data yang dikirim dipengaruhi oleh frekuensi yang digunakan, dan SNR (Signal to Noise Ratio). b
Penyimpangan Permasalahan lain yang harus diatur pada jaringan listrik adalah penyimpangan
sinyal.
Dimana
penyimpangan
ini
dapat
muncul
selama
kerangkawaktu milidetik sampai beberapa menit. Penyimpangan disebabkan oleh peralatan mesin bor, oven microwave dan blender, tetapi juga disebabkan oleh lampu lampu yang di on/off.
8
c
Peredaman Sinyal Peredaman sinyal terjadi dikarenakan penggunaan frekuensi kerja yang
tinggi (kisaran puluhan MHz). proses ini akan terjadi pada suatu jarak tertentu yang menyebabkan turunnya tingkat sinyal. d
Disturbansi Kelemahan sistem PLC yang lainnya adalah sering terjadi berbagai macam
disturbansi dari jaringan. Hal ini disebabkan berbagai kenyataan bahwa PLC mengambil tempat secara langsung pada pada jaringan dimana kebanyakan dari peralatan listrik rumah tangga dioperasikan, akibatnya level derau pada jaringan akan menjadi tinggi. Level derau bergantung pada sejumlah keadaan, seperti alam dan sumber-sumber buatan dari radiasi elektromagnetik, struktur fisik dan parameter jaringan. Beberapa kendala aplikasi yang terkait dengan jaringan listrik adalah derau, penyimpangan, disturbansi dan peredaman sinyal, tentunya hal ini akan mempengaruhi kualitas dari pengiriman suara dan data, sehingga diperlukan suatu metode modulasi yang mampu memberikan solusi pemecahannya. Daya sinyal yang sangat rendah. Hal itu membuat sistem PLC lebih sensitif terhadap disturbansi dan sistem transmisi PLC harus menghadapi problem ini (Marzuki, 2008).
9
2.5.3 Modulasi Data Modulasi adalah suatu proses penggabungan sinyal menjadi sebuah sinyal, sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Sinyal yang digabungkan adalah sinyal frekuensi tinggi dengan sinyal frekuensi rendah. Sinyal pembawa biasa di sebut sinyal pembawa (carrier). Beberaapa teknik modulasi diantaranya AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), dan FSK (Frequency Shift Keying) (Darware, 2012). Frequency Shift Keying (FSK) adalah suatu teknik modulasi frekuensi suatu sinyal digital logika 1 menjadi ber-frekuensi tertentu (misal f1 = 222 KHz), dan sinyal digital logika 0 menjadi gelombang ber-frekuensi tertentu pula dengan nilai frekuensi yang berbeda dengan f1 (misalnya f2 = 165KHz).
Gambar 2.5. Modulasi FSK (Tosaphol, 2011) Dengan metode seperti ini, maka pengiriman data menjadi lebih efisien. Pada logika “1” frekuensi ini disebut dengan frequency mark (fm) dan pada logika “0” disebur frequency space (fs) dimana fm>fs (Tosaphol, 2011).
10
2.2 Sistem PLC Sistem
transmisi
data
menggunakan
PLC,
diprlukan
beberapa
bagianbagian utama untuk menunjang beroperasinya perangkat, yaitu: 2.2.1
FSK Modulator Pada penelitian ini modulator yang digunakan adalah IC XR2206. Data
digital yang diberikan oleh mikrokontroler (operasi sensor)
akan diubah terlebih
dahulu menjadi frekuensi. XR 2206 akan mengubah data digital menjadi sinyal sinusoidal dengan frekuensi yang mampu diubah sesuai dengan kebutuhan. Nilai frekuensi yang dihasilkan tergantung pada nilai TR1, TR2 dan nilai kapasitor yang dihubungkan pada kaki 5 dan kaki 6 yang merupakan komponen yang harus ditambahkan pada IC XR2206 (Johanes, 2010). Gambar 2.6 merupakan diagram blok dan konfigurasi kaki-kaki IC Exar 2206.
Gambar 2.6. Diagram blok komponen IC XR2206 (Datasheet XR2206) Berdasarkan Gambar 2.6, f1 merupakanfrekuensi yang dihasilkan pada saat input berupa data logika high (tinggi), sedangkan f2 merupakan frekuensi yang dihasilkan pada saat input berupa data logika low (rendah). Pulsa logika high akan diubah menjadi frekuensi f1 dengan nilai 165KHz. Sedangkan pulsa logika low akan diubah menjadi frekuensi f2 dengan nilai 222 KHz. Kapasitor yang digunakan dengan nilai 1 nanoFarad dengan TR1 dan TR2 merupakan variable resistor dengan nilai 20KΩ (Johanes, 2010). Pada rangkaian tersebut diatur agar pada saat logika high,
IC XR2206
dapat mengubah data high tersebut menjadi gelombang arus listrik bolak-balik
11
yang memiliki frekuensi hingga 222KHz (f1). Sedangkan pada logika low IC XR2206 mengubah data tersebut menjadi gelombang arus listrik yang memiliki frekuensi 165Khz (f2). Pengaturan frekuensi ini dapat dihasilkan dengan persamaan (Datasheet XR2206):
f=1
………………....................(2.1)
ܴݔܥ
Dengan satuan masing-masing adalah : f
= Frekuensi (Hertz)
R
= Resistor (Ω / Ohm)
C
= Kapasitor (Farad)
Perhitungan keluaran frekuensi dari rangkaian merupakan perpaduan kapasitor yang terhubung pada kaki 5 dan 6. Dan resistor variabel 1 pada kaki 7 yang terhubung dengan ground untuk pengaturan f1, resistor variabel 2 pada kaki 8 yang terhubung dengan ground untuk pengaturan f2.
C, R1, R2
Gambar 2.7. Rangkaian umum dari XR2206 (datasheet).
12
Tabel 2.1. Spesifikasi IC XR2206 (datasheet)
Berdasarkan Tabel 2.1 menampakan spesifikasi dari IC XR2206 baik kinerja minimum hingga maksimumnya. Tanda panah menunjukan maksimum dan minimum nilai kapasitor dan resistor yang digunakan. Untuk nilai kapasitor, nilai maksimum yang direkomendasikan adalah 100µF, sedangkan nilai minimumnya 0.001 µF atau 1nF. Nilai variabel resistor R 1 dan R2 nilai maksimum yang direkomendasikan adalah 2000 KΩ, sedangkan nilai minimumnya adalah 1KΩ. Secara keseluruhan IC XR2206 mampu menghasilkan frekuensi minimum 0.01 Hz dengan memberi nilai C=50µF dan R 1, R2 = 2MΩ dan kinerja pada frekuensi maksimum 500KHz - 1000KHz dengan memberi nilai C=1000pF dan R1,R2 = 1KΩ.
13
2.2.2
FSK Demodulator FSK demodulator yang digunakan adalah IC XR2211. Data frekuensi
sinusoidal yang diterima oleh filter melalui jala-jala listrik akan diubah terlebih dahulu sebelum diteruskan pada perangkat penerima. FSK Demodulator merupakan kebalikan dari FSK Modulator, yaitu mengubah sinyal-sinyal frekuensi menjadi sinyal digital “1” untuk high, dan “0” untuk low. Pengubahan sinyal oleh demodulator dilakukan dengan menentukan nilai frekuensi tengah (f0). Frekuensi tengah adalah frekuensi tengah antara f1 dengan f2 yang dimodulasikan oleh modulator. Jika didapatkan sinyal input dengan frekuensi yang lebih besar daripada sinyal f0 maka demodulator akan menghasilkan keluaran berupa logika high. Begitupula sebaliknya, jika didapatkan sinyal input dengan frekuensi yang lebih rendah daripada sinyal f0 maka demodulator akan menghasilkan keluaran berupa logika low. Penentuan nilai frekuensi tengah dihitung dengan persamaan (jika f1 dan f2 telah diketahui) (Johanes, 2010) : f0 = f0 =
ܴ1 2 … ݔ
2.2 ).…...……………)
165000 ݔݖ222000 ݔݔ ݔ2.3 )……….………...) 10
f0 = 3. 66 ݔ10Hz f0 = 191.389,654 Hz f0 = 191,4 KHz
…………………(2.4) …………………(2.5) ………………... (2.6)
Fungsi dari rangkaian FSK demodulator adalah untuk mengkonversi kembali data digital yang telah diubah menjadi gelombang frekuensi oleh FSK modulator. Prinsipnya sama dengan FSK modulator, akan tetapi cara kerjanya berkebalikan dengan FSK modulator (Reynoso, 2010). FSK demodulator mengubah data frekuensi menjadi data logika kembali, untuk selanjutnya diteruskan pada perangkat penerima. FSK Demodulator pada rangkaian ini menggunakan IC keluaran Exar, XR2211.
14
Gambar 2.8. Diagram blok komponen Exar 2211
Pada komponen XR221, mempunyai jangkauan terjemahan frekuensi 0,01Hz hingga 300KHz. Frekuensi yang digunakan sebagai data adalah frekuensi 165 KHz hingga 222 KHz, hal ini diperlukan untuk keamanan dalam pengiriman data. Dengan jauhnya jangkauan frekuensi PLN (50Hz) maka gangguan dari frekuensi PLN pun mampu diatasi. Rangkaian tersebut beroperasi dalam satu fase, jika lebih dari satu fase maka tiap-tiap fase harus disusupi rangkaian pengirim data. Demodulator pada rangkaian bekerja dengan prinsip jika mendapatkan frekuensi tertinggi ( dalam penelitian menggunakan frekuensi 222 KHz) maka akan memberikan logika
“high”, sedangkan logika
“low” didapatkan dengan
memberikan input frekuensi rendah (165 KHz). Baud rate pada rangkaian sesuai perhitungan adalah 1200 bps. Pada penelitian ini digunakan baud rate 300 bps. Hal ini untuk menghindari loss contact data dikarenakan data yang dikirimkan terlalu cepat, mengakibatkan demodulator kurang mampu menerjemahkan frekuensi terlalu cepat (Johanes, 2010).
15
Tabel 2.2. Keterangan IC XR2211 (datasheet)
Berdasarkan Tabel 2.2 dapat diketahui operasional dari komponen IC XR 2211 FSK demodulator. Tanda panah merah diatas menunjukkan frekuensi yang mampu diterjemahkan oleh komponen IC XR2211 FSK demodulator.
16
Gambar 2.9. Rangkaian umum dari XR2211 Data frekuensi sinusoidal yang diterima oleh filter melalui jala-jala listrik akan diubah terlebih dahulu sebelum diteruskan pada perangkat penerima. FSK demodulator merupakan kebalikan dari FSK modulator, yaitu mengubah sinyalsinyal frekuensi menjadi sinyal digital “1” untuk high, dan “0” untuk low. Pengubahan sinyal oleh demodulator dilakukan dengan menentukan nilai frekuensi tengah (f0). Frekuensi tengah adalah nilai frekuensi pertengahan antara f1 dengan f2 yang dimodulasikan oleh modulator. Jika didapatkan sinyal input dengan frekuensi yang lebih besar daripada sinyal f0 maka demodulator akan menghasilkan keluaran berupa logika high. Begitupula sebaliknya, jika didapatkan sinyal input dengan frekuensi yang lebih rendah daripada sinyal f 0 maka demodulator akan menghasilkan keluaran berupa logika low Pada rangkaian demodulator ini memiliki beberapa perhitungan dalam menentukan komponen external untuk mendukung berjalannya rangkaian. Kesalahan dalam perhitungan dapat menyebabkan rangkaian keseluruhan tidak mampu beroperasi secara normal, bahkan hingga terjadinya kerusakan diakibatkan arus yang berlebihan. Pada kasus ini, dari rangkaian modulator menghasilkan data arus listrik dengan gelombang berfrekuensi 222 KHz pada logika High, dan 165 KHz pada logika low. Oleh karena itu, pada rangkaian demodulator, akan dirangkai suatu
17
rangkaian demodulator dengan menterjemahkan frekuensi
222 KHz sebagai
logika High, dan 165 KHz sebagai logika low.
2.2.3
Filter Filter adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen pasif
kapasitor, resistor dan induktor yang berfungsi untuk memfilter tegangan yang masuk melalui frekuensi yang dibawanya. Tegangan yang masuk adalah tegangan yang memiliki frekuensi diatas nilai cut off (High Pass Filter) atau frekuensi dibawah nilai cut of (low pass filter). Filter yang digunakan pada penelitian ini adalah filter pasif high pass filter. Hal ini dikarenakan pada penelitian, tidak dilakukan pengubahan nilai cut off
berulang ulang, dan kami hanya mengijinkan
frekuensi tinggi yang masuk ke rangkaian untuk mencegah masuknya tegangan yang memiliki frekuensi 50Hz (frekuensi PLN). Nilai cut off didapatkan dari persamaan (Nugroho, 2005): ܴܴ = Dengan keterangan :
1
2ݔܥ
Hertz.
fc
= Frekuensi cut off
R
= Hambatan / Resistor (Ω / ohm)
C
= kapasitor (Farad)
Pada penelitian ini ditentukan nilai cut off
……..…………………(2.7)
sebesar
11 KHz. Dengan
asumsi hanya mengijinkan tegangan dari arus modulator yang masuk dan diloloskan oleh filter. Sedangkan tegangan dari arus PLN tidak akan diijinkan untuk masuk ke rangkaian (frekuensi PLN 50 Hz).
18
Gambar 2.10. Grafik filter pasif High Pass Filter hubungan antara frekuensi dengan tegangan keluaran (Ajay, 2005).
Saat frekuensi dibawah nilai Cut Off, maka tegangan yang dikeluarkan tidak mampu maksimal. Semakin besar selisih nilai cut off maka tegangan keluaran akan semakin kecil pula. Dan jika frekuensi yang masuk ke rangkaian filter melebihi nilai cut off, maka tegangan keluaran akan maksimal (Ajay, 2005). Filter frekuensi digunakan untuk menyaring atau menyeleksi arus yang akan masuk pada rangkaian. Terdapat beberapa frekuensi yang akan di saring oleh rangkaian ini, yaitu frekuensi 50 Hertz dari PLN, frekuensi 165 KHz dan 222 KHz dari mikrokontroler secara berurutan untuk logika low dan high. Frekuensi 50 Hz akan ditolak untuk masuk pada rangkaian, sedangkan untuk frekuensi 165 KHz dan 222 KHz diizinkan untuk keluar ataupun masuk pada rangkaian. Dengan ini, maka rangkain disusun seri pada kapasitor, dan parallel pada resistornya, untuk didapatkan filter frekuensi bertipe High Pass Filter. Fc merupakan frekuensi cut off
yang menandakan batas antara frekuensi
yang diloloskan dengan frekuensi yang ditolak. Dampak dari tegangan yang memiliki frekuensi rendah adalah tegangan yang dikeluarkan semakin kecil hingga 0 (tak memiliki tegangan) tergantung selisih antara nilai cut off dengan frekuensi yang dibawanya.
19
fc = 1 / 2phiRC
C1
fc = 27.2 KHz
150pF +88.8 AC Volts
R3 39k
R1
R2
39k
39k
+88.8 AC Volts
C2 150pF
Gambar 2.11. Gambar rangkaian High Pass Filter dengan dua kali proses penyaringan.
Gambar 2.11 merupakan rangkaian High Pass Filter dengan dua kali penyaringan. Dua kali penyaringan dilakukan agar antara ujung satu dengan ujung yang lainnya bersih dan terhindar dari arus yang memiliki gelombang frekuensi yang tidak diinginkan. Pada hambatan yang memiliki harga 39KΩ, memiliki dua fungsi dalam satu rangkaian. Misalkan pada R2, saat sumber arus PLN berada di sebelah timur rangkaian, maka R2 berfungsi sebahai hambatan beban saja. Berbeda dengan R3, yang bekerja sebagai filter, berdampingan dengan C1. Sebaliknya, jika sumber arus PLN dari sebelah barat, maka hambatan R3 berfungsi sebagai hambaran beban, dan R2 bekerja sama dengan C2 membentuk filter frekuensi. Hingga pada rangkaian ini, jika masukan terbalik pun tidak akan berakibat rusaknya komponen Pemasangan kapasitor yang berbeda line-pun memiliki maksud tersendiri. Hal ini dimaksudkan agar saat berusaha menghidupkan perangkat, tidak ada jalur dari filter yang menghubungkan langsung perangkat yang dilindungi filter ke arus PLN (Nugroho, 2005).
20
2.3 Sistem Pengirim Data Pada sistem pengirim data terdapat dua bagian penting yang sangat diperlukan dalam melakukan transmisi (pengiriman) data. Data yang dikirimkan berupa data digital yang hanya terdiri dari logika High (1) dan logika Low (0) saja. Perangkat yang diperlukan dalam pengiriman data ini adalah dua mikrokontroler, yang memiliki dua fungsi yang berbeda. Mikrokontroler yang satu berfungsi untuk membaca data transduser arus dan juga mengirimkan data ke mikrokontroler satunya menggunakan metode PLC, sedangkan mikrokontroler yang satunya berfungsi sebagai penerima data dari sistem PLC kemudian meneruskannya ke desktop sebagai media interfacing menggunakan IC MAX232. Untuk
mengirim
dan
menerima
data
digunakan
koding
dengan
menggunakan bahasa C agar kedua mikrokontroler mampu dikondisikan menjadi transmitter maupun receiver. Berikut merupakan potongan koding yang digunakan untuk mengirim dan menerima data : // kirim serial data ADC putchar(temp); // terima data serial getchar(temp);
………………………... (2.9)
Bahasa diatas digunakan untuk mengirimkan dan menerima data melalui pin PD.0 maupun PD.1 mikrokontroler ATMega 8535.
21
2.4 Transduser Arus Transduser arus disini digunakan untuk media simulasi pengiriman data. Data yang
digunakan merupakan data penggunaan beban listrik selama waktu
tertentu yang akan dicacah per 50 milisecond. Dengan memanfaatkan komponen transformator dan prinsip hukum Ohm. Transduser pun dapat tercipta sesuai dengan yang diharapkan. Akan tetapi, dibutuhkan proses kalibrasi manual dan pengesetan terperinci agar didapatkan nilai tegangan yang dibutuhkan. Untuk lebih tepatnya, dapat melihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.12. Rangkaian transduser arus modifikasi dari transformator. Prinsip kerja rangkaian ini adalah pada saat tegangan AC menghidupkan lampu (pada bagian kanan), arus mengalir pada lilitan N2. Lilitan N2 hendaknya diberikan lilitan yang terbaik dengan banyak lilitan lebih sedikit dengan bagian N1. V1 dan V2 yang disusun secara seri menyebabkan tegangan terbagi dengan asumsi (pada bagian kanan) (Malvino, 1984) : Vtotal I total
= =
V1 + V2 ……………………..(2.10) I1 = I2 ……………………. (2.11)
S e n s or y a n g b ai k a d ala h se ns or y a n g h a m b ata n d ala m n y a m e n d e k ati 0, s e h i n g g a ti d a k m e n g g a n g g u d a l a m p r o s e s p e n g u k u r a n . O l e h k a r e n a it u, lilit a n pada N2 hendaknya amat kecil. Hambatan pada R2 ini memiliki nilai kecil, akan tetapi arus yang sama dengan V2. Oleh karena itu, lilitan pada N1 harus lebih
22
banyak untuk membangkitkan tegangan dari N2. Besarnya arus yang melewati N2, akan sebanding dengan tegangan yang dikirim ke bagian N1. Inilah yang dijadikan indikator untuk menentukan arus yang mengalir pada rangkaian yang diukur arusnya. ܴ1 ܴ1 2ܫ ܴ 2 = ݔ2 = 1 ܫ
……………................. (2.12)
Mengamati persamaan diatas, maka tegangan-nya (lilitan N1 lebih banyak daripada N2) menjadi : V1 > V2
…………………………. (2.13)
I1 < I2
…………………………. (2.14)
akan tetapi, Dan tegangan yang timbul pada V1, sebanding dengan I2. Perlu diperhatikan, karena ADC mikrokontroler 1 memiliki tegangan referensi 5 volt, maka diperlukan kalibrasi tegangan agar tidak merusak IC mikrokontroler. Kalibrasi tegangan membutuhkan pembagi tegangan. Rangkaiannya :
output
input
POTENSIOMETER 10k
ground
ground
Gambar 2.13. Rangkaian pembagi tegangan Dengan adanya pembagi tegangan ini, maka tegangan yang dibutuhkan pada keluaran akan terpenuhi.
23
2.5 Bahasa Pemrograman Delphi Delphi merupakan suatu software yang banyak digunakan dalam pembuatan interface perangkat hardware. Pada bahasa pemrograman delphi, halhal yang perlu diperhatikan ialah : 2.5.1 Variabel dan Konstanta Pada pemrograman sering ditemukan permasalahan berakibat fatal. Sebagai contoh dalam pengetikan perintah, persentase PPN (Pajak Pertambahan Nilai) sebesar 15% harus dituliskan 0.15 pada setiap rumus yang digunakan dalam setiap aplikasi. Apabila terdapat perubahan persentase menjadi 20%, maka 0.15 harus diubah menjadi 0.2 Delphi menggunakan fasilitas yang disebut konstanta dalam menyelesaikan permasalahan tersebut. Konstanta adalah nilai tetap. Sebuah konstanta, misalnya PPN = 0.15 dan selanjutnya pada setiap rumus cukup dinyatakan dengan PPN. apabila ada perubahan persentase PPN, maka cukup mengubah pernyataan konstanta menjadi PPN = 0.2. Cara mendefinisikan konstanta adalah: Const PPN = 0.15
…………......................(2.15)
Persamaan diatas menyatakan konstantanya adalah PPN, dimana PPN memiliki nilai 0.15.
Jika dikehendaki menggunakan nilai 0.15 dalam aplikasi, maka
nyatakan nama konstanta tersebut : Besar PPN = Jumlah Beli * PPN
……………… (2.16)
Selain Konstanta, contoh diatas juga menggunakan variable. Variable adalah tempat untuk menyimpan sebuah nilai yang dapat berubah-ubah setiap waktu. Apabila besar PPN dan Jumlah Beli didefinisikan sebagai variable dengan tipe single, maka kedua variable tersebut dapat menampung sebuah bilangan riil antara 1.5 x 10-45 sampai dengan 3.4 x 1038. Deklarasi kedua variable tersebut adalah sebagai berikut :
24
Var Besar PPN, JumlahBeli : single …………………... (2.17) 2.5.2 Procedure, Function, dan Event a. Procedure Prcedure adalah kumpulan pernyataan program yang berbentuk sebuah blok program.
Blok
tersebut
dapat
diaktifkan
dengan
sebuah
pemanggilan
procedure. Dapat diperhatikan pada procedure berikut ini: Procedure TulisPesan; {buat jendela} {Tulis Pesan Ke Jendela} {Buang Jendela} ………………………. (2.18)
end;
Jika akan menuliskan pesan tersebut sebanyak tiga kali, maka cukup memanggil procedure sebanyak tiga kali, sehingga programnya menjadi: Program hallo; Procedure TulisPesan; {buat jendela} {Tulis Pesan Ke Jendela} {Buang Jendela} end; begin TulisPesan; TulisPesan; TulisPesan; End;
………………………………. (2.19)
25
Dengan demikian program menjadi lebih ringkas, tanpa perlu menulis ulang awal begin (Sugiri, 2006). b. Function function adalah procedure yang menghasilkan sebuah nilai. Misalnya sebuah persamaan y = Sin (30). Fungsi sin sebagai operandnya menghitung nilai sinus memakai bilangan 30. Menghitung nilai sinus dari 30 dan mengembalikan nilainya ke dalam persamaan. Fungsi sinus dipanggil dari sebuah ekspresi matematika karena function di dalam program sama dengan konsep fungsi di dalam matematika, yaitu menghasilkan sebuah nilai. c. Event Sebuah ilustrasi dari event Windows seperti sistem dinamik yang memberi respons pada event. Setelah menjalankan windows, maka program akan berhenti. Pada saat tersebut, program menunggu perintah selanjutnya. Jika klik tombol start, maka akan tampil sebuah menu pop up karena windows memberikan respons pada klik tersebut. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa klik adalah suatu event. (Wahana, 2009)
26
2.5.3 Unit Unit adalah program yang dapat dipakai ulang serta berisi kumpulan function dan procedure yang berhubungan. Berikut sebuah unit yang berisi tiga procedure. Unit Contoh; Begin Procedure
TulisPesan;
Begin {Buat Jendela} {Tulis Pesan ke Jendela} {Buang Jendela} End; Procedure
TulisSalam;
Begin {Buat Jendela} {Tulis Salam ke Jendela} {Buang Jendela} End; Procedure
TulisPeringatan;
Begin {buat jendela} {Tulis Peringatan ke Jendela} {Buang Jendela} End; End
{akhir dari unit contoh}
………….........(2.20)
Program diatas merupakan tiga buah procedure yang digabungkan ke dalam sebuah unit yang bernama Contoh. Jika akan menggunakan program tersebut pada sebuah proyek baru, maka cukup menggunakan unit Contoh.
27
Sehingga cukup dituliskan unit sekali dan unit tersebut dapat dipakai berulang kali. 2.5.4 Form Inti dari setiap aplikasi Delphi adalah Form. Form dapat dianggap sebagai sebuah window. Saat memulai, Delphi memberikan sebuah form pada setiap project dan menampilkan sebuah form kosong. Namun demikian dapat diseleksi option-option desktop di menu Tool/Options. 2.5.5 Properties Properties adalah atribut-atribut yang dimiliki oleh sebuah objek. pada Delphi, semua form dan semua komponen (Visual Component) memiliki properties. Form memiliki ukuran (tinggi dan lebar), warna, background, batas, dan juga nama. Pengontrolan penampilan objek-objek tersebut dilakukan dengan memanipulasi atribut atau property-nya.
28
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian tentang PLC Pengiriman Data dan Pembangunan Database dilaksanakan pada bulan Maret 2012 di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang. 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat Generator Sinyal : Sebagai simulasi data yang akan dikirim
Osiloskop : Untuk menampilkan data dalam sumbu X, Y, dan Z.
Perangkat PLC : Sebagai media / objek yang di teliti (untuk mengirimkan data via jala - jala PLN) Komputer dekstop : sebagai media interfacing perangkat. 3.2.2 Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data-data matang yang diterima dari penelitian sebelumnya (penelitian mengubah meteran listik analog menjadi digital, tanpa merubah meteran lama).
28
29
3.3 Prosedur Penelitian Berikut merupakan diagram alir tahapan penelitian PLC : Mulai
Studi Pustaka
Perancangan PLC
Realisasi PLC
Pengujian PLC
Data sesuai
Tidak
ya
Analisis hasil
Selesai Gambar 3.1. Diagram alir prosedur penelitian
30
3.4. Diagram Pengiriman Data PLC Berikut ini merupakan diagram alir dari sistem pengiriman data menggunakan PLC :
Mulai
Pengambilan data menggunakan transduser arus
Cacah Data ADC (Analog to Digital Converter)
Data
Modulasi Data
Transfer Data Power Line Carrier
Demodulasi Data
Interfacing Data
Selesai
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengiriman Data dengan PLC
31
3.5 Diagram Blok Penelitian Berikut merupakan diagram blok dari keseluruhan penelitian. Pada laporan ini akan dibahas mengenai bagian yang telah ditandai oleh garis putus-putus berwarna merah dibawah:
Gambar 3.3. Diagram blok keseluruhan penelitian PLC Pada penelitian ini terbagi menjadi tiga bagian penelitian, yaitu bagian KWH Meter digital, Pengiriman dan penyimpanan data menggunakan Remote, dan yang terakhir adalah pengiriman data melalui jala -jala listrik, yang akan dibahas pada laporan kali ini.
58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada tugas akhir ini, mulai
dari perancangan sampai pengujian analisa sistem, dapat disimpulkan beberapa hal antara lain : 1. PLC sebagai teknik pengiriman data dengan menumpangkan data pada listrik PLN 220 VAC 50-60 Hz telah bekerja dengan baik dengan memanfaatkan rangkaian filter pasif High Pass Filter, Kopling kapasitor, Transformator Switching, serta modulasi Frequency Shift Keying (FSK) dengan menggunakan IC XR2206 sebagai IC modulator, dan IC XR2211 sebagai IC demodulator, dengan logika “High” diwakilkan dengan frekuensi 222 KHz, dan logika “Low” diwakilkan dengan frekuensi 165 KHz. 2. Pengiriman data dengan menumpangkan data frekuensi pada listrik PLN 220 VAC 50-60 Hz melalui jala-jala listrik PLN telah mampu dilaksanakan dengan baik, dan ditampilkan menggunakan software Borland Delphi 7. 3. Perbandingan data pengukuran oleh sistem dengan data standar (pengukuran manual) didapatkan tingkat kelinieran koefisien korelasi R2 sebesar 0,999 dengan persentase ketepatan pengukuran sistem sebesar 99,90%. Terjadi beberapa eror, antara data referensi tertulis dengan data pengamatan
dikarenakan beberapa faktor,
yaitu kualitas transduser arus, Kualitas ADC ATMega 8535, Kurangnya kalibrasi dengan perangkat software Borland Delphi, maupun kualitas bola lampu. Akan tetapi pengiriman data melalui jala-jala listrik PLN telah berhasil dan berjalan dengan baik.
58
59
5.2
Saran Berdasarkan hasil-hasil yang diperoleh pada penelitian ini, dapat
direkomendasikan beberapa saran untuk penelitian lebih lanjut mengenai sistem pengiriman data menggunakan PLC, yaitu: 1. Pada penelitian berikutnya disarankan untuk mampu meredam derau secara sempurna yang timbul akibat interferensi antara gelombang data dengan gelombang PLN. 2. Pemilihan yang tepat dalam menentukan nilai komponen terutama pada rangkaian modulator, demodulator serta filter, agar gelombang data yang ditampilkan mampu berbentuk sinusoidal secara sempurna. 3. Penelitian yang lebih mendalam untuk meredam derau terhadap perangkat penghasil frekuensi tinggi, seperti : lampu osilator, adaptor switching dan sebagainya.
60
DAFTAR PUSTAKA
Anes, Johanes. Prasetya, FX Hendra. dan Christianti, Risa Farrid. “Pengendalian
Robot
Menggunakan
Modulasi
(2010).
Digital
FSK
(Frequency Shift Keying)” Industrial Electronic Seminar. Bhojane, Dhiraj S. Chaudhari, Saurabh R. More, Prakhash D. and Rajgure, Eshant G. (2012). “Power Line Communication”. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) issue 1 vol 2: 747753. Darware, AP. Azeema, N. Tejani, SN. And Bisane, JS. (2012). “The Role of Power Line Communication in Rural Area”. International journal of Networking issue 1 vol 2: 44-49. Malvino, Albert Paul. 1984. Prinsip-Prinsip Elektronika edisi ke-tiga. Jakarta : Erlangga Marzuki, F. 2008. “Aplikasi Power Line Carrier (PLC) Untuk Komunikasi pada Daerah Pedalaman”. e_Indonesia initiatif 2008 (eII2008) 1-12 Nugroho, Agung. 2005. “Peralatan Kopling Power Line Carrier”. Transmisi, Vol. 10, No. 2 : 14 - 18 Rajebi, S. Azizkandi, N Nasirzadeh. (2011). “Prime Considerations In Power Line Carrier Separation Scheme”, International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE) issue 6 vol 1: 76-83. Rashidi, M. Kalantar, M. Hosseinzadeh, S. Samsunchi, N. and Kazemi, A. (2011). “Modeling of Lin Parameters for The Broadband Power Line Carrier Channel” International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE) issue 9 vol 3: 132-136. Ratniyomchai, T. Jaithong, U. and Kulworawanichpong, T. (2011). “Power Line Carrier for Telemetering”. World Academy of Science, Engineering and Technology 56: 613-616 60
61
Reynoso, William EC. (2010). “Innovations in Educative Robots Controlled by Radio Frequency Computer Network” Canadian Journal on Computing in Mathematic, Natural Sciences, Engineering & Medicine 1: 181-195. Sugiri, A & Supriyadi, M. 2006. Pemrograman Sistem Kendali dengan Delphi. Yogyakarta : Andi Offset Tongia, Rahul.
(2004). “Can Broadband Over Powerline
Carrier
(PLC)
complete? A Techno-Economic Analysis”, telecommunication Policy 28: 559-578. Wahana Komputer. 2009. Aplikasi Cerdas Menggunakan Delphi. Yogyakarta : Andi Offset
