## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479

## Smart Sistem Untuk Pemantauan Dan Pengisian Pulsa Listrik Pra Bayar Via Smartphone

## Hasna naufal Giarniasih
Fakultas Teknik/Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta, Indonesia hasnaufalg@gmail.com

## Trie Maya Kadarina
Fakultas Teknik/Teknik Elektro
Universitas Mercu Buana
Jakarta, Indonesia trie.maya@mercubuana.ac.id
Abstrak— Sistem pengisian pulsa listrik digital pra bayar yang ada saat ini mempunyai kelemahan seperti halnya  jika  kuota  energi  listrik  habis  hanya  dapat diketahui jika pemilik sedang berada dirumah dengan aktifnya  buzzer  sebagai  alarm.  Sedangkan  bila pemilik sedang diluar rumah tidak dapat mengetahui karena berada diluar jangkauan suara buzzer. Selain itu pengisian kuota energi harus dilakukan pada kwh meter,  sehingga  bila  rumah  sedang  ditinggal penghuninya  dalam  waktu  lama  maka  listrik  akan padam  sampai  dengan  penghuni  rumah  datang  dan mengisi  ulang.  Smart  Sistem  Pemantauan  dan pengisisan  pulsa  listrik  pra  bayar  via  smarthphone yaitu sebuah sistem pemantauan dan pengisian pulsa listrik  via  smartphone  tanpa  harus  dilakukan  pada kwh meter lagi dan tidak membiarkan rumah padam untuk berlama-lama. Selain itu juga dapat membuat sebuah notifikasi jika pulsa listrik (token) akan segera habis atau sisa kuota sudah mendekati batas minimal melalui  pembacaan  arus  pada  sensor  ACS712  yang diproses  dengan  microcontroller  NodeMCU  dan mengirimkan  notifikasi  ke  telepon  seluler  dalam bentuk aplikasi MIT App Inventor.
Hasil  pengujian  yang  dilakukan  adalah  pada  sistem yang  telah  dirancang,  informasi  dan  pemantauan dapat  dibaca  oleh  sensor  ACS712  dan  Firebase sebagai  inputan  untuk  NodeMcu  untuk  meproses sistem.  Dengan  kecepatan  internet  yang  dipakai makan  sistem  ini  akan  bekerja  dengan  stabil  pada respon dengan rata rata kecepatan respon 2,2 detik.
Kata Kunci — ACS712, Buzzer, Firebase, Internet of Things (IoT), dan MIT App Inventor.

## I. PENDAHULUAN
Zaman  modern  ini  banyak  alat  pendukung  kehidupan manusia yang membutuhkan tenaga listrik untuk mengoperasikannya,  seperti  lampu,  mesin  cuci,  mesin  pompa air, televisi, radio, komputer dan perangkat elektronik lainnya. Listrik merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting bagi kehidupan  sehari-hari  yang  menjadikan  manusia  sangat bergantung pada listrik. Peran pemerintah pun sangat berguna untuk  penyediaan  listrik.  Seperti  halnya  yang  dilakukan  PT. PLN  Badan  Usaha  Milik  Negara  (BUMN)  berusaha memberikan  pelayanan  yang  maksimal  bagi  masyarakat.  PT. PLN pun mengembangkan sistem pelayanan untuk pembayaran listrik,  sistem  pembayaran  awal  yaitu  sistem  pasca  bayar dimana  pelanggan  menerima  jumlah  tagihan  sesuai  dengan seberapa besar menggunakan listrik, sedangkan untuk layanan listrik  pra  bayar  yang  mana  pelanggan  membayar  terlebih dahulu  dengan  membeli  token  atau  pulsa  listrik  untuk menggunakan listrik [1].
Saat  ini  di  Indonesia  tengah  banyak  diimplementasikan listrik  pra  bayar  selain  listrik  pasca  bayar  yang  sudah  ada sebelumnya.  Layanan  ini  mempunyai  keunggulan  dibanding teknologi terdahulu, karena pelanggan dapat mengontrol biaya pengeluaran  dan  kebutuhan  listrik,  seperti  mengisi  pulsa melalui ponselnya. Daya listrik juga dapat dipantau, sehingga kebutuhan listrik dapat dirancang sesuai anggaran. Pencatatan pada token listrik membuat listrik pra bayar semakin diminati karena  pencatatannya  dianggap  lebih  akurat  daripada  listrik pasca bayar. Pembelian pulsa token listrik dapat dibeli dimana saja,  sehingga  sistem  ini  juga  dapat  dinilai  lebih  praktis  dan memudahkan  pengguna.  Namun,  kenyataannya  pencatatan kWh  listrik  tidak  dapat  dikontrol  secara real-time ,  sering  kali terjadi pemakaian over budget [2].
Sistem pengisian pulsa listrik digital pra bayar [3] [4] yang ada  saat  ini  mempunyai  kelemahan  seperti  halnya  jika  kuota energy listrik habis hanya dapat diketahui jika pemilik sedang berada  dirumah  dengan  aktifnya buzzer sebagai  alarm.

## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479
Sedangkan  bila  pemilik  sedang  diluar  rumah  tidak  dapat mengetahui  karena  berada  diluar  jangkauan  suara buzzer . Selain  itu  pengisian  kuota  energi  harus  dilakukan  pada  kwh meter,  sehingga  bila  rumah  sedang  ditinggal  penghuninya dalam  waktu  lama  maka  listrik  akan  padam  sampai  dengan penghuni  rumah  datang  dan  mengisi  ulang.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  membuat  sebuah  sistem  pemantauan  dan pengisian  pulsa  listrik  (token)  berbasis via  Smartphone tanpa harus  dilakukan  pada  kwh  meter  lagi  dan  tidak  membiarkan rumah  padam  untuk  berlama-lama.  Selain  itu  terdapat  sebuah notifikasi jika pulsa listrik (token) akan segera habis atau sisa kuota  sudah  mendekati  batas  minimal  melalui  sensor  dan mengirimkan  notifikasi  ke  telepon  seluler  dalam  bentuk aplikasi MIT App Inventor.

## II. PENELITIAN TERKAIT
Adapun  beberapa  penelitian  sebelumnya  yang  berkaitan dengan  hal  ini  yaitu  sebagai  berikut  Penelitian  pertama  yaitu penelitian  yang dilakukan oleh  [2] yang berjudul  “Rancangan Jaringan Sistem Mobile Pulsa Listrik Pra Bayar”. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  membuat  sebuah  sistem  agar  pelanggan listrik  pra  bayar  mampu  mengontrol  pulsalistrik  (token) dimanapun mereka berada. Sistem ini dibangun menggunakan arsitektur GSM yang sudah tersedia dengan memanfaatkan fitur SMS.  Langkah  pengembangan  sistem  dimulai  dengan perancangan microcontroller untuk  membaca  data  meteran, instalasi  modul  program  di microcontroller untuk  dapat menghitung  penggunaan  daya  dan  pengiriman  data  via  sms. Pembuatan  sistem  berbasis mobile untuk  mengolah  data  di handphone pelanggan  sehingga  jadilah  sebuah  sistem  yang interaktif , dimana pelanggan dapat setiap waktu terhubung dan mengupdate informasi dari digital listrik pra bayar.
Penelitian  kedua  adalah  penelitian  yang  dilakukan oleh [1] yang berjudul “Pengisian Pulsa Listrik (Token) Listrik Menggunakan  SMS  (Short  Messages  Services)”.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  mempermudah  pengisian  pulsa  listrik (token)  secara  otomatis  melalui  SMS.  Pemodelan  pengisian pulsa  kuota  secara  otomatis  dibutuhkan  komunikasi  antara wavecom  dan  microcontroller  untuk  mendukung  proses pengiriman sms dan penerimaan sms.
Penelitian ketiga adalah penelitian yang dilakukan oleh [5] yang berjudul “Rancang Bangun Alat Monitoring Penggunaan Pulsa Listrik Dengan Notifikasi SMS”. Tujuan dari penelitian ini  adalah  mempermudah  pemilik  untuk  memonitoring penggunaan  pulsa  listrik  secara  dari  jauh.  Dimana  sistem  ini yang  dirancang  secara  otomatis  untuk  dapat  memonitoring penggunaan  pulsa  listrik  dari  jarak  jauh  dengan  memberikan notifikasi  kepada  server  melalui  sms  kepada  pemilik  rumah dengan menggunakan Raspberry Pi. Pengendaliannya menggunakan  metode  pengolahan  citra  digital  dengan memanfaatkan gambar sebagai input data
Selanjutnya  yaitu  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [6]  yang berjudul “Perancangan Sistem Pengisian Pulsa Listrik Berbasis Mobile”. Rangkaian yang penulis buat, mengadopsi dari sistem token  yang  ada  sekarang,  dengan  menambahan  yaitu  modem GPRS sebagai media pengirim dan penerima pesan, fungsi dari komunikasi  antara  perangkat  modem  dan microcontrolle r adalah  untuk  pembacaan  kode  token  melalui  sinyal  GSM ( Global  System  for  Mobile  Communications). Sistem  yang dikembangkan  ini  memungkinkan  pelanggan  dapat  mengisi pulsa listrik melalui jarak jauh dan sistem peringatan limit pulsa listrik dapat diperbarui otomatis secara mobile .

## III. METODE RISET
A. Blok Diagram

## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479
Dari hasil Gambar 3 diatas adalah blok diagram rangkaian sistem.  Secara  garis  besar  terbagi  menjadi  tiga  bagian,  yaitu masukan  ( input ),  proses  data/program,  dan  keluaran  ( output ). Bagian  masukan  ( input) yaitu  Sensor  ACS712.  Sementara untuk  keluaran (output) terdiri  dari  LCD,  dan  Buzzer,  dan Smartphone  ( Monitoring) .  Sedangkan FireBase digunkana sebagai  pengirim  dan  data  dari  Mikrokontroler  NodeMCU ke aplikasi MIT  App  Inventor dan MIT  App  Inventor sebagai penghubung antara alat dan Smartphone . Fungsi dari tiap blok diagram diatas dijelaskan dibawah ini:
1. Sensor  ACS712 adalah  sebuah  sensor  yang  berfungsi untuk membaca arus aliran listrik.
2. NodeMCU  berfungsi  sebagai  pengukur,  penghitung arus dan mengirim data ke App MIT Inventor
3. Firebase  merupakan  pengirim  dan  penerima  data  dari microcontroller yang  akan  dilanjutkan  ke App MIT Inventor
4. LCD adalah  sebuah  komponen  yang  berfungsi  untuk memberikan  informasi  berupa  tampilan display daya yang dipakai, sisa daya, dan pulsa yang masuk.
5. Buzzer digunakan  untuk  mengeluarkan  suara  sebagai peringatan jika saldo pulsa mencapai batas minimum
6. Smartphone sebagai  media  input  dan  output  dari aplikasi MIT  App Inventor untuk  menampilkan  menu sistem pengisian pulsa.

## B. Sistem Elektrik
Pada  tahap  ini  perancangan  dan  pembuatan wiring sistem pemantauan  dan  pengisian  pulsa  listrik  pada  kwh  meter, meliputi prinsip kerja alat untuk sistem komunikasi NodeMCU dengan  input  sensor  ACS712. Wiring sistem  ini  terdiri  dari pembuatan  rangkaian  secara  mekanik  NodeMCU,  sensor ACS712, LCD dan Buzzer .
Gambar 4 Wiring Diagram

## C. Aplikasi MIT Inventor
Pada  perancangan  ini  akan  dibuat  tampilan  aplikasi  yang akan  menampilkan  tampilan  daftar  menu  pada smartphone android yang  akan  digunakan.  Didalamnya  terdiri  dari beberapa  komponen  penyusun  seperti  tata  letak,  penambahan tulisan  dan  gambar.  Aplikasi  yang  akan  dapat  dibuat  didalam tampilan pada android terdapat beberapa menu yang berfungsi untuk  menampilkan  tampilan  untuk  pengisian  pulsa  pada android
Gambar 5. Tampilan Aplikasi

## D. Flowchart
Untuk Flow  Chart perancangan  pada  sistem  monitoring dan sistem kerja terlihat pada gambar 6.

## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479
Gambar 6. Flowchart
Dari hasil Gambar 6 adalah Flow chart dari sistem kerja alat ini. Secara garis besar dapat dijelaskan dibawah ini:
 Diawali  dengan  Mulai  kemudian  membuka  Aplikasi pada Android yang sudah di install  melalui aplikasi di App Inventor.
 Menekan virtual button yang berupa logo KWH meter.
 Proses inisialisasi data (pulsa/token) dari Android (MIT App Inventor )
 Aplikasi  Firebase  menerima  data  dari  Android  (MIT App Inventor )
 NodeMCU mengambil data dari aplikasi Firebase
 NodeMCU menterjemahkan data melalui program dari Arduino
 String (pulsa)  sudah  diterjemahkan  menjadi Interger (pulsa)  dan  sudah  bisa  mulai  diproses  dengan  data Analog dari sensor ACS712 yang sudah terprogram
 Sensor ACS712 mulai membaca arus padaa bebas yang terpasang
 Program  mulai  mengurangi  pulsa  dengan  sensor  arus yang sudah membaca arus pada beban
 Menampilkan sebuah data ke LCD dan Android (MIT App Inventor )
 Jika pulsa  sudah  mulai  mendeteksi  limit atau dibawah batas minimum, maka buzzer akan berbunyi
 Maka  pengguna  bisa  langsung  mengisi  pulsa  melalui Android (MIT App Inventor )  Selesai

## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Perancangan
Hasil  perancangan  perangkat  keras  merupakan  realisasi dari perancangan yang telah dibuat seperti pada gambar 7

## Gambar 7. Hasil Perancangan

## B.  Hasil Pengujian Pengujian Sensor Arus
Pada  pengujian  ini  dilakukan  pada  sensor  ACS712  agar mengetahui berapa arus yang dipakai dan sensor arus ini yang berfungsi untuk mentrigger beban yang dipakai untuk proses pengurangan variable pulsa. Berikut hasil dari pengujiannya dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Pengujian Sensor Arus dengan Beban
Pengujian Beban Sensor ACS712 Multimeter Toleransi 1 Setrika 4,2 Ampere 3,9 Ampere 0,3 Ampere 2 Kipas Angin 0.15 Ampere 0,1 Ampere 0,05 Ampere 3 AC 7,15 Ampere 6,98 Ampere 0,17 Ampere 4 TV 1,85 Ampere 1,67 Ampere 0,18 Ampere 5 Hardryer 8,85 Ampere 8,45 Ampere 0,4 Ampere Rata - Rata 0,22 Ampere

## Pengujian Time Respon Sistem
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  kecepatan respon  pada  device.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara memberi  beban  yang  berbeda.  Hasil  pengujian time  respon dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Time Respon Terhadap Sistem No Jenis Beban Respon pada Device Waktu 1 Setrika 1,3 detik 22.23 2 Kipas Angin 2,1 detik 22.26 3 AC 1,5 detik 23.00 4 Televisi 1,3 detik 23.05 5 Hairdryer 2,4 detik 23.14
Dari  tabel  2  dapat  disimpulkan  bahwa  penggunaan internet yang dapat mempercepat setiap respon pada device. Semakin  besar  bandwidth  yang  kita  pakai  maka  cepat  juga respon  pada  setiap device yang  bekerja  dan  juga memperhatikan  bandwidth  di  jam  jam  sibuk  ataupun  tidak sibuk karena jam sibuk juga mempengaruhi kecepatan respon pada device.

## Pengujian Keseluruhan
Pengujian keseluruhaan sistem ini sangat perlu dilakukan agar mengetahui device bekerja dengan baik. Hasil pengujian keseluruhan sistem dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem
No Jenis Beban Sensor ACS712 Tampilan pada LCD Keterangan Buzzer 1. Setrika 4,4 Ampere Daya dan Arus HIGH 2. Kipas Angin 0.15 Ampere Daya dan Arus HIGH 3. AC 7,15 Ampere Daya dan Arus LOW 4. Televisi 1,85 Ampere Daya dan Arus HIGH 5. Hairdryer 8,85 Ampere Daya dan Arus LOW

## Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN: 2086 ‐ 9479
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sensor ACS712, LCD dan buzzer dapat berjalan sesuai perintah dari microcontroller dan alat dapat berjalan dengan benar. Untuk menguji keseluruhan sistem alat maka kita harus menjalankan seluruh sistem yang ada pada alat ini. Untuk menjalankan alat ini kita hanya perlu supply 5 volt pada NodeMcu dan sumber tegangan 220volt dari PLN untuk mengitung beban. Setelah sistem berjalan maka keseluruhan sistem akan diproses oleh Firebase dan dapar dilihat melalui Android.

## Pengujian Firebase
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  melihat database yang dibuat berjalan dengan lancar. Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat database yaitu pada saat sensor mendeteksi maka database  pada aplikasi  Firebase  ini  menghasilkan  data  yang dihasilkan  oleh  sensor  secara realtime. Hasil  pengujian Aplikasi Firebase dapat dilihat pada Gambar 8
Gambar 8. Hasil Pengujian Aplikasi Firebase

## V. KESIMPULAN
Setelah  melalui  tahap  perancangan  dan  pengujian baik  itu  dari  segi  mekanik,  elektrik  maupun  pemograman, dapat disimpulkan bahwa:
1. Rancang  bangun  sistem  pemantauan  dan  pengisian pulsa  kwh  meter  pra  bayar  dapat  dibangun  dengan menggunakan NodeMcu.
2. Proses  respon  pengisian  pulsa  kwh  meter  pra  bayar harus selalu terkoneksi dengan Internet.
3. Pemantauan  dan  pengisian  pulsa  dapat  dilakukan secara jarak jauh.
4. Sensor Arus ACS712 dapat bekerja dengan tegangan 5 Volt.
5. Sistem ini harus selalu terkoneksi dengan internet

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  LPPM  Universitas  Mercu  Buana yang  telah  mendanai  penelitian  ini  serta  seluruh  Tim  Riset
Teknik  Elektro,  Fakultas  Teknik  Universitas  Mercu  Buana yang  telah  membantu  dalam  penyelesaian penelitian  ini  dan juga  Tim  Editorial  Jurnal  Teknologi  Elektro  atas dipublikasikannya penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sudimanto, “Pengisian Pulsa (Token) Listrik Menggunakan SMS ( Short Messages Service ). 2017.
[2] H.  Himawan  dan  T.  Adrin,  “Rancangan  Jaringa  Sistem Mobile Pulsa  Listrik  Pra  Bayar”.  Universitas  Dian Nuswantoro, 2014
[3] S.  Wahyuni,  I.  Ziad,  dan  Suroso,  “Rancang  Bangun  Alat Monitoring  Penggunaan  Pulsa  Listrik  dengan  Notif  SMS ( Short  Messages  Service ).  Politeknik  Negeri  Sriwijaya, 2019
[4] A.  Zulpa,  “Prototype  Monitoring  Pengukuran  Beban  dan Biaya  Arus  Listrik  dengan Microcontroller Arduino  pada pelanggan  Pasca  Bayar  Berbasis  WEB”.  UIN  Syarif Hidayatullah, 2015
[5] D. Risqiawati, A. Ghozali dan Z. Sari,  “Rancang Bangun Sistem  Monitoring  Listrik  Pra  Bayar    Menggunakan Arduino  UNO”.  Universitas  Muhammadiyah    Malang, 2016
[6] A.  Bastiyan  dan  N.  Kamtomi,  ”Perancangan  Sistem Pengisian PulsaListrik Berbasis Mobile”.Jurnal Mikrokontroler Vol II, No.3 Hal. 3, 2010.