## MIKROKONTROLER ARDUINO DAN SENSOR OPTO  BERBASIS ANDROID  MONITORING PENGUNAAN LISTRIK

## Syahminan 1)
Fakultas sains dan teknologi Universitas Kanjuruhan E-mail: syahminan@unikama.ac.id 1)
Abstract — Penggunaan  listrik  yang  besar  pada  perusahaan-perusahaan berskala  besar  seperti  perusahaan  otomotif dan  lain  sebagainya  menyebabkan  tingginya  konsumsi  enegri  listrik,  tak  kala  biaya  produksi  dan  penjualan  hasil terkadang  tidak  seimbang  dan  menyebabkan  kerugian  besar    pada  setiap  rerusahaan  akibat  kebutuhan  enegri  listrik yang  besar  dan  jumlah  karyawan  yang  banyak  perusahan  terpaksa  mengeluarkan  biaya  sangat  besar,  terkadang kecerangan dapat terjadi untuk menutupi biaya produksi dan biaya pengeluaran lain nya dan biaya energy listri pada sebuah  perusahaan  sangat  besar,  berbagai  kecurang  sering  dilakukan  dengan  berbagai  cara  baik  dilakukan  oleh perusahaan  besar,  menengah  maupun  skala  rumah  tangga,  dengan  kecurangan  penggunaan  energy  listri  tersebut merugikan  berbagai  pihak  tidak  pihak  BUMN  saja  melainkan  masih  banyak  masarakat yang  belom  dapat  menikmati penerangan listrik terutaman didaerah daerah pedesaaan
Kata kunci: mikrokontroler  sensor penggunaan listrik

## 1. PENDAHULUAN
Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN)  merupakan suatu  aset  negara  di  bidang  bisnis  yang  mencukup kebutuhan  masyarakat  dimana  listrik  merupakan kebutuhan pokok,  kebutuuhan energy listrik semakin meningkat  sudah  barang  tentu  membutuhkan  biaya operasional  cukup  tinggi,  sumber  energy  listri dikelola  oleh  perusahaan  BUMN    dengan  baik.  Dan salah  satu  pemasukan  bagi  pemerintah  yaitu  energy listri.    PLN  adalah  sebagai  pengola  dan  tempat transaksi tagihan penggunaan listrik setiap bulan bagi pelanggannya.  Oleh  karena  begitu  banyak  jumlah pelanggan  dan  kebutuhan  energy  listrik  meningkat dan  banyak  terjadi  kecurangan-kecurangan  yang dilakukan  baik  dilakukan  oleh  peroranga,    instansi dan perusahann kecurangan yang di lakukan berbagai jenis  sehingga  menimbulkan  kerugian  besar  bagi pengelola  energy  listri  terjadi  ketidak  keseimbangan biaya  produksi  listrik  dan  pendapan,  Permasalahan yang  terjadi  pada  pengunaan  energy  listrik    saat  ini adalah  kurangnya  keamanan  pada  meteran  listri khusunya  meteren  yang  menggunakanmodel  lama berbagai  cara  kecurangan  yang  dilakukan      untuk menghemat  biaya    listrik  yang  ada  di  setiap  rumah dan  perusahaan  Khusu  di  berbagai  daerah  di Indonesia keamanan untuk saat ini masih menggunakan segel maka dengan muda ada sebagian masyarakat  dan  perusahaan  yang  memanfaatkan untuk  melakukan  kecurangan  dalam  pemakaian  daya listrik dengan cara tidak
melalui  procedure  dan  aturan  yang  telah  di sepakati  antara  perusaan  jasa  listrik  dengan pelangang  listrik  salah  satu  kecurangan  yang  di lakukan  dengan  cara  membalik  plus  minus    listrik tanpa  diketahui  oleh  pihak  PLN,  dengan  di baliknya  plus  minus  maka  putaran  listrik  tidak normal.    Untuk  mengatasi  kecurangan  Pihak  PLN membutuhkan  prototype    yang  dapat    mendeteksi putaran listrik di setiap rumah dan perusahaan agar bisa  lebih  aman  dan  bisa  di  pantau  dari  jarak tertentu  untuk  mendeteksi  kecurangan-kecurang yang  sering  digunakan  khusus  perusahaan  besar daya  pengunaan  diatas  pengunaan  ukuran  rumah tangga.
Terdapat  beberapa  cara  yang  dilakukan  PLN untuk mencegah terjadinya Kecurangan penggunaak energy listrik. diantaranya penggunaan  segel  pada  box  listrik,  melakukan pengecekan  dengan  rutin  ,  cara  ini  sangat  banyak menghabiskan  waktu  dan  tenaga  karyawan lapangan  yang  harus  keliling  mengecek  ke  setiap rumah  dan  perusahaan  yang  menggunakan  listrik yang  berjenis box

## 2. Metodelogi penelitian
Perancangan  perangkat  lunak  dan    prototype pendeteksian  kecurangan  penggunaan      Listrik Perusahaan  Berbasis  Anrduino  Menggunakan  Sistem Kendali  Android  ini  terdiri  dari  smartphone  sebagai pengirim perintah active low dan active high.
Rangkaian modul bluetooth sebagai penerima sinyal input-an  berupa logika.  Rangkaian  sensor optocoupler  sebagai  sensor  putaran  pendeteksi putaran  meteran.  Dan    penghitung  pulsa  listrik Keamanan Pendeteksi
Pencurian Listrik
Perusahaan  Berbasis  Anrduino  Menggunakan Sistem  Kendali  Android ini  terdiri  dari smartphone sebagai pengirim perintah active low dan active  high. Rangkaian modul bluetooth sebagai  penerima  sinyal input-an  berupa logika. Rangkaian  sensor  optocoupler  sebagai  sensor putaran penghitung pulsa listrik

## Gambar 1 alur diagram  gambaran umum

## Rancangan prototype (Hardware)
 Bluetooh media  interface  komunikasi  antara hardaware dengan software dengan
menggunakan  alamat  yang  telah  di  seting  pada program dengan alamat yang sudah di tentuka.
 Smartphone sebagai  media  komunikasi  dan menerima  informasi  yang  di  kurimkan  oleh Bluetooth dalam bentuk informasi.
 Mikrokontroler adalah  chip  yang  terlebih dahulu  deprogram  untuk  dapat  bekerja  sesuai dengan intruksi perintah program  yang tertanam pada chip tersebut
 Optocoupler adalah  sesnsor  pasif  di  mana sensor ini bila ada inputan dalam bentuk cerakan maka secara otomatis sensor ini akan mengirimkan  sinya  logika  0  dan  1  yang kemudian di kalibrasikan pada mikrokontroler.

## 3. Alur rancangan sistem kerja
Prinsip  dasar  system  kerja  pada  prototype alat  pendeteksi  kecurangan  pendeteksi    energy listrik di jabarkan sebagai berikut:
jabarkan sebagai berikut:
 Pengontrolan pada Kwh meter, dengan menggunakan  modul Bluetooth terlebih  dahulu dikalibrasikan dan terkoneksi dengan smartphone.
 modul Bluetooth melakukan pairing dengan smartphone,untuk  menentukan  jenis  bluetooht yag  akan  sebaga input dan password default modul Bluetooth.    pada smartphone akan menampilkan status
connected dan
menandakan telah  terjadi  coneksi  antar Bluetoothdengan sukses.
 pairing sukses, selanjutnya  melakukan  buka aplikasi  pada smartphone untuk  melakukan kontrol pada Kwh meter, dimana mikrokontroler arduino    akan  mengirimkan jumlah  putaran    ke  smartphonte  pada  aplikasi yang telah dibuat.
 Dalam smartphone telah di imputkan 4 sistem aplikasi kendali  yang  terhubung  dengan  modul Bluetooth dimana masing-masing sistem kendali  terhubung  dengan pin  transmitor. Sesuai  dengan status  kendali  ditekan  pada posisi On, maka data akan diolah arduino.
 Saat sonsor optocoupler menerima putaran dari meteran,  maka  data  akan  diterima  oleh mikrokontroler  arduino  dan  akan  diteruskan  ke arduino.  Jika  data  putaran  tidak  sesuai  dengan putaran yang telah ditetapkan maka smartphone akan  menerima  sinyal  data  adanya  kecurangan pada  /  Kwh  listrik.  Adapun  rancangan  sensor sebagai berikut
bluetooht optocoupler
mikrokontroler smartphon e

## Gambar 2 minimum system rangkaian prototype
Beberapa fungsi pada masing-masing minimum  system
rangkaian  yang  tergabung dalam rangkaian sebagai berikut:
1. Rangkaian  minimum  system  mikrokontroller arduino, digunakan sebagai kontrol atau pusat kendali  utama  dari  input,  proses  sampai output.
2. Modul Bluetooth Sebagai Input
Modul  Bluetooth  menerima sebagai  inputan input-an  dari  smartphone  yang  kemudian diteruskan ke  mikrokontroler  untuk  diproses lebih lanjut.

## Gambar 3 komunikasi smart phone dengan Bluetooth sebagai input/ouput
Smartphone sebagai  mengirimkan sinyal data ke Arduino dan  data tersebut diterima diteruskan pada    modul  bluetooth  kemudian  diterusakn  ke adrduino  yan  akan  mengeluarkan  data  sebagai output.  port  yang  dipergunakan  pada  modul bluetooth  menggunakan  port  transmitor  (TX) sebagai  proses  pengiriman  data  dan  port Receiver  (RX)  sebagai  penerima  data  dan
komunikasi  dengan    sumber  tegangan  yang digunakan antara 3,3volt sampai 5volt.
Rancangan  desain  Alur  diagram  program sebagai berikut:

## Gambar 4 alur diagram Program
3. Pengujian    minimum  system  Pengujian Mikrokontroller Arduino  Pemroses Data
Pengujian mikrokontroler Arduino
dilakukan dengan cara pengecekan dari pengiriman data  yang  dilakukan  mikrokontroler    ke  driver motor  dan juga  pengecekan  komunikasi  data  yang dilakukan  antara  modul  bluetooth.mikrokontroler menerima data inputan berupa jumlah putaran dari sensor  optocoupler  yang  kemudian  diteruskan  ke smartphone melalui port RX, TX pada arduino.
Smartphone Modul Bluetooth Output

## Gambar 5 Alur diagram program
Kode Mikrokontroler Arduino Tujuan Test Menerima data dari optocoupler berupa jumlah putaran Kondisi Awal Tidak tersambung (Not Connected) dan alat belum dinyalakan Skenario Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Yang Diperoleh Hasil Pengujian Nyalakan alat Arduino memberikan  informasi jumlah  putaran  yang dikirim dari optocoupler. Jumlah putaran yang  dilakukan  oleh optocoupler Jumlah  putaran motor per menit.. Pengujian  Alat  Melalui  Modul  Bluetooth

## Sebagai Pemroses Data
Tujuan  pengujian alat melalui Bluetooth ini dimaksudkan untuk mengetahui koneksi antara smartphone dan  alat.  Pengujian  ini  jika  berhasil  akan tersambung dengan baik (connected). Proses pengujian melalui Bluetooth HC-05 ini dapat dilihat pada gambar berikut:
Pengujian optocoupler dilakukan  dengan menghubungkan  optocoupler  dengan  arduino  Uno dengan  tegangan  5v. Jika  optocoupler  bisa  berjalan setelah  diberi  tegangan,  maka  optocoupler  bisa digunakan.
Sensor Optocoupler Kondisi Terhalang Kondisi Tidak Terhalang Optocoupler 1 4,98 V 0V Optocoupler 2 4,98 V 0V Optocoupler 3 4,97 V 0V Optocoupler 4 4,98 V 0V 4. Hasil dan Pembahasan Dari hasil Pengujian Sistem Pada

## Smartphone
Proses  pengujian  sistem  aplikasi  sistem keamanan  pendeteksi  pencurian  listrik  rumah tangga berbasis android pada smartphone Android dilakukan untuk mengetahui hasil dari perancangan aplikasi yang telah dibuat, baik itu dari segi design interface  maupun sistem pemrogramannya. Proses  uji  coba  terhadap  kinerja  aplikasi  berkaitan dengan ketepatan data sistem yang ditampilkan.
Gambar 6 hasil tampilan aplikasi
Halaman  utama  ini  menampilkan  sistem pertama  kali  dijalankan,  sebelum  melakukan membuka  aplikasi  ini  pada  smartphone  terlebih dahulu melakukan pairing bluetooth, koneksi aktif bluetooth  untuk  menjalankan  sistem.  Halaman utama  ini  terdiri  dari  judul  sistem  yang  dibuat, tombol  start  untuk  masuk  kedalam  menu selanjutnya.
Gambar 7 Proses hasil login hasil coneksi digunakan
Pengujian  menu  start  ini  menampilkan  status Kwh  listrik,  RPM  meter  dan  biaya  Kwh  meter. Kwh  meter  ini  akan  muncul  secara  otomatis  dan akan dihitung biaya listriknya. Jika putaran kurang maka  akan  menampilkan  status  berupa  notiikasi terjadi  kecurangan  listrik  yang  dapat  dilihat  pada gambar  berikut ini:
Gambar 8. Notifikasi terjadi kecurangan
Tabel Hasil Perhitungan
Arduino Uno Driver Motor Rpm /menit Biaya/hari Input 90 speed Active 480 100 Input 100 speed Active 600 2000 Input 110 speed Active 660 3000 Input 120 speed Active 720 4000 Input 130 speed Active 780 5000 Input 140 speed Active 840 6000 Input 150 speed Active 900 7000

## Pembahasan Sistem Secara Keseluruhan
Hasil pengujian alat Keamanan
kecurangan    Listrik  perusahaan  maupun  Rumah Tangga  Berbasis  Arduino  dengan  Sistem  Kendali Menggunakan  Android ini  bertujuan  untuk memilimalisasikan  terjadi  kecurangan  pemakaian energy listri yang dapat merugikan Negara karena pengunaan dilakukan dengan tidak wajar.
dilakukan
dengan menggunakan sensor optocoupler yang menghitung putaran Kwh meter listrik, jika putaran meteran semakin lambat maka kemungkinan ada pencurian listrik dari dilihat dari data  sebelumnya  dan  di  cocokan  denagan  dengan data pada saat kecurangan itu dilakukan.
1. Prosedur
a. Memprogram  mikrokontroler  sesuai dengan sistem yang direncanakan
b. Menghubungkan    mikrokontroler  ke modul Arduino Uno
c. Menghubungkan  modul Bluetooth HC-05 ke mikrokontroler.
d. Menghubungkan  peralatan  elektronik ke mikrokontroler melalui relay.
e. Mengaktifkan catu daya.
f. Membuka  aplikasi  Arduino  pada smartphone
g. Menghubungkan smartphone dengan Bluetooth HC-05 pada alat.
Mengamati cara kerja alat, apakah sudah sesuai atau belum
Gambar 9 Pengujian Alat Keseluruhan
Dari hasil  uji coba sistem secara keseluruhan ini di dapat hasil seperti tabel dibawah ini  :
Perhitungan  dilakukan  penggunaan  biaya per/kwh  pada  tiap  meteran  dan  di  dapatkan  hasil
perhitungan yang berbeda dan di tampilkan dalam bentuk perhitungan Kwh

## Gambar Grafik perhitungan Rpm/kwh

## 5 Kesimpulan
Aplikasi  ini  di  ujikan  pada  meteran  dengan litrik  yang  mensih  menggunaka  meteran  dengan putaran  dengan    pengukuran  pada  perputaran meteran, meteran tersebut akan berputar secara
normal  apabila  digunakan,  untuk  menentukan penggunaan  secara  baik  atau  tidak  dapat  di lakukan  analisa  dari  kecepatan  putaran  meteran dan dilakukan analinalisa bila digunaka
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 KWH I KWH 2 KWH 3 KWH 4
KWH 5 KWH 6 KWH 7 900
840 780 720 660 600 480 7000 6000 5000 4000
3000
2000
1000 RPM Biaya

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.R.  Barakbah,  K.  Arai,  "A  New
Algorithm  For  Optimization  Of  K-Means
Clustering  With  Determining  Maximum Distance  Between  Centroids",  In.  IES
2006,  Politeknik  Elektronika  Negeri
Surabaya, ITS.
[2] A.S.N.Chakravarthy, Deepthi.S,
K.Satyatej, Sk.Nizmi, S.Sindhura, "Document  Clustering  in  Web  Search Engine", International Journal of Computer Trends and Technology-
volume 3 Issue 2- 2012.
[3] Damayanti, Nadia, "Temu Kembali Informasi  Teks  Berdasarkan  Lokasi  Pada Dokumen Yang Dikelompokkan Menggunakan  Metode  Centroid  Linkage Hierarchical  Method",  Tugas  Akhir  D4, Politeknik  Elektronika  Negeri  Surabaya,
2011.
[4] E. Martiana, N. R. Mubtada, U. Agusetia, "Mesin Pencari Dokumen Dengan Pengklasteran Secara Otomatis", Politeknik  Elektronika  Negeri Surabaya, Telkomnika Vol. 8, No. 1, April 2010 : 41 -
48.
[5] Hariadi,  Mochammad,  "Big Data From Infrastructured To Analytics", Telematics  Lab,  Multimedia  Network
Dept. ITS,2013.
[6] K.  Supreet,  K.  Usvir,  "An  Optimizing
Technique  for  Weighted  Page  Rank  With K-Means Clustering", International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, July 2013. [7] K.K. Kattamuri, R. Chiramdasu,  “Searc h  Engine With Parallel  Processing And Incremental K- Means For  Fast Search And Retrieval”, International  Journal  of
Advances  in  Engineering  &  Technology, Jan. 2013
[8] R. Vadivel , K. Baskaran, " Enrich the E- publishing  Community  Website  with
Search Engine Optimization
Technique",  IJCSI  International Journal of  Computer  Science  Issues,    Vol.    8,
Issue  5,  No  2,  September 2011Daftar
Pustaka
[9] Y.SureshBabu, K.Venkat Mutyalu, Y.A.Siva  Prasad,  "A  Relevant  Document Information Clustering Algorithm for Web Search  Engine",  International  Journal  of Advanced Research in Computer Engineering  &  Technology  (IJARCET) Volume 1, Issue 8, October 201
.