Abstrack  --  Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  is  a  device of electrical system that serves to regulate the process of transfer of power  source  from  a  power  source  of  the  (main)  power  source  to another  (backup)  alternately  in  accordance  with  the  command program. By using this tool, it is no longer necessary to use a switch Change  Over  Switch  (COS)  is  done  manually  in  the  process between the main power source to the backup power source. In this final  project  created  an  ATS  system  design  that  can  make  the process  of  transfer  of  the  two  power  sources  are  safe  and  effective sequentially  according  to  the  work  processes  will  be  controlled  by the controller automatically based on the amount of electric power consumption.  Controller  will  make  the  process  of  controlling  the condition  that  the  ATS  process  will  be  conducted,  which  controls the main power source backup power source to apply or use switch mode by controlling the power switch to gain speed in the switching process. By using a microcontroller-based ATS is able to resolve the problem  diversion  displacement of  two  power  sources  are  safe  and effective.
Key Words : Automatic Transfer Switch (ATS), Change Over Switch (COS), Diversion movement of the two power sources, Microcontroller.
Abstrak-- Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  adalah  suatu piranti  sistem  listrik  yang  berfungsi  untuk  mengatur  proses pemindahan sumber listrik dari sumber listrik yang satu (utama) ke  sumber  listrik  yang  lain  (cadangan)  secara  bergantian  yang sesuai  dengan  perintah  program.  Dengan  menggunakan  piranti ini,  maka  tidak  diperlukan  lagi  menggunakan  saklar  Change Over  Switch  (COS)  yang  dilakukan  secara  manual  dalam  proses pengalihan  antara  sumber  listrik  utama  ke  sumber  listrik cadangan  .  Dalam  proyek  akhir  ini  dibuat  suatu  desain  sistem ATS yang dapat  melakukan  proses  pengalihan  perpindahan  dua sumber  listrik  yang  aman  dan  efektif  secara  sekuensial  sesuai dengan  proses  kerja  yang  akan  dikendalikan  oleh  pengontrol secara  otomatis  berdasarkan  besarnya  pemakaian  daya  listrik  . Pengontrol  yang  akan  melakukan  proses  pengendalian  kondisi yang akan dilakukan proses ATS tersebut, dimana pengontrolan sumber  listrik  utama  ke  sumber  listrik  cadangan  menerapkan atau  menggunakan  mode  penyaklaran  dengan  pengendali saklar daya  untuk  mendapatkan  kecepatan  dalam  proses  switching. Dengan  menggunakan  ATS  berbasis  microcontroller  tersebut dapat  menyelesaikan  permasalah  pengalihan  perpindahan  dua sumber listrik yang aman dan efektif.
Kata Kunci : Automatic Transfer Switch (ATS), Change Over Switch  (COS),  Microcontroller,  Pengalihan  perpindahan  dua sumber listrik.

## I. PENDAHULUAN
Ketersediaan Pasokan Listrik Pada Kapal Laut merupakan sesuatu yang sangatlah penting. Ini di sebabkan karena semua peralatan  penunjang  pada  kapal  laut  memerlukan  pasokan listrik yang bisa di katogorikan tidak boleh mati atau terdapat rentan waktu ketidaktersediaanya pasokan listrik.
Ketidaktersediaan pasokan listrik pada kapal laut, apa lagi Kapal  laut  yang  sedang  beroperasi  sangatlah  fatal.  Untuk mengatasi masalah ini, maka di dalam kapal laut secara umum telah  disediakan  5  Mesin  Listrik.  3  Merupakan  Generator sedang  2  merupakan  Motor  yang  menggerakan  baling-baling. Ketiga  generator  itu  di  bagi  menjadi  2  generator  utama  ( digunakan  secara  bergantian  ketika  kapal  beroperasi  di  laut) sedangkan  1  generator  berlabu  (digunakan  pada  saat  berlabu atau berada lama di dermaga/pelabuhan).
Ketersedianya  daya  listrik  sangat  berguna  dan  sangat penting  apalagi  untuk  sistem  navigasi  dan  sistem  penerangan pada  kapal  .  Kedua  sistem  ini  sangat  rentan  di  bandingkan sistem  daya  pada  kapal  laut  karena,  Karena  kedua  sistem  ini memegang peranan yang penting pada saat kapal beroperasi.
Guna  menunjang  proses  kegiatan  dalam  perkapalan sangat  dibutuhkan  akan  daya  listrik,  baik  untuk  penerangan maupun  kebutuhan    lainnya.  Pengetahuan  dan  kemahiran seorang  teknisi  electrical  dalam  menangani  kelistrikan merupakan  salah  satu  cabang  ilmu  pengetahuan  yang memegang peranan penting dalam kelancaran proses kegiatan di kapal. Menyikapi permasalahan diatas tentunya dibutuhkan suatu terobosan  untuk  membangun suatu sistem pengontrolan perpindahan  supply  energi  listrik  yang  dapat  diaplikasikan pada jaringan listrik yang kecil .
Dari permasalahan tersebut sehingga penulis mengangkat judul  “Rancang  Bangun  Sistem  Fleksible  ATS  (  Automatic Transfer  Switch)  Berdasarkan  Perubahan  Arus  Pada  Instalasi Listrik Kapal  Berbasis Microcontroller”.

## A. LANDASAN TEORI

## A. Sumber listrik
Listrik  memegang  peranan  yang  vital  dalam  kehidupan. Dapat dikatakan bahwa listrik telah menjadi sumber energi

## Rancang Bangun Sistem Fleksible ATS ( Automatic Transfer Switch) Berdasarkan Perubahan Arus Pada Instalasi Listrik Kapal Berbasis Microcontroller
Andreas Alberth Mengko. (1) , LiLy S. Patras, ST. MT. (2) , Ir. Fielman Lisi, MT. (3)
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2,
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT,  Manado-95115, Email: Andreas.Mengko@gmail.com
Gambar 1. Tata Letak DT-AVR Low Cost Micro System
Gambar 2. Modul Arduino uno R3
utama  dalam  setiap  kegiatan  baik  di  rumah  tangga  maupun industri.  Mulai  dari  peralatan  dapur  hingga  mesin  pabrik- pabrik  besar  bahkan  pesawat  terbangdan  kapal  laut,  semua memerlukan listrik.

## Karakteristik Sumber Listrik PLN
Sumber  listrik  PLN  merupakan  sumber  energi  listrik dengan arus bolak – balik atau Alternating Current (AC) yang dihasilkan  dari  generator  AC  pembangkit  listrik  baik  itu pembangkit listrik bertenaga disel (PLTD), pembangkit listrik bertenaga air (PLTA) ataupun pembangkit listrik lainnya yang menghasilkan sumber listrik dengan arus bolak – balik.

## B. Jenis – jenis pembangkit listrik
1) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit  yang  mengandalkan  energi  potensial  dan kinetik  dari  air  untuk  menghasilkan  energi  listrik.  Energi listrik  yang  dibangkitkan  ini  biasa  disebut  sebagai hidroelektrik.
2) Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin  adalah  pembangkit listrik  yang  menggunakan  angin  sebagai  sumber  energi untuk menghasilkan energi listrik.
3) Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  adalah pembangkit  yang  mengandalkan  energi  kinetik  dari  uap untuk menghasilkan energi listrik.
4) Pembangkit  Listrik  Tenaga  Geotermal/  Panas  Bumi (PLTG) adalah pembangkit yang mengandalkan uap yang disarikan dari bebatuan yang panas dari bawah tanah.
5) Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh  dari  satu  atau  lebih  reaktor  nuklir  pembangkit listrik.
Gambar 3. Sensor ACS712
Gambar 4. LCD 16x2 Backlight Blue
6) Pembangkit  Listrik  Tenaga  Matahari/Surya  (PLTS) adalah  pembangkit  listrik  yang  mengubah  energi  surya menjadi energi listrik.
7) Pembangkit  Listrik  Tenaga  Diesel  (PLTD)  adalah pembangkit  listrik  yang  menggunakan  mesin  diesel sebagai  penggerak  mula  (prime  mover).  Prime  mover merupakan peralatan yang fungsinya untuk menghasilkan energi  mekanis  yang  diperlukan  untuk  memutar  rotor generator.  Mesin  diesel  sebagai  penggerak  mula  PLTD berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator.

## C.    Komponen pendukung microcontroller

## Di-smart avr system
DI-SMART  AVR  SYSTEM  (lihat  gambar  1)  merupakan sebuah  modul    yang  digunakan    untuk  jenis  AVR ATmega8535(L), ATMEGA8535(L),
ATmega32(L),
ATMEGA85353(L),
ATmega323(L)
dengan basis microcontroller  AVR  dan  memiliki  pemrograman  memori melalui ISP (In-System Programming).

## Arduino UNO
Arduino UNO (lihat gambar  2) merupakan sebuah board microcontroller  yang  didasarkan  pada  ATmega328.  Arduino UNO  mempunyai  14  pin  digital  input/output  (6  di  antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator  Kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah  power jack,  sebuah  ICSP  header,  dan  sebuat  tombol  reset.  Arduino UNO  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk  menunjang mikrokontroler,  mudah  menghubungkannya  ke  sebuah computer  dengan  sebuah  kabel  USB  atau  mensuplainya dengan  sebuah  adaptor  AC  ke  DC  atau  menggunakan  baterai untuk memulainya.

## Sensor Arus ACS712
ACS712  (lihat  gambar  3)  merupakan  sensor  arus  dengan memanfaatkan  Hall  effect.  Sensor  ini  merupakan  buatan Allegro.
ACS712  merupakan  sensor  arus  yang  memiliki  tingkat presisi  yang  baik  untuk  mengukur  arus  AC  atau  DC,  untuk pembacaan  arus  di  dalam  dunia  industri,  otomotif,  komersil dan juga dalam sistem komunikasi.

## LCD 16x2
LCD  16x2  (lihat  gambar  4)merupakan  tipe  LCD  (Liquid Crystal  Display)  tipe  LCD  karakter.  LCD  Char  merupakan
LCD dengan spesifikasi khusus yang hanya bisa menampilkan sedikit karakter bahkan hanya karakter standar saja.

## MCB (Miniature Circuit Breaker)
MCB  (lihat  gambar  5)  berfungsi  dalam  instalasi  listrik dirumah  MCB  merupakan  singkatan  dari  Miniature  Circuit Breaker  yang  berfungsi  sebagai  alat  pengaman  saat  terjadi hubung  singkat  (korsleting)  maupun  beban  lebih  (over  load). MCB akan  memutuskan arus  apa bila arus  yang  melewatinya melebihi dari arus nominal MCB.

## Relay
Relay (lihat gambar 6) merupakan  komponen elektronika yang  dapat  mengimplementasikan  logika  switching.  Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik,  tuas  akan  tertarik  karena  adanya  gaya  magnet  yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.

## Kontaktor
Kontaktor  (lihat  gambar  7)  adalah  jenis  saklar  yang bekerja  secara  magnetik  yaitu  kontak  bekerja  apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation  (NEMA)  mendefinisikan  kontaktor  magnetis sebagai  alat  yang  digerakan  secara  magnetis  untuk menyambung  dan  membuka  rangkaian  daya  listrik.  Tidak seperti  relay,  kontaktor  dirancang  untuk  menyambung  dan membuka rangkaian daya listrik tanpa  merusak. Beban-beban tersebut  meliputi  lampu,  pemanas,  transformator,  kapasitor, dan motor listrik.

## Transformator
Transformator  (lihat  gambar  8)  adalah  komponen elektromagnet  yang  dapat  mengubah  taraf  suatu  suatu tegangan  AC  ke  taraf  yang  lain.  Transformator  bekerja berdasarkan  prinsip  induksi  elektromagnetik.  Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder.  Fluks  bolak-balik  ini  menginduksikan  GGL  dalam lilitan  sekunder.  Jika  efisiensi  sempurna,  semua  daya  pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Gambar 5. MCB

## Uninterruptible Power Supply
UPS  adalah  singkatan  dari  Uninterruptible  power  supply (lihat  gambar  9)  sebagai  alat  back  up  listrik  ketika  PC  atau kehilangan energi dari sumber utamanya.
UPS  bekerja  diantara  komputer  dan  colokan  listrik,  dari colokan  listrik  yang  di  alirkan  ke  Baterai  yang  berada  pada UPS    dan  kemudian  di  simpan  untuk  kesetabilan  tegangan energi. listrik  yang di simpan pada batre akan di pakai ketika sumber energi utama listrik terputus.

## Lampu Indikator
Lampu  indikator  (lihat  gambar  10)  berfungsi  sebagai isyarat  atau  indikator  dalam  sebuah  panel  untuk  mengetahui apakah  sebuah  panel  bekerja  dengan  baik  ataukah  terjadi sebuah  gangguan.Lampu  indikator  berfungsi  sebagai  isyarat atau  indikator  dalam  sebuah  panel  untuk  mengetahui  apakah sebuah  panel  bekerja  dengan  baik  ataukah  terjadi  sebuah gangguan.

## Code Vision AVR
Code vision AVR (lihat gambar 11) merupakan compiller bagi  bahasa  pemrograman  C,  sistem  IDEAPG  (Integrated Development Environment and Automatic Program
Generator) yang di disain khusus untuk keluarga mikrokontroler Atmel
AVR dapat mempermudah pemrograman C.

## Arduino IDE
Arduino  IDE  (Integrated  Development  Environment  ) (lihat  gambar  12)    merupakan  sebuah  perangkat  lunak  yang memudahkan  kita  mengembangkan  aplikasi  mikrokontroler mulai  dari  menuliskan  source  program,  kompilasi,  upload hasil  kompilasi,  dan  uji  coba  secara  terminal  serial.  Namun sampai  saat  ini  arduino  belum  mampu  men-debug  secara simulasi  maupun  secara  perangkat  keras,  kita  tunggu selanjutnya.
Gambar 6. Bentuk fisik dari Relay
Gambar 7. Kontaktor
Gambar 8. Hubungan Kumparan Primer  dan Sekunder Transformator
Gambar 9. Uninterruptible power supply

## B. METODOLOGI PENELITIAN

## A.    Prosedur
Bagian ini akan menjelaskan langkah-langkah perancangan  perangkat  yang  akan  dibuat.  Pada  bab perancangan  ini  akan  diterangkan  3  bagian  utama,  yaitu perancangan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  serta deskripsi  kerja  yang  akan  dijabarkan  dalam  bentuk  flowchart serta  ringkasan  secara  umum.    Perancangan  adalah  hal  yang harus  diperhatikan  secara  teliti  oleh  karena  itu  perancangan harus  didukung  oleh  pengetahuan  tentang  karakteristik komponen  yang  digunakan.  Mengingat  hal  ini  akan  sangat menentukan  langkah-langkah  dalam  mewujudkan  alat  seperti yang di inginkan. Blok sistem dapat dilihat pada gambar 13.

## B. Perancangan perangkat keras (hardware)
Pada  perancangan  perangkat  keras  ini  akan  dijelaskan mengenai  rangkain  kerja  sistem  seperti  power  supply, rangkaian  sistem  kontrol  otomatis,  dan    rangkaian  sistem kontrol  manual,  juga  rangkaian  indikator  yang  nantinya  akan diterapkan.

## Rangkaian Power Supply
Perangkat  elektronika  harus  memiliki  sumber  tegangan atau  catu  daya  yang  stabil  agar  dapat  bekerja  dengan  baik. Baterai  atau  accu  adalah  sumber  catu  daya  DC  yang  paling baik.  Namun  untuk  aplikasi  yang  membutuhkan  catu  daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC ( alternating current )  dari  pembangkit  tenaga  listrik.  Untuk  itu  diperlukan  suatu perangkat  catu  daya  yang  dapat  mengubah  arus  AC  menjadi DC.  Pecatu  daya  atau  sumber  tenaga  disebut  juga  power supply.
Dalam  kebanyakan  hal  ini  berarti  mengkonversi  jaringan AC  ke  dalam  tegangan  DC  tertentu  yang  stabil.  Keluaran  DC pada  dasarnya  harus  konstan  terhadap  perubahan  arus  beban, masukan jaringan, dan suhu. Pada sistem ini sumber tegangan yang dibutuhkan oleh modul microcontroller sebesar 9-12 volt DC. Tegangan 9-12  volt DC tersebut dapat diperoleh dengan
Gambar 10. Lampu Imdikator
Gambar 11. Tampilan Worksheet Code Vision AVR
Gambar 12. Tampilan Worksheet Arduino IDE
menggunakan  trafo  step  down  untuk  menurunkan  tegangan 220  volt  AC  menjadi  9-12    volt  AC.  Tegangan  tersebut kemudian diubah menjadi tegangan DC dengan menggunakan penyearah  gelombang  penuh  melalui  diode  bridge  yang kemudian  melewati  sebuah  filter  yaitu  kapasitor  elektrolit untuk  menghilangkan  riak.  Rangkaian  power  supply  seperti pada gambar 14.

## Rangkain Relay Switch Driver
Relay  Switch  Driver  (lihat  gambar  15)  merupakan Komponen  Tambahan    microcontroller,  prinsip  kerjanya dengan  menggunakan  transistor,  transistor  Bipolar  adalah salah  satunya.  Transistor  Bipolar  adalah  komponen  yang bekerja  berdasarkan  ada-tidaknya  arus  pemicuan  pada  kaki Basisnya. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar  yang  pada  saat  tidak  menerima  arus  pemicuan,  maka transistor  akan  berada  pada  posisi  cut-off  dan  tidak menghantarkan arus, Ic=0. Dan saat kaki basis menerima arus pemicuan,  maka  transistor  akan  berubah  ke  keadaan  saturasi dan menghantarkan arus.
P o w e r S u p p l i e AVR Arduino ACS712 LCD Rangkaian Relay
Switching Rangkaian
Kontaktor Beban 220 Volt AC Sumber Listrik 1 Sumber Listrik 2
Gambar 13. Blog diagram sistem ATS (Automatic Transfer Switch)
Gambar 14. Rangkaian Power Supply

## Rangkaian Sistem Kontrol Otomatis
Rangkaian  sistem  kontrol  Otomatis  dibagi  berdasarkan beberapa  bagian  berdasarkan  hubungan  microcontroller Arduino Uno R3 dengan kompoen lainnya.

## Rangkaian Arduino dengan Sensor ACS712
Rangkain Sensor ACS712 (lihat gambar 16) ini mencakup kinerja  dari  sensor  dalam  hal  mengukur  besaran  arus  maupun daya,  serta  report/  feedback  balik  ke  microcontroller  berupa sinyal analog yang akan di proses pada microcontroller untuk pengambilan data untuk swictcing relay.

## Rangkaian Arduino dengan Sensor LCD
Rangkain  LCD  (lihat  gambar  17)  ini  mencakup  kinerja dari LCD dalam hal Menampilkan besaran arus maupun daya, yang dihasilkan oleh sensor arus ACS712.
Gambar 15. Rangkaian Relay Switch Drive
Gambar 16. Rangkaian Sensor AC712

## Rangkaian Arduino dengan Relay Switch Drive
Rangkain  Relay  Switch  Drive  dengan  Arduino  Uno R3(lihat  gambar  18)    ini  mencakup  kinerja  dari  relay  switch dalam  switching  sumber  listrik  berdasarkan  pemakaian  dari peralatan listrik yang dilihat pada besar kecil penggunaan daya listrik.  Pada  perancangan  sistem  ini  terdapat  3  buah  relay switch  drive  yang  akan  dipakai  sebagai  tindakan  setelah pembacaan pada sensor ACS712. Pada Sistem Kontrol sendiri hanya  akan  menggunakan  2  switch  drive  yang  berguna  untuk switching peraliha sumber listrik 1 dan sumber listrik 2

## Rangkaian Sistem Kontrol Manual
Rangkaian  sistem  kontrol  manual  terdiri  dari  hubungan antara  microcontroller  AVR  dengan  relay  Switch  drive. Rangkaian  sistem  ini  berfungsi  sebagai  backup  ketika  terjadi gangguan  pada  sistem  otomatis  atau  pun  pada  saat  sistem otomatis  sedang  di  maintenance,  sebab  pada  sebuah  kapal sangatlah  fatal  jika  terjadi  black  out  listrik,  selain  sebagai backup  dari  sistem  otomatis  sistem  manual  juga  digunakan pada  saat  kapal  membutuhkan  daya  listrik  yang  besar  yang tidak dapat di atasi pada saat  hanya sumber 2  yang di  supply, pada saat sistem ini di nyalakan makan yang masuk ke beban 1 ( pada kapal sistem navigasi) adalah sumber 1 dan yang masuk ke  beban  2  (pada  kapal  sistem  penerangan  dan  sistem  daya) adalah  sumber  2.  Dengan  demikian  daya  listrik  yang  bisa  di pakai  adalah  daya  listrik  hasil  penjumlahkan  daya  yang dihasilkan sumber 1 dan daya yang dihasilkan sumber 2 tanpa harus si sinkronkan terlebih dahulu.
hubungan  antara  microcontroller  AVR  dengan  relay switch drive bisa dilihat pada gambar 19.
Gambar 17. Rangkaian LCD dengan Arduino

## Gambar 18 Rangkaian Relay Switch Drive dengan Arduino
Rangkaian  Daya  Sistem  ATS  (Automatic  Transfer  Switch) pada Instalasi Kapal.
Rangkaian  daya  yaitu  rangkaian  yang  merupakan  jalur tegangan  utama  bisa  220V,  380V,  660V,  bahkan  6.6  kV,  dan sebagainya.  Dalam  pebuatan  sistem  ini  rangkaian  daya  terdiri dari 2 sumber yaitu sumber 1 berasal dari generator kapal dan sumber 2 berasal dari panel surya pada kapal atau pun sumber listrik yang laian. Aliran arus ke beban ditentukan oleh kondisi anak kontak dari kontaktor utama.
Pada  sistem  ini  dugunakan  3  kontaktor  yaitu  kontaktor  1 yang  menyuplay  sumber  1  kebeban,  kontaktor  2  yang menyuplay  sumber  2  kebeban.  Kedua  kontaktor  ini  dikontrol atau  dijalankan  oleh  microcontroller  Arduino  Uno  R3, sedangkan  Kontaktor  3  adalah  kontaktor  kombinasi  dengan kaki tambahan yang berfungsi untuk menyupali sumber 1 dan 2  secara  bersamaan  tanpa  harus  disinkronkan  terlebih  dahulu. Kontaktor-kontaktor  ini  dirangkai  dengan  rangkaian  sistem pngunci yang bertujuan untuk mengamankan sistem daya agar tidak terjadi Short Circuit pada saat switch.
Dalam rangkaian ini sumber 1 diberikan pengaman MCB 2 A disebabkan oleh daya yang dihasilkan sumber 1 lebih kecil dibanding  sumber  2,  sedangkan  sumber  2  diberi  pengaman MCB  4  A.  Berikut  merupakan  gambar  rangkaian  daya  pada sistem  ATS kapal ini.  Rangkaian ini bisa dilihat pada gambar 20.

## Gambar 19. Rangkaian Relay Switch drive dengan AVR

## Gambar 20. Rangkaian Daya Sistem ATS

## C.   Perancangan perangkat lunak ( software )
Pada  subbab  ini  akan  dibahas  mengenai  perancangan perangkat  lunak  yang  menunjang  perangkat  keras.  Adapun program yang digunakan adalah Arduino IDE yang digunakan khusus  untuk  microcontroller  Arduino  Uno  R3  produksi Arduino Development dan Code Vision AVR yang digunakan khusus untuk Microcontroller AVR.
Perancangan Perangkat Lunak Sistem Kontrol Otomatis Langkah pertama yang harus dilakukan yaitu menginstalArduiono IDE pada komputer yang akan digunakan.
Setelah beberapa saat akan terbuka jendela worksheet Arduino IDE(lihat gambar 21) pilihan  menu  yaitu  :  Verify  Program,  Upload  Program  to microcontroller,  New  Program,  Open  Library  Program  dan Save Program to Library.
Untuk  membuat  suatu  program  baru  kita  tinggal  menulis program pada Worksheet yang telah ada, jika kita kebingungan saat  menuliskan  program  pada  worksheet  kita  bisa  melihat program  yang  ada  untuk  reverensi  pada  menu  open  Library program (lihat gambar 22) . Pada menu ini kita dapat memilih kategori dan tipe Program yang akan kita jadikan refrensi atau akan kita modifikasi. Pemilihan program  harus sesuai dengan komponen tambahan yang ada.

## Pada menu ini terdapat 10 kategori Program yaitu :
Basic,  Digital,  Analog,  Comunication,  Control,    Sensor, Display, Setting, USB, dan Starterkit.
Karena Program yang akan digunakan merupakan original program  yang  kita  buat  sendiri  jadi  kita  akan  langsung menuliskan  program  pada  Worksheet  Arduino  IDE,  seperti pada gambar 23.
Setelah  Selesai  menuliskan  program  pada  worksheet Arduino  IDE  maka  yang  selanjutnya  kita  lakukan  adalah mengverify program dengan cara mengcopiling program untuk mengetahui bahasa pemograman yang telah kita tuliskan telah sesuai  atau  tidak,  Bila  terjadi  kesalahan  pada  penggunakan Bahasa  pemograman  dalam  penulisan  program,  maka  pada saat  compiling  akan  terdapat  peringatan  error  karena penggunaan  Bahasa  pemogramana  yang  tidak  teridentifikasi atau tidak sesuai dengan penulisan algoritma program tersebut,
Gambar 21. Tampilan Worksheet pada  program Arduino
Gambar 22. Tampilan Menu Pilihan Library Program
Pada  saat  setelah    compiling  berhasil  maka  tahap selanjutnya  adalah  mengupload  atau  memasukan  program yang  telah  dibuat  ke  microcontroller  Arduino  tersebut.  Jika terjadi  kesalahan  pada  saat  Upload  program  maka  akan terdapat  peringatan  error  seperti  pada  gambar  Bila  terjadi seperti tampilan diatas kebanyakan disebabkan oleh ketidaksesuaian  serial  port  yang  dikoneksikan  pada  Arduino, pada  gambar  24  terlihat  port  yang  digunakan  adalah  COM  1, yang  perlu  dilakukan  adalah  mengganti  port  dengan  cara mengklik menu yang paling kanan seperti pada gambar .

## Perancangan Perangkat Lunak Sistem Kontrol Manual
Langkah  pertama  yang  harus dilakukan  yaitu  menginstal Code Vision AVR pada komputer yang akan digunakan. Pada saat  menjalankan  program  ini  maka  akan  muncul  jendela tampilan seperti gambar 25.
Gambar 23. Tampilan Worksheet yang telah di tuliskan program
Gambar 24. Tampilan Pada Saat Setting Port
Gambar 25. Tampilan Worksheet pada  program Code Vision AVR
Untuk membuat program baru dengan cara Memilih Menu File  Kemudiam  New  File,  Maka  Akan  Muncul  jendelah pilihan  yang  berisi  Pilihan  membuat  sebuah  Sourge  atau Project,  pilih  Project  kemudian  akan  terbuka  jendelah  lain untuk memilih chip microcontroller yang kita gunakanSetelah itu  akan  terbuka  jendela  konfigurasi  pengaturan  Chip,  seperti pada gambar Setelah Program selelai maka selanjutnya adalah mengverify,  cara  mengvirify  pada  code  vision  AVR  berbeda dengan  Arduino  IDE,  yang  Verify  dan  Compiling  terpisah. Pada  Code  Vision  AVR  Compiling  dan  Verify/  Build  Up Program dijalankan berurutan, seperti pada gambar  28

## D.   Deskripsi kerja Kondisi otomatis
Kondisi  otomatis  (lihat  gambar  26)  adalah  suatu  kondisi dimana  pengoperasian  kontrol  ATS  (Automatis  Tranfer Switch)  dilakukan  secara  Otomatis  .Pada  sistem  ini microcontroller  akan  menjalankan  Swiching  Sumber  listrik berdasarkan  hasil  yang  dibaca  Sensor  ACS712.  Ada  pun urutan  kerja  yang  harus  dilakukan  untuk  menjalankan  kontrol secara manual adalah sebagai berikut :
1) Posisikan selector switch pada posisi Otomatis.
2) Kedua Sensor ACS712 Akan bekerja membaca penggunaan listrik berdasarkan perubahan arus.
3) Jika  penggunaan  daya  listrik  dalam  hal  ini  dilihat  dari erubahan  arus ≤ 0,75  ,  maka  Relay  switching  1  yang  aktif yang berfungsi untuk menyambungkan sumber 1 ke beban
4) Jika  penggunaak  daya  listrik  dalam  hal  ini  dilihat  dari erubahan  arus ≥ 0,75  ,  maka  Relay  switching  2  yang  aktif yang berfungsi untuk menyambungkan sumber 2 ke beban. Batas arus yang di seting adalah 1,5 A.

## Kondisi Manual
Kondisi  Manual  (lihat  gambar  27)  adalah  sebuah  kondisi dimana kontrol bekerja sesuai dengan deskripsi kerja yang kita inginkan  melalui  alat  kontrol  yang  kita  pasang.  Dalam  hal  ini kontrol  membuka  atau  menutup  Switching  sumber.  Hal  yang harus diperhatikan agar kontrol dapat berjalan secara otomatis adalah posisi selector switch harus berada pada posisi manual.
Kondisi  manual  merupakan  kondisi  yang  penting  karena  bisa di pergunakan pada saat maintanace kondisi Otomatis atau jika terjadi over load pemakaian daya listrik.
Gambar 27 Diagram Deskripsi Kerja Manual
Gambar 28 Tampilan Compiling program Code Vision AVR
C. PENGUJIAN DAN ANALISA

## A. Pengujian Power Supply
Pada  rangkaian  power  supply  ini  mempunyai  dua  output dengan  nilai  masing  –  masing  9  volt  dan  menggunakan  satu buah  IC  regulator  LM  7824.  Nilai  tegangan  keluaran  yang diharapkan dari rangkaian IC regulator 7824 ini adalah 12 volt. Untuk itu dilakukan 5 kali pengukuran IC regulator LM 7824, dengan hasil yang ditunjukkan pada tabel I

## B. Pengujian deskripsi kerja
Pengujian  deskripsi  kerja  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kinerja  dari  sistem  yang  telah  dirancang  baik  itu  deskripsi kerja secara manual dan otomatis .

## Deskripsi Kerja Otomatis
Deskripsi  kerja  Otomatis  adalah  suatu  kondisi  kerja dimana  pengendalian  peralihan  sumber  kebeban  dapat  ditutup dan  dibuka  (close  /  open)    berdasarkan  pembacaan  .  Langkah pertama  yang  harus  dilakukan  adalah  memastikan  switch Power  supply  berada  pada  posisi  sistem  Otomatis.  Data  hasil pengujian deskripsi kerja otomatis dapat dilihat pada tabel II.

## Deskripsi Kerja Manual
Kondisi  Manual  adalah  sebuah  kondisi  dimana  kontrol bekerja  sesuai  dengan  deskripsi  kerja  yang  kita  inginkan melalui  alat  kontrol  yang  kita  pasang.  Dalam  hal  ini  kontrol pengendalian  peralihan  sumber  kebeban  dapat  ditutup  dan dibuka  (close  /  open)  Oleh  microcontroller    AVR  Sebagai media  pengontrol.  Hal  yang  harus  diperhatikan  agar  kontrol dapat  berjalan  secara  otomatis  adalah  posisi  selector  switch harus berada pada posisi Sistem manual. Sistem ini digunakan jika  terjadi  masalah  dalam  sistem  Otomatis  dan  pada  saat sistem  Otomatis  di  maintenance,  sistem  ini  akan  langsung membuka kontak sumber listrik 2 untuk menyupai beban. Data hasil pengujian deskripsi kerja manual dapat dilihat pada tabel III.

## Kondisi Gangguan
Kondisi  gangguan  adalah  suatu  kondisi  dimana  kontrol tidak  bekerja  sesuai  deskripsi  kerja  normal.  Gangguan  yang biasanya terjadi adalah short circuit ( hubungan arus pendek ) dan over load ( beban lebih ). Untuk mengetahui sistem sedang berada pada posisi gangguan bias dilihat pada lampu indicator off,  jika lampu indikator off menyalah berarti sistem berjalan normal sesuai dengan deskripsi kerjanya, tetapi bila mati maka terjadi gangguan pada sistem dan sistem perlu di maintanance baik pada posisi Otomatis maupun manual.

## TABEL I. HASIL PENGUJIAN INPUT DAN OUTPUT IC REGULATOR
7824 No V in AC ( Volt ) V out DC ( Volt ) V out ( 1 ) V out ( 2 ) V out ( 3 ) 1. 226.7 8.9 8.6 8.6
2.
225.4 8.9 8.5 8.5
4.
224.5 8.9 8.6 8.6
5.
225.8 8.8 8.6 8.6
6.
224.3 8.9 8.5 8.9
C. Analisa

## Rangkaian Power Supply
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  tegangan output  dari  power  supply  masih  dalam  batas  toleransi  yang dibutuhkan  oleh  modul  ini,  dimana  modul  microcontroller memiliki batas supply tegangan dari 9 volt sampai 12 volt DC.

## Rangkaian Kontrol
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  Peralihan sumber  listrik  untuk  menyuplai  beban  berhasil  terbuka  dan tertutup  dengan  baik  sesuai  dengan  deskripsi  kerjanya,  baik dalam sistem Otomatis maupun manual. Data pengukuran daya dan arus dapat dilihat pada tabelIV dan tabel V.

## Rangkaian Indikator
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, dapat dilihat bahwa :
1) Ketika tidak ada sumber yang menyuplai maka lampu merah menyalah (Keadaan sistem off)
2) Ketika  sumber  1  yang  menyupai  maka  lampu indikator  hijau  akan  menyalah  (  pada  sistem Otomatis),
3) Ketika  sumber  2  yang  menyupali  maka  lamu indikator  putih  akan  menyalah  (  pada  sistem Otomatis).
4) Ketika  sistem  pada  keadaan  manual  maka  lampu kuning yang menyalah ( pada sistem manual)

## TABEL II. DATA PENGUJIAN SISTEM DESKRIPSI KERJA OTOMATIS

## Peralihan Sumber Listrik Otomatis
No Beban 1 Beban 2 Beban 3 Beban 4 Sumber yang aktif 1 - - - - Sumber 1 2 √ - - - Sumber 1 3 - √ - - Sumber 1 4 - - √ - Sumber 1 5 - - - √ Sumber 1 6 √ √ - - Sumber 1 7 √ - √ - Sumber 1 8 √ - - √ Sumber 1 9 - √ √ - Sumber 1 10 - √ - √ Sumber 1 11 - - √ √ Sumber 1 12 √ √ √ - Sumber 2 13 √ √ - √ Sumber 2 14 √ - √ √ Sumber 2 15 - √ √ √ Sumber 2 16 √ √ √ √ Sumber 2

## TABEL III. DATA PENGUJIAN SISTEM DESKRIPSI KERJA MANUAL
Peralihan Sumber Listrik Manual Percobaan Kondisi sumber yang aktif 1 Sumber 1 dan 2 2 Sumber 1 dan 2 3 Sumber 1 dan 2 4 Sumber 1 dan 2 5
Sumber 1 dan 2

## TABEL IV. DATA PENGUJIAN PENGUKURAN ARUS
Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Rata-rata
1 0 0 0 0 - 100.00% 2 0.454 0.454 0.464 0.474 0.46 97.84% 3 0.454 0.454 0.464 0.474 0.46 97.84% 4 0.454 0.54 0.53 0.54 0.54 84.60% 5 0.454 0.55 0.54 0.53 0.54 84.07% 6 0.901 0.82 0.83 0.81 0.82 90.12% 7 0.901 0.8 0.81 0.85 0.82 90.12% 8 0.901 0.8 0.81 0.85 0.82 90.12% 9 0.901 0.8 0.88 0.85 0.84 93.16% 10 0.901 0.8 0.88 0.85 0.84 93.16% 11 0.901 0.89 0.88 0.9 0.89 98.76% 12 1.36 1.23 1.24 1.35 1.27 93.19% 13 1.36 1.22 1.24 1.35 1.27 92.91% 14 1.36 1.22 1.21 1.25 1.23 89.13% 15 1.36 1.23 1.26 1.35 1.28 93.75% 16 1.8 1.72 1.69
1.68 1.70
93.91% 92.67% Besar Arus Pengukuran ACS712 (A)
Besar Arus Perhitungan (A) No Presentase Ketelitian Pengukuran ACS712 Ketelitian

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. KESIMPULAN
1. ATS  (Automatic  Transfer  Switch)  ini  bekerja  dengan otomatis  sehingga  bisa  memudahkan  kerja  operator  atau pengawas dari pada alat ini.
2. Microcontroller Merupakan media alternatif dalam pengendalian  peralihan  Supply  listrik  oleh  ATS  (Automatic Transfer Switch) dengan biaya murah.
3. Arduino IDE dan Code Vision AVR dapat digunakan dalam pemograman  ATS  (Automatic  Transfer  Switch)  pada instalasi  listrik  kapal,  baik  sebagai  pengontrol  sistem otomatis maupun sistem manual.
4. Rangkaian  pengunci  pada  kontaktor  bertujuan  agar  tidak terjadi gangguan berupa short circuit pada sistem.

## TABEL V. DATA PENGUJIAN PENGUKURAN DAYA
Pe ngukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Rata-rata 1 0 0 0 0 - 100.00% 2 100 98 100 101 99.67 99.67% 3 100 99 100 102 100.33 99.67% 4 100 117 118 107 114.00 86.00% 5 100 117 118 120 118.33 81.67% 6 200 184 179 182 181.67 90.83% 7 200 174 180 176 176.67 88.33% 8 200 174 181 176 177.00 88.50% 9 200 174 181 176 177.00 88.50% 10 200 174 187 175 178.67 89.33% 11 200 197 191 194 194.00 97.00% 12 300 276 268 285 276.33 92.11% 13 300 272 276 269 272.33 90.78% 14 300 269 274 248 263.67 87.89% 15 300 272 269 271 270.67 90.22% 16 400 360 369 375 368.00 92.00% 91.41% No Besar Daya Perhitungan (W) Besar Daya Pengukuran ACS712 (A) Presentase Ketelitian Pengukuran ACS712 Ketelitian

## B. SARAN
1. Sebelum  merancang  suatu  sistem  pengontrolan,  hendaknya mengetahui  karakteristik  dari  masing  –  masing  komponen yang akan digunakan baik itu hardware maupun software.
2. Microcontroller  merupakan  suatu  pengontrol  alternatif  bagi industri  dan  komersial  karena  memiliki  pemrograman  yang sederhana, instalasi  yang  mudah, dan harganya lebih  murah dibandingkan jika menggunakan PLC jenis lain.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Arduino, Genuino, Arduino uno /Genuino Uno , diakses tanggal 13 Desember 2015. Tersedia di https://www.arduino.cc/en/Main/GenuinoBrand
[2]  B.  Giancarlo.,  Cinti  ,S.  Ugo  .,Cevenini,  Emiliano.,  Nalbone  , Alessandro.,Static  Transfer  Switch  (STS):  Application  Solutions. Correct  Use  of  the  STS  in  Sistems  providing  Maximum  Power Reliability.
[3]  E  .  Acha;  V.G  .Agelidas  ;  L.O.    Anaya  and  T.J.E.  Miller,  Power Electronic Control in Electrical Systems. Jordan Hill Oxford, MPG Books Ltd. 2002
[4]  H. Charles, Flurscheim, Power Circuit Breaker Theory and Design. London, Peter Pergrinus Ltd. 1985
[5]  P.S.  Murty,    Power  System  Operation  and  Contro.  Tata  McGraw Hill, New Delhi, 1984.
[6]  S. Indhana, dkk, Rancang Bangun Sistem Automatic TransferSwitch  (ATS)  dan  Automatic  Main  Failure  (AMF)  PLN- GensetBerbasis  PLC  Dilengkapi  Dengan  Monitoring,  Surabaya, Jurnal urusan Teknik Elektro Industri PENS-ITS, 2011.
[7]  Supriadi,  Aplikasi  Microcontroler  Sebagai  Kendali  Automatic Transfer  Switch  (ATS).  Penelitian  Dosen  Muda,Politeknik Samarinda,Samarinda, 2005.
[8]   S. Hendawan., Modul Basic AVR Microcontroller Tutorial, Politeknik Batam, Batam.