Abstrak  :  Bertani  merupakan  sumber  mata  pencaharian  utama  penduduk  Indonesia  yang  tinggal  di  daerah  pedesaan,  salah satunya adalah jagung. Hasil jagung dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain, iklim yang selalu berubah, ketersediaan air, kesuburan tanah, sistem pengelolaan tanaman dan lain sebagainya. Pada saat observasi awal kepada kelompok tani kegagalan sering juga di alami karena adanya gangguan hama babi pada saat malam hari. Sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat mengendalikan penanggulangan hama babi dengan cara membuat perangkap menggunakan alat setrum. Untuk mengubah arus DC (Direct Current) menjadi AC (Alternating Current) bisa dilakukan dengan rangkaian transistor daya. Transistor daya yang dirancang adalah dengan menggunakan metode flip-flop, kedua transistor akan bekerja secara bergantian, pengubah jenis ini termasuk  kedalam  pengubah  satu  fasa.    Tujuan  dalam  penelitian  ini  untuk  membuat  alat  pengendali  pagar  kebun  berbasis mikrokontroler. Alat ini mampu memberikan alternatif dalam memudahkan petani melakukan kontrol lahan sehingga terhindar dari hama babi. Hasil uji coba Alat pengubah arus DC ke AC di lapangan sangat berfungsi dengan baik sehingga petani tidak lagi mengalami gangguan hama babi di malam hari.

## Kata Kunci— Alat Pengubah, Arus DC ke AC, Berbasis Mikrokontroler
Abstract : Farming is the main source of livelihood of Indonesians living in rural areas, one of which is corn. Corn yields are influenced by many factors, among others, the ever-changing climate, water availability, soil fertility, crop management systems and so on. At the time of initial observation to the farmer group failure is often also experienced due to the disruption of pig pests at night. So that a system is needed that can control the handling of pig pests by making traps using a stun tool. To convert DC (Direct  Current)  current  into  AC  (Alternating  Current)  can  be  done  with  a  series  of  power  transistors.  The  power  transistor designed is using the flip-flop method, both transistors will work alternately, this type of change includes a phase changer. The goal in this study was to create a microcontroller-based garden fence control device. This tool is able to provide an alternative in making it easier for farmers to control the land so as to avoid pig pests. The results of the trial DC current changer to AC in field is very well functioning so that farmers no longer experience pig pest disturbances at night.
Keywords— Modifier Tools, DC to AC current, Microcontroller-based

## I. P ENDAHULUAN
AAT  ini,  peralatan  elektronika  sangat  berkembang  dari  masa  ke  masa,  dimana  manusia  memiliki kebutuhan  yang  sangat  kompleks.  Teknologi  memiliki  peranan  penting  dalam  memenuhi  kebutuhan manusia, dengan adanya teknologi yang semakin canggih maka semua dapat dilakukan dengan cepat. Pada penelitian ini, peneliti melakukan observasi awal kepada kelompok tani sehingga menemukan sebuah permasalahan adanya gangguan babi hutan yang merusak tanaman para petani jagung yang mengakibatkan gagal  panen.  Dari  permasalahan  tersebut  peneliti  memberikan  solusi  kepada  petani  untuk  merancang  alat pengubah arus DC ke AC  berbasis mikrokontroler sebagai pengganti pagar kebun. Untuk mengubah arus DC  menjadi  AC bisa  dilakukan  dengan  menggunakan  rangkaian  transistor  daya.  Transistor  daya  yang dirancang yaitu menggunakan metode flip-flop, kedua transistor akan bekerja secara bergantian.
Secara teori, sama halnya dengan arus DC, arus AC adalah aliran elektron dari suatu titik dengan energi potensial listrik yang lebih tinggi ke titik lain dengan energi potensial lebih rendah. Karakteristik arus AC antara lain:
Ardiansa 1) , Ayu Annisa Akbar 2)
1, 2) Teknik Elektro Universitas Teknologi Sulawesi e-mail: ardiansa117@gmail.com 1) , aiiuu.nhiza@gmail.com 2)

## P ERANCANGAN A LAT P ENGUBAH A RUS DC KE AC B ERBASIS M IKROKONTROLER S EBAGAI P ENGGANTI P AGAR K EBUN
S
1) Nilai arus listriknya selalu berubah-ubah atau tidak konstan terhadap waktu.
2) Polaritasnya selalu berubah-ubah pada masing-masing terminalnya
3) Bentuk gelombang baik I (arus) vs t (waktu) maupun V (tegangan) vs t (waktu) berbentuk sinusoidal, di mana nilai V maupun I selalu berubah-ubah terhadap perubahan waktu [1] .
Dengan  adanya  pengubah  arus  DC  ke  AC  berbasis  mikrokontroler  sebagai  pengganti  pagar  kebun  ini diharapkan  dapat  membantu  masyarakat  yang  bertani  jagung  agar  terhindar  dari  hama-hama  yang  dapat mengurangi hasil panen. Dengan menggunakan  alat tersebut juga dapat menghemat biaya untuk membuat pagar kebun dan juga hemat tenaga dibandingkan dengan membuat pagar manual yang dari kayu dan bambu. Disamping itu, alat ini tidak hanya digunakan sekali saja melainkan dapat digunakan berkali-kali.

## II. T INJAUAN P USTAKA

## A. Perancangan
Pada  penelitian  ini  akan  dirancang  perangkat  keras  yang  bisa  mengubah  arus  DC  menjadi  arus  AC. Perancangan ini tegangan input bersumber dari akumulator     sebesar 12 VDC akan menjadi 220 VDC. Hal ini dilakukan  untuk memberikan  tegangan input mikrokontroler  yaitu  sebesar  220  VDC.  Selanjutnya  output DAC akan dihubungkan dengan masing-masing kaki basis pada  rangkaian transistor daya. Setelah semua sistem  perancangan  diaktifkan  maka  gelombang  keluaran  trafo  akan  berbentuk  gelombang sinusoidal . Perancangan tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini:
Gambar 1. Rangkaian Perancangan

## B. Inverter
Inverter merupakan sebuah alat pengatur kecepatan motor dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang  masuk  ke  motor.  Pengaturan  nilai  frekuensi  dan  tegangan  ini  dimaksudkan  untuk  mendapatkan kecepatan putaran dan torsi motor yang di inginkan atau sesuai dengan kebutuhan. Secara sederhana prinsip dasar inverter untuk dapat mengubah frekuensi menjadi lebih kecil atau lebih besar yaitu dengan mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC kemudian dijadikan tegangan AC lagi dengan frekuensi  yang berbeda atau dapat diatur [2].
Untuk settingan pada inverter yang paling penting dilakukan pengaturan pada spesifikasi motor yang akan digunakan seperti tegangan ( voltage ), arus ( current ), daya ( power ), faktor daya ( power faktor ) serta setting set point minimum dan maksimum kecepatan motor itu sendiri. Untuk menentukan kapasitas inverter maka kita lebih dahulu mengetahui kapasitas dan jumlah motor ac yang digunakan, dimana kapasitasnya paling tidak harus sama dengan kapasitas motor tersebut [3].
1 7 2 2 G N D
Pertama-tama  inverter  dikoneksi  ke  akumulator  12V  DC  dengan  memasang  kabel  positif  inverter  ke kabel positif akumulator dan kabel negatif inverter ke kabel negatif akumulator. Koneksikan beban variasi pada inverter dan ukurlah tegangan input inverter dan tegangan output inverter serta ukur arus masuk dan keluaran inverter dan catatlah hasil pengukurannya, pengujian inverter tersebut dilakukan uji coba berulang ulang, sehingga akan didapat hasil pengukuran inverter yang tepat dan akurat [4].
Arus  DC  mengalir  dari  suatu  titik  yang  energi  potensialnya  tinggi  menuju  ke  titik  lain  yang  energi potensialnya  lebih  rendah.  Arus  searah  biasanya  banyak  digunakan  pada  rangkaian  elektronika  dengan tegangan  rendah.  Sedangkan  Arus  Bolak  balik  AC  ( Alternating  Current )  Arus  bolak-balik  ( Alternating Current )  adalah  arus  listrik  dimana  besarnya  dan  arahnya  arus  berubah-ubah  secara  bolak-balik.  Output tersebut akan mengeluarkan arus yang terhubung dengan kawat berfungsi sebagai pagar sehingga babi hutan tidak lagi merusak tanaman para petani.

## C. Mikrokontroler
Mikrokontroler berfungsi sebagai pusat pengolahan data atau kendali. Mikrokontroler ini diprogram dari instruksi-instruksi yang telah dirancang. Maka, dapat dikatakan sebagai otak dari seluruh rangkaian [5].
Rangkaian elektronik merupakan pendukung utama yang bekerja secara berkesinambungan, baik sebagai pengubah,  penguat  dan  pengikut, maupun pembuat sinyal  tertentu,  sehingga membentuk kesesuaian kerja dari mikrokontroler [6].
1) LED Mikrokontroler
Jika cahaya matahari mencapai cell maka electron akan terlepas dari atom silicon dan mengalir membentuk sirkuit listrik sehingga energi mengatur arus yang dibebaskan atau diambil dari baterai agar baterai tidak full discharge dan over loading [7]. Lihat Gambar 2.

## Gambar 2. LED mikrokontroler

## 2) Sensor Cahaya
Sensor cahaya berfungsi untuk mengubah energi  cahaya baik cahaya tampak atau infrared menjadi energi listrik.  Sensor  memiliki  nilai  hambatan  atau  nilai  resistansinya  tergantung  pada  intensitas  cahaya  yang diterimanya [8]. Lihat Gambar 3

## Gambar 3. Sensor Cahaya

## 3) Arduino Uno
Arduino  uno  adalah  sebuah  papan  mikrokontroler  yang  didasarkan  pada  ATmega328.  Arduino  uno mempunyai 14 pin digital input dan output, 6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM, yaitu pada
pin 11, 10, 9, 6, 5 dan 3 dengan resolusi 8 bit. Arduino uno juga memiliki 6 pin input analog, yaitu pada pin A0-A5  dengan  resolusi  10  bit,  sebuah  osilator  kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah power  jack , sebuah  ICSP  header,  dan  sebuah  tombol  reset.  Arduino  uno  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya[9].
4) RTC (Real Time Clock) DS 1307
RTC adalah Real Time Clock , biasanya IC yang mempunyai Clock sumber sendiri dan mempunyai internal baterai untuk meyimpan tanggal dan waktu berupa detik, menit, jam, tanggal, bulan, dan tahun. Chip RTC sering dijumpai pada motherboard pc (biasanya terletak dekat BIOS). Semua komputer menggunakan RTC karena  berfungsi  menyimpan  informasi  jam  terkini  dari  komputer  yang  bersangkutan.  RTC  dilengkapi dengan  baterai  sebagai  penyuplai  daya  pada chip ,  sehingga  jam  akan  tetap update walaupun  komputer dimatikan.
5) LCD 16x2
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan). Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertical depan dan polarizer cahaya horizontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflector . Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
6) Relay
Relay adalah salah satu  komponen elektronik  yang memanfaatkan induksi medan elektromahnetik yang digunakan untuk menghubungkan dan memutus suatu rangkaian. Saat penghantar dialirkan listrik maka akan timbul  medan  magnet.  Medan  magnet  tersebut  akan  menginduksi  logam ferromagnetis atau  logam  yang mudah terinduksi medan elektromagnetis . Logam ferromagnetis kemudian akan menjadi magnet sementara saat terinduksi oleh penghantar yang dialirkan arus listrik. Magnet tersebut kemudian akan menarik kontak sehingga menyambungkan suatu rangkaian. Pada relay terdapata 3 pin dimana pin pertama dan kedua bersifat normally open dimana kondisi kontak saat relay mati adalah tersambung dan normally close dimana posisi kontak akan tersambung ketika ditarik oleh logam ferromagnetik yang menjadi magnet sementara [10].

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN

## A. Jenis Penelitian
Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian experimental yaitu  perancangan  alat  pengubah  arus  DC  ke  AC berbasis mikrokontroler sebagai pengganti pagar kebun.

## B. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di lingkungan kalukulohe kelurahan laikang kecamatan kajang. Waktu penelitian hingga perencanaan dan pembuatan program serta pembuatan laporan penelitian dilakukan selama 12 bulan. Subjek penelitian yakni kelompok tani lingkungan kalukulohe.

## C. Diagram Alur
Pembuatan  alat  ini  meliputi  perancangan  alat,  membuat  alat,  dan  pengujian  penggunaannya.  Untuk rancangan alat dilakukan pembuatan skema rangkaian dengan menggunakan software orcad . Setelah skema rangkaian selesai tahap selanjutnya adalah pemasangan dan penyolderan komponen pada alat tersebut. Tahap akhir yaitu pengujian, apabila alat tidak berfungsi dengan baik maka dilakukan perancangan dari awal, jika alat berjalan dengan baik maka dikatakan berhasil. Alur langkah pembuatan digambarkan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Diagram alur

## C. Teknik Pengumpulan Data
Teknik  pengumpulan  data  yang  di  gunakan  dalam  penulisan  ini  yaitu:  Field  Reseach  yakni  mengadakan penelitian lapangan atau secara langsung ketempat penelitian guna mengumpulkan data sesuai kebutuhan.
a. Observasi
Penulis melakukan pengamatan secara langsung sebelum meneliti sehingga menemukan permasalahan yang di alami oleh petani dalam bercocok tanam.
b. Wawancara
Penulis melakukan wawancara kepada kelompok tani hasil uji coba perancangan alat pengubah arus DC ke AC berbasis mikrokontroler.

## IV. H ASIL P ENELITIAN DAN P EMBAHASAN

## A. Observasi
Tahap  observasi  merupakan  tahap  awal  yang  dilakukan  peneliti.  Tahap  pertama  yang  dilakukan  adalah mewawancarai ketua kelomponk tani lingkungan kalukulohe kelurahan laikang kecamatan kajang, dari hasil wawancara ditemukan kondisi awal petani mengalami kesulitan pada saat bercocok tanam karena gangguan babi hutan pada malam hari. Dari permasalahan tersebut peneliti merancaang alat pengubah arus DC ke AC berbasis mikrokontroler sehingga petani tidak lagi kesulitan untuk bercocok tanam.

## B. Hasil Perancangan
Hasil  wawancara  kepada  kelompok  tani  mengatakan  bahwa  alat  pengubah  arus  DC  ke  AC  berbasis mikrokontroler berfungsi dengan baik pada saat uji coba langsung di lapangan. Cara kerja alat untuk merubah gelombang  DC  dari  menjadi  gelombang  AC  bisa  ditentukan  dengan  merubah  bagian  pada  transformator. Ketika aki disambungkan secara otomatis arus akan mengalir di setiap rangkaian dan saat tegangan masuk ke IC akan dikonversi ke gelombang pulse berbentuk AC sehingga IC melakukan astable multivibrator dan output akan  disambungkan  pada  kawat  yang  berfungsi  sebagai  pagar,  jika  bohlam  menyala  menandakan sesuatu tersengat listrik. Sensor cahaya berfungsi mengontrol alat, pada siang hari alat akan mati dan pada
malam  hari  alat  akan  menyala  secara  otomatis.  Kabel  tanam  ke  tanah  untuk  mengalirkan  arus  dari  sisa tegangan atau arus sambaran petir, jika saklar dimatikan lampu akan mati dan untuk  LED tidak langsung mati karena arus pada rangkaian tidak langsung 0. Apabila saat pemasangan aki terbalik terhadap polaritasnya maka MOSFET dan kutub aki terasa panas, lampu dan LED tidak akan menyala. Perhatikan Gambar 5.
Gambar 5. Hasil Rancangan Alat

## C. Pengujian Transistor
Pengujian transistor pada rangkaian flip-flop  yaitu tegangan pada transistor dan bentuk  gelombang  yang dihasilkan  oleh  transistor.  Hasil  dari  pengujian  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Pada  Gambar  7 menunjukkan titik pengujian pada kaki basis dari rangkaian transistor.
Gambar 7. Titik Pengukuran Pada Terminal Basis Setelah  pengujian  dan pengukuran dilakukan, maka  didapatkan hasil sebagai berikut
V/DIV = 12 V/DIV Time /DIV = 5 ms Tinggi gelombang =2DIV Sehingga V = Tinggi Gelombang x V/DIV = 2 x 6V/DIV = 12 Volt T = DIV Horizontal x Time /DIV = 3 x 5 ms = 15 ms f = 1/T = 1/15 x 10 -3 s = 1000/15
= 66,6 Hz

## D. Pengujian Trafo
Uji coba trafo dilakukan dengan mengintegrasikan semua blok sistem yaitu akumulator, penurun tegangan, mikrokontroler, DAC, transistor, dan trafo. Untuk hasil uji coba perancangan ini dilakukan dengan mengukur dan menguji bentuk gelombang yang dihasilkan oleh trafo. Hasil pengujian trafo dapat dilihat pada  Gambar 8. Pada Gambar 9 menunjukkan menunjukkan titik pengujian output trafo.
Dari Output DAC 1 Q1 R1 10k A B C 2N3055 D2 10BQ040 TR1 KE BEBAN DARI KUTUB + AKI DARI KUTUB - AKI KE BEBAN Q2 D1 10BQ040 TRAN-2P3S 2N3055 R2 10k Dari Output DAC 2
Gambar 8. Gelombang Keluaran Trafo

## Gambar 9. Titik Pengukuran Output Trafo
Setelah  dilakukan  pengujian dan  pengukuran, maka didapat hasil sebagai berikut:
V/DIV = 44 V
Time /DIV = 5 ms tinggi gelombang = 5 DIV sehingga V = Tinggi Gelombang x V/DIV = 5 x 44V/DIV
= 220 V
T
= DIV Horizontal x Time /DIV = 3 x 5 ms = 15 ms sehigga f = 1/T = 1/15 x 10 -3 s = 1000/15 = 66,6 Hz

## V. K ESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan,  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  penelitian  ini  telah menghasilkan sebuah alat pengubah arus DC ke AC berbasis mikrokontroler, sehingga bisa membantu petani untuk terhindar dari gangguan babi hutan. Hasil uji alat pengubah arus DC ke AC berbasis Mikrokontroler yang telah di uji coba langsung menunjukkan bahwa alat berfungsi dengan baik menurut hasil wawancara oleh kelompok tani. Cara kerja alat untuk merubah gelombang DC dari 12 V menjadi gelombang AC 220 V bisa ditentukan dengan merubah bagian pada transformator. Ketika aki disambungkan secara otomatis arus akan  mengalir  di  setiap  rangkaian  dan  saat  tegangan  masuk  ke  IC  akan  dikonversi  ke  gelombang  pulse berbentuk AC sehingga IC melakukan astable multivibrator dan output akan disambungkan pada kawat yang berfungsi sebagai pagar, jika bohlam menyala menandakan sesuatu tersengat listrik. Sensor cahaya berfungsi mengontrol  alat,  pada  siang  hari  alat  akan  mati  dan  pada  malam  hari  alat  akan  menyala  secara  otomatis. Kabel tanam ke tanah untuk mengalirkan arus dari sisa tegangan atau arus sambaran petir, jika pemasangan aki terbalik akan menyebebkan komponen pada alat rusak. Semoga alat ini dapat berguna untuk semua petani yang  kesulitan  bercocok  tanam  karena  gangguan  babi  hutan,  diharapkan  dapat  digunakan  sebagaimana mestinya.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Peneliti  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Kementerian  Pendidikan,  Kebudayaan,  Riset  dan  Teknologi atas dana hibah Penelitian Dosen Pemula (PDP) sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada LLDIKTI wilayah IX yang telah memberikan banyak informasi terkait Penelitian  Dosen  Pemula  (PDP),  berikutnya  peneliti  juga  berterima  kasih  kepada  pimpinan,  staff,  dan akademisi  Universitas  Teknologi  Sulawesi  atas  bantuan  dan  arahannya  selama  penelitian  berlangsung. Terakhir  peneliti  mengucapkan  terima  kasih  Kelompok  tani  Lingkungan  Kalukulohe  Kelurahan  Laikang Kecamatan Kajang, Kota Bulukumba, Provinsi Sulawesi Selatan.

## D AFTAR P USTAKA
[1] S. Gideon and K. P. Saragih, “Analisis karakteristik listrik arus searah dan arus bolak-balik,” Reg. Dev. Ind. Heal. Sci. Technol. Art Life , vol. 2, no. 1, pp. 262–266, 2019.
[2] E.  S.  Nasution  and  A.  Hasibuan,  “Pengaturan  Kecepatan  Motor  Induksi  3  Phasa  Dengan  Merubah Frekuensi Menggunakan Inverter ALTIVAR 12P,” Sist. Inf. ISSN , vol. 2, no. 1, pp. 25–34, 2018.
[3] A. H. Pohan and M. Ragil, “Pengaturan Frekuensi Inverter Satu Phasa DC / AC pada Generator Mini Portable Satu Phasa 2500 VA dengan System Line,” vol. 10, no. 02, pp. 1–9, 2021.
[4] Y. Apriani and T. Barlian, “Inverter Berbasis Accumulator Sebagai Alternatif Penghemat Daya Listrik Rumah Tangga,” J. Surya Energy , vol. 3, no. 1, p. 203, 2018, doi: 10.32502/jse.v3i1.1233.
[5] A.  Faisal  and  H.  Habibullah,  “Sistem  Kontrol  Misting  Antiseptic  Automatic  Pada  Pintu  Masuk Berbasis  Microcontroller,” JTEIN  J.  Tek.  Elektro  Indones. ,  vol.  2,  no.  2,  pp.  182–189,  2021,  doi: 10.24036/jtein.v2i2.164.
[6] Q.  Hidayati  and  M.  E.  Prasetyo,  “Pengaturan  Kecepatan  Motor  DC  dengan  Menggunakan
Mikrokontroler Berbasis Fuzzy-PID,” JTT (Jurnal Teknol. Terpadu) , vol. 4, no. 1, pp. 1–5, 2016, doi: 10.32487/jtt.v4i1.123.
[7] M. Usman, “Analisis Intensitas Cahaya Terhadap Energi Listrik Yang Dihasilkan Panel Surya,” Power Elektron. J. Orang Elektro , vol. 9, no. 2, pp. 52–57, 2020, doi: 10.30591/polektro.v9i2.2047.
[8] S. Utama, A. Mulyanto, M. Arif Fauzi, and N. Utami Putri, “Implementasi Sensor Light Dependent Resistor  (LDR)  Dan  LM35  Pada  Prototipe  Atap  Otomatis  Berbasis  Arduino,” CIRCUIT  J.  Ilm. Pendidik. Tek. Elektro , vol. 2, no. 2, pp. 83–89, 2018, doi: 10.22373/crc.v2i2.3706.
[9] K.  Yusuf,  Salahudidn,  and  Asran,  “Perancangan  Alat  Pengukur  Debit  Air  Berbasis  Arduino  Uno Sebagai Antisipasi Pemborosan Air Di Sektor Pertanian,” J. Energi Elektr. , vol. 08, pp. 48–52, 2019.
[10]  A. Wijaya and M. Rivai, “Monitoring dan Kontrol Sistem irigasi Berbasis IoT Menggunakan Banana PI,” J. Tek. ITS , vol. 7, no. 2, 2018, doi: 10.12962/j23373539.v7i2.31113.