## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Rancang Bangun Prototipe Pengatur Beban Pintar Skala Prioritas Berbasis Mikrokontroler
Alis Paki Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia
pakialis4@gmail.com Taufik Ismail Yusuf Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia taufiqyusuf1601@gmail.com Iskandar Z. Nasibu Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia Zul.Nasibu@ung.ac.id Wahab Musa Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia wmusa@ung.ac.id Amirudin Yunus Dako Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia amirudin.dako@ung.ac.id Diterima : Januari 2022 Disetujui : November 2022 Dipublikasi : Januari 2023
Abstrak—Penggunaan  energi  listrik  telah  menjadi  hal yang  mutlak,  seiring  dengan  berkembangnya  perangkat elektronik. Namun dalam penggunaan energi listrik sering menimbulkan  masalah  seperti  terjadi  pemutusan    arus listrik  pada  seluruh  beban  oleh  pemutus  sirkuit  akibat beban  lebih.  Permasalahan  tersebut  sering  terjadi  pada penggunaan  energi  listrik  skala  rumah  tinggal  yang memiliki kapasitas daya maksimal 450 watt. Penelitian ini bertujuan  untuk  merealisasikan  hardware  dan  software prototipe pengatur beban pintar, serta dilakukan pengujian untuk mengetahui keakuratan alat dalam pengukuran dan unjuk  kerja  alat  dalam  memproteksi  beban.  Dalam penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen  yang didalamnya terdapat beberapa langkah diantaranya adalah perancangan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak,  serta pengujian  alat.  Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  di lakukan,  hasil  perhitungan  persentase  eror  antara pengukuran alat rancangan dengan alat ukur berstandarisasi untuk beban resistif yaitu total daya beban sebesar 2,10%, tegangan kerja beban  sebesar 0,44%, total arus beban sebesar 2,36%, dan total cos phi beban sebesar 0%. Sedangkan untuk beban induktif yaitu total daya beban sebesar 0,38%, tegangan kerja beban sebesar 0%, total arus beban sebesar 0%, dan total cos phi beban sebesar 1,03%. Adapun  alat  rancangan  bekerja  sesuai  fungsinya  dengan memutuskan beban yang bukan prioritas jika terjadi beban lebih dalam pemakaian energi listrik.
Kata Kunci : Pengatur Beban Listrik; mikrokontroler
Abstract—The  use  of  electrical  energy  has  become  an absolute necessity, along with the development of electronic devices. However, the use of electrical energy often causes problems such as a disconnection of electric current in the entire  load  by  a  circuit  breaker  due  to  overload.  These
problems  often  occur  in  the  use  of  residential-scale electrical energy, which has a maximum power capacity of 450  watts.  This  study  aimed  to  realize  the  prototype hardware  and  software  for  smart  load  control,  as  well  as testing to determine the accuracy of the tool in measuring and  the  performance  of  the  tool  in  protecting  the  load.  It applied an experimental method in which there were several steps,  including  the  design  of  hardware  and  software,  as well as tool testing. Based on the results of the tests carried out,  the  results  of  the  calculation  of  the  percentage  error between  the  measurement  of  the  design  tool  and standardized measuring instruments for resistive loads, i.e., the  total  load  power  of  2.10%,  working  voltage  load  of 0.44%,  total  load  current  of  2.36%,  and  the  total  cos  phi load of 0%. As for the inductive load, the total load power was 0.38%, the load working voltage was 0%, the total load current was 0%, and the total cos phi load was 1.03%. The design  tool  worked  according  to  its  function  by  deciding which load was not a priority if there was an overload in the use of electrical energy.
Keywords: Electric Load Regulators; microcontroller

## I. PENDAHULUAN
Penggunaan  energi  listrik  sering  menimbulkan  masalah seperti terjadi pemutusan  arus listrik pada seluruh beban oleh pemutus  sirkuit  akibat  beban  lebih.  Permasalahan  tersebut sering  terjadi  pada  penggunaan  energi  listrik  skala  rumah tinggal yang memiliki kapasitas daya maksimal 450 Watt.
Alat  proteksi  adalah  instrumen  yang  diproduksi menggunakan  perpaduan  perangkat  keamanan,  peringatan, dan perangkat pengukur. Sistem proteksi mampu melindungi peralatan  dari  gangguan  sehingga  dapat  menghindari  atau mengurangi  kerusakan  pada  perangkat  keras  listrik  dan kejadian  yang  tidak  diinginkan  seperti  kebakaran[1].
Konduktor  memiliki  sistem  proteksi  yang  membantu mencegah interferensi. [2].
Tujuan  dari  penelitian  adalah  untuk  merealisasikan perancangan hardware dan software serta  dilakukan pengujian  alat  untuk  mengetahui  keakuratan  alat  dalam pengukuran dan unjuk kerja alat rancangan.
Penelitian  ini  didukung  oleh  penelitian  yang  telah dilakukan  sebelumnya  dengan  judul  “ Rancang  Bangun Sistem  Proteksi  dan  Monitoring  Penggunaan  Daya  Listrik Pada Beban Skala Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroler ATMega328P ”.  Penelitian  serupa  juga  dengan  judul “ Rancang  Bangun  Sistem  Proteksi  Beban  Lebih  pada Perangkat  Elektronik  Berbasis  Arduino ”.  Manfaat  dari penelitian ini adalah sebagai salah satu referensi dan evaluasi untuk melihat kekurangan dari alat rancangan tersebut.
Pada  dasarnya  sistem  proteksi  memutuskan  arus  listrik pada semua beban jika terjadi beban melebihi nilai maksimal daya yang telah ditentukan sebelumnya. Dibandingkan dengn penelitian  sebelumnya,  penelitian  ini  memiliki  kelebihan yaitu alat rancangan ini hanya memutus beban dengan skala prioritas yang lebih rendah ke tinggi bila terjadi beban lebih. Alat rancangan proteksi ini dibagi menjadi tiga saluran yaitu saluran  prioritas  tinggi,  prioritas  menengah  dan  prioritas rendah. Ketiga saluran ini masing-masing dapat diatur daya maksimal  bebannya  hingga  1300  Watt.  Apabila  alat  ini mendeteksi beban lebih pada ketiga salurannya, maka beban yang  terhubung  pada  saluran prioritas  rendah  akan  diputus, bila masih juga terdeteksi beban lebih, maka saluran prioritas menengah yang akan diputus.

## II. METODE
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah metode  eksperimen  yang  didalamnya  terdapat  beberapa langkah diantaranya adalah perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, serta dilakukan pengujian alat.

## A. Daya Listrik
Daya listrik  adalah daya yang  merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha[3]. Daya listrik memiliki 3 jenis yaitu :
• Daya Aktif (P)
Daya  aktif  adalah  daya  yang  dikonsumsi  oleh  peralatan listrik.  Rumus  persamaan  untuk  mencari  daya  aktif sebagai berikut.
𝑃 = 𝑉. 𝐼. cos 𝜑 (1) Ket : P =  Daya Aktif V =  Tegangan (V) I =  Arus Listrik (A) cos φ  =  Faktor Daya
• Daya Reaktif (Q)
Daya  reaktif  adalah  daya  imajiner  yang  menunjukkan adanya pergeseran arus dan tegangan listrik akibat adanya beban  reaktif.  Rumus  persamaan  untuk  mencari  daya reaktif sebagai berikut.
𝑄 = 𝑉. 𝐼. sin 𝜑 (2) Ket : Q =  Daya Reaktif (VAR) V =  Tegangan (V) I
=  Arus Listrik (A) sin φ  =  Faktor Reaktif
• Daya Semu (S)
Daya semu adalah daya yang didapat pengguna listrik dari PLN  dengan  satuan  VA  (Volt  Ampere).  Rumus persamaan untuk mencari daya semu sebagai berikut[4].
𝑆 = 𝑉. 𝐼
(3)
Ket :
S  =  Daya Semu(VA) V  =  Tegangan (V)
I =  Arus Listrik (A)

## B. Beban Listrik
Beban  listrik  didefinisikan  sebagai  jumlah  listrik  yang digunakan  oleh  masyarakat[5].  Beban  listrik  dapat  di klasifikasikan menjadi tiga macam yaitu :
• Beban Resistif Beban  resistif  adalah  beban  yang  hanya  terdiri  dari resistansi ohm.
• Beban Induktif Beban  induktif  adalah  beban  yang  terdiri  dari  gulungan kawat yang melilit inti besi.
• Beban Kapasitif Beban kapasitif adalah beban yang memiliki kemampuan untuk menyimpan energi yang berasal dari lucutan listrik pada suatu rangkaian [6].

## C. Ardunio Mega 2560
Arduino  Mega  2560  adalah  papan  yang  berisi mikrokontroler  yang  disebut  ATmega2560.  Mikrokontroler ini  memiliki  banyak  pin  yang  dapat  digunakan  untuk berbagai keperluan, antara lain digital input/output (pin yang memungkinkan  Anda  mengirim  dan  menerima  data),  input analog (pin yang dapat digunakan untuk mengukur berbagai hal),  dan  port  serial  (cara  untuk  berkomunikasi  dengan perangkat  lain).  Selain  itu,  Mega  2560  memiliki  osilator kristal 16 MHz, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset [7] [8]–[15].

## D. Sensor PZEM004T
Sensor  PZEM-004T  adalah  hardware  yang  berfungsi untuk  mengukur  parameter  seperti  mengukur  arus,  cos  θ, energi, daya, frekuensi dan tegangan[16].
E. Catu Daya (Power Supply)
Catu daya ( power supply ) adalah sebuah perangkat yang memasok  energy  listrik  untuk  satu  atau  lebih  beban listrik[17].
F. Solid State Relay Solid state relay adalah saklar elektronik yang digunakan dalam industri untuk mengontrol hal-hal seperti mesin [18].

## G. LCD Karakter
Layar  kristal  cair  menggunakan  kristal  cair  untuk menampilkan teks, angka, dan simbol [19].

## H. Buzzer
Buzzer  adalah  sebuah  komponen  elektronika  yang berfungsi  untuk  mengubah  sinyal  listrik  menjadi  getaran suara[20].

## I. Push Button
Push  botton  terkadang  disebut  sebagai  tombol.  Saat tombol ditekan, kontak NO akan berubah menjadi NC, dan kontak NC akan berubah menjadi NO [21].

## J. Tahapan Penelitian
1. Studi Literatur
Studi  literatur  merupakan  suatu  tahapan  pembelajaran terhadap  beberapa  buku,  jurnal,  serta  artikel,  dan datasheet komponen.  Seperti  mempelajari  mikrokontroler  Arduino, serta  komponen  lainnya  yang  bersangkutan  dengan pembuatan alat ini dan nantinya dipakai sebagai acuan untuk menyelesaikan pembuatan alat ini.
2. Perancangan Alat
Desain perangkat lunak dan perangkat keras membuat desain  alat,  yang  merupakan  cara  untuk  mendapatkan  hasil terbaik. Diawali dengan pembuatan blok diagram rangkaian dan  program  arduino,  pemasangan  atau  penyolderan komponen, dan berlanjut hingga alat selesai.
• Perancangan Perangkat Keras ( Hardware )
Perancangan  Perangkat  keras  diperlukan  suatu  susunan blok diagram yang ditunjukan pada gambar 1. sebagai berikut :
Gambar 1. Blok Diagram Pengatur Beban Pintar
• Perancangan Perangkat Lunak ( Software )
Bahasa  pemrograman  C  digunakan  dengan  Arduino. Martin Richards menciptakan bahasa BCPL pada tahun 1967, yang  berfungsi  sebagai  dasar  bahasa  C.  Karena  bahasa  C adalah bahasa standar, program apa pun yang ditulis dalam satu versi bahasa tersebut pasti akan kompatibel dengan versi bahasa C lainnya. dengan beberapa penyesuaian [22].
3. Pengujian Alat
• Uji Keseluruhan Alat
Uji  keseluruhan  alat  dilakukan  untuk  mengetahui seberapa  besar  ketelitian  alat  dalam  pengukuran.  Hasil pengukuran  perbandingan  persentase  eror  alat  rancangan dengan  alat  ukur  standarisasi  menggunakan  persamaan sebagai berikut[23] :
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖−𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 (4)
• Uji Fungsional Alat
Pengujian  alat  di  lakukan  tiga  kali  tahap  untuk mengetahui respon alat dalam memutuskan arus listrik pada beban jika terjadi beban lebih. Uji tahap pertama dilakukan untuk mengetahui respon alat dalam memutuskan beban yang
terhubung pada jalur terminal output beban 3. Tahap ke dua untuk mengetahui respon alat dalam memutuskan beban yang terhubung pada jalur terminal output beban 2. Tahap terakhir untuk mengetahui respon alat dalam memutuskan beban yang terhubung pada jalur terminal output beban 1.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Perakitan Alat
1. Hasil Perakitan Sensor PZM004T
Hasil  perakitan  sensor  PZEM004T  di  tunjukan  pada gambar 2. sebagai berikut :
Gambar 2. Hasil Perakitan Sensor PZM004T
2. Hasil Perakitan LCD 20x4
Hasil  perakitan  LCD  20x4di  tunjukan  pada  gambar  3. sebagai berikut :
Gambar 3. Hasil Perakitan LCD 20x4
3. Hasil Perakitan Keypad
Hasil  perakitan  keypad  di  tunjukan  pada  gambar  4. sebagai berikut :
Gambar 4. Hasil Perakitan Keypad
4. Hasil Perakitan Catu Daya
Hasil  perakitan  catu  daya  di  tunjukan  pada  gambar  5. sebagai berikut :

## Gambar 5. Hasil Perakitan Catu Daya
5. Hasil Perakitan Buzzer
Hasil  perakitan  buzzer  di  tunjukan  pada  gambar  6. sebagai berikut :

## Gambar 6. Hasil Perakitan Buzzer
6. Hasil Perakitan Keseluruhan
Hasil  perakitan  dan  tampilan  keseluruhan  di  tunjukan pada gambar 7. sebagai berikut :
Gambar 7. Hasil Perakitan Keseluruhan
B. Pengujian Alat
1. Uji Keseluruhan Alat
• Hasil Uji Beban Resistif
Pengujian  ini  menggunakan  beban  bersifat  resistif  yaitu rice cooker merk PHILIPS dengan daya 400 Watt, dispenser merk ARISA dengan daya 350 Watt, solder merk DECO daya 40 Watt dengan tegangan kerja untuk keseluruhan beban 220 Volt.
Menghubungkan  beban  pada  terminal  output  alat rancangan, misalnya: rice cooker di hubungkan pada terminal output  alat  beban  1,  dispenser  dihubungkan  pada  terminal output alat beban 2, dan solder di hubungkan pada terminal output  alat  beban  3.  Setelah  itu,  melakukan  pengukuran beban  menggunakan  alat  ukur  berstandarisasi  berupa  tang ampere dengan  merek  ANENG  DT3266F  dan wired  power monitor P06S-20.  Hasil  pengukuran  ini  kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran dari alat rancangan, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1 sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Pengukuran Beban Resistif
No Beban
Hasil Pengukuran Hasil Pengukuran
Alat Proteksi Alat Ukur P V I cos φ P V I  cos φ 1 Rice cooker 414  225  1,84 1 408  224  1,81  0,99 2 Dispenser 525  225  2,33 1 511  224  2,28  0,99 3 Solder 32,1  225  0,14 1 32,6  224  0,14  0,99 Total 972 - 4,33 1 952 - 4,23 1 Selanjutnya melakukan perhitungan perbandingan persentase eror menggunakan persamaan (4).
a) Persentase Eror Total Daya Beban %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 972 𝑊𝑎𝑡𝑡 − 952 𝑊𝑎𝑡𝑡 952 𝑊𝑎𝑡𝑡 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 2,1%
Jadi, hasil perbandingan persentase eror total daya beban antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 2,10 %.
b) Persentase Eror Tegangan Kerja
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 225 𝑉𝑜𝑙𝑡 − 224 𝑉𝑜𝑙𝑡 224 𝑉𝑜𝑙𝑡 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0,45%
Jadi,  hasil  perbandingan  persentase  eror  tegangan  kerja antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 0,45 %.
c) Persentase Eror Total Arus Beban %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 4,33 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 − 4,23 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 4,23 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 2,36% Jadi, hasil perbandingan persentase eror total arus beban antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 2,36 %.
d) Persentase Eror Total Cos φ Beban %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 1 𝑝𝑓 − 1 𝑝𝑓 1 𝑝𝑓 × 100
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0%
Jadi, hasil perbandingan persentase eror total cos φ beban antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 0%.
• Hasil Uji Beban Induktif
Pengujian ini menggunakan beban bersifat induktif yaitu bor listrik merek MAKTEC dengan daya 500 Watt, gerinda merk  KRISBOW  dengan  daya  350  Watt,  dan  kipas  angin merk  SEKAI  daya  40  Watt  dengan  tegangan  kerja  untuk keseluruhan beban 220 Volt.
Menghubungkan  beban  pada  terminal  output  alat rancangan, misalnya : bor listrik di hubungkan pada terminal output alat  beban  1,  gerinda  dihubungkan  pada  terminal output  alat  beban  2,  dan  kipas  angin  di  hubungkan  pada terminal output alat beban 3. Ketiga beban tersebut masing- masing  diukur  daya  nyata,  tegangan,  arus,  dan  cos  φ-nya, masih menggunakan tang ampere dan wired power monitor yang digunakan pada uji  sebelumnya.  Hasil pengukurannya dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran  alat  rancangan  dan perbandingannya dapat dilihat pada Tabel 2 sebagai berikut :
Tabel 2. Hasil Pengukuran Beban Induktif No Beban Hasil Pengukuran Alat Proteksi Hasil Pengukuran Alat Ukur P V I cos φ P V I  cos φ
1 Mesin Bor 175  227  0,79  0,98  175  227  0,79  0,98 2 Gerinda
325  227  1,44  0,99  323  227  1,44  0,99 3 Kipas Angin  26,2  227  0,14  0,83  26,2  227  0,14  0,83
Total 527 - 2,37  0,98  525 - 2,37  0,97
Selanjutnya melakukan perhitungan perbandingan persentase eror menggunakan persamaan (4).
a) Persentase Eror Total Daya
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 527 𝑊𝑎𝑡𝑡 − 525 𝑊𝑎𝑡𝑡 525 𝑊𝑎𝑡𝑡 × 100
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0,38%
Jadi, hasil perbandingan persentase eror total daya beban antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 0,38 %.
b) Persentase Eror Tegangan Kerja
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 227 𝑉𝑜𝑙𝑡 − 227 𝑉𝑜𝑙𝑡 227 𝑉𝑜𝑙𝑡 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0%
Jadi,  hasil  perbandingan  persentase  eror  tegangan  kerja antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 0%.
c) Persentase Eror Total Arus
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 2,37 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 − 2,37 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 2,37 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 × 100
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0%
Jadi, hasil perbandingan persentase eror total arus beban antara  hasil  pengukuran  alat  proteksi  dengan  hasil pengukuran alat ukur adalah 0%.
d) Persentase Eror Total Cos φ
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑘𝑠𝑖 − 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 × 100 %𝑒𝑟𝑜𝑟 = 0,98 𝑝𝑓 − 0,97 𝑝𝑓 0,97 𝑝𝑓 × 100
%𝑒𝑟𝑜𝑟 = 1,03%
Jadi,  hasil  perbandingan  persentase  eror  total  cos  phi beban antara hasil pengukuran alat proteksi dengan hasil pengukuran alat ukur adalah 1,03%.
2. Uji Fungsional Alat
Alat rancangan terlebih dahulu di setting daya maksimal masing-masing  jalur  sebesar  150  watt.  Sehingga  total  daya maximal yang dibatasi sebesar 450 watt. Adapun kondisi alat sebelum  pengujian  dapat  dilihat  pada  gambar  8.  sebagai berikut :

## Gambar 8. Kondisi Alat sebelum Pengujian
Beban yang digunakan yaitu rice cooker merk PHILIPS dengan  daya  400  watt,  lampu  pijar  merk  PHILIPS  dengan daya  9  watt,  dan  solder  merk  DECO  daya  40  watt  dengan tegangan kerja untuk keseluruhan beban 220 volt.
• Hasil Uji Tahap Pertama
Hubungkan  beban  pada  terminal  output  alat  rancangan. Misalnya  :  rice  cooker  dihubungkan  pada  terminal  output beban  1,  lampu  pijar  dihubungkan  pada  terminal  output beban 2, dan solder di hubungkan pada terminal output beban 3.  Hasil  pengujian  beban  dapat  di  lihat  pada  gambar  9. sebagai berikut :

## Gambar 9. Kondisi Uji Tahap 1
Analisis hasil pengujian dapat di lihat pada tabel 3 sebagai berikut :
Tabel 3. Hasil Pengujian Jalur Output Beban 3
No Beban Daya Beban Terukur Setting Daya Alat Proteksi Teminal Output Kondisi Alat Ket 1 Rice Cooker 433 watt  150 Watt Beban 1 Tidak Trip Berfungsi 2   Lampu Pijar 8,7 watt 150 Watt Beban 2 Tidak Trip Berfungsi 3   Solder 34 watt 150 Watt Beban 3 Trip Berfungsi Total Daya 475 watt  450 Watt - - -
Berdasar tabel 3 jalur terminal output beban 3 mengalami pemutusan arus listrik pada beban. Pemutusan beban terjadi, karena  total  daya  beban  yang  terukur  melebihi  total  daya yang  dibatasi.  Jalur  terminal  output  beban1  dan  2  tidak mengalami  pemutusan  beban,  karena  daya  beban  yang terukur hanya sebesar 441,7 watt.
• Uji Tahap Kedua
Hubungkan  beban  pada  terminal  output  alat  rancangan. Misalnya  : rice  cooker dihubungkan  pada  terminal  output beban 1, lampu pijar dan solder dihubungkan pada terminal output  beban  2.  Jalur  terminal  output  beban  3  diabaikan, karena sudah di uji. Hasil pengujian beban dapat di lihat pada gambar 1. sebagai berikut :

## Gambar 10. Kondisi Uji Tahap 2
Analisis hasil pengujian dapat di lihat pada tabel 4 sebagai berikut :

## Tabel 4. Hasil Pengujian Jalur Output Beban 2
No Beban Daya Beban Terukur Setting Daya Alat Proteksi Teminal Output Kondisi Alat Ket 1   Rice Cooker 433 watt  150 Watt Beban 1 Tidak Trip Berfungsi 2 Lampu Pijar, dan Solder 42,7 watt  150 Watt Beban 2 Trip Berfungsi 3 Tidak Ada Beban 0 150 Watt Beban 3 Trip Berfungsi Total Daya 475 watt  450 Watt - - -
Berdasar tabel 4 jalur terminal output beban 2 mengalami pemutusan  beban,  karena  total  daya  beban  yang  terukur melebihi total daya yang dibatasi. Jalur terminal output beban 1 tidak mengalami pemutusan beban, karena daya beban yang terukur hanya sebesar 433 watt.
• Uji Tahap Ketiga
Hubungkan  beban  pada  terminal  output  alat  rancangan. Misalnya : rice cooker, lampu pijar, dan solder dihubungkan pada terminal output beban 1. Jalur terminal output beban 2 dan 3 diabaikan, karena sudah di uji. Hasil pengujian beban dapat di lihat pada gambar 10. sebagai berikut :

## Gambar 10. Kondisi Uji Tahap 3
Analisis hasil pengujian dapat di lihat pada tabel 5 sebagai berikut :

## Tabel 5. Hasil Pengujian Jalur Output Beban 1
No Beban Daya Beban Terukur Setting Daya Alat Proteksi Teminal Output Kondisi Alat Ket 1 Rice Cooker, Lampu Pijar, dan Solder 475 watt  150 Watt Beban 1 Trip Berfungsi 2 Tidak Ada Beban 0 150 Watt Beban 2 Trip Berfungsi 3 Tidak Ada Beban 0 150 Watt Beban 3 Trip Berfungsi Total Daya 475 watt  450 Watt - - -
Berdasar tabel 5 jalur terminal output beban 1 mengalami pemutusan  beban,  karena  total  daya  beban  yang  terukur melebihi total daya yang dibatasi.

## IV. KESIMPULAN
Simpulan  dari  artikel  ini  adalah  1).  Telah  terealisasi rancangan hardware dan software prototipe pengatur beban pintar skala prioritas bebasis mikrokontroler  Arduino  Mega 2560  dengan  sensor  arus  PZEM004T;  2).  Setelah dibandingkan  hasil  penelitian  rancang  bangun  prototipe pengatur beban pintar skala prioritas bebasis mikrokontroler Arduino Mega 2560 dengan sensor arus PZEM004T dengan alat  uji  yang  sudah  terstandarisasi  bahwa  hasil  pengukuran alat  rancangan  sangat  akurat,  karena  hasil  pebandingan persentase eror yang diperoleh paling besar hanya 2,36 %; 3). Cara  kerja  rancang  bangun  prototipe  pengatur  beban  pintar skala  prioritas  bebasis  mikrokontroler  Arduino  Mega  2560 dengan  sensor  arus  PZEM004T  adalah  memutuskan  beban dengan prioritas rendah (dan prioritas menengah) jika terjadi beban  melebihi  batasan  daya  yang  telah  ditentukan sebelumnya.

## R EFFERENSI
[1]  P.  Darsana,  “Sistem  Proteksi  Daya  Listrik  Berbasis Mikrokontroler  Atmega  16  Dengan  Sensor  Arus,” CNR-ISTI Tech. Rep. , vol. 3, no. 2, pp. 356–369, 2015.
[2]  M.  Zainuddin,  D.  Program,  S.  Teknik,  F.  Teknik,  U. Gardu,  and  I.  Isimu,  “Setting  Koordinasi  Proteksi Distance Relay pada Saluran Transmisi 150 KV Gardu Induk  Isimu  ke  Gardu  Induk  Botupingge  PT  .  PLN  ( Persero ) Sistem Gorontalo,” Radial , vol. 1, no. 2, pp. 78–89, 2011.
[3]  S.  L.  Priestnall et  al. , Analisis  Tingkat  Penggunaan Daya  Listrik  Dan  Lama  Waktu  Pemakaian  Terhadap Total  Energi  Listrik  Di  Aceh  Besar ,  vol.  9,  no.  May. 2020.
[4]  A. A. Pamungkas, “analisis kebutuhan daya listrik di pt asia pasific fibers pada bagian doubling menggunakan software etap power station 12.6,” 2018.
[5]  Lisiani,  A.  Razikin,  and  Syaifurrahman,  “Identifikasi dan  Analisis  Jenis  Beban  Listrik  Rumah  Tangga Terhadap Faktor Daya ( Cos Phi ),” J. Untan , vol. 1, no. 3, pp. 1–9, 2020.
[6]  Jumadi, “Analisis pengaruh jenis beban listrik terhadap kinerja pemutus daya listrik di gedung cyber jakarta,” J. Energi Kelistrikan , vol. 7, no. 2, pp. 108–117, 2015.
[7]  M.  Majid,  “Implementasi  arduino  mega  2560  untuk kontrol miniatur elevator barang otomatis,” Skripsi ,  p. 76, 2016.
[8]  M.  Ismail,  R.  K.  Abdullah,  and  S.  Abdussamad, “Tempat  Sampah  Pintar  Berbasis  Internet  of  Things (IoT) Dengan Sistem Teknologi Informasi,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 3, no. 1, pp. 7–12, 2021, doi: 10.37905/jjeee.v3i1.8099.
[9]  S. Adriansyah Hulukati, T. Pratiwi Handayani, R. Jaya, and  S.  Abdussamad,  “A  prototype  of  solar-powered automatic  ablution  tap,” IOP  Conf.  Ser.  Mater.  Sci. Eng. ,  vol.  486,  no.  1,  2019,  doi:  10.1088/1757- 899X/486/1/012078.
[10]  A.  W.  A.  Antu,  S.  Abdussamad,  and  I.  Z.  Nasibu, “Rancang  Bangun  Running  Text  pada  Dot  Matrix
16X160  Berbasis  Arduino  Uno  Dengan  Update  Data System Menggunakan Perangkat Android Via Bluetooth,” Jambura  J.  Electr.  Electron.  Eng. ,  vol.  2, no. 1, pp. 8–13, 2020, doi: 10.37905/jjeee.v2i1.4321.
[11]  Y.  H.  Kanoi,  S.  Abdussamad,  and  S.  W.  Dali, “Perancangan Jam Digital Waktu Sholat Menggunakan Arduino Uno,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 1, no. 2, pp. 32–39, 2019, doi: 10.37905/jjeee.v1i2.2880.
[12]  I.  Mardjun,  S.  Abdussamad,  and  R.  K.  Abdullah, “Rancang  Bangun  Solar  Tracking  Berbasis  Arduino Uno,” Tek. Elektro , vol. 1, no. 2, pp. 19–24, 2018.
[13]  M.  R.  Wirajaya,  S.  Abdussamad,  and  I.  Z.  Nasibu, “Rancang  Bangun  Mesin  Penetas  Telur  Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 2, no. 1, pp. 24–29, 2020, doi: 10.37905/jjeee.v2i1.4579.
[14]  W. Ridwan, I. Z. Nasibu, R. D. R. Dako, and I. Wiranto, “Sistem  Pemantauan  Dan  Pengendalian  Penerangan Rumah  Berbasis  Web  Menggunakan  Raspberry  Pi,”
Semin. Nas. Tek. Elektro , vol. 1, no. 1, p. 225, 2017.
[15]  S. K. Sawidin, T. M. Kereh, Y. S. Rompon, and D. S. Pongoh,  “Sistem  Kontrol  Peralatan  Listrik  Dengan Aplikasi Android Voice Controller,” Jambura J. Electr. Electron.  Eng. ,  vol.  4,  no.  2,  pp.  213–217,  2022,  doi: 10.37905/jjeee.v4i2.14725.
[16]  Aggista  and  J.  Luthfi,  “Rancang  Bangun  System Monitoring  Daya  Menggunakan  Sensor  PZEM-004T Berbasis Internet Of Things,” Univ. Negeri Yogyakarta , pp. 1–36, 2020.
[17]  N.  S.  T.  Ely  P.  Sitohang,  Dringhuzen  J.  Mamahit, “Rancang  Bangun  Catu  Daya  Dc  Menggunakan Mikrokontroler  Atmega  8535,” J.  Tek.  Elektro  dan
Komput. , vol. 7, no. 2, pp. 135–142, 2018.
[18]  Eko  Kustiawan,  “Meningkatkan  Efisiensi  Peralatan dengan  Menggunakan  Solid  State  Relay  (SSR)  dalam Pengaturan Suhu Pack Pre-Heating Oven (PHO) ,” CIR
J. STT YUPPENTEK , vol. 9, no. 1, pp. 1–6, 2018.
[19]  I.  Anugrah,  “Pengukur  Daya  Listrik  Menggunakan Sensor  Arus  ACS712-05A  dan  Sensor  Tegangan ZMPT101B,” pp. 1–80, 2017.
[20]  Efrianto,  Ridwan,  and  I.  Fahruzi,  “Sistem  Pengaman Motor  Menggunakan  Smartcard  Politeknik  Negeri Batam  Electrical  Engineering  study  Program,”
Integrasi , vol. 8, no. 1, pp. 1–5, 2016.
[21]  A.  Syarief,  “Aplikasi  Alat  Peraga  Analisa  Gangguan Pengendali  Elektromagnetik  Pada  Mata  Pelajaran Mengoperasikan Sistem Pengendali Elektromagnetik,” pp. 1–125, 2014.
[22]  F.  Rahmadayanti,  “Aplikasi  Android  Lampu  Led Berbasis  Arduino,” J.  Ilm.  Betrik ,  vol.  7,  no.  03,  pp. 114–127, 2016, doi: 10.36050/betrik.v7i03.82.
[23]  A. Marlinda Yuspita Ningsih, “Rancang Bangun Sistem Proteksi  Beban  Lebih  pada  Perangkat  Elektronik Berbasis Arduino,” pp. 270–276, 2016.