Abstract — Solar  panels  are  one  of  the  electronic  devices  that  can convert the energy of solar radiation directly into electrical energy. In converting the sun's radiation energy into electrical energy it is not converted to all but only some of the converted energy depends on  the  efficiency  of  the  solar  cell  itself.  Devices  made  in  this research  are  very  useful  for  solar  panel  owners  in  terms  of monitoring  the  performance  of  panels  and  battery  batteries.Tthis research has succeeded to realization of a Software and Hardware for  monitoring  the  performance  of  solar  panels  and  battery batteries
Keywords — Accu;  Electronic;  Hardware;  Software; Solar Panel
Abstrak— Panel  surya  merupakan  salah  satu  piranti elektronik  yang  dapat  mengubah  secara  langsung  energi  radiasi matahari  menjadi  energi  listrik.  Dalam  pengonversian  energi radiasi  matahari  menjadi  energi  listrik,  tidak  dikonversi semuanya tetapi hanya sebagian yang di konversikan tergantung dari efisiensi solar sel sendiri. Dibutuhkan suatu perangkat yang dapat  memantau  kinerja  dari  panel  tersebut.  Perangkat  yang dibuat  pada  penelitian  ini  sangat  berguna  bagi  pemilik  panel surya dalam hal memantau kinerja dari panel dan aki batterai . Penelitian  ini  berhasil  di  realisasikan  sebuah  Perangkat  Lunak dan  Perangkat  Keras  untuk  pemantauan  kinerja  dari  panel surya dan aki batterai
Kata  Kunci—Aki  batterai  ;  Elektronik;  Panel  Surya  ; Perangkat Keras; Perangkat Lunak,

## I. P ENDAHULUAN
Kinerja sebuah panel surya yang ditempatkan pada suatu kondisi  lingkungan  tertentu  dapat  ditentukan  dengan memantau  langsung  parameter  keluarannya  seperti  tegangan, arus dan daya . Dari hasil pemantauan tersebut dapat diperoleh informasi  apakah  pemasangan  panel  surya  sudah  sesuai  dan menghasilkan  daya  keluaran  yang  diharapkan.  Metode pemantauan  panel  surya  saat  ini  hanya  mengumpulkan  data parameter keluaran panel surya  dalam  bentuk text  file dengan format  tertentu.  Data  ini  tidak  dapat  diambil  langsung  pada kondisi real  time ,  Jika  data  parameter  keluaran  panel  surya dapat diperoleh  secara real  time dalam  bentuk  grafik  maka pengguna  tehnologi  panel  surya  dapat  mengatur  sendiri pemakaian  energi  dan  beban  listriknya.  Dengan  demikian suplai  listrik  pelanggan  dapat  terjamin  keberlanjutannya  dan dapat  dihandalkan.  Laporan  tugas  akhir  ini  bertujuan memberikan  teknik  baru  dalam  pemantauan  parameter keluaran  panel  surya  secara  langsung  dan real  time .  Teknik pemantau  ini  menggunakan  sensor tegangan dan sensor arus yang  mampu menampilkan data secara real time tanpa  harus mematikan board arduino  yang  digunakan    sebagai data
logger .  Penerapan  teknik  pemantauan  ini  dapat menghemat waktu pengolahan data secara signifikan.
Panel    surya    adalah    peralatan    utama    sistem pembangkit  listrik  tenaga  surya  yang  berfungsi  untuk mengkonversikan    energi    cahaya    matahari    menjadi  energi listrik  secara  langsung.  Besar  daya  keluaran  yang  dihasilkan dari proses konversi tersebut ditentukan oleh beberapa kondisi lingkungan  dimana  sebuah  panel  surya  berada  seperti intensitas  cahaya  matahari,  suhu,  arah  datangnya  sinar matahari  dan  spektum  cahaya  matahari.  Kondisi  lingkungan yang  selalu  berubah-ubah  setiap  waktu  menyebabkan  daya keluaran panel surya juga ikut berfluktuasi.

## A. ArduinoUno R3
Arduino  adalah  sebagai  sebuah platform dari physical computing yang  bersifat open  source .  Disebut  sebagai Platform karena,  Arduino  tidak  hanya  sekedar  sebuah  alat pengembangan,  tetapi  ia  adalah  suatu  kombinasi  dari hardware ,  bahasa  pemrograman  dan Integrated  Development Environment (IDE) yang canggih. Ada banyak projek danalat- alat  dikembangkan  oleh  akademisi  dan  profesional  dengan menggunakan  Arduino,  selain  itu  juga  ada  banyak  modul- modul  pendukung  (sensor,  tampilan,  penggerak  dan sebagainya)  yang  dibuat  oleh  pihak  lain  untuk  bisa disambungkan  dengan  Arduino.  Arduino  berevolusi  menjadi sebuah platform karena  ia  menjadi  pilihan  dan  acuan  bagi banyak praktisi. Tampilan fisik dapat di lihat pada gambar 1.
Gambar 1. Arduino Uno R3

## Rancang Bangun Alat Pemantau Arus Dan Tegangan Di Sistem Panel Surya Berbasis Arduino Uno
Muhammad. Junaldy, Sherwin R.U.A. Sompie, lily S. Patras Teknik Elektro, Universitas Sam Ratulangi Manado, Jl. Kampus Bahu-Unsrat Manado, 95115 junaldystm@gmail.com, aldo@unsrat.ac.id, lilys_patras@yahoo.com
Gambar 2. Panel Surya
Gambar 3. Akumulator
B. Panel Surya
Panel  surya  adalah  alat  yang  terdiri  dari  sel  surya  yang mengubah cahaya menjadi listrik.  Mereka  disebut  surya  atas Matahari  atau  "sol"  karena  Matahari  merupakan  sumber cahaya  terkuat  yang  dapat  dimanfaatkan.  Panel  surya  sering kali  disebut sel  photovoltaic,  photovoltaic  dapat  diartikan sebagai  "cahaya-listrik".  Sel  surya  atau  sel  PV  bergantung pada  efek  photovoltaic  untuk  menyerap  energi  Matahari  dan menyebabkan  arus  mengalir  antara  dua  lapisan  bermuatan yang berlawanan. Tampilan fisik dapat di lihat pada gambar 2.

## C. Akumulator
Pada  umumnya  di Indonesia,  kata  akumulator  (sebagai aki  atau  accu)  hanya  dimengerti  sebagai  "baterai"  mobil. Sedangkan di bahasa Inggris, kata akumulator dapat mengacu kepada baterai, kapasitor, kompulsator,  di  dalam  standar internasional  setiap  satu  cell  akumulator  memiliki  tegangan sebesar  2  volt.  Sehingga  aki  12  volt,  memiliki  6  cell sedangkan  aki  24  volt  memiliki  12  cell.Aki  merupakan  sel yang  banyak  kita  jumpai  karena  banyak  digunakan  pada sepeda  motor  maupun  mobil.  Aki  temasuk  sel  sekunder, karena  selain  menghasilkan  arus  listrik,  aki  juga  dapat  diisi arus listrik kembali. secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri  dari  elektrode  Pb  sebagai  anode  dan  PbO2  sebagai katode  dengan  elektrolit  H 2 SO 4. Tampilan  fisik  dapat  di  lihat pada gambar 3.

## D. Solar Charge Controller
Solar  Charge  Controller  adalah  peralatan  elektronik yang  digunakan  untuk  mengatur  arus  searah  yang  diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban.
Solar charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian - karena batere sudah 'penuh') dan
Gambar 4. Bentuk fisik Solar Charge Controller

## Gambar 5. Bentuk Fisik Sensor Arus
kelebihan  voltase  dari panel  surya  /  solar  cell. Kelebihan voltase dan pengisian akan mengurangi umur baterai.
Beberapa  fungsi  detail  dari  solar  charge  controller  adalah sebagai berikut:
1) Mengatur arus untuk pengisian
ke baterai,
menghindari overcharging, dan overvoltage.
2) Mengatur arus  yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full discharge', dan overloading.
3) Monitoring temperatur baterai.
Seperti  yang  telah  disebutkan  di  atas solar  charge controller  yang  baik  biasanya  mempunyai  kemampuan mendeteksi  kapasitas baterai.   Bila  baterai  sudah  penuh  terisi maka  secara  otomatis  pengisian  arus  dari panel  surya  /  solar cell berhenti.  Cara  deteksi  adalah  melalui  monitor  level tegangan  batere.  Solar  charge  controller  akan  mengisi  baterai sampai  level  tegangan  tertentu,  kemudian  apabila  level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali .

## E. .Sensor Tegangan
Sensor  tegangan  Merupakan  sebuah  instrumen  yang dapat  mengukur  tegangan  DC  atau  AC  dalam  bentuk  angka diskrit.  Voltmeter  digital  terbuat  dari  rangkaian  –  rangkaian yang  menggunakan  IC  tertentu  seperti  ICL7107  /  ICL7106 atau  juga  bisa menggunakan  IC  controller  dengan memanfaatkan ADC (Analog to Digital Converter). Tegangan yang sampai ke ADC0 atau Vs harus < 5 volt (hatihati bila > 5 volt akan merusak mikrokontroler). Untuk mengukur tegangan AC  maka  tegangan  harus  diubah  menjadi  tegangan  DC. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.

## Gambar 6. Bentuk Fisik Sensor Arus
Gambar 7. Bentuk Fisik Sensor Arus dan Tegangan

## F. Sensor Arus
Sensor arus adalah suatu alat yang mengukur jumlah arus  pada  alat  elektronik.  Sensor  arus  biasanya  terdiri  dari rangkaian  elektronik  yang  mengubah  jumlah  arus  menjadi satuan  listrik.  Sensor  arus  yang  biasa  digunakan  adalah  chip ACS712.  Sensor  arus  bekerja  dengan  membaca  arus  yang melalui  tembaga  yang  di  dialamnya  menghasilkan  medan magnet  yang  ditangkap  oleh  integrated  Hall  IC  dan  diubah menjadi tegangan proporsional .

## G. Sensor Arus Dan Tegangan
Sensor  arus  dan  tegangan  adalah  instrumen  yang dapat  mengukur  tegangan  dan  arus  dengan  diberikan  sumber masukan Vs 5 volt , adapun tegangan yang dapat diukur yaitu 0 - 25 Volt DC dan arus yang dapat ukur yaitu 0 – 3 Ampere.

## H. .Wifi Module ESP-8266 8Mb Flash Memory
ESP8266 ESP-01 adalah modul Wi-Fi yang memungkinkan akses  mikrokontroler  ke  jaringan  Wi-Fi.  Modul  ini  adalah SOC  mandiri  (System  On  a  Chip)  yang  tidak  memerlukan mikrokontroler  untuk  memanipulasi  input  dan  output  seperti yang  biasa  Anda  lakukan  dengan  Arduino,  misalnya,  karena ESP-01 bertindak sebagai komputer kecil.
Gambar 8. Bentuk Fisik Power Supply
Gambar 9. Bentuk Fisik Smartphone

## I. Smartphone
Smartphone dalam  pengertian  singkat  adalah  sebuah device  yang  memungkinkan  untuk  melakukan  komunikasi  ( seperti  telpon  ataupun  sms  )  juga  didalamnya  terdapat  fungsi PDA  (  Personal  Digital  Assiant  )  dan  berkemampuan  seperti layaknya komputer.
Dalam  perkembangan  awal,  kita  hanya  mengenal adanya  Handphone.  Handphone  pada  umumnya  digunakan sebagai  asisten  pribadi  dan  organizer.  Dengan  PDA  kita  bisa menyimpan data kontak, sampai sinkronisasi antara komputer dan PDA.
Perkembangan selanjutnya PDA mendapatkan kemampuan lain yaitu fitur koneksi wireless sehingga mampu menerima maupun mengirim email, pada saat yang bersamaan juga  Handphone  mendapatkan  penambahan  fitur  yakni kemampuan untuk mengirim pesan.

## Gambar 10. Logo Aplikasi Blynk
Gambar 11. Diagram Blok Kotak Pemantau Arus dan Tegangan Berbasis
Mikrokontroler Arduino Uno

## J. Aplikasi Blynk
BLYNK adalah  platform  untuk  aplikasi  OS  Mobile  (iOS  dan Android)  yang  bertujuan  untuk  kendali  module Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, WEMOS D1 , dan  module  sejenisnya melalui Internet.
Aplikasi  ini  merupakan wadah  kreatifitas  untuk membuat  antarmuka  grafis  untuk  proyek  yang  akan diimplementasikan  hanya  dengan  metode  drag  and  drop widget.
Penggunaannya  sangat  mudah  untuk  mengatur semuanya  dan  dapat  dikerjakan  dalam  waktu  kurang  dari  5 menit. Blynk tidak  terikat  pada  papan  atau  module  tertentu. Dari  platform  aplikasi  inilah  dapat  mengontrol  apapun  dari jarak  jauh,  dimanapun  kita  berada  dan  waktu  kapanpun. Dengan  catatan  terhubung  dengan  internet  dengan  koneksi yang stabil dan inilah yang dinamakan dengan sistem Internet of Things (IOT). seperti pada gambar 10.
Gambar 12. Flowchart

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian  dan  perancangan  alat  ini  dilakukan  selama beberapa bulan.  Penelitian  dimulai  pada  bulan  Agustus  2018. Tempat penelitian, perancangan serta pengujian alat dilakukan di  Laboratorium  Elektronika  dan  Instrumentasi  Fakultas Teknik  jurusan  Teknik  Elektro  Universitas  Sam  Ratulangi (UNSRAT) Manado.

## B. Prosedur Penelitian
Pengambilan  data  dari  perancangan  tugas  akhir  yaitu dimulai dengan:
1) Mengumpulkan  data  dan  informasi  berkenaan  dengan sistem yang akan dibuat.
2) Merancang hardware untuk sistem pemantauan arus dan tegangan berbasis mikrokontroler arduino uno
3) Membuat software pada aplikasi Blynk.
4) Menganalisa tingkat keakurasian sensor yang digunakan, dan kinerja dari system yang dibuat.
5) Membuat  laporan/skripsi  dari  hasil  penelitian  yang dilakukan.

## C. Konsep Dasar Perancangan Alat
Diagram  blok  kotak  pematauan  arus  dan  tegangan  pada sistem  panel  surya  berbasis  arduino  uno  dapat  dilihat  pada gambar 11.

## D. Flowchart
Adapun flowchart atau diagram alir dapat di lihat pada gambar 12.
Gambar 13. Perancangan Sistem Voltmeter dan Ampermeter
Gambar 14. Perancangan Sistem LCD 2x16
Gambar 15. Perancangan Sistem Wifi ESP 8266

## 1) Voltmeter dan Ampermeter
Pada  gambar  13  di  jelaskan  cara  menghubungkan voltmeter  dan  ampermeter  ke  Arduino  ,  yaitu  dengan menghubungkan kabel power merah ke 5v Arduino dan kabel hitam ke Gnd Arduino.

## 2) LCD 2x16 (Liquid Crystal Display)
Display  elektronik  adalah  salah  satu  komponen elektronika  yang  berfungsi  sebagai  tampilan  suatu  data,  baik karakter, huruf ataupun grafik. Pada gambar 14 dijelaskan cara menghubungkan ke pin Arduino yaitu dengan menghubungkan VCC ke 5v Arduino , Gnd ke Gnd Arduino , SDA ke pin Analog 4 Arduino dan SDl ke pin Analog 5 Arduino.
Gambar 16. Perancangan Sistem Sensor Arus dan Tegangan
Gambar 17. Perancangan Sistem Sensor Arus ACS712

## 3) Wifi ESP 8266
Pada  gambar  15  di  jelaskan  cara  menghubungkan modul wifi ESP 8266 pada Arduino uno , dimana jelaskan dari penghubungan vcc ke 3,3 V arduino, sedangkan TX dan RX di hubung silang ke arduinio.

## 4) Sensor Arus dan Tegangan
Pada gambar 16 dapat dilihat cara menghungkan pin sensor  arus  dan  tegangan  ke  pin  Arduino  uno  tanpa menggunakan sumber vcc dari Arduino uno.

## 5) Sensor Arus ACS 712
Sensor  arus  ACS  712  adalah  sensor  yang  dapat membaca  arus  DC  dan  AC  ,  pada  gambar  17  dijelaskan  cara menghubungkan  sensor  arus  ke  Arduino  uno.  Dengan menghubungkan sumber vcc , gnd , dan pin A0 (Analog 0).

## III. H ASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  hasil  dan  pembahasan  ini  membahas  tentang  hasil  yang telah  di  dapatkan  selama  pembuatan  alat  dan  pengambilan data  menggunakan  alat  yang  telah  di  buat.  Adapun pengambilan data selama 2 kali yaitu dari tanggal 27 Agustus – 04 September 2018 dan tanggal 26 – 28 oktober 2018 (lihat tabel I, II dan III).
T ABEL I ARUS PANEL No Tanggal
Arus Panel Ket Rata-rata Maksimal Minimal 1. 27/08 -04/09 2018 0,184485 1,341 0 Ampere 2. 26 – 28/10 2018 23-24 27-29 17-18 Ampere
T ABEL II TEGANGAN AKI
No Tanggal Tegangan Aki Ket Rata-rata Maksimal Minimal 1. 27/08 -04/09 2018 10,98002 13,4275 0 Volt 2. 26 – 28/10 2018 23-24 27-29 17-18 Volt

## IV. K ESIMPULAN DAN S ARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian ini, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu  Telah  di  buat  alat  Pemantau  Arus  dan  Tegangan  di Sistem Panel Surya.
IoT  untuk  pengukuran  parameter  dari  panel  surya  telah berhasil dilakukan.
Hasil  pengambilan  data  dalam  seminggu  memberikan  hasil rata-rata  tegangan    aki  10,98002  Volt  ,  sedangkan  untuk  data tambahan  selama  3  hari  didapatkan  tegangan  rata-rata  aki 11,69437 Volt.
Hasil  pengambilan  data  dalam  seminggu  memberikan  hasil rata-rata  arus    aki    0,369192  A  ,  sedangkan  untuk  data tambahan selama 3 hari didapatkan arus rata-rata aki 2,257067 A.
Hasil  pengambilan  data  dalam  seminggu  memberikan  hasil rata-rata  arus    panel    0,184485  A  ,  sedangkan  untuk  data tambahan  selama  3  hari  didapatkan  arus  rata-rata  panel 0,465432 A.
Server  IoT  Blynk,  dapat  dengan  mudah  dan  gratis  di- implementasikan untuk pembuatan sistim IoT.
Bahwa performa dari panel surya yang digunakan sangat baik.
Bahwa performa dari aki yang digunakan cukup baikSaran

## B. Saran
Berhubung  alat  ini  menggunakan  modul  wifi  jadi  hanya terbatas  oleh  adanya  jaringan  internet  jadi  diharapkan  untuk kedepannya  ada  pengembangan  tanpa  ada  batasan  oleh jaringan internet.   Alat ini hanya membaca arus dan tegangan DC , jadi untuk pengembangan berikutnya jika ingin membaca arus  dan  tegangan  AC  disarankan  untuk  mengganti  sensor untuk  membaca  AC.  Untuk  kedepannya  diharapkan  ada pengembangan yang lebih baik lagi.
T ABEL III ARUS AKI
No Tanggal Arus Aki Ket Rata-rata Maksimal Minimal 1. 27/08 -04/09 2018 0,369192 3,671833 0 Ampere 2. 26 – 28/10 2018 0,465432 2,584333 -0,4276 Ampere
K UTIPAN [1]. V RIES ,P IETER D E , T ANPA T AHUN , B UKU P ANDUAN E NERGI  YANG T ERBARUKAN , P ROGRAM N ASIONAL P EMBERDAYAAN M ASYARAKAT , P ENERBIT K EMENTRIAN D ALAM N EGERI .
[2]. H AYT , W ILLIAM H., DKK 2005 ,E DISI K EENAM R ANGKAIAN L ISTRIK J ILD 1 , P ENERBIT E RLANGGA J AKARTA
[3]. E DMINISTER , J OSEPH A. T ANPA T AHUN , R ANGKAIAN L ISTRIK E DISI K EDUA , P ENERBIT E RLANGGA J AKARTA
[4]. F ACHRI , M UHAMMAD R IZAL , M EI 1, 2018 (D IAKSES ) . T ERSEDIA : HTTPS :// WWW . RESEARCHGATE . NET / PUBLICATION /283285283_P EMANTAUAN _ P ARAMETER _P ANEL _S URYA _B ERBASIS _A RDUINO _ SECARA _R EAL _T IME .

## TENTANG PENULIS
Penulis  bernama  lengkap  Muhammad  Junaldy, anak  ke  2  dari  2  bersaudara  Regilna  Dessiyanti S.Sos (Kakak) dari pasangan suami  istri  Muchtar Kadir (ayah) dan  Nursinah  Somadayo  (ibu),  lahir di Ambon pada tanggal 14 Juni 1996.
Sebelum menempuh jenjang pendidikan di Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi, penulis telah menempuh pendidikan secara berturut-turut di SD Integral Al Bayan Makassar (2001-2007), SMP Islam  Terpadu  Ar-Rahmah  Makassar  (2007  - 2010), SMK Negeri 5 Makassar (2010-2014).
Pada tahun 2014, penulis memulai pendidikan di  Fakultas  Teknik Universitas  Sam  Ratulangi  Manado  di  Jurusan  Teknik  Elektro,  dengan mengambil  konsentrasi  minat  Elektronika  dan  Instrumentasi.  Dalam menempuh  pendidikan  penulis  aktif  dalam  beberapa  kegiatan  di  dalam  dan luar lingkungan kampus terutama dalam kegiatan di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi UNSRAT Manado.
Pada  2018  penulis  melaksanakan  Kerja  Praktek  di  PT.  PLN  Area Ternate.  Penulis  selesai  melaksanakan  pendidikan  di  Fakultas  Teknik Universitas Sam Ratulangi Manado pada Bulan November 2018.