Rancang Bangun Smart DC Current and Voltage Monitoring Berbasis Internet Of Things dengan Database Cloud Thingspeak Pada Simulator PLN Laboratorium Teknik Tenaga Listrik UGM

Abstract

Abstract— The progress of the digital world makes it easy for humans to access the needs needed by using a gadget or personal computer that they have, a system monitoring a system that used to use a conventional system that can be done by periodically checking manually, with technological advancements we can monitor a system regularly with just sitting in a room by opening an application that has been prepared before. In general, monitoring is used to display data in real time or periodically each time it aims to obtain data optimally and thoroughly to keep the system in a state normal in accordance with a predetermined nominal value and rating, and can anticipate unwanted things when the system is not operating normally, so special treatment can be determined to keep the system normal. The monitoring object to be carried out is to monitor the current and voltage of a power power supply that supplies electricity to a DC motor that is regulated using a variable rheostat or variable resistor in the PLN Simulator located at the Electrical Power Laboratory, Department of Electrical and Informatics Engineering, Vocational College, Universitas Gadjah Mada. The system is called Smart DC Current Voltage monitoring, where the word smart is reflecting technological progress. As known that human needs can be done by using gadgets with systems connected to the internet or online. Monitoring is made on the basis of an Arduino Mega 2560 microcontroller, which is used to process sensor data in the form of an ACS 712 20 B current sensor used as a current sensor with a current rating of 20 Amperes and a voltage sensor with a voltage rating of 220 Volts, the output of the sensor is digital data which will then if processed using the Arduino Mega 2560 which was made aimed at monitoring the flow and DC voltage at the work of a DC load, at the PLN simulator at the Electric Energy Engineering Laboratory. From the data obtained later it will be known how optimal the work of a tool to monitor the work of a DC motor. Measurement results using ACS 712 20 B current sensor and voltage divider as a voltage sensor, the measurement results will be processed on the Ardino Mega 2560 microcontroller, with a predetermined formula and calibrated, so that data can be utilized, data from Arduino Mega 2560 will be transmitted to the WiFi module Nodemcu ESP 8266 via UART pin (RX PIN, TX PIN) between microcontrollers or commonly referred to as serial data communication systems, when they are connected and communicating in this case the WiFi Module Nodemcu ESP 8266 can receive data from Arduino Mega that can be monitored using the serial monitor provided in the Arduino IDE application, after being able to receive data and communicate with each other, the WiFi Module must be connected to an internet connection, which has been provided before. After that the data can be transmitted to a web server as Data collector with the platform chosen is thingspeak. The thing that needs to be done to access data on the Thingspeak platform is registering an account through the email address that we have, after being registered and having an account of our own we can input data through the Thingspeak field which is used to receive data from the WiFi Module Nodemcu ESP 8266. Measurement results can be monitored through the thingspeak application which must be installed on the gadget that is owned by the Thingspeak account login first.

Keywords— Smart DC current voltage monitoring, PLN Simulator, Current Sensor, Voltage Sensor, Mikrocontroller, Thingspeak.

Abstrak— Kemajuan dunia digital memudahkan manusia dalam mengakses kebutuhan yang diperlukan dengan menggunakan sebuah gadget atau personal komputer yang dimliki, sistem monitoring suatu sistem yang dulunya menggunakan sistem konvesional yang dapat dilakukan dengan manual checking secara berkala, dengan kemajuan teknologi kita dapat melakukan monitoring suatu sistem secara berkala dengan hanya duduk di suatu ruangan dengan membuka aplikasi yang telah disiapkan sebelumnya. Pada umumnya monitoring digunakan untuk menampilkan data secara real time atau secara berkala waktu tiap waktu hal ini bertujuan untuk mendapatkan data secara optimal dan teliti untuk menjaga sistem tetap dalam keadaan normal sesuai dengan nilai nominal dan rating yang telah ditentukan sebelumnya, serta dapat mengantisipasi hal yang tidak diinginkan ketika sistem tidak beroperasi secara normal, sehingga dapat ditentukan perlakuan khusus untuk menjaga sistem tetap normal. Objek monitoring yang akan dilakukan adalah untuk memantau arus dan tegangan dari sebuah power supply yang memasok listrik menuju sebuah motor DC yang diatur menggunakan sebuah variable rheostat atau resistor variabel pada Simulator PLN yang berada pada Laboratorium Teknik Tenaga Listrik, Departemen Teknik Elektro dan Informatika, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, alat monitor ini diberi nama Smart DC Current Voltage monitoring, dimana kata smart merupakan pencerminan kemajuan teknologi, dimana kebutuhan manusia dapat dikerjakan dengan menggunakan gadget dengan sistem yang terkoneksi dengan internet atau online. Monitoring dibuat dengan berbasis mikrokontroler Arduino Mega 2560, yang digunakan untuk pemroses data sensor berupa sensor arus ACS 712 20 B yang digunakan sebagai sensor arus dengan rating arus 20 Ampere dan sensor tegangan dengan rating tegangan 220 Volt. Output dari sensor merupakan data digital yang selanjutnya akan diolah menggunakan Arduino Mega 2560yang dibuat bertujuan untuk memonitor arus dan tegangan DC pada kerja suatu beban DC, pada simulator PLN di Laboratorium Teknik Ketenagaan Listrik. Dari data yang nantinya didapatkan akan diketahui seberapa optimal kerja dari alat untuk memonitor kerja motor DC. Hasil pengukuran menggunakan sensor arus ACS 712 20 B dan voltage divider sebagai sensor tegangan. Hasil pengukuran akan diproses pada mikrokontroller Ardino Mega 2560 dengan rumus yang telah ditentukan dan dilakukan kalibrasi, sehingga data dapat dimanfaatkan. Data dari Arduino Mega 2560 akan ditransmisikan menuju modul WiFi Nodemcu ESP 8266 melalui pin UART(PIN RX, PIN TX) antar mikrokontroler atau biasa disebut dengan sistem komunikasi data serial, ketika telah saling terhubung dan berkomunikasi dalam hal ini Modul WiFi Nodemcu ESP 8266 dapat menerima data dari Arduino Mega yang dapat di pantau menggunakan serial monitor yang telah disediakan pada aplikasi Arduino IDE. Setelah dapat menerima data dan saling berkomunikasi, Modul WiFi harus di hubungkan pada koneksi internet yang telah di sediakan sebelumnya. Setelah itu data dapat di transmisikan menuju sebuah web server sebagai pengumpul data dengan platform yang dipilih yaitu thingspeak. Hal yang perlu dilakukan untuk mengakses data pada platform Thingspeak adalah mendaftarkan akun melalui alamat email yang kita miliki, setelah terdaftar dan memiliki akun sendiri kita dapat menginputkan data melalui field Thingspeak yang digunakan untuk menerima data dari Modul WiFi Nodemcu ESP 8266. Hasil pengukuran dapat dipantau melalui Thingspeak dengan login akun Thingspeak terlebih dahulu.

Kata kunci—Smart DC current voltage monitoring, Simulator PLN , ACS 712 20 B, Sensor Tegangan, Mikrokontroler, Thingspeak