i

MONITORING DAN KONTROL DAYA KAMAR KOS

MELALUI JARINGAN INTERNET

(SOFTWARE)

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

Yuliono

201110130311018

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

MONITORING DAN KONTROL DAYA KAMAR KOS

MELALUI JARINGAN INTERNET

(SOFTWARE)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Yuliono

201110130311018

Diperiksa dan disetujui oleh:

iii

LEMBAR PENGESAHAN

MONITORING DAN KONTROL DAYA KAMAR KOS

MELALUI JARINGAN INTERNET

(SOFTWARE)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Yuliono

201110130311018

Tanggal Ujian : 30 Januari 2016

Periode Wisuda : Februari

iv

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

NAMA : Yuliono

Tempat/Tgl Lahir : Malang, 08 Juli 1993

NIM : 201110130311018

FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir saya dengan judul

“MONITORING DAN KONTROL DAYA KAMAR KOS

MELALUI JARINGAN INTERNET (SOFTWARE)” beserta seluruh

isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik

sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan

sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila

kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya

saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya

siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan

rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang

berjudul :

” MONITORING DAN KONTROL DAYA KAMAR KOS

MELALUI JARINGAN INTERNET (SOFTWARE)”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

pembacaan sensor, pengontrolan relay, monitoring daya, pembuatan kode voucher

dan juga penentuan harga pulsa menggunakan interface website dan LCD.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih

banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan

saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi berkembangan ilmu

pengetahuan kedepan.

Malang, 20 Januari 2016

Penulis

ix

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR ....................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................... iii

ABSTRAKSI .......................................................................................................... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................... vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DARTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 1

1.3 Tujuan ........................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ............................................................................................ 2

1.5 Metodologi .................................................................................................... 2

1.6 Sistematika pembahasan ................................................................................ 3

BAB II. LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Umum ............................................................................................. 4

2.2 Mikrokontroller ATmega 2560 (Arduino MEGA) ...................................... 4

2.2.1 Arduino ................................................................................................... 4

2.2.2 Hardware Arduino ............................................................................. 4

2.2.3 Software Arduino .............................................................................. 7

2.2.4 Arduino Shield .................................................................................. 8

2.3 Field programable gate array (FPGA) ........................................................... 9

2.3.1 IC FPGA Spartan 3E Family ............................................................... 10

2.3.2 Fitur Board Starter Kit Spartan 3E ....................................................... 11

2.3.2.1 Mikrokontroller Microblaze ........................................................... 13

2.3.3 Xilinx ISE Websitepack 14.4 ................................................................... 14

2.3.4 VHSIC Hardware Description Language (VHDL ) ............................. 15

x

2.3.4.1 Struktur program VHDL ................................................................ 15

2.4 Personal Home Page (PHP) ......................................................................... 19

2.4.1 Sejarah PHP .......................................................................................... 20

2.4.2 Pengertian PHP .................................................................................... 20

2.4.3 Tipe Data PHP ...................................................................................... 21

2.4.4 Konsep Dasar PHP................................................................................ 23

2.4.5 Fungsi PHP dan MYSQL ..................................................................... 24

2.5 Web server ................................................................................................... 25

2.5.1 Apache .................................................................................................. 25

2.6 Database ...................................................................................................... 26

2.6.1 MYSQL ................................................................................................ 26

2.7 Rumus Dasar Perhitungan ........................................................................... 28

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Pengaturan mikrokontroller Atmega2560 (Arduino MEGA) dan ardino

ethernet shield ........................................................................................... 32

3.2 Pengaturan Arduino ethernet shield dan multiplexer .................................. 34

3.3 Diagram alur ................................................................................................ 35

3. 4 Pengaturan Spartan 3e Starter Kit (FPGA) ............................................... 36

3.5 Perancangan Database (server )................................................................... 37

3.6 Perancangan topologi jaringan .................................................................... 38

3.7 Perancangan desaign interface .................................................................... 39

3.7.1 Tampilan login ...................................................................................... 39

3.7.2 Tampilan hamalan admin...................................................................... 39

3.7.2.1 Tampilan sisa kuota....................................................................... 40

3.7.2.2 Tampilan menu kontrol .................................................................. 41

3.7.3 Tampilan hamalan user ......................................................................... 42

3.7.4 Tampilan grafik pemakaian daya user .................................................. 43

3.7.5 Tamplina grafik sisa daya user ............................................................ 43

BAB IV. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1 Pengujian melalui website ........................................................................... 44

4.1.1 Pengujian menggunakan komputer atau laptop. ................................... 45

4.1.2 Pengujian menggunakan handphone .................................................... 54

xi

4.2 Pengujian melalui perangkat keras ............................................................. 55

4.2.1 Menu kontrol on atau off menggunakan perangkat keras. .................... 55

4.2.2 Menu isi pulsa. ...................................................................................... 57

4.2.3 Menu monitoring sisa kuota. ................................................................ 60

4.3 Pengujian sistem ......................................................................................... 62

4.3.2 Pengujian kuota dan daya yang di gunakan .......................................... 62

BAB V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 69

5.2 Saran ........................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DARTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Diagram blok monitoring dan kontrol kamar kos .............................. 2

Gambar 2. 1 Arduino Mega .................................................................................... 6

Gambar 2. 2 Skema Arduino mega 1 ...................................................................... 6

Gambar 2. 3 Skema Arduino mega 2 ...................................................................... 7

Gambar 2. 4 Arduino Integrated Development Environment (IDE)....................... 8

Gambar 2. 5 Arduino Ethernet Shield ..................................................................... 9

Gambar 2. 6 Diagram blok FPGA Spartan 3E (Xilinx,2006) ............................... 11

Gambar 2. 7 Board Starter Kit Spartan 3E (Xilinx,2006) ..................................... 12

Gambar 2. 8 Diagram blok sistem embedded Mikroblaze prosesor(Xlinx,2006) 13

Gambar 2. 9 Logo Software ISE Xilinx 14.4 (Xilink, 2012) ................................ 14

Gambar 2. 10 Struktur Program VHDL ................................................................ 16

Gambar 2. 11 Contoh Gerbang Logika spesifik.................................................... 17

Gambar 2. 12 Dokumen PHP ................................................................................ 24

Gambar 2. 13 Database ......................................................................................... 26

Gambar 2. 14 Rangkaian hokum kirchof tegangan ............................................... 29

Gambar 2. 15 Rangkaian hokum kirchof Arus ..................................................... 29

Gambar 3. 1 Diagram blok monitoring dan kontrol kamar kos ............................ 32

Gambar 3. 2 Arduino dan Ethernet Shield ............................................................ 32

Gambar 3. 3 Setting ip Arduino. ........................................................................... 33

Gambar 3. 4 Mengirim data ke server .................................................................. 34

Gambar 3. 5 Setting multiplexer pembacaan sensor. ........................................... 34

Gambar 3. 6 Swtching multiplexer. ....................................................................... 35

Gambar 3. 7 Pengaturan FPGA ............................................................................. 36

Gambar 3. 8 Spartan 3e Starter Kit ....................................................................... 37

Gambar 3. 9 Desain table Databases .................................................................... 37

Gambar 3. 10 Perancangan topologi jaringan ....................................................... 38

Gambar 3. 11 Rancangan form login .................................................................... 39

Gambar 3. 12 Tampilan halaman monitoring admin ........................................... 39

Gambar 3. 13 Tampilan halaman kontrol dan membuat voucher admin .............. 40

Gambar 3. 14 Interface sisa kuota......................................................................... 40

Gambar 3. 15 Pengaturan pengkondisian otomatis relay ..................................... 41

Gambar 3. 16 Kontrol relay ................................................................................. 41

Gambar 3. 17 Pengaturan kontrol on dan off relay ............................................... 42

Gambar 3. 18 Tampilan halaman user .................................................................. 42

Gambar 3. 19 Tampilan halaman grafik pemakaian daya..................................... 43

Gambar 3. 20 Tampilan halaman grafik sisa kuota ............................................... 43

Gambar 4. 1 IP public ........................................................................................... 44

Gambar 4. 2 Tampilan login ................................................................................. 45

Gambar 4. 3 Tampilan utama admin ..................................................................... 45

Gambar 4. 4 Halaman utama user ......................................................................... 46

xiii

Gambar 4. 5 Kontrol on / off serta status relay admin .......................................... 46

Gambar 4. 6 Kontrol on / off serta status relay user.............................................. 47

Gambar 4. 7 Menu penentuan harga daya per-Kwh .............................................. 47

Gambar 4. 8 Harga daya terbaru berhasil di masukan .......................................... 48

Gambar 4. 9 Harga daya per-Kwh berhasil di simpan pada Database ................. 48

Gambar 4. 10 Menu kode voucher berdasarkan katogori voucher. ....................... 49

Gambar 4. 11 Kode voucher berhasil di buat. ....................................................... 49

Gambar 4. 12 Kode voucher input ke Database ................................................... 49

Gambar 4. 13 Masukan kode voucher user ........................................................... 50

Gambar 4. 14 Kode voucher otomatis terhapus .................................................... 50

Gambar 4. 15 Grafik pemakaian daya perkamar .................................................. 51

Gambar 4. 16 Grafik sisa kuota perkamar ............................................................ 52

Gambar 4. 17 Menu sisa kuota user pada halaman utama admin. ........................ 52

Gambar 4. 18 Menu sisa kuota user pada halam utama user. ............................... 53

Gambar 4. 19 Tabel kuota user ............................................................................. 53

Gambar 4. 20 Menu keluar admin maupun user. .................................................. 53

Gambar 4. 21 Halaman login menggunakan handphone ...................................... 54

Gambar 4. 22 Tampilan halaman utama admin menggunakan handphone .......... 54

Gambar 4. 23 Tampilan halaman utama user menggunakan handphone ............. 55

Gambar 4. 24 Menu kontrol menggunakan Keypad dan LCD.............................. 56

Gambar 4. 25 Perintah Keypad relay off ............................................................... 57

Gambar 4. 26 Perintah Keypad relay on ............................................................... 57

Gambar 4. 27 Menu isi pulsa menggunakan Keypad dan LCD ............................ 58

Gambar 4. 28 Kode voucher yang tersedia pada Database .................................. 58

Gambar 4. 29 Proses input kode pada LCD yang diambil dari Database ............ 59

Gambar 4. 30 Monitoring jumlah kuota yang tersisa sebelum pengisian pulsa ... 59

Gambar 4. 31 Kuota bertambah setelah dilakukan pengisian pulsa melalui Keypad

............................................................................................................................... 59

Gambar 4. 32 Menu monitoring menggunakan Keypad dan LCD ....................... 60

Gambar 4. 33 Monitoring sisa kuota pada Database ............................................ 61

Gambar 4. 34 Pengujian dengan beban 1.80 Ampere ........................................... 63

Gambar 4. 35 Pengujian saat kuota ada ................................................................ 63

Gambar 4. 36 Pengujian saat kuota habis ............................................................. 64

Gambar 4. 37 Pembacaan Ethernet Shield ke server tidak terbaca ....................... 64

Gambar 4. 38 Arus pada beban 1 .......................................................................... 65

Gambar 4. 39 Saat beban “1” terdapat kuota ........................................................ 66

Gambar 4. 40 Saat beban “1” kuota di bawah 1 ................................................... 66

Gambar 4. 41 Arus pada beban 2 .......................................................................... 67

Gambar 4. 42 Saat beban “1” terdapat kuota ........................................................ 67

Gambar 4. 43 Saat beban “2” kuota di bawah 1 ................................................... 68

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Spesifikasi dari Arduino Mega2560: ..................................................... 7

Tabel 3. 1 pemasangan sensor arus dan relay ...................................................... 33

Tabel 4. 1 Daftar nama beban setiap kamar .......................................................... 62

Tabel 4. 2 Hasil pengujian perkamar .................................................................... 62

Tabel 4. 3 Pengujian dengan beda beban .............................................................. 65

71

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ekasari, S.S. 2013. “ Perancangan dan Pembuatan Pengontrol Peralatan

Ruangan Hotel Berbasis PC menggunakan Media Wirelles (Software)”.

[2] Fitryanto, R. 2015. “Sistem Pengaturan dan Monitoring Daya pada Kamar

Kos Via Bluetooth”.

[3] Hasanak, T.A. 2012. “Manajemen Penjadwalan Energi Listrik secara

Otomatis Pada Instalasi Rumah Tangga (Hardware)”.

[4] Iswahyudi. 2015. “Solar Cell Charging 2 Baterai Lampu Jalan Berbasis

Fpga (Field Programmable Gate Array)”.

[5] Kartika, I. 2012. “Manajemen Penjadwalan Energi Listrik secara Otomatis

Pada Instalasi Rumah Tangga (Sotware)

[6] Rizal, A.G. 2015. “Perancangan Sistem Implementasi Listrik Prabayar Kost

Mahasiswa Menggunakan Arduino Uno”.

[7] Rochmad, C.D. 2014. “Sistem Pengontrolan Smart Home via Bluetooth

Dilengkapi Dengan Informasi SMS Sebagai Monitoring Daya”.

[8] Setyawan, G.B. 2013. “Perancangan dan Pembuatan Pengontrol

Peralatan Ruangan Hotel Berbasis PC menggunakan Media Wirelles

(Hardware)”.

[9] Solichin, A. 2010. “MySQL 5 Dari Pemula Hingga Mahir”.

[10] Solichin, A. 2009. “Pemrograman Website dengan PHP dan MySL”.

[11] Xilinx,2006,”Spartan-3E Starter Kit Board User Guide”,San Francisco.