Membuat Meter kWh Sigfox Terpercaya dengan Arduino MKR Fox 1200

Komponen dan Perlengkapan

• Arduino MKR Fox 1200 – 1 unit
• Breadboard (generik) – 1 unit
• Kabel jumper (generik) – 1 set
• CNY70 – 1 unit
• Resistor 221 ohm – 1 unit
• Resistor 10k ohm – 1 unit
• Resistor 100 ohm – 1 unit
• Potensiometer rotary (generik) – 1 unit
• Tombol push SparkFun 12mm – 1 unit
• LED (generik) – 1 unit

Aplikasi dan Layanan Online

• Arduino IDE
• Sigfox
• ThingSpeak API

Tentang Proyek Ini

1. Singkatnya

Tutorial ini akan membantu Anda membuat perangkat yang menghubungkan meter listrik induktif lama ke Internet. Meter ini merupakan jenis meter listrik tertua yang masih digunakan hingga saat ini. Memiliki cakram putar yang dilapisi cat refleksif di sekelilingnya dengan garis hitam kecil. Setiap kali bagian hitam tersebut melewati sensor, berarti satu putaran telah selesai. Dalam proyek ini, 120 putaran setara dengan konsumsi sebesar 1 kWh.

2. Mikrokontroler, Jaringan IoT, dan Peralatan Pendukung

Perangkat yang dibutuhkan adalah Arduino MKRFOX1200, yang dilengkapi konektivitas Sigfox (jaringannya). Sigfox adalah jaringan LPWAN yang memungkinkan berbagai perangkat terhubung ke Internet. Jaringan ini bekerja di pita ISM 868 MHz dan memungkinkan pengiriman hingga 140 pesan (12 byte payload masing-masing) secara uplink setiap hari. Namun, keunggulan Sigfox tidak hanya terbatas pada jaringan. Platform ini memungkinkan penyesuaian cara kerja pesan. Semua pesan disimpan di cloud Sigfox, dari mana data dapat diambil dengan menentukan tujuan melalui callbacks, dan sebagainya.

ThingSpeak:

ThingSpeak adalah platform IoT untuk menampilkan data dengan antarmuka yang ramah pengguna. Dalam proyek ini, ThingSpeak berfungsi sebagai tujuan callback Sigfox yang menampilkan konsumsi daya yang diterima dalam bentuk grafik segera setelah transfer data terjadi.

Meter konsumsi daya listrik mana yang akan digunakan?

Meter yang dimaksud adalah sebagai berikut:

3. Hal Praktis

• 1. Hubungkan semua komponen yang terdaftar sebagaimana ditunjukkan dalam diagram kabeling. Teori di balik koneksi tidak akan dijelaskan secara detail; jika ada yang kurang jelas, silakan bertanya. Jangan lupa menyediakan sumber daya (power bank USB, output USB laptop, atau lainnya).

• 2. Tulis kode program. Kode tersedia di bagian bawah halaman ini. Jika ada bagian kode yang tidak jelas, silakan bertanya.

• 3. Buat Channel ThingSpeak dengan Analysis. Daftar di https://thingspeak.com/ dan buat channel nomor 1 dengan memberi nama, deskripsi, serta Field 1 – Konsumsi. Buat channel nomor 2 berdasarkan channel nomor 1, namun dengan nama yang berbeda. Kemudian pilih opsi Matlab Analysis pada channel nomor 2 dan masukkan kode berikut:

readChannelID = TYPE_CHANNEL1_ID_HERE; readAPIKey = 'TYPE_CHANNEL1_READ_API_KEY_HERE'; writeChannelID = TYPE_CHANNEL2_ID_HERE; writeAPIKey = 'TYPE_CHANNEL2_API_KEY_HERE'; data = thingSpeakRead(readChannelID, 'ReadKey', readAPIKey,'OutputFormat','table'); analyzedData = data; analyzedData.('Consumption') = (data.('Consumption') + YOUR_CURRENT_CONSUMPTION_STATUS_IN_WH)/1000 ; thingSpeakWrite(writeChannelID, analyzedData, 'WriteKey', writeAPIKey); 

• 4. Buat Callback Sigfox. Diasumsikan Anda telah mendaftarkan MKRFOX1200 di backend, sehingga tutorial pendaftaran akan dilewati. Setelah login di https://backend.sigfox.com/, buka bagian callbacks dan buat callback sebagai berikut:

• TIPE: DATA UPLINK
• SALURAN: URL
• KONFIGURASI PAYLOAD KUSTOM: status::uint:32:little-endian
• PATTERN URL: https://api.thingspeak.com/update?api_key=EXPLAINED1&field1={customData#status}
• GUNAKAN METODE HTTP: GET

*EXPLAINED1 – ganti dengan WriteApiKey Channel 1 ThingSpeak.

4. Instalasi Perangkat & Logika di Baliknya

Anda telah menyelesaikan sebagian besar bagian yang sulit dari proyek ini. Sekarang pasang sensor CNY70 pada kaca meter listrik Anda menggunakan double-sided tape – pastikan menempatkannya di pusat cakram putar (fig. Instalasi). Berikutnya, tekan tombol perangkat dua kali dan lakukan kalibrasi – jika sensor membaca bagian refleksif cakram, dioda harus menyala. Jika sensor membaca garis hitam, dioda harus mati. Setelah kalibrasi berhasil, tekan tombol perangkat sekali lagi. Perangkat sekarang mulai membaca konsumsi daya dan mengirim nilai ini setiap 30 menit ke Internet menggunakan Sigfox. Ketepatan pembacaan diatur pada 25 Wh (dalam kasus ini, setiap 3 putaran cakram).

5. Output Akhir

Setelah semua langkah di atas, Anda akan dapat melihat konsumsi energi listrik aktual Anda dalam grafik ThingSpeak yang indah seperti di bawah ini.