Pzem 017 - DC Power Meter dan Monitoring IOT-MQTT-HTML di Github ~ CARA MUDAH BELAJAR ELEKTRONIKA DIGITAL

Kebutuhan akan energi listrik searah (DC) dalam berbagai aplikasi,seperti sistem tenaga surya (PLTS), sistem penyimpanan energi menggunakan aki, dan beban lampu DC, menuntut adanya pengawasan yang presisi terhadap parameter operasionalnya.

Pemantauan terhadap tegangan (voltage), arus (current), dan daya (power) sangat penting untuk menjaga kesehatan baterai serta memastikan efisiensi konsumsi beban listrik. Pengukuran manual menggunakan multimeter konvensional seringkali tidak efisien untuk pengamatan jangka panjang karena tidak dapat merekam data secara kontinu dan real-time. (Saputra dkk., 2022).

Modul sensor PZEM-017 muncul sebagai solusi teknologi yang efektif untuk kebutuhan tersebut. Berdasarkan penelitian, PZEM-017 memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi dalam pembacaan parameter listrik DC, dengan tingkat akurasi pembacaan tegangan mencapai 99,98%, arus 98,08%, dan daya 98,33%. Sensor ini menggunakan protokol komunikasi Modbus-RTU melalui antarmuka RS485 yang memungkinkan transmisi data digital yang stabil bahkan dalam lingkungan dengan gangguan interferensi elektromagnetik. (Solar-Thailand, n.d.; Iswahyudi dkk., 2025).

Akses ke Pzem 04 & 017 - Python - Modbus baca disini

Integrasi perangkat keras dengan platform perangkat lunak modernseperti Python memberikan fleksibilitas dalam pemrosesan data. Python mampu menjalankan fungsi kalkulasi dan mengirimkan data secara sinkron ke antarmuka berbasis web. Dengan memanfaatkan dashboard HTML yang dideploy melalui GitHub Pages, data monitoring dapat diakses secara daring, memungkinkan pengguna untuk memantau status aki dan beban lampu dari jarak jauh.

Melalui percobaan ini, penggunaan PZEM-017 dengan suplai aki 12V dan beban lampu didokumentasikan untuk menganalisis performa sistem kelistrikan DC secara menyeluruh.

Berdasarkan latar belakang yang telah dijabarkan diatas, maka formula yang akan diusulkan pertanyaannya pada percobaan ini adalah:

1. Bagaimana cara integrasi sensor PZEM-017 dengan bahasa pemrograman Python sehingga sensor mampu membaca parameter energi listrik DC yang sesuai?

2. Bagaimana dampak pemberian beban lampu terhadap stabilitas tegangan serta seberapa besar arus yang dikonsumsi oleh suplai aki 12V?

3. Bagaimana cara merancang antarmuka dashboard monitoring berbasis web dengan desain HTML agar dapat dipantau secara real time?

4. Berapa tingkat akurasi dan reaktifitas sebua sensor terhadap perobahan parameter saat beban dipasang?

Pada percobaan kali ini terdapat beberapa komponen utama dan beberapa komponen penunjang yang masing masing memeliki peran penting untuk menunjang keberhasilan dalam percobaan. Komponen penunjang yang berperan penting tersebut dijelaskan sebagai berikut:

1. Modul PZEM-017 (DC)

PZEM-017 adalah modul elektronik yang dirancang khusus untuk mengukur parameter listrik DC seperti tegangan, arus, daya, dan energi. Modul ini menggunakan komunikasi RS485 melalui protokol Modbus-RTU, yang memungkinkan data dibaca secara akurat oleh mikrokontroler atau komputer melalui bantuan konverter serial.

2. Komunikasi Serial & Python

Python digunakan sebagai bahasa perantara untuk membaca data dari sensor. Dengan pustaka (library) tertentu, Python dapat mengambil data mentah dari sensor PZEM dan mengolahnya menjadi informasi numerik yang dapat ditampilkan atau dikirim ke server web.

3. Dashboard Monitoring (HTML & GitHub Pages)

Visualisasi data dilakukan melalui dashboard berbasis HTML. Penggunaan GitHub Pages memungkinkan data tersebut diakses secara daring melalui URL tertentu, sehingga pemantauan tidak terbatas pada layar lokal komputer saja.

4. Aki (Baterai Lead-Acid)

Aki atau baterai lead-acid merupakan perangkat elektrokimia yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Pada percobaan ini, aki 12V digunakan sebagai sumber tegangan utama (suplai) untuk sistem monitoring. Menurut literatur, aki memiliki karakteristik tegangan yang akan menurun seiring dengan besarnya beban yang diberikan (voltage drop). Penurunan tegangan inidipengaruhi oleh hambatan dalam baterai dan laju pengosongan arus (discharge rate).

5. Beban Lampu

Lampu DC dalam sistem ini bertindak sebagai beban resistif yang mengonsumsi energi dari suplai aki. Lampu merupakan komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Besarnya arus yang ditarik oleh lampu berbanding lurus dengan daya lampu tersebut dan berbanding terbalik dengan tegangan suplai sesuai dengan Hukum Ohm ( P = V x I).

Penggunaan lampu sebagai beban bertujuan untuk melihat kemampuan sensor PZEM dalam merespons lonjakan arus dan perubahan daya secara real-time saat beban diaktifkan.

6. Shunt Resistor

Shunt resistor adalah komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan sangat rendah dan presisi, yang dipasang secara seri dengan beban. Prinsip kerja shunt resistor didasarkan pada Hukum Ohm, di mana arus yang mengalir melalui hambatan tersebut akan menghasilkan beda potensial (tegangan drop) yang sangat kecil.

Tegangan drop inilah yang kemudian dibaca oleh modul PZEM-017 untuk dikonversi menjadi nilai arus (Ampere). Dalam pengujian arus besar (seperti penggunaan aki dan lampu), shunt resistor berfungsi agar sensor tidak rusak akibat panas berlebih karena arus tidak langsung mengalir melalui sirkuit utama sensor, melainkan melalui hambatan eksternal ini.

Prosedur Pemasangan

1. Langkah pertama adalah menyiapkan alat dan bahan untuk kemudian akan dirangkai.

2. Alat yang diperlukan ialah sensor PZEM-017, Shunt Resistor, Modul rs-485, dan Aki 12V.

3. Kemudian merangkai sistem dengan menghubungkan Aki ke beban. Shunt Resistor dipasang secara seri pada jalur negatif (kutub negatif aki ke shunt, lalu shunt ke beban) sesuai diagram wiring PZEM-017.

4. Menghubungkan kabel data sensor PZEM-017 ke modul RS485 to USB, lalu dicolokkan ke port USB Laptop.

5. Jangan lupa untuk menjalankan program Python yang telah disesuaikan untuk membaca register Modbus PZEM-017 (DC) pada Visual Studio Code.

6. Memastikan pembacaan data Tegangan, Arus, dan Daya muncul pada terminal Python.

7. Mengirimkan data ke broker MQTT dan membuka dashboard.

8. Membuat repositori di GitHub dan mengunggah file index.html untuk dashboard monitoring.

9. Mengatur konfigurasi GitHub Pages pada pengaturan branch main dan folder root.

10. Menghubungkan sensor PZEM ke sumber daya aki 12V dan beban lampu.

11. Lalu hubungkan rangkaian ke suplai agar beban dapat menyala sehingga nantinya informasi seperti te gangan, arus, dan daya akan muncul pada dashboard html.

Cara kirim data pzem ke web github melalui MQTT baca disini.

Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dengan menggunakan suplai aki 12V dan beban lampu DC, berikut adalah data hasil pengukuran yang diperoleh melalui dashboard monitoring:

Parameter Tegangan (Voltage):

Sistem membaca tegangan pada nilai 9,00 Volt. Terjadi voltage drop (penurunan tegangan) yang cukup signifikan dari nilai nominal aki 12V. Hal ini menunjukkan beban lampu menarik daya yang cukup besar atau kondisi State of Charge (SoC) aki yang sedang menurun.

Parameter Arus (Current):

Arus yang mengalir pada rangkaian terdeteksi sebesar 8,24 Ampere. Nilai ini menunjukkan beban lampu yang digunakan memiliki resistansi rendah sehingga menarik arus yang cukup tinggi dari suplai.

Parameter Daya (Power):

Daya listrik yang dikonsumsi oleh beban adalah sebesar 70,1 Watt. Hasil ini didapatkan dari perkalian real-time antara tegangan (9V) dan arus (8,34A).

Visualisasi Grafik:

Dashboard menampilkan grafik garis yang stabil namun meningkat tajam saat lampu dinyalakan. Grafik arus dan daya menunjukkan responsivitas sensor PZEM-003 yang sangat cepat dalam menangkap perubahan status beban (dari OFF ke ON).

Konektivitas Data:

Integrasi antara Python (sebagai pengolah data serial) dan GitHub Pages (sebagai host dashboard) berjalan tanpa kendala (delay rendah), sehingga data yang tampil di web sinkron dengan kondisi fisik di lapangan.