TUGAS AKHIR
Oleh
LUTFI HAKIKI
NIM. 20133010012
PROGRAM STUDI
D3 TEKNIK ELEKTROMEDIK
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.)
Program Studi D3 Teknik Elektromedik
Oleh
LUTFI HAKIKI
NIM. 20133010012
PROGRAM STUDI
D3 TEKNIK ELEKTROMEDIK
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.)
Program Studi D3 Teknik Elektromedik
Oleh
LUTFI HAKIKI
NIM. 20133010012
PROGRAM STUDI
D3 TEKNIK ELEKTROMEDIK
pernah diajukan untuk memperoleh derajat Profesi Ahli Madya atau gelar kesarjanaan pada suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini serta disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 2 September 2016 Yang menyatakan,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “SIMULASI
PENGUKURAN TIMER PADA TERAPI INFRAMERAH MENGGUNAKAN ATmega16”. Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi D3 Teknik Elektromedik Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta.
Dalam melakukan penelitian dan penyusunan laporan tesis ini penulis telah mendapatkan banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Bapak Dr. Sukamta,S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta dan Bapak Tatiya Padang Tunggal,S.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektromedik Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta yang memberikan izin kepada penulis untuk belajar.
2. Bapak Kuat Supriyadi, BE, S.E., S.T., selaku dosen pembimbing Satu, dan Ibu Hanifah Fahmi Fajrin, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing Kedua, yang telah dengan penuh kesabaran dan ketulusan memberikan ilmu dan bimbingan terbaik kepada penulis.
5. Seluruh teman-teman angkatan 2013 Teknik Elektromedik Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta yang banyak memberikan masukan-masukan dan semangat serta dorongan kepada penulis “Semoga Kita Selalu Dalam Perlindungan Allah SWT”.
6. Keluarga dan Orangtua yang selalu memberi semangat dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan modul dan tulisan ini dengan baik.
7. Khairunnisa’ yang selalu memberikan semangat dan juga dorongan kepada penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu semua jenis saran, kritik dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat dan memberikan wawasan tambahan bagi para pembaca dan khususnya bagi penulis sendiri.
Yogyakarta, 2 September 2016
LEMBAR PENGESAHAN... ii
PERNYATAAN... iii
KATA PENGANTAR... iv
DAFTAR ISI... v
DAFTAR GAMBAR... vi
DAFTAR TABEL... vii
ABSTRAK... viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang ... 1
1.2.Rumusan masalah ... 3
1.3.Batasan Masalah ... 3
1.4.Tujuan ... 3
1.5.Manfaat ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Penelitian Terdahulu... 5
2.2.Infra Merah... 6
2.2.1. Karakteristik... 7
2.2.2. Prinsip Kerja Terapi Infra merah... 7
2.2.3. Kegunaan Inframerah dalam kehidupan pada Kesehatan... 8
2.2.4. Manfaat Inframerah... 12
2.2.5. Jenis- Jenis Inframerah Berdasarkan Panjang Gelombang... 15
2.1.5 Infra Red Radiation... 16
2.1.6 Prosedur Terapi Infra merah... 16
2.2 Pembuluh Darah di Kaki... 18
2.2.5 Arteri di Kaki ... 19
2.2.6 Vena di Kaki ... 19
2.3.Mikrokontroler Atmega16... 20
2.3.1. Keistimewaan dari AVR ATmega16... 20
2.3.2. Arsitektur ATmega16... 22
2.3.3. Konfigurasi Pin ATmega16... 23
2.4.3.Cara Kerja LCD Secara Umum... 30
2.5 Ssr 40-DA ... 31
2.5.1 Pengertian Solid State Relay... 32
2.5.2 Keuntungan Dan Kerugian Penggunaan Solid-State Relay... 33
2.5.3 Rangkaian Solid State Relay... 36
2.5.4 Daerah Pengaktifan Solid-State Relay... 37
2.6 Unit Power Supply... 39
2.6.1 Type UPS... 40
2.6.2 Fungsi Utama dari UPS... 41
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Blok Sistem... 42
3.2 Diagram Alur Program... 43
3.3 Diagram Mekanis... 44
3.4 Jenis Penelitian... 45
3.5 Variabel Penelitian... 45
3.6 Perakitan Rangkaian Minimum Sistem, Driver, Power Supply... 46
3.6.1 Alat... 46
3.6.2 Bahan ... 46
3.6.3 Langkah perakitan... 47
3.7 Gambar Rangkaian... 40
3.7.1 Gambar layout minimum sistem... 47
3.7.2 Rangkaian simulasi program proteus isis... 48
3.7.3 Gambar rangkaian power supply 5V... 49
3.7.4 Rangkaian Solid State Relay ... 49
3.7.5 Gambar layout minimum sistem dan power supply pada program proteus ares... 50
3.8 Unit Power Supply... 51
3.9 Pembuatan Box Modul... 51
3.10 Pembuatan Program... 53
3.11 Rumus Kalibrasi Timer... 53
4.3 Cara Kerja Modul ... 59
4.4 Percobaan Timer Modul... 60
4.4.1 Pengukuran Waktu 5 menit Lampu Infra Merah... 60
4.4.2 Pengukuran Waktu 10 Menit Lampu Infra Merah... 61
4.4.3 Pengukuran Waktu 15 menit Lampu Infra Merah... 62
4.4.4 Data Hasil Pengukuran Keseluruhan... 64
4.5 Pembahasan Kinerja Sistem Secara Keseluruhan... 66
4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Modul... 66
BAB V PENUTUP 5.1.Kesimpulan ... 68
5.2.Saran... 68
Gambar 2.2 Grafik panjang gelombang infra merah ... 10
Gambar 2.3 Grafik Penyerapan Gelombang infra merah... 11
Gambar 2.4 Arsitektur Atmega16... 22
Gambar 2.5 Pin-Pin Atmega16... 24
Gambar 2.6 Bentuk Fisik LCD 16 x 2... 28
Gambar 2.7 Skematik LCD 16 x 2... 31
Gambar 2.8 Ssr 40-DA... 32
Gambar 2.9 Rangkaian Solid State Relay...,... 36
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem... 42
Gambar 3.2 Diagram Alur Program... 43
Gambar 3.3 Diagram Mekanis... 44
Gambar 3.4 layout minimum sistem... 47
Gambar 3.5 Rangkaian simulasi program proteus isis... 48
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 5V... 49
Gambar 3.7 Rangkaian Solid State Relay... 49
Gambar 3.8 Layout pada program ares... 50
Gambar 4.1 Modul Tugas Akhir... 58
Gambar 4.2 Modul Tugas Akhir... 59
Gambar 4.3 Grafik data hasil pengukuran rata-rata timer... 64
Tabel 4.1 Pengukuran Waktu 5 menit Lampu Infra Merah... 60
Tabel 4.2 Pengukuran Waktu 10 Menit Nyala Lampu Infra Merah... 61
Tabel 4.3 Pengukuran Waktu 15 menit Nyala Lampu Infra Merah... 62
sulM
Deem PogujiNmr
Pdsujil.
Kdu.Paguji
:
rqt
SuFi,ldi
BE., S.E., S,T,2.
PaSujiule!
!
W6irti,
S.T., M.En&3.
s.lMri.
P@guji: Eeifoh
Fllni rajri&
S,T,,M. E s.Yos6teto, 2
strdbc
2016viii
Dewasa ini penggunaan alat terapi merupakan hal penting di kehidupan, dimana banyak masyarakat sudah bisa menggunakan peralatan terapi dirumah masing-masing tanpa harus ke rumah sakit. Salah satunya modul terapi infra merah yang pada dasarnya mempunyai kegunaan yang dapat diaplikasikan sehari-hari, Terapi infra merah sendiri sangat bermanfaat untuk memperlancar aliran darah, dan untuk menggetarkan molekul air dalam darah. Penggunaan inframerah sendiri akan mendapat dosis dari terapis atau dokter, dimana akan dilakukan wawancara dengan pasien kemudian akan dapat ditentukan jarak dan juga lama terapi. Penggunaan jarak aman terapi sendiri minimal 30cm dan juga waktu terapi kurang lebih 15 menit atau menurut anjuran terapis.
Modul terapi ini bertujuan untuk memanfaatkan inframerah sebagai terapi dengan menambahkan setting timer pada modul terapi inframerah.
Pada modul ini dilengkapi infra merah sebagai sumber terapi yang diletakkan pada pijakan kaki pasien, kemudian terdapat LCD sebagai display waktu yang diatur menggunakan tombol-tombol yang sudah disediakan. Terdapat tombol reset yang dapat difungsikan sebagai tombol untuk mengulang proses atau sebagai tombol emergency stop.
Hasil pada modul ini memiliki 3 settingan waktu terapi yaitu, 5, 10, 15 menit dimana hasil penelitian menunjukkan rata-rata untuk timer 5 menit adalah 4,969 menit, error sebesar 0,62%, untuk timer 10 menit adalah 9,978 menit , error sebesar 0,22%. Kemudian untuk timer 15 menit memiliki rata-rata 14,9985 menit dan error sebesar 0,01%.
ix
going to the hospital. One of these modules infrared therapy have basically uses that can be applied daily, infrared therapy itself is very helpful to increase blood flow, and to vibrate the water molecules in the blood. The use of infrared alone will get a dose of the therapist or doctor, where the interviews will be conducted with the patient then can determine the distance and duration of therapy. The use of a safe distance of at least 30cm therapy alone and therapy time approximately 15 minutes or recommended by the therapist.
The module intend to utilize this therapy as a therapeutic infrared by adding a timer setting on the module infrared therapy.
In this module equipped with infra red as a source of therapy that is placed on the footrest of the patient, and then there are the LCD as the display time is set using the buttons that have been provided. There is a reset button that can work as a key to repeat the process or as an emergency stop button.
The results in this module has three setting time on therapy, namely, 5, 10, 15 minutes, where the results showed an average of 5 minute timer is 4.969 minutes, an error of 0.62%, for the 10-minute timer is 9.978 minutes, an error by 0 , 22%. Then for a 15 minute timer has an average of 14.9985 minutes and the error of 0.01%.
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Menurut dr. Ni Putu Dewi Sri Wahyuni, S.ked., M.kes dalam buku Fisioterapi Umum menuliskan bahwa fisioterapi adalah salah satu bagian dari ilmu kedokteran dengan menggunakan intervensi fisika yang bersifat non-farmakologis sebagai usaha kuratif dan rehabilitatif terhadap adanya gangguan kesehatan. Fisioterapi atau terapi fisik merupakan teknik pengobatan dengan modalitas fisika yaitu: modalitas listrik, suara, panas, dingin, magnet, tenaga gerak dan air (Ni Putu Dewi,2014).
Pada terapi panas dapat memanfaatkan efek dari sinar infra merah yang dapat memancarkan panjang gelombang tertentu dan juga menghasilkan panas sehingga dapat dimanfaatkan sebagai modul terapi.
Frekuensi pemberian terapi inframerah tergantung dari tujuan terapi dan
respon dari penderita. Tentunya tergantung respon terapi dan analisis dokter
atau terapis yang memeriksa, setiap terapis ataupun dokter yang memberikan
terapi inframerah di suatu pusat terapi memiliki pengalaman yang
berbeda-beda dengan dokter atau terapis di pusat terapi yang lain, sehingga dosis yang
diberikan dan jumlah terapi nya pun tidak sama meskipun alatnya sama.
Untuk mendapatkan hasil yang optimal dengan tujuan untuk
meningkatkan elastisitas jaringan lunak diperlukan 6 kali terapi dengan
frekuensi 2-3 kali per minggu dengan waktu pemberian 30 menit setiap kali
terapi, tentunya dengan diikuti terapi lainnya seperti terapi latihan, tidak bisa
hanya mengandalkan satu modalitas terapi saja (Arif Soemarjono,2015). Oleh karena itu pemanfaatan inframerah di kursi roda dengan penambahan setting timer penting, mengingat terapi inframerah ini harus berdasarkan dosis dokter atau terapis, penambahan fungsi timer diperlukan agar dokter dapat membatasi lamanya waktu terapi dan lampu inframerah tidak menyala terus menerus sehingga proses terapi dapat berhenti otomatis.
Atas dasar itulah penulis ingin mengembangkan pesawat infrared teraphy dengan system control timer maka diambil judul “Simulasi Pengukuran
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalahnya adalah:
Penerapan inframerah sebagai terapi sangat bermanfaat, diantaranya sebagai terapi memperlancar aliran darah. Namun penggunaan inframerah harus sesuai dengan anjuran dokter atau terapis dimana masing-masing orang memiliki ketahanan berbeda terhadap efek panas yang ditimbulkan dari penggunaan inframerah tersebut, sehingga pada modul terapi ditambahkan pengontrol timer berbasis ATmega16 agar penggunaan terapi tidak melebihi anjuran dari terapis.
1.3 Batasan Masalah
1. Modul menggunakan kursi roda sebagai tempat terapi 2. Menggunakan lampu Inframerah sebagai terapi 3. Penggunaan daya dari UPS hanya 1 menit.
4. Terdapat tiga pemilihan waktu terapi yaitu: 5 menit, 10 menit dan 15 menit 5. Pada modul penghitungan waktu pada 5, 10 dan 15 menit dimulai dari
detik ke 59 pada tiap variabel, misalnya untuk 5 menit dimulai dari 4 menit 59 detik.
1.4 Tujuan
1.5Manfaat
Manfaat pembuatan modul ini adalah :
1. Dapat menambah wawasan tentang penggunaan lampu infra merah.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
Modul terapi inframerah yang sudah banyak beredar di pasaran seperti gambar 2.1 dimana pada modul ini tidak terdapat display LCD dan kontrol timer.
Gambar 2.1 Alat Terapi infra merah merk philips (Galeri Medika, 2016)
Modul terapi yang beredar di pasaran seperti pada gambar 2.1 yaitu modul terapi inframerah merk PHILIPS yang belum terdapat setting waktu dan juga LCD sebagai display dimana alat konvensional ini hanya terdapat saklar untuk ON dan OFF.
2.2 Inframerah
Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.
Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optis yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari pada teleskop tata surya (Rizki Putra Prastio,2014).
2.2.1 Karakteristik Inframerah
Inframerah memiliki beberapa karakteristik seperti : 1. Tidak dapat dilihat oleh manusia
2. Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang 3. Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas 4. Panjang gelombang pada infra merah memiliki hubungan yang
berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.
2.2.2 Prinsip Kerja Terapi Infra merah
pembuluh darah (vasodilatasi) dan meningkatkan aliran darah pada daerah tersebut sehingga akan memberikan oksigen yang cukup pada daerah yang diterapi, menigkatkan aktifitas enzim-enzim tertentu yang digunakan untuk metabolisme jaringan dan membuang sisa-sisa metabolisme yang tidak terpakai sehingga pada akhirnya akan membantu mempercepat proses penyembuhan jaringan (Arif Soemarjono, 2015).
2.2.3 Kegunaan Inframerah dalam kehidupan pada Kesehatan
Terdapat beberapa kegunaan inframerah dalam kesehatan diantaranya:
1. Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.
2. Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan meningkatkan suhu kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung. 3. Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam
4. Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.
5. Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas yang berupa pancaran sinar infra merah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. 6. Contoh penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini adalah
Gambar 2.2 Grafik panjang gelombang infra merah (Rizki Putra Prastio,2014)
Untuk Kedalaman penetrasi sinar ke dalam jaringan dengan
menggunakan hukum Lambert-Beer didapatkan kedalaman penetrasi
adalah
... (2.1)
Keterangan :
L= kedalaman penetrasi
Grafik penyerapan gelombang inframerah dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Grafik Penyerapan gelombang inframerah (Rizki Putra Prastio,2014)
Pada grafik 2.3 koefisien serapan air pada rentang cahaya
tampak sangat kecil sehingga air tampak transparan. Semakin
mengarah ke panjang gelombang inframerah, koefisien serapan
semakin membesar. Artinya sinar infra merah diserap oleh molekul
air sehingga molekul air akan bergetar. Getaran ini meningkatkan
energi dari molekul air tersebut. Karena energinya meningkat maka
suhunya meningkat dan tubuh yang terpapar sinar infra merah akan
terasa hangat. Efek lainnya adalah pembuluh darah menjadi lebih
lebar dan aliran darah akan semakin lancar. Terapi ini juga dapat
Jadi penggunaan sinar inframerah untuk terapi karena
kemampuannya dalam menembus jaringan dan dapat menggetarkan
molekul air dalam tubuh sehingga menghangatkan dan memperlancar
aliran darah (Rizki Putra Prastio.2014). 2.2.4 Manfaat Inframerah
Dengan adanya panas temperatur naik dan pengaruh-pengaruh lain akan terjadi. Pengaruh tersebut antara lain :
1. Meningkatkan proses metabolisme
Seperti telah dikemukakan oleh hukum Vant Hoff bahwa suatu reaksi kimia akan dapat dipercepat dengan adanya panas atau kenaikan temperatur akibat pemanasan. Proses metabolisme terjadi pada lapisan amperficial kulit akan meningkat sehingga pemberian oksigen dan nutrisi kepada jaringan lebih diperbaiki bagitu juga pengeluaran sampah-sampah pembakaran.
2. Vasodilatasi pembuluh darah
syaraf sensoris yang kemudian mempengaruhi mekanisme pangatur panas (heat regulating mechanism). Untuk ini mekanisme vasomotor mengadakan reaksi dengan jalan pelebaran pembuluh darah sehingga sejumlah panas dapat diratakan keseluruh jaringan lewat sirkulasi darah. Dengan sirkulasi darah yang meningkat ini, maka pemberian nutrisi dan oksigen kepada jaringan akan ditingkatkan, dengan demikian kadar sel darah putih dan anti body di dalam jaringan tersebut akan meningkat. Dengan demikian pemeliharaan jaringan menjadi lebih baik dan perlawanan terhadap agen penyebab proses radang juga semakin baik.
3. Pigmentasi
Penyinaran yang berulang-ulang dengan sinar inframerah akan dapat menimbulkan pigmentasi pada tempat yang disinari. Hal ini dapat dilihat misalnya pada kulit kaki yang sering mendekat pada api pada musim dingin. Pigmentasi yang terjadi oleh karena sinar inframerah bentuknya berkelompok dan tidak merata.. Hal tersebut disebabkan oleh karena adanya perusakan pada sebagian sel-sel darah merah di tempat tersebut. 4. Pengaruh terhadap urat syaraf sensoris.
5. Pengaruh terhadap jaringan otot
Kenaikan temperature selain membantu terjadinya relaksasi juga akan meningkatkan kemampuan otot untuk berkontraksi (ingat fisiologi otot). Spasme yang terjadi akibat penumpukan asam susu (asam laktat) dan sisa-sisa pembakaran lainnya dapat dihilangkan dengan pemberian pemanasan. Hal ini dapat terjadi, mungkin oleh karena pemanasan akan mengaktifkan terjadinya pembuangan sisa-sisa hasil metabolisme. Sedangkan keadaan spastis (akibat kerusakan upper motor neuron) apabila diberikan penyinaran hanya akan diperoleh relaksasi yang bersifat sementara.
6. Destruksi jaringan
Penyinaran bisa terjadi apabila penyinaran yang diberikan menimbulkan kenaikan temperature jaringan yang cukup tinggi dan berlangsung dalam waktu yang lama sehingga di luar toleransi jaringan penderita.
7. Menaikkan temperatur tubuh
konveksi. Sebagai kelanjutan dari proses ini, maka di samping terjadi pemerataan panas, juga akan terjadi penurunan tekanan darah sistemik oleh karena adanya panas akan merangsang pusat pengatur panas tubuh untuk meratakan panas yang terjadi dengan jalan timbul dilatasi yang bersifat general, vasodilatasi ini akan mengakibatkan tahanan perifer menurun. Penurunan tahanan perifer akan diikuti dengan penurunan tekanan darah sistemik (Iwanpw, 2013).
2.2.5 Jenis- Jenis Inframerah Berdasarkan Panjang Gelombang Terdapat beberapa jenis-jenis inframerah berdasarkan panjang gelombang antara lain:
a. Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm b. Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10
µm
c. Inframerah jarak jauh atau Far Infra Red (FIR) dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
mengionisasi dan mengaktifkan molekul air di dalam darah dan sel tubuh manusia, membantu meningkatkan sirkulasi darah. 2.2.6 Infra Red Radiation
Far Infra Red (IRR) atau radiasi infra merah digunakan untuk keluhan yang hanya sampai di bagian kulit. Sebagian besar radiasi inframerah yang datang pada kulit akan diserap lapisan kulit bagian luar. Bagian dalam kulit akan mengalami pemanasan dari aliran darah. 2.2.7 Prosedur Terapi Infra merah
Sebelum mendapatkan terapi inframerah sebaiknya menggunakan pakaian longgar yang memudahkan untuk proses terapi, untuk bagian atas tubuh menggunakan baju longgar, kemudian untuk bagian bawah tubuh sebaiknya menggunakan rok longgar atau celana pendek. Dan juga tidak menggunakan lotion ataupun obat-obatan gosok yang dapat menyebabkan iritasi kulit pada saat diberikan pemanasan dengan inframerah.
Prosedur Terapi Inframerah:
1. Menggunakan pakaian yang longgar dan nyaman.
inframerah sesuai kondisi dan keadaan seseorang, tiap individu berbeda.
3. Dokter atau terapis akan membersihkan daerah yang akan diterapi dari minyak ataupun kotoran yang menempel di kulit termasuk dari lotion atau obat-obat gosok yang dipakai sebelumnya menggunakan kapas alkohol atau kapas yang diberi air. Bila mempunyai kulit yang sensitif dan kering sekali sebaiknya diberitahukan kepada dokter atau terapis yang akan menerapi, sehingga tidak akan digunakan kapas alkohol yang kadang dapat menyebabkan iritasi kulit.
4. Dokter atau terapis akan memposisikan bagian yang akan diterapi senyaman mungkin, bagian yang akan diterapi tidak ditutupi oleh pakaian sehingga inframerah akan langsung mengenai kulit dan memberikan hasil yang optimal.
5. Dokter atau terapis akan melakukan setting dosis waktu dan posisi alat inframerah.
6. Kemudian segera inframerah akan diberikan, jangan menatap langsung lampu inframerah.
7. Bila terasa nyeri atau panas berlebihan saat terapi berlangsung segera bilang kepada terapis atau dokter yang menerapi.
9. Dokter atau terapis akan kembali melakukan pemeriksaan dan wawancara mengenai efek yang dirasakan setelah selesai terapi.
Frekuensi pemberian terapi inframerah tergantung dari tujuan terapi dan respon dari penderita. Tentunya tergantung respon terapi dan analisis dokter atau terapis yang memeriksa. Jumlah terapi yang diberikan dan dosis yang digunakan tergantung pengalaman klinis dokter atau terapis yang memberikan terapi di pusat terapi tersebut, setiap terapis ataupun dokter yang memberikan terapi inframerah di suatu pusat terapi memiliki pengalaman yang berbeda-beda dengan dokter atau terapis di pusat terapi yang lain, sehingga dosis yang diberikan dan jumlah terapi nya pun tidak sama meskipun alatnya sama.
Untuk mendapatkan hasil yang optimal dengan tujuan untuk meningkatkan elastisitas jaringan lunak diperlukan 6 kali terapi dengan frekuensi 2-3 kali per minggu dengan waktu pemberian 30 menit setiap kali terapi, tentunya dengan diikuti terapi lainnya seperti terapi latihan, tidak bisa hanya mengandalkan satu modalitas terapi saja (Arif Soemarjono, 2015).
2.3 Pembuluh Darah di Kaki
2.3.1 Arteri pada Kaki
Setelah melewati daerah pelvis, arteri iliaka selanjutnya menjadi arteri femoralis, yang bergerak turun di sebelah anterior paha. Arteri femoralis mengalirkan darah ke kulit dan otot paha dalam. Pada bagian bawah paha, arteri femoralis menyilang di posterior dan menjadi arteri poplitea. Di bawah lutut, arteri poplitea terbagi menjadi arteri tibialis anterior dan tibialis posterior.
Arteri tibialis bergerak turun di sebelah depan dari kaki bagian bawah menuju bagian dorsal/punggung telapak kaki dan menjadi arteri dorsalis pedis. Arteri tibialis posterior bergerak turun menyusuri betis dari kaki bagian bawah dan bercabang menjadi arteri plantaris di dalam telapak kaki bagian bawah.
2.3.2 Vena Pada Kaki
2.4 Mikrokontroler ATmega16
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur Reduced Instruction Set Computer (RISC) yang ditingkatkan. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register generalpurpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATmega16 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan ( Iswanto, 2015). 2.4.1 Keistimewaan dari AVR ATmega16
1. Keuntungan arsitektur RISC
a. 130 Instruksi yang hebat – Kebanyakan satu detak untuk satu instruksi
b. 32 x 8 General Purpose Fully Static Operation c. Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
d. On-chip 2-cycle Multiplier
2. Nonvolatile Program and Data Memories
a. 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash b. Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits c. 512 Bytes EEPROM
e. Programming Lock for Software Security-06r 3. Peripheral Features
a. Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode
b. Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes
c. One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode
d. Real Time Counter with Separate Oscillator e. Four PWM Channels
f. 8-channel, 10-bit ADC
g. Byte-oriented Two-wire Serial Interface h. Programmable Serial USART
4. Special Microcontroller Features
a. Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection b. Internal Calibrated RC Oscillator
c. External and Internal Interrupt Sources
d. Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby and Extended Standby
e. 5. I/O and Package
f. 32 Programmable I/O Lines
5. Operating Voltages
a. 2.7 - 5.5V for ATmega16L b. 4.5 - 5.5V for Atmega16 2.3.2 Arsitektur ATmega16
[image:36.595.155.503.358.602.2]Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent) ( Iswanto, 2015).
Gambar 2.4 Arsitektur ATmega16 (Iswanto, 2015)
Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :
2. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 3. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
4. User interupsi internal dan eksternal
5. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial 6. Fitur Peripheral
a. Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode compare
b. Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode capture
c. Real time counter dengan osilator tersendiri
d. Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog e. 8 kanal, 10 bit ADC
2.3.3 Konfigurasi Pin
Gambar 2.5 Pin-Pin Atmega16 (Iswanto,2015) 2.3.4 Deskripsi Mikrokontroler ATmega 16
Pada ATmega16 ini memiliki port-port yang memiliki fungsi sebagai berikut:
a. VCC (Power Supply) dan GND(Ground) b. Port A (PA7..PA0)
Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Port A juga sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit).
pin–pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Pin Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
c. Port B (PB7..PB0)
Port B adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.
Sebagai input, pena Port B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
d. Port C (PC7..PC0)
Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.
e. Port D (PD7.PD0)
Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.
Sebagai input, pena Port D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena Port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
f. RESET (Reset input) g. XTAL1 (Input Oscillator) h. XTAL2 (Output Oscillator)
i. AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D.
j. AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D. 2.3.5 Analog To Digital Converter (ADC)
disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATMega16 memiliki fitur-fitur antara lain :
a. Resolusi mencapai 10-bit b. Akurasi mencapai ± 2 LSB c. Waktu konversi 13-260μs
d. 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian
e. Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC f. Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC
g. Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal h. Interupsi ADC complete
2.4 Liquid Crystal Display (LCD)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD ini sendiri berfungsi sebagai display modul.
2.4.2 Fitur LCD 16 x 2
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD 2x16 adalah : a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
Gambar 2.6.Bentuk Fisik LCD 16 x 2 (Aris Munandar, 2012)
Tabel 2.2 Spesifikasi Kaki LCD
Pin Deskripsi
1 Ground
2 Vcc
3 Pengatur Kontras
4 “RS” Instruction/Register Select
5 “R/W” Read/Write LCD Registers
6 “EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15 Vcc
[image:42.595.185.438.319.654.2]2.4.3 Cara Kerja LCD
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data
terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibble).
Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set
EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll).
kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD.
Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Untuk gambar skematik LCD 16x2 pada gambar 2.7 dibawah ini.
[image:45.595.203.416.142.333.2]
Gambar 2.7 Skematik LCD 16 x 2 (Aris Munandar, 2012)
2.5 Solid State Relay
Solid state relay adalah relay yang elektronik, yaitu relay yang tidak
menggunakan kontaktor mekanik. Solid state relay menggunakan kontaktor
berupa komponen aktif seperti TRIAC, sehingga solid state relay dapat
dikendalikan dengan tegangan rendah dan dapat digunakan untuk
mengendalikan tegangan AC dengan voltase besar. Baik relay kontaktor biasa
maupun solid state relay (SSR) mempunyai keuntungan dan kerugian. Baik
keuntungan maupun kerugian tersebut merupakan ‘trade-off’ yang harus
Gambar 2.8 Solid Satate Relay (Zona Elektro,2014)
2.5.1 Deskripsi Solid State Relay
Pada dasarnya Solid state relay (SSR) merupakan relay yang dapat
dideskripsikan sebagai berikut :
a. Mempunyai empat buah terminal, 2 input terminal dan 2 buah output
terminal.
b. Tegangan input dapat berupa tegangan AC atau DC.
c. Antara output dan input diisolasi dengan sistem optikal.
d. Output menggunakan keluarga thyristor, SCR untuk beban DC dan
TRIAC untuk beban AC.
e. Switching ON, yang sering disebut ‘firing’, solid state relay hanya
bisa terjadi pada saat tegangan yang masuk ke output pada level yang
sangat rendah mendekati nol volt.
2.5.2 Keuntungan Dan Kerugian Penggunaan Solid-State Relay
Penggunaan solid state relay mempunyai beberapa keuntungan yang menyebabkan solid-state relay saat ini menarik untuk digunakan pada aplikasi-aplikasi kontrol untuk beban AC daripada digunakannya relay mekanik (Electromechanical Relay, EMR), walaupun biaya sebuah solid-state relay lebih mahal daripada biaya sebuah relay mekanik biasa. Beberapa keuntungan penggunaan solid state relay diantaranya ;
1. Pada solid-state relay tidak terdapat bagian yang bergerak seperti halnya pada relay. Relay mempunyai sebuah bagian yang bergerak yang disebut kontaktor dan bagian ini tidak ada pada solid-state relay. Sehingga tidak mungkin terjadi ‘no contact’ karena kontaktor tertutup
debu bahkan karat.
2. Tidak terdapat ‘bounce’, karena tidak terdapat kontaktor yang bergerak paka pada solid-state relay tidak terjadi peristiwa ‘bounce’ yaitu peristiwa terjadinya pantulan kontaktor pada saat terjadi perpindahan keadaan. Dengan kata lain dengan tidak adanya bounce maka tidak terjadi percikan bunga api pada saat kontaktor berubah keadaan.
4. Solid-State relay kebal terhadap getaran dan goncangan. Tidak seperti relay mekanik biasa yang kontaktornya dapat dengan mudah berubah bila terkena goncangan/getaran yang cukup kuat pada body relay tersebut.
5. Tidak menghasilkan suara ‘klik’, seperti relay pada saat kontaktor berubah keadaan.
6. Kontaktor output pada solid-state relay secara otomatis ‘latch’ sehingga energi yang digunakan untuk aktivasi solid-state relay lebih sedikit jika dibandingkan dengan energi yang digunakan untuk aktivasi sebuah relay. Kondisi ON sebuah solid-state relay akan di-latc sampai solid-state relay mendapatkan tegangan sangat rendah, yaitu mendekati nol volt.
7. Solid-State relay sangat sensitif sehingga dapat dioperasikan langsung dengan menggunakan level tegangan CMOS bahkan level tegangan TTL. Rangakain kontrolnya menjadi sangat sederhana karena tidak memerlukan level konverter.
Penggunaan Solid state Relay tidak lepas dari beberapa kerugian dalam penggunaannya, diantaranya:
1. Resistansi Tegangan transien. Tegangan yang diatur/dikontrol oleh solid-state relay benar-benar tidak bersih. Dengan kata lain tidak murni tegangannya berupa sinyal sinus dengan tegangan peak to peak 380 vpp tetapi terdapat spike-spike yang dihasilkan oleh induksi motor atau peralatan listrik lainnya. Spike ini level tegangannya bervariasi jika terlalu besar maka dapat merusakkan solid-state relay tersebut. Selain itu sumber-sumber spike yang lain adalah sambaran petir, imbas dari selenoid valve dan lain sebagainya.
2. Tegangan drop. Karena solid-state relay dibangun dari bahan silikon maka terdapat tegangan jatuh antara tegangan input dan tegangan output. Tegangan jatuh tersebut kira-kira sebesar 1 volt. Tegangan jatuh ini menyebabkan adanya dissipasi daya yang besarnya tergantung dari besarnya arus yang lewat pada solid-state relay ini. 3. Arus bocor-‘Leakage current’. Pada saat solid-state relay ini dalam
keadaan off atau keadaan open maka dalam kondisi yang ideal seharusnya tidak ada arus yang mengalir melewati solid-state relay tetapi tidak demikian pada komponen yang sebenarnya. Besarnya arus bocor cukup besar untuk jika dibandingkan arus pada level TTL yaitu sekitar 10mA rms.
2.5.3 Rangkaian Solid State Relay
[image:50.595.154.487.172.299.2]
Gambar 2.9 Rangkaian Solid State Relay (Zona Elektro,2014)
Pada solid-state ralay, switching unit-nya biasanya
menggunakan TRIAC sehingga solid-state relay ini dapat mengalirkan
arus baik arus positif maupun arus negatif. Walaupun demikian untuk
mengontrol TRIAC ini digunakan SCR yang mempunyai karakteristik
gate yang sangat sensitif. Kemudian untuk mengatur trigger pada SCR
sendiri diatur dengan menggunakan rangkaian transistor. Rangkaian
transistor ini menjadi penguat level tegangan yang didapat dari
optocoupler. Penggunaan SCR untuk mengatur gate TRIAC karena gate
SCR mempunyai karakteristik yang lebih sensitif dari pada gate TRIAC.
Antara bagian input dan output dipisahkan dengan menggunakan
optocoupler dan dengan sinyal yang kecil, cukup untuk menyalakan
diode saja, maka cukup untuk menggerakkan sebuah beban AC yang
2.5.4 Daerah Pengaktifan Solid-State Relay
Rangkaian kontrol merupakan rangkaian kontrol biasa, seperti
pada umumnya. Fungsi logika AND, pada blok diagram rangkaian
internal SSR, dibangun dari dua buah transistor Q1 dan Q2 yang bekerja
untuk menghasilkan logika invertedNOR. Q1 akan melakukan ‘clamps’
jika optocoupler OC1 dalam keadaan off. Q2 akan melakukan ‘clamps’
jika tegangan bagi antara R4 dan R5 cukup untuk mengaktifkan transistor
Q2. Sehingga Q2 akan melakukan clamp pada SCR jika tegangan anode
SCR lebih dari 5 volt.
Jika OC1 ‘ON’ maka Q1 akan OFF sehingga Q1 tidak
melakukan clamp pada SCR. SCR akan aktif jika Q2 juga dalam kondisi
OFF. Kondisi ini terjadi pada saat terjadinya zero crossing. Penambahan
kapasitor C2 bertujuan untuk menghindari kemungkinan SCR di trigger
berulang-ulang. C1 berguna untuk menyediakan arus yang cukup untuk
sumber tegangan sementara pada saat terjadinya ‘firing’ pada gate SCR,
selain itu C1 juga berfungsi untuk menghindari kondisi ditriggernya gate
SCR berulang-ulang.
Penambahan C1 dan C2 akan menghindari trigger SCR pada
saat tegangan anode SCR turun (down slope), kondisi ini memang tidak
diharapkan. Komponen D2 akan memperbolehkan gate SCR di-reverse
bias untuk menghasilkan kekebalan terhadap noise. D1 berfungsi untuk
melindungi tegangan input yang berlebihan di atas rating tegangan
membangun sebuah SSR sendiri, adalah SCR dengan tipe 2N5064,
2N6240. TRIAC yang digunakan adalah 2N6343 dengan C11 sebesar
47nF dengan tegangan disesuaikan dengan rating tegangan aplikasi
TRIAC dan diode yang mentrigger gate TRIAC ini harus 1N4004.
TRIAC merupakan komponen yang terdiri dari 2 buah SCR
yang terpasang paralel tetapi terbalik. Kondisi ini menyebabkan
timbulnya masalah pada beban induktif yaitu pada saat kondisi turn-off
TRIAC. TRIAC harus mati pada saat setiap ½ cycle yaitu pada saat
tegangan jala-jala PLN mendekati nol volt. TRIAC harus melakukan
bloking tegangan pada saat tegangan mulai mencapai 1-2 volt dalam
keadaan tegangan inverse. Kejadian ini terjadi sekitar 30us pada rate
frekuensi jala-jala 60Hz. Pada beban induktif TRIAC tidak sempat dalam
kondisi benar-benar off untuk dapat ditrigger kembali. Kejadian ini akan
menyebabkan TRIAC pada beban induktif tertentu akan menyebabkan
TRAIC tidak dapat off dan kontrol tidak akan berfungsi untuk
mengontrol TRIAC ini kecuali dengan jalan memutuskan aliran arus
yang menuju terminal TRAIC ini secara manual.
Untuk menghindari kejadian seperti ini maka output sebuah
solid-state relay harus ditambahkan sebuah rangkaian snubber jika
Walaupun demikian dapat digunakan solid-state relay yang
komponen output unitnya berupa SCR. SCR lebih mudah digunakan
dalam mengontrol beban induktif, walaupun demikian untuk amannya
sebuah sistem kontrol maka perlulah dipertimbangkan untuk
diberikannya sebuah rangkaian snubber pula untuk beban induktif.
Walaupun solid-state relay dengan SCR maupun TRAIC- nya yang
membuat perlunya sedikit pertimbangan dalam pemberian rangkaian
snubber pada beban induktif, solid-state relay secara umum lebih baik
pada penggunaanya terutama untuk aplikasi yang membutuhkan isolasi
antara input dan output yang baik. Pada aplikasi rangkaian tertentu yang
membutuhkan kemampuan lebih Solid State Relay (SSR) Relay sebagai
pilihan walaupun lebih mahal harga sebuah solid state relay dibanding
relay mekanik.
2.6 Unit Power Supply
UPS adalah singkatan dari Uninterruptible power supply sebagai alat
back up listrik ketika PC atau kehilangan energi dari sumber utamanya. UPS
bekerja di antara komputer dan colokan listrik, dari colokan listrik yang di
alirkan ke Batray yang berada pada UPS dan kemudian disimpan untuk
kestabilan tegangan energi. Listrik yang disimpan pada batray akan dipakai
2.6.1 Type UPS
Terdapat beberapa type UPS yang sering digunakan seperti :
1. Sps atau stanby power system berfungsi memonitor tenaga listrik yang
masuk akan mengalirkan listrik ke dalam mode bateray
(penyimpanan) saat terjadi masalah.
2. On-line UPS tidak mengalirkan listrik pada saat terjadi masalah yaitu
ketika listrik mati maka UPS akan tetap mengalirkan listrik walaupun
sumber utama tidak mati.
2.6.2 Fungsi Utama dari UPS
Terdapat beberapa fungsi UPS seperti :
1. Dapat memberikan energi listrik sementara ketika terjadi kegagalan
daya pada listrik utama (PLN).
2. Memberikan kesempatan waktu yang cukup kepada kita untuk segera
menghidupkan genset sebagai pengganti PLN.
3. Memberikan kesempatan waktu yang cukup kepada kita untuk segera
melakukan back up data dan mengamankan Operating System (OS)
dengan melakukan shutdown sesuai prosedur ketika listrik utama
4. Mengamankan sistem komputer dari gangguan-gangguan listrik yang
dapat mengganggu sistem komputer baik berupa kerusakan software,
data maupun kerusakan hardware.
5. UPS secara otomatis dapat melakukan stabilisasi tegangan ketika
terjadi perubahan tegangan pada input sehingga tegangan output yang
digunakan oleh sistem komputer berupa tegangan yang stabil.
6. UPS dapat melakukan diagnosa dan management terhadap dirinya
sendiri sehingga memudahkan pengguna untuk mengantisipasi jika
akan terjadi gangguan terhadap sistem.
7. User friendly dan mudah dalam instalasi.
8. User dapat melakukan kontrol UPS melalui Jaringan LAN dengan
menambahkan beberapa accessories yang diperlukan.
9. Dapat diintegrasikan dengan jaringan Internet.
10. Notifikasi jika terjadi kegagalan dengan melakukan setting software
42
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Blok Sistem
[image:56.595.168.539.262.497.2]pr
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
Accu atau battray akan memberi inputan ke Power Supply. Kemudian tegangan akan menyupplay IC mikrokontroller selanjutnya IC mikrokontroller akan memberi inputan ke driver yang akan menjadi saklar. Tekan tombol setting timer untuk mensetting timer dengan waktu yang diinginkan yaitu 5, 10 dan 15 menit. Kemudian tekan start untuk memulai, selanjutnya proses terapi akan berjalan, ketika waktu sudah habis, maka proses terapi akan selesai dan lampu akan mati. Untuk mematikan kembali, matikan UPS atau cabut kabel power.
Atmega 16 Program
Display
Driver
Lampu Bateray/ accu
Power supply
Setting timer maksimal 15 menit
3.2 Diagram Alir Program
NO
YES
[image:57.595.281.483.127.587.2]
Gambar 3.2.Diagram Alir
Ketika modul hidup, maka akan langsung inisialisasi LCD, kemudian tekan tombol start setelah itu setting timer 5, 10 dan 15 menit, terdapat tombol pilihan waktu yaitu up, down, selanjutnya tekan tombol start, selanjutnya akan dimulai penyinaran cahaya inframerah dan timer bekerja, apabila timer 0 maka
WAKTU HABIS? Tombol Start
Hitung Waktu STAR
Setting Timer
lampu akan mati dan proses selesai, jika tidak, maka dapat kembali ke inisialisasi LCD.
3.3 Diagram Mekanis
1
2 3
4 5
[image:58.595.172.517.200.601.2]65 cm
Gambar 3.3 Diagram Mekanis
Box menggunakan akrilik 3mm dan pijakan kaki menggunakan kaca dengan tebal 5mm. Ukuran disesuaikan dengan penggunaan jarak aman infra merah yaitu 30cm. Pada kursi roda ditambahkan pegangan untuk box yang terbuat dari besi yang dilas.
UP START
DOWN RESET LCD 2X16
28cm 45cm Akrilik 3mm
30x46cm
Kaca 5mm
Pada kontrol modul terdapat beberapa tombol yaitu:
1. LCD 2x16 2. Push button Up 3. Push button Down 4. Push button Start 5. Push button Reset
3.4 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang penulis gunakan adalah jenis penelitian eksperimental, artinya meneliti, mencari, menjelaskan, dan membuat suatu instrument dimana instrument ini dapat langsung dipergunakan oleh pengguna.
3.5 Variabel Penelitian a. Variabel Bebas
Sebagai variabel bebas adalah objek (telapak kaki) yang diterapi.
b. Variabel Tergantung
Sebagai variabel tergantung yaitu lampu infra merah .
c. Variabel Terkendali
3.6 Perakitan Rangkaian Minimum Sistem, Power Supply
a. Alat
1. Papan PCB 2. Solder 3. Timah
4. Penyedot timah 5. Tool set
6. Bor PCB
7. Multimeter 8. Komputer 9. Proteus
10. Bascom AVR 11. ProgISP
b. Bahan
1.Atmega 16
2.Kapasitor 10 µf 25 v 3.Kapasitor non polar 4.Crystal 16
c. Langkah perakitan
1. Buat rangkaian minimum sistem, dan Power Supply dengan mengunakan aplikasi pada laptop, aplikasi yang digunakan pada pembuatan modul ini adalah proteus.
2. Kemudian cetak gambar layout
3. Tempelkan dan cetak pada papan PCB
4. Larutkan dengan larutan HCLbisa juga dengan periklorit 5. Dinginkan kemudian bor papan PCB sesuai gambar rangkaian 6. Setelah itu tambahkan komponen yang diperlukan kemudian solder
dengan tenol.
3.7 Gambar Rangkaian 1. layout minimum sistem
[image:61.595.222.446.457.646.2]
Pada gambar 3.4 diperlihatkan rangkaian minimum sistem, yaitu untuk menghubungkan mikrokontroller dengan push button dan LCD, layout ini dibuat menggunakan proteus ares.
[image:62.595.143.479.212.396.2]2. Rangkaian Simulasi Program Proteus Isis
Gambar 3.5 Rangkaian simulasi program proteus isis
3. Rangkaian power supply 5V
[image:63.595.150.510.156.308.2]
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 5V
Rangkaian power supply pada modul ini berfungsi sebagai pengubah tegangan 220VAC menjadi 12VAC kemudian diubah menjadi 5VDC. Prinsip kerja power supply adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan menggunakan transformator sebagai penurun tegangan dan dioda sebagai komponen yang berfungsi sebagai penyearah tegangan. Pada modul ini power supply akan mengubah tagangan AC menjadi DC sebesar 5 VDC dengan mengunakan IC regulator 7805. Adapun tegangan 5 VDC digunakan sebagai inputan rangkaian minimum system.
4. Rangkaian Solid State Relay
[image:63.595.181.506.577.699.2]
Mikrokontroller akan memberi inputan ke driver pin 3 port D dan juga ground akan terhubung ke driver, karena Solid state relay menggunakan kontaktor berupa komponen aktif seperti TRIAC,
maka solid state relay dapat dikendalikan dengan tegangan rendah dan
dapat digunakan untuk mengendalikan tegangan AC dengan voltase
besar. Solid state relay ini berfungsi sebagai saklar dengan
menggunakan kopling optikal dan semikonduktor untuk isolasi
elektroniknya. Cara kerja kopling optikal (optocoupler) adalah dengan
mengalirkan arus kontrol (dari koil) ke LED internal yang kemudian
sinarnya akan ditangkap oleh semi konduktor yang sensitif terhadap
cahaya. Pada saat semikonduktor menangkap cahaya, arus dari kontak
dapat mengalir (relay dalam keadaan tersambung).
[image:64.595.171.488.514.693.2]5. Layout minimum sistem dan power supply pada program proteus ares
Pada gambar 3.8 diperlihatkan layout yang sudah bisa dicetak pada papan PCB terdapat jalur-jalur yang akan menghubungkan tiap kaki-kaki komponen.
3.8 Unit Power Supply
Penggunaan UPS pada modul ini bertujuan agar pasien tidak berhubungan langsung dengan tegangan PLN dimana penggunaan daya langsung dari PLN dikhawatirkan terjadi kebocoran arus yang dapat membahayakan pasien, karena pasien berhubungan langsung dengan modul. Namun penggunaan UPS pada modul ini hanya dapat membackup proses terapi 0,328 jam. Perhitungan ini didapat dari rumus yaitu:
I = P/V... (3.1) Dimana I = Kuat Arus (ampere)
P = Daya(Watt) V = Tegangan(Volt)
Untuk perhitungan lama backup UPS terdapat pada halaman terlampir. Untuk membackup arus pada modul terapi lebih lama maka dapat digunakan UPS dengan arus yang lebih besar. Dimana UPS pada modul ini hanya memiliki nilai arus 8,2 Ah.
3.9 Pembuatan Box Modul
1. Bahan
a. Akrilik 3mm b. Alumunium
c. Kaca Bening 5mm 30x46cm d. Baut
e. Siku besi
f. Papan kayu 8x46cm 2. Alat
a. Mesin Bor b. Mesin Gerinda c. Obeng
d. Lem kaca
3. Cara Pembuatan
a. Siapkan alat dan bahan
b. Potong akrilik sesuai ukuran yang akan di Buat
c. Bor akrilik untuk penempatan alumunium sebagai pegangan akrilik dan kaca dan juga kayu
d. Rangkai akrilik agar berbentuk seperti yang diinginkan menggunakan lem kaca dan juga siku besi sebagai penguat. Barikan baut dan mur agar siku besi terpasang dengan kuat.
3.10 Pembuatan Program
Pembuatan program menggunakan Bascom AVR yaitu salah satu bahasa C, isi program terdapat pada halaman terlampir.
3.11 Rumus Kalibrasi Timer
Pengukuran kalibrasi dilakukan sebanyak 20 kali dengan menggunakan stopwatch sebagai pembanding waktu pada modul.
a. Rata-rata
Rata – rata adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
Rata – Rata (
X
) =n
Xi
...(3.1)
Dimana :
X
= rata – rata∑Xi = Jumlah nilai data n = Banyak data
( 1,2,3,…,n ) 2. Error (%)
Error (kesalahan) adalah selisih antara mean terhadap masing-masing data. Rumus error adalah:
Error% = Re x100%
g Datasettin rata g DataSettin
3.12 Program Kontrol Timer
Menit = 4 'pengaturan Awal Waktu ""
Start_ = 0 'program Untuk Mengatur
Atau Mengkondisikan Prosesnya Dalam Kondisi Off Sebelum Semua
Setting Diatur ""
Sec_ = 59
Lampu = 0
Locate 1 , 2
Lcd "TUGAS AKHIR TEM"
Waitms 2000 ‘pengaturan delay untuk inisialisai LCD’
Cls
Locate 1 , 2
Lcd "TERAPI"
Locate 2 , 2
Lcd "INFRA MERAH"
Waitms 2000
Cls
Locate 1 , 2
Lcd "LUTFI HAKIKI"
Waitms 2000
Cls
Do ‘program setting timer dan juga lokasi pada LCD’
If Pinb.3 = 0 Then
Incr Isi
Waitms 24
If Pinb.0 = 0 And Isi = 1 Then ‘program untuk tombol +5
setiap ditekan’
Menit = Menit + 5
End If
If Pinb.2 = 0 And Isi = 1 Then ‘program untuk tombol –
5 setiap ditekan’
Menit = Menit – 5
Cls
End If
If Isi = 2 Then
Lampu = 1
Gosub Mulai
End If
Waitms 24
Locate 1 , 4
Lcd "Timer"
Locate 2 , 4
Lcd ; Menit ; ":" ; Sec_ ; " "
Waitms 24
Loop
Mulai: 'pengaturan waktu mulai dan lampu menyala'
Lampu = 1
Locate 1 , 4 ‘lokasi timer pada LCD’
Locate 2 , 4
Lcd ; Menit ; ":" ; Sec_ ; " "
If Start_ >= 00 Then
Gosub Start_timer
End If
If Sec_ <= 10 Then
Locate 2 , 4
Lcd ; Menit ; ":" ; Sec_ ; " "
End If
If Sec_ <= 0 Then
Decr Menit
Sec_ = 59
End If
If Menit = 0 And Sec_ <= 1 Then
Gosub Berhenti 'pengaturan waktu berhenti dan proses selesai'
End If
Return
Start_timer:
Decr Sec_
Return
Berhenti:
Cls 'pengaturan tampilan setelah waktu selesai'
Locate 2 , 2
Lcd "_____ FINISH _____ "
Lampu = 0
Menit = 1
Sec_ = 1
Wait 200
58 4.1. Spesifikasi Alat
Nama Alat : Simulasi Pengukuran Timer Pada Terapi Inframerah Menggunakan ATmega16
Tegangan : 220 V Frekuensi : 50-60 Hz Daya : 300 Watt
4.2. Gambar Modul
[image:72.595.149.468.448.687.2]Untuk gambar modul dapat dilihat pada gambar 4.1 dan 4.2
1
3 2
4
[image:73.595.165.477.115.356.2]5
Gambar 4.2. kontrol Modul Tugas Akhir Penjelasan Modul
1. LCD 6x12
2. Push button down 3. Push button up 4. Start
5. Reset 4.3. Cara Kerja Modul
proses terapi akan selesai dan lampu akan mati. Untuk mematikan kembali, matikan UPS atau cabut kabel power.
4.4. Percobaan Timer Modul
[image:74.595.184.443.260.718.2]4.4.1 Pengukuran Timer Nyala Lampu Inframerah
Tabel 4.1. Pengukuran Waktu 5 Menit Nyala Lampu Inframerah
NO. Data Setting Timer Data Ukur Timer(menit) Data Ukur Stopwath 1 5 menit 5 5
2 5
3 5
4 5
5 5,1
6 5
7 5
8 5
9 5
10 5
11 4,59
12 5
13 5
14 5,1
15 5
16 5
17 5
18 5
19 5
20 4,59
Rata-rata
Pada tabel 4.1 data untuk pengukuran 5 menit alat dengan pembanding stopwatch. Pengukuran dilakukan 20 kali dan didapatkan rata-rata modul 4,969 menit dan rata-rata stopwatch 5 menit. Pada pengukuran ini terdapat selisih waktu dimana selisih ini muncul karena pada saat penelitian atau pengambilan data pengukuran timer terdapat selisih waktu penekanan tombol start dengan tombol mulai pada stopwatch, dan juga pada modul penghitungan waktu pada 5, 10 dan 15 menit dimulai dari menit ke 59 pada tiap variabel, misalnya untuk 5 menit dimulai dari 4 menit 59 detik.
[image:75.595.182.444.427.741.2]4.4.2 Pengukuran Timer Nyala Lampu Inframerah
Tabel 4.2. Pengukuran Waktu 10 Menit Nyala Lampu Inframerah
NO. Data Setting Timer Data Ukur Pada Modul Data ukur stopwatch 1 10 menit 10 10
2 10,2
3 10
4 9,59
5 10,1
6 10
7 10
8 10,1
9 10,2
10 10
11 9,59
12 10
13 10
Pada tabel 4.2 data untuk pengukuran 10 menit alat dengan pembanding stopwatch. Pengukuran dilakukan 20 kali dan didapatkan rata-rata modul 9,978 menit dan rata-rata stopwatch 10 menit. Pada pengukuran ini terdapat selisih waktu dimana ini muncul karena pada saat penelitian atau pengambilan data pengukuran terdapat selisih waktu penekanan tombol start dengan tombol mulai pada stopwatch,, dan juga pada modul penghitungan waktu pada 5, 10 dan 15 menit dimulai dari menit ke 59 pada tiap variabel, misalnya untuk 10 menit dimulai dari 9 menit 59 detik.
[image:76.595.182.445.109.261.2]4.4.3 Pengukuran Timer Nyala Lampu Inframerah
Tabel 4.3. Pengukuran Waktu 15 menit Nyala Lampu Inframerah
15 10
16 10
17 10
18 10,1
19 10
20 9,58
Rata-rata
9,978 10
NO. Data Setting Timer
Data Ukur Timer Data Ukur Stopwatch
1 15
2 15
3 15
4 15
5 15,1
6 15,2
Pada tabel 4.3 data untuk pengukuran 15 menit alat dengan pembanding stopwatch. Pengukuran dilakukan 20 kali dan didapatkan rata-rata modul 14,9985 menit dan rata-rata stopwatch 15 menit. Pada pengukuran ini terdapat selisih waktu dimana ini muncul karena pada saat penelitian atau pengambilan data pengukuran terdapat selisih waktu penekanan tombol start dengan tombol mulai pada stopwatch,, dan juga pada modul penghitungan waktu pada 5, 10 dan 15 menit dimulai dari menit ke 59 pada tiap variabel, misalnya untuk 15 menit dimulai dari 14 menit 59 detik.
8
15 menit
15
15
9 14,59
10 15
11 15
12 15,1
13 15
14 15
15 15
16 15,2
17 15,1
18 15,1
19 14,58
20 15
Rata-rata
4.4.4 Data Hasil Pengukuran Keseluruhan
Tabel 4.4 Data Hasil pengukuran Timer
Dari tabel 4.4 dapat dilihat data hasil pengukuran rata-rata modul untuk 5 menit 4,969 menit, error 0,62%, Kemudian untuk 10 menit rata-rata modul yaitu 9,978 menit, error 0,22%,. Dan untuk 15 menit pada tebel menunjukkan rata-rata 14,9985 menit, error 0,1%, dengan penghitungan dengan rumus dapat dilihat pada halaman lampiran.
Gambar 4.3 Grafik data hasil pengukuran rata-rata timer
5 10 15 4,969 9,978 14,9985 0 5 10 15 20
5 menit 10 menit 15 menit
Data Rata-Rata Dari Pengujian
Timer
rata-rata alat rata-rata modul
Satuan ukur Tabel ukur Rata-rata Alat ukur Rata-rata
modul Error%
menit
5 menit 5 4,969 0,62%
10
menit 10 9,978 0.22%
15
[image:78.595.177.465.492.672.2]Dari grafik data rata-rata timer 4.4 diperoleh kesimpulan bahwa pengukuran timer memiliki selisih. Hal ini disebabkan karena terdapat selisih ketika dilakukan penekanan tombol pada modul dengan stopwatch dan juga pada modul penghitungan waktu pada 5, 10 dan 15 menit dimulai dari menit ke 59 pada tiap variabel, contoh untuk 5 menit dimulai dari 4 menit 59 detik.
[image:79.595.150.469.288.482.2]
Gambar 4.4 Grafik Hasil Dari Error Pada Pengukuran Waktu
Berdasarkan data tersebut untuk pengukuran 5 menit dihasilkan nilai error sebesar 0,62%, pengukuran 10 menit dihasilkan nilai error sebesar 0.22%, kemudian untuk pengukuran 15 menit nilai error yang didapatkan sebesar 0,01%.
Dari analisa grafik dapat disimpulkan bahwa titik error tertinggi terdapat pada pengukuran 5 menit yaitu error 0,62%.
0,62% 0,22% 0,01% 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01
5 10 15
Pengukuran Error
4.5 Pembahasan Kinerja Sistem Secara Keseluruhan
Cara kerja modul TA Terapi Infra Merah ini yaitu, ketika tombol on pada UPS ditekan atau kabel power dihubungkan maka rangkaian mendapat tegangan sebesar +12VAC ke power supply dan akan dikeluarkan output +5VDC ke mikrokontroller kemudian mikrokontroller akan memberi inputan ke driver lampu saat mendapat tegangan dari mikrokontroller. Kemudian masuk ke inisialisasi LCD, setelah itu Tekan tombol start kemudian tekan tombol up dan down untuk setting timer, terdapat 3 variabel waktu terapi yaitu 5, 10 dan 15 menit. Kemuadian tekan start untuk memulai, selanjutnya proses terapi akan berjalan, ketika waktu sudah habis, maka proses terapi akan selesai dan lampu akan mati. Untuk mematikan kembali, matikan UPS atau cabut kabel power.
4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Modul
Terdapat kelebihan ataupun kekurangan modul yang telah dibuat oleh penulis.
4.6.1 Kelebihan Modul Tugas Akhir
Menggunakan driver SSR 40-DA yang mampu digunakan untuk beban yang lebih besar lagi, misalnya penggunaan lebih dari 2 lampu inframerah.
4.6.2 Kekurangan Modul Tugas Akhir
c. UPS pada alat tidak dapat membackup alat sesuai waktu terapi, namun hanya 1 menit, memiliki ampere/h sebesar 8,2 Ah.
d. Belum adanya buzzer untuk mengetahui waktu habis.
68 5.1. KESIMPULAN
Setelah melakukan proses pembuatan, percobaan, pengujian modul dan pendataan, penulis dapat menyimpulkan sebagai berikut :
1. Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai error untuk pengukuran 5 menit sebesar 0,62%, rerata 4,969 menit,. Kemudian untuk 10 menit rata-rata modul yaitu 9,978 menit, error 0,22%,. Dan untuk 15 menit menunjukkan rata-rata 14,9985 menit, error 0,1%,. Jadi berdasarkan hasil pengukuran dan kesalahan nilai error, timer pada modul dapat dikatakan baik.
2. Modul dapat dirangkai dan didesain sehingga dapat ditempatkan pada kursi roda.
5.2. SARAN
Setelah melakukan proses pembuatan, percobaan, pengujian alat dan pendataan, penulis memberikan saran sebagai pengembangan peneliti selanjutnya
