Perancangan Alat Pengukur Suhu Tubuh Berbasis Mikrokontroler ATMega16
Hanggoro Aji Al Kautsar
Universita s Bina Sa ra na Informatika e-ma il: 1ha nggoro.hgr@bsi.a c.id
Abstrak - Menurut World Health Organization (WHO) penula ra n penya kit corona sa nga t cepa t menyebar dan cukup mema tikan. Sa la h sa tu kemungkina n geja la covid-19 a dala h suhu tubuh ya ng tida k normal dia ta s 380 C dan diba wa h 360 C. Pa da tulisa n ini, penulis ingin mera nca ng a la t pengukur suhu tubuh otoma tis be rba sis infra red ta npa sentuh untuk mengukur suhu tubuh ma nusia ya ng diukur. Ya ng ma mpu mengukur suhu tubuh ma nusia denga n ja ra k 15cm . Pera nca nga n a la t pengukur suhu tubuh ini mengguna ka n Mikrokontroler ATMega 16.
Dira nca ng untuk mempermuda h mendeteksi suhu tubuh seca ra otoma tis ta npa ba ntuan ma nusia . Untuk sensor suhu ka mi mengguna kan modul sensor GY-906 MLX90614 ya itu untuk mengukur suhu ta npa sentuh dengan jarak ma ksima l 10cm da n modul la ser seba ga i pena nda. Untuk menampilka n suhu , digguna ka n LCD 16x2 da n lampu led seba ga i pena nda. Kemudia n penulis membua t sebua h penga tura n ja rak jika tida k a da objek pa da jara k 10 cm pa da sensor suhu ma ka sensor a ka n otoma tis ma ti denga n modul infra red HCSR -04. Pera nca nga n a la t ini merupa ka n solusi ya ng terba ik untuk memeca hkan permasala han da la m pengukura n suhu tubuh di era pa ndemi sa a t ini. Pengukura n suhu tubuh otoma tis ini tentunya lebih ba ik diba ndingka n denga n pengukura n suhu tubuh seca ra ma nua l. Da n tentunya a kan meminima lisir bersentuha n ya ng ma na merupakan sa la h sa t u bentuk penulran virus ini.
Ka ta Kunci: Mikrokontroller, termometer, Covid-19
Abstract - According to the World Health Organization (WHO) the transmission of corona disease is very fast spreading and quite deadly. One of the possible symptoms of Covid-19 is an abnormal body temperature above 380 C and below 360C. In this paper, the author wants to design an automatic body temperature measuring device based on infrared without touch to measure the measured human bo dy temperature. Which is able to measure human body temperature with a distance of 15cm. The design of this body temperature measuring device uses the ATMega16 Microcontroller. Designed to make it easier to automatically detect body temperature without hum an assistance. For the temperature sensor we use the GY-906 MLX90614 sensor module, which is to measure temperature without touch with a maximum distance of 10cm and the laser module as a marker. To display the temperature, used 16x2 LCD and led lights as a marker. Then the author makes a distance setting if there are no objects at a distance of 10 cm on the temperature sensor, the sensor will automatically turn off with the HCSR -04 infrared module. The design of this tool is the best solution to solving problems in measuring body temperature in the current pandemic era. Automatic body temperature measurement is certainly better than manual body temperature measurement. And of course it will minimize contact which is one form of transmission of this virus.
Keywords: Microcontroller, thermometer, Covid-19
PENDAHUL UAN
Dila nsir pa da la ma n web https:
//www.merdeka .com/dunia /ini-da fta r-lengka p- nega ra -nega ra -di-dunia - ya ng-suda h-dimasuki-virus- corona .html pa da ta hun 2020 terja di (pa ndemi) yang tida k terduga di seba gia n besa r nega ra di dunia yang menyera ng seluruh uma t ma nusia . Virus tersebut cukup berba ha ya da n mema tika n. Virus tersebut berna ma Sars-Cov-2 ya ng menyeba bkan penyakit Corona Virus Disease 2019 a ta u lebih dikena l dengan na ma covid-19. Menurut World Health Organization (WHO) penula ra n penyakit ini sa nga t cepa t menyebar da n cukup mema tika n. Ma sih menurut WHO yang dikutip da ri porta l berita online hea lth.detik.com sa la h sa tu kemungkina n geja la covid 19 a dalah suhu
tubuh ya ng tida k norma l di a ta s 380 C da n di bawah 360 C.
Suhu tubuh sendiri merupa ka n sa la h satu metode a la nisa pa ling muda h ya ng bisa kita gunakan untuk mendeteksi geja la a wa l da ri penya kit ini baik da la m kehidupa n seha ri-ha ri ma upun dalam pera wa ta n medis. Bia sa nya kita menggunakan termometer untuk mengukur suhu tubuh secara a kura t.
Da la m keseha ria nnya, kita suda h sa nga t kenal denga n a la t berna ma termometer ini. Bia sanya termometer ya ng diguna ka n a da lah termometer a ir ra ksa . Teta pi di ba nya k rumah sa kit, termometer yang diguna ka n berupa termometer infrared. Na mun termometer jenis ini ma sih diguna ka n seca ra manual.
Ya itu denga n mela kuka n pengukura n suhu dengan
memega ng a la t da n mendeka tkan a tau menempelkan termomter ini kepa da tubuh pa sien.
Tentunya ha l ini sa nga t beresiko di era pa ndemi sa a t ini. Ka rena sa la h sa tu jenis penularan virus jenis ini mela lu sentuha n. Ba ik sentuha n secara la ngsung, ma upun sentuhan seca ra tida k la ngsung.
Ata u denga n ka ta la in mengguna ka n media tertentu.
Ja di bisa sa ja termometer tersebut menja di media penula ra n da ri virus tersebut.
Pa da pa per ini, penulis ingin mera ncang sebua h a la t pengukur suhu tubuh otoma tis berba sis infra red ta npa sentuh. Ala t ini ma mpu mengukur suhu tubuh ma nusia denga n ja ra k ma ksima l 15 cm.
Kemudia n ka mi mera nca ng a la t ini menggunakan mikrokontroller ATMega 16 seba ga i ota k da ri a la t ini.
Kemudia n ka mu juga mengguna ka n sensor suhu modul sensor GY-906 MLX90614 da n LCD seba gai output da ri a la t ini.
METODE PENELITIAN
Metode penelitia n merupa kan la ngkah penting da la m penyusuna n tuga s a khir khususnya ba gi pembua tan a lat. Di da la m kegia ta n penelitia n penulis mela kuka n pengumpula n data melalui dua ca ra. Yaitu metode penga ma tan la ngsung (observation). Penulis mela kuka n penga ma tan-penga matan la ngsung terha da p kegia tan ya ng berhubunga n denga n masalah ya ng dia mbil. Da la m ha l ini, penulis la ngsung mela kuka n pengamatan kepada pasien-pa sien covid- 19 da n tena ga keseha ta n ya ng terliba t la ngsung pena nga nan pa ndemi ini. Ha sil da ri pengamatan tersebut a da la h bena r ba hwa penyeba ra n vorus ini sa la h sa tunya mela lui benda -benda ya ng pernah tersentuh oleh ora ng ya ng terpa pa r covid-19.
Kedua , penulis mengguna ka n metode studi pusta ka . Ya itu penulis mela kuka n penelitia n mela lui memba ca buku-buku dan jurna l-jurnal ya ng berkaitan denga n covid-19 da n pera la ta n elektronika yang akan penulis guna ka n.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Tinja ua n Umum Ala t
Pembua tan a la t Pengukur Suhu Tubuh Ma nusia Mengguna kan Mikrokontroler ATMega16 ini dibua t untuk mempermudah mendeteksi suhu tubuh seca ra otomatis ta npa bantuan manusia. Untuk sensor suhu pa nulis mengguna kan modul sensor GY-906 MLX90614 da n modul la ser seba ga i pena nda. Untuk mena mpilka n suhu pa nulis mengguna kan LCD 16x2 I2c da n la mpu led seba ga i penanda. Kemudian penulis juga membuat sebuah pengaturan jarak. Jika tidak ada objek pa da ja rak 10 cm, ma ka sensor a ka n otomatis ma ti. Ala sa n penulis menguna kan mikrokontroler ATMega 16, dika rena kan suda h sa nga t terkenal dan muda h di guna kan. Untuk a la t yang pa nulis ra ncang, untuk menghidupkan a la t mengguna kan power a da pter 5 volt DC.
B. Blok Ra ngka ian Ala t
Blok ra ngka ia n pembuatan a la t pengukur
suhu tubuh ma nusia otomatis dila kukan da lam
Sumber Da ta Priba di Ga mba r III.1 Dia gra m Suhu
Ga mba r 1. Dia gra m Suhu
Penjela sa n blok dia gra m a lat sebaga i berikut:
1. Input
Komponen input ini merupa kan komponen yang akan diproses. Komponen input ini terdiri da ri :
a . Ca tu Da ya yaitu Ada ptor 5 Volt.
b. Aplika si ya ng diguna kan untuk mengontrol komponen output .
c. Sensor Sensor GY-906 MLX90614 diguna ka n untuk pengukur suhu tubuh secara otomatis.
d. Sensor Ultra sonic HC-SR04 membuat sebua h pengaturan jarak jika tidak ada objek pada jarak 10 cm pa da sensor suhu ma ka sensor a ka n otomatis ma ti.
e. Modul la ser diguna ka n untuk menambah ja ra k ja ngkauan suhu.
2. Proses
Proses merupa kan mikrokontroler ya ng berfungsi seba ga i Pemerosesa n Input yang a kan keluar menjadi output. Da la m proses ini penulis menggunakan mikrokontroler ATMega 16.
3. Output
Output merupa kan kelua ran da ri semua proses yang tela h dija la nkan. Output yang diha silka n yaitu:
a . LCD berfungsi unkuk mena mpikan suhu ya ng suda h di ukur
b. LED berfungsi seba ga i pena nda suhu.
c. Skema Ra ngkaian Ala t Suhu
Ga mba r 2 Skema Ala t
D. Ca ra Kerja Ala t
Sesua i denga n blok da n sekema ra ngkaian a la t memiliki ca ra kerja ya ng berbeda . Berikut bebera pa cara kerja a lat yang a kan diuraikan dibawah ini.
1. Ca tu da ya
Ca tu da ya ya ng diguna ka n pa da ra ngkaian ATMe
ga 16
a la t ya ng panulis bua t a dala h a daptor 5 volt DC yang disa mbungkan denga n listrik ruma h 220 volt AC kemudia n di konvert menjadi tega ngan output sebesar 5 volt DC.
Ga mba r.3. Skema Blok Ra ngkaian
2. ATMega 16
ATMega 16 merupa kan ba gia n proses, yaitu memproses input menja di output. ATMega16 memiliki 40 pin. Pa da ra ngka ian Suhu tubuh manusia otoma tis pin ya ng diguna ka n a da lah pin digita l PD2 ya ng dihubungkan dengan sensor GY-906 MLX90614 da n pin digita l PD3 ya ng disa mbungkan denga n LED seba ga i perta nda adanya suhu yang terdeteksi. Untuk sumber tega nga n mengguna kan adaptor 5 volt yang disa mbungkan ke port micro usb. ATMega 16 akan memperoses input ya ng dikirim da ri Aplika si firebase ke da ta base sela njutnya akan mencocokan variable ke da ta base untuk sela njutnya di proses menja di output.
3. LED
LED disa mbungkan dengan pin berfungsi sebagai output indika tor jika suhu melebihi ba ta s normal yaitu 38 celclius ma ka led a kan menyala dan jika led mati ma ka suhu normal
4. Sensor GY-906 MLX90614
Sensor GY-906 MLX90614 dsima bungkan denga n pin sdl da n sda D1 da n D2. Da n pin VV untuk power 5 volt. Berfungsi seba ga i pengukur suhu tubuh infra red ta npa sentuh yang di guna kan untuk mengukur suhu tubuh ma nusia secara otomatis.
5. Modul Sensor
Modul La ser berfungsi seba ga i penanda ba hwa Sensor suhu GY-906 MLX90614 sedang bekerja .
6. Sensor ultra sonik hc-sr04
Sensor ultra sonic hc-sr04 berfungsi sebagai penga tur ja ra k jika ja ra k lebih da ri 5cm ma ka LCD a ka n mati da n jika kura ng da ri 15cm ma ka LCD akan hidup.
E. Flowcha rt Progra m
Ga mba r 4. Flowcha rt Progra m
F. Konstruksi Sistem Coding
1. Insta lisa si
#include <Fireba se.h>
#include <Fireba seArduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <NewPing.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrysta l_I2C.h>
#include <Ada fruit_MLX90614.h>
Ada fruit_MLX90614 mlx = Ada fruit_MLX90614();
LiquidCrysta l_I2C lcd (0x27, 16, 2);
const int TriggerPin = 13;
const int EchoPin = 15;
const int ba tas = 16;
NewPing ja ra k (TriggerPin, EchoPin, 100);
#define ssid "Miz"
#define pa ss "12345678"
#define fireba se_token
"uelHv0bgjtSRqCmNdsfChe5bRKXFnWwRnl5St7t1
"
#define fireba se_host "suhu-d1e23.firebaseio.com"
void setup() {
pinMode(ba tas,OUTPUT);
mlx.begin();
lcd.begin();
WiFi.begin(ssid,pa ss);
while (WiFi.sta tus() != WL_CONNECTED) { Seria l.print(".");
lcd.print(".");
dela y(500);
}
Fireba se.begin(fireba se_host, fireba se_token);
lcd.setCursor(3,0);
digita lWrite(ba ta s,HIGH);
lcd.print("Welcome to ");
lcd.clea r() }
Pa da blok dia ta s diguna kan untuk menginsta l library ya ng dibutuhkan sesua i denga n komponen dan diguna ka n untuk koneksi ke Fireba se rea ltime da ta base, koneksi ke WiFi, memula i sensor, menetukan pin sensor. Da n menampilka n output.
2. Input
int cm = ja ra k.ping_cm();
floa t suhu = mlx.rea dObjectTempC()
pa da blok di a ta s pa da va ria ble int cm = ja ra k.ping_cm() diguna kan untuk mendetksi jarak da la m centimeter pada sensor HC-SR 04 dan float suhu
= mlx.rea dObjectTempC() diguna kan untuk mendeteksi suhu da la m celcius pa da sensor GY- 906MLX906.
3. Ma in Progra m
Fireba se.setFloa t ("suhu",mlx.rea dObjectTempC());
Pa da blok di a ta s diguna kan untuk mengrimkan nilai suhu denga n tipe nila i floa t.
4. Output
if ( cm <= 15 && cm >= 3 && suhu >= 38.0) { lcd.ba cklight();
digita lWrite(ba ta s,HIGH);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" SUHU TIDAK ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" NORMAL ");
}
else if ( cm <= 15 && cm >= 3 && suhu < 38.0) { lcd.ba cklight();
digita lWrite(ba ta s,HIGH);
lcd.setCursor(1,0);
lcd.print(" SUHU ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
lcd.print(suhu);
lcd.print(" ");
} else {
lcd.noBa cklight();
digita lWrite(ba ta s,LOW);
}
Pa da blok dia ta s jika sensor ja ra k mendeteksi jarak kura ng da ri 15 cm da n lebih da ri 3cm serta sensor suhu mendetksi suhu lebih da ri 38¬¬¬¬¬¬¬o celcius maka lcd akan menampilkan kata “SUHU TIDAK NORMAL”. Selanjutnya jika sensor jarak mendeteksi ja ra k kurang da ri 15 cm dan lebih dari 3cm serta sensor suhu mendetksi kura ng da ri 38¬¬¬¬¬¬¬o celcius maka lcd akan menampilkan kata “SUHU : (Variabel suhu yang terdetksi )”. Selanjutnya jika statment di atas tida k a da yang sesuai ma ka LCD a kan mati da n LCD tida k mena mpilka n kata a pa a pa.
G. Ha sil Percoba a n
Ha sil percoba an a la t terdiri da ri 3 ba gia n ha sil percoba an yaitu :
1 Ha sil Input
Ha sil input percoba an a la t pa nulis da pa t dilihat pada ta bel diba wa h ini.
Ta bel.1. Ha sil Percoba an Input
Da n ha sil percoba an suhu tubuh otoma tis tersebut da pa t dijela skan di ta bel di a ta s ba hwa Nodemcu ma mpu terhubung denga n berba ga i ma cam - macam tega nga n di a ta s 3.3 volt. Dika rena kan dengan adanya menurunkan tega ngan sa mpai 3.3 volta ge regula tor ma ka seluruh tega ngan a kan turun ke 3.3 volt. dan jika a la t suda h terhubung denga n WiFi ya ng sudah terkoneksi oleh internet ma ka da ta base dapat terkoneksi da n a la t da pat berkerja sesua i dengan progra m, na mun jika WiFi tida k terhubung dengan internet ma ka Database tidak dapat terkoneksi dan Alat tida k bisa berkerja sesuai progra m ya ng sudah di buat.
2. Ha sil Output
Ha sil Output percoba an ala t panulis da pat dilihat pada ta bel diba wa h ini.
Ta bel 2. Ha sil Percoba an output
Pa da ta bel dia tas pa da percobaan pertama jarak yang dicoba a da lah 7 cm da n suhu ya ng terdeteksi adalah 36o Celcius, lcd a ka n menampilkan suhu yang didapat oleh sensor.Percoba an kedua jarak yaitu 19 dan suhu ya ng terdeteksi a da la h 34o Celcius, LCD ma ti dan tida k mena mpilkan a pa a pa dika renakan ja rak yang terla lu ja uh dika renakan jauhnya melebihi ba tas yang tela h di tentuka n yaitu 15cm. Percoba an terakhir jarak ya ng terdetksi a dalah 12 cm dan suhu yang terdeteksi a da lah 39.2o Celcius ma ka LCD a ka n mena mpilkan tulisan “SUHU TIDAK NORMAL”.
3. Ha sil Keseluruha n Ala t
Ta bel 3. Ha sil Percoba an Keseluruhan a lat
KESIMPUL AN
Pembua ta n a la t Pengukur Suhu Tubuh Ma nusia Mengguna ka n Mikrokontroler ATMega 16 ini dibua t untuk mempermudah mendeteksi suhu tubuh seca ra otoma tis ta npa ba ntuan manusia. Untuk sensor suhu penulis mengguna ka n modul sensor GY- 906 MLX90614. Ya itu sebua h a la t untuk mengukur suhu ta npa sentuh denga n ja rak maksimal 10cm dan modul la ser seba ga i pena nda. Untuk mena mpilkan suhu pa nulis mengguna ka n LCD 16x2 I2c da n la mpu
led seba ga i pena nda. Kemudia n penulis membuat sebua h penga tura n ja ra k jika tida k a da objek pada ja ra k 10cm, ma ka sensor a ka n otomatis ma ti dengan modul infra red HCSR-04. Ala sa n penulis menguna kan mikrokontroler ATMega 16, dika rena ka n sudah dikena lnya ka ra kteristik mikrokontroler ini da n kemuda han a kses pemrogra ma nnya. Ala t ya ng pa nulis ra nca ng ini mengguna ka n sumber lsitrik da ri a da pter 5 volt DC.
REFERENSI
Abdul Muin Ha sa n Busri, R.Hela l Soeka rtono, dan Sri Yogya rti. Vol 59. 2010. Ra nca ng Bangun Mikrokontroler AT89S51 Seba ga i Ala t Ukur Kekua ta n Gigi. ISSN 0024-9548.
Abdulka dom Alya siri, Ja meel K Abed, Mohannad Jinna ti. Vol 3.2014. Design and Implementa tion New Sa ving Energy System by Using Huma n Motion Sensor. ISSN : 2278-3075
Andria nto, Heri. 2015. Pemogra ma n Mikrokontroler AVR Atmega 16. Ba ndung: Informa tika Ba ndung.C DI AGUS)
Budiha rto, Widodo.2006. Bela ja r Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler Untuk Pemula .Ja ka rta . PT Elex Media Komputindo.
Cha ndra , F., da n Deni Arifia nto. 2010. Ja go Elektronika . Ja ka rta : Ka wa n Pusta ka.
Da rya nto. 2011. Ketera mpila n Kejurua n Teknik Elektronik. Ba ndung: Sa tu Nusa .
Ra tna dewi, Agus Prijono, Yoha na Susa nthi.
2015. Da sa r-da sa r Ra ngka ia n Listrik . Ba ndung: C.V ALFABETA.
Sa songko, Ba gus Ha ri. 2012. Pemrograman Mikrokontroler denga n Ba ha sa C.
Yogya ka rta : C.V Andi Offset.
Suya dhi, Ta ufiq Dwi Septia n. 2010. Buku Pinta r Robotika . Yogya ka rta : Andi.
Sya rya dhi, mohd., et a l. 2007. Sistem kera n wudhu mengguna ka n sensor PIR berba sis mikrokontroler AT89C51 jumla h reka yasa elektronika vol. 6 No. 1 hlm.
Wiba wa nto, Ha ri. 2008. Elektronika Da sa r : Pengena la n Pra ktis. Ja ka rta : PT Elex Media Komputindo.
Winoto, Ardi. 2010. Mikrokontroler AVR Atmega 8/16/8535 dan Pemogra mannya denga n Ba ha sa C pa da WinAVR. Ba ndung:
Informa tika Ba ndung.
