ALAT PENGUKUR BERAT BADAN, PANJANG BADAN DAN LINGKAR KEPALA BAYI (BERAT BADAN)

(1)

1

ALAT PENGUKUR BERAT BADAN, PANJANG BADAN DAN LINGKAR

KEPALA BAYI (BERAT BADAN)

Ilham Satrio Wibowo¹, Ir. Priyambada Cahya Nugraha, MT² dan Triana Rahmawati, ST,M.Eng.³

ABSTRAK

Pengukur pertumbuhan secara kuantitatif digunakan untuk memantau pertumbuhan pada bayi. Pertumbuhan tersebut dapat diukur dengan satuan berat (gram, kilogram), satuan panjang (cm, m), umur tulang, dan keseimbangan metabolik (retensi kalsium dan nitrogen dalam tubuh). Alat Pengukur Berat Badan, Panjang Badan dan Lingkar Kepala Bayi adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat badan, panjang badan dan lingkar kepala pada bayi. Mengamati pertumbuhan dengan parameter di atas sangat penting untuk menilai kecepatan pertumbuhan pada bayi dan apabila terjadi gejala-gejala penyimpangan pertumbuhan pada bayi dapat diberi tindakan agar kondisi bayi tidak memburuk.

Alat Pengukur Berat Badan Bayi menggunakan 1 buah sensor loadcell yang digunakan untuk mengukur berat badan bayi. Hasil pengukuran diperoleh dari rata-rata pengambilan hasil data selama 2 detik yang akan ditampilkan pada LCD karakter dengan satuan kilogram (Kg). Rancangan penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan jenis penelitian One Group Post Test Design.

Berdasarkan dari hasil pengukuran diperoleh nilai rata rata error beban tampil terhadap beban sebenarnya sebesar 0,90%, Sehingga dapat disimpulkan bahwa alat ini dapat digunakan sesuai fungsinya, karena % errornya masih dibawah standar ± 5%

Kata Kunci : Berat Badan Bayi, Timbangan, Load Cell

Pendahuluan

Latar Belakang Masalah

Pengukur pertumbuhan secara kuantitatif digunakan untuk memantau pertumbuhan pada bayi. Istilah tumbuh kembang terdiri atas dua peristiwa yang sifatnya berbeda tetapi saling berkaitan dan sulit untuk dipisahkan, yaitu pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan (growth) berkaitan dengan masalah perubahan ukuran, besar, jumlah atau dimensi pada tingkat sel,

organ maupun individu. Pertumbuhan bersifat kuantitatif sehingga dapat diukur dengan satuan berat (gram, kilogram), satuan panjang (cm, m), umur tulang, dan keseimbangan metabolik (retensi kalsium dan nitrogen dalam tubuh). Pengertian pertumbuhan anak (child growth) dibatasi pada suatu proses perubahan jasmaniyah kuantitatif pada tubuh seorang anak sejak pembuahan, berupa pertambahan ukuran dan struktur tubuh jasmaninya (Satoto, 1997; Kania,

(2)

2 2006).Parameter ukuran antropometrik

yang dipakai dalam penilaian pertumbuhan fisik adalah tinggi badan, berat badan, lingkar kepala, lipatan kulit, lingkar lengan atas, panjang lengan, proporsi tubuh, dan panjang tungkai. Menurut Pedoman Deteksi Dini Tumbuh Kembang Balita (Tim Dirjen Pembinaan Kesmas, 1997) dan Narendra (2003). Mengamati pertumbuhan dengan parameter di atas sangat penting apabila terjadi gejala-gejala penyimpangan pertumbuhan pada bayi dapat diberi tindakan agar kondisi bayi tidak memburuk. Dasar utama dalam menilai pertumbuhan fisik anak adalah penilaian menggunakan alat baku (standar). Untuk menjamin ketepatan dan keakuratan penilaian harus dilakukan dengan teliti dan rinci. Pengukuran perlu dilakukan dalam kurun waktu tertentu untuk menilai kecepatan pertumbuhan. Tindakan dapat berupa melakukan penimbangan berat secara rutin (Arlene E, 1989). Meskipun demikian mengamati perkembangan berat badan saja tidak cukup, juga harus diperhatikan tinggi atau panjang bayi untuk dibandingkan dengan berat badan untuk mengetahui berat ideal, dan lingkar kepala yaitu untuk mengetahui ukuran tengkorak dan juga otak bayi dalam pertumbuhan yang normal,

sehingga dokter dapat mendeteksi dini pertumbuhan abnormal kepala bayi yang dapat menjadi diagnosa dini terhadap terjadinya makrosepalus dan mikrosepalus (Behrman, 1996).

Sebelumnya telah dibuat alat dengan judul “Alat Pengukur Berat Badan, Tinggi Badan dan Lingkar Kepala Bayi” oleh Mazendha dan Alif Fitriani, 2015. Pada alat tersebut menggunakan IC mikrokontroler ATmega 8535 dan hasil pengukuran ditampilkan secara real time.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penulis ingin membuat suatu alat yang digunakan untuk mengetahui berat badan, tinggi badan dan lingkar kepala pada bayi dengan menggunakan IC mikrokontroler ATmega 328 dan hasil pengukuran data yang ditampilkan berupa rata-rata pengambilan data dari alat tersebut selama 2 detik. Maka

penulis mengangkat judul karya tulis ilmiah yaitu “Alat Pengukur Berat Badan, Panjang Badan dan Lingkar Kepala Bayi (Berat Badan)”.

Batasan Masalah

Agar tidak terjadi pelebaran masalah dalam pembuatan dan penyajian skripsi ini maka penulis membatasi pada :

1.2.1 Menggunakan mikrokontroler Arduino Atmega328 sebagai

(3)

3 pengolah data dan pengontrol

seluruh kinerja system.

1.2.2 Sensor berat yang digunakan adalah load cell.

1.2.3 Display menggunakan LCD 16x4 1.2.4 Range berat badan yang digunakan

yaitu 1 kg – 12 kg.

1.2.5 Menggunakan catu daya baterai 5V

Rumusan Masalah

Dapatkah dibuat alat pengukur berat badan, panjang badan dan lingkar kepala pada bayi?

Tujuan Penelitian Tujuan Umum

Dibuatnya alat ukur berat badan, panjang badan dan lingkar kepala pada bayi (Berat Badan Bayi).

Tujuan Khusus

Dengan acuan permasalahan di atas, maka secara operasional tujuan khusus pembuatan alat ini antara lain :

1.4.2.1 Membuat rangkaian mikrokontroler Atmega 328 dan rangkian display. 1.4.2.2 Membuat rangkaian pengisi baterai

Membuat rangkaian sensor suhu ruang LM35.

1.4.2.3 Membuat rangkaian indikator baterai. 1.4.2.4 Membuat rangkaian sensor berat. 1.4.2.5 Membuat program untuk

menampilkan data berat.

1.4.2.6 Melakukan uji coba dan uji fungsi alat

Manfaat Penelitian Manfaat Teoritis

Menambah pengetahuan mahasiswa teknik elektromedik tentang alat ukur berat badan, panjang badan dan lingkar kepala pada bayi.

Manfaat praktis

Memudahkan perawat untuk mengukur panjang, berat, dan lingkar kepala bayi.

Metodologi

Diagram Mekanik Inkubator Bayi

Diagram mekanik menunjukkan model atau bentuk dari modul yang akan dibuat. Pada modul ini mempunyai panjang ± 1 meter, lebar ± 65 cm, dan tinggi ± 75 cm

Gambar 1. Diagram Mekanik Diagram Blok

(4)

4 Gambar 2. Diagram Blok Keseluruhan

Inkubator dinyalakan, pemanasan awal di suhu 31C, setelah suhu tercapai buzzer berbunyi. Ada dua mode pemilihan kontrol suhu manual dan otomatis, Untuk mode manual setelah bayi terdeteksi berat badannya setting suhu sesuai berat badan bayi. Untuk mode otomatis bayi dimasukan kedalam inkubator. Load cell akan mendeteksi berat badan bayi, karena output load cell masih dalam orde mV, maka dibutuhkan psa untuk menguatkan tegangan yang keluar dalam orde Volt. Setelah diketahui berat yang tertimbang maka berat badan bayi akan tampil di LCD karakter 20x4. Setelah itu setting usia bayi. Setelah berat badan dan usia bayi diketahui, maka heater akan langsung otomatis mensetting suhu ruang yang dibutuhkan oleh bayi yang akan diproses di ic mikrokontroler Atmega16, maka driver heater akan mengatur suhu heater yang dibutuhkan. Sensor LM35 (suhu ruang) akan mendeteksi

suhu yang ada di dalam ruangan baby incubator.

Sensor LM35 (skin) akan mendeteksi suhu tubuh bayi. LCD karakter 20x4 berfungsi untuk mendisplaykan seluruh parameter yang ada yaitu : berat badan, suhu ruang, suhu skin, kelembaban dan usia bayi. Thermostat berfungsi sebagai pengaman suhu berlebih atau berkurang, jika terjadi suhu berlebih atau berkurang maka buzzer menyala.

2. Diagram Blok Setting Timbangan dan kontrol suhu otomatis

Gambar 3. Diagram Blok timbangan dan kontrol suhu otomatis

Inkubator dinyalakan, pemanasan awal di suhu 31C, setelah suhu tercapai bayi dimasukan kedalam inkubator. Load cell akan mendeteksi berat badan bayi, karena output load cell masih dalam orde mV, maka dibutuhkan psa untuk menguatkan tegangan yang keluar dalam orde Volt. Setelah diketahui berat yang tertimbang maka berat badan bayi akan tampil di LCD karakter 20x4. Setelah itu

(5)

5 setting usia bayi. Setelah berat badan dan

usia bayi diketahui, maka heater akan langsung otomatis mensetting suhu ruang yang dibutuhkan oleh bayi yang akan diproses di ic mikrokontroler Atmega16, maka driver heater akan mengatur suhu heater yang dibutuhkan. Sensor LM35 (suhu ruang) akan mendeteksi suhu yang ada di dalam ruangan baby incubator. LCD karakter 20x4 berfungsi untuk mendisplaykan seluruh parameter yang ada yaitu : berat badan, suhu ruang, suhu skin, kelembaban dan usia bayi. Thermostat berfungsi sebagai pengaman suhu berlebih atau berkurang, jika terjadi suhu berlebih atau berkurang maka buzzer menyala.

3. Diagram blok Monitoring Suhu Tubuh

Gambar 4. Diagram Blok Monitor Suhu Tubuh

Sensor kulit mendeteksi suhu pada tubuh bayi, dengan output tegangan pada sensor LM 35. Tegangan output pada sensor diolah oleh PSA. Output dari PSA akan diolah oleh ADC yang mengubah data analog menjadi digital dan slanjutnya di proses di ic mikrokontroler Atmega16. Hasil output mikrokontroler akan muncul dua proses yaitu menampilkan pada LCD karakter 20x4 dan rangkaian pemutus heater sebagai pengaman ketika suhu badan diatas 37°C memberikan output tertentu untuk mengaktifkan driver buzzer dan menyalakan buzzer.

Diagram Alir Proses

1. Diagram Alir Setting Timbangan dan kontrol suhu otomatis

(6)

6 Gambar 5. Diagram Alir Setting Timbangan

dan kontrol suhu otomatis

Semua sensor mendeteksi suhu awal ketika alat pertama kali dinyalakan yang akan ditampilkan di LCD Karakter 20x4. Setelah itu heater langsung menyala dan melakukan pemanasan awal 31C. Jika suhu tercapai 31C maka buzzer berbunyi, tetapi jika suhu belum tercapai 31C maka heater akan terus memanaskan hingga suhu mencapai 31C. Selanjutnya pilih setting otomatis dan buzzer off. Bayi dimasukkan kedalam bed baby incubator

(7)

7 Load Cell langsung mendeteksi berat badan bayi.

Setelah itu berat badan bayi akan tampil pada LCD Karakter 20x4 dan secara otomatis heater akan mensetting suhu sesuai kebutuhan bayi secara otomatis. Ketika berat badan bayi tidak kurang dari 2,6-3 Kg maka setting suhu secara otomatis berubah ke suhu 32 C, Jika berat badan bayi kurang dari 2,6-3 Kg atau sama dengan 1,6-2,5 Kg maka setting suhu secara otomatis berubah ke suhu 33C. Apabila berat badan bayi tidak kurang dari 1,6-2,5 Kg atau sama dengan 1,3-1,5 Kg maka suhu secara otomatis berubah ke suhu 34C. Jika berat 1-1,2 Kg maka suhu secara otomatis berubah ke suhu 35C.

2. Diagram Alir Monitor Suhu Tubuh

Gambar 6. Diagram Alir Monitor suhu tubuh

Sensor suhu mendeteksi suhu tubuh bayi, kemudian suhu tubuh bayi ditampilkan ke LCD karakter 20x4. Ketika suhu tubuh bayi >37°C maka buzzer akan menyala. Tetapi jika suhu tubuh bayi diantara < 37°C maka sensor akan tetap mendeteksi suhu tubuh bayi dan buzzer tidak menyala.

Jenis Penelitian

Jenis penelitian dan pembuatan modul ini menggunakan metode pre experimental dengan jenis penelitian one group post test design yaitu langsung memberikan perlakuan pada alat baby inkubator dengan menambahkan pengaturan setting suhu otomatis melalui berat dan suhu skin yang kemudian langsung dilakukan pengukuran pada hasilnya.

Perlakuan diukur X --- 0 X = treatmen/perlakuan yg diberikan

(variabel Independen)

0 = Observasi (variabel dependen) Rumus-rumus

1) Rata-rata

Rata-rata adalah bilangan yang didapat dari hasil pembagian jumlah data oleh banyaknya data yang terkumpul.

Rumus :

(8)

8 X1,.,Xn = nilai data

n = banyak data (1,2,3,. ,n)

2) Standart Deviasi

Standart Deviasi adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat penyimpangan dari rata-rata yang dihasilkan.

Rumus : Dimana : SD = standart deviasi = rata-rata X1,..,Xn = nilai data n = banyak data (1,2,3..n) 3) Error (Kesalahan)

Error (kesalahan) adalah selisih antara rata-rata terhadap masing-masing data.

Rumus :

Dimana : Xn = rata-rata data kalibrator

= rata-rata data modul 4) UA (Ketidakpastian)

Rumus ketidakpastian adalah Rumus :

Dimana : Ua = ketidakpastian SD = standart deviasi n = banyaknya data

Tabel.2 Hasil Pengukuran dg Range Beban 1 -

1,2 Kg Beban Pemband ing Suhu yg harus Beba n Tam Suhu Tam pil Suhu Pembanding (Thermomet (Anak Timbang an) (Kg) dicap ai °C pil (Kg) °C er) °C X1 1 35,0 0,9 34,8 34,8 X2 1 34,8 34,8 X3 1,1 34,8 34,8 X4 1 34,7 34,8 X5 1,1 34,7 34,8 Rata2 _1,02 34,7 6 34,8 Simpangan _0,02 0,24 0 0,200 % Error _2,00 0,68 6 0,571 SD 0,00 7 0,00 3 0 UA 0,00 3 0,00 1 0

Tabel.3 Hasil Pengukuran dg Range Beban

1,2-1,5 Kg Beban Pemband ing (Anak Timbang an) (Kg) Suhu yg harus dicap ai °C Beba n Tam pil (Kg) Suhu Tam pil °C Suhu Pembanding (Thermomet er) °C X1 1,3 34,0 1,2 33,8 34,2 X2 1,3 33,9 34,1 X3 1,3 34,0 34,1 X4 1,3 34,1 34,0 X5 1,3 33,8 34,0 Rata2 _1,28 33,9 2 34,08 Simpangan _0,02 0,08 0 0,080 % Error _1,54 0,23 5 0,235 SD 0,00 2 0,01 7 0,007

(9)

9 UA 0,00 1 0,00 8 0,00313

Tabel.4 Hasil Pengukuran dg Range Beban

1,5-2,5 Kg Beban Pemband ing (Anak Timbang an) (Kg) Suhu yg harus dicap ai °C Beba n Tam pil (Kg) Suhu Tam pil °C Suhu Pembanding (Thermomet er) °C X1 2 33,3 1,9 33,1 33,2 X2 2,0 33,1 33,2 X3 2,1 33,1 33,0 X4 2,0 33,0 33,0 X5 2,0 33,0 33,0 Rata2 ₂ 33,0 6 33,08 Simpangan ₀ 0,24 0 0,220 % Error ₀ 0,72 1 0,661 SD 0,00 5 0,00 3 0,012 UA 0,00 2 0,00 1 0,005367 Tabel.5 Hasil Pengukuran dg Range Beban 2,5 -

3 Kg Beban Pembandi ng (Anak Timbanga n) (Kg) Suhu yg harus dicapa i °C Beban Tampi l (Kg) Suhu Tampi l °C Suhu Pembanding (Thermomete r) °C X1 2,7 33,0 33 X2 2,8 33,0 33 X3 2,8 32,8 2,8 33,0 33 X4 2,8 32,9 33 X5 2,8 32,9 33 Rata2 _2,78 32,9 6 33 Simpangan _0,02 -0,16 -0,20 % Error _0,71 -0,49 -0,61 SD 0,00 2 0,00 3 0 UA 0,00 1 0,00 1 0

Tabel.6 Hasil Pengukuran Suhu Skin

X1 (°C) X2 (°C) X3 (°C) X4 (°C) X5 (°C) Rat a- Rat a Ket : Suhu Tam pil 33, 5 34, 5 33, 0 34, 7 36, 0 34, 3 Suhu <37 bayi dikata kan norma l, suhu >37 bayi dikata kan dema m Suhu Pem bandi ng (Ther mom eter bada n) 33, 4 34, 9 32, 7 35, 0 37, 0 34, 6 DAFTAR PUSTAKA

Khosim, M.Sholeh. 2003. Buku panduan Manajemen Masalah Bayi Baru Lahir Untuk Dokter, Perawat, Bidan di Rumah Sakit. Jakarta.

(10)

10 Not Ordinary Idiot Weblog (2012). Prinsip

Kerja Inkubator Bayi. Diakses: Kamis, 2

Oktober 2014.

http://planetcopas.blogspot.com/2012/07 /prinsip-kerja-inkubatorbayi.html

TONK-Q inkubator (2014). Pengertian Thermostat dan Jenisnya. Diakses: Kamis, 3 Oktober 2014. http://tonkq.blogspot.com/2014/02/peng ertian termostat-dan-jenisnya.html

Winkjosastro, Hanifa. 2006. Ilmu Kebidanan. Jakarta: Yayasan Bina Pustaka Sarwono Prawirohardjo.

Mochtar, Rostam. 1998. Sinopsis Obstetri. Jakarta. Buku Kedokteran EGC.

Not Ordinary Idiot Weblog (2012). Prinsip

Kerja Inkubator Bayi. Senin, 21

September 2015.

http://planetcopas.blogspot.com/2012/07 /prinsip-kerja-inkubatorbayi.html

Fahmizal (2010). Fitur Mikrokontroler

Atmega16. Senin, 21 September 2015 https://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/ fitur-atmega16/

Donald, Frank. 2012. Interfacing LCD with

ARM7 Microcontroller. Kamis, 24

September 2015.

http://www.gadgetronicx.com/interfacin g-lcd-with-arm7/

Bangun Suprapto (2010). Load Cell Troubleshoting. Jumat 25 September

2015

http://timbanganstatik.blogspot.co.id/p/l oad-cell-troubleshooting.html

Makalah iwan sugriwan (2012). Load cell. jumat 25 september 2015 http://dokumen.tips/documents/teori-load-cell.html

WordPress.com. (2011). Load cell handbook. Sabtu 26 september 2015

https://loadcellteori.wordpress.com/

Brighton and Sussex University Hospital, NHS (2013), Jum’at 09 Oktober 2015

(11)