Automatic Processing Film (APF) berbasis mikrokontroller ATMEGA 8535 (Kontrol Suhu)
(Elf Dhian Oktafianti Dewi1, Tribowo Indrato.2 , Lamidi 3)
Jurusan Teknik Elektromedik
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTERIAN KESEHATAN SURABAYA
ABSTRAK
Automatic processing film (APF) merupakan alat pencuci film otomatis yang menggunaakan roller sebagai penggerak jalaanya film. Pengolahan gambar laten pada film X-Ray menggunakan cairan kimia yaitu developer dan fixer. Pengolahan film dipengaruhi oleh dua faktor yaitu suhu dan kecepatan. Cara kerja (APF) ini adalah film masuk melalui feed tray kemudian masuk ke chamber developer, fixer dan terakhir wash (air) yang kemudian di keringkan pada tahap dryer. Pada modul yang dibuat ini, suhu pada developer diatur pada setting 35°C, 36°C dan 37°C serta pada dryer diatur pada suhu 40°C. Suhu tersebut akanditampilkan pada LCD 2x16. Pengukuran data dilakukan degan membandingakan suhu pada developer dan dryer menggunakan thermometer. Berdasarka npengukuran yang dilakukan, alat ini mampu memberikan suhu sesuai setting dengan rata – rata error pada data sebesar 0,13% atau dengan kata lain alat ini layak untuk digunakan.
Kata kunci : film, suhu, developer, dryer
1. LATAR BELAKANG
Automatic Processing Film (APF) adalah alat pengolahan atau pencucian film yang mengubah gambaran laten yang diciptakan oleh
x-ray menjadi gambar radiografi dengan
menggunakan bantuan dari cairan kimia
fotografi. Bidang teknologi radiologi terus berkembang menjadi lebih otomatis dan mekanis
untuk menyeimbangkan pekerjaan dengan
tingkat beban kerja yang terus meningkat di klinik atau instalasi radiologi.Produksi hasil rontgen setiap hari terus meningkat, maka diperlukan metode pengolahan film-film yang lebih cepat. Akibatnya, prosesor otomatis telah berkembang dari proses manual dan sekarang
digunakan banyak rumah sakit. (Rizki
Kurniawan, 2014)
Pengolahan film X-ray dapat dilakukan secara manual atau otomatis, untuk proses secara manual dibutuhkan waktu proses yang cukup lama, biaya yang dikeluarkan lebih besar,
tergantung dari ketrampilan User dalam
mengolah film. Kondisi seperti ini dapat mengakibatkan ketidakefektifan dalam pencucian
film dan hanya menghasilkan film dalam jumlah sedikit. (Sita Alfitrah, 2013)
1.1. BATASAN MASALAH
Adapun batasan masalah pada
penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
1.1.1 Ukuran film yang digunakan 18 X 24,
24 X 30, 30 X 40, 35 X 35
1.1.2 Sensor film menggunakan photodioda
dan infrared
1.1.3 Ada 3 pemilihan suhu yaitu 35°C, 36°C
dan 37°C
1.1.4 LCD menampilkan suhu pada developer
dan dryer.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Dapatkah dibuat “Automatic Processing Film (APF) berbasis mikrokontroller ATMega 8535?”
1.3. Tujuan
Dibuatnya alat radiologi khususnya proses pencucian film menggunakan Automatic Processing Film (APF) berbasis mikrokontroller AT Mega 8535. 1.3.2 Tujuan Khusus 1.3.2.1 Membuat Rancangan Mekanik Motor 1.3.2.2 Membuat Rangkaian Minimum System
1.3.2.3 Membuat Rangkaian Kontrol
Suhu
1.3.2.4 Uji Coba alat
1.4. Manfaat
1.4.1 Manfaat Teoritis
1.4.1.1 Meningkatkan wawasan dan pengetahuan di bidang peralatan Radiologi
1.4.1.2 Dapat dijadikan referensi bagi
mahasiswa yang ingin
mengembangkan lebih lanjut pada proses pengolahan Film X-Ray
1.4.2 Manfaat Praktis
Membantu proses kegiatan
pembelajaran di mata kuliah Peralatan Radiologi
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 GAMBARAN UMUM
Prinsip yang digunakan pada pengolahan film secara otomatis sebenarnya sama dengan pengolahan film secara manual. Namun pada pengolahan film secara otomatis tidak terdapat tahapan rinsing. Hal ini dikarenakan tahapan rinsing telah digantikan oleh roller yang berada di dalam mesin automatic processing. Tahapan-tahapan yang ada pada automatic processing adalah Developing, Fixing, Washing dan Drying.
Semua tahapan di atas sama dengan manual seperti bagaimana proses di developer, fixer hingga masuk ke dryer. Perbedaannya hanya pada proses ini cairan yang digunakan untuk developer dan fixer tidak boleh yang berjenis powder.
Developer dan fixer untuk pengolahan film secara otomatis hanya boleh dari jenis liquid. Hal ini disebabkan pada developer dan fixer dari jenis powder masih ada beberapa Kristal dari developer dan fixer yang tidak larut dalam cairan sehingga jika digunakan pada mesin automatic processing, kristal ini dapat menempel pada roller yang kemudian akan
berakibat tergoresnya film saat roller
menjepit film. (Sita Alfitrah, 2013).
2.2 RANGKAIAN SENSOR
Dalam pembuatan tugas akhir ini, penulis menggunakan LM35 sebagai sensor suhu yang mana output dari LM35 akan masuk ke rangkaian buffer.
R1 R 5V J1 LM35 1 2 3 5V 5V -+ U2A LM358 3 2 1 8 4 R2 R J3 MIKRO 1 C2 C J7 CON2 1 2 Gambar 2.1 Rangkaian LM35
2.3 Rangkaian Driver Heater
Rangkaian driver heater ini menggunakan MOC3021 dan TRIAC BTA41 sebagai pengatur nyala heater.
R5 220 2W J10 TP GATE 1 J4 HEATER 1 2 TRIAC BTA41006b MOC3021 1 2 6 4 220 VAC INPUT J6 TP GATE 1 J7 HEATER 2 1 2 J12 SUPPLY 2 1 2 R7 220 R2 220 2W R6 220 R1 220 Q2 TRIAC J11 TP A1 1 VCC +5V U2 MOC3021 1 2 6 4 R3 220 J2 supply 1 2 D1 LED D2 LED J3 AC INPUT 1 2 J5 TP A1 1
2.4 IC Mikrokontroller (AT89S51)
ATmega8535 merupakan salah satu
mikrokontroler 8 bit buatan Atmel untuk keluarga AVR yang diproduksi secara masal pada tahun 2006. Karena merupakan keluarga AVR, maka ATmega8535 juga menggunakan arsitektur RISC. PA1 C1 100nF PA5 PD6 PA5 miso PC1 PA0 SW4 ENTER PC5 PA4 PD5 +5v sck PA4 +5v PA0 PD1 mosi PC0 PA7 PD0 PD4 C2 22pF J2 Lcd (-PD7) 1 2 3 4 5 6 7 8 PA3 miso PA3 PC4 +5v J6 CON6 1 2 3 4 5 6 SW1 Reset PD2 R1 1K PA6 R10 20K rst Y 1 XTAL PD3 mosi PC3 PA2 PA7 rst J3 1 2 3 4 5 6 7 8 PC7 PA2 sck PD7 J5 1 2 3 4 5 6 7 8 PA6 C3 22pF +5v SW2 UP PC2 PA1 ATMEGA8535 16 4 28 36 19 9 27 38 29 6 22 33 1 20 40 34 8 17 3 14 32 5 13 26 18 37 24 2 39 23 35 25 21 7 15 12 30 31 10 11 PD2/INT0 PB3/AIN1/OC0 PC6/TOSC1 PA4/ADC4 PD5/OC1A RESET PC5/TDI PA2/ADC2 PC7/TOSC2 PB5/MOSI PC0/SCL PA7/ADC7 PB0/T0/SCK PD6/ICP1 PA0/ADC0 PA6/ADC6 PB7/SCK PD3/INT1 PB2/AIN0/INT2 PD0/RXD AREF PB4/SS XTAL1 PC4/TDO PD4/OC1B PA3/ADC3 PC2/TCK PB1/T1 PA1/ADC1 PC1/SDA PA5/ADC5 PC3/TMS PD7/OC2 PB6/MISO PD1/TXD XTAL2 AVCC AGND VC C GN D PC6 SW3 DOWN
Gambar 2.5 Rangkaian Mikrokontroller
2.5 RANGKAIAN LCD ( Liquid Crystal
Display )
LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan program yang digunakan untuk mengontrolnya). Pada tugas akhir ini penulis menggunakan LCD dot matrix dengan karakter 2 x 16, sehingga kaki – kakinya berjumlah 16 pin.
J4 LCD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 PD6 +5v PD1 R3 220 PD5 R2 50K 1 3 2 PD0 PD3 PD4 PD2 Gambar 2.6 Rangkaian LCD 3. KERANGKA KONSEP 3.1 Blok Diagram
Ketika alat dihidupkan, semua blok mendapatkan suplai tegangan. Blok kontrol suhu melakukan proses
pre-heating yang sudah disetting terlebih dahulu.
Setelah suhu setting tercapai buzzer akan berbunyi yang menandakan film siap dimasukkan. Rangkaian suhu akan mempertahankan suhu setting pada
developer dan dryer. Blok rangkaian setting kecepatan
digunakan untuk mengatur kecepatan yang diinginkan. Fungsi blok rangkaian sensor film yaitu mendeteksi adanya film berupa detector infrared yang diletakkan pada tempat masuknya film (feed tray). Cara kerjanya adalah film yang dimasukkan melewati feed tray akan memutus hubungan infrared. Pemutusan hubungan infrared ini akan mengaktifkan semua mekanik dari mesin processing yang meyebabkan mesin akan bergerak, selain mengaktifkan semua mekanik juga sebagai sensor untuk mengetahui ukuran film yang dimasukkkan Blok ADC akan merubah output dari rangkaian sensor film yang masih berupa sinyal analog menjadi sinyal digital yang nantinya dapat diproses oleh mikrokontroller. Blok mikrokontroller akan mengatur system kecepatan motor yang telah disetting.
Blok yang dibahas Blok yang tidak dibahas SENSO R FILM M I K R O K O N T R O L L E R SETTIN G KECEP ATAN SETTIN G SUHU BUZZ ER DRIVER HEATER HEATE R SENSOR SUHU INDIKAT OR UKURAN FILM KECEPAT AN MOTOR DRIVER MOTOR MOTOR LCD
Driver motor berfungsi mengatur putaran motor
sehingga motor dapat bekerja.
3.2. Diagram Alir
Setelah alat menyala, setting suhu yang dibutuhkan dan heater akan bekerja. Tunggu 15-30 menit sebagai pre-heating untuk heater. Setelah suhu tercapai maka buzzer berbunyi, setting kecepatan pada alat yang terdapat 3 pilihan yaitu low, medium dan high. Kemudian indikator film akan menyala ketika film telah diletakkan di feed tray. Motor bekerja dan film akan masuk kedalam proses pencucian
4. METODOLOGI PENELITIAN 4.1 DESAIN PENELITIAN
Rancangan penelitian model alat ini
menggunakan metode pre-eksperimental
dengan jenis penelitian One Group Post Test
Design. Pada rancangan ini, peneliti hanya
melihat hasil perlakuan pada satu kelompok objek tanpa ada kelompok pembanding dan kelompok kontrol. Paradigma dalam penelitian
eksperimen model ini dapat digambarkan sebagai berikut :
Perlakuan Diukur
X - - - O X = Treatment / perlakuan yang diberikan (variabel independen)
O = Observasi (variabel dependen)
4. VARIABEL PENELITIAN Variabel Bebas
Sebagai variabel bebas adalah Suhu pada developer dan dryer
Variabel Terikat
Sebagai variabel terikat adalah film X-ray
Variabel Moderator
Sebagai Variabel Moderator adalah Heater
5. HASIL Dan ANALISA DATA 5.1 Pengujian dan pengukuran modul
Setelah membuat modul maka perlu diadakan pengujian dan pengukuran. Untuk itu penulis mengadakan pendataan melalui proses
pengukuran dan pengujian. Tujuan dari
pengukuran dan pengujian adalah untuk
mengetahui ketepatan dari pembuatan modul yang penulis lakukan atau untuk memastikan apakah masing – masing bagian (komponen) dari rangkaian modul yang dimaksud telah bekerja sesuai dengan fungsinya seperti yang telah direncanakan.
Langkah – langkah pengukuran dan pengujian modul ini dapat diuraikan sebagai berikut :
1. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan terutama alat ukur.
2. Menyiapkan table untuk mencatat hasil pengukuran.
3. Melakukan pengecekan terhadap masing – masing jalur rangkaian pada PCB tentang ketepatan komponen koneksi pin – pin pada IC.
4. Menguji alat dengan mengadakan
pengukuran terhadap output masing – masing bagian ( Test Point) sesuai pengukuran yang telah kita tentukan.
5. Mencatat hasil pengukuran dalamtabel yang telah kita sediakan.
Indikator Film bekerja
Motor bekerja Setting kecepatan
Proses pencucian selesai No Mulai Buzzer Setting Suhu Heater Bekerja Suhu Tercapai
5.2. Hasil Pengukuran
Tabel 4.3 Pengukuran T1 pada suhu Setting
Developer 370C Sensor suhu T1 Pengukuran Modul (0C) Thermometer (0C) LM35 (0C) i 36.47 37,02 0.36 ii 37,12 37,3 0.36 iii 37,25 37,5 0.36 iv 37,33 37,02 0.36 v 36,94 36,91 0.35
Tabel 4.4 Pengukuran T1 pada suhu Setting
Developer 360C Sensor suhu T1 Pengukuran Modul (0C) Thermometer (0C) LM35 (0C) I 35,68 36,5 0.36 Ii 36,17 35,9 0.36 Iii 36,66 36,8 0.36 Iv 36,58 36,3 0.36 V 35,68 36,1 0.36 Rata-Rata 36,15 36,32 0.36 Error (%) 0.17
Tabel 4.5 Pengukuran T1 pada suhu Setting
Developer 350C Sensor suhu T1 Pengukuran Modul (0C) Thermometer (0C) LM35 (0C) i 35,19 35,3 0.35 ii 35,12 35,4 0.35 iii 35,19 34,8 0.35 iv 35,1 35,1 0.35 v 36,01 35,8 0.35 Rata-Rata 35,32 35,5 0.35 Error (%) 0,18
Tabel 4.6 Pengukuran T2 pada suhu dryer 400C
Sensor suhu T1 Pengukuran Modul (0C) Thermometer (0C) LM35 (0C) i 40,01 40,1 0,40 ii 39,56 40,2 0,41 iii 40,02 40,0 0,40 iv 40,11 39,8 0,40 v 39,78 39,7 0,40 Rata-Rata 39,89 39,96 0,40 Error (%) 0,07 6. Pembahasan
Tabel 4.3 merupakan data hasil pengukuran T1
pada suhu setting developer 370C. Pada display
APF rata-rata menunjukkan nilai suhu 37,020C.
Untuk output sensor LM35 selalu stabil yaitu 0.36V DC yang memiliki ketentuan setiap output
sensor 1 mV = 10C.
Pada thermometer menunjukkan nilai suhu rata –
rata yaitu 37,150C dan display modul
menunjukkan nilai rata – rata 37,020C. Sehingga
dari hasil data rata – rata suhu thermometer dan hasil data rata – rata suhu yang ditampilkan modul didapatkan error sebesar 0.13%.
Pengambilan data dilakukan setiap 10 detik sekali sebanyak 5 kali. Dari tabel dan grafik, dapat diketahui bahwa modul (T1) dan Thermometer
memiliki kemampuan pembacaan dengan
linieritas yang hampir sama serta selisih pembacaan suhu modul dengan thermometer adalah <1.
7. PENUTUP 7.1 Kesimpulan
1. Setelah dilakukan pengujian, pengukuran dan analisa data dapat disimpulkan bahwa :. 2. Berdasarkan sensor suhu LM35 yang telah
diuji, sensor suhu LM35 mengubah
perubahan suhu ruang menjadi perubahan tegangan.
3. Hasil pengukuran dengan kalibrator
menghasilkan rata-rata error pada s modul sebesar: 1.25%.
7.2 Saran
1. Buat rangkaian suhu yang lebih stabil pada kenaikan 2 angka di belakang koma dengan resolusi yang lebih tinggi
2. Efisiensi power supply, gunakan power supply dengan tegangan yang lebih stabil
Daftar pustaka
Departemen Pendidikan Nasional. Kamus Besar
Bahasa Indonesia Edisi Ketiga. Jakarta :
Balai Pustaka. 2008
Elektronika Dasar. LCD (Liquid Cristal Display),
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/. 2012
(diakses 1 Oktober 2014)
---. Sensor Suhu IC LM 35,
http://elektronika-
dasar.web.id/tag/spesifikasi-sensor-suhu-lm35/. 2012 ( diakses 1 Oktober 2014 )
Sugiyono. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif
dan RD, Bandung : Alfabeta. 2012
Texas Instrument. LM35 Precision Centigrade
Temperature Sensors. 2013
Widodo Budhiarto. Panduan Praktikum
Mikrokontroler AVR ATmega16, Jakarta : PT
Elex Media Komputindo. 2008
World Health Organization (WHO). World Health
