PERANCANGAN SISTEM PEMANGGIL PERAWAT BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 16
Naskah Publikasi
Diajukan oleh
Arief Hannan
09.11.2884
kepada
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
AMIKOM
YOGYAKARTA
2012
1
SYSTEM CALLER NURSES WITH MIKROKONTROLLER ATMEGA 16 BASSED SISTEM PEMANGGIL PERAWAT BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16
Arief Hannan SUDARMAWAN Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT
Along with the development of technology in the present, nurses are expected to be adaptable system design caller ATmega 16 microcontroller is beneficial to the advancement of technology in this country. The current system is a manual system where there are certainly still many shortcomings and also the longer the manual system will be left behind, so we will be forced to further advance the technology.
Microcontroller-based system caller ATmega 16 nurses this has advantages, one being the use of the microcontroller in the system, and we also show the system in a computer monitor screen, so this system will provide a much better development for the technology we use.
Microcontroller serves to control the process from when the patient presses the button to call the nurse to call on the display screen. Microcontroller sends the data to a personal computer serial, Bascom AVR is processed by software and displayed with Visual Basic 6.0 software, resulting in a display on the monitor screen.
2
1. PENDAHULUAN
Di era kemajuan teknologi yang terus berkembang pesat seperti sekarang ini, peralatan elektronis memegang peranan yang sangat penting. Penggunaan alat bantu elektronika dalam kehidupan sehari-hari sangatlah diperlukan. Instrumentasi elektronis sebagai cabang elektronika yang dituntut untuk selalu berkembang mengikuti perkembangan cabang elektronika lainnya. Keadaan ini menuntut adanya teknologi yang tepat guna, efisien, dan efektif.
Hal ini juga yang terjadi di instasi Rumah Sakit. Peralatan yang terdapat di dalam instansi Rumah Sakit ada yang menggunakan instrumentasi elektronika, namun belum banyak dan sebagian besar peralatan yang digunakan masih bersifat manual. Salah satunya adalah peralatan pemanggil perawat yang terdapat pada tiap-tiap kamar pasien. Peralatan pemanggil perawat yang terdapat sekarang hanya berupa saklar yang terhubung dengan lampu indikator biasa.
Atas dasar tersebut akan direalisasikan sebuah alat pemanggil perawat yang nantinya akan ditampilkan di komputer melalui komunikasi serial (port com1) dengan mikrokontroller ATMega 16 yang mempunyai ADC (Analog to Digital Converter) internal 10 bit sebanyak 8 saluran. Sistem Pemanggil Perawat ini dibuat dengan berbasis sistem digital. Untuk tampilannya menggunakan komputer yang telah didukung program Visual Basic 6.0. Diharapkan dengan adanya Sistem Pemanggil Perawat Berbasis Mikrokontroller ATMega16 ini bisa menujang kemajuan teknologi bangsa, dan mampu meningkatkan sumber daya manusia yang berwawasan teknologi.
2. Dasar Teori 2.1. Sistem
Sistem adalah suatu kumpulan atau himpunan dari unsur atau variabel-variabel yang saling terorganisasi, saling berinteraksi, dan saling bergantung satu sama lain1. Komputer merupakan sebuah sistem, sebagai variabel software, hardware dan pengguna (brainware). Banyak ahli mengajukan konsep sistem dengan diskripsi yang berbeda, tetapi pada prinsipnya hampir sama dengan konsep dasar sistem umumnya.
2.2. Informasi
Informasi adalah hasil pengolahan data menjadi bentuk yang lebih berguna bagi yang menerimanya yang menggambarkan suatu kejadian - kejadian nyata dan dapat dipergunakan sebagai alat bantu untuk pengambilan keputusan2. Kualitas informasi
1
Fatta Hanif Al, 2007.Analisis Perancangan Sistem Informasi.Jogjakarta:ANDI, halaman 5. 2
Wahyono Teguh, 2004. Sistem Informasi Konsep Dasar, Analisis Desain dan Implementasi. Yogyakarta: Graha Ilmu, Halaman 3.
3
dikatakan memiliki manfaat dalam proses pengambilan keputusan apabila informasi tersebut memiliki kualitas dan nilai.
2.3. Sistem Informasi
Sistem informasi adalah sistem dalam suatu organisasi, yang mempertemukan pengolahan data transaksi harian, mendukung operasi, bersifat manajerial dan kegiatan strategi dari suatu organisasi dan menyediakan pihak luar tertentu dengan laporan – laporan yang diperlukan. Data sebagai bahan baku informasi adalah kejadian yang berwujud karakter, angka atau simbol – simbol yang mempunyai arti3.
2.4. Mikrokontroller
Fungsi dan Karakteristik Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Jadi intinya adalah menekan penggunaan komponen yang terlalu banyak menjadi lebih sedikit. Karakterististik dari sebuah mikrokontroler adalah sebagai berikut :
1. Mikrokontroller biasanya mungil dan murah. Komponen-komponen pembangunannya dipilih untuk meminimalkan ukuran dan semurah mungkin.
2. Mikrokontroller biasanya membutuhkan asupan daya yang rendah (low power). Bila PC anda terhubung dengan listrik AC (Alternatif Current) memakan daya hingga 50 watt, maka sebuah mikrokontroller yang ditenagai oleh baterai biasanya hanya bisa membutuhkan daya 50 miliwatt.
3. Mikrokontroller dirancang khusus untuk satu pekerjaan dan menjalankan satu program spesifik. Program tersebut disimpan di dalam ROM (read only memory) dan biasanya tidak berubah.
Jenis-jenis Mikrokontroller
Secara teknis jenis dari mikrokontroler hanya ada 2 jenis yaitu RISC dan CISC dan masing-masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri.
RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer : instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang lebih banyak.
CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer : instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.
3
4
Tentang jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan seri 68xx, keluarga MCS51 yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC dari Microchip, Renesas, Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi dalam beberapa tipe. Jadi sulit sekali untuk menghitung jumlah mikrokontroler.
Mikrokontroller ATMega16
Mikrokontroler ATmega16 termasuk salah satu jenis mikrokontroller dari keluarga Atmel AVR yang dikemas dalam standart DIL (Dual In Line) 40 pin yang mempunyai konfigurasi tersendiri. Mikrokontroller ini diproduksi oleh ATMEL dengan karakteristik yang benar-benar
Compatible dengan set instruksi dan pin-pin keluaran standart industri keluarga ATmega16
buatan Atmel. Mikrokontroller AVR adalah mikrokontroller RISC (Reduce Instruction Set
Compute) 8 bit berdasarkan arsitetur Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada tahun 1996. AVR
mempunyai kepanjangan Advanced versatile RISC atau Alf and Vergard’s risc processor yang berasal dari nama dua mahasiswa Norwegian Institute of Technology (NTH), yaitu
Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan.
2.5. LCD (Liquid Crystal Digital)
LCD yang digunakan merupakan LCD tipe karakter karena LCD ini dapat menampilkan data berupa karakter.
Keuntungan yang dapat diperoleh dengan menggunakan LCD adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga memudahkan untuk membuat program tampilannya.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit control.
LCD yang digunakan dalam skripsi ini merupakan tipe karakter 16x2 baris, dan dapat menampilkan 16 karakter perbaris dan mempunyai 2 baris.
2.6. Pemograman Visual Basic 6.0
Visual basic merupakan sebuah bahasa pemrograman komputer yang berjalan pada sistem operasi Windows. Bahasa pemrograman adalah sekumpulan perintah yang dimengerti oleh komputer untuk mengerjakan tugas tugas tertentu.4
Visual Basic selain disebut sebagai sebagai bahasa pemrograman (Language Program), juga sering disebut sebagai sarana (Tool) untuk menghasilkan program-program aplikasi
4
5
berbasis Windows. Secara umum ada beberapa manfaat yang diperoleh dari pemakaian program Visual Basic, diantaranya:
Dipakai dalam membuat program aplikasi berbasis Windows.
Dipakai dalam membuat oyek-obyek pembantu program, seperti fasilitas Help, kontrol ActiveX, aplikasi Internet dan sebagainya.
Digunakan untuk menguji program (Debugging) dan menghasilkan program akhir EXE yang bersifat Executable, atau dapat langsung dijalankan.
2.7. Bahasa BASCOM-8051
BASCOM –8051 atau Basic Compiler–8051 adalah perangkat lunak dengan bahasa basic produk dari MCS Electronics yang merupakan perangkat lunak editor, compiler dan simulator. Bahasa BASCOM-8051 menggunakan bahasa basic. Bahasa Basic adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada di antara bahasa beraras rendah dan beraras tinggi. Bahasa beraras rendah artinya bahasa yang berorientasi pada mesin dan beraras tinggi berorientasi pada manusia. Bahasa beraras rendah, misalnya bahasa assembler, bahasa ini ditulis dengan sandi yang dimengerti oleh mesin saja, oelha karena itu hanya digunakan bagi yang memprogram mikroprosesor. Bahasa beraras rendah merupakan bahasa yang membutuhkan kecermatan yang teliti bagi pemrogram karena perintahnya harus rinci, ditambah lagi masing-masing pabrik mempunyai sandi perintah sendiri. Bahasa tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia sehingga mudah dimengerti dan tidak tergantung mesinnya. Bahasa beraras tinggi biasanya digunakan pada komputer.
3. Analisis dan Perancangan Sistem 3.1. Perancangan Sistem
Sistem pemanggil perawat ini bertujuan untuk memberikan kemudahan pada perawat dalam memonitoring pasien. Sistem pemanggil ini menggunakan mikrokontroller sebagai pengolah data inputan menjadi outputan yang kemudian ditampilkan dalam layar monitor. Prinsip kerja sistem ini adalah pasien menekan tombol pemanggil perawat, diidentifikasi berupa sinyal analog yang kemudian sinyal analog tersebut diproses didalam mikrokontroller AVR ATMega16, oleh mikrokontroller AVR ATMega16 data analog tersebut diolah dan dikonversi melalui ADC menjadi data digital dan kemudian data tersebut ditampilkan dalam tiga bentuk tampilan yaitu tampilan layar monitor komputer berupa indikator dari kamar pasien dan kebutuhan pasien, tampilan LCD berupa presentasi kamar pasien dan kebutuhan pasien dan berupa sinyal suara yang dihasilkan oleh speaker komputer.
6
Gambar skema diagram
Pada perancangan alat ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu perancangan hardware yang meliputi rancangan elektronika dan rancangan PCB, dan perancangan software yang berupa rancangan program.
3.2. Perancangan Perangkat Keras
Pada perancangan perangkat keras ini terdapat banyak komponen elektronika untuk membangun sebuah sistem pemanggil perawat. Rangkaian tombol dan indiktor kamar pasien ini dibuat untuk mensinkronkan kinerja dari saat pasien menekan tombol pemanggil perawat sampai data panggilan ditampilkan dioutput display. Saat tombol ditekan maka muncul sinyal analog yang dikirim ke mikrokontroller, lalu dari mikrokontroller akan memberikan sinyal balasan sebagai pertanda bahwa sinyal masukan sudah diproses, sinyal balasan dari mikrokontroller ditampilkan pada lampu LED indikator, sehingga pasien bisa mengetahui kalau panggilannya sudah muncul dilayar monitor perawat.
Skema Rangkaian Mainboard
Board mikrokontroller ini digunakan untuk meletakan mikrokontroller AVR ATMega16. Board ini berfungsi untuk memasukan kode program yang telah dikompile dari komputer untuk bisa ditanamkan ke mikrokontroller AVR ATMega16, sehingga bisa juga disebut jembatan interface antara komputer dan mikrokontroller. Dalam board ini terdapat pin untuk
Speaker
CPU
Layar LCD
Layar Monitor
Pasien
Tombol
pemanggil
Mikrokontroller
7
menyambungkan kedalam IC Downloader yang nantinya akan terhubung ke USB Bus di komputer yang fungsinya untuk mendownload program.
4. Implementasi dan Pembahasan
Pada bab ini, akan dijelaskan hasil implementasi dan pembahasan setelah perancangan dari perangkat lunak dan perangkat keras. Pembahasan yang akan dilakukan menyangkut penjelasan proses pengiriman dan penerimaan data sensor, dan pengujian aplikasi.
Beberapa hal yang telah ditetapkan sebagai nilai suatu kondisi pada perancangan sistem akan sangat membantu baik untuk proses perancangannya sendiri maupun proses uji coba dan penganalisaan hasil penelitian. Hal–hal tersebut antara lain:
1. Sistem minimum ATMega16
2. PC dengan prosesor AMD Duron(tm) 995 MHz 3. Perangkat lunak Visual Basic 6.0
4. Data base Microsoft Acces 5. layar LCD type 16 x 2
Untuk melihat hasil kerja dari perancangan sistem pemanggil perawat berbasis Mikrokontroller ATMega16, maka perlu dilakukan beberapa pemeriksaan akhir sebagai berikut :
1. Pemeriksaan fungsi dan tampilan indikator pada layar LCD. 2. Pemeriksaan fungsi rangkaian tombol pemanggil perawat.
3. Pemeriksaan koneksi serial dari mikrokontroller ATMega16 kekomputer.
4. Pemeriksaan koneksi antara perangkat keras dengan perangkat lunak dan fungsi-fungsi lain yang ada pada perangkat lunak.
Untuk pengujian alat ini, penulis melakukan pengujian langsung dengan mencocokan semua fungsi alat dengan listing program yang telah dibuat, apakah semua yang ditulis pada program dapat dikerjakan oleh alat.
8
Perangkat keras adalah bentuk nyata dari suatu perancangan sistem. Perangkat keras sangat penting bagi perancangan suatu sistem kesalahan pada perangkat keras dapat menyebabkan ketidaknormalan kinerja sistem. Ketidaktepatan dalam pemilihan perangkat keras juga dapat menyebabkan bertambahnya biaya yang dibutuhkan untuk merancang alat tersebut, oleh karena itu dibutuhkan kecermatan dan ketepatan dalam pemilihan perangkat keras yang digunakan agar didapatkan hasil yang maksimal.
Beberapa komponen utama dari perangkat keras dalam sistem ini adalah : 1. Rangkaian tombol pemanggil perawat
2. Sistem Mikrokontroler ATMega16. 3. Kabel serial
Agar dapat diketahui kondisi dan kinerja dari tiap-tiap komponen serta hubungannya dengan komponen lain, maka diperlukan suatu pengujian. Pengujian ini bertujuan untuk memastikan setiap komponen dapat bekerja dengan baik sebelum diimplementasikan kedalam rangkaian.
5. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dalam perancangan sistem pemanggil perawat berbasis mikrokontroller ATMega16 ini dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Sistem pemanggil perawat mampu bekerja baik, dengan mikrokontroller ATMega16
sebagai rangkaian pengontrol utamanya.
2. Sistem pemanggil perawat mampu bekerja interaktif sehingga informasi yang disajikan dapat diakses dengan cepat dan mudah dimengerti oleh user.
3. Sistem pemanggil perawat dapat memberikan fitur report laporan panggilan dan dapat diakses secara mudah oleh user.
