SKRIPSI PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE PENGONTROL SUHU PADA INKUBATOR. Oleh: HADISUYOTO POGING YUSTISIA

(1)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE

PENGONTROL SUHU PADA INKUBATOR

SKRIPSI

O l e h :

HADISUYOTO POGING YUSTISIA

510309905t

J U R U S A N T E K N I K E L E K T R O

F A K U L T A S TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA

S U R A B A Y A

(2)

PERANCANGAN

_{DAN PEMBUATAN PROTOTYPE}

PENGONTROL

_{SUHU PADA INKUBATOR}

SKRIPSI

DIAJUKAN KEPADA FAXULTAS TExNIx

UNIVERSITAS XATOLTK _{WIDYA MANDALA SURAEAYA}

U N T U K M E M E I ' I U H I S E B A G I A N P E R S Y A S A T A N M E M P E R O L E H _{G E L A I SARJANA}_{T E X N I X}

J U R U S A N T E | ( N I K E L E I ( T R O

O l e h :

HADISUYOTO POGING YUSTISIA

5103099051

JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS

_{KATOLIK WIDYA MANDALA}

S U R A B A Y A

2 0 05

(3)

LEMBAR PENGESAIIAN

Skripsi dengan judul "Perancangan Dan Pembuatan Prototype Pengontrol Suhu Pada Inkubator"

Yang disusun oleh mahasiswa:

Nama : Hadisuyoto Poging Yustisia Nomor Pokok : -5i03099051

Tanggal Ujian : 14 Desember 2005

dinyatakan telah rnemeluhi sebagian persyaratan kurikulum Jurusan Teknik Elektro guna memperoleh gelar Sarjana I'eknik bidang Teknik Elektro

Surabaya, 4 Januari 2006 Pembimbing, '!!ol

Ir..Vincent

W.Prasetyo.

M.Sc

N I K . 5 1 1 . 7 7 . 0 0 6 8

l)ewan Penguii, Ketua, ./i^ .]

f/ nn''* L

t / \ Ir. R. Srirnamo. B.Sc. N r K . 5 1 1 . 6 9 . 0 0 1 4 Sekretaris, Anggota,

K . 5 1 1 . 9 8 . 0 3 4 9

N I K . 5 l 1 . 0 2 . 0 5 3 8

Mengetahui dan menyetujui :

Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Elektro

Ir. Rasional

Sitepu.

M.Eng

N I K . 5 1

1 . 8 9 . 0 1 5 4

<k/:I:(q3:Y"- "-"1

Ir. Vincent

W.Prasetyo.

M.Sc

N r K . 5 1 1 . 7 7 . 0 0 6 8

If A.F.Lumban

Tobing.

MT

N I K . 5 1 1 . 8 7 . 0 1 3 0

(4)

ABSTRAK

Peningkatan kesehatan di masyarakat merupakan salah satu tujuan pembangunan di indonesia. Kesehatan masyarakat ditentukan dengan berbagai macam diantaranya adalah menjaga kondisi tubuh pada saat manusia dilahirkan, terutama bayi-bayi yang terlahir secara prematur. Oleh karena itu untuk memenuhi kebutuhan kesehatan dari bayi-bayi yang lahir prematur, maka di kebanyakan rumah sakit telah menyediakan suatu alat yang disebut sebagai inkubator bayi. Pada teknologi inkubator, faktor-faktor alam disekitamya sangat mempengaruhi perkembangan dari bayi yang terlahir secara prematur tersebut. Faktor yang sangat berpengaruh diantaranya seperti suhu udara,, kelembaban dan yang terpenting adalah kondisi tubuh dari bayi itu sendiri. Untuk itu perlu dibuat suatu alat yang dapat digunakan untuk keperluan pengukuran dan menjaga kestabilan parameter-parameter tersebut dalam ruang inkubator.

Penelitian dalam lingkup inkubator ditujukan untuk meningkatkan kesehatan pada bayi-bayi yang terlahir secara prematur, dimana suhu tubuh bayi tersebut membutuhkan kehangatan seperti bayi-bayi yang lahir secara normal. Pada penelitian akan dibuat suatu rancang bangun alat pemantau kondisi suhu dan kelembaban pada ruang inkubator dengan metode mencari dan mengumpulkan data mengenai kisaran suhu dan kelembaban yang dibutuhkan bagi pertumbuhan bayi yang lahir prematur, pembuatan piranti alat ukur berdasarkan referensi yang disesuaikan dengan kebutuhan, yaitu dapat mendeteksi dan menjaga kestabilan suhu dan kelembaban ruang inkubator, melakukan analisa perhitungan dan unjuk kerja dari alat yang dibuat.

Suatu pengontrol suhu dan kelembaban dapat dibuat dengan menggunakan Mikrokontroler 89551. Data suhu dan kelembaban dari sensor sebagai data digital, kemudian data digital tersebut dikontrol oleh Mikrokontroler 89551 untuk menggerakkan Elemen Pemanas (lampu) dan kipas untuk mengurangi suhu ruangan bila berlebihan.

Untuk memasukkan data kelembaban relatif dan suhu yang diinginkan melalui switch (Up/down Switch). Hasil pengolahan data mikrokontroler dikeluarkan pada tampilan LCD dan rangkaian relay untrtk mengaktifkan kipas pendingin dan Elemen Pemanas menggunakan optoisolator, sehingga kedua parameter tersebut tetap terpelihara pada nilai yang telah ditetapkan melalui switch.

Kesimpulan dari alat Skripsi didapatkan perbedaan nilai yang diukur antara alat Skripsi dengan Alat Ukur Kelembaban dan Suhu yang sudah terkalibrasi dan diuji. Setelah dilakukan pengujian dan pengukuran didapatkan prosentase kesalahan rata-rata pengukuran untuk kelembaban dan suhu, dimana faktor kesalahan skripsi relatif kecil bila dibandingkan dengan alat ukur standart sehingga alat skripsi berjalan dengan baik.

(5)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat, rahmat dan kasihNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik di Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya :

1. Ir.Vincent W. Prasetyo M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah membantu memberikan bimbingan, petunjuk dan pengarahan serta kritik dan saran dalam pembuatan Skripsi ini.

2. Ir.Soemarno B.Sc selaku Penasehat Akademik yang selalu memberikan nasehat.

3. Ir.AFL.Tobing, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.

4. Ir. Rasional Sitepu. M.sc selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.

5. Risa Etika, dr,SpA ( RSU Dr.soetomo), Made Suryadi ( RS Adi Husada-Undaan Wetan), Bram DewantoiKasie Teknik ( RS Katolik St. Vincentius A Paulo).

6. Para Dosen di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unika Widya Mandala Surabaya yang memberikan pengetahuan.

(6)

7. Bapak, Ibu, Saudara-saudara dekat,"Theresia Weningtyas Intani" dan selurdh keluarga yang telah memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis. 8. Bob ( Andik"Warok"), Chitos ( Redi ), Ucup, Jacky, Nando, Toples, Angga

(Bali), Kasino ( Juragan Blitar ), Njot-njot, Shutup, Wiro, Kobo, Bara dan seluruh teman-teman yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi.

Akhir kata penulis mengharapkan agar Skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan dan semua pihak yang memerlukannya.

Surabaya. Desember 2005

(7)

DAFTAR ISI

I I A L A M A N J U D U L . . . r A B S T R A K . . . i i K A T A P E N G A N T A R . . . . . . i i i D A F I A R I S I . . . . . . v i D A F T A R G A M B A R . . . i x D A F T A R T A B E L . . . x i BAB I PENDAI{ULUAN 1 . 1 . L , a t a r B e l a k a n g . . . . . . 1 1 . 2 . R u m u s a n M a s a l a h . . . 1 1 . 3 . B a t a s a n M a s a l a h . . . . . . 2 1 . 4 . T u j r i a n . . . . _{. . . 2} I . 5 . M c t o d o l o g i P e r a n c a n g a n . . . . . . 2 1 . 6 . S i s t e m a t i k a P e n u l i s a n . . . . 4

tsAB II TEORI PENUNJANG J l . P e n g e r t i a n S e n s o r . . . _{. . . 5}

3 . 2 . P c n g e r t i a n I n k u b a t o r . . . . . . 6

2 . 2 . 1 M a c a m - m a c a m I n k u b a t o r . . . . . . 7

2.3. Konsep Dasar Kelahiran Prematur ...8

2 . 3 . 1 P e n g e r l i a n B e r a t B a d a n L a h i r R e n d a h . . . 8 2 . 3 . 2 P a t o f i s i o l o g i . . . . . . 9 1 . - { . T e m p e r a t u r K o n t r o l . . . 9 2 . 4 . 1 P r o d u k s i P a n a s . . . . 1 0 ? < 4 . . , i D r o ' - o + , r_{, , - , , , * . . 1 r . . .} . . . 1 6 1 . 5 . 1 P r i n s i p U m u m . . . _{. . . 1 7} 2.5.2 Metoda Untuk Menghangatkan dan Memelihara Temperatur Bayi ..18

2 . 6 . M o d r - r l S e n s o r S H T 7 5 . . . 1 9 2 . 6 1 K o n f i g u r a s i P i n _{. . . 2 0} 2 . 6 . 2 D i a g r a m B l o k S H T 7 5 . . . . 2 1 2 . 6 . 3 S p e s i f i k a s i K i n e r j a S e n s o r . . . _{. . . 2 2} 2.6.4 ,\eriul Interface (Bidirectional _2-wire) _...24

(8)

(9)

Daftar Pustaka Lalnpirar.r Dcrta.sheet

(10)

DAFTAR GAMBAR

G a m b a r 2 . 1 D i a g r a m B l o k S i s t e m . . . . . . . . 5

G a m b a r 2 . 2 In k u b a t o r . . . 2 0

G a m b a r 2 . 3 M o d u l S e n s o r S H T 7 5 . . . 2 0

Gan.rbar 2.4 Diagram Blok SFIT75 ...22

G a m b a r 2 . 5 a A c c u r u c y R e l a t i v e H u m i d i t y . . . 2 3 G a m b a r 2 . 5 b A c c t r r a c y T e m p e r a l u r e . . . . . 2 4 Gambar 2.6 Pengiriman Perintah (Command) ...26 G a m b a r 2 . 1 T ' i m e D i a g r c t m . . . . . . 2 7 G a n . r b a r 2 . 8 U r u t a n P r o s e s P e n g u k u r a n . . . . . . 2 1 G a r . n b a r 2 . 9 a S t u t u s R e g i s t e r 1 1 t r i t e . . . . . . 2 9 G a m b a r 2 . 9 b S t a t u . g R e g i s t e r R e a d . . . . . . . 2 9 G a m b a r 2 . i 0 B e n t u k F i s i k R e l a y 4 K o n t a k . . . . . . 3 3 G a r n b a r 2 . 1 1 P e n a m p a n g R e l c r y . . . . . . . 3 4 G a m b a r 2 . 1 2 S i m b o l R e 1 a y . . . . . . 3 4 G a m b a r 2 . 1 . 3 T i m i n g D i a g r a m L C D . . . . . . 3 5 G a m b a r 2 . 1 4 B e n t u k T a m p i l a n L C : D . . . . . . . 3 6 G a r . r r b a r 2 . 1 5 K o n f i g u r a s i P i n L C D . . . . . . . 3 6 G a n . r b a r 2 . 1 6 K o n s t r u k s i D a s a r A T 8 9 S 5 1 . . . 3 9 G a r n b a r ' 2 . 1 7 K o n f i g u r a s i P i n IC M i k r o k o n t r o l e r A T 8 9 S 5 1 . . . . 4 0 Gan.rbar2.18 Pembagian Internal Data Memori ...42 G a r n b a r 2 . 1 9 P e m b a g i a n R e g i s t e r & a n k . . . . . . 4 3 G a r n b a r 2 . 2 0 P e m b a g i a n . S F R . . . . . . 4 5 G a n r b a r 3 . 1 D i a g r a m B l o k S i s t e m . . . . . 4 9 G a m b a r 3 . 2 A l a t S k r i p s i T a m p a k D e p a n . . . . . . 5 0 G a l n b a r 3 . 3 A l a t S k r i p s i T a m p a k S a m p i n g . . . . . . 5 1

Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler AT89S5 I ...52

G a n r b a r ' 3 . 5 R a n g k a i a n R e s e t . . . . . . 5 3 Gan.rbar 3.6 Aliran Arus dan Perubahan Tegangan pada Reset.... ...54 G a m b a r 3 . 7 R a n g k a i a n E k u i v a l e n S a a t S k a i a r D i t e k a n . . . 5 4 G a r r . r b a r 3 . 8 R a n g k a i a n C 1 o c k . . . . . . 5 6 G a n b a r 3 . 9 D r i v c r M o t o r K i p a s . . . . 5 7 G a r n b a r 3 . 1 0 R a n g k a i a n D r i y e r L a m p u . . . 5 9

(11)

G a r n b a r 3 . 1 1 D i a g r a m A l i r P r o g r a m d i M i k r o k o n t r o l e r . . . . . . 6 0 G a r n b a r 4 . I P o s i s i P e n g u j i a n S e n s o r . . . . . . 6 3

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Umur. berat badan dan temperatr"rr bayi (Dr.Soetomo Surabaya)...13

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin SH1'75 ... .21

' l ' a b e l 2 . 3 S p e s i f i k a s i K i n e l j a S e n s o r . . . . . . 2 2 T a b e l 2 . 4 D a f t a r P e r i n t a h ( C o m m c t n d L i s r ) S H T 7 5 . . . . . . . . 2 6 T a b e l 2 . 5 K o e f l s i e n K o n v e r s i K e l e r n b a b a n . . . . . 2 8 T a b c l 2 . 6 K o e f r s i e n K o n v e r s i T e n . r p e r a t u r . . . 2 9 ' f a b e l 2 . 7 B i t S t u t u s R e g i s t e r . . . 3 0 T a b e l 2 . 8 T e k a n a n U a p a i r J e n u h p a d a s u h u T e r t e n t u . . . 3 2 T a b e l 2 . 9 D e s k r i p s i P i n A T 8 9 S 5 1 . . . 4 1 T a b e l 3 . 1 P r i n s i p K e r j a D r i v e r M o t o r K i p a s . . . . 5 8 T a b e l 4 . 1 H a s i l P e r c o b a a n I . . . . . . 6 4 ' I a b e l 4 . 2 H a s i l P e r c o b a a n I I . . . . . . , . . . 6 5 T a b e l 4 . 3 H a s i l P e l c o b a a n I I I .. . . . . . 6 5 T a b e l 4 . 4 H a s i l P e r c o b a a n I V . . . . . . 6 6 l ' a b e l 4 . 5 T a b e l K e s a l a h a n P e n g u k u r a n K e l e m b a b a n . . . 6 7 T a b e l 4 . 6 T a b c l K e s a l a h a n P e n g u k u r a n S u h u . . . . . . 6 8 X 1