BAB III. bab ini akan dibahas mengenai proses perancangan mekanik serta. penyusunan rangkaian untuk merealisasikan sistem alat.dalam hal ini Ethernet

(1)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM MONITORING SMART URINOIR

BERBASIS RF ID(RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION)

DAN SD CARD DATA LOGGER DATABASE SEBAGAI

PENYIMPAN DATA PASIEN

bab ini akan dibahas mengenai proses perancangan mekanik serta penyusunan rangkaian untuk merealisasikan sistem alat.dalam hal ini Ethernet Shield berperan sebagai alat komunikasi dan penyambung Antara Arduino dan Website dan Database.apadun sistem alat yang dibuat dan dirancang itu sesuai dengan blok diagram.pembahasan dititik beratkan pada perancangan alat yang dibuat berdasarkan pemikiran dan mengacu pada sumber yang berhubungan dengan alat,pembuatan dan perancangan alat sistem monitoring smart urinoir berbasis Rfid (Radio Frequency Identification) dan SD Card sebagai database Pasien.perancangan alat ini terdapat tiga tahapan yaitu peracangan mekaninak,elektrikal, dan pemrograman

(2)

3.1 Blok Digram

Gambar 3.1 Blok Diagram

3.1.1

Blok Input

Fungsi-fungsi sensor pada bagian blok input pada blok diagram di atas adalah sebagai berikut :

1. Sensor pH

Sensor pH berfungsi sebagai alat pengecheck dan untuk mengetahui berapa kadar pH yang terdapat pada urin dan untuk mengetahui berapa asam dan basa nya

2. RFID Tag

RFID Tag berfungsi masukan data pribadi untuk diolah lebih lanjut di dalam database melaui jaringan komputer Local Area Network

3. Urine

Urine adalah inputan utama dari rangkaian ini,dikarenakan urine mengandung senyawa asam dan basa dan senyawa itu dapat diukur berapa kadarnya untuk mengetahui berapa kadar pH yang ada di dalam urine dan penyakit apa saja yang dapat dideteksi dari urine tersebut.

(3)

3.1.2 Mikrokontroller

Fungsi-fungsi dari komponen yang berada pada blok mikrokontroller

adalah sebagai berikut :

1. Arduino Mega

Arduino Mega berfungsi sebagai sistem kontrol dari semua rangkaian dan sekaligus penghubung ke ethernet shield

2. Ethernet Shield

Ethernet Shield berfungsi sebagai pengirim data dari sistem kontrol ke web server/database melalui jaringan komputer Local Area Network

3.1.3 Blok Monitoring

Fungsi-fungsi komponen yang berada pada blok monitoring sebagai berikut :

1. Laptop/Personal Computer

Fungsi dari laptop itu sendiri adalah sebagai alat tahap akhir dari sistem monitoring yaitu untuk mengecheck data yang sudah masuk dari rfid dan sensor pH , data-data tersebut dapat dilihat pada halaman website yang sudah dibuat sebelumnya

2. LCD (liquid Crystal Display)

Berfungsi sebagai output untuk menampilkan display berupa karakter-karakter

(4)

3.2 Keterangan sistem Kerja Komponen pada alat

Cara Kerja dari sistem dapat dijelaskan sebagai berikut.pada saat dihidupkan, sistem akan terhubung ke jaringan komputer melalui Akses IP untuk mengakses database sebagai pusat data penyimpanan hasil pengecekan

Client bisa berupa PC(Personal Computer),Laptop,NoteBook. Sebelum melakukan pemantauan dan kontrol pada sistem,client harus terlebih dahulu terhubung ke server dengan cara membuka web server dan kemudian mengakses alamat website yang telah diprogram sebelumnya pada sistem.setelah client terhubung pada server barulah client dapat melalukan monitoring.

Air seni sebagai masukan untuk pengolahan data yang lebih lanjut pada sensor PH yang sebelumnya telah di program di dalam arduino mega. Dan RFID sebagai data masukan untuk keterangan nama agar data tidak tertukar di dalam database ,sehingga sewaktu-waktu hasil pengukuran bisa kembali dilihat dan dengan hasil yang akurat karena menggunakan RFID sebagai data masukan , setelah objek melewati Sensor PH maka akan diolah datanya oleh arduino mega yang telah terhubung dengan sensor PH tersebut, lalu hasil tersebut bisa terlihat oleh LCD yang sudah dihubungkan juga dengan sensor PH sebagai Input data bersama RFID , dan Output berupa Huruf Dan Angkat untuk menunjukkan Hasil pengukuran oleh sensor PH.

(5)

bersama RFID , dan Output berupa Huruf Dan Angkat untuk menunjukkan Hasil pengukuran oleh sensor PH.

3.2

Perancangan Mekanikal

Perancangan mekanikal meliputi pembuatan kerangka alat dan menggunakan bermacam bahan-bahan yang digunakan. Perancangan mekanikal tugas akhir ini sebagian besar menggunakan bahan sehari-hari berupa Kayu sebagai alat penopang untuk tempat pembuangan urin,Galon Air mineral sebagai tempat penampung Urine yang ingin diuji dan beberapa bahan-bahan perekat sebagai bahan penyatu

3.2.1 Kerangkan Smart Urinoir

Dalam simulasi ini Kerangka Urinoir dibuat menggunakan Kayu dan Air Galon Mineral sebagai penampung Urin

(6)

3.3 Perancangan Kelistrikan

Dala perancangan dan pembuatan sistem monitoring hasil pengukuran pH pada Smart urinoir berbasis Data Logger sebagai pusat penyimpanan data, selain menggunakan Arduino Mega sebagai kontrol utama,juga menggunakan komponen lain sebagai komponen pendukung .

3.3.1 Arduino Web Server

Arduino web server adala gabungan antara arduino mega dengan ethernet shield.Ethernet shield dipasang di atas arduino mega,seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.3 Arduino Web Server

Arduino web server berkomunikasi dengan ethernet shield menggunakan bus SPI.Komunikasi SPI ini diatur Oleh library SPI.h dan Ethernet Shield.h.Arduino web server bertindak sebagai sebuah embedded web server,yang menyimpan halaman web sederhana yang menampilkan design halaman website yang akan menyimpan dan memonitoring hasil pengukuran dan sensor pH itu sendiri pada saat ini.

(7)

3.3.2 Rangkain Output LCD i2C

Rangkaian Output berupa LCD i2C ini berguna untuk menampilkan hasil dari tag berupa nama dan menampilkan hasil pengukuran dari sensor pH yang sudah mengukur urine

Gambar 3.4 Rangkain LCD i2C

3.3.3 Rangkaian Monitoring LCD i2C , RFID-522

Rangkaian Monitoring ini terdiri dari LCD i2C dan RFID-522 yang akan memberikan data berupa nama pasien yang ingin diukur berapa kadar pHnya,serta menampilkan hasil dari pengukuran yang sudah diproses oleh sensor sensor lain dalam bentuk tulisan , dan tentu saja rangkaian ini menjalankan tugasnya sebagai rangkaian monitoring dari alat tugas akhir ini.simulasi rangkaian monitoring ini dapat dibuat pada software Fritzing seperti pada gambar 3.5

(8)

Gambar 3.5 Rangkaian monitoring LCD dan RFID 3.3.4 Rangkaian Microkontroller

Microcontroller yang digunakan pada tugas akhir ini adalah arduino mega. Arduino ini terhubung dengan adaptor 12 volt sebagai sumber daya.pada arduino ini terhubung komponen elektronika LCD i2C,untuk mengetahui daftar login nama pasien dan sekaligus mengetahui berapa hasil dari pengukuran pH-nya dalam bentuk layar kecil.microkontroller arduino mega LCD i2C dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.6 Microcontroller Arduino Mega+LCD i2C

Penjelasan tentang pin-pin Arduino Mega yang terhubung pada komponen elektronika dan Ethernet Shield pin,pin-pin yang dipakai pada komunikasi SPI Bus Arduino mega dengan ethernet shield tidak dapat digunakan untuk keperluan

(9)

yang lain,bus SPI pada arduino mega menggunakan pin digital 20 Sebagai SCL dan pin digital 21 sebagai SDA pin-pin arduino mega yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 3.1 pin-pin arduino yang digunakan

Nama Pin Arduino

LCD i2C A0 LCD (SDA) 20 LCD (SCL) 21 LCD ( GRD) GRD LCD(VCC) 5V RFID-522(SDA) 9 RFID-522(SCK) 52 RFID-522(MOSI) 51 RFID-522(MISO) 50 RFID-522(GRD) GRD RFID-522(RST) 8 RFID-522(3.3V) 3.3V 3.4 Pemgrograman

Pemrograman pada umumnya dilakukan pada tahap akhir, setelah perancangan mekanik dan elektrik terselesaikan. Karena dalam proses pemrograman pada umumya programer melakukkan dengan cara uji coba. Sehingga untuk melakukannya komponen perangkat harus dapat dioprasikan.

(10)

Pemrograman adalah memasukkan suatu informasi atau kode-kode (coding) kedalam suatu mikrokontroler. Dimana diharapkan alat dapat beroperasi sesuai dengan kemauan pemiliknya atau perencanaan awal sebelum dibuat

3.4.1 Pemgrograman Design Website

Halaman web pada alat ini dibuat dengan bahasa pemrograman HTML yang ditanamkan kedalam arduino. Untuk menuliskan kode pemrograman HTML kedalam arduino adalah dengan cara menuliskan syntax client.print(“<kode html>”) atau client.println(“<kode html>”). Pemrograman HTML pada arduino dapat dilihat pada kode program dibawah ini.

// =============== HTTP Header ================= client.println("HTTP/1.1 200 OK"); client.println("Content-Type: text/html"); client.println("Connection: close"); client.println("Refresh: 1"); client.println("<!DOCTYPE HTML>"); client.println(); // ============= Memulai HTML Website ============= <!DOCTYPE html> <html> <head>

(11)

</head> <body> <center> <br> <br> <body bgcolor="Purple"><

<h2> <font face="Courier New">TUGAS AKHIR SISTEM MONITORING KADAR pH DARI AIR SENI BERBASIS DATALOGGER SEBAGAI MEDIA PENYIMPANAN DAN HASIL PENGUKURAN DARI SENSOR pH</h2>

<br>

<strong> <font face="Courier New"> DISUSUN OLEH : <br>

<strong> <font face="Century Gothic">ANDI SAHCRUL : <strong>41413010006

<strong> <font face="Century Gothic">FAJAR WAHYU KUSTIYONO : <strong>41413010024

(12)

<h2> <font face="Times New Roman">PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO</h2>

<h2> <font face="Times New Roman">FAKULTAS TEKNIK</h2>

<h2> <font face="Times New Roman">UNIVERSITAS MERCU BUANA</h2> <center> <h2>2017</h2> <br> <br> <br> <centerr <center> <tr> </tr> <tr> </tr> <tr> <td></td>

(13)

// ===========menutup koneksi dengan client============ client.stop();

Program tersebut kemudian di upload melalui arduino software, berikut adalah tampilan web dari program diatas pada Gambar 3.7

(14)

Gambar 3.7 Tampilan Halaman website

3.4.2 Pemrograman LCD

Program LCD ini dimasukkan sebagai output monitoring pada alat tugas akhir ini, sensor di program untuk melihat data hasil pengukuran yang sebelumnya telah di ukur oleh sensor lain.sebagai hasil programnya dapat dilihat pada gambar 3.6

(15)

Gambar 3.8 Hasil pemrograman LCD 3.4.3 Pemgrograman LCD i2C , RFID-RC522

Pemrograman LCD yang digunakan terdapat pada arduino, membahas tentang cara kerja sebuah pemrograman LCD. Prinsip kerja dalam sebuah program LCD ini hanya sebagai indikator output sekaligus monitoring data yang diolah dan diperintahkan oleh arduino mega 2560,begitu juga dengan RFID yang mengontrol masukan data berupa nama yang digunakan sebagai indikator input. Sebagai hasil programnya terdapat pada gambar 3.7

(16)

Gambar 3.9 Hasil Pemrograman LCD i2C, RFID RC-522 3.5 Flow Chart

UntukFlow Chart Perancangan Smart Urinoir pendeteksi diabetes berbasis Arduino mega 2560 RFID-RC 522 sebagai input dan Datalogger sebagai media penyimpanan ditunjukkan pada gambar 3.8

(17)

Gambar 3.10 Flowchart sistem Monitoring medical check-up