1
“Ultrasonic Cleaner Berbasis Mikrokontroler ATMEGA”Rudi setiawan i1, Hj.Andjar pudji ,ST,MT. 2 dan Tri bowo indrato. ST,MT 3 ABSTRAK
Pada umumnya tenaga paramedis di rumah sakit melakukan dekontaminasi instrument bedah secara manual dengan menggunakan air biasa, hal ini dapat membahayakan petugas paramedis karena akan berdampak pada terjadinya nosocomial yang diakibatkan oleh tertularnya virus atau bakteri yang terdapat pada instrument medis tersebut. Ultrasonic cleaner merupakan sebuah alat pembersih dengan menggunakan metode ultrasound, metode ini menggunakan vibrasi atau getaran yang dihasilkan dari transduser ultrasonic untuk memecah partikel yang menempel pada obyek melalui media air. Fungsi kerja alat ini digunakan untuk membersihkan instrumen dari bercak- bercak pasca bedah sebelum dimasukkan dalam sterilisator autoclave. Proses ini dilakukan untuk menghindari adanya kontak langsung antara petugas paramedis dengan instrument medis yang dimungkinkan adanya virus atau bakteri yang menempel pada instrumen pasca bedah. Berdasarkan dari hasil pengujian sebanyak 5 kali dengan menggunakan pembanding avo meter frekuensi didapatkan nilai rata-rata error sebesar 0,19% untuk mode low dan 5,09% untuk mode high. Setelah melakukan proses studi literature, perencanaan, percobaan, pembuatan modul, pengujian alat, dan pendataan, secara umum dapat disimpulkan bahwa alat “Ultrasonic Cleanear berbasis mikrokontroler ATMEGA”dapat digunakan dan sesuai dengan perencanaan.
Kata Kunci : Pembersih, Transduser Ultrasonic Cleanear, Mikrokontroler, PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada umumnya tenaga paramedis di rumah sakit melakukan dekontaminasi instrument bedah secara manual dengan menggunakan air biasa, hal ini dapat membahayakan petugas paramedis karena akan berdampak pada terjadinya nosocomial yang diakibatkan oleh tertularnya virus atau bakteri yang terdapat pada instrument medis tersebut. Dekontaminasi merupakan suatu proses untuk menghilangkan atau memusnahkan mikroorganisme dan kotoran yang melekat pada peralatan medis atau objek, sehingga aman bagi patugas paramedis. Ultrasonic cleaner merupakan sebuah alat pembersih dengan menggunakan metode ultrasound, metode ini menggunakan vibrasi atau getaran yang dihasilkan dari transduser ultrasonic untuk memecah partikel yang menempel pada obyek melalui media air. Fungsi kerja alat ini digunakan untuk membersihkan instrument dari bercak bercak pasca bedah pasca bedah sebelum dilakukan strelilisasi pada alat autoclave. Proses ini dilakukan untuk menghindari adanya kontak langsung antara petugas paramedis dengan alat instrument medis yang dimungkinkan
adanya virus atau bakteri yang menempel pada instrument saat dilakukan proses pembedahan.
Alat ultrasonic ini pernah dibuat oleh I Wayan Panji (2012), namun alat ini hanya difungsikan untuk membersihkan kaca mata yang dilengkapi dengan timer dan pengaturan frekuensi berbasis mikrikontroler ATMEGA 8535. Dalam alat tersebut proses pembersihan yang dilakukan hanya’ sebatas pada kotoran yang berupa debu atau minyak yang menempel pada kacamata. Berkaitan dengan hal tersebut penulis ingin merancang dan mengembangkan alat ultrasonic cleaner yang dapat berfungsi untuk membersihkan instrument medis dari virus atau bakteri yang berbentuk cairan atau minyak dan kotoran yang melekat pada instrument bedah
Berdasarkan latar belakang dan permasalahan diatas penulis tertarik untuk membuat alat “ ULTRASONIC CLEANER
BERBASIS MIKROKONTROLER
Batasan Masalah
1.2.1 Alat bekerja dengan bantuan media chamber yang berisi air
1.2.2 waktu proses pembersihan 5 dan 10 menit
1.2.3 Menampilkan timer dan mode pembersihaan pada lcd charakter 1.2.4 Pengaturan timer dan pengaturan mode pembersihaan low(20khz) dan high(40khz) menggunakan tombol up-down
Rumusan Masalah
“Dapatkah dibuat alat ULTRASONIC
CLEANER BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA “?
Tujuan Penelitian Tujuan Umum
Dibuatnya alat ULTRASONIC
CLEANER BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA
Tujuan Khusus
1.5.1
Membuat
rangkaian
untuk
pembangkit frekuensi
1.5.2 Membuat rangkaian driver ultrasonic cleaner
1.5.3 Membuat rangkaian timer dan mikrokontroler ATmega
1.5.4 Melakukan uji coba alat
Manfaat
Manfaat Teoritis
Dapat menambah wawasan di bidang kesehatan khususnya alat pembersih ultrasonic cleaner
. .
Manfaat Praktis
Dapat membantu dan memudahkan petugas paramedis dirumah sakit dalam membersihkan instrument medis yang sulit dibersihkan .
METODOLOGI
Diagram Mekanis Sistem
Gambar 3.1 Diagram Mekanis system
Keterangan Gambar:
1. LCD 2. Tombol up 3. Tombol down 4. Tombol enter 5. Tombol resetDiagram Blok Sistem
Gambar 3.2 Diagram blok system Cara Kerja Blok Diagram
Pertama power supplay menyuplay tegangan ke semua rangakaian sebelum menjalnkan alat chamber harus terisi dengan air terlebih dahulu. kemudian pilih timer sebagai pewaktu pembersihan kemudian pemilihan mode pembersihan disini ada dua pemilihan mode yaitu mode low dan high , setelah itu AVR akan memproses inputan yang berjutuan untuk memerintahkan untuk bekerjan lalu mendraiver rangkaian pembangkit frekuensi untuk bekrja. frekuensi disini berfungsi sebagai pemicu agar dapat memberikan inputan yang dibutuhkan oleh transduser agar dapat bekerja sehingga ultrasound transduser bekerja dengan cara menguarkan getaran/vibrasi ,sehingga menghasilkan gelembung ultrasound yang berfungsi untuk memecah partikel atau kotoran yang menempel pada obyek, lcd character disini berfungsi untuk menampilkan timer dan pemilihan timer dan digunakan untuk pemilihan frekuensi.
Diagram Alir Proses/Program
Cara Kerja diagram alir
Mikrocontroler sebelumnya akan melakukan proses initialisasi LCD, selanjutnya kita melakukan setting timer ada dua pilihan timer yaitu 5 dan 10 menit setelah selesai melakukan pemilihan timer selanjutnya melakukan pemilihan pemilihan mode, ada dua mode pembersihan yaitu mode low dan mode high kemudian tekan enter driver on proses pembersihan berjalan sesuai settingan ketika timer sudah tercapai timer off transduser off proses pembersihaan selesai.
Urutan Kegiatan
Dalam penelitian dan pembuatan modul ini penulis terlebih dahulu membuat urutan kegiatan yang meliputi dibawah ini :
1. Mempelajari teori tentang alat ultrasonic cleaner
2. Berkonsultasi kepada dosen - dosen yang bersangkutan mengenai permasalahan yang akan dibuat untuk Tugas Akhir
3. Mengumpulkan referensi mengenai segala factor tentang alat pembersih menggunkan ultrasonic clenaner
5. Mempelajari masalah- masalah tentang bentuk fisik modul, merancang teknis pembuatan modul.
6. Membuat, mengumpulkan dan mempelajari rangkaian- rangkaian yang dibutuhkan untuk pembuatan modul 7. Membuat layoutan rangkaian per blok
dalam PCB.
8. Mempelajari dan menyiapkan komponen- komponen yang akan digunakan dalam pembuatan setiap rangkaian.
9. Mencetak hasil layoutan dalam PCB serta memasang komponen dalam PCB dan trobel shoot
10. Melakukan pengukuran pada setiap test poin
11. Mempelajari dan membuat Program 12. Uji coba rangkaian keseluruhan 13. Mencoba rangkaian dengan software 14. Penggabungan Rangkaian menjadi Satu
dan menguji program.
15. Merancang box sesuai dengan kapasitas rangkaian
16. Penyusunan menjadi satu dalam box modul.
17. Melakukan pengukuran dan uji coba alat
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Teknik Pengujian dan Pengukuran
1 Perancangan Penelitian
Rancangan penelitian model alat ini menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitian After Only Design. Pada rancangan ini, peneliti hanya melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada kelompok control, walaupun tidak dilakukan rendomisasi. Kelemahan dari rancangan ini adalah tidak tahu keadaan awalnya, sehingga hasil yang didapat sulit disimpulkan. Desain dapat digambarkan sabagai berikut:
X O Non Random ( - ) O X = Reatmen/perlakuan yg diberikan (variabel Independen) 0 = Observasi (variabel dependen) ( - ) = Kelompok control Hasil Pengukuran 1.2.1 Hasil Pengukuran
Pengambilan data dengan cara menyesuaikan settingan dengan alat ukur berupa osiloskop dan avo meter (hz).
Data lingkungan Tegangan : 206 VAC Frekuensi : 49,86 Hz Suhu : 28 ̊ C
Alat ukur : Sanwa Electric Instrument
Setting mode low (20khz)
Tabel 4.1 hasil pengukuran setting mode low
Setting mode high(40khz)
Tabel 4.2 hasil pengukuran mode high
No Setting
frekuensi
low
Avo meter(Hz)
1
20 khz
20.045 hz
2
20 khz
20.035 hz
3
20 khz
20.044 hz
4
20 khz
20.038hz
5
20 khz
20.035 hz
Rata – rata
20.039,6 hz
No Setting
frekuensi
high
Avo
meter(Hz)
1
40 khz
42.030 hz
2
40 khz
42.050 hz
3
40 khz
42.060 hz
4
40 khz
42.042 hz
5
40 khz
42.015 hz
Rata – rata
42.039,4 hz
Pengukuran setting waktu 5 dan 10
menit
Tabel 4.3 hasil pengukuran setting waktu 10 (600 sekon)
Tabel 4.4 hasil pengukuran setting waktu 5 menit (300 sekon)
Kinerja Sistem Keseluruhan
SW1 SW PUSHBUTTON 1 2 RESET Reset +5v R9 220 +5v R1 1K C2 22pF DOWN U2 ATMEGA8535 9 18 19 20 29 30 32 31 1 2 3 4 5 6 7 8 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 40 39 38 37 36 35 34 33 RST PD4(OC1B) PD5(OC1A) PD6(ICP) PC7(TOSC2)AVCC AREF AGND PB0(XCK/T0) PB1(T1) PB2(INT2/AIN0) PB3(OC0/AIN1) PB4(SS) PB5(M0SI) PB6(MIS0) PB7(SCK) PD7(OC2) PCO(SCL) PC1(SDA)PC2 PC3 PC4 PC5 PC6(TOSC2) VCC GND XTAL2 XTAL1 PD0(RXD) PD1(TXD) PD2(INT0) PD3(INT1) PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7(ADC7) J2 CON5 1 2 3 4 5 J5 CON6 1 2 3 4 5 6 J1 CON5 1 2 3 4 5 J3 CON2 1 2 +5v R4 10k R3 20K +5v C3 22pF C1 100nF Tare UP +5v Start SW2 SW PUSHBUTTON 1 2 Y1 XTAL +5v +5v START +5v LCD ALPHANUMERIC U6 LCD Alphanumeric 5 4 3 8 2 1 67 910111213141516 RW RS VEE D1 VC C GN D D2 END0 D3D4D5D6D7LE D + LE D -Q4A TR_2_IS_N_A 2 3 1 R2 J3 CON2 1 2 R1 RESISTOR + C2 CAPACITOR POL VCC LS1 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 J9 CON2 1 2 D4 DIODE 1 2 J8 CON4 1 2 3 4 LS2 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 Q6A TR_2_IS_N_A 2 3 1 VCC + C1 CAPACITOR POL D2 DIODE 1 2 D5 DIODE 1 2 J1 1 2 R3 R 1 2 D8 DIODE 1 2 R5 R 1 2 D7 DIODE 1 2 L1 INDUCTOR tr1A TR_2_IS_N_A 2 3 1 R6 1 2 C6 CAP C4 CAP J1 3 contak 321 L4 INDUCTOR J3 out put transduser
1 2 R2 1 2 L3 INDUCTOR R8 1 2 C1 CAP R7 1 2 D6 DIODE 1 2 C7 CAP L2 INDUCTOR T1 TRANSFORMER CT C5 C3 CAP R4 1 2 C2 CAP D5 DIODE 1 2 D2 DIODE 1 2 tr2A TR_2_IS_N_A 2 3 1 F1 FUSE R9 R 1 2 J2 iput 12 D1 DIODE 1 2
No
Setting timer Stopwach
1
10 menit
608 sekon
2
10 menit
608 sekon
3
10 menit
608 sekon
4
10 menit
608 sekon
5
10 menit
608 sekon
Rata – rata =608 sekon
No Setting timer Stopwach
1
5 menit
603 sekon
2
5 menit
603 sekon
3
5 menit
603 sekon
4
5 menit
603 sekon
5
5 menit
603 sekon
Rata – rata = 603 sekon
Kelemahan/Kekurangan Sistem PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarakan hasil perencanaan, pembuatan modul, penulisan dan analisa data dapat disimpulkan sebagai berikut ini:
1) Vibrasi yang dihaslkaan oleh transduser dapat melunturkan kotoran yang menempel pada instrumen 2) Setelah dilakukan pengukuran,
didapatkan nilai error rata-rata pengukuran, yaitu sebesar 0,19% pada saat mode pembersihan low dan 5,09 % pada saat mode high.
SARAN
Penelitian ini dapat dikembangkan: 1) dapat ditambahkan pembuangan air
dan sirkulasi air otomatis
2) dapat ditambahkan heater agar kotoran yang sulit dibersihkan mudah terangkat
DAFTAR PUSTAKA
Ardi Winoto, 2008. Mikrokontroller AVR
ATmega8/16/32/8535 dan
Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung : Informatika
Fuchs,F John. 2002. Ultrasonic cleaning
fundamental theory and application. New York: black stoney ultrasonic. (diakses pada 8 september 2015)
Tri sutrisno. 2011. Studi karakteristik
transduser ultrasonic cleaning berbahan piezoelektrik dan rangkaian amplifier switching terhadap perubahan amplitude dan frekuensi 1khz-50khz. Depok : fakultas metematika dan ilmu pengetahuan program studi fisika universitas Indonesia. (diakses pada 20 september 2015)
Menteri kesehatan R.I. PMK no 24. 2014. Tentang peraturan rumah sakit kelas D pratama. Jakarta. (13 september 2015)
Depkes. http://www Dekontaminasi, pembersihan,
disinfeksi depkes – document files. ( diakses
pada 14 september 2015)
Sonica. http://www. Sonica ultrasonic cleaner in
the medical and surgicalsector.mov.(diakses
pada 8 agustus 2015)
mailto . http://www.
Quote-of-ultrasonic-cleaning-transduser.( diakses pada 1 september 2015)
Kementrian kesehatan R.I. 2012. Standar
pencegahan dan pengendalian infeksi pelayanan kesehatan gigi dan mulut di fasilitas pelayanan kesehatan. Jakarta: kemenkes R.I.( diakses pada 15 september 2015)
Peralatan laboratorium mikrobiologi. http://www. Apa Yang Perlu Anda Ketahui Tentang
Ultrasonic Cleaning Atau Ultrasonic
cleaner peralatan mikrobiologi. ( diakses
