BAB II TEORI DASAR
Pada bab ini penulis akan menerangkan tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan penunjang dan landasan dalam perencanaan maupun pelaksanaan pembuatan modul ini. Selain itu bab ini juga berguna sebagai bahan pembanding terhadap pendataan dan analisa pada bab berikutnya.
2.1 Hiperbilirubinemia Hiperbilirubin merupakan suatu keadaan pada bayi baru lahir dimana kadar bilirubin serum total lebih dari 10 mg% pada minggu pertama dengan di tandai dengan ikterus, keadaan ini terjadi pada bayi baru lahir yang sering disebut ikterus neonatorum yang bersifat patologis atau lebih dikenal dengan hiperbilirubinemia yang merupakan suatu keadaan meningkatnya kadar bilirubin didalam jaringan ekstra vaskuler sehingga konjungtiva, kulit dan mukosa akan berwarna kuning. Keadan tersebut juga berpotensi besar terjadi kern ikterus yang merupakan kerusakan otak akibat pelengketan bilirubin indirek pada otak, secara umum bayi mengalami hiperbilirubinemia memiliki ciri sebagai berikut adanya ikterus terjadi pada 24 jam
5
6
pertama. Peningkatan konsentrasi bilirubin serum 10 mg% atau lebih setiap 24 jam, konsentrasi bilirubin serum 10 mg% pada neonatus yang cukup bulan dan 12,5mg% pada neonatus yang kurang bulan, ikterus di sertai dengan proses hemolisis kemudian ikterus yang di sertai dengan keadaan berat badan lahir kurang dari 2000 gram, masa getasi kurang dari 36 minggu, asfiksia, hipoksia, sindroma gangguan pernapasan, dan lain-lain. Dalam memahami gejala atau tanda hiperbilirubin yaitu dengan ikterus yang timbul, dan ikterus itu mempunyai dua macam yaitu ikterus fisiologis dan ikterus patologis, ikterus fisiologis apabila timbul pada hari ke dua dan hari ketiga dan menghilang pada minggu pertama selambat-lambatnya adalah 10 hari pertama setelah. lahir, kadar bilirubin indirek tidak melebihi 10 mg% pada neonatus yang cukup bulan dan 12,5 mg% untuk neonatus yang kurang bulan, kecepatan peningkatan kadar bilirubin direk tidak melebihi 1 mg%. Kemudian jenis ikterus yang kedua adalah ikterus patologis dimana ikterus ini terjadi pada 24 jam pertama, kadar bilirubin serum melebihi 10 mg% pada neonatus cukup bulan dan melebihi 12,5 mg% pada neonatus kurang bulan, terjadi peningkatan bilirubin lebih dari 5 mg% perhari, ikterusnya menetap sesudah 2
7
minggu petama dan kadar bilirubin direk melebihi 1 mg% . 4
Pengantar Ilmu Keperawatan Anak 1, A. Aziz Alimul Hidayat, Penerbit : Salemba Medika, hal 192-193
4
8
2.2 Photo Terapi Phototerapi dapat digunakan atau dikombinasi dengan transfuse pengganti atau transfuse tukar untuk menurunkan bilirubin. Transfusi tukar adalah cara yang di lakukan untuk mengeluarkan darah bayi untuk di tukar dengan darah yang tidak sesuai atau patologis dengan tujuan mencegah peningkatkan kadar bilirubin dalam darah. Memaparkan neonatus pada cahaya dengan intensitas yang tinggi akan menurunkan bilirubin dalam kulit. Phototerapi menurunkan kadar bilirubin dengan cara memfasilitasi ekskresi bilirubin tak terkonjugasi. Hal ini terjadi jika cahaya yang diabsorpsi jaringan merubah bilirubin tak terkonjugasi menjadi dua isomer yang disebut fotobilirubin. Fotobilirubin bergerak dari jaringan ke pembuluh darah melalui mekanisme difusi. Di dalam darah fotobilirubin berikatan dengan albumin dan di kirim ke hati. Fotobilirubin kemudian bergerak ke empedu dan di ekskresikan kedalam duodenum untuk di buang bersama feses tanpa proses konjugasi oleh hati. Hasil fotodegradasi terbentuk ketika sinar mengoksidasi bilirubin dapat dikeluarkan melalui urine. Fototerapi mempunyai peranan dalam pencegahan peningkatan kadar bilirubin, tetapi tidak dapat mengubah penyebab kekuningan dan hemolisis dapat menyebabkan anemia. Secara umum fototerapi harus diberikan pada kadar bilirubin indirek 4-5 mg/dl. Noenatus yang sakit dengan berat badan kurang dari 1000 gram harus difototerapi dengan konsentrasi bilirubin 5 mg/dl. Beberapa ilmuwan mengarahkan untuk memberikan foto terapi profilaksasi pada 24 jam pertama pada bayi resiko tinggi dan berat badan lahir rendah. 5 Cara melakukan foto terapi:
5
www.artikel kesehatan hiperbilirubin.com
9
1. Buka pakaian bayi agar seluruh tubuh bayi terkena sinar. 2. Tutup kedua mata dengan penutup yang memantulkan cahaya. 3. Jarak bayi dengan lampu kurang lebih 45 cm. 4. Posisi sebaiknya di ubah setiap 6 jam sekali. 5. Lakukan pengukuran suhu setiap 4-6 jam. 6. Periksa kadar bilirubin setiap 8 jam atau sekurang-kurangya sekali dalam 24 jam. 7. Lakukan pemeriksaan HB secara berkala terutama pada penderita yang mengalami hemolisis. 8. Lakukan observasi dan catat lamanya terapi sinar. 9. Beri asi yang cukup yang cara memberikan dengan mengeluarkan bayi dari tempat dan di pangku penutup mata di buka dan di observasi ada tidaknya iritasi.6
6
Pengantar Ilmu Keperawatan Anak I, A. Aziz Alimul Hidayat, Penerbit : Salemba Medikal, Hal 1.
10
2.3 Gambaran Umum Alat Photo Terapi Pesawat photo terapi adalah alat medis yang berfungsi untuk memberikan terapi kepada bayi yang baru lahir yang menderita hiperbilirubin dengan menggunakan terapi sinar biru. Dan pada alat photo terapi panjang gelombang sinar yang di pancarkan kepada bayi adalah 450-460 nm, sinar terapi tersebut menghasilkan cahaya tampak yang dapat dilihat oleh mata dan sumber sinar terapi yang digunakan adalah lampu fluorescent yang mengandung gas mercuri. Gambaran fisik alat photo terapi dapat dilihat pada gambar 2.1 seperti di bawah ini.
Gambar 2.1: Photo terapy unit(Blue light terapy) Spesifikasi pesawat photo terapi unit: 1.
Power Supplay : 220 Volt 50 Herzt
2.
Life Time : Umur pemakaian blue light therapy
3.
Timer : lamanya penggunaan alat poto terapi
5.
Bercahaya : 4500 luxes pada jarak intensitasnya ±40-45 cm Daya tahan lampu : 3000 jam
6.
Dimensi : 80 (w) x 65 (D) cm
7.
Panjang Gelombang : 450- 460 nm7 Pada pesawat photo terapi ini jumlah penggunaan lampu adalah 5 buah dan
mempunyai daya masing-masing sebesar 10 watt, jumlah banyaknya lampu yang di
7
www.photo therapy unit.com
11
pakai dan daya lampu harus disesuaikan dengan besar energy pada alat tesebut. Jumlah penggunaan lampu yang di pakai ada lima buah karena sudah dilakukan observasi ke rumah sakit dan juga pencarian data, dan di dapatkan data banyaknya jenis pesawat photo terapi yang menggunakan jumlah lampu yang berbeda-beda, di antaranya ada yang menggunakan 12 buah lampu, 10 buah lampu, 6 buah lampu, 5 buah lampu, dan 4 atau 2 buah lampu yang di pasang pada pesawat photo terapi, dan itu semua tergantung dari speksifikasi alat tersebut, maka penulis menentukan penggunaan photo terapi yang di gunakan 5 buah lampu, karena jumlah penggunaan lampu pada pesawat photo terapi akan menentukan banyaknya energi yang akan dikeluarkan oleh pesawat photo terapi tersebut.
2.4 Mikrokontroller8 Mikrokontroller adalah sebuah sistem mikroprosesor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, Read Only Memory (ROM), Random Accsess Memory (RAM), Input-Output, timer, interrupt, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi dengan baik dalam satu chip yang siap dipakai.
8
www.All datasheet.com
12
Gambar 2.2 Struktur Pin atmega 328p
ATmega328P
memberikan beberapa fitur diantaranya 8 Kb system
programmable flash dengan kemampuan read while write, 1 KB EEPROM, 2 KB SRAM, 8 Kb system programmable flash dengan kemampuan read while write, 23 general purpose I/O, 32 register serba guna, 3 buah timer/counter, Interrupt internal maupun eksternal, serial untuk pemograman dengan menggunakan USART,peripheral interface (SPI),two wire interface (12C),6 port PWM (pulse width modulation),6 port 10 bit ADC dan watchdog timer dengan osilator internal. 2.5
Arduino Uno R3 Arduino
Uno
R3
adalah
board sistem minimum berbasis
mikrokontroller ATmega328P jenis AVR. Arduino Uno R3 memiliki input/output
Skema
digital
(6 diantaranya dapat digunakan untuk PWM output), 6 analog input,
16 MHz osilator kristal, USB connection, power jack, ICSP header reset.
14
dan
tombol
dari Arduino Uno R3 tampak dari atas dapat dilihat
pada
gambar berikut ini :
Gambar 2.3 G a m b a r A r d u i n o U n o
13
Dengan karekteristik sebagai berikut: Operating voltage 5 VDC Rekomendasi input voltage 7-12 VDC Batas input voltage 6-20 VDC Memiliki 4 buah input/output digital Memiliki 6 buah input analog DC current setiap I/O PIN sebesar 40 mA DC current untuk 3.3V Pin sebesar 50 mA Flash memory 32 KB SRAM sebesar 2KB EEPROM sebesar 1 KB 11 clock speed 16 MHz 2.6 LCD (Liquid Crystal Display) LCD adalah suatu komponen elektronika dengan display dot matrik yang berfungsi untuk menampilkan suatu karakter baik itu suatu angka, huruf, atau karakter tertentu dengan yang di inginkan ( sesuai dengan program yang digunakan untuk mengontrolnya) sehingga tampilan tersebut dapat dilihat secara visual. Penggunan LCD sebaga indikator display atau tampilan banyak sekali di gunakan karena penggunan LCD hanya membutuhkan daya yang relatif kecil, selain itu juga dapat menempilkan karakter-karakter seperti angka, huruf, simbol dan karakter tertentu yang lainya.
14
Komponen LCD ini terdiri dari dua lembar kaca dengan pinggiran tertutup rapat. Antara dua lembar kaca tersebut diberi bahan cristal cair yang tembus cahaya sepeti Oxida timah atau indium. Jenis komponen LCD yang digunakan adalah LCD M1632 yang memiliki kelengkapan seperti hanya membutuhkan daya yang kecil, memiliki panel LCD dengan tingkat kontras yang cukup tinggi dan pengendal LCD CMOS yang terpasang dalam LCD tersebut. Pengendali mempunyai pembangkit karakter ROM/RAM dan display data RAM. Semua fungsi display diatur oleh instruksi-instruksi, sehingga LCD ini dapat dengan mudah dihubungkan dengan unit mikroprosesor. LCD tipe ini tersusun sebanyak dua baris dengan 16 karakter oleh karena itu LCD ini sering disebut dengan istilah LCD 2 x 16 karakter. Masukan yang diperlukan untuk mengendalikan modul berupa bus data yang masih termutiplek dengan bus alamat serta 3 bit sinyal kontrol. Sementara pengendalian LCD dilakukan secara internal oleh kontroler yang sudah terpasang dalam modul LCD. Diagram blok untuk LCD dapat dilihat dalam Gambar 2.4
15
LCD
Common signal
D0…D7
Controller RS
Segmen Signal
RW
Serial data
Segment Driver
E
Timing Signal
Gambar 2.4 Blok diagram LCD M1632
16
Pada blok diagram dari LCD M1632 digambarkan pada gambar 2.4. ini memiliki 16 konfigurasi pin seperti digambarkan pada gambar 2.5 Fungsi dari tiap – tiap dapat diketahui seperti yang tercantum pada table 2.6
2
VCC
15
V+BL
16
V-BL
1
VSS
5
R/W
3
Vee
6
E
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7 8 9 10 11 12 13 14
RS
4
LCD M1632 2x16
(a)
(b)
Gambar 2.5 (a) Konfigurasi Pin LCD M1632 dan (b) gambar fisik LCD M1632 No
Nama pin
1 2 3 4
Vss Vcc Vee RS
5
R/W
6 7-14 15 16
E DB0-DB7 V+BL V-BL
Fungsi Terminal ground Tegangan catu +5 volt Drive LCD Sinyal pemilih register 0: Instruksi register (tulis) 1: Data Register (tulis dan baca) Sinyal seleksi tulis atau baca 0: Tulis 1: Baca Sinyal operasi awal, sinyal ini mengaktifkan data tulis dan baca Sinyal operasi awal, sinyal ini mengaktifkan data tulis dan baca Sinyal operasi awal, sinyal ini mengaktifkan data tulis dan baca Pengendali kecerahan latar belakang LCD 0 V
Tabel 2.1 konfigurasi pin LCD M1632 2x16 karakter.
17
Keterangan fungsi pada setiap pin LCD : 1. Kaki 1 (GND) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 kaki ini adalah Vcc) 2. Kaki 2 (Vcc) : kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dari modul LCD (khusus untuk modul M1632 kaki ini adalah GND) 3. Kaki 3 (Vee/VLCD) : tegangan pengatur kontras LCD, kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini tegangan 0 volt. 4. Kaki 4 (RS) : Register select, kaki pemilihan reister yang akan di akses ke register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk di akses ke register perintah, logika dari kaki ini adalah 0. Kaki 5 (R/W) : logika 1 pada kaki ini menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul LCD sedang pasa mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacan data pada modul LCD, kaki ini dapat langsung dihubungkan langsung ke ground. 6. Kaki 6 (E) : Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwaanda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set pada dua ja lur kontrol yang lain R S dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu ( sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi. .
18
7. Kaki 7-14 (DB0-DB7) : data bus kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan atau pun pembacaan data. 8. Kaki 15 (Anoda) : berfungsi untuk tegangan positive dari blacklight LCD sekitar 4,5 volt. 9. Kaki 16 (Katoda) : tegangan negative Blacklight modul LCD sebesar 0 volt.
2.7 Relay Relay adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penggeraak kontaktor untuk menghubungkan suatu bagian rangkaian dengan rangkaian lain. Relay bekerja dengan memanfaatkaan sifat elektomagnetik yang terjadi pada suatu kumparan ketika dialiri tegangan.
Gambar 2.6 Konstruksi Rellay
19
Pada saat kumparan tidak mendapatkan tegangan, maka tidak ada arus yang mengair pada lilitan dan tidak ada medan magnet yang terjadi pada inti besi. Pada saat ini kontaktor berada pada posisi awal, yang menghubungkan masukan common kepada keluaran normaly close (NC). Dengan demikian keluaran lainnya disebut normaly open (NO), dimana ketika tidak ada catu daya yang mengalir, mengakibatkan terminal tersebut tidak mendapatkan hubungan (keadaan terbuka). Dan sebaliknya, ketika lilitan diberi arus optimal, maka arus mengitari inti besi mengakibatkan inti besi menghasilkan medan magnet dan inti besi pada saat itu berfungsi sebagai magnet. Hal ini menyebabkan kontaktor (common) tertarik dari kaki normaly close sehingga berpindah kontaktor yang lainnya pada kaki normaly open, sedangkan kontaktor normaly close dengan keadaan ini menjadi terbuka (off).
20
2.7 Sensor Suhu
Sensor suhu LM35 merupakan sensor sederhana l. Bentuknya semacam transistor dengan tiga kaki dan masing-masing kaki berfungsi sebagai input dan output. Berdasarkan gambar, dari kiri ke kanan, kaki-kaki tersebut berfungsi sebagai VCC - OUPUT - GND.
Gambar 2.7 Sensor Suhu
Sensor ini bisa mendeteksi suhu 0-100 derajat Celcius dengan karakteristik 10mV pada output mewakili 1 derajat Celcius. Jika tegangan ouput 300mV berarti suhu adalah 30 derajad Celcius, jika tegangan ouput 230mV berarti suhu 23 derajat Celcius.
21
2.9 Adaptor Adaptor adalah sebuah rangkaian elektronika yang dapat mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.Rangkaian ini adalah alter natif pengganti dari sumber tegangan DC.misalnya batu baterai dan accumulator.
Gambar 2.8 Bentuk Fisik Adaptor
Keuntungan dari adaptor dibanding dengan batu baterai atau accumulator adalah sangat praktis berhubungan dengan ketersediaan tegangan karena adaptor dapat di ambil dari sumber tegangan AC yang ada diumah , dimana pada zaman sekarang ini setiap rumah sudah menggunakan listrik .Selain itu,adaptor mempunyai jangka waktu yang tidak terbatas asal ada tegangan AC, tegangan AC ini sudah merupakan kebutuhan primer dalam kehidupan manusia.
22
Gambar 2.9 Diagram Rangkaian Adaptor
Adaptor sederhana terdiri dari : 1. Bagian input tegangan yang merupakan bagian yang berfungsi sebagai penghubung sumber tegangan AC dari stop kontak yang ada di dalam rumah.Bagian ini terdiri dari jack/steker dan kabel input.Stop kontak adalah konektor sumber tegangan AC dari listrik PLN yang digunakan untuk menyalurkan tegangan pada adaptor melalui kabel input tegangan. 2. Bagian penurun tegangan yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC 220 Volt menjadi tegangan yang lebih kecil,misalnya 3 volt,4,5 volt,6 volt,7,5 volt,9 volt, atau 12 volt.Untuk memilih output tegangan ini digunakan Rotary Switch / Saklar Putar / Saklar 1 induk 6 anak.Trafo yang digunakan adalah jenis step down,dapat menggunakan trafo dengan arus 500 mA
Gambar 2.10 Diagram Rangkaian Tegangan Adaptor 3. Tegangan input sebesar 220V lalu masuk ke tegangan output trafo menjadi lebih kecil 3 V,4,5V,dll. 4. Bagian penyearah,yaitu mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.Komponen utamanya adalah diode.Dioda yang digunakan berjumlah 4,dirangkai sedemikian rupa sehingga membentuk jembatan diode atau bridge diode.
23
Gambar 2.11 Diagram Rangkaian Penyearah pada Adaptor Bridge diode dengan menggunakan 4 dioda yang dirangkai sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan tegangan DC(-) dan (+)
Gambar 2.12 Bentuk Fisik Travo 5. Bagian filter atau penyaring yang berfungsi untuk menghilangkan tegangan AC yang masih lewat.Efek dari tegangan AC yang lewat ini adalah munculnya suara dengung .Komponen yang dibutuhkan antara lain IC penstabil tegangan dan elco 6. Bagian output tegangan yang berfungsi sebagai keluaran tegangan berupa tegangan DC.Besar keluaran tegangan DC ini sesuai dengan tegangan output pada trafo stepdown
yang
diatur
oleh
rotary
switch
sesuai
yang
di
inginkan.
24
