PERANCANGANDAN PEMBUATAN PROTOTYPE PENGONTROL SUHU PADA INKUBATOR
SKRIPSI
Oleh: HADISUYOTO POGING YUSTISIA 510309905t
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 20 05
PERANCANGAN DAN PEMBUATANPROTOTYPE PENGONTROLSUHU PADA INKUBATOR
SKRIPSI DIAJUKANKEPADAFAXULTAS TExNIx UNIVERSITAS XATOLTK WIDYAMANDALASURAEAYA U N T U KME M EI' IUHSIE B A GIA N P E R S Y A S A TA N M EMP ER O L EGHE LA I S A R JA N A TE X N IX J U R U SA NTE | (N IKE LE I(TR O
Oleh :
HADISUYOTOPOGINGYUSTISIA 5103099051
JURUSANTEKNIK ELEKTRO FAKULTASTEKNIK UNIVERSITASKATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 20 05
LEMBAR PENGESAIIAN Skripsi dengan judul "Perancangan Dan Pembuatan Prototype Pengontrol Suhu Pada Inkubator" Yang disusunoleh mahasiswa: Nama : Hadisuyoto Poging Yustisia Nomor Pokok : -5i03099051 TanggalUjian : 14 Desember2005 dinyatakan telah rnemeluhi sebagian persyaratan kurikulum Jurusan Teknik Elektro guna memperolehgelar SarjanaI'eknik bidang Teknik Elektro Surabaya,4 Januari2006 Pembimbing, '!!ol
Ir..VincentW.Prasetyo. M.Sc NIK.511.77.0068 l)ewan Penguii, Sekretaris,
Ketua, .]
./i^
f/nn''* L t/
\
Ir. R. Srirnamo.B.Sc. NrK.511.69.0014
M.Sc Ir. VincentW.Prasetyo. NrK.511.77.0068 Anggota,
K.511.98.0349
NIK. 5l 1.02.0538
Mengetahuidan menyetujui : Dekan FakultasTeknik
Ketua JurusanTeknik Elektro
Ir. RasionalSitepu.M.Eng N I K .5 11 . 8 9 . 0 1 5 4
If A.F.Lumban Tobing.MT NIK.511.87.0130
ABSTRAK Peningkatan kesehatan di masyarakat merupakan salah satu tujuan pembangunandi indonesia. Kesehatan masyarakat ditentukan dengan berbagai macam diantaranyaadalah 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 perkembangandari bayi yang terlahir secaraprematur tersebut. Faktor yang sangatberpengaruhdiantaranyaseperti suhu udara,,kelembabandan yang terpenting adalah kondisi tubuh dari bayi itu sendiri. Untuk itu perlu dibuat suatu alat yang dapat digunakan untuk keperluan pengukuran dan menjaga tersebutdalam ruang inkubator. kestabilanparameter-parameter Penelitiandalam lingkup inkubator ditujukan untuk meningkatkankesehatan pada bayi-bayi yang terlahir secaraprematur, 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 mengenaikisaran suhu dan kelembabanyang dibutuhkan bagi pertumbuhan bayi yang lahir prematur, pembuatanpiranti alat ukur berdasarkanreferensi yang disesuaikandengan kebutuhan, yaitu dapat mendeteksi dan menjaga kestabilan suhu dan kelembabanruang inkubator, melakukan analisa perhitungandan unjuk kerja dari alat yang dibuat. Suatu pengontrol suhu dan kelembabandapat dibuat dengan menggunakan Mikrokontroler 89551. Data suhu dan kelembaban dari sensor sebagai data digital, kemudian data digital tersebutdikontrol oleh Mikrokontroler 89551 untuk menggerakkan Elemen Pemanas (lampu) dan kipas untuk mengurangi suhu ruanganbila 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 didapatkanperbedaannilai yang diukur antara alat Skripsi denganAlat Ukur Kelembabandan 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 sehinggaalat skripsi berjalan denganbaik.
lll
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat, rahmat dan kasihNya, sehingga penulis dapat menyelesaikanSkripsi 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 sebesarbesarnya: 1. Ir.Vincent W. Prasetyo M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah membantumemberikan bimbingan, petunjuk dan pengarahanserta kritik dan sarandalam pembuatanSkripsi 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 UniversitasKatolik 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 HusadaUndaan Wetan), Bram DewantoiKasie Teknik ( RS Katolik St. Vincentius A Paulo).
6.
ParaDosen di JurusanTeknik Elektro FakultasTeknik Unika Widya Mandala Surabayayang memberikanpengetahuan.
7.
dekat,"TheresiaWeningtyas Intani" dan selurdh Bapak, Ibu, Saudara-saudara keluargayang telah memberikandukungandan motivasi kepadapenulis.
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 membantupenulis dalam menyelesaikanskripsi. Akhir kata penulis mengharapkanagar Skripsi ini dapat bermanfaat bagi
rekan-rekandan semuapihak yang memerlukannya.
Surabaya. Desember2005
Penulis
DAFTAR ISI
IIALAMAN JUDUL
..............r
ABSTRAK
............ii
K A T A P E N G A N T A R. . . . . . . .
.......iii
DAFIAR ISI.....
..........vi
D A F T A RG A M B A R
.........ix
D A F T A RT A B E L
............xi
BAB I PENDAI{ULUAN 1 . 1. L , a t aBr e l a k a n g . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .1. . . . .
1 . 2 .R u m u s a n Masalah
..............1 .....
1 . 3 .B a t a s aM n asalah........
..............2
1 . 4 .T u j r i a n . . . .
............2
I . 5 .M c t o d o l o gPi e r a n c a n g a n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . 6 .S i s t e m a t i kPae n u l i s a n .
...........2 .............4
tsAB II TEORI PENUNJANG J l . P e n g e r t i aSne n s o r . . . . . . .
.............5
3 . 2 .P c n g e r t i aInn k u b a t o r . . .
.............6
2 . 2 . 1 M a c a m - m a c aIm nkubator...... 2.3.KonsepDasarKelahiranPrematur 2 . 3 . 1 P e n g e r l i aBne r a tB a d a nL a h i rR e n d a h 2 . 3 . 2P a t o f i s i o l o g i . . . . . . . . . . . . . . 1.-{T . e m p e r a t uKro n t r o l
4..,i
................8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8. . . . . . ..............................9 .................9
2 . 4 . 1 P r o d u k sPi a n a s ? <
.................7
. . . . . . . . . . . .1. 0 .
D , r,o-' ,- o, +, *, . r. 1 r . . . . . . .
.................16
1 . 5 . 1P r i n s i pU m u m . . . . . . . . . . .
.......17
2.5.2MetodaUntuk Menghangatkan dan MemeliharaTemperaturBayi ..18 2 . 6 .M o d r - rSl e n s oS r HT75
............19
2 . 6 1K o n f i g u r a sPi i n
.................20
2 . 6 . 2D i a g r a m B l o kS H T 7 5 .
............................21
2 . 6 . 3S p e s i f i k a K s ii n e r j aS e n s o r . . . . . . . . . . . 2.6.4,\eriulInterface(Bidirectional 2-wire)
vi
...........22 .........................24
v11
DaftarPustaka Lalnpirar.r Dcrta.sheet
vlll
DAFTAR GAMBAR G a m b a2 r . 1 D i a g r a mB l o k S i s t e m . .
.........5
G a m b a2 r . 2I n k u b a t o r
.........20
G a m b a 2r . 3M o d u l S e n s oS r HT75
...........20
Gan.rbar 2.4 DiagramBlok SFIT75
...........22
G a m b a 2r . 5 aA c c u r u c yR e l a t i v H e umidity G a m b a2 r . 5 bA c c t r r a c T y emperalure..
.....................23 ............................24
Gambar2.6 PengirimanPerintah(Command)
...............26
G a m b a 2r . 1 T ' i m eD i a g r c t m . . . . . . .
................27
Gan.rba 2 r. 8U r u t a nP r o s e P s engukuran...............
...........21
Gar.nba 2 r. 9 aS t u t u sR e g i s t e1r 1 t r i t e . . . . . . . . . . . . . .
...................29
G a m b a 2r . 9 bS t a t u .Rge g i s t eRr e a d . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . ...2. .9. .
G a m b a2 r . i 0 B e n t u kF i s i kR e l a y4 K o n t a k . . . . . . .
.............33
G a r n b a2r . 11 P e n a m p a nRge l c r y . . . . . . . .
. . . . . ...3 4
G a m b a 2r . 1 2S i m b o lR e 1 a y . . . . . . . . . . . . .
..........34
G a m b a 2r . 1 . 3T i m i n gD i a g r a mL C D . . . . . . . . . . . . . .
.................35
G a m b a 2r . 1 4B e n t u k T a m p i l aLnC : D . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . ...3. .6.
G a r . r r b2a.r1 5K o n f i g u r a sPi i nL C D . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . ...3. .6.
Gan.rba 2 r. 1 6K o n s t r u k sDi a s a A r T89S51
......................39
G a r n b a2r .' 1 7 K o n f i g u r a sPi i n I C M i k r o k o n t r o l eArT 8 9 S 5 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...4. .0. . . . . . . Gan.rbar2.18 Pembagian InternalData Memori
............42
G a r n b a2r . 1 9P e m b a g i aRne g i s t e&r a n k . . . . . . . . . . . . .
............43
G a r n b a2r . 2 0P e m b a g i a n . S F R . . . . . . . . . .
.........45
G a n r b a3r . 1 D i a g r a mB l o k S i s t e m . .
.........49
G a m b a3 r . 2A l a t S k r i p s T i a m p a kD e p a n. . . . . . . . . . .
............50
G a l n b a3r . 3A l a t S k r i p s T i a m p a kS a m p i n g . . . . . . . .
............51
Gambar3.4 RangkaianMikrokontrolerAT89S5I
.........52
G a n r b a r ' 3 .R5a n g k a i aR ne s e t . . . . . . . . . . . . .
.......53
Gan.rbar 3.6 Aliran Arus danPerubahan TeganganpadaReset....
........54
G a m b a3 r . 7 R a n g k a i aEn k u i v a l e n S a a tS k a i a D r itekan G a r r . r b3a.r8R a n g k a i aC n 1ock............. G a n b a r3 . 9D r i v c r M o t o rK i p a s
.......................54 ............................56 . . . . . . . . . ...5. .7
G a r n b a3r . 1 0R a n g k a i aD n r i y e rL a m p u
.........................59
1X
G a r n b a3r . 1 1D i a g r a mA l i r P r o g r a m di Mikrokontroler............... G a r n b a4r . I P o s i sP i e n g u j i a nS e n s o r . . . . . . . . . . .
.......60 ..................63
DAFTAR TABEL Tabel2.1 Umur.beratbadandantemperatr"rr bayi (Dr.Soetomo Surabaya)...............13 Tabel2.2 KonfigurasiPin SH1'75 'l'abel 2 . 3S p e s i f i k aK s ii n e l j aS e n s o r . . . . . . . . . . . T a b e l2 . 4D a f t a rP e r i n t a (hC o m m c t nLdi s r )S H T 7 5 . . . . T a b e l2 . 5K o e f l s i e nK o n v e r sKi e l e r n b a b a n . . T a b c l2 . 6 K o e f r s i e K n o n v e r sTi e n . r p e r a t u r 'fabel 2 . 7B i t S t u t u sR e g i s t e r T a b e l2 . 8T e k a n a n U a p a i r J e n u hp a d as u h uT e r t e n t u T a b e l2 . 9 D e s k r i p sPi i nA T 8 9 S 5 1
........... .21 ...................22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6. . . . ..................28 .....................29 ....................30 .........................32 ............41
T a b e l3 . 1 P r i n s i pK e r j aD r i v e rM o t o rK i p a s .
.................58
T a b e 4l . 1H a s i lP e r c o b a aI .n. . . . . . . . . . . . . . . 'Iabel 4 . 2H a s i lP e r c o b a aI In. . . . . . . . . . . . . .
........................,...65
T a b e 4l . 3H a s i lP e l c o b a aI InI . . . . . . . . . . . . .
............................65
T a b e 4l . 4H a s i lP e r c o b a aI V n. . . . . . . . . . . . .
............................66
............................64
l ' a b e l4 . 5 T a b e lK e s a l a h aPne n g u k u r aKne l e m b a b a n
..........................67
T a b e l4 . 6 T a b c lK e s a l a h aPne n g u k u r aSnu h u . . . . . . . . . .
............................68
X1
