PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI VOLUME CAIRAN INFUS DENGAN MENGGUNAKAN POTENSIO DAN PEGAS SEBAGAI SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 SKIRPSI

Transkripsi

1 PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI VOLUME CAIRAN INFUS DENGAN MENGGUNAKAN POTENSIO DAN PEGAS SEBAGAI SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 SKIRPSI (Bidang Minat Elektronika, Instrumentasi dan Komputasi) Putu Ayu Adi Susanti JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2016

2 PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI VOLUME CAIRAN INFUS DENGAN MENGGUNAKAN POTENSIO DAN PEGAS SEBAGAI SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 SKRIPSI (Bidang Minat Elektronika, Instrumentasi dan Komputasi) Putu Ayu Adi Susanti JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2016 i

3 Pembuatan Alat Pendeteksi Volume Cairan Infus Dengan Menggunakan Potensio Dan Pegas Sebagai Sensor Berbasis Mikrokontroler AT89S52 [SKRIPSI] Sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains bidang Fisika pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Putu Ayu Adi Susanti Pembimbing I Pembimbing II (I Wayan Supardi, S.Si., M.Si) (Komang Ngurah Suarbawa, S.Si., M.Si) NIP: NIP: Mengetahui: Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana (Ir. S Poniman, M.Si) NIP: ii

4 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Judul: Nama NIM : : Pembuatan Alat Pendeteksi Volume Cairan Infus Dengan Menggunakan Potensio Dan Pegas Sebagai Sensor Berbasis Mikrokontroler AT89S52 : Putu Ayu Adi Susanti Tanggal Ujian : 15 Januari 2016 Disetujui oleh: Pembimbing I Pembimbing II (I Wayan Supardi, S.Si., M.Si) (Komang Ngurah Suarbawa, S.Si., M.Si) NIP: NIP: Mengetahui: Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana (Ir. S Poniman, M.Si) NIP: iii

5 LEMBAR PERSETUJUAN Pembuatan Alat Pendeteksi Volume Cairan Infus Dengan Menggunakan Potensio Dan Pegas Sebagai Sensor Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Disusun oleh: Nama : Putu Ayu Adi Susanti Bidang Minat : Elektronika, Instrumentasi dan Komputasi NIM : Telah diujikan pada tanggal 15 Januari 2016 dan telah memenuhi syarat untuk diterima Susunan Tim Penguji : Ketua : I Wayan Supardi, S.Si., M.Si ( ) Sekretaris : Komang Ngurah Suarbawa, S.Si., M.Si ( ) Anggota : Ir. S Poniman, M.Si ( ) Dr. A A Ngurah Gunawan, M.T ( ) I Gusti Agung Putra Adnyana, S.Si., M.Si ( ) Mengetahui: Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana (Ir. S Poniman, M.Si) NIP: iv

6 PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI VOLUME CAIRAN INFUS DENGAN MENGGUNAKAN POTENSIO DAN PEGAS SEBAGAI SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 [SKRIPSI] Karya tulis ini tidak dipublikasikan tetapi tersedia di perpustakaan di lingkungan Universitas Udayana; Diperkenankan dipakai sebagai referensi kepustakaan tetapi pengutipan harus menyebutkan sumbernya sesuai dengan kebiasaan ilmiah. Karya tulis ini merupakan hak milik intelektual Universitas Udayana v

7 FAKTA INTEGRITAS Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka Bukit Jimbaran, Januari 2016 Pembuat Fakta Integritas (Putu Ayu Adi Susanti) NIM: vi

8 ABSTRAK Telah dibuat alat pendeteksi volume cairan infus dengan menggunakan potensio dan pegas sebagai sensor berbasis mikrokontroler AT89S52. Pegas berfungsi sebagai penahan beban dan potensio berfungsi sebagai pengukur volume infus. Berat dari infus akan mempengaruhi hambatan pada potensio, semakin berat infus yang digunakan maka semakin besar hambatannya dan begitu juga sebaliknya. Perubahan tersebut diubah menjadi perubahan tegangan pada sensor. Komponen penyusun alat ini adalah potensio dan pegas yang berfungsi untuk mendeteksi volume cairan infus, ADC0804 berfungsi untuk mengkonversi sinyal analog dari sensor menjadi sinyal digital, mikrokontroler AT89S52 berfungsi untuk mengkonversi sinyal digital menjadi data digital yang akan ditampilkan ke seven segment, buzzer dan LED merah berfungsi untuk memberi sinyal peringatan jika cairan infus sudah mendekati habis. Keakurasian antara pengujian sistem dengan infus aminovel dan NaCl yang diperoleh dari analisa regresi linier data pengujian alat rancangan yaitu sebesar 99,6913% untuk aminovel dan 98,574% untuk NaCl. Kata kunci : sensor, potensio, pegas, ADC, mikrokontroler, seven segment, buzzer, LED ABSTRACT It has been created a detector volume intravenous fluids using pot and spring as sensor based microcontroller AT89S52. Serves as a retaining spring load and the pot serves as a measure of volume infusion. The weight of the infusion will affect the resistace at pot, the more severe infusion is used, the greater its resistance and vice versa. Components of this tool are potensio and spring which serves to detect the volume of intravenous fluids, ADC0804 serves to convert the analog signal from the sensor into a digital signal, microcontroller AT89S52 serves to convert digital signal into digital data to be displayed to seven segment, buzzer and red LED serves to give a warning signal if the infusion fluid is approaching exhausted. The accuracy of the testing system with infusion aminovel and NaCl obtained from linier regression analysis of the test data design tool that is equal to 99,6913% aminovel and 98,574% for NaCl. Keywords : sensor, potensio, spring, ADC, microcontroller, seven segment, buzzer, LED vii

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas rahmat dan anugerah-nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul Pembuatan Alat Pendeteksi Volume Cairan Infus Dengan Menggunakan Potensio Dan Pegas Sebagai Sensor Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak dibantu oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, ijinkanlah penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada: 1. I Wayan Supardi, S.Si., M.Si selaku Pembimbing I dan Komang Ngurah Suarbawa, S.Si., M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, koreksi dan saran dari awal hingga selesainya penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Ir. S. Poniman, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah memberikan pengarahan dalam pembuatan TugasAkhir ini. 3. Dr. A. A. Ngurah Gunawan, M.T yang telah memberikan ide untuk pembuatan Tugas Akhir ini. 4. Keluarga, teman-teman, dan semua pihak yang telah membantu serta memotivasi penulis. Penulis menyadari bahwa pada Tugas Akhir ini terdapat banyak kesalahan dan kekurangan. Dengan segala kerendahan hati, kritik dan saran dari Bapak/Ibu dosen serta teman-teman sangat penulis harapkan untuk dapat membenahi dan menyempurnakan Tugas Akhir ini. Jimbaran, Januari 2016 Penulis viii

10 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR PERSETUJUAN... iv LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN... v FAKTA INTEGRITAS... vi ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Infus Klasifikasi pegas Potensio Analog to Digital Converter (ADC) Mikrokontroler AT89S Light Emitting Diode (LED) Buzzer SFM Seven Segment ix

11 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Alat Bahan Diagram Blok Perancangan Alat Penelitian Sensor potensio dan pegas Rangkaian ADC Rangkaian Seven Segment Multiplexing Algoritma Pemrograman Mikrokoktroler AT89S BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pembahasan Hardware Software Kalibrasi Pengujian Alat Rancangan BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Data digital pembentuk tampilan angka pada seven segment CA Tabel 4.1 Data hasil uji alat pendeteksi volume cairan infus xi

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Infus... 5 Gambar 2.2 Komplikasi yang terjadi dalam pemasangan infus... 6 Gambar 2.3 Wire form spring: (a) Helical compression spring, (b) Helical extension spring, (c) Drawbar spring, (d) Torsion spring... 7 Gambar 2.4 Spring washer dan flat spring : (a) lima tipe spring washer, (b) Volute spring, (c) Beam spring, (d) Power spring... 8 Gambar 2.5 Potensio slide kawat... 9 Gambar 2.6 Konfigurasi pin ADC Gambar 2.7 Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S Gambar 2.8 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler AT89S Gambar 2.9 Simbol LED Gambar 2.10 Buzzer SFM Gambar 2.11 Konfigurasi pin seven segment CC dan CA Gambar 3.1 Diagram blok rancangan alat pendeteksi cairan infus pada pasien Gambar 3.2 Sensor potensio dan pegas Gambar 3.3 Rangkaian sensor potensio dan pegas Gambar 3.4 Skema pemasangan ADC pada mikrokontroler Gambar 3.5 Rangkaian seven segment multiplexing Gambar 3.6 Flowchart alat pendeteksi pendeteksi volume cairan infus Gambar 4.1 Alat pendeteksi volume cairan infus dengan menggunakan potensio dan pegas sebagai sensor berbasis mikrokontroler AT89S Gambar 4.2 Rangkaian alat pendeteksi volume cairan infus dengan menggunakan potensio dan pegas sebagai sensor berbasis mikrokontroler Gambar 4.3 Grafik hasil kalibrasi sensor Gambar 4.4 Grafik hasil kalibrasi sistem alat Gambar 4.5 Grafik keakurasian antara hasil dari uji sistem alat dengan uji alat menggunakan infus aminovel dan infus NaCl Gambar 4.6 Grafik perbandingan antara tampilan data digital ADC hasil uji sistem alat dengan uji alat menggunakan infus aminovel Gambar 4.7 Grafik perbandingan antara tampilan data digital ADC hasil uji sistem alat dengan uji alat menggunakan infus NaCl xii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Datasheet Beberapa Komponen Elektronika Lampiran 2 Program Pembuatan Alat Pendeteksi Volume Cairan Infus dengan Menggunakan Potensio dan Pegas Sebagai Sensor Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Lampiran 3 Data Hasil Kalibrasi Sensor Lampiran 4 Data Hasil Kalibrasi Sistem Alat Lampiran 5 Perhitungan Data Hasil Uji Alat Lampiran 6 Surat-surat xiii