PENGONTROLAN TEMPERATUR PADA MINI BLOOD BANKCABINET BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO MINI BLOOD BANK CABINET TEMPERATURE CONTROL BASED MICROCONTROLLER ARDUINO UNO Tugas Akhir Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Oleh : Angga Adidarma 091611005 PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
ABSTRAK Darah adalah cairan yang terdapat pada semua tubuh manusia, Darah yang baru diambil dari pendonor (wholeblood) harus disimpan pada temperature antara 1 C hingga 6 C agar tahan lama, Lewat pengaplikasian salah satu pengontrol otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno dengan ATMega 328, oleh karena itu kami merancang serta mengaplikasikan sistem kontrol temperatur pada mesin Mini Blood Bank Cabinet yang dilengkapi perekam data temperatur yang berguna untuk mengetahui kondisi darah selama mesin berjalan di luar pengamatan operator. Pada sistem pengontrolan ini, sensor yang digunakan termokopel tipe K untuk pengukuran kabin. Pengukuran dan pemantauan dapat dilakukan dengan melihat display dan data akan tercatat pada mikro sd secara otomatis. Dari hasil pengujian alat, didapat error 0.47 Pengujian pada sistem refrigerasi Mini Blood Bank Cabinet sensor berfungsi dengan baik. Relay berfungsi dengan baik saat cut off / not energized relay pada 2, dan cut in / energized pada 6 (pada set poin 4 dengan diff 2). Kata Kunci: Pengontrolan Temperatur, Driver Relay, Thermocouple tipe K, display, Micro SD
ABSTRACT Blood is the fluid found in all human body, fresh blood taken from donors (whole blood) should be kept at a temperature between 1 C to 6 C for long-lasting, late application of one of the automatic controller based on microcontroller ATMegaArduino Uno with 328, therefore we plan and apply the temperature control system on the Mini blood Bank Cabinet temperature data recorder which features useful to knows the condition of blood for a machine running without operator observation.in this controlling system, the sensor used for measuring K thermocouple cabin type. Measurement and monitoring can be done by looking at the display and data will be recorded in the micro sd automatically. From the results of testing equipment, acquired error 0.47. Testing at Mini Blood Bank refrigeration cabinet system, sensor is function properly. Relay function well when cut off / not energized relay at 2, and cut in / energized at 6. (on the set of points 4 to diff 2). Keywords: Temperature controlling, Relay Driver, thermocouple type K, display, Micro SD
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah yang Maha Agung, Tuhan yang telah mengajar manusia dengan perantara kalam. Yang mengajarkan manusia apa yang tidak diketahuinya. Shalawat dan salam semoga tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan para pengikutnya. Laporan tugas akhir ini berjudul Pengontrolan Temperatur Pada Mini Blood Bank Cabinet Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Diajukan untuk memenuhi program diploma-3 pada Progran Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara, Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara, Politeknik Negeri Bandung. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis sadar bahwa dari awal sampai akhir penyusunan banyak sekali mendapatkan bantuan moril maupun materil yang sangat membantu dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Orang tua dan keluarga tercinta yang telah member dukungan moril dan materilnya. 2. Ade Suryatman Margana, M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. 3. DR. Drs. Pratikto, MT dan Apip Badarudin, ST, MT. selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan motivasi, pengarahan, bantuan, saran, kritik, serta pengetahuan yang dibutuhkan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini. 4. Rekan-rekan Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara angkatan 2009, khususnya kelas 3-A yang telah banyak memberi masukan serta bantuan yang sangat besar manfaatnya sehingga tugas ini dapat selesai tepat pada waktunya. 5. Dan segenap pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat, baik bagi penulis, maupun bagi berbagai pihak yang memerlukannya. Penulis sangat mengharapkan masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak.
Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya, amin. Bandung, Juli 2012 Penulis
DAFTAR ISI ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iii v vii viii BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang... 1.2 Tujuan.. 1.3 Batasan Masalah..... 1.4 Metode Penulisan... 1.5 Sistematika Penulisan... DASAR TEORI 2.1 Pengertian sistem pengukuran dan kontrol... 2.2 Sensor/tranduser... 2.3 Termokopel tipe K... 2.4 Signal Conditioning... 2.5 Display... 2.6 Mikrokontroller Arduino Uno... 2.7 Bahasa Program Arduino... 2.8 Perekam Data... 2.9 Media Penyimpanan... 2.10 Bahasa Pemrograman... 2.11 Sistem Refrigerasi Mini Blood Bank Cabinet... 2.12 Pengertian Blood Bank Cabinet... 1 2 2 2 3 5 6 6 9 9 10 14 15 15 16 19 20
BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ALAT 3.1 Perancangan sistem kontrol... 3.2 Perancangan perangkat keras/hardware... 3.3 Perancangan Perangkat Lunak... 3.4 Cara Kerja Sistem Kontrol Mini BBC berbasi Arduino... 3.5 Cara Kerja Sistem Perekam Data... 3.6 Perancangan Program. 22 23 28 30 31 32 BAB IV PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS 4.1 Pengujian..... 4.2 Pengujian Sensitifitas Sensor.. 4.3 Pengujian Pada Sistem Refrigerasi Mini BBC... 4.4 Pengambilan data secara otomatis... 4.5 Hasil Pengukuran Pada Kabin..... 38 38 40 41 41 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 5.2 Saran..... 43 43 DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR PUSTAKA... x xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram sistem pengukuran... 5 Gambar 2.2 Diagram Blok sistem kontrol... 5 Gambar 2.3 Rangkaian pada AD595AQ... 7 Gambar 2.4 Rangkaian PCB penguat Cold Junction... 7 Gambar 2.5 LCD Shield... 9 Gambar 2.6 Arduino Uno R3... 10 Gambar 2.7 Bagian-bagian pada papan Arduino... 11 Gambar 2.8 Tampilan Sofware Arduino IDE... 14 Gambar 2.9 SD Card dengan Adapter... 15 Gambar 2.10 Skema Sistem Refrigerasi Mini Blood Bank Cabinet... 19 Gambar 2.11 Pengertian Blood Bank Cabinet... 20 Gambar 3.1 Diagram blok monitoring temperature... 23 Gambar 3.2 Diagram blok sistem control temperature... 23 Gambar 3.3 Skema sistem kontrol... 24 Gambar 3.4 Rangkaian Driver Relay... 25 Gambar 3.5 IC AD595AQ... 26 Gambar 3.6 rangkaian PCB... 27 Gambar 3.7 Skematik AD595 AQ... 27 Gambar 3.8 rangkaian penguat termokopel... 28 Gambar 3.11 Flowchart program... 29 Gambar 3.11 Data yang Tercatat pada Mikro SD... 32 Gambar 4.1 Kurva T.kabin sebelum kalibrasi... 39 Gambar 4.2 Kurva T.kabin(T1) setelah kalibrasi... 40 Gambar 4.3 Gambar alat refrigerasi Mini Blood Bank Cabinet... 40 Gambar 4.4 Grafik temperatur T1 (Thermocouple) terhadap waktu... 42
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Karakteristik Sensor Temperatur... 9 Tabel 2.2 Tipe Data Dasar... 17 Tabel 2.3 Operator Aritmatika... 18 Tabel 2.4 Operasi Hubungan... 18 Tabel 4.1 Pengujian Sensor T1... 38 Tabel 4.2 Pengujian sensor T1(T.kabin) setelah dikalibrasi... 39
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D
DAFTAR PUSTAKA 1. Evans, Brian Beginning Arduino Programming, Technology In Action, 2011 2. Margolis, Michael., Arduino Cook book, 2012 3. Palang Merah Indonesia. 2007. Pedoman Pelayanan Transfusi Darah Edisi Ketiga. Indonesia-Jakarta: Unit Transfusi darah PMI Pusat 4. Schuller, Mc.Name. 1986. Hall-Effek Sensors Allegro Microsystem. 5. www.arduino.cc 6. www.datasheetcatalog.com 7. www.e-dukasi.net/sensor SuhudanFungsinya. 8. www.famosastudio.com 9. www.reprap.org 10. http://www.anugerahkimia.com/gbr/kirsch_2005_bl300.baru.jpg 11. http://dokternetworkangk97.blogspot.com 12. http://hmteunand.or.id/index.php?option=com_content&view=article&article&id=94:mi krokontroller--arduino-uno&catid=6:teknologi&itemid=9 13. http://pandianganstar.blogspot.com/2011/03/apa-itu-arduino.html