Tabel 3.1. Pengalamatan Input Output Mikrokontroler Arduino Uno
Nama IO Tipe
Pengalamatan di Arduino Uno
Linier Scale Input
Pin A.0 Tombol Navigasi
Input Pin A.1 – 3
Keypad Pengatur Laju Aliran Input
Pin A.4 Driver Motor Stepper
Output Pin D.4 – 7
Buzzer Output
Pin D8 LCD
Output Pin D.2 – 3 dan Pin D.9 - 12
3.3.2. Sensor Posisi dengan Linear Scale
Pada perancangan Syringe Pump otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno, linear scale digunakan sebagai feedback. Linear scale dikaitkan pada ujung pendorong
tabung suntik sehingga setiap perubahan posisi dari pendorong tabung suntik akan terbaca oleh linear scale.
Linear scale memiliki output berupa data analog dan data analog dari linear scale akan dibaca oleh mikrokontroler Arduino Uno pin A.0. Gambar rangkaian dapat dilihat
pada gambar 3.6.
Gambar 3.6. Rangkaian Linear Scale Slide Pot-Motorized 10k linear Taper pada posisi maksimal akan diasumsikan
sebagai posisi tabung suntik penuh terisi cairan 60ml. Posisi maksimal linear scale akan memberikan resistansi maksimal yaitu sebesar 10k
Ω dan tegangan output analog yang dihasilkan dapat dihitung sesuai persamaan 2.2 yaitu:
Vout =
x Vin
= Ω
Ω Ω
x 5 V
=
4,545 Volt
+5V
1k Linear Scale
1 3
2 Pin A.0
R1
Panjang tabung suntik adalah 91 mm, maka pada posisi minimal tabung suntik tidak ada cairan maka nilai resistansi yang dihasilkan linear scale adalah sebesar :
Resistansi kosong
=
x Rmax =
x 10k Ω
= 0,9 k Ω
Tegangan output analog yang dihasilkan pada saat tabung suntik kosong adalah sebesar: Vout kosong
=
x Vin =
Ω Ω
Ω
5 = 2,368 Volt
Besar perubahan tegangan yang dihasilkan setiap 1 milliliter cairan adalah: Vout
=
=
, ,
= 0,0363 V ml Pitch ulir yang digunakan dalam perancangan ini adalah 1mm sehingga satu putaran
motor stepper akan mendorong tabung sejauh 1mm. Satu putaran motor stepper memerlukan 20 langkah sehingga tiap langkah motor stepper akan mendorong tabung
suntik sejauh 0,05 mm. Laju aliran yang dihailkan tiap langkah motor stepper dapat dihitung dengan cara:
Laju aliran tiap langkah
=
x Volume Tabung
= .
x 60 ml
=
0,033 ml Besar perubahan tegangan yang dihasilkan setiap 1 langkah motor stepper adalah:
Vout
=
x 0,0363 V
=
,
x 0,0363 V = 1,197 mV
3.3.3. Tombol Navigasi
Perancangan tombol menggunakan rangkaian aktif low. Tombol akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler Arduino Uno ketika tombol tersebut ditekan. Saat ditekan, tombol
tersebut akan memberikan logika low ke mikrokontroler Arduino Uno. Rangkaian tombol dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar rangkaian tombol navigasi dan pengalamatan di pin mikrokontroler Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 3.7 dan tabel 3.2, sedangkan tombol pengatur laju aliran
dapat dilihat pada gambar 3.8 dan table 3.3. Pada rangkaian digunakan juga resistor sebagai pembatas arus yang hanya mengijinkan arus yang masuk ke mikrokontroler
Arduino Uno maksimal yaitu 40 mA, sedangkan nilai resistor dapat dihitung sesuai dengan persamaan 2.1 :
R = V I R = 5 40 x 10
-3
R = 125 Ω
Pada rangkaian ini menggunakan resistor sebesar 10k Ω sehingga arus yang masuk
ke pin mikrokontroler Arduino Uno tidak terlalu besar yaitu sebesar 0.5 mA.
Gambar 3.7. Rangkaian Tombol Navigasi
+5V
R3 10k
R2 10k
R1 10k
SW2 1
2 SW1
1 2
SW3 1
2 Pin A.1
Pin A.2
Pin A.3
Tabel 3.2. Tombol Navigasi
Nomor Tombol Fungsi Tombol
Pengalamatan Tombol
SW 1 Sebagai tombol navigasi Start
Pin A.1 SW 2
Sebagai tombol navigasi Stop Pin A.2
SW 3 Sebagai tombol navigasi Reset
Pin A.3
3.3.4. Keypad Pengatur Laju Cairan