2
2. Tinjauan Pustaka
Fathur Fathur,2010
pada penelitian
yang pertama
berjudul
Pengembangan Prototipe Sistem Kontrol dan Monitoring Infus Untuk Pasien Berbasis Jaringan Nirkabel ZigBee,
Penelitian ini mengaplikasikan sistem kontrol dan monitoring infus dalam bentuk
prototype
. Kontrol tetesan infus ditampilkan dalam bentuk lampu indikator
LED
yang terintegrasi dengan mikrokontroler dan pengindraan tetes infus menggunakan
dioda laser
dan
photodioda
, yang memberikan sinyal-sinyal listrik ke komparator, selanjutnya diproses oleh mikrokontroler yang hasilnya dikirim ke
server
, sehingga dapat memberikan informasi dan memudahkan bagi para paramedis dalam mengetahui
kondisi infus melalui
GUI Graphical User Interface
. Paramedis cukup mengendalikan dan memonitoring keadaan infus pasien pada
GUI
yang terdiri dari Visual Bas
ic
dan SQL Server [3]. Akhmad Akhmad,2012 pada penelitian yang kedua berjudul
Monitoring dan Identifikasi Gangguan Infus Menggunakan Mikrokontroler AVR.
Dalam penelitian ini Akhmad membuat sistem pendeteksian kondisi cairan infus yang
secara
realtime
dimonitoring oleh perawat. Komponen yang digunakan untuk pembuatan alat ini menggunakan sensor
strain gauge
, RPS, mikrokontroler ATMEGA8535 dan modul Rx-Tx sebagai
transmitter
dan
receiver
. Cara kerja pada alat ini
strain gauge
diletakkan diatas cairan infus. Setiap perubahan pada kondisi infus ditransformasi oleh sensor tersebut menjadi sinyal elektrik yang
sebanding. Rangkaian pengondisi sinyal RPS merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen meliputi rangkaian multivibrator dan resistor. RPS
berfungsi merubah nilai resistansi dari
strain gauge
menjadi tegangan analog yang memiliki
range
antara 0 sd 2,56V. Nilai ini disesuaikan dengan range masukan dari
ADC
. Selanjutnya sinyal analog dikonversi oleh
ADC
internal yang berada dalam
chip
mikrokontroler, keluarannya berupa nilai digital dengan
range
bilangan 0 sd 512 desimal. Data ini selanjutnya disimpan dalam
register
dan diolah secara program matematis untuk menentukan kondisi dan identifikasi
masalah infus. Kondisi yang dideteksi diantaranya adalah
level
cairan infus, laju cairan yang dihitung dalam satuan ml permenit, dan penyumbatan pada infus.
Keluaran dari mikrokontroler berupa kode
heksa desimal
yang selanjutnya dikirim ke bagian penerima via modul
transmitter wireless
[4] Berbeda dengan penelitian-penelitian sebelumnya, dalam penelitian ini
akan dirancang suatu sistem pendeteksian
level
cairan infus yang secara
realtime
dimonitoring oleh perawat. Penelitian ini membahas tentang : 1 sensor
load cell
sebagai sensor berat untuk menghitung berat pada infus; 2
board
Arduino Uno R3 sebagai pengendali utama sistem untuk perantara antara hasil pembacaan
sensor dari
load cell
agar data yang dihasilkan dapat dibaca di komputer; 3 Komunikasi antara mikrokontroler dengan komputer menggunakan modul
Xbee
, dimana data berat infus akan dikirimkan secara
wireless. Level
adalah alat untuk mengukur ketinggian dengan batasan ketinggian tertentu. Misalnya,
level
meter pada tangki air, berguna untuk mengukur ketinggian air dalam tangki dengan satuan panjang meter maupun
prosentase
[5].
3 Opamp
Operasional Amplifiers
pada hakekatnya merupakan sejenis
IC
. Didalamnya terdapat suatu rangkaian elektronik yang terdiri atas beberapa
transistor, resistor dan dioda. Jika pada
IC
jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian, masukan dan suatu jenis rangkaian umpan balik, maka
IC
ini dapat dipakai untuk mengerjakan berbagai operasi matematika, seperti menjumlah,
mengurangi, membagi, mengali, dan mengintegrasi. Oleh karena itu
IC
jenis ini dinamakan penguat operasi atau
operasional amplifier
, disingkat
Opamp
[6]. Simbol
Opamp
ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1
Simbol
Op amp
.
Arduino Uno R3
Revision 3
adalah
board
mikrokontroler yang menggunakan ATmega328.
Board
Arduino Uno R3 ditunjukkan pada Gambar 2.
Board
ini memiliki 14 digital
inputoutput
pin, 6
input
analog, koneksi USB, tombol
reset.
Arduino Uno R3 dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau catu daya
eksternal. Eksternal
non-USB daya dapat menggunakan AC-DC
adaptor
atau baterai. Rentang daya yang dianjurkan adalah 7 – 12V [7].
Gambar 2 Board Arduino Uno R3
4 Load cell
adalah sebuah alat uji perangkat listrik yang dapat mengubah suatu energi menjadi energi lainnya yang biasa digunakan untuk mengubah suatu
gaya menjadi sinyal listrik. Secara umum,
load cell
dan sensor gaya berisi pegas
spring
logam mekanik dengan mengaplikasikan beberapa
foil metal strain gauges. Strain
dari pegas mekanik muncul sebagai pengaruh dari pembebanan yang kemudian ditransmisikan pada
strain gauges
. Pengukuran sinyal yang dihasilkan dari
load cell
adalah dari perubahan resistansi
strain gauge
yang linier dengan gaya yang diaplikasikan [8]. Sensor
load cell
ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3 Sensor Load cell
ZigBee
adalah standar dari IEEE 802.15.4 untuk komunikasi data pada alat konsumen pribadi maupun untuk skala bisnis.
ZigBee
didesain dengan konsumsi daya yang rendah dan bekerja untuk jaringan personal tingkat rendah. Perangkat
ZigBee
biasa digunakan untuk mengendalikan sebuah alat lain maupun sebagai sebuah sensor
wireless
.
ZigBee
memiliki fitur dimana mampu mengatur jaringan sendiri, maupun mengatur pertukaran data pada jaringan. Kelebihan dari
ZigBee
lainnya adalah membutuhkan daya rendah, sehingga bisa digunakan sebagai alat pengatur secara
wireless
yang penginstalan hanya perlu dilakukan sekali, karena hanya dengan satu baterai dapat membuat
ZigBee
bertahan hingga setahun. Selain itu
ZigBee
juga memiliki topologi jaringan “mesh” sehingga mampu membentuk
jaringan yang lebih luas dan data yang lebih diandalkan [9].
5
3. Metode Penelitian