Pengembangan Inkubator Bayi Dan Sistem Pemantauan Remote
Jurnal Tekno lnsentif Kopwil4, Volume 6, No. 2, oktober 2012
I55N:1907-4964, halaman
9 s.d.
17
PENGEMBANGAI\ INKI]]BATOR BAYI DAN SISTEM PEMANTAUAN
REMOTE
Oleh:
satu hal penting yang harus mendapatkan perhatian pada kasus buy, yung lahir prematur
adalah kondisi lingkungan yang selain bersih, suplai oksigen yang cukup dan bersih, serta tempsratff ruang
Abstrak - Salah
yang kondusif agar tetap qyaman dan aman. Untuk mengkodisikan temperatur lingkungan bayi prematur
agar berada pada rentang temperatur yang dipersyaratkan maka umumnya digunakan Inkubator Bayi. Untuk
membuat lingkungan yang nyiunan bagi bayi prematur, maka temperatur di dalam inkubator disesuaikan
secara perlahan, misalrya temperatw awal di lingkungan sekitar adalah 30-31oC, maka inkubator tersebut
diafirr temperatumya menjadi 33-34"C. Panas pada inkubator ini berasal dari heater yang diletakkan di
bawah inkubator, yang kemudian dialirkan ke atas menggunakan fan. Temperawt di dalam inkubator
tersebut akan tetap bertahan sesuai dengan setting awal karena proses peilganlralmya bekerja secara
otomatis. Pada penelitian ini ditakukan pengembangan desain berupa penambahan pemantauan kelembaban
ruang iflkubator bayi, juga dilengkapi dengan pengindraan saat bayi kencing. Selain itu yang lebih penting
dalam pengembangan ini adalah adanya penambahan pemantauan inkubaior bayi menggunakan media
transmiii ni,ttabel untuk dapat seoala kontinyu dipantau oleh perawat/petugas kesehatan yang berada pada
flraflg yang berbeda dengan ruang penempatan inkubator. Metode yang digunakan adalah meiode
perancangan dan implementasi. Perancangall dan pembuatan alat dapat direalisasikan yang dibulctikan dari
hasil pengujian alat, di mana tempsratur dan kelembaban udara pada inkubator tersebut dapai dipantau
modern radio frekuensi YS-1O20UB melalui media trausmisi nirkabel, dan
sacara
ditampitkan pada LCD karaker l6x2 dan sebua/n bwzer sebagai indikator suara yang memberi tahu
perawitlpetogas kesehatan jika bayi tersebut kencing. Pengujian jarak jangkau pemancar bisa mencapai
sekitar 4OO m, ymg berarti dapat disimpulkan bahwa alat ini dengan jarak jangfuau sinyal rzdio 400 m sudah
jauh dari cukup, karena jarak antara ruang perawat dengan ruang inlorbator bay, yaog lazim diterapkan pada
remore
rumah sakit/puskesmas kurang dari 100 m.
Kata Kunci:
inkubator bayi, temperatur, pemantauan retnote
One important thing to get attention to the case of babies born prematurely is a net addition to
environrnental conditions, adequate oxigm supply and clean, room temperature which is alsa canducive to
a comfortable and saJe. To condition the ambient ternperoture ofpremature infants that are at the required
AbstrAct -
temperature range is generally used Infant Incubator. To creale a comfofiable environmentfttr prernature
babies, tlten the ternperature inside the incubator adjusted slowly, For example, the ifiitial temperatu/e in
the aeigltbarlraod is 3A-3fC, the incsbator'revtpevstare $ss set to be 33-34'C. Tke hea! comesJiorfi the
incubalor heater placed under the ineubator, which then flowed inta the use offan. The temperalure inside
the tnanbator will remain according to tlte initial setting.for the process af seUing it works automatical$t. In
this research the design development oJ'additional monitoring of inJ'ant incubators hunidity charnber, also
In addition it is rrure important in this development is the
incubator monitoring using a wireless transmission medium. to be continuousfit
monitored by a nurse / health worker who is in a dffirent room with incubator placement space. Design
and manufaclure of tools can be realized as evidenced from the results af testing tools, where te*rpelature
and humidity in the incabator ean be monitored remotely using a radio frequency modem YS'1020U8 via
wireless tyansrnission *tedia, a*d di.splayei an a l6x2 characte,' LCD and a buwer ssund indicatars *ho
told the nurse / health worker iJ' the baby is urinating. Testing range oJ'the transnitter can reach about 400
m, whiclt means it can be concluded that these devices by radio signal range is 400 m far from enough,
equipped with sensing when the bafu urinate.
addition
oJ"
a baby
since the distance between the nut'se with the baby's incubatol space is commonly applied to the hospital
clinic is less than 100 m .
/
Keywords : infant incubator, tewperatute, renote rnonitoring
1.
$smua perawatan harus dilakukan terhadap bayi
Pendahuluan
Salah satu kesulitanlkelepotan bagi para
petugas kesehatan atau perawat yang berada jauh
atau tidak berada dalam ruang yang sama dengan
inkubator bayi di saat melakukan pemantauall
kondisi ruang inkubator bayi adalah keharusan
bolak balik dari ruaugan sentral ke ruang
perarratan/inkubator bayi.
Untuk itulah maka dilakukan
penelitiatr
lanjutan berupa pengembangan prototipe
inkubator bal dengan judul '?engembangan
Inkubator Bayi dan Sistem Pemantauan
Remote." Dengan pengembangan ini diharapkan
dapat lebih memudahkan para petugas kesehatan
atau perawat dalam melakukan
pemaxtauan
sscar remote inkubator bayi melalui ruang
koutrol/ruang sentral perawat/petugas kesehatan.
Pemantauan dilakukan menggunakan media
transmisi nirkabel. Alat tersebut dikernbangkan
dari desain sebelumnya yang telah dimuat pada
Prosiding Tekno ksentif 2006 Kopertis Wilayah
4.
Tujuan penelitian
ini
adalah melakukan
perancangan dau mengimplomentasikan sistem
inkubator bayi yang dapat dipantau
socara
remote melalui media transmisi nirkabel. Hasil
tancangan yang dihatapkan adalah menghasilkan
desain prototipe inkubator bayi dan pemantauan
di dalam inkubator. Inkubator bayi merupakan
sebuah kotak yang dirancang unhrk
mempertahankan temperatw internal yang
konstan dengan menggunakan termostat. Bayi
prematur rnernpunyai kesulitan mempertahankan
temperafir tubuh yang tetap dan mudah terjadi
perubahan.
Untuk membuat lingkungan yang nyamall
bal prsmaflr, suhu di dalam inkubator
diatur secara perlahan. Misalnya, temperatur
awal di lingkungan sekitar adalah 30-3loC, maka
bagi
inkubator tersebut diatur temperatumya meqjadi
33-34'C.
2.2. Ranmngau $istem
Peranoangan merupakan tahap yang
terpenting dari keseluruhan proses pernbuatan
alat. Perancangan sistem inkubator bayi itli
terbagi dalam tiga hagian yaifa porancargar
modul sensor temporatur dan kelembaban, modul
sensor basah, serta modul penerima, seporti
terlihat pada Gambar 2.,
Diagram blok sistem, Gambar 2. ini dapat
dijelaskan, serta penempatrm komponennya
sebagai berikut:
a. Milrokontroler (transmitter)
betfirngsi
sebagai pengontrol ADC, masukan set point
secara drkabel.
temperatur atas, temperatur bawah dari
keypatl, dan juga berfirngsi sebagai p€rantara
2. Dasar Teori dnn Rancangan Sistem
dalam pengiriman data yang diambil dari
2.1. Inkubator Bayi
pengontrol relay pemwas dan kipas.
Empat sensor LM35DZ berfungsi mengubah
Dalam prose$ persalinan" bayi
yang
dilahirkau dengan bobot yang rendah disebut
dengan bayi prematur. Ketika masih dalam
ADC menuju YS-1020U8, serta
b.
c.
prematur
terhadap
ternperatur di luar linglungan perut ibunya. Oleh
d.
Ketika baru dilahirkan, bay
belum dapat menyesuaikan diri
sebab
itu bayi prematur harus dibantu untuk
menyesuaikan diri terhadap liogkungannya yang
baru dengan meletakkannya ke dalam inkubator.
Inkubator bayi menururkan temperafiu secara
perlahan sehingga dapat membuat bayi
Bayi prernatur ndalah fuayi lahir hidup yang
dilahirkan sebelum 3T minggu, sehingga
panjang, berat, sistem petnafasan, sistem
sirkulasi, dan lain sebagainya masih kurang
sempuma seperti layaknya bayi nomal, sehingga
ke LCD pengirim
dan
penerima.
Sensor SHTll berfirngsi mengubah besaran
kelembaban menjadi besaran listrik dan di
tampilkan ke LCD pengirim dao penerima.
Dua b:uah Relay masing-masing berfungsi
sebagai media pengantar panas kedalam
inlarbator, dan pembuang panas dari dalam
inkubatcrr.
e.
Keypad berfimgsi sebagai masukan set point
temperatur atas dan temperatur bawah
inkubator, serta sebagai sistem peugaman
mera.Ea
nyaman.
besaran tempetatur menjadi besaran listrik,
yang nantinya hasil rata-rata dari LM35DZ
akan ditampilkan
kandungan, bayi prematur hidup dalam perut
ibunya dengan temperatur yaog sama dengan
ternperahr tubuh ibunya {36-37"C).
sebagai
f.
inkubator.
Buzzer berfimgsi ssbagai indikator
suara
ketika bayi buang air.
g. LCD berfrmgsi sebagai display
lsrypsratur
dan kelembaban pada bagian sistem pengidm
dan penerima,
11
YS-t020UB
sebagai modul
bertungsi
pemancar (transmitter) dan penerima
(receiver) data melalui gelombang radio
Mikrokontroler (receive) berfungsi sebagai
perantara antara data yang diterima dari YSI020UB untuk ditampilkan hasilnya ke LCD.
berfrekuensi tinggi.
\/
lffi
ir
Gambar 2. Diagram blok sistem
$r&ti8w:
*t,$q4l
$Ar(rsffi
*flxififfil
s*daip6{t
lrJ{d,84*
ntdt**6*
rA?{r|lg'Ct}
,*ffiJ
lEr&Iil
H*
il83
sb{
$E'
rtdGEts4
rffi{f}ffi#
,$*
*!*
',{r
qfip
4l&
Gambar 3. Sistem Milfl'okontroler ATmega8535
12
Mikrokontroler ATmega8535
Blok mikrokontroler ATmega8535, Gambar
3., berfungsi sebagai alat untuk
memproses
masukan yang berasal dali sensor SHT I I , sensor
LM3lDZ serta dari keypad untuk masukan nilai
set point suhu atas dan suhu bawah. Selain
sebagai alat proses, mikrokonunler tersebut juga
pengontrol relay dan display yang digunakan
sebagai keluaran informasi dari perubahan suhu
didalam inkubator yang nantinya akan dikirim ke
mikrokontroler penerima. Berikut ini rangkaian
dari blok sistem minimum
Gambar 5. Skernatik sensor SHTI
I
mikrokontroler
ATmega8535.
Sensor Brsah
inter:nal ATmega8535 berflmgsi
sebagai peagkonversi oulput sensor LM35DZ
dari analog ke digital, dalam alat ini ADC
bekeria dalam mode single convet'tion yailiu
pengguna ha:us mengaklifkan setiap kali ADC
Rangkaian sensor basah terdki dari probe
elektroda, dan transistor 2N3904 (NPN) yang
bekerja aktif high 'l'. sensor basah prule
eleklroda dibagi dua bagian, salah satu proDe
ADC
akan mulai konversi.
Sensor Temperatur LM35DZ
Sensor LM35DZ ini bekerja berdasarkail
perubahan tegangan atau atus dengan sensitivitas
yang sangat baik. IC ini mempunyai finieritas
yang baik terhadap perubahan suhu. Kemampuan
untuk mengkonversi suhu terhadap
dengan keluarair 10 mV/lOC.
Dalam sistem ini, menggunakan
tegangan
4
sensor
dihubugkan dengan
Vcc 5 Yalt
darL prtsbe
berikutnya dihubungkan ke basis transistor,
kemudian kaki emiter dihubungkan ke ground,
sedangkan kaki kolektor dihubungkan dengan
kaki buzzer (-) dan kaki buzzer (+1 tlihubungkan
dengan tegangan 12 V. Fungsi dari sensor basah
adalah ketika bayi yang berada di dalam
inkubator tersebut buang air maka akan
mengenai kedua probe electroda yang disimpan
di bawah bayi dar menghasilkan suara melalui
huzzer.
LM35DZ. Penggunaan pin Yout pada kaki
LM3lDZ, dihubungkan dengarr PortA.0-PortA.3
pada Mikrokontroler, pin +Vs dihubungkan
dengarr +5 VDC, daa pia GND dihubungka*
dengan ground. Pada Garnbar 4. ditunjukkan
I
I
I
**t6r
skematik LM35DZ.
t*t35bz
:^
w^
ri
Gambar 6. Rangkaian indikator suara buzzer.
Gambar 4. Skematik sensor LM35DZ.
Hubungan sensor basah pada sistem ini
.lensar Kelembaban SHTI 1
Sensor SHTII digunakan untuk membaca
nilai kelembaban di dalam inkubator. Keluaran
dari SHT11 sudah berupa sinyal digital sehingga
untuk mengaksesnya diperlukan pemrograman
dan tidak diperlukan pengkondisi sinyal atau
ADC.
Penggunaan
pin
SHT1 1 pada inkubator
Gambar 5., ialah pin Data SHT1
I
ini,
dihuburgkan
ke pofi PD.5 mikrokontroler, piz Clock
dihubungkan ke port PD.4 miktokontroler, pin
Vcc dihubungkan ke +5 VDC, dan pin GND
dilrubungkan pada gro
u n
d.
sebagai tanda ketika bayi buang air kecil yang
akan memberikan informasi kepada perawat.
Relay
Pengkondisian hidup matinya relay
ditentukan dengan besarnya nilai suhu aLas dan
suhu bawah diinkubator yang di-input melalui
keypad. Bila nilai suhu dalam ir:kubator lebih
besar atau lebih kecil dari batas pengaturan sel
point temperatur maka relay akan mati atau
hidup.
Fungsi relay pada inkubator
ini sebagai
saklar otomatis pemanas dan pendingin. Adapun
13
hubungan relay pada alat ini untuk mengaktifkan
heater dan kipas agar suhu inkubator tetap stabil.
Relay yang digunakan pada alat ini sebanyak 3
buah dan bekerja pada tegangan 5 Volt. Pin PD.7
digunakan untuk menggeral=1
z'Temp
\
sA .,'
Y
lnput SUHU Alas
lnput SUHU Bawah
Tampllkan ke LCD
"Proses Tekan
"Batal Tekan {#f
ff
Red EEPROM pessutord
1&
2
Gambar
1
1. Diagram
Alir Program pada Sisi Pengirim
o
15
Fenerima
"Konfuulgel"
"Rx
-LGB
Tampflkan Chr lturnldltyl ke tCO
Tatnpllkan I(6LCD
'Teri8qE[ll6:'ry
ti,rroulrily: 9t:
Lmpm{ah Ctir Humldrye ka LCD
TBrlms Bats
'Chl6frtBr1!
'ehrguhtt?
"S.l$Humidliyf
"eh.f HumHityf
YgY+1
T!fiipllkan Ctr
$*tul
|(a LOD
Gurbs
12, Diagram
Allr Program
paidn $fui
Penerim*
t6
Pada alat
ini
digunakan
2
buah LCD l6x2
masing-masiug berfungsi sebagai display data
suhu dan kelambaban dari mikokonfroler
pengirim dan penerima. Adapun hubungan LCD
pada sistem ini sebagai media display informasi
suhu dan kelemtraban inkubator ke perawat atau
Sensor SHT I
I
mempunyai keluaran data
digital dan dikirimkan secara serial. Pada Tabel
2. ditunjukkan beberapa hasil pengukuran
kelembaban SHTII yang dibandingkan dengan
alat pembanding pengukur kelembabw digital.
SHT1l
Tabel 2. I{asi
SIIT TI
ALATUI{UR
/lrm PFMNANNIN(]
55%
55%
dotrter.
Diagram Alir Pengirim
Raacangan algoritrna perangkat lunak
diberikan agar mudah menelusuri atau
melakukan coding. Pada Gambar I L
diturjulCcan fi,ficarrgarr diagram alir pada sisi
o/o
52Y"
50%
5t%
53
41%
44
pengirim.
46%
o/"
43
39%
35
Diagram AIir Penerima
o/"
34
Pada Gambar 12. dinrnjukkan diagram alir
di sisi penerima.
dalam inkubator dapat terukur.
3 Hasil dan Pembahasan
3.3
ini
Pada bagian
Pengujian
dilah*an uji-coba terhadap sub-modul. Baru
sstclah semua flrb-modd sudah sesuai dengan
yang diharapkan maka dilakukanlah interkoneksi
antara sub-modul lainnya yang pada akhimya
akan membentuk sistem yang lengkap.
PengukuranTemperatur
I
ditunjukkan beberapa hasil
pengukuran $ensor temperatur LM3 5DZ.
ahel 1. Hasil
Pengukuran Output
Sensor LM3SDZ
("c)
AIat Ukur Pembanding
Termometer Air Rakra
("c)
29
30
30
30
3l
3l
32
31
JJ
32
34
34
35
35
36
JO
Dari Tabel
t
hasil pengukuran temperahr
diperoleh nilai pengukuran yang cukupbaik. Alat
pembanding yang digunakan adalah termometer
air taksa. Pengujian ini menunjukkan temperatur
dalam inkubator dapat terukur.
3.2
memrnjukkan kelembaban
PengujianTransmisiTemperatur
(Outdoor)
dengan menggabungkan semua sub-modul hasil
rancangan yang telah dibahas di atas. Pengujian
dilalcukan berdasarkan prosedur baku, misalnya
Pada Tabel
o/o
dibahas tealisasi dan hasil
Dari
pengqjiau sistern- Realisasi sistem dilakukan
3.1
ini
o/a
38%
Pengukuran Kelembaban
data-dala Tahel
3.
menunjukkan
bahwa saat modem radio frekuensi YS-1020U8
diuji di ruang terbuka dan dalamjarak lebih 500
metsr, maka data yaug diterima error dan. lidak
manerima data sama sekali. Hal itu disebabkan
karena pelemahan sinyal. Jangkauan ini sudah
cukup dalampeaerapan.
Tabel 3. Transmisi Data T
JARAI(
PENGIRIM
PENERIMA
+100
25"C
29"C
25"C
25"C
28"C
29"C
+ 200
+ 300
+ 400
+ 500
600
25"C
28'C
28'C
28'C
t
27"C
TI
+ 700
+ 800
280C
25"C
3.4 PenguJian Transmisi
ItrTERANGAN
Received
Received
Received
Received
Received
Data
Data
Data
Data
Data
Error
Data Lost
Data Lost
Temperatur
(Indoor)
Modem radio frekuensi YS-1020U8
merupakan alat yang berflrugsi mengirim dan
menerima data digital. Berikut adalah tabel hasil
pengujian pengiriman dan penerimaan data di
numgan tertutup dari modem radio ftekuensi YS1020I"18 ke LCD penerima.
t7
Anonim, Datasheet
Tabel 4. Transmisi )ata T
JAR,{K
PENGIRIM
PENERIMA
KETERANGAI\
Data Received
Data Received
+100
26r
26r,
+ 200
24c
24c
24"c
24oc
25"c
25"c
28oc"
s
+ 300
+ 400
+ 500
+ 600
Data Received
Data Received
Ervar
Data Lost
Data Lost
Data Lost
27"c
28'c
+ 700
+ 800
25"c
Dari da& hasil pengujian di
2009.
Hafiono, Jogiyanto. 1999.
J.
Pengenalan
Aldi.
Iswanto, 2008. Design dan lruplementasi
Komputer. Yogyakarta:
4.
Sistem Eubed.ded
Milaokontrallev
ATMega8535 dengan Bahasa Basie.
Yogyakartq Gava Media
Lamsani
5.
M.
Komunikasi Data,
(Online),
Jilid l-9
Januari-2009
1 1 /03/materikomunikasidata-dan-komputer.htral, diakses
(http:l/b1og.rimbma3'a.na#20
atas
menunjukan bahwa ruodem radio frekuensi YSl020UB dapat menerima data dengan baik di ruang
tefiutup yaitu pada jarak t 100 - 400 meter. Pada
jarak * 500 meter datayang diterima error (tidak
sesuai dengan data yang dikirim), dan pada jarak
t600-800 meter tidak ada data yang diterima.
ATmega8535,
http://www.atue1.com 2006, diakses 14 Juni
6.
tanggal 10 Januari 2012).
Malvino, 2004. Prinsip-prirxip Elektronika.
Iakafial. Salemba.
7. Yusuf Ismail, 2009.
Pengembangan
Iakubator Bayi Berbasiskan ATmega 85j5,
(Tugas Athir) Universitas
Dikarenakan pelemahan sinyal dan zor'se.
Komputer
Indonesia.
4. Kesimpulan
6.
Tujuan atau harapan yang dikemukan pada
pendahuluan dapat tercapai yaitu dengan berhasil
melakukan rancang bangun inkubator bayi dan
dapat melakukan pemantuan s€€ara nirkabel
melalui ru,ang perawat/petugas kesehatan yang
disimulasikan. Sistem yang dibangun telah dapat
bekerja momantau/mengukur temperatur
dan
kelembaban. Sistem dapat menampilkan data-data
tersebut melalui LCD karakter 16rA s€cara
nirkabel dari ruang inkubator bayi ke ruang
pemantau sentral. Jarak pantauan secara remate
yang berhasil diukur paling jauh *500 m {outdor)
dan +400 m {indo or). Dengan jarak jangkau sinyal
radio 400 m sudah jauh dari cukup, karena jarak
antara ruang perawat dengan ruang inkubator bayi
yang lazim diterapkan pada rumah sakit/puskesmas
kurang dari 100 m.
5. Daftar Pustaka
l.
Anonim, CMO,SENS@ Teclmonlogt SHTll
Module,
httpJ/www.sensirion.conc/en/0
nsorsl02_humidity_sensor_sht
diakses tanggal 10 Juli 201 1.
1
1
_humidity_se
I
.html
Riwayat Ilidup Singknt
Ir. Syahrul, MT.
lahir
di
Makassar 1963, menyelesaikan
stud:i Sl
di
Universitas
Hasanuddin-UNHAS Makassar
tahun 1988 pada
bidang
Elektroteknik, kemudian tahun
1999 menyelesaikan 52 bidang
Elekfotekrrik di Institut Tsknologi
Bandung{TB Bandung.
Penulis menjadi staf dosen sejak tahrur 1991 dan
saat ini adalah Pengajar Profesional Bidang Teknik
Komputer berdasarkan Sertifikasi yang dikeluarkan
oleh DIKTI Depdiknas. Penulis saat ini
diperbantukan pada Universitas Komputer
lndonesia. Bidang yang ditekuni adalah Teknik
Kontrol Elekhonika-Aplikasi finbedded Systeru.
Matakuliah yang diajarkan antwa lain: Sistem
MikroprosesorAdikrokontroler, Antarmuka
Komputer, Pemrograman Bahasa Rakitan,
Organisasi & Arsitektur Komputer.
I55N:1907-4964, halaman
9 s.d.
17
PENGEMBANGAI\ INKI]]BATOR BAYI DAN SISTEM PEMANTAUAN
REMOTE
Oleh:
satu hal penting yang harus mendapatkan perhatian pada kasus buy, yung lahir prematur
adalah kondisi lingkungan yang selain bersih, suplai oksigen yang cukup dan bersih, serta tempsratff ruang
Abstrak - Salah
yang kondusif agar tetap qyaman dan aman. Untuk mengkodisikan temperatur lingkungan bayi prematur
agar berada pada rentang temperatur yang dipersyaratkan maka umumnya digunakan Inkubator Bayi. Untuk
membuat lingkungan yang nyiunan bagi bayi prematur, maka temperatur di dalam inkubator disesuaikan
secara perlahan, misalrya temperatw awal di lingkungan sekitar adalah 30-31oC, maka inkubator tersebut
diafirr temperatumya menjadi 33-34"C. Panas pada inkubator ini berasal dari heater yang diletakkan di
bawah inkubator, yang kemudian dialirkan ke atas menggunakan fan. Temperawt di dalam inkubator
tersebut akan tetap bertahan sesuai dengan setting awal karena proses peilganlralmya bekerja secara
otomatis. Pada penelitian ini ditakukan pengembangan desain berupa penambahan pemantauan kelembaban
ruang iflkubator bayi, juga dilengkapi dengan pengindraan saat bayi kencing. Selain itu yang lebih penting
dalam pengembangan ini adalah adanya penambahan pemantauan inkubaior bayi menggunakan media
transmiii ni,ttabel untuk dapat seoala kontinyu dipantau oleh perawat/petugas kesehatan yang berada pada
flraflg yang berbeda dengan ruang penempatan inkubator. Metode yang digunakan adalah meiode
perancangan dan implementasi. Perancangall dan pembuatan alat dapat direalisasikan yang dibulctikan dari
hasil pengujian alat, di mana tempsratur dan kelembaban udara pada inkubator tersebut dapai dipantau
modern radio frekuensi YS-1O20UB melalui media trausmisi nirkabel, dan
sacara
ditampitkan pada LCD karaker l6x2 dan sebua/n bwzer sebagai indikator suara yang memberi tahu
perawitlpetogas kesehatan jika bayi tersebut kencing. Pengujian jarak jangkau pemancar bisa mencapai
sekitar 4OO m, ymg berarti dapat disimpulkan bahwa alat ini dengan jarak jangfuau sinyal rzdio 400 m sudah
jauh dari cukup, karena jarak antara ruang perawat dengan ruang inlorbator bay, yaog lazim diterapkan pada
remore
rumah sakit/puskesmas kurang dari 100 m.
Kata Kunci:
inkubator bayi, temperatur, pemantauan retnote
One important thing to get attention to the case of babies born prematurely is a net addition to
environrnental conditions, adequate oxigm supply and clean, room temperature which is alsa canducive to
a comfortable and saJe. To condition the ambient ternperoture ofpremature infants that are at the required
AbstrAct -
temperature range is generally used Infant Incubator. To creale a comfofiable environmentfttr prernature
babies, tlten the ternperature inside the incubator adjusted slowly, For example, the ifiitial temperatu/e in
the aeigltbarlraod is 3A-3fC, the incsbator'revtpevstare $ss set to be 33-34'C. Tke hea! comesJiorfi the
incubalor heater placed under the ineubator, which then flowed inta the use offan. The temperalure inside
the tnanbator will remain according to tlte initial setting.for the process af seUing it works automatical$t. In
this research the design development oJ'additional monitoring of inJ'ant incubators hunidity charnber, also
In addition it is rrure important in this development is the
incubator monitoring using a wireless transmission medium. to be continuousfit
monitored by a nurse / health worker who is in a dffirent room with incubator placement space. Design
and manufaclure of tools can be realized as evidenced from the results af testing tools, where te*rpelature
and humidity in the incabator ean be monitored remotely using a radio frequency modem YS'1020U8 via
wireless tyansrnission *tedia, a*d di.splayei an a l6x2 characte,' LCD and a buwer ssund indicatars *ho
told the nurse / health worker iJ' the baby is urinating. Testing range oJ'the transnitter can reach about 400
m, whiclt means it can be concluded that these devices by radio signal range is 400 m far from enough,
equipped with sensing when the bafu urinate.
addition
oJ"
a baby
since the distance between the nut'se with the baby's incubatol space is commonly applied to the hospital
clinic is less than 100 m .
/
Keywords : infant incubator, tewperatute, renote rnonitoring
1.
$smua perawatan harus dilakukan terhadap bayi
Pendahuluan
Salah satu kesulitanlkelepotan bagi para
petugas kesehatan atau perawat yang berada jauh
atau tidak berada dalam ruang yang sama dengan
inkubator bayi di saat melakukan pemantauall
kondisi ruang inkubator bayi adalah keharusan
bolak balik dari ruaugan sentral ke ruang
perarratan/inkubator bayi.
Untuk itulah maka dilakukan
penelitiatr
lanjutan berupa pengembangan prototipe
inkubator bal dengan judul '?engembangan
Inkubator Bayi dan Sistem Pemantauan
Remote." Dengan pengembangan ini diharapkan
dapat lebih memudahkan para petugas kesehatan
atau perawat dalam melakukan
pemaxtauan
sscar remote inkubator bayi melalui ruang
koutrol/ruang sentral perawat/petugas kesehatan.
Pemantauan dilakukan menggunakan media
transmisi nirkabel. Alat tersebut dikernbangkan
dari desain sebelumnya yang telah dimuat pada
Prosiding Tekno ksentif 2006 Kopertis Wilayah
4.
Tujuan penelitian
ini
adalah melakukan
perancangan dau mengimplomentasikan sistem
inkubator bayi yang dapat dipantau
socara
remote melalui media transmisi nirkabel. Hasil
tancangan yang dihatapkan adalah menghasilkan
desain prototipe inkubator bayi dan pemantauan
di dalam inkubator. Inkubator bayi merupakan
sebuah kotak yang dirancang unhrk
mempertahankan temperatw internal yang
konstan dengan menggunakan termostat. Bayi
prematur rnernpunyai kesulitan mempertahankan
temperafir tubuh yang tetap dan mudah terjadi
perubahan.
Untuk membuat lingkungan yang nyamall
bal prsmaflr, suhu di dalam inkubator
diatur secara perlahan. Misalnya, temperatur
awal di lingkungan sekitar adalah 30-3loC, maka
bagi
inkubator tersebut diatur temperatumya meqjadi
33-34'C.
2.2. Ranmngau $istem
Peranoangan merupakan tahap yang
terpenting dari keseluruhan proses pernbuatan
alat. Perancangan sistem inkubator bayi itli
terbagi dalam tiga hagian yaifa porancargar
modul sensor temporatur dan kelembaban, modul
sensor basah, serta modul penerima, seporti
terlihat pada Gambar 2.,
Diagram blok sistem, Gambar 2. ini dapat
dijelaskan, serta penempatrm komponennya
sebagai berikut:
a. Milrokontroler (transmitter)
betfirngsi
sebagai pengontrol ADC, masukan set point
secara drkabel.
temperatur atas, temperatur bawah dari
keypatl, dan juga berfirngsi sebagai p€rantara
2. Dasar Teori dnn Rancangan Sistem
dalam pengiriman data yang diambil dari
2.1. Inkubator Bayi
pengontrol relay pemwas dan kipas.
Empat sensor LM35DZ berfungsi mengubah
Dalam prose$ persalinan" bayi
yang
dilahirkau dengan bobot yang rendah disebut
dengan bayi prematur. Ketika masih dalam
ADC menuju YS-1020U8, serta
b.
c.
prematur
terhadap
ternperatur di luar linglungan perut ibunya. Oleh
d.
Ketika baru dilahirkan, bay
belum dapat menyesuaikan diri
sebab
itu bayi prematur harus dibantu untuk
menyesuaikan diri terhadap liogkungannya yang
baru dengan meletakkannya ke dalam inkubator.
Inkubator bayi menururkan temperafiu secara
perlahan sehingga dapat membuat bayi
Bayi prernatur ndalah fuayi lahir hidup yang
dilahirkan sebelum 3T minggu, sehingga
panjang, berat, sistem petnafasan, sistem
sirkulasi, dan lain sebagainya masih kurang
sempuma seperti layaknya bayi nomal, sehingga
ke LCD pengirim
dan
penerima.
Sensor SHTll berfirngsi mengubah besaran
kelembaban menjadi besaran listrik dan di
tampilkan ke LCD pengirim dao penerima.
Dua b:uah Relay masing-masing berfungsi
sebagai media pengantar panas kedalam
inlarbator, dan pembuang panas dari dalam
inkubatcrr.
e.
Keypad berfimgsi sebagai masukan set point
temperatur atas dan temperatur bawah
inkubator, serta sebagai sistem peugaman
mera.Ea
nyaman.
besaran tempetatur menjadi besaran listrik,
yang nantinya hasil rata-rata dari LM35DZ
akan ditampilkan
kandungan, bayi prematur hidup dalam perut
ibunya dengan temperatur yaog sama dengan
ternperahr tubuh ibunya {36-37"C).
sebagai
f.
inkubator.
Buzzer berfimgsi ssbagai indikator
suara
ketika bayi buang air.
g. LCD berfrmgsi sebagai display
lsrypsratur
dan kelembaban pada bagian sistem pengidm
dan penerima,
11
YS-t020UB
sebagai modul
bertungsi
pemancar (transmitter) dan penerima
(receiver) data melalui gelombang radio
Mikrokontroler (receive) berfungsi sebagai
perantara antara data yang diterima dari YSI020UB untuk ditampilkan hasilnya ke LCD.
berfrekuensi tinggi.
\/
lffi
ir
Gambar 2. Diagram blok sistem
$r&ti8w:
*t,$q4l
$Ar(rsffi
*flxififfil
s*daip6{t
lrJ{d,84*
ntdt**6*
rA?{r|lg'Ct}
,*ffiJ
lEr&Iil
H*
il83
sb{
$E'
rtdGEts4
rffi{f}ffi#
,$*
*!*
',{r
qfip
4l&
Gambar 3. Sistem Milfl'okontroler ATmega8535
12
Mikrokontroler ATmega8535
Blok mikrokontroler ATmega8535, Gambar
3., berfungsi sebagai alat untuk
memproses
masukan yang berasal dali sensor SHT I I , sensor
LM3lDZ serta dari keypad untuk masukan nilai
set point suhu atas dan suhu bawah. Selain
sebagai alat proses, mikrokonunler tersebut juga
pengontrol relay dan display yang digunakan
sebagai keluaran informasi dari perubahan suhu
didalam inkubator yang nantinya akan dikirim ke
mikrokontroler penerima. Berikut ini rangkaian
dari blok sistem minimum
Gambar 5. Skernatik sensor SHTI
I
mikrokontroler
ATmega8535.
Sensor Brsah
inter:nal ATmega8535 berflmgsi
sebagai peagkonversi oulput sensor LM35DZ
dari analog ke digital, dalam alat ini ADC
bekeria dalam mode single convet'tion yailiu
pengguna ha:us mengaklifkan setiap kali ADC
Rangkaian sensor basah terdki dari probe
elektroda, dan transistor 2N3904 (NPN) yang
bekerja aktif high 'l'. sensor basah prule
eleklroda dibagi dua bagian, salah satu proDe
ADC
akan mulai konversi.
Sensor Temperatur LM35DZ
Sensor LM35DZ ini bekerja berdasarkail
perubahan tegangan atau atus dengan sensitivitas
yang sangat baik. IC ini mempunyai finieritas
yang baik terhadap perubahan suhu. Kemampuan
untuk mengkonversi suhu terhadap
dengan keluarair 10 mV/lOC.
Dalam sistem ini, menggunakan
tegangan
4
sensor
dihubugkan dengan
Vcc 5 Yalt
darL prtsbe
berikutnya dihubungkan ke basis transistor,
kemudian kaki emiter dihubungkan ke ground,
sedangkan kaki kolektor dihubungkan dengan
kaki buzzer (-) dan kaki buzzer (+1 tlihubungkan
dengan tegangan 12 V. Fungsi dari sensor basah
adalah ketika bayi yang berada di dalam
inkubator tersebut buang air maka akan
mengenai kedua probe electroda yang disimpan
di bawah bayi dar menghasilkan suara melalui
huzzer.
LM35DZ. Penggunaan pin Yout pada kaki
LM3lDZ, dihubungkan dengarr PortA.0-PortA.3
pada Mikrokontroler, pin +Vs dihubungkan
dengarr +5 VDC, daa pia GND dihubungka*
dengan ground. Pada Garnbar 4. ditunjukkan
I
I
I
**t6r
skematik LM35DZ.
t*t35bz
:^
w^
ri
Gambar 6. Rangkaian indikator suara buzzer.
Gambar 4. Skematik sensor LM35DZ.
Hubungan sensor basah pada sistem ini
.lensar Kelembaban SHTI 1
Sensor SHTII digunakan untuk membaca
nilai kelembaban di dalam inkubator. Keluaran
dari SHT11 sudah berupa sinyal digital sehingga
untuk mengaksesnya diperlukan pemrograman
dan tidak diperlukan pengkondisi sinyal atau
ADC.
Penggunaan
pin
SHT1 1 pada inkubator
Gambar 5., ialah pin Data SHT1
I
ini,
dihuburgkan
ke pofi PD.5 mikrokontroler, piz Clock
dihubungkan ke port PD.4 miktokontroler, pin
Vcc dihubungkan ke +5 VDC, dan pin GND
dilrubungkan pada gro
u n
d.
sebagai tanda ketika bayi buang air kecil yang
akan memberikan informasi kepada perawat.
Relay
Pengkondisian hidup matinya relay
ditentukan dengan besarnya nilai suhu aLas dan
suhu bawah diinkubator yang di-input melalui
keypad. Bila nilai suhu dalam ir:kubator lebih
besar atau lebih kecil dari batas pengaturan sel
point temperatur maka relay akan mati atau
hidup.
Fungsi relay pada inkubator
ini sebagai
saklar otomatis pemanas dan pendingin. Adapun
13
hubungan relay pada alat ini untuk mengaktifkan
heater dan kipas agar suhu inkubator tetap stabil.
Relay yang digunakan pada alat ini sebanyak 3
buah dan bekerja pada tegangan 5 Volt. Pin PD.7
digunakan untuk menggeral=1
z'Temp
\
sA .,'
Y
lnput SUHU Alas
lnput SUHU Bawah
Tampllkan ke LCD
"Proses Tekan
"Batal Tekan {#f
ff
Red EEPROM pessutord
1&
2
Gambar
1
1. Diagram
Alir Program pada Sisi Pengirim
o
15
Fenerima
"Konfuulgel"
"Rx
-LGB
Tampflkan Chr lturnldltyl ke tCO
Tatnpllkan I(6LCD
'Teri8qE[ll6:'ry
ti,rroulrily: 9t:
Lmpm{ah Ctir Humldrye ka LCD
TBrlms Bats
'Chl6frtBr1!
'ehrguhtt?
"S.l$Humidliyf
"eh.f HumHityf
YgY+1
T!fiipllkan Ctr
$*tul
|(a LOD
Gurbs
12, Diagram
Allr Program
paidn $fui
Penerim*
t6
Pada alat
ini
digunakan
2
buah LCD l6x2
masing-masiug berfungsi sebagai display data
suhu dan kelambaban dari mikokonfroler
pengirim dan penerima. Adapun hubungan LCD
pada sistem ini sebagai media display informasi
suhu dan kelemtraban inkubator ke perawat atau
Sensor SHT I
I
mempunyai keluaran data
digital dan dikirimkan secara serial. Pada Tabel
2. ditunjukkan beberapa hasil pengukuran
kelembaban SHTII yang dibandingkan dengan
alat pembanding pengukur kelembabw digital.
SHT1l
Tabel 2. I{asi
SIIT TI
ALATUI{UR
/lrm PFMNANNIN(]
55%
55%
dotrter.
Diagram Alir Pengirim
Raacangan algoritrna perangkat lunak
diberikan agar mudah menelusuri atau
melakukan coding. Pada Gambar I L
diturjulCcan fi,ficarrgarr diagram alir pada sisi
o/o
52Y"
50%
5t%
53
41%
44
pengirim.
46%
o/"
43
39%
35
Diagram AIir Penerima
o/"
34
Pada Gambar 12. dinrnjukkan diagram alir
di sisi penerima.
dalam inkubator dapat terukur.
3 Hasil dan Pembahasan
3.3
ini
Pada bagian
Pengujian
dilah*an uji-coba terhadap sub-modul. Baru
sstclah semua flrb-modd sudah sesuai dengan
yang diharapkan maka dilakukanlah interkoneksi
antara sub-modul lainnya yang pada akhimya
akan membentuk sistem yang lengkap.
PengukuranTemperatur
I
ditunjukkan beberapa hasil
pengukuran $ensor temperatur LM3 5DZ.
ahel 1. Hasil
Pengukuran Output
Sensor LM3SDZ
("c)
AIat Ukur Pembanding
Termometer Air Rakra
("c)
29
30
30
30
3l
3l
32
31
JJ
32
34
34
35
35
36
JO
Dari Tabel
t
hasil pengukuran temperahr
diperoleh nilai pengukuran yang cukupbaik. Alat
pembanding yang digunakan adalah termometer
air taksa. Pengujian ini menunjukkan temperatur
dalam inkubator dapat terukur.
3.2
memrnjukkan kelembaban
PengujianTransmisiTemperatur
(Outdoor)
dengan menggabungkan semua sub-modul hasil
rancangan yang telah dibahas di atas. Pengujian
dilalcukan berdasarkan prosedur baku, misalnya
Pada Tabel
o/o
dibahas tealisasi dan hasil
Dari
pengqjiau sistern- Realisasi sistem dilakukan
3.1
ini
o/a
38%
Pengukuran Kelembaban
data-dala Tahel
3.
menunjukkan
bahwa saat modem radio frekuensi YS-1020U8
diuji di ruang terbuka dan dalamjarak lebih 500
metsr, maka data yaug diterima error dan. lidak
manerima data sama sekali. Hal itu disebabkan
karena pelemahan sinyal. Jangkauan ini sudah
cukup dalampeaerapan.
Tabel 3. Transmisi Data T
JARAI(
PENGIRIM
PENERIMA
+100
25"C
29"C
25"C
25"C
28"C
29"C
+ 200
+ 300
+ 400
+ 500
600
25"C
28'C
28'C
28'C
t
27"C
TI
+ 700
+ 800
280C
25"C
3.4 PenguJian Transmisi
ItrTERANGAN
Received
Received
Received
Received
Received
Data
Data
Data
Data
Data
Error
Data Lost
Data Lost
Temperatur
(Indoor)
Modem radio frekuensi YS-1020U8
merupakan alat yang berflrugsi mengirim dan
menerima data digital. Berikut adalah tabel hasil
pengujian pengiriman dan penerimaan data di
numgan tertutup dari modem radio ftekuensi YS1020I"18 ke LCD penerima.
t7
Anonim, Datasheet
Tabel 4. Transmisi )ata T
JAR,{K
PENGIRIM
PENERIMA
KETERANGAI\
Data Received
Data Received
+100
26r
26r,
+ 200
24c
24c
24"c
24oc
25"c
25"c
28oc"
s
+ 300
+ 400
+ 500
+ 600
Data Received
Data Received
Ervar
Data Lost
Data Lost
Data Lost
27"c
28'c
+ 700
+ 800
25"c
Dari da& hasil pengujian di
2009.
Hafiono, Jogiyanto. 1999.
J.
Pengenalan
Aldi.
Iswanto, 2008. Design dan lruplementasi
Komputer. Yogyakarta:
4.
Sistem Eubed.ded
Milaokontrallev
ATMega8535 dengan Bahasa Basie.
Yogyakartq Gava Media
Lamsani
5.
M.
Komunikasi Data,
(Online),
Jilid l-9
Januari-2009
1 1 /03/materikomunikasidata-dan-komputer.htral, diakses
(http:l/b1og.rimbma3'a.na#20
atas
menunjukan bahwa ruodem radio frekuensi YSl020UB dapat menerima data dengan baik di ruang
tefiutup yaitu pada jarak t 100 - 400 meter. Pada
jarak * 500 meter datayang diterima error (tidak
sesuai dengan data yang dikirim), dan pada jarak
t600-800 meter tidak ada data yang diterima.
ATmega8535,
http://www.atue1.com 2006, diakses 14 Juni
6.
tanggal 10 Januari 2012).
Malvino, 2004. Prinsip-prirxip Elektronika.
Iakafial. Salemba.
7. Yusuf Ismail, 2009.
Pengembangan
Iakubator Bayi Berbasiskan ATmega 85j5,
(Tugas Athir) Universitas
Dikarenakan pelemahan sinyal dan zor'se.
Komputer
Indonesia.
4. Kesimpulan
6.
Tujuan atau harapan yang dikemukan pada
pendahuluan dapat tercapai yaitu dengan berhasil
melakukan rancang bangun inkubator bayi dan
dapat melakukan pemantuan s€€ara nirkabel
melalui ru,ang perawat/petugas kesehatan yang
disimulasikan. Sistem yang dibangun telah dapat
bekerja momantau/mengukur temperatur
dan
kelembaban. Sistem dapat menampilkan data-data
tersebut melalui LCD karakter 16rA s€cara
nirkabel dari ruang inkubator bayi ke ruang
pemantau sentral. Jarak pantauan secara remate
yang berhasil diukur paling jauh *500 m {outdor)
dan +400 m {indo or). Dengan jarak jangkau sinyal
radio 400 m sudah jauh dari cukup, karena jarak
antara ruang perawat dengan ruang inkubator bayi
yang lazim diterapkan pada rumah sakit/puskesmas
kurang dari 100 m.
5. Daftar Pustaka
l.
Anonim, CMO,SENS@ Teclmonlogt SHTll
Module,
httpJ/www.sensirion.conc/en/0
nsorsl02_humidity_sensor_sht
diakses tanggal 10 Juli 201 1.
1
1
_humidity_se
I
.html
Riwayat Ilidup Singknt
Ir. Syahrul, MT.
lahir
di
Makassar 1963, menyelesaikan
stud:i Sl
di
Universitas
Hasanuddin-UNHAS Makassar
tahun 1988 pada
bidang
Elektroteknik, kemudian tahun
1999 menyelesaikan 52 bidang
Elekfotekrrik di Institut Tsknologi
Bandung{TB Bandung.
Penulis menjadi staf dosen sejak tahrur 1991 dan
saat ini adalah Pengajar Profesional Bidang Teknik
Komputer berdasarkan Sertifikasi yang dikeluarkan
oleh DIKTI Depdiknas. Penulis saat ini
diperbantukan pada Universitas Komputer
lndonesia. Bidang yang ditekuni adalah Teknik
Kontrol Elekhonika-Aplikasi finbedded Systeru.
Matakuliah yang diajarkan antwa lain: Sistem
MikroprosesorAdikrokontroler, Antarmuka
Komputer, Pemrograman Bahasa Rakitan,
Organisasi & Arsitektur Komputer.