Perancangan Mikrokontroller untuk Alat Infus.

1

Teknik kontrol secara umum merupakan suatu teknik atau cara yang digunakan
untuk mengontrol / mengatur suatu sistem mekanis dari manual menjadi otomatis
dengan tujuan untuk memudahkan mengontrol sistem dalam pekerjaan maupun kegiatan
manusia pada umumnya. Bersamaan dengan perkembangan zaman dan majunya
teknologi, teknik kontrol menjadi salah satu solusi bagi kelancaran pekerjaan maupun
kegiatan manusia yang menginginkan sesuatu yang efektif dan efisien.
Dalam dunia medis, infus merupakan alat yang paling sering digunakan. Fungsi
infus sendiri yaitu untuk memberikan cairan kepada pasien secara berkala. Infus
digunakan sebagai alat pengganti cairan tubuh yang dialirkan melalui pipa plastik
menuju aliran darah pada penderita / pasien. Seperti yang kita ketahui cara kerja infus
sangatlah sederhana, yaitu dengan menggunakan ketinggian dan perbedaan tekanan
antara kantong infus dengan tekanan darah dalam tubuh manusia serta pengontrol
manual untuk mengatur laju aliran, sehingga cairan infus dapat masuk ke dalam aliran
darah. Oleh sebab itu, tekanan dalam kantong infus haruslah lebih tinggi dari tekanan
dalam tubuh manusia. Infus dengan sistem sederhana tersebut membutuhkan suatu
pengecekan secara teratur untuk menghindari kelebihan ataupun kekurangan cairan agar
tidak terjadi kesalahan dalam pemberian cairan infus yang dapat berakibat buruk kepada
pasien, juga apabila terjadi masalah seperti penyumbatan atau kehabisan cairan jika
tidak segera ditangani akan berbahaya bagi pasien. Infus yang ada saat ini karena

2

penggunaannya masih secara manual, maka kesalahan – kesalahan seperti tersebut masih
sering terjadi.
Untuk menghindari terjadinya kesalahan tersebut maka perlu dirancang dan
dibuat sebuah perangkat yang digunakan untuk mengatur dan memonitor tingkat aliran
infus pada pasien. Perangkat ini dapat menjadi pilihan yang menarik dalam
memonitoring laju aliran infus dengan sumber daya kesehatan (paramedis) yang
minimal, dan juga dapat mengurangi beban kerja dari paramedis. Perangkat tersebut
menggunakan mikrokontroller untuk mengontrol ketepatan parameter laju aliran dari
infus untuk memberikan sinyal'sinyal listrik dalam perubahan laju aliran infus.
Dalam penelitian ini, semakin banyak kebutuhan'kebutuhan manusia yang
sifatnya kompleks, maka banyak muncul berbagai inovasi'inovasi untuk sebuah desain /
perancangan dengan tujuan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Berdasarkan
kenyataan tersebut, munculah ide untuk mendesain / merancang suatu pengontrol
otomatis untuk mengatur gerakan pada katup infus sehingga bisa mengatur jumlah laju
alir cairan yang disesuaikan dengan kondisi pasien. Dalam perancangan alat tersebut
digunakan dasar teori dari mekanika fluida untuk sistem mekanisme dan teknik kontrol
otomatis.

Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah mengatur laju aliran cairan
infus disesuaikan dengan kondisi pasien dengan sistem kontrol untuk mengalirkan cairan
infus yang akurat sesuai kebutuhan pasien.

3

Dalam penyusunan penelitian ini yang menjadi batasan masalah adalah
1. Perancangan mikrokontroller hanyalah untuk mengalirkan cairan infus sesuai dengan
kondisi pasien.
2. Tidak membahas proses pembuatan pada mikrokontrollernya.
3. Headloss pada aliran diabaikan.

Adapun tujuan yang ingin diperoleh dalam penelitian ini adalah mengatur laju
aliran cairan infus disesuaikan dengan kondisi pasien dengan sistem kontrol untuk
mengalirkan cairan infus yang akurat sesuai kebutuhan pasien.

!

"

Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah pemecahan masalah yang

didapatkan dari lapangan dengan menggunakan aplikasi dari pengendalian otomatik,
mekanika fluida dan sistem kontrol yang bermanfaat untuk mengetahui sejauh mana
peranan teknik kontrol dengan kemajuan maupun perkembangan teknologi. Selain itu
memungkinkan sebagai suatu bahan pertimbangan yang dapat digunakan dalam dunia
kedokteran berdasarkan masalah di lapangan yang muncul.

4

#

%

$

"

Infus merupakan alat bantu bagi para pasien untuk mengalirkan cairan bagi tubuh
melalui aliran darah. Infus digunakan apabila penderita / pasien mengalami kekurangan

cairan dalam tubuhnya, sehingga diperlukan adanya cairan pengganti untuk
menggantikan cairan yang hilang dalam tubuh. Berdasarkan hal tersebut maka
diperlukan alat untuk mengalirkan cairan ke dalam aliran darah. Sebagaimana kita
ketahui, infus terdiri dari beberapa bagian yaitu:
Kantung infus
Dimana digunakan sebagai tempat cairan infus. Biasanya Kantong infus berkapasitas
cairan 500 CC.
Katup keluaran
Sebagai pengukur banyaknya laju aliran (debit) yang keluar.
Pengontrol mekanik
Digunakan sebagai pengatur banyaknya laju aliran (debit) yang keluar dari katup
keluaran.
Selang plastik
Sebagai media perantara untuk mengalirkan cairan dari kantung infus menuju jarum.
Jarum
Sebagai media untuk mengalirkan cairan kedalam pembuluh darah.

5

#%

%

"

Prinsi kerja dari infus adalah menggunakan perbedaan tekanan yang terdapat
antara kantung infus dengan tekanan darah dalam tubuh kita. Dimana tekanan dalam
kantung infus memiliki tekanan yang lebih besar dari pada tekanan darah dalam tubuh
kita (dalam keadaan normal), Sehingga cairan dalam kantung infus dapat mengalir
masuk ke dalam pembuluh darah. Selain itu prinsip kerjanya menggunakan beda
ketinggian antara kantung infus dengan permukaan tanah untuk memungkinkan
mengalirnya cairan tersebut.

&' %

%

Persamaan kontinuitas mengungkapkan persyaratan bahwa suatu fluida harus
kontinyu serta bahwa massa fluida bersifat kekal, yakni tidak dapat diciptakan ataupun
dimusnahkan. Persamaan ini boleh dituliskan dalam beberapa bentuk. Kekekalan massa

fluida mempersyaratkan bahwa dalam suatu volume zat masa selalu konstan, dan karena
itu laju perubahan massa nya sama dengan nol. Berbagai bentuk persamaan kontinuitas
untuk suatu volume kontrol diturunkan dengan menyatakan secara matematik bahwa
laju netto influks massa ke dalam suatu daerah tertentu sama dengan laju perubahan
massa di daerah tersebut.
Persamaan'persamaan kontinuitas dikembangkan dari asas'asas umum kekekalan
energi, persamaan yang menyatakan bahwa massa di dalam suatu sistem adalah tetap
konstan terhadap waktu, yakni

6

……………... (2.1)
Apabila e merupakan jumlah energi potensial, energi kinetik, dan energi intrinsik
persatuan massa, u adalah energy dalam disebabkan oleh jarak serta gaya molekular
(yang bergantung pada p, ρ atau T) serta z adalah ketinggian, maka persamaan energi
untuk mengalirkan infus menjadi:

………………………………………………………....... (2.2)

&' %

%

(%

%)

Pipa adalah lintasan aliran yang dibatasi oleh garis'garis arus atau

, dan

karena itu tidak ada fluida yang dapat mengalir melalui dindingnya. Untuk aliran satu
dimensi dalam sebuah pipa, persamaan kontinuitas dapat diturunkan dengan
mempersamakan laju netto aliran massa yang masuk ke dalam sebuah elemen pipa arus
yang panjangnya (ds) serta luasnya (A) dengan laju perubahan massa dalam elemen
volume kontrol ini. Jadi jika kita mengambil harga rata'rata untuk sifat'sifat aliran dan
fluida
......................................... (2.3)

7

*

Aliran steady melalui tabung aliran

+

Sehingga sesudah pembagian dengan ds (yang panjangnya tetap)
....................................................................................... (2.4)

Untuk aliran yang steady, suku pertama sama dengan nol, akibatnya suku kedua juga
sama dengan nol, sehingga laju aliran massa yang konstan dinyatakan sebagai:
…………..…………………………………………………………. (2.5)
%
ν.

=

% ,' )

%+

laju aliran volumetrik konstan …………………………………………......(2.6)

Untuk aliran kerapatan konstan, baik yang stedy maupun unsteady, persamaannya
menjadi
…………………………………………………………………….. (2.7)

8

- '.
Fluida adalah suatu zat yang dalam keadaan setimbang tidak dapat menahan gaya
atau tegangan geser (

). Suatu sifat dasar fluida, yaitu tahanan terhadap aliran

yang diukur sebagai tegangan geser yang terjadi pada bidang geser yang dikenai
tegangan tersebut adalah viskositas atau kekentalan zat fluida tersebut. Aliran fluida
yang mengalir pada suatu ruangan yang dikelilingi atau tertutupi oleh permukaan padat
disebut sebagai aliran

. Maka itu aliran yang mengalir pada suatu sistem

perpipaan adalah masuk kedalam jenis aliran

. Pada Gambar 2.2, diperlihatkan

aliran laminer yang melalui suatu pipa. Pada saat masuk pipa aliran
dengan kecepatan Uo. Karena aliran fluida mempunyai sifat
pipa terjadi lapisan batas (

(sama)

maka pada dinding

). Akibat dari pengaruh viskositas di dalam

lapisan batas maka profil kecepatan berubah menjadi tidak

lagi. Selanjutnya

lapisan batas terus berkembang sampai bertemu disuatu titik. Setelah itu profil kecepatan
aliran tidak pernah berubah lagi dan aliran demikian disebut aliran yang sudah
berkembang penuh (

). Jarak dari saat mula'mula aliran masuk pipa

sampai menjadi

disebut dengan

*

+

Aliran pada kawasan masuk pipa

.

9

Panjang

L untuk aliran laminar adalah fungsi dari angka Reynolds yaitu

:
atau

………………………………………. (2.8)

Untuk aliran dalam pipa adalah aliran laminer maka Re < 2300 :

Keterangan :
'L=

( ).

' D = Diameter pipa ( ).
' Re = Angka Reynold.
' ρ = Massa jenis (

3

' B = Viskositas (

).

'

).

= Kecepatan rata'rata fluida (

).

Fluida dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :
' Fluida gas.
' Fluida cair.
Untuk fluida gas, sifat aliran yang dimiliki adalah dianggap laminer, sedangkan yang
terjadi pada fluida cair ada dua yaitu laminer dan turbulen.

10

'
Untuk aliran

%

dapat dipergunakan persamaan Bernoulli yaitu :
…………….….…………...………………..……. (2.9)

Bila dibagi dengan ‘g’ (gaya gravitasi) menjadi :
+

………………….….………...………………......…. (2.10)

Dimana :
……………………….………………….………...……………..……. (2.11)
Maka :
……………………......………...……………..……. (2.12)

………..…………….………..……….……. (2.13)
Menjadi :
………………………………………………………………... ( 2.14)

Keterangan :
' p1 = Tekanan fluida pada kondisi 1 (

2

).

' p2 = Tekanan fluida pada kondisi 2 (

2

).

'

1

= Kecepatan rata'rata fluida pada kondisi 1 (

).

'

2

= Kecepatan rata'rata fluida pada kondisi 2 (

).

11

3

' ρ = Massa jenis fluida yang mengalir (
' g = Percepatan gravitasi (

2

).

).

' z1 = Ketinggian pada kondisi 1 ( ).
' z2 = Ketinggian pada kondisi 2 ( ).
' γ = Berat jenis fluida yang mengalir (

3

)

( '
adalah kehilangan energi sebagai akibat terjadinya gesekan antara
fluida yang mengalir dengan dinding pipa.

total adalah kerugian mayor

ditambah dengan kerugian minor.
&

%

/'

Kerugian mayor adalah kerugian yang diakibatkan oleh gesekan pada dinding pipa lurus
yang dapat dirumuskan sebagai berikut :
………………...……………………...…………………..…… (2.15)

Untuk aliran laminer (Re < 2300):
………………………………………...……………………………………. (2.16)
Keterangan :
' HLma = Kerugian gesek mayor pada pipa ( ).
' L = Panjang pipa lurus ( ).
' D = Diameter dalam pipa ( ).

12

'

= Kecepatan rata'rata aliran fluida (

' g = Percepatan gravitasi (

2

).

).

' f = Faktor kerugian gesekan.
' k = Koefisien kerugian gesekan.
' Re = Reynold

.

Untuk aliran turbulen (Re > 2300), faktor gesekan (f) dipengaruhi oleh kekasaran
permukaan ekuivalen dan angka Reynold seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.2.4.1

*

Faktor gesek untuk aliran dalam pipa

+

&

%

Kerugian minor atau
,

% '
adalah kerugian energi yang disebabkan oleh

,

, perubahan luas penampang jalan aliran dan lainnya kecuali pipa lurus.

13

Kerugian minor sangat berhubungan dengan nilai dari k (koefisien kerugian gesek)
untuk perencanaan suatu sistem perpipaan.

dapat dirumuskan sebagai

berikut
…………………………...…………………...………..…………. (2.17)

Untuk mendapatkan nilai k adalah :
……………………………………………………………….. (2.18)
Keterangan :
' HLmi = Kerugian gesek minor pada pipa ( ).
' k = Koefisien kerugian gesek.
' V = Kecepatan rata'rata (

).

' g = Percepatan gravitasi (

2

).

(Sumber : Buku Pompa dan Kompressor, Penulis : Sularso)

! #%

%( ' %

Proses pengisian tangki melalui pipa'pipa / saluran air adalah salah satu contoh
dari sistem ini, dimana pengaturan'pengaturan aliran ke dalam tangki dapat dilakukan
melalui keran, lubang'lubang yang dapat diatur dan sebagainya. Dalam menganalisis
sistem cairan ini kita memberikan anggapan'anggapan sebagai berikut:
• Tangki/reservoir dianggap mengandung cairan yang permukaannya bebas.
• Pipa penghubung dipenuhi seluruhnya oleh cairan

14

Tinggi cairan (head) menghasilkan suatu tekanan yang menimbulkan suatu
tekanan yang menimbulkan aliran cairan dari tangki dan keadaan ini merupakan
kebalikan dari pada sifat pipa hambatan'hambatan lain terhadap aliran. Untuk suatu
tangki yang mengeluarkan cairan karena tekanan head'nya, tahanan hidrolik
didefinisikan sebagai perubahan head yang diperlukan agar menyebabkan perubahan
aliran. Secara matematis dituliskan sebagai berikut :

……………………………………………………………….….. (2.19)
dimana,
R = tahanan hidraulik (s/m2)
h = head (m)
q = laju aliran (m3/s)
Untuk aliran laminer dimana kurva antara head (h) terhadap aliran (q) adalah linier,
persamaan 2.24 dapat dituliskan menjadi :

……..…………………………………………………………………… (2.20)
Dalam aliran laminer ini kecepatan cairan adalah relatif kecil. Pada aliran turbulen,
kurva antara h dan q tersebut tidak linear, sehingga aliran yang keluar dari tangki karena
tekanan head'nya sendiri adalah (diperoleh dengan menggunakan Hukum Bernoulli).
(Bentuk Parabola) ………..……………………………………... (2.21)
dimana,
k = koefisien buang (discharge coefficient) (m2)
g = percepatan gravitasi (9,81 m/s2)

15

Tahanan hidrolik untuk aliran turbulen ini adalah :

……………………...…………………………………...…….. (2.22)
Selanjutnya setelah mengetahui harga qo ini, maka untuk cairan di dalam tangki berlaku
Hukum Kekekalan Massa, yaitu :
Aliran masuk – aliran keluar = laju akumulasi
Atau secara matematis :

Untuk aliran laminer,

atau
sehingga persamaan tersebut menjadi

atau

………………….…..…………………. (2.23)

Persamaan ini adalah persamaan diferensial linear orde satu tidak homogen, dimana t
sebagai variabel bebas, h tidak bebas.
.......................................................................................................... (2.24)

Sebagai masukan. Fungsi komplementer untuk persamaan diferensial tersebut adalah:
…………………………………………….…………….……….… (2.25)
Sedang persamaan solusi khususnya menjadi,

16

………………….……………….…….……………………… (2.26)
Sehingga solusi umumnya menjadi,

………………………………………………….…………….… (2.27)
Harga k ditentukan melalui syarat'syarat batas, sedangkan komponen lain dalam sistem
hidrolik adalah kapasitas hidrolik (C) yaitu,

……………………………………………………..……... (2.28)
(#

+ : http://ardianzsite.files.wordpress.com/2010/02/bahan'ajar'tmd218'pneumatik'

hidrolik.pdf)

%

' '

'

Mikrokontroler saat ini tidak asing lagi dalam dunia elektronika, hampir semua
peralatan elektronik dewasa ini menggunakan perangkat ini, Penggunaan mikrokontroler
sangat luas, tidak hanya untuk akuisisi data melainkan juga untuk pengendalian di
pabrik'pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobil, dan
sebagainya. Dalam perkembangannya, mikroprosesor dibuat menurut kebutuhan
aplikasinya yang lebih spesifik, dalam hal ini menjadi beberapa jenis, yaitu:
• Mikoprosesor RISC (!
%

"

#

"

#

) dan CISC (#

$

). Jenis ini yang digunakan untuk pengolahan informasi

dengan software yang rumit dan digunakan untuk kebanyakan PC saat ini.

17

• Pengolah Sinyal Digital — DSP (&

"

'

). Memiliki software dan

hardware yang ditujukan untuk mempermudah memproses sinyal ' sinyal digital.
Digunakan pada perangkat audio — video modem seperti VCD, DVD, home teatre
dan juga pada card'card multimedia di komputer.
• Mikrokontroler, adalah mikroprosesor yang dikhususkan untuk instrumentasi dan
kendali. Contoh aplikasi pada kendali motor, berperan seperti PLC ('
(

#

), pengaturan pengapian dan injeksi bahan bakar pada kendaraan

bermotor atau alat mengukur suatu besaran, seperti suhu, tekanan, kelembaban dan
lain'lain. Hal ini disebabkan mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor (yang
didalamnya terdapat CPU, ROM, RAM dan I / O) yang telah terpadu pada satu keping
mikrokontroller merupakan pengendali utama dalam peralatan elektronik saat ini,
maka mikrokontroller merupakan suatu hal yang penting dalam dunia elektronika.
Hampir semua fungsi rangkaian digital dapat diambil alih oleh suatu sistem
mikroprosesor atau mikrokontroller, tetapi tidak perlu semua rangkaian digital harus
dengan Sistem mikroprosesor. Secara umum suatu sistem mikroprosesor akan
memiliki kelebihan dibanding sistem diskrit atau dengan digital IC sebagai berikut.
• Reprogrammable, artinya dapat diprogram ulang untuk mendapatkan fungsi yang
berbeda.
• Rangkaian lebih terintegrasi, lebih kompak, sederhana dan tidak rumit, memudahkan
membuat PCB.
• Fleksibel dalam pengembangannya.

18

Selain itu perlu diperhatikan kekurangannya sebagai berikut.
• Banyak jenis mikroprosesor dengan bahasa yang berbeda, yang mana kadang tidak
kompatibel, sehingga menyulitkan pemakai dalam pengembangannya.
• Kerusakan

berakibat sistem macet dan tidak dapat diperbaiki jika tidak

diketahui kode'kodenya.
• Ketergantungan pada pembuat
• Sistem mikroprosesor lebih sensitif terhadap gangguan derau dari luar.
• Kecepatan relatif rendah.
• Cepat usang (

).

Mikrokontroler yang digunakan untuk pengaturan katup pada infus yaitu
Mikrokontroller AT89s51
AT89s51 merupakan salah satu mikrokontroler buatan Atmel yang memiliki banyak
kegunaan. Harga mikrokontroller ini tergolong murah saat ini. Jenis Mikrokontroler ini
pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara
bersamaan.

19

*

Chip AT89s51

+

AT89s51 merupakan salah satu produk dari ATMEL. Mikrokontroller ini
memiliki fitur'fitur sebagai berikut:
1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS51.
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).
3. Empat buah Programmable port I/O,masing'masing terdiri atas 8 jalur I/O
4. Dua buah Timer Counter 16 bit.
5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal )
6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit)
8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12
MHz
9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10.

In'System Programmable Flash Memory

20

*

+

Blok diagram dari mikrokontroler 89S51

(#

+

: http://www.atmel.com/Images/doc2487.pdf)
&' "%

%

*

+

(.

Pin'pin AT89s51

21

Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP
(Dual Inline Package). Masing'masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai
kegunaan sebagai berikut:
'

0

Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32'39 dari AT89S51. Dalam
rancangan sistem sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk rancangan yang
lebih komplek dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data
dan bus alamat.
'
Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1'8. Beberapa pin pada port ini
memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan
untuk jalur download program.
'
Port 2 ( pin 21'28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai
bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal.
'
Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10'17, port ini memiliki multi fungsi,
seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikut ini :
BIT

NAME

BIT

ADDRESS

ALTERNATE

FUNCTION

P3.0

RXD

B0h

Receive

data

for

serial

port

P3.1

TXD

B1h

Transmit

data

for

serial

port

P3.2

INT0

B2h

External

interrupt

0

P3.3

INT1

B3h

External

interrupt

1

22

P3.4

T0

B4h

Timer/counter

0

external

input

P3.5

T1

B5h

Timer/counter

1

external

input

P3.6

WR

B6h

External

data

memory

write

strobe

P3.7 RD B7h External data memory read strobe

#

1

'

#'

+ 2

adalah sebuah sinyal keluaran yang terdapat pada pin 29. Fungsinya adalah sebagai
sinyal kontrol untuk memungkinkan mikrokontroler membaca program (code) dari
memori eksternal. Biasanya pin ini dihubungkan ke pin EPROM. Jika eksekusi program
dari ROM internal atau dari flash memori (ATMEL AT89SXX), maka berada pada
kondisi tidak aktif (high).
1 ((

,

+ 2

Sinyal output ALE yang berada pada pin 30 fungsinya sama dengan ALE pada
microprocessor INTEL 8085, 8088 atau 8086. Sinyal ALE dipergunakan untuk
demultiplek bus alamat dan bus data. Sinyal ALE membangkitkan pulsa sebesar 1/6
frekuensi oscillator dan dapat dipakai sebagai clock yang dapat dipergunakan secara
umum.
1 3

,,

2

Masukan sinyal terdapat pada pin 31 yang dapat diberikan logika rendah (ground) atau
logika tinggi (+5V). Jika diberikan logika tinggi maka mikrokontroler akan mengakses
program dari ROM internal (EPROM/flash memori). Jika diberi logika rendah maka
mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal.

23

# 1

2

Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa transisi dari tinggi
selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler.
$ ,%

'

Oscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan XTAL yang dihubungkan
pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan kapasitor penstabil sebesar 30 pF. Besar nilai XTAL
sekitar 3 MHz sampai 33 MHz. XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator
(inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal pengoperasian rangkaian.
Sedangkan XTAL2 adalah output dari pembalikan penguat osilator.

*

+

Konfigurasi Xtal Osilator

Dalam mikrokontroler dikenal istilah Machine Cycle (MC) / SiklusMesin, dimana: 1
MC = 6 state = 12 periode clock Jika frekuensi crystal yang digunakan adalah 12 MHz
maka1 MC = 12/frekuensi crystal = 12/12 MHz =1uS

*

+

Machine Cycle mikrokontroller

24

'.
AT89S51 dioperasikan pada tegangan supply +5v, pin Vcc berada pada nomor 40 dan
Vss (ground) pada pin 20.
(#

: http://www.docstoc.com/docs/26093477/TUTORIAL'LENGKAP'AT89S51)

+

'

# +

%

) 4$ )

% %

AT89s51 mempunyai empat buah
D. Keempat

yang bernama '

tersebut merupakan jenis

. Tiap

mempunyai tiga buah

”x” mewakili nama huruf dari
terdapat pada I/O

&

B, '

dengan pilihan

PORTx dan bit

PINx. Bit DDxn dalam

) menentukan arah

sebagai

)

sedangkan huruf “n” mewakili nomor bit. Bit DDxn

DDRx, bit PORTxn terdapat pada % *

!

C, dan '

, yaitu DDxn, PORTxn dan PINxn. Huruf

PINxn terdapat pada I/O
(&

)

A, '

DDRx

. Bila DDxn diset 1 maka Px berfungsi

. Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai

PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai
maka resistor
diset 0 atau

)

masukan, dengan demikian

akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor

dikonfigurasi sebagai

luaran. '

adalah

) , PORTxn harus
'

setelah kondisi

. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai
akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat
maka

kondisi peralihan apakah itu kondisi

maka

terkonfigurasi sebagai

akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi

(DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi

. Bila

dari kondisi tri'state

(DDxn=1,PORTxn=1) maka harus ada
)

(DDxn=0, PORTxn=1)atau kondisi

(DDxn=1, PORTxn=0). Pada umumnya kondisi

)

dapat

25

diterima sepenuhnya. Jika hal ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada
SFIOR dapat diset “1” untuk mematikan semua
dari kondisi

dengan

)

ke kondisi

yang sama. Kita harus menggunakan kondisi
kondisi
(#

)

dalam semua

. Peralihan

juga menimbulkan masalah
'

(DDxn=0, PORTxn=0) atau

(DDxn=1, PORTxn=0) sebagai kondisi transisi.
: http://www.docstoc.com/docs/26093477/TUTORIAL'LENGKAP'AT89S51)

+

-%

56 !

Kapabilitas detail dari AT89s51 adalah sebagai berikut :
1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16MHz
2. Kapabiltas memori flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.
(#

+ :http://www.muhamadrizal.com/web/mikrokontroller/78'mikrokontroller'

at89s51)
%

7'

Mikrokontroler AT89S51 memiliki dua buah
+

0 dan +

1 dengan kapasitas 16 bit. Istilah

/
dan

yang disebut
keduanya memiliki

kesamaan yaitu, adanya sumber detak yang akan mengaktifkannya. Keduanya juga
merupakan pencacah atau penghitung. Berikut hal yang membedakan antara keduanya
yaitu:

26

+

memiliki sumber detak yang tetap, yaitu

#

.

memiliki sumber detak yang tidak tetap, yaitu berasal dari

mikrokontroler eksternal.
Berikut beberapa register untuk
1. THx, TLx (register

/

yaitu :

/

dan

)

Subscript x dapat berarti 0 atau 1. X diisi 0 jika dimaksudkan
bernilai 1 jika dimaksudkan
2. TMOD (register

, dan x

1.

mode)

Register ini digunakan untuk mengatur mode

. Register ini juga digunakan

untuk mengatur penggunaan

saja.

3. TCON (register

saja atau
)

Register ini digunakan untuk menyimpan hasil limpahan suatu cacahan /
penghitungan. Dalam register ini, terdapat juga register bit untuk mengaktifkan
atau menonaktifkan suatu

.

Register THx dan TLx digunakan untuk menampung hasil hitungan

/

kapasitas maksimum TH dan TL seluruhnya adalah 16 bit. Namun, ada
dua mode

yang tidak menggunakannya secara maksimum melainkan hanya

13 bit dan 8 bit saja.

27

+

%

+%

%

3(

3

Register TMOD berfungsi untuk mengatur penggunaan mode suatu
atau

Register TMOD

, dan pengaturan -

.

, pemakaian

28

Bit register TMOD
Mode

menentukan kapasitas maksimal penggunaan register TH dan TL. Berikut

pembahasan mode 0, mode 1, mode 2, dan mode 3.
1

Mode 0

Mode ini dikenal dengan nama mode

/

13 bit.

Bit THx dan TLx pada mode 0
1

Mode 1

Mode 1 menggunakan kapasitas register TLx dan THx secara maksimal sehingga
dinamakan mode 16 bit.
2

Mode 2

Mode 2 sering disebut sebagai pencacah biner 8 bit dengan isi ulang (

).

Register yang digunakan untuk mencacah adalah TLx sedangkan THx digunakan
sebagai tempat menyimpan data yang akan dituliskan ke TLx saat terjadi limpahan pada
TLx. Isi THx diisikan pertama kali oleh pemrogram sedangkan isi TLx akan terus
bertambah sesuai adanya detak. Setiap kali nilai TLx berubah dari FF heksa menjadi 00
heksa akan terjadi

sehingga TFx (pada register TCON) akan bernilai 1. Nilai

TFx perlu di'nol'kan secara manual untuk kembali menggunakan
3
+

.

Mode 3
mode 3 sering disebut sebagai

menggunakan dua buah

8 bit

/

karena memang

8 bit yang kerjanya sendiri'sendiri.register yang

29

digunakan adalah TL0 dan TH0 dengan masing'masing pengaturan adalah sebagai
berikut:
TL0 dapat berfungsi sebagai

maupun

8 bit dengan sumber detak

yang dapat dipilih yaitu sumber detak yang berasal dari P3.4 (T0) atau dari
osilator/12.
TH0 hanya dapat difungsikan sebagai

8 bit karena sumber detak hanya

berasal dari osilator/12.
Register TCON digunakan untuk menampung bit

dan digunakan untuk

mengaktifkan

/

. Hanya bit ke'7 sampai dengan bit ke'4 yang digunakan

untuk operasi

/

sedangkan bit ke'3 sampai dengan bit ke'0 digunakan

untuk

.

Register TCON
Bit TFx bernilai 1 jika ada limpahan

dan perlu di'nol'kan kembali secara

manual.
Bit TRx digunakan untuk mengaktifkan

/

(Sumber : Timer Counter AT89S51 Desylvia's World.htm)

30

#'

'%( 8 9

Solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai
kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat
digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve atau katup (

) solenoid

mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust, lubang masukan,
berfungsi sebagai terminal / tempat cairan masuk atau

, lalu lubang keluaran,

berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan keluar yang dihubungkan ke beban,
sedangkan lubang $

, berfungsi sebagai saluran untuk mengeluarkan cairan yang

terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve bekerja.
Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (

) solenoida yaitu katup listrik yang

mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat

tegangan

maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston
pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka pada lubang keluaran dari
solenoid valve akan keluar cairan yang berasal dari

, pada umumnya solenoid

valve mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai
tegangan kerja DC

31

*

Solenoid Valve

+

Gambar Solenoid Valve Pada Infus

*

+

Struktur fungsi solenoid valve

Keterangan Gambar :
1.

.

2. Terminal masukan (%

'

)

3. Terminal keluaran (Outlet Port)
4. Koil / koil solenoid
5. Kumparan gulungan
6. Kabel suplai tegangan

32

7. '
8. "
9. Lubang / $
!

/

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus
listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi
(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena
adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.
Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula
dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan
arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan
memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang
paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat
mendapatkan energi listrik.
Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :
• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak
saklar.
• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.
Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC
dilengkapi dengan sebuah dioda yang di'paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik
yaitu anoda pada tegangan (') dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk
mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off
agar tidak merusak komponen di sekitarnya.

33

Konfigurasi dari kontak'kontak relay ada tiga jenis, yaitu:
• Normally Open (NO), apabila kontak'kontak tertutup saat relay dicatu
• Normally Closed (NC), apabila kontak'kontak terbuka saat relay dicatu
Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup, tetapi ketika
relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan dengan kontak'kontak
yang lain.
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan
relay men'switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya
relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah
12Volt DC dan mampu men'switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada
tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan
maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang
namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari
besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus,
kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar
yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali
terbuka (off).

*

+

1#

+

kapan??)

! Relay
: http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip'kerja'relay.html di akses

34

!

% %) &
!

/

terdiri dari

dan

, ,'% adalah gulungan kawat yang mendapat

arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari
ada tidaknya arus listrik di

. #

ada 2 jenis :

sebelum diaktifkan open), dan

#

*

(kondisi awal

(kondisi awal sebelum diaktifkan

close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari

: ketika

mendapat

energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik
yang berpegas, dan

*
1#

;

+
+

!

akan menutup.

Prinsip Kerja Relay

: http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip'kerja'relay.html)

# %

#

RS'232 adalah standar komunikasi serial yang didefinisikan sebagai antarmuka
antara perangkat terminal data (
komunikasi data(

/
/

atau DTE) dan perangkat
&# 0 menggunakan pertukaran

data biner secara serial. Di dalam definisi tersebut, DTE adalah perangkat computer dan
DCE sebagai modem walaupun pada kenyataannya tidak semua produk antarmuka
adalah &# yang sesungguhnya. Komunikasi RS'232 diperkenalkan pada 1962 dan
pada tahun 1997,

%

mempublikasikan tiga modifikasi

pada standar RS'232 dan menamainya menjadi EIA'232. Pada saat itu RS'232 lahir

35

karena muncul dari ide'ide pada sebuah komite (

%

)

% 0 yang mengembangkan sebuah interface untuk pertukaran data digital antara
komputer mainframe yang sebagai pusatnya dengan komputer lain, tetapi perangkat ini
dihubungkan

dengan

jaringan

telepon

sehingga

dibutuhkan

modem

untuk

menerjemahkan sinyal tersebut. Saat ini sudah ada RS'232 yang dianggap dapat
diandalkan dalam melakukan komunikasi data (pertukaran data).
Standar RS'232 mendefinisikan kecepatan 256 kbps atau lebih rendah dengan
jarak kurang dari 15 meter, namun belakangan ini sering ditemukan jalur kecepatan
tinggi pada komputer pribadi dan dengan kabel berkualitas tinggi, jarak maksimum juga
ditingkatkan secara signifikan. Dengan susunan pin khusus yang disebut
, standar RS'232 dapat juga digunakan untuk komunikasi data antara dua komputer
secara langsung.

*

+

; Serial RS 232

Sebuah port RS'232 pernah menjadi fitur standar dari komputer pribadi untuk
koneksi ke

,

,

, penyimpanan data,

)

daya listrik, dan

perangkat periferal lainnya. Namun, kecepatan transmisinya terbatas, ayunan tegangan

36

yang relatif besar, dan konektor standar yang besar, sehingga termotivasi untuk
pengembangan universal serial bus (USB) untuk menggantikan RS'232. Banyak
komputer pribadi modern tidak memiliki port RS'232 dan harus menggunakan konverter
eksternal untuk terhubung ke peripheral yang lebih tua. Beberapa perangkat RS'232
masih ditemukan terutama di mesin'mesin industri atau instrumen ilmiah.

*
(#

<

& +

7 %

+
+

;

bentuk kepala (colokan) serial RS 232

: http://materi1.lecture.ub.ac.id/)

+

Setiap pasien berbeda ' beda memerlukan kebutuhan cairannya, ada yang
memerlukan banyak, ada yang memerlukan sedikit tergantung dengan kondisi tubuhnya.
Oleh sebab itu dibuatkan skor – skor untuk memenuhi kebutuhan cairan tubuh. Skor ini
adalah nilai besaran volume cairan yang harus dikeluarkan sesuai kebutuhan pasien,
setiap Skor – skor ini ditentukan oleh banyak hal, sehingga dibuatkan Tabel 2.7.1
sebagai berikut :

37

<

+ # ' & +

# ' (%

7 %

"

( %

# '

Rasa Haus / Muntah

1

Tekanan Darah Sistolik 60 ' 90 mmHg

1

Tekanan Darah sistolik < 60 mmHg

2

Frekuensi Nadi > 120 kali / menit

1

Kesadaran apati

1

Kesadaran Sommolen, sopor/ koma

2

Frekuensi napas > 30 kali / menit

1

facies cholerica

2

Vox cholerica

2

Turger kulit menurun

1

Washer woman's hand

1

Ekstremitas dingin

1

Sianosis

2

umur 50 ' 60 tahun

1

umur> 60 tahun

2

$

Dari tabel tersebut dimasukan kedalam rumus :

Kebutuhan Volume cairan perhari (ml/hari) =

38

Ket : W = berat badan pasien
1Sudoyo, Ilmu Penyakit Dalam, jilid 1,2,3, dan edisi 5)

39

$

'(

%%

Metode penelitian yang digunakan
$

adalah penelitian eksperimental 1

0, yaitu melakukan pembuatan alat dan pengamatan langsung

untuk mengetahui pengaruh bukaan katup sekian waktu dengan jumlah volume yang
keluar dari kantong infus.

8 % +

%%

Dalam penelitian ini digunakan 2 variabel yaitu : Variabel bebas, dan Variabel
terikat.
1. Variabel Bebas: variabel yang besarnya ditentukan berdasarkan kondisi
pasien berupa (Tekanan darah, berat badan, umur, frekuensi nafas, frekuensi
nadi, dll.
2.

Variabel Terikat: variabel yang besarnya ditentukan yakni jumlah volume
cairan infus yang keluar (ml / menit) .

(

%%
%%

Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain :
1. Alat infus lengkap

40

Untuk mengetahui tekanan (P) dalam kantong infus, luas penampang (A)
kantung infus maupun pipa plastik, jumlah debit (Q) yang dihasilkan dari
alalt infus tersebut.
2. Travo
Komponen electromagnet untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari
tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya, dengan frekuensi sama.
3. Solenoid Valve
Berfungsi untuk mengatur cairan infus yang keluar.
4. Relay
Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka
kontak skalar.
5. Mikrokontroller
Berfungsi sebagai otak yang mengatur Solenoid Valve.
6. Serial RS 232
Penghubung dari mikrokontroller ke PC / laptop.

%%
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah : Cairan Glukosa 5 %
C6H12O6H2O

41

,

#%

4

5

3

1

2

Keterangan :
1. Travo
2.

Travo

3. Mikrokontroller AT89s51
4. Relay
5. Serial RS 232
*

+

%

,

% "

+

ML

Perancangan sistemnya adalah menggunakan mikrokontroller AT89s51, Solenoid Valve,
Travo, Serial RS 232, dan Relay. Data dimasukkan ke dalam mikrokontroller sebagai
input dengan menyambungkan serial RS 232 ke laptop. Dari Input tersebut memberi
perintah kepada solenoid valve untuk membuka katup. Katup akan membuka / menutup
sekian detik sesuai yang diperintahkan mikrokontroller kepada solenoid valve. Pada saat

42

katup terbuka maka relay akan bekerja untuk membuka skalar yang mengalir ke
solenoid valve sehingga volume cairan keluar dan jumlah volume cairan tersebut sesuai
yang diinginkan. Motor yang digunakan adalah motor DC yang berada didalam solenoid
valve dengan sumber tegangan 24 V.

43

!

%

%

%%

START

Persiapkan alat
dan bahan

Pembuatan alat
kontrol

Apakah alat
control
bekerja ?

TIDAK

YA
volume cairan infus keluar (ml/menit)

Pencatatan volume cairan infus yang keluar
dengan perbandingan waktu

Analisa data

Kesimpulan

STOP

44

;

%

% 7

&

START

Pengaturan lewat PC / laptop
menggunakn Serial RS 232

Mikrokontroller

Solenoid Valve

Membuka / menutup
katup

Apakah Volume cairan
yang keluar sesuai
dengan yang diinginkan
dengan skor ?

Mendapatkan volume
yang di inginkan

STOP

TIDAK

45

<

'(

+%

Adapun pelaksanaan penelitian dilakukan dalam beberapa tahap yaitu:
1. Tahap persiapan alat dan bahan
Siapkan alat dan bahan yang di jelaskan pada 3.3.1 dan 3.3.2
2. Tahap pembuatan Alat
Semua alat disatukan atau dirakit mulai dari infus, solenoid valve, relay, serial
RS 232, travo, dan Mikrokontroller. Dalam perakitan alat, semua di rakit saling
berhubungan.
3. Tahap pencatatan data
Pencatatan data dilakukan pada jumlah volume cairan infus yang keluar dengan
perbandingan waktu bukaan katup.
4. Tahap analisa data
Setelah data diperoleh, selanjutnya data tersebut di buat grafik jumlah volume
yang keluar pada infus dengan waktu yang dibutuhkan.

46

8
#

*$

%
Data awal yang diperoleh disini yaitu variasi tekanan darah dalam tubuh manusia
(P darah), diameter selang infus (d selang), panjang selang infus (L infus),
infus

= 1040 kg/m3

D selang

= 2,5 mm

L infus

= 160 cm

D kantong infus

= 7 cm

Tinggi kantong infus = 15 cm (cairan penuh 500 ml)
Volume tabung infus = V=

x r2 x t (m3 )

= V = 3,14 x (0,035)2 x 1,6 = 0,0061544 M3
A selang

=A=

x d2 / 4

= A = 3,14 x (0,0025)2 / 4 = 0,490625 '5 m2
Jarak antara tabung infus dengan solenoid valve
= 45 cm (dari selang infus paling atas)

47

Untuk mengetahui karakteristik debit infus tanpa variasi bukaan katup infus, diperoleh
dengan menampung cairan infus digelas ukur selama 1 menit kemudian diukur
volumenya. Adapun hasilnya sebagai berikut :
Debit infus

= Jumlah volume / menit
= 210 ml/60 detik
= 3,5 ml/s

Untuk mengetahui besaran tetesan, diperoleh dengan menampung cairan infus digelas
ukur selama 1 menit kemudian diukur volumenya dibagi dengan jumlah tetesan. Adapun
hasilnya sebagai berikut:
Volume setiap 1 tetesan = Jumlah volume dalam 1 menit / jumlah tetesan dalam 1 menit
= 3 ml / 66 tetesan
= 0,045 ml / tetes

'
/

(%

(

%

' '

( # '

'
(

(

0

48

*

+

'

8%

%,

49

*

+

)%

# '

( 8%

%,

& +

, %

"

# % )# '

& +

7 %

"

(

Skor

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9

Kebutuhan
Volume
Cairan per
Hari
(ml/hari)
266.6667
533.3333
800.0
1066.6667
1333.3333
1600.0
1866.6667
2133.3333
2400.0

Kebutuhan
Volume
Cairan per
Jam
(ml/jam)
11.1111
22.2222
33.3333
44.4444
55.5556
66.6667
77.7778
88.8889
100.0000

Kebutuhan
Volume
Cairan per
Menit
(ml/menit)
0.1852
0.3704
0.5556
0.7407
0.9259
1.1111
1.2963
1.4815
1.6667

0
Kebutuhan
Volume
Cairan per
Detik (ml/s)
0.0031
0.0062
0.0093
0.0123
0.0154
0.0185
0.0216
0.0247
0.0278

Jumlah
Tetesan
Yang Keluar
Dalam 1
Menit
4
8
12
16
21
25
29
33
37

50

Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

2666.6667
2933.3333
3200.0
3466.6667
3733.3333
4000.0
4266.6667
4533.3333
4800.0
5066.6667
5333.3333
5600.0

111.1111
122.2222
133.3333
144.4444
155.5556
166.6667
177.7778
188.8889
200.0000
211.1111
222.2222
233.3333

1.8519
2.0370
2.2222
2.4074
2.5926
2.7778
2.9630
3.1481
3.3333
3.5185
3.7037
3.8889

0.0309
0.0340
0.0370
0.0401
0.0432
0.0463
0.0494
0.0525
0.0556
0.0586
0.0617
0.0648

41
45
49
53
58
62
66
70
74
78
82
86

Keterangan :
Rumus kebutuhan volume cairan perhari (ml/hari)
=
W = Berat badan pasien

Untuk kebutuhan cairan infus pada pasien dengan berat badan 45 kg sampai dengan
berat badan 100 kg terdapat di Lampiran 2.

%

'
%

&

)

%

+ (

0

Untuk pasien dengan berat badan 40 kg kebutuhan cairan infus berdasarkan tiap
skornya diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut :

51

Dimana :
Q1 = Debit infus tanpa variasi katup (ml/detik)
Q2 = Debit infus sesuai skor (ml/detik)
V1 = Volume tanpa variasi katup (ml)
V2 = Volume infus sesuai skor (ml)
t1 = Waktu yang diperlukan untuk menampung volume cairan infus tanpa variasi katup
(1 detik)
t2 = Waktu yang diperlukan untuk menampung volume cairan infus sesuai skor (detik)

=

Untuk Skor 1:

52

Pada skor 1 dengan berat badan 40 kg, katup akan membuka 0,0008857 per detik.
Dalam perancangan, alat diatur untuk bekerja setiap 5 detik dalam membuka valve,
maka bukaan valve 0,0008857 /detik dikalikan 5 sehingga bukaan katupnya menjadi
0.004583333 / 5 detik.

=
+

%) '
=

# % )# '
%) '

/

%

(

0

Waktu Bukaan Katup

Skor

Kebutuhan Volume
Cairan per Menit
(ml/menit)

Waktu Bukaan
Katup (Detik)

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17

0.1852
0.3704
0.5556
0.7407
0.9259
1.1111
1.2963
1.4815
1.6667
1.8519
2.0370
2.2222
2.4074
2.5926
2.7778
2.9630
3.1481

0.055
0.1006
0.16
0.2101
0.265
0.317
0.37
0.423
0.476
0.53
0.582
0.635
0.688
0.7406
0.793
0.846
0.899

untuk bergerak 12 kali
(Detik)
0.004583333
0.008383333
0.013333333
0.017508333
0.022083333
0.026416667
0.030833333
0.03525
0.039666667
0.044166667
0.0485
0.052916667
0.057333333
0.061716667
0.066083333
0.0705
0.074916667

53

Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

3.3333
3.5185
3.7037
3.8889

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

=

0.2083
0.4167
0.6250
0.8333
1.0417
1.2500
1.4583
1.6667
1.8750
2.0833
2.2917
2.5000
2.7083
2.9167
3.1250
3.3333
3.5417
3.7500
3.9583
4.1667
4.3750

0.952
1,005
1.058
1.111

%) '

0.079333333
0.08375
0.088166667
0.092583333

%

0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36
0.42
0.48
0.54
0.6
0.66
0.72
0.78
0.84
0.90
0.96
1.02
1.072
1.13
1.19
1.25

(

0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
0.055
0.06
0.065
0.07
0.075
0.08
0.085
0.089333333
0.094166667
0.099166667
0.104166667

!

54

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4

=

%) '

0.2315
0.4630
0.6944
0.9259
1.1574
1.3889
1.6204
1.8519
2.0833
2.3148
2.5463
2.7778
3.0093
3.2407
3.4722
3.7037
3.9352
4.1667
4.3981
4.6296
4.8611

=

0.2546
0.5093
0.7639
1.0185

%

0.066
0.132
0.198
0.264
0.33
0.396
0.462
0.528
0.594
0.66
0.727
0.792
0.858
0.925
0.99
1.056
1.122
1.188
1.254
1.32
1.39

%) '

!0

(

!!

0.0055
0.011
0.0165
0.022
0.0275
0.033
0.0385
0.044
0.0495
0.055
0.060583333
0.066
0.0715
0.077083333
0.0825
0.088
0.0935
0.099
0.1045
0.11
0.115833333

%

0.0726
0.146
0.218
0.29

(

0.00605
0.012166667
0.018166667
0.024166667

55

Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

!

1.2731
1.5278
1.7824
2.0370
2.2917
2.5463
2.8009
3.0556
3.3102
3.5648
3.8194
4.0741
4.3287
4.5833
4.8380
5.0926
5.3472

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12

=

0.2778
0.5556
0.8333
1.1111
1.3889
1.6667
1.9444
2.2222
2.5000
2.7778
3.0556
3.3333

0.364
0.436
0.508
0.58
0.654
0.724
0.796
0.87
0.94
1.02
1.084
1.164
1.237
1.31
1.372
1.444
1.528

0.030333333
0.036333333
0.042333333
0.048333333
0.0545
0.060333333
0.066333333
0.0725
0.078333333
0.085
0.090333333
0.097
0.103083333
0.109166667
0.114333333
0.120333333
0.127333333

%) '

%

0.08
0.16
0.24
0.32
0.4
0.48
0.56
0.64
0.714
0.8
0.88
0.96

(

0.006666667
0.013333333
0.02
0.026666667
0.033333333
0.04
0.046666667
0.053333333
0.0595
0.066666667
0.073333333
0.08

;0

56

Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

;

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

3.6111
3.8889
4.1667
4.4444
4.7222
5.0000
5.2778
5.5556
5.8333

=

0.3009
0.6019
0.9028
1.2037
1.5046
1.8056
2.1065
2.4074
2.7083
3.0093
3.3102
3.6111
3.9120
4.2130
4.5139
4.8148
5.1157
5.4167
5.7176
6.0185
6.3194

1.03
1.12
1.19
1.27
1.35
1.42
1.5
1.59
1.67

%) '

0.085833333
0.093333333
0.099166667
0.105833333
0.1125
0.118333333
0.125
0.1325
0.139166667

%

0.086
0.172
0.26
0.344
0.43
0.516
0.602
0.688
0.77
0.856
0.944
1.03
1.116
1.203
1.289
1.375
1.46
1.548
1.633
1.72
1.806

(

0.007166667
0.014333333
0.021666667
0.028666667
0.035833333
0.043
0.050166667
0.057333333
0.064166667
0.071333333
0.078666667
0.085833333
0.093
0.10025
0.107416667
0.114583333
0.121666667
0.129
0.136083333
0.143333333
0.1505

;!

57

<

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5
Skor 6
Skor 7
Skor 8
Skor 9
Skor 10
Skor 11
Skor 12
Skor 13
Skor 14
Skor 15
Skor 16
Skor 17
Skor 18
Skor 19
Skor 20
Skor 21

5

=

%) '

0.3241
0.6481
0.9722
1.2963
1.6204
1.9444
2.2685
2.5926
2.9167
3.2407
3.5648
3.8889
4.2130
4.5370
4.8611
5.1852
5.5093
5.8333
6.1574
6.4815
6.8056

+

Skor 1
Skor 2
Skor 3
Skor 4
Skor 5

=

%

0.093
0.185
0.28
0.37
0.461
0.555
0.648
0.75
0.842
0.926
1.02
1.11
1.203
1.296
1.39
1.48
1.573
1.666
1.76
1.851
1.944

%) '

0.3472
0.6944
1.0417
1.3889
1.7361