Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler.

i Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

Perkembangan teknologi saat ini telah banyak menciptakan berbagai macam inovasi dalam kehidupan manusia. Dalam kemajuan teknologi tersebut diperlukan juga sumber daya manusia yang dapat memahami konsep perkembangan teknologi saat ini. Salah satu contoh inovasinya adalah dalam hal mengurus bayi. Orang tua menginginkan kenyamanan bagi bayinya sehingga dirancanglah sebuah sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler.

Sistem peringatan dan pengontrolan pada ranjang bayi yang berguna sebagai pengingat jika waktunya minum susu dan pengaturan suhu dalam ranjang agar bayi tetap nyaman. Dengan menciptakan sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ini diharapkan dapat memberikan kemudahan dan kenyamanan dalam mengurus bayi.

ii Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

The development of technology nowadays has created a wide variety of innovations in human life. In the progress of technology, human resources who can understand the concept of current technological developments is also required. An example of innovation is in terms of taking care of baby. Parents want to take of their baby, thus, an alert and temperature control systems on the crib based on microcontroller are designed.

The alert and a temperature control systems on the crib are used as a reminder to know when is the time to feed the baby and to set the temperature on the crib so the baby feels comfortable. By creating an alert and a temperature control systems based on microcontroller, the crib is expected to provide ease and comfort in taking care of the baby.

iii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Tujuan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penelitian ... 2

BAB II LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Ranjang Bayi ... 4

2.2 Arduino UNO ... 5

2.3 Resistor ... 9

2.4 Buzzer ... 11

2.5 Sensor Suhu LM35 ... 12

2.6 Sensor Pendeteksi Suara ... 13

2.7 Motor Listrik ... 13

2.7.1 Motor DC ... 14

2.7.2 Motor Servo ... 16

2.7.3 Motor Stepper ... 17

2.8 Push Button ... 18

2.9 Relay ... 19

2.10 Transistor ... 20

2.11 Dioda ... 21

iv Universitas Kristen Maranatha

2.11.1 LED (Light Emitting Diode) ... 22

2.12 IDE (Integrated Development Environment )Arduino ... 24

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN ... 26

3.1 Analisis Kebutuhan ... 26

3.1.1 Hardware ... 26

3.1.2 Software ... 26

3.2 Perancangan Skematik Rangkaian ... 26

3.2.1 Rangkaian Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 27

3.2.2 Rangkaian Sensor Suhu ... 28

3.2.3 Rangkaian Sensor Suara ... 29

3.2.4 Rangkaian Motor DC ... 29

3.2.5 Rangkaian Push Button... 30

3.2.6 Rangkaian Kipas ... 30

3.2.7 Rangkaian Lampu ... 31

3.2.8 Rangkaian LED ... 32

3.2.9 Rangkaian Buzzer ... 32

3.2.10 Diagram Blok Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 33

3.2.11 Flow chart Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 34

3.3 Tahap Penyelesaian ... 39

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS ... 42

4.1 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu…. ... 42

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Suara ... 44

4.3 Pengujian Rangkaian Timer ... 46

4.4 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 50

5.1 Kesimpulan ... 50

5.2 Saran…. ... 50

v Universitas Kristen Maranatha DAFTAR PUSTAKA ... 51 LAMPIRAN A

Schematic Rangkaian………A-1 LAMPIRAN B

Program pada Arduino Kit...B-1 LAMPIRAN C

Dokumentasi Alat …...C-1

vi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Board Arduino UNO ... 6

Gambar 2.2 Gelang Warna Resistor ... 10

Gambar 2.3 Buzzer ... 11

Gambar 2.4 Skema Rangkaian Buzzer pada Arduino ... 12

Gambar 2.5 Sensor Suhu LM35 ... 12

Gambar 2.6 Sensor Suara ... 13

Gambar 2.7 Bagian – bagian Motor DC ... 14

Gambar 2.8 Motor Servo ... 17

Gambar 2.9 Motor Stepper ... 17

Gambar 2.10 Push Button ... 19

Gambar 2.11 Rangkaian Dasar Relay ... 19

Gambar 2.12 NPN Transistor dan PNP Transistor ... 21

Gambar 2.13 Simbol Umum Dioda ... 21

Gambar 2.14 Bentuk dan Simbol LED ... 23

Gambar 2.15 Rangkaian Pemasangan LED ... 24

Gambar 2.16 Tampilan IDE Arduino ... 25

Gambar 3.1 Rangkaian Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 28

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Suhu ... 28

Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suara ... 29

Gambar 3.4 Rangkaian Motor DC ... 29

Gambar 3.5 Rangkaian Push Button ... 30

Gambar 3.6 Rangkaian Kipas ... 31

Gambar 3.7 Rangkaian Lampu ... 31

Gambar 3.8 Rangkaian LED ... 32

Gambar 3.9 Rangkaian Buzzer ... 33

Gambar 3.10 Diagram Blok Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 33

Gambar 3.11 Flow Chart Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu Pada Ranjang Bayi Berbasis Mikrokontroler ... 35

Gambar 3.12 Flow Chart Sub-routine Suhu ... 36

Gambar 3.13 Flow Chart Sub-routine Suara ... 37

vii Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.14 Flow Chart Sub-routine Waktu ... 38

Gambar 3.15 File finish.ino ... 39

Gambar 3.16 Icon Upload Pada IDE Arduino ... 40

Gambar 3.17 Program IDE Arduino yang telah Terisi file finish.ino ... 40

Gambar 3.18 Rancang Bangun Sistem Peringatan dan Pengontrolan Suhu pada Ranjang Bayi ... 41

Gambar 4.1 Keadaan Suhu > 26 Kipas Menyala ... 43

Gambar 4.2 Keadaan Suhu < 24 Lampu Menyala ... 44

Gambar 4.3 Rangkaian Sensor Suara, LED dan Buzzer ... 46

Gambar 4.4 Rangkaian Motor DC ... 46

Gambar 4.5 Rangkaian LED1 dan Buzzer1 ... 47

Gambar 4.6 Rangkaian Sistem Secara Keseluruhan ... 48

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Percobaan Terhadap Sensor Suhu ... 43

Tabel 4.2 Hasil Percobaan Terhadap Sensor Suara ... 45

Tabel 4.3 Hasil Percobaan Terhadap Timer ... 47

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan Secara Acak ... 49

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beberapa tahun belakangan ini, dapat dilihat bahwa teknologi sudah berkembang dengan sangat pesat. Perkembangan teknologi ini telah banyak menciptakan berbagai macam inovasi dalam kehidupan manusia. Seiring dengan kemajuan teknologi tersebut, diperlukan sumber daya manusia yang dapat memahami konsep perkembangan teknologi saat ini. Inovasi-inovasi tersebut dapat diaplikasikan dalam berbagai hal contohnya dalam hal kebutuhan untuk mengurus bayi.

Ranjang bayi memiliki manfaat sangat banyak terutama untuk orang tua yang baru saja mengalami persalinan. Orang tua menginginkan kenyamanan bagi bayinya sehingga dirancanglah sebuah ranjang bayi. Ranjang bayi dibuat agar bayi tersebut tidak terhimpit oleh orang tuanya dan agar bayi tersebut juga merasa nyaman dalam tidurnya. Berdasarkan latar belakang dari pembuatan ranjang bayi tersebut maka dibuatlah sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler. Sistem peringatan dan pengontrolan pada ranjang bayi ini berguna sebagai pengingat untuk memberikan susu, menjaga bayi agar tidak menangis dan mengatur suhu dalam ranjang agar bayi tetap nyaman. Dengan menciptakan sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ini diharapkan dapat memberikan kemudahan dan kenyamanan dalam mengurus bayi.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana cara membuat dan merancang sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ?

Universitas Kristen Maranatha ₂

1.3 Tujuan

Merancang dan membuat sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler.

1.4 Pembatasan Masalah

Alat yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut:

1. Ranjang bayi ini hanya bisa memberitahu jika waktunya diberi susu dan ketika bayi mengeluarkan suara.

2. Suhu dalam ruangan dan ranjang bayi diasumsikan >=24 dan <=26 °C. 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino.

4. Percobaan tidak menggunakan bayi.

5. Ranjang ini digunakan untuk bayi sekitar umur 6 bulan sampai 1 tahun dan selama bayi belum bisa berjalan.

1.5 Sistematika Penelitian

Bab I : Pendahuluan

Berisi pembahasan mengenai latar belakang perkembangan teknologi pada ranjang bayi.

Bab II : Landasan Teori

Berisi penjelasan mengenai konsep dasar dari Arduino, komponen – komponen dan program yang dipakai.

Bab III : Desain dan Perancangan

Berisi tentang desain rangkaian dan perancangan dari sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi menggunakan Arduino. Bab IV : Hasil Uji Coba

Berisi tentang hasil uji coba untuk mengetahui cara kerja, fungsi dan hasil akhir serta untuk mengetahui kekeliruan yang terjadi antara perhitungan di atas kertas dan hasil uji coba.

Universitas Kristen Maranatha ₃ Bab V : Kesimpulan dan Saran

Berisi tentang kesimpulan tentang alat ini serta saran agar sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi ini dapat dikembangkan lebih baik lagi dalam penggunaannya di kehidupan nyata.

50

Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian pada sistem peringatan dan pengontrolan suhu berbasis mikrokontroler ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Pembuatan maket sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler berhasil direalisasikan.

2. Sensor suhu telah berhasil mendeteksi suhu dan dapat menggerakan kipas ketika suhu > 26 atau menyalakan lampu ketika suhu < 24.

3. Sensor suara dapat mendeteksi adanya suara dan dapat menyalakan LED serta membunyikan buzzer.

5.2

Saran

Setelah merancang, membuat dan mengevaluasi sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ini, maka ada beberapa saran untuk meningkatkan kinerjanya yaitu:

1. Sebaiknya ditambahkan LCD untuk menampilkan suhu di ruangan tersebut. 2. Menambahkan webcam agar bisa memantau bayi lewat komputer dari jarak

jauh.

3. Ranjang dapat dilengkapi dengan fitur pengayun agar bayi lebih nyaman. 4. Tambahkan tombol reset untuk mereset timer.

51 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, Dian. 2015. Interaksi Arduino dan LabVIEW. Jakarta : Elexmedia Komputindo Barret, Steven.F. 2012. Arduino Microcontroller: Processing for Everyone! Second Edition.

Florida: Morgan and Claypool Publishers.

Boylestad, Robert and Nashelsky, Louis. 1991. Electronic Device and Circuit Theory. New Delhi: Prentince Hall of India Private Limited.

Harsono, Dodi. 2015. Pengertian Motor DC. http://www.kelasrobot.com/2014/11/macam-macam-actuator-motor-robot.html Diakses pada 12 April 2015

Ibrahim, KF. 1996. Prinsip Dasar Elektronika. Jakarta: Elexmedia Komputindo

Levine, Morris. E. 1978. Digital Theory and Pratice Using Integrated Circuits. London: Prentince Hall.Inc.

Mano, Morris.M. 1991. Digital Logic and Computer Design. New Delhi: Prentince Hall of India Private Limited.

http://arduino.berlios.de, 16 April 2015.

http://ayobelajarelektronika.blogspot.co.id, 16April 2015.

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/led-light-emitting-dioda/, 16 April 2015. http://geraicerdas.com/viewpost/78, 26 April 2015.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20991/3/Chapter%20II.pdf, 22 Mei 2015.

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Percobaan Terhadap Sensor Suhu ... 43

Tabel 4.2 Hasil Percobaan Terhadap Sensor Suara ... 45

Tabel 4.3 Hasil Percobaan Terhadap Timer ... 47

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan Secara Acak ... 49

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beberapa tahun belakangan ini, dapat dilihat bahwa teknologi sudah berkembang dengan sangat pesat. Perkembangan teknologi ini telah banyak menciptakan berbagai macam inovasi dalam kehidupan manusia. Seiring dengan kemajuan teknologi tersebut, diperlukan sumber daya manusia yang dapat memahami konsep perkembangan teknologi saat ini. Inovasi-inovasi tersebut dapat diaplikasikan dalam berbagai hal contohnya dalam hal kebutuhan untuk mengurus bayi.

Ranjang bayi memiliki manfaat sangat banyak terutama untuk orang tua yang baru saja mengalami persalinan. Orang tua menginginkan kenyamanan bagi bayinya sehingga dirancanglah sebuah ranjang bayi. Ranjang bayi dibuat agar bayi tersebut tidak terhimpit oleh orang tuanya dan agar bayi tersebut juga merasa nyaman dalam tidurnya. Berdasarkan latar belakang dari pembuatan ranjang bayi tersebut maka dibuatlah sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler. Sistem peringatan dan pengontrolan pada ranjang bayi ini berguna sebagai pengingat untuk memberikan susu, menjaga bayi agar tidak menangis dan mengatur suhu dalam ranjang agar bayi tetap nyaman. Dengan menciptakan sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ini diharapkan dapat memberikan kemudahan dan kenyamanan dalam mengurus bayi.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana cara membuat dan merancang sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ?

Universitas Kristen Maranatha ₂

1.3 Tujuan

Merancang dan membuat sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler.

1.4 Pembatasan Masalah

Alat yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut:

1. Ranjang bayi ini hanya bisa memberitahu jika waktunya diberi susu dan ketika bayi mengeluarkan suara.

2. Suhu dalam ruangan dan ranjang bayi diasumsikan >=24 dan <=26 °C. 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino.

4. Percobaan tidak menggunakan bayi.

5. Ranjang ini digunakan untuk bayi sekitar umur 6 bulan sampai 1 tahun dan selama bayi belum bisa berjalan.

1.5 Sistematika Penelitian

Bab I : Pendahuluan

Berisi pembahasan mengenai latar belakang perkembangan teknologi pada ranjang bayi.

Bab II : Landasan Teori

Berisi penjelasan mengenai konsep dasar dari Arduino, komponen – komponen dan program yang dipakai.

Bab III : Desain dan Perancangan

Berisi tentang desain rangkaian dan perancangan dari sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi menggunakan Arduino. Bab IV : Hasil Uji Coba

Berisi tentang hasil uji coba untuk mengetahui cara kerja, fungsi dan hasil akhir serta untuk mengetahui kekeliruan yang terjadi antara perhitungan di atas kertas dan hasil uji coba.

Bab V : Kesimpulan dan Saran

Berisi tentang kesimpulan tentang alat ini serta saran agar sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi ini dapat dikembangkan lebih baik lagi dalam penggunaannya di kehidupan nyata.

50

Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian pada sistem peringatan dan pengontrolan suhu berbasis mikrokontrolerini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Pembuatan maket sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler berhasil direalisasikan.

2. Sensor suhu telah berhasil mendeteksi suhu dan dapat menggerakan kipas ketika suhu > 26 atau menyalakan lampu ketika suhu < 24.

3. Sensor suara dapat mendeteksi adanya suara dan dapat menyalakan LED serta membunyikan buzzer.

5.2

Saran

Setelah merancang, membuat dan mengevaluasi sistem peringatan dan pengontrolan suhu pada ranjang bayi berbasis mikrokontroler ini, maka ada beberapa saran untuk meningkatkan kinerjanya yaitu:

1. Sebaiknya ditambahkan LCD untuk menampilkan suhu di ruangan tersebut. 2. Menambahkan webcam agar bisa memantau bayi lewat komputer dari jarak

jauh.

3. Ranjang dapat dilengkapi dengan fitur pengayun agar bayi lebih nyaman. 4. Tambahkan tombol reset untuk meresettimer.

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, Dian. 2015. Interaksi Arduino dan LabVIEW. Jakarta : Elexmedia Komputindo Barret, Steven.F. 2012. Arduino Microcontroller: Processing for Everyone! Second Edition.

Florida: Morgan and Claypool Publishers.

Boylestad, Robert and Nashelsky, Louis. 1991. Electronic Device and Circuit Theory. New Delhi: Prentince Hall of India Private Limited.

Harsono, Dodi. 2015. Pengertian Motor DC. http://www.kelasrobot.com/2014/11/macam-macam-actuator-motor-robot.html Diakses pada 12 April 2015

Ibrahim, KF. 1996. Prinsip Dasar Elektronika. Jakarta: Elexmedia Komputindo

Levine, Morris. E. 1978. Digital Theory and Pratice Using Integrated Circuits. London: Prentince Hall.Inc.

Mano, Morris.M. 1991. Digital Logic and Computer Design. New Delhi: Prentince Hall of India Private Limited.

http://arduino.berlios.de, 16 April 2015.

http://ayobelajarelektronika.blogspot.co.id, 16April 2015.

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/led-light-emitting-dioda/, 16 April 2015. http://geraicerdas.com/viewpost/78, 26 April 2015.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20991/3/Chapter%20II.pdf, 22 Mei 2015.