Proyek Akhir

1.                  PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Cairan infus adalah pemberian sejumlah cairan kedalam tubuh, melalui sebuah jarum kedalam pembuluh vena (pembuluh balik). Tujuan memberikan infus kepada pasien adalah untuk mengganti cairan tubuh dan mengimbangi jumlah elektrolit dalam tubuh, dapat diberikan dengan maksud untuk penambahan kalori, Sebagai obat, diberikan dalam jumlah besar dan terus menerus bila tidak dapat disuntikkan secara biasa, misalnya obat anti kanker, antibiotika, anestetika, hormon yang larut dalam air, vitamin. Tindakan ini dilakukan untuk memenuhi kebutuhan cairan dan elektrolit serta sebagai tindakan pengobatan dan pemberian makanan.

Cairan infus berada didalam kantung kantung plastik atau botol plastik. Apabila cairan infus habis maka perawat harus menggantinya dengan yang baru, tetapi seringkali  pasien  tidak  mengetahui  saat  cairan  infus  tersebut  habis  dan terkadang kerepotan memanggil perawat untuk memberitahukan cairan infus hampir habis.

Dengan alasan penghematan waktu dan demi kebaikan pasien serta memudahkan perawat dalam mengetahui cairan infus hampir habis, maka penulis terinspirasi  untuk  merancang  dan  membuat  Alat  Rancang  Bangun  Peringatan Infus Habis Bagi Pasien Rumah Sakit Berbasis Mikrokontroler. Dalam pembuatan alat ini, penulis menggunakan sensor berat load cell untuk mengukur berat cairan infus. Berat cairan infus yang dideteksi oleh sensor load cell akan menghasilkan data analog dan dikonversikan menjadi data digital (berupa bilangan biner) oleh modul HX711 dan dikirimkan ke mikrokontroler, mikrokontroler merupakan otak dari  alat  ini. Dan juga alat ini berupa alarm yang akan diberitahukan kepada perawat agar infus cepat digantikan.[1].

1.2         Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dapat dirumuskan bagaimana merancang dan membuat  alat  pemberi  peringatan  infus  habis  berbasis  mikrokontroler  dengan input sensor load cell sebagai berikut:

1.      Bagaimana merancang alat yang berguna untuk memberi peringatan ketika cairan infus hampir habis ?

2.      Bagaimana menginovasikan perangkat lunak arduino dengan input sensor load cell menghasilkan output yang sesuai.

3.        Bagaimana cara mengirimkan notifikasi menggunakan DM (Direct Message).

4.        Bagaimana cara memberikan peringatan degan menggunakan buzzer.

1.3         Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah merancang alat dengan pemberian notifikasi via DM (Direct Message) di instagram, dan alarm  apabila perawat tidak membaca pesan peringatan, dan dapat memberikan hasil proses pembacaan sensor Load Cell.

1.4         Manfaat

Manfaat alat ini adalah memberi tahu kepada petugas, pasien dan keluarga pasien yang menunggu, apabila sudah diberitahui melalui DM (Direct Message) dan  alatnya berbunyi, berarti cairan infus akan habis. Sehingga pasien lebih nyaman karena tusukan jarum akibat los infus tidak terjadi lagi.

1.5     Batasan Masalah

Perlu diberikan beberapa batasan permasalahan agar pembahasan tidak meluas dan menyimpang  dari tujuan pembuatan alat ini.  Adapun batasan permasalahan dari sistem yang dirancang adalah :

1.      Alat  yang  akan  dibuat  ini  hanya  bisa  memberikan  informasi  kepada perawat bahwasanya  infus hampir habis.

2.      Cairan infus yang digunakan adalah cairan infus 500 ml.

1.6         Sistematika Penulisan

BAB I      :         PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang, tujuan, mafaat perumusan masalah, batasan masalah,  metodologi, dan sistematika penulisan laporan.

BAB II   : TINJAUAN PUSTAKA

                   Bab ini memuat tentang teori-teori pendukung dalam pembuatan Tugas Akhir  diantaranya:  infus,  power  supply,  Load  Cell,  HX711, Mikrokontroler Arduino, Modul wifi ESP 8266,   Aplikasi instagram dan Buzzer

BAB III   : METODE PENELITIAN

                   Berisi  tentang perancangan  dan  pembuatan  alat  secara  hardware  dan software.

BAB IV   : PENGUJIAN DAN ANALISA

                   Menjelaskan  tentang  peralatan  yang  digunakan,  cara  pengujian,  hasil pengujian dan analisa hasil pengujian dari alat.

BAB V    : PENUTUP

                   Berisi kesimpulan dari hasil proses penelitian dan saran yang dilakukan untuk penelitian lanjutan.

2.      TINJAUAN PUSTAKA

2.1         Infus

Cairan infus adalah pemberian sejumlah cairan ke dalam tubuh melalui jarum, ke dalam pembuluh vena untuk menggantikan kehilangan cairan atau zat- zat makanan dari tubuh. Pemberian cairan melalui infus merupakan tindakan memasukkan cairan melalui intravena yang dilakukan pada pasien dengan bantuan perangkat infus. Tindakan ini dilakukan untuk memenuhi kebutuhan cairan dan elektrolit serta sebagai tindakan pengobatan dan pemberian makanan [2]. Ada beberapa alasan mengapa banyak dokter menyarankan pasien untuk diberikan cairan intravena atau infus :

1.      Menggantikan Cairan Tubuh yang Terbuang.

2.      Mempertahankan Keseimbangan Elektrolit.

3.      Kebutuhan Glukosa Sebagai Energi.

4.      Jalur Pemberian Obat Intravena[3].

Gambar 2.1  Infus [4]

2.2         Power Supply

Power supply  adalah suatu hardware komponen elektronika yg mempunyai fungsi sebagai supplier arus listrik dengan terlebih dahulu merubah tegangannya dari AC jadi DC. Berikut gambar blok diagram power supply.

             Gambar 2.2 Blok diagram power supply

Blok diagram dalam power supply, terdiri atas :

1.      Transformator

2.      Penyearah(Rectifier)

3.      Filter

4.      Regulator Tegangan [5].

2.3         Mikrokontroller Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan sirkuit berbasis mikrokontroler. IC (integrated circuit) ini memiliki 14 input/output digital (6 output untuk PWM), 6 analog input, resonator kristal keramik 16 MHz, Koneksi USB, soket adaptor, pin header ICSP, dan tombol reset. Hal inilah yang dibutuhkan untuk mensupport mikrokontrol secara mudah terhubung dengan kabel power USB atau kabel power supply adaptor AC ke DC atau juga baterai[6].

   

Gambar 2.3 Bentuk papan Arduino Uno [7]

Arduino/Genuino Uno adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328P.  Ini  memiliki  14  digital  pin  input  /  output  (dimana  6  dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, kristal kuarsa 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP dan tombol reset.

2.4         Load Cell

load cell merupakan sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban, sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital dan dapat diaplikasikan pada jembatan timbangan yang berfungsi untuk menimbang berat dari truk pengangkut bahan baku, pengukuran yang dilakukan oleh Load Cell menggunakan prinsip tekanan [8].

Gambar 2.4 Bentuk fisik load cell

Keterangan gambar :

- Kabel  merah adalah input tegangan sensor

- Kabel hitam adalah input ground sensor

- Kabel hijau adalah output positif sensor

- kabel putih adalah output ground

2.5         Modul HX711

HX711  adalah  modul  timbangan  yang  memiliki  prinsip  kerja mengkonversi perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam besaran tegangan dan berat melalui rangkaian yang ada. Modul ini menggunakan converter analog to digital 24 bit chip hx711, dirancang khusus untuk timbangan elektronik presisi tinggi, dua masukan saluran analog, integrasi internal 128 penguat  gain  diprogram. Rangkaian input dapat dikonfigurasi untuk jembatan listrik

           

                  Gambar 2.5 Bentuk modul HX711 [9]

2.6         Modul wifi ESP 8266

ESP8266 merupakan modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP. Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3v dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station, Access Point dan Both (Keduanya). Modul ini juga dilengkapi dengan prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan. Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroler apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler[10].

Gambar 2.6 modul wifi ESP 8266 [11]

2.7         Aplikasi Instagram

Sosial media Instagram hampir semua orang menggunakannya, terutama sering kali para pengguna Instagram menggunakan istilah DM. DM (Direct Message) adalah menu dimana kita bisa melihat pesan masuk atau balasan dari pengguna akun Instagram lainnya. Disini apabila infus hampir habis maka akan dikirimkan notifkasi lewat aplikasi ini.

Selain mengirimkan pesan text, disini juga bisa mengirimkan pesan foto melalui DM, bahkan postingan foto/video pun yang ada di Instagram juga bisa dikirim via DM. Dengan adanya DM ini kita bisa seperti chating layaknya SMS, BBM, WhatsApp dll.

.

Gambar 2.6 Screeshoot Direct Message Instagram

2.8         Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Dalam kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya [12].

Gambar 2.7 Buzzer yang terhubung dengan arduino uno

3.             METEDEOLOGI PENELITIAN

3.1    Tempat dan waktu

Adapun tempat pelaksanaan pembuatan alat ini di Laboratorium Robotika Politeknik Aceh Selatan dengan jangka waktu pelaksanaan selama 3 bulan.

3.2     Jadwal kegiatan

Jadwal pelaksanaan pembuatan alat ini dimulai dari tanggal mei 2018 s/d juli 2018

3.3    Perancangan Sistem Secara Keseluruhan

Perancangan alat dimulai dengan membuat blok diagram sistem kerja dari keseluruhan rangkaian, agar lebih mudah dalam menjelaskan prinsip kerja dari perangkat yang akan dibuat.

Sensor load cell

 

                                                                                                              

Modul HX711

DM (Direct message)

Suara

 

                                                                              outputnya

 

                                                                           

Mikrokontroller Arduino Uno

Modul wifi ESP 8266

Aplikasi instagram

Buzzer

 

                                                                                                

Gambar 3.1 Blok diagram sistem alat

3.1.1    Penjelasan Bagian-bagian Blok Diagram Sistem Alat

1. Sensor  Load  Cell  berguna  untuk  mengindetifikasi  berat  infus dengan output berupa data analog.

2.   Modul  HX711  berfungsi  untuk menguatkan keluaran  dari  Load Cell serta mengkonversikan data analog ke digital.

3. Mikrokontroller Arduino uno sebagai kontroler dari keseluruhan sisitem yang akan mengatur kinerja dari sistem pengatur alat.

4. Modul wifi ESP 8266 ini berfungsi untuk mengirimkan notifikasi dari mikrokontroller ke aplikasi instagram

     5.  aplikasi instagram berfungsi untuk melihat notifikasi peringatan infus yang hampir habis.

6. Buzzer untuk memberikan notifikasi berupa alarm kepada perawat setempat.

3.1.2    Prinsip Kerja Alat

Berdasarkan blok diagram diatas dapat dideskripsikan bahwa prinsip kerja dari alat  ini  dimana  semua intruksi untuk menjalankan alat ini terdapat pada mikrokontroler sebagai pengontrol utama.

Prinsip kerja alat ini adalah ketika cairan infus terbaca oleh sensor load cell, maka data analog yang dihasilkan load cell akan dikuatkan serta dikonversikan ke data digital oleh modul HX711 kemudian dikirim ke mikrokontroler. Dan dari mikrokontroler Atmega328 dikirimkan data digital secara paralel,yang akan dikirimkan ke wifi ESP 8266, sehingga wifi ESP 8266 akan mengirim pesan melalui aplikasi instagran yaitu di DM kepada perawat untuk mengingatkan bahwa cairan infus hampir habis. Dan juga bisa memberikan peringatan berupa alarm yang akan dihubugkan ke mikrokontroller arduino uno.

3.4    Kebutuhan Perangkat keras

Agar penelitian ini dapat berjalan dengan baik dibutuhkan perangkat keras sebagai berikut:

Tabel 1

Nama Alat	Fungsi
Power Supply	Rangkaian power supply berfungsi sebagai  rangkaian yang menjadi sumber daya bagi seluruh perangkat yang digunakan.
Sensor load cell	sensor  load  cell  terdiri  dari  4  konektor  yang terhubung  ke modul HX711 yang berfungsi sebagai pendeteksi berat infus
Rangkaian HX711	Untuk memprogram HX711, arduino memerlukan sebuah library tambahan yakni library HX711
Mikrokontroler	Bagian ini berfungsi sebagai pengendali keseluruhan sistem yang terdiri dari pengukur berat cairan infus menggunakan sensor load cell yang terhubung ke modul HX711 untuk menguatkan dan mengkonversikan output load cell ke data digital, modul HX711 terhubung pada pin A4 dan pin A5 mikrokontroler
Modul wifi ESP  8266	Berfugsi untuk menghubungkan data yang dihasilkan mikrokontroller ke aplikasi instagram.
Buzzer	Rangkaian Buzzer atau biasa disebut rangkaian alarm pengingat pesan dan tanda, tentu sudah sering anda temukan di beberapa perangkat elektronik.

                                                                                                                   

Kebutuhan Perangkat Lunak adalah sebagai berikut Perancangan perangkat lunak dilakukan supaya memudahkan dalam pembuatan program. Bahasa pemograman yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah bahasa C. Untuk perancangan

software digunakan IDE Arduino 1.0.6.

3.5       Rincian kegiatan

Tabel 2  Rincian kegiatan

NO	KEGIATAN	Januari	Februari	Maret	April
1	Identifikasi masaalah
2	Pengajuan judul
3	Konsultasi dan pembuatan
4	Seminar proposal
5	Perbaikan

3.6 flowchart

mulai

Inisialisasi input dan output

Load cell

 

Peringatan 1 Infus hampir habis (waspada)

Membaca berat

Jika berat 137-140g

 

                                                                                  YA

 

                                                               

                                                             TIDAK

Jika berat 107-110g

Peringatan infus hampir habis (siaga)

 

                                                                                    YA

 

                                                              TIDAK                         

Jika berat 77-80g

 

Peringatan infus Hampir habis (harap diganti)

                                                                                    YA

                                   

                                                                       

                                                             TIDAK                                             

selesai