ELECTRICAL ENGINEERING

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Abstrak

2. Pendahuluan

3. Tinjauan Pustaka

4. Metodologi Penelitian

5. Hasil dan Pembahasan

6. Kesimpulan dan Saran

7. Daftar Pustaka

8. Video

9. Download File

SMART ROOM INAP PASIEN

Referensi.

Hidayat, Didik. SMART ROOM BEBASIS ANDROID MENGGUNAKAN MODUL ARDUINO UNO. Diss. Universitas 17 Agustus Surabaya, 2020

Pramudyatama, Bayu Aji. "Smart Room Temperature System Menggunakan Arduino."(2018).

Nadee, Chokemongkol, and Kosin Chamnongthai. "An ultrasonic-based sensor system for elderly fall monitoring in a smart room." Journal of healthcare engineering 2022 (2022).

Islam, Md, and Ashikur Rahaman. "Development of smart healthcare monitoring system in IoT environment." SN computer science 1.3 (2020): 1-11.

Meera, S., M. Ramya, and L. Megala. "Smart Hospitals Using Internet Of Things (Iot)." International Journal Of Advanced Research Trends In Engineering And Technology (Ijartet) 6 (2019): 9-13.

Pencarian.

Ahfas, Ahmad Danil Rizal Pahlefi Arif A dan Akhmad. "RANCANG BANGUN MONITORING DAN PENGATURAN SUASANA RUANG RAWAT INAP BERBASIS IOT." Juli 2022.

Ali, Haneen, et al. "Perspectives of nursing homes staff on the nature of residents-initiated call lights." SAGE open nursing 6 (2020): 2377960820903546.

1. Abstrak [Back]

Ruang rawat inap merupakan aspek penting bagi kesembuhan pasien yang dirawat di rumah sakit. Rasa nyaman saat menjalani perawatan mampu mempercepat proses kesembuhan pasien. Suhu udara, kelembaban udara, serta udara sejuk saat pagi dan sore hari merupakan faktor kenyamanan pada ruang rawat inap. Pada percobaan ini dibuat suatu sistem kontrol menggunakan mikrokontroller Arduino.Sensor LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu kamar, ketika suhu diatas 25⁰C maka motor kipas berputar, saat suhu kamar naik hingga 30⁰C putaran motor bertambah dan buzzer akan berbunyi. Jendela pada ruangan juga dapat terbuka secara otoamtis dengan menggunakan sensor LDR dan apat pula membuka pintu ruang inap otomatis dengan menggunakan sensor ultrasonic. Ketika sensor mendeteksi jarak 4-10 cm maka pintu akan terbuka.

2. Pendahuluan [Back]

Rumah sakit merupakan bagian penting dalam sistem kesehatan. Rumah sakit sebagai

penyelenggara pelayanan kesehatan perorangan secara paripurna dengan menyediakan pelayanan rawat inap, rawat jalan, serta pelayanan gawat darurat.

Dengan itu ruang inap rumah sakit harus dibuat sebaik mungkin agar mencipatakan rasa nyaman pada setiap pasien.Kenyamanan pada ruang rawat inap juga dipengaruhi oleh udarasejuk. Penghawaan yang bagus dapat memberikan udara sejuk bagi pernafasan juga metabolisme tubuh, hingga tidak dibutuhkan energi yang banyak untuk adaptasi dengan perbedaan suhu ruang Kesehatan pasien adalah hal yang diutamakan bagi setiap rumah sakit.

Saat ini perkembangan teknologi semakin pesat seiring berkembangnya zaman. Ruangan pada rumah sakit sudah dapat dibuat dengan menggunakan kotrol ruangan otomatis.

Berdasar paparan diatas maka akan dibuat alat “Rancang pengatur ruangan rawat inap”. Alat ini digunakan untuk mendapatkan pengaturan suasana dalam ruang rawat inap yang nyaman. Yang nantinya alat ni akan mendeteksi suhu dan cahaya pada ruangan sehinggga mengontrol jendela agar mendapat cahaya alami dari luar ruangan secara otomatis.

3. Tinjuan Pustaka[Back]

A. Sistem Kontrol

Sistem Kontrol adalah proses pengaturan / pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam suatu rangkuman harga (range) tertentu.

B. Ruang Inap Pasien

Instalasi rawat inap (opname) adalah istilah yang berarti proses perawatan pasien oleh tenaga kesehatan profesional akibat penyakit tertentu, di mana pasien diinapkan di suatu ruangan di rumah sakit yang meliputi pelayanan kesehatan perorangan yang meliputi observasi, diagnosa, pengobatan, keperawatan dan rehabilitasi medik.

C. Sensor Ultrasonik

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang yang umum digunakan untuk radar untuk mendeteksi keberadaan suatu benda dengan memperkirakan jarak antara sensor dan benda tersebut. sensor jarak yang umum digunakan dalam penggunaan untuk mendeteksi jarak yaitu sensor ultrasonik. pengertian sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya.

Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik). Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Karena kecepatan bunyi adalah 340 m/s, maka rumus untuk mencari jarak berdasarkan ultrasonik adalah :

Keterangan:
S = jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul),
t = selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.
Berikut Algoritma membaca data ultrasonik:

Beri tegangan positif pada pin Trigger selama 10µS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz
Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo
Rumus untuk menghitung jaraknya adalah S = (0.034 *t) /2 cm.

Bentuk diagram waktu cara kerja sensor ultrasonik dapat dilihat pada Gambar dibawah ini

Aplikasi yang sering menggunakan sensor ultrasonik adalah alat ukur tinggi badan digital, pengereman mobil otomatis, robot labirin, dan lain sebagainya.

Aplikasi sensor ultrasonik sering membutuhkan bantuan mikrokontroler untuk mengolah datanya berikut merupakan program sederhana pembacaan sensor ultrasonik menggunakan arduino.

D. Sensor LDR

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya

Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.

LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.

Adapun grafik respon sensor adalah:

Grafik Sensitifitas LDR

Grafik Spektral LDR

Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.

E. Sensor LM35

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt.Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dan dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian kontrol yang sangat mudah.

Gambar 1

Pada gambar 2 ditunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut:

VLM35 = Suhu* 10 mV

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:

Adapun karakteristik sensor LM35 adalah:

Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10mVolt/ºC sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

4. Metodologi Penelitian[Back]

Desain ruangan pasien dapat dilihat pada gambar berikut, ruangan pada pasien dilengkapi 2 sensor ldr dan sensor lm35. Pada pintu ruangan diberikan sensor ultrasonik untuk membuka pintu ruangan.

Tahap perancangan dapat disimulasikan pada proteus menggunakan visual designer.

Buat flowchart seperti berikut pada visual designer

5. Hasil dan Pembahasan [Back]

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh saat pemilik kamar mendekatkan kartu kamar ke sensor ultrasonik, ketika jaraknya dengan sensor antara 4-10 cm, maka LED sebagai indikator akan menyala. Selanjutnya saat ldr1 memiliki intensitas diatas 300 sedangkan ldr 2 memiliki intensitas dibawah 144, maka motor gorden berputar clockwise dan membuka gorden. Sebaliknya saat intensitas ldr 1 dibawah 144 dan ldr2 memiliki intensitas diatas 300, maka motor gorden berputar counter clockwise dan menutup gorden dan ketika LM35 mendeteksi suhu kamar diatas 25 derajat, motor kipas berputar. Saat suhu kamar naik hingga 30 derajat, putaran motor bertambah dan buzzer berbunyi. Sedangkan saat suhu kamar dibawah 25 derajat, kipas mati.

6. Kesimpulan dan Saran [Back]

A. Kesimpulan

Pada pengujian menggunakan sensor ultrasonic, ldr dan sensor lm35. Setelah dilakukan percobaan sensor dapat bekerja sesuai perintah yang sudah diberikan secara otomatis.

sehingga dapat digunakan pada ruang inap pasien.

B. Saran

Untuk kedepannya dapat menambah sensor seperti sensor gas, apabila dalam ruangan terdapat asap yang berlebihan maka secara otomatis motor untuk ventilasi akan terbuka dan alarm akan hidup.

7. Daftar Pustaka [Back]