View
7
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN INFUS
MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO UNO
SKRIPSI
NURUL WULAN AGUSTIN
170821013
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN INFUS
MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO UNO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar
Sarjana Sains
NURUL WULAN AGUSTIN
170821013
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN INFUS
MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO UNO
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2019
NURUL WULAN AGUSTIN
170821013
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT yang telah mengkaruniakan
berkah dan kasih sayang-Nya sehingga atas izin-Nya penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus
Menggunakan Handphone Berbasis Arduino Uno”.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyampaikan terima kasih yang
tak terhingga kepada semua pihak yang membantu kelancaran penulisan skripsi
ini, baik berupa dorongan moril maupun materil. Pada kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan FMIPA USU.
2. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai Ketua Departemen Fisika FMIPA
USU.
3. Bapak Dr. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Dosen Pembimbing. Penulis
menyampaikan terima kasih banyak untuk segala petunjuk, dorongan, saran
dan arahan yang diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaian
skripsi ini.
4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi S1 Fisika Departemen Fisika
FMIPA-USU.
5. Ungkapan terima kasih yang sangat special penulis haturkan dengan rasa
hormat kepada kedua orang tua penulis tercinta Ayah dan Mama atas segala
pengorbanan yang tak akan pernah penulis lupakan atas jasa-jasa mereka.
Doa restu, nasehat dan petunjuk dari mereka merupakan dorongan moril yang
paling berpengaruh bagi kelanjutan studi penulis hingga saat ini. Serta kepada
Kakak dan Adik penulis yang senantiasa memberikan doa dan dukungan
kepada penulis.
6. Kepada teman-teman seperjuangan di S1 Fisika Ekstensi 2017 atas dorongan
dan kesabaran yang selalu membantu dalam penyusunan skripsi dan juga
ucapan terima kasih atas perhatiannya selama ini terhadap penulis.
Universitas Sumatera Utara
iv
Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Karena itu, penulis memohon saran dan kritik yang
sifatnya membangun demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita
semua. Aamiiin .
Medan, Juli 2019
Penulis,
Nurul Wulan Agustin
Universitas Sumatera Utara
v
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN INFUS
MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO UNO
ABSTRAK
Penelitian ini merancang sebuah alat yang dapat digunakan untuk memantau
sisa cairan infus pada pasien. Alat ini berfungsi untuk mencegah pasien kehabisan
cairan infus. Alat ini menggunakan photodioda untuk mendeteksi adanya tetesan dan
tidak adanya tetesan. Sensor photodioda terhubung ke Arduino Uno sebagai
pengolah datanya level ketinggian cairan infus. Selanjutnya Arduino Uno
dikoneksikan dengan motor servo dan modul GSM. Motor servo berfungsi sebagai
penghenti laju cairan infus, sedangkan modul GSM sebagai sistem yang akan
memberitahukan melalui miscall ke perawat.
Kata Kunci: Photodioda, Modul GSM, Motor Servo dan Arduino Uno
Universitas Sumatera Utara
vi
DESIGN OF INFUS MONITORING SYSTEM USING
HANDPHONE BASED ON ARDUINO UNO
ABSTRACT
This study designed a tool that can be used to monitor the rest of fluid infusion in
patients. This tool served to prevent patients running out of fluid infusion. This tool
used a photodiode to detect the presence of droplets and the absence of droplets. The
photodiode sensor was connected to Arduino Uno as a data processor for infusion
fluid level. Furthermore, Arduino Uno was connected to a servo motor and GSM
module. The servo motor served as the stopper of the infusion fluid, while the GSM
module as the system would notify miscall to the nurse.
Keywords: Photodiode, GSM Module, Servo Motor and Arduino Uno
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN i
PERNYATAAN ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang Masalah 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Tujuan Penulisan 3
1.5 Manfaat Penulisan 3
1.6 Sistematika Penulisan 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1. Photodioda dan Infrared 5
2.2 LED 6
2.3 Arduino Uno 7
2.3.1 Sumber Daya Arduino Uno 8
2.3.2 Software Arduino 10
2.4 Infus 11
2.5 Transformator 12
2.6 Motor Servo 14
Universitas Sumatera Utara
viii
2.7 Modul GSM SIM800 15
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM 17
3.1. Jenis dan Lokasi Penelitian
3.1.1 Jenis Penelitian 17
3.1.2 Lokasi Penelitian 17
3.2 Diagram Blok Rangkaian 17
3.3 Cara Kerja Sistem 18
3.4 Prosedur Penelitian 18
3.5 Perancangan Rangkaian Power Supply 20
3.6 Rangkaian Regulator 5V ke 3,7V 20
3.7 Rangkaian Sensor Pendeteksi Level Air 21
3.8 Rangkaian Arduino Uno ke Modul GSM 22
dan Motor Servo
3.9 Rangkaian Lengkap 23
3.10 Diagram Alir (Flowchart) 24
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 25
4.1 Hasil Pengujian Photodioda 25
4.2 Hasil Pengujian Modul GSM 25
4.3 Pengujian Arduino Uno 25
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 28
5.1. Kesimpulan 28
5.2. Saran 28
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
No. Tabel Judul Halaman
1. Spesifikasi Arduino Uno 7
2. Data Pengujian Photodioda 25
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar Judul Halaman
1. Photodioda dan Infrared 6
2. LED 6
3. Arduino Uno 8
4. Kabel USB Board Arduino Uno 8
5. Tampilan IDE Arduino 11
6. Infus 12
7. Transformator 13
8. Fluks pada Transformator 14
9. Motor Servo 15
10. Modul SIM800 16
11. Blok Diagram 17
12. Diagram Prosedur Penelitian 19
13. Rangkaian Power Supply 20
14. Rangkaian Regulator 20
15. Rangkaian Sensor Pendeteksi Level Air 21
16. Rangkaian Arduino Uno ke Modul GSM 22
dan Motor Servo
17. Rangkaian Keseluruhan 23
18. Diagram Alir (Flowchart) 24
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Datasheet Arduino Uno
Lampiran 2. Datasheet Infrared LED
Lampiran 3. Datasheet Photodiode
Lampiran 4. Datasheet Servo Motor
Lampiran 5. Datasheet SIM800
Lampiran 6. Gambar Keseluruhan Alat
Universitas Sumatera Utara
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Setiap pasien rawat inap yang ada di rumah sakit, poliklinik ataupun di puskesmas
tidak sedikit yang memerlukan cairan infus. Cairan infus ini berada di dalam kantung
plastik atau botol kaca yang khusus. Apabila cairan infus habis maka perawat harus
menggantinya dengan yang baru, tetapi seringkali pasien tidak mengetahui saat cairan
infus tersebut habis dan kerepotan untuk menekan tombol ke ruang penjaga untuk
memberitahukan bahwa cairan infusnya habis ataupun tidak menetes. Apabila terjadi
masalah seperti penyumbatan atau kehabisan cairan jika tidak segera ditangani akan
berbahaya bagi pasien, akibatnya dapat menyebabkan timbulnya komplikasi lain antara
lain darah dari pasien dapat tersedot naik ke selang infus dan dapat membeku pada
selang infus sehingga mengganggu kelancaran aliran cairan infus. Selain itu, jika tekanan
pada infus tidak stabil, darah yang membeku pada selang infus dapat tersedot kembali
masuk ke dalam pembuluh darah. Darah yang membeku (blood clot) tersebut dapat
beredar ke seluruh tubuh dan dapat menyumbat kapiler darah di paru sehingga
menyebabkan emboli di paru. Infus yang ada saat ini masih banyak penggunaannya
secara manual, dimana kesalahan-kesalahan masih sering terjadi.
Seringkali dalam suatu rumah sakit jumlah pasien tidak seimbang dengan jumlah
petugas mediknya, khususnya pada bagian pelayanan keperawatan yang bertugas 24 jam
memantau kondisi pasien rawat inap satu per satu. Akibat keterbatasan itu kemungkinan
kelalaian petugas jaga sangat bisa terjadi, terutama pada pemantauan kondisi cairan infus
pasien. Dalam tugasnya memantau kondisi infus pasien biasanya perawat harus
memeriksa kondisi infus pasien tiap waktu yang telah diperkirakan sebelumnya,
sehingga perawat harus mondar-mandir memeriksa keadaan dari infus pasien, oleh
karena itu perlu solusi untuk mengatasi masalah yang terjadi. Menyikapi permasalahan
tersebut, penulis mencoba membuat suatu alat yang diberi nama “Rancang Bangun
Sistem Pemantauan Infus Menggunakan Handphone berbasis Arduino Uno”. Sensor
Universitas Sumatera Utara
2
photodioda terhubung ke Arduino Uno sebagai pengolah datanya level ketinggian cairan
infus. Selanjutnya Arduino Uno dikoneksikan dengan motor servo dan modul GSM.
Motor servo berfungsi sebagai penghenti laju cairan infus, sedangkan modul GSM
sebagai sistem yang akan memberitahukan melalui miscall ke perawat. Dalam hal ini
diharapkan tugas perawat dapat dimudahkan karena sudah tidak perlu hilir mudik ke
dalam ruang inap dan sekaligus meningkatkan kualitas pelayanan di suatu rumah sakit.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang maka dapat ditentukan rumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus dengan sensor
Photodioda?
2. Bagaimana cara membuat program Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus
menggunakan HP dengan media komunikasi modul GSM dalam pemrograman
Arduino Uno?
3. Bagaimana unjuk kerja Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus
menggunakan HP dengan media komunikasi modul GSM dalam pemrograman
Arduino Uno?
1.3 Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penelitian ini, maka disusun batasan masalah yang akan
diteliti yakni sebagai berikut :
1. Alat ini menggunakan papan arduino uno
2. Sensor yang digunakan adalah sensor photodioda
3. Alat yang digunakan hanya untuk mendeteksi level ketinggian cairan infus
4. Alat yang dibuat dengan monitoring satu pasien dengan perawat, tidak dengan
banyak pasien yang terintegrasi
Universitas Sumatera Utara
3
1.4 Tujuan Penulisan
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Merealisasikan rancangan Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus dengan
sensor Photodioda
2. Merealisasikan program Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus
menggunakan HP dengan media komunikasi modul GSM dalam pemrograman
Arduino Uno
3. Mengetahui unjuk kerja Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus
menggunakan HP dengan media komunikasi modul GSM dalam pemrograman
Arduino Uno
1.5 Manfaat Penulisan
1. Dengan pemanfaatan alat pemantauan infus ini perawat pada rumah sakit tidak
perlu bolak balik melakukan pengecekan infus pada kamar pasien.
2. Berguna untuk meminimalisir pasien kehabisan atau tersendatnya cairan infus
terutama pasien sedang tertidur.
3. Berguna bagi rumah sakit yang ingin memakai alat pemantauan infus ini
sehingga dapat menambah efisien kerja para perawat.
1.6 Skematik Penulisan
Untuk mempermudah penulisan skripsi, penulis membuat sistematika penuliasan
yang terdiri dari :
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab tentang teori pendukung yang digunakan untuk ini dijelaskan
pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain
tentang Infus , Arduino Uno dan lain-lain
Universitas Sumatera Utara
4
BAB 3 PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu diagram blok dari
rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir
BAB 4 HASIL DAN ANALISIS
Pada bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisa data yang
diperoleh dari pengujian alat yang dibuat.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari penelitian ini serta saran yang berkaitan
dengan seluruh proses perancangan dan pembuatan tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Photodioda dan Infrared
Photodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah jika cahaya
yang jatuh pada dioda tersebut berubah-ubah intensitasnya. Photodioda biasanya terbuat
dari semikonduktor dengan bahan yang sering digunakan yaitu silicon (Si), dan galium
arsenida (GaAs), selain bahan tersebut yaitu InSb, InAs, dan PbSe. Material silicon
dapat menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang 2500 Å – 11000 Å,
sedangkan material galium arsenida dapat menyerap cahaya dengan karakteristik
panjang gelombang 8000 Å – 20000 Å [1]. Ketika sebuah photon (satu satuan energi
dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron
dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole,
di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron.
Arah arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan
pembawa, cara tersebut didalam sebuah photodioda digunakan untuk mengumpulkan
photon yang menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan)
mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda. Photodioda adalah salah satu jenis sensor
cahaya (photodetector). Sifat dari photodioda ini yaitu jika terkena cahaya maka
resistansinya menjadi kecil, sehingga arus yang mengalir besar dan jika tidak terkena
cahaya maka resistansinya besar, sehingga arus yang mengalir kecil. Cara pemasangan
photodioda ini kebalikan dengan cara pemasangan LED.
Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada
spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya
merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak
oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa/dideteksi.
Universitas Sumatera Utara
6
Gambar 2.1 Photodioda dan Infrared
2.2 LED
LED (Light Emitting Dioda) atau dioda pemancar cahaya merupakan salah satu dari
komponen optoelektronik. Optoelektronik sendiri adalah teknologi yang
mengkombinasikan optik dan elektronik, contohnya yaitu LED, photodioda,
optocoupler. LED biasanya digunakan pada rangkaian digital untuk mengetahui kondisi
logika pada rangkaian, apakah kondisi High atau Low. Beda antara LED dan dioda biasa
adalah pada dioda biasa, energi dikeluarkan dalam bentuk panas, tetapi pada LED energi
dikeluarkan dalam bentuk sinar. Dengan menggunakan elemen seperti galium, arsenik,
dan fosfor. Pabrik dapat memproduksi LED yang berwarna merah, hijau, kuning, biru,
orange, dan inframerah (tak terlihat).[2]
Gambar 2.2 LED
Universitas Sumatera Utara
7
2.3 Arduino Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board
ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output
PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset.
Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya
terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari
adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.[3]
Spesifikasi Nilai
Mikrokontroller Atmega328
Operasi Voltage 5V
Input Voltage 7-12 V (Rekomendasi)
Input Voltage 6-20 V (limits)
I/O 14 pin (6 pin untuk PWM)
Arus 50 mA
Flash Memory 32KB
Bootloader SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Kecepatan 16 Mhz
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno
Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :
1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru
lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan
sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board
sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang
Universitas Sumatera Utara
8
menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang
beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan
untuk tujuan pengembangannya.
Circuit Reset
Gambar 2.3 Arduino Uno
Gambar 2.4 Kabel USB Board Arduino Uno
2.3.1 Sumber Daya Arduino Uno
Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya
eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non-USB) daya dapat datang
baik dari AC-DC adaptor atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan cara
Universitas Sumatera Utara
9
menghubungkannya plug pusat-positif 2.1mm ke dalam board colokan listrik. Lead dari
baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari konektor Power.[4]
Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 - 20 volt. Jika diberikan dengan
kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyuplai kurang dari 5 volt dan board
mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas
dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 7 - 12 volt. Pin catu daya adalah
sebagai berikut:
VIN. Tegangan input ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya
eksternal (sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya lainnya
diatur). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika memasok
tegangan melalui colokan listrik, mengaksesnya melalui pin ini.
5V. Catu daya diatur digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen
lainnya di board. Hal ini dapat terjadi baik dari VIN melalui regulator on-board,
atau diberikan oleh USB .
3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus
maksimum adalah 50 mA.
GND
Memory
ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading file. Ia
juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM
Input & Output
Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau
output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka
beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan
memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 K . Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi
khusus:
Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan
(TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip
Universitas Sumatera Utara
10
ATmega8U2 USB-to-Serial TTL.
Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi
pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan nilai. Lihat
attachInterrupt () fungsi untuk rincian.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan
analogWrite () fungsi.
SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi
SPI menggunakan perpustakaan SPI.
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai
TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off. Uno memiliki 6
input analog, diberi label A0 melalui A5, masing-masing menyediakan 10 bit
resolusi yaitu 1024 nilai yang berbeda. Secara default sistem mengukur dari
tanah sampai 5 volt.
TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi TWI
Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan
analogReference ().
Reset.
2.3.2 Software Arduino
Sehubungan dengan pembahasan untuk saat ini software Arduino yang akan
digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang
sangat berguna selama pengembangan Arduino.[5]
IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan
Java. IDE Arduino terdiri dari:
Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa Microcontroller.
Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa
Microcontroller) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller
tidak akan bisa memahami bahasa Microcontroller. Yang bisa dipahami oleh
Universitas Sumatera Utara
11
microcontroller adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam
hal ini.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari Jomputer ke dalam
memory di dalam papan Arduino.
Berikut ini adalah contoh tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch yang sedang
diedit.
Gambar 2.5 Tampilan IDE Arduino
2.4 Infus
Infus merupakan alat bantu yang digunakan untuk memasukkan zat cair ke dalam
tubuh melalui pembuluh darah. Dengan menggunakan infus maka cairan nutrisi atau
cairan obat dapat bereaksi lebih cepat jika dibandingkan ketika cairan dimasukkan
melalui mulut. Metode pengobatan ini disebut dengan metode intravena yaitu pemberian
infus atau cairan dalam jumlah tertentu secara langsung melalui sebuah jarum ke dalam
pembuluh vena (pembuluh balik) secara terus menerus dalam waktu yang agak lama.
Fungsi dari infus ini adalah untuk menggantikan kehilangan cairan atau zat-zat makanan
dari tubuh. Alat-alat infus terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu :
1. Botol infus, merupakan wadah dari cairan infus.
2. Infus set, merupakan selang untuk jalannya cairan infus ketubuh pasien.
Universitas Sumatera Utara
12
3. Jarum infus, merupakan alat yang digunakan untuk memasukkan cairan infus dari
selang infus ke pembuluh vena.[6]
Gambar 2.6 Infus
2.5 Transformator
Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik
yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari
pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC
ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator
atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat
bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang
peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator
menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt
untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan
listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun
perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt. Berikut ini
adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :
Universitas Sumatera Utara
13
Gambar 2.7 Tansformator
Prinsip Kerja Transformator (Trafo)
Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau
kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada
kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi
yang dinamakan dengan Inti Besi (Core). Ketika kumparan primer dialiri arus AC
(bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya.
Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya
arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan
magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer)
akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan
akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan
demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah
menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang
rendah. Sedangkan Inti besi pada Transformator atau Trafo pada umumnya adalah
kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis
dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh
arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan. Beberapa
bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti:
E – I Lamination
E – E Lamination
L – L Lamination
U – I Lamination
Universitas Sumatera Utara
14
Dibawah ini adalah Fluks pada Transformator :
Gambar 2.8 Fluks pada Transformator
Rasio lilitan pada kumparan sekunder terhadap kumparan primer menentukan rasio
tegangan pada kedua kumparan tersebut. Sebagai contoh, 1 lilitan pada kumparan primer
dan 10 lilitan pada kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan 10 kali lipat dari
tegangan input pada kumparan primer. Jenis Transformator ini biasanya disebut dengan
Transformator Step Up. Sebaliknya, jika terdapat 10 lilitan pada kumparan primer dan 1
lilitan pada kumparan sekunder, maka tegangan yang dihasilkan oleh Kumparan
Sekunder adalah 1/10 dari tegangan input pada Kumparan Primer. Transformator jenis
ini disebut dengan Transformator Step Down.[11]
2.6 Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan
sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor servo posisi
putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang
ada di dalam motor servo. Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel
resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk
menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari
sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo.
Universitas Sumatera Utara
15
Konstruksi Motor Servo
Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah
dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar
pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.
Jenis Motor Servo
-Motor Servo Standar 180°
Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi
masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah –
kiri adalah 180°.
-Motor Servo Continuous
Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi
sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).
Gambar 2.9 Motor Servo
2.7 Modul GSM SIM800
Modul GSM SIM800 adalah perangkat yang bisa digunakan untuk menggantikan
fungsi handphone. Untuk komunikasi data antara sistem jaringan seluler, maka
digunakan Modul GSM SIM800 yang digunakan sebagai media panggilan telephone
celluler. Protokol komunikasi yang digunakan adalah komunikasi standart modem yaitu
AT Command. Adapun beberapa fitur Modul GSM SIM800 antara lain:
- Antarmuka: UART
- Support AT command
- Suara :Tricodec, AMR, Hand- free operation
Universitas Sumatera Utara
16
- SMS: SMS Broadcast, mode teks dan mode Protocol Data Unit (PDU)
- Catu Daya: 3.2~4.8 V
- Fitur tambahan: Analog Audio, Antena pad
- Konsumsi daya: 1.0 mA (pada sleepmode)
Gambar 2.10 Modul SIM800
Modul SIM800 di Indonesia banyak digunakan pada industri bisnis rumahan dan
bahkan skala besar, mulai dari fungsi untuk controller berbasis SMS, WEB, Call sistem
hingga sebagai penggerak perangkat elektronik jarak jauh. Beberapa kegunaan modem
ini di masyarakat adalah antara lain:
1. Telemetri
2. M2M integration
3. SMS polling
4. SMS quiz application
5. SMS auto-reply
6. Aplikasi server pulsa
7. Payment point data
8. SMS broadcast application
9. PPOB, dan sebagainya
Universitas Sumatera Utara
17
BAB 3
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Jenis dan Lokasi Penelitian
3.1.1 Jenis Penelitian
Dalam melakukan penelitian ini menggunakan penelitian deskriptif
kuantitatif yang bertujuan mempreoleh data yang berbentuk angka yang
dijadikan sebagai bahan analisis dan menjadi kesimpulan akhir penelitian.
3.1.2 Lokasi Penelitian
Adapun lokasi penelitian dilakukan di Jalan Karya Ujung gang Pembina no
5, Medan
3.2 Diagram Blok Rangkaian
Sebelum melakukan perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, diperlukan
sebuah perancangan blok fungsional sistem berupa blok diagram yang menjelaskan
sistem kerja secara keseluruhan alat ini. Secara keseluruhan blok fungsional sistem dapat
dilihat digambar 3.1.
Gambar 3.1 Blok Diagram
Universitas Sumatera Utara
18
Fungsi setiap blok adalah sebagai berikut:
Blok Catu Daya : Sebagai sumber tegangan
Blok Sensor Photodioda : Sebagai device input untuk mengetahui kondisi infus
Blok Arduino : Sebagai pengolah data dari sensor, yaitu mengubah
data analog sensor menjadi digital
Blok Motor Servo : Menghentikan laju cairan infus
Blok Modul GSM : Sebagai penghubung komunikasi antara HP dan arduino
Blok HP : Sebagai tampilan data dari yang telah dikonversi
3.3 Cara Kerja Sistem
Sensor Photodioda mendeteksi cairan infus, jika cairan infus habis, maka Arduino
Uno akan memerintahkan Modul GSM untuk melakukan panggilan telepon ke perawat
dan di saat yang bersamaan Arduino Uno juga memerintahkan Motor Servo untuk
menutup selang cairan infus
3.4 Prosedur Penelitian
Untuk dapat membuat alat sebagai media membangun data, maka data penelitian
eksperimental ini dibuat blok diagram secara umum sebagai proses tahapan dalam
pembuatan alat yang nantinya mendapatkan data. Metodologi pembuatan alat ini dapat
dilihat pada gambar 3.2.
Universitas Sumatera Utara
19
Gambar 3.2 Diagram Prosedur Penelitian
Kegiatan penelitian diawali dengan studi pustaka. Studi pustaka merupakan
penelitian untuk mendapatkan gambaran secara menyeluruh tentang apa yang sudah
dikerjakan dan bagaimana mengerjakannya. Studi pustaka pada penelitian ini
diantaranya kegiatan bimbingan dalam artian melakukan bimbingan dengan
pembimbing mengenai segala macam tugas ini yang akan dibuat. Kemudian
mempelajari jurnal sistem pemantauan infus orang lain sehingga dapat menambah ilmu
lagi. Dan yang terakhir mencari referensi dari internet dan buku. Kemudian dilanjutkan
dengan proses perancangan alat yang terdiri dari dua bagian yaitu mekanik dan
elektrikal atau sistem kontrol. Pembuatan rangkaian / alat, pengujian dan analisa
rangkaian / alat, dan seterusnya, sampai dengan kegiatan penelitian ini benar-benar
selesai (penulisan laporan penelitian).
Universitas Sumatera Utara
20
3.5 Perancangan rangkaian power supply
Rangkaian power supply dapat ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.3 rangkaian power supply
Rangkaian power supply dapat ditunjukkan pada gambar 3.2. Rangkaian ini
berfungsi untuk mensupply tegangan ke rangkaian photodioda, motor servo dan arduino.
Rangkaian PSA yang dibuat menghasilkan keluaran 5 volt.
3.6 Rangkaian Regulator 5V ke 3,7V
Rangkaian ini berfungsi untuk memotong/mengurangi tegangan 5V dari Power Supply
agar menjadi 3,7V. Tegangan 3,7V ini digunakan untuk mensupply modul GSM
Gambar 3.4 Rangkaian Regulator
Universitas Sumatera Utara
21
3.7 Rangkaian Sensor Pendeteksi Level Air
Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air infus melalui infrared dan
photodioda.
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Pendeteksi Level Air
Cara kerja rangkaian ini adalah:
Air yang ada pada botol infus akan dideteksi oleh sensor photodioda dan infrared
yang terpasang di sisi kanan dan kiri botol
Air tersebut merupakan zat yang akan menghalangi tembakan cahaya infrared
menuju photodioda
Intensitas cahaya yang dihalangi oleh air dan diterima oleh photodioda inilah yang
akan diterjemahkan oleh Arduino Uno sebagai kondisi 1 yaitu ada air
Berikutnya apabila air pada botol infus telah habis/mencapai level sensor
pendeteksi, maka intensitas cahaya yang diterima photodioda akan berubah
dikarenakan cahaya dan infrared tidak lagi terhalangi oleh air infus, sehingga
perubahan kondisi ini akan diteruskan oleh sensor ke Arduino Uno dan selanjutnya
Arduino Uno akan menerjemahkan kondisi ini sebagai kondisi 2 yaitu tidak ada air
Universitas Sumatera Utara
22
3.8 Rangkaian Arduino Uno ke Modul GSM dan Motor Servo
Rangkaian ini berfungsi untuk menterjemahkan output dari sensor, kemudian
memprosesnya dan memerintahkan sensor untuk menghentikan laju infus, serta
memerintahkan modul GSM untuk melakukan panggilan
Gambar 3.6 Rangkaian Arduino Uno ke Modul GSM dan Motor Servo
Cara kerja rangkaian ini adalah
Pada kondisi 1 yaitu ada air, Arduino Uno akan memerintahkan motor servo untuk
membuka selang aliran infus dan memerintahkan modul GSM untuk tetap
standby/tidak melakukan panggilan
Pada kondisi 2 yaitu tidak ada air, Arduino Uno akan memerintahkan motor servo
untuk menutup selang aliran infus dan memerintahkan modul GSM untuk
melakukan panggilan telepon ke perawat
Universitas Sumatera Utara
23
3.9 Rangkaian Lengkap
Berdasarkan uraian-uraian yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, maka
dibuat rangkaian lengkap dari peralatan. Adapun rangkaian lengkap dari perancangan
sistem ini dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut ini:
Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan
Universitas Sumatera Utara
24
3.10 Diagram Alir (Flowchart)
Dalam perancangan sistem perlu dibuat flowchart dari sistem tersebut
Gambar 3.8 Diagram Alir (Flowchart)
Dari diagram diatas adapun langkah-langkah dari diagram alir ini yaitu :
1. Dimulai dengan ada tidaknya cairan infus.
2. Jika terdapat cairan infus maka motor servo tetap membuka aliran infus, dan jika
tidak terdapat cairan infus maka motor servo akan menutup aliran infus.
3. Pada saat tidak ada cairan infus Modul GSM melakukan panggilan
Universitas Sumatera Utara
25
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas tentang hasil pengujian yang telah dilakukan serta
analisis data hasil pengujian tersebut.
4.1 Hasil Pengujian Photodioda
Tabel 4.1 Data Pengujian Photodioda
Sensor Tegangan
Keterangan Input Output
Photodioda 5 V 1,42 V Terkena Cahaya
4,88 V Tidak Terkena Cahaya
Dari pengujian tersebut dapat diketahui output sensor photodioda akan bernilai low jika
terkena cahaya, sedangkan sensor akan bernilai high jika tidak terkena cahaya.
4.2 Hasil Pengujian Modul GSM
Pengujian Modul GSM menghasilkan bahwa terdapat berdering 7 kali
4.3 Pengujian Arduino Uno
Pemrograman menggunakan Arduino Uno secara keseluruhan:
*/
#include <gprs.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>
Universitas Sumatera Utara
26
GPRS gprs;
Servo servoku;
const int sensorPin = 2; // pin 2 arduino terhubung dengan sensor
const int ledPin = 13; // pin 13 arduino terhubung dengan LED indikator
// variable yang akan berubah
int sensorState = 0; // variable untuk membaca status data dari sensor
void setup() {
// initialize the LED pin as an output:
pinMode(ledPin, OUTPUT);
// initialize the pushbutton pin as an input:
pinMode(sensorPin, INPUT);
servoku.attach(9);
Serial.begin(9600);
while(!Serial);
Serial.println("SIM800L Demo Calling via Seeeduino");
gprs.preInit();
delay(1000);
while(0 != gprs.init()) {
delay(1000);
Serial.print("init error\r\n"); //pesan di Serial Monitor jika proses init module GPRS
Gagal
}
Serial.println("Init succes..."); //pesan di Serial Monitor jika proses init module GPRS
Sukses
delay(1000);
}
void loop() {
Universitas Sumatera Utara
27
// read the state of the pushbutton value:
sensorState = digitalRead(sensorPin);
if (sensorState == HIGH) {
// turn LED on:
digitalWrite(ledPin, HIGH);
servoku.write(180);
//Format Coding Calling Number
gprs.callUp("083194926676"); //isikan no hp suster
} else {
// turn LED off:
digitalWrite(ledPin, LOW);
servoku.write(0);
}
}
Universitas Sumatera Utara
28
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem
maka penulis dapat menatik kesimpulan, antara lain:
1. Alat deteksi cairan infus ini memberikan informasi yang real time dan
cepat melalui panggilan ke perawat dengan memasukkan nomor telepon
2. Alat ini akan mulai bekerja pada saat cairan infus dalam botol telah habis,
namun pada saat cairan infus dalam botol masih ada maka alat ini akan
standby
3. Keterbatasan alat ini karena setiap nomor yang akan dituju dinput dulu
dalam program.
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran
untuk dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu:
1. Untuk melakukan reset masih dilakukan secara manual oleh perawat pada saat
pergantian infus, jika ditemukan cara melakukan reset secara digital, saya minta
saran dari pembaca.
2. Untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, alat ini dapat digunakan
menjadi salah satu alternatif untuk membantu meringankan pekerjaan perawat.
3. Penambahan pengukuran dari satu infus menjadi dua/lebih infus supaya port
pada arduino dapat digunakan semaksimalnya.
Universitas Sumatera Utara
29
DAFTAR PUSTAKA
[1] Prehan, B. 2012. Materi Elektronika Photodioda.
http://www.wordpress.com/2012/06/29/photodioda/. diakses pada 01 April 2019.
[2] Yudhana, Anton dan Marta Dwi Darma Putra, "Rancang Bangun Sistem
Pemantauan Infus Berbasis Android", Univ. Ahmad Dahlan Yogyakarta, 2018.
[3] Alyah, Risnawaty. "Deteksi Cairan Infus Melalui SMS Berbasis Mikrokontroller
Arduino Uno", Univ. Sawerigading Makassar. 2017.
[4] Kadir, Abdul. 2015. Buku Pintar Pemrograman Arduino. Yogyakarta: MediaKom
[5] Arduino Uno, https:// arduino.cc/ diakses tanggal 27 April 201
[6] Potter, P. A dan A. G. Perry. 2006. "Buku ajar fundamental keperawatan: konsep,
proses, dan praktik". Jakarta: EGC.
[7] https://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/
[8] Jumhara, Zamrony P. 2016. "Panduan Lengkap Pemrograman Android".
Yogyakarta: ANDI.
[9] Suprianto, Dudit. 2012. "Pemrograman Aplikasi Andoid". Jakarta: MediaKom.
[10] Dedy, Prasatya. 2012. "Perkembangan Android". Surabaya : Setya Source.
[11] Power Supply Unit, https://www.circuitspecialists.com diakses tanggal 18 April
2019.
[12] Kadir,A. 2017. "Pemrograman Arduino & Android menggunakan App Inventor".
Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
[13] Hardesty, Larry. 2010. "The MIT roots of Google's new software". MIT News
Office.
[14] Kadir, Abdul. 2018. "Wireless Programming Untuk Android". Yogyakarta: ANDI.
[15] Anonim. "Rancang Bangun Sistem Pemantauan Sisa Cairan Infus dan
Pengendalian Aliran Infus Menggunakan Jaringan Nirkabel".
Universitas Sumatera Utara
30
[16] Istiyanto, Jazi Eko. 2014. "Pengantar Elektronika dan Instrumentasi Pendekatan
Project Arduino dan Android". Yogyakarta. ANDI.
[17] Daryanto. 2000. "Pengetahuan Teknik Elektronika" Bumi aksara.
[18] Hadisahputra, Sumadio. 1997. "Mengenal Alat Kesehatan - Alat Kedokteran".
Florida Atlantic University Press.
[19] Uliyah, Musrifatul. 2015. "Keterampilan Dasar Praktik Klinik Untuk Kebidanan".
Ed 3. Salemba Empat dan Wahana Komputer.
[20] Kadir, Abdul. 2017. "Buku Pintar App Inventor Tingkat Lanjut". Yogyakarta.
ANDI.
[21] MADCOMS. 2018. "Memanfaatkan Aplikasi Pendukung Android pada Sistem
Operasi Windows". Yogyakarta. ANDI.
[22] S. Sudarmaji, “Work System Analysis of Power Supply in Optimizing Electricity
on Personal Computer (Pc),” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 6, no. 2, pp.
168–177, 2018.
[23] Malvino, Albert Paul.1985.."Prinsip-Prinsip Elektronika" . Jakarta: Erlangga
[24] Santoso,Alb Joko.2004."Prinsip-Prinsip Elektronika" . Jakarta: Salemba
Teknika
[25] Susanto,Indra.2018."Microcontroller Menguasai Arduino" .Yogyakarta:
Teknosain
Universitas Sumatera Utara
Arduino Uno
Arduino Uno R3 Front Arduino Uno R3 Back
Arduino Uno R2 Front Arduino Uno SMD Arduino Uno Front Arduino Uno Back
Overview
The Arduino Uno is a microcontroller board based on the ATmega328 (datasheet). It has 14 digital
input/output pins (of which 6 can be used as PWM outputs), 6 analog inputs, a 16 MHz ceramic
resonator, a USB connection, a power jack, an ICSP header, and a reset button. It contains everything
needed to support the microcontroller; simply connect it to a computer with a USB cable or power it
with a AC-to-DC adapter or battery to get started.
The Uno differs from all preceding boards in that it does not use the FTDI USB-to-serial driver chip.
Instead, it features the Atmega16U2 (Atmega8U2 up to version R2) programmed as a USB-to-serial
converter.
Revision 2 of the Uno board has a resistor pulling the 8U2 HWB line to ground, making it easier to put
into DFU mode.
Revision 3 of the board has the following new features:
1.0 pinout: added SDA and SCL pins that are near to the AREF pin and two other new pins
placed near to the RESET pin, the IOREF that allow the shields to adapt to the voltage provided
from the board. In future, shields will be compatible both with the board that use the AVR,
which operate with 5V and with the Arduino Due that operate with 3.3V. The second one is a
not connected pin, that is reserved for future purposes.
Stronger RESET circuit.
Atmega 16U2 replace the 8U2.
"Uno" means one in Italian and is named to mark the upcoming release of Arduino 1.0. The Uno and
version 1.0 will be the reference versions of Arduino, moving forward. The Uno is the latest in a series
of USB Arduino boards, and the reference model for the Arduino platform; for a comparison with
previous versions, see the index of Arduino boards.
Summary
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Universitas Sumatera Utara
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
Schematic & Reference Design
EAGLE files: arduino-uno-Rev3-reference-design.zip (NOTE: works with Eagle 6.0 and newer)
Schematic: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf
Note: The Arduino reference design can use an Atmega8, 168, or 328, Current models use an
ATmega328, but an Atmega8 is shown in the schematic for reference. The pin configuration is identical
on all three processors.
Power
The Arduino Uno can be powered via the USB connection or with an external power supply. The power
source is selected automatically.
External (non-USB) power can come either from an AC-to-DC adapter (wall-wart) or battery. The
adapter can be connected by plugging a 2.1mm center-positive plug into the board's power jack. Leads
from a battery can be inserted in the Gnd and Vin pin headers of the POWER connector.
The board can operate on an external supply of 6 to 20 volts. If supplied with less than 7V, however,
the 5V pin may supply less than five volts and the board may be unstable. If using more than 12V, the
voltage regulator may overheat and damage the board. The recommended range is 7 to 12 volts.
The power pins are as follows:
VIN. The input voltage to the Arduino board when it's using an external power source (as
opposed to 5 volts from the USB connection or other regulated power source). You can supply
voltage through this pin, or, if supplying voltage via the power jack, access it through this pin.
5V.This pin outputs a regulated 5V from the regulator on the board. The board can be supplied
with power either from the DC power jack (7 - 12V), the USB connector (5V), or the VIN pin of
the board (7-12V). Supplying voltage via the 5V or 3.3V pins bypasses the regulator, and can
damage your board. We don't advise it.
3V3. A 3.3 volt supply generated by the on-board regulator. Maximum current draw is 50 mA. GND. Ground pins.
Memory
The ATmega328 has 32 KB (with 0.5 KB used for the bootloader). It also has 2 KB of SRAM and 1 KB
of EEPROM (which can be read and written with the EEPROM library).
Input and Output
Each of the 14 digital pins on the Uno can be used as an input or output, using pinMode(),
digitalWrite(), and digitalRead() functions. They operate at 5 volts. Each pin can provide or receive a
maximum of 40 mA and has an internal pull-up resistor (disconnected by default) of 20-50 kOhms. In
addition, some pins have specialized functions:
Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial data. These pins
are connected to the corresponding pins of the ATmega8U2 USB-to-TTL Serial chip.
External Interrupts: 2 and 3. These pins can be configured to trigger an interrupt on a low
value, a rising or falling edge, or a change in value. See the attachInterrupt() function for
details.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM output with the analogWrite() function.
Universitas Sumatera Utara
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). These pins support SPI communication
using the SPI library.
LED: 13. There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH value, the LED is on, when the pin is LOW, it's off.
The Uno has 6 analog inputs, labeled A0 through A5, each of which provide 10 bits of resolution (i.e.
1024 different values). By default they measure from ground to 5 volts, though is it possible to change
the upper end of their range using the AREF pin and the analogReference() function. Additionally, some
pins have specialized functionality:
TWI: A4 or SDA pin and A5 or SCL pin. Support TWI communication using the Wire library.
There are a couple of other pins on the board:
AREF. Reference voltage for the analog inputs. Used with analogReference().
Reset. Bring this line LOW to reset the microcontroller. Typically used to add a reset button to shields which block the one on the board.
See also the mapping between Arduino pins and ATmega328 ports. The mapping for the Atmega8,
168, and 328 is identical.
Communication
The Arduino Uno has a number of facilities for communicating with a computer, another Arduino, or
other microcontrollers. The ATmega328 provides UART TTL (5V) serial communication, which is
available on digital pins 0 (RX) and 1 (TX). An ATmega16U2 on the board channels this serial
communication over USB and appears as a virtual com port to software on the computer. The '16U2
firmware uses the standard USB COM drivers, and no external driver is needed. However, on Windows,
a .inf file is required. The Arduino software includes a serial monitor which allows simple textual data to
be sent to and from the Arduino board. The RX and TX LEDs on the board will flash when data is being
transmitted via the USB-to-serial chip and USB connection to the computer (but not for serial
communication on pins 0 and 1).
A SoftwareSerial library allows for serial communication on any of the Uno's digital pins.
The ATmega328 also supports I2C (TWI) and SPI communication. The Arduino software includes a
Wire library to simplify use of the I2C bus; see the documentation for details. For SPI communication,
use the SPI library.
Programming
The Arduino Uno can be programmed with the Arduino software (download). Select "Arduino Uno from
the Tools > Board menu (according to the microcontroller on your board). For details, see the
reference and tutorials.
The ATmega328 on the Arduino Uno comes preburned with a bootloader that allows you to upload new
code to it without the use of an external hardware programmer. It communicates using the original
STK500 protocol (reference, C header files).
You can also bypass the bootloader and program the microcontroller through the ICSP (In-Circuit
Serial Programming) header; see these instructions for details.
The ATmega16U2 (or 8U2 in the rev1 and rev2 boards) firmware source code is available . The
ATmega16U2/8U2 is loaded with a DFU bootloader, which can be activated by:
On Rev1 boards: connecting the solder jumper on the back of the board (near the map of Italy)
and then resetting the 8U2.
On Rev2 or later boards: there is a resistor that pulling the 8U2/16U2 HWB line to ground, making it easier to put into DFU mode.
You can then use Atmel's FLIP software (Windows) or the DFU programmer (Mac OS X and Linux) to
load a new firmware. Or you can use the ISP header with an external programmer (overwriting the
DFU bootloader). See this user-contributed tutorial for more information.
Automatic (Software) Reset
Universitas Sumatera Utara
1 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : 11.29.2010. Issue No: DIR-0000934_Rev.4 www.everlight.com
5mm Infrared LED
IR323
Features
․High reliability
․High radiant intensity
․Peak wavelength λp=940nm
․2.54mm Lead spacing
․Low forward voltage ․Pb Free
․This product itself will remain within RoHS compliant version.
․Compliance with EU REACH
․Compliance Halogen Free(Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm)
Description
․EVERLIGHT’s Infrared Emitting Diode (IR323(LM)) is a high intensity diode , molded in a blue plastic package. ․The device is spectrally matched with phototransistor , photodiode and infrared receiver module.
Applications
․Free air transmission system ․Optoelectronic switch ․Floppy disk drive ․Smoke detector ․Infrared applied system
Universitas Sumatera Utara
DATASHEET 5.0mm Infrared LED IR323
2 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : Dec.13.2016. Issue No: DIR-0000934 _Rev.4 www.everlight.com
Device Selection Guide
Chip
Materials Lens Color
GaAlAs Blue
Absolute Maximum Ratings (Ta=25℃)
Parameter Symbol Rating Unit
Continuous Forward Current IF 100 mA
Peak Forward Current(*1) IFP 1.0 A
Reverse Voltage VR 5 V
Operating Temperature Topr -40 ~ +85 ℃
Storage Temperature Tstg -40 ~ +100 ℃
Soldering Temperature(*2) Tsol 260 ℃
Power Dissipation at (or below)
25℃Free Air Temperature Pd 150 mW
Notes: *1:IFP Conditions--Pulse Width≦100μs and Duty≦1%.
*2:Soldering time≦5 seconds.
Universitas Sumatera Utara
DATASHEET 5.0mm Infrared LED IR323
3 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : Dec.13.2016. Issue No: DIR-0000934 _Rev.4 www.everlight.com
Electro-Optical Characteristics (Ta=25℃)
Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Condition
Radiant Intensity Ie
5.6 7.8 17.6 mW/sr
IF=20mA
----- 30 ----- IF=100mA Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%
----- 350 ----- IF=1A Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%
Peak Wavelength λp ----- 940 ----- nm IF=20mA
Spectral Bandwidth Δλ ----- 45 ----- nm IF=20mA
Forward Voltage VF
----- 1.2 1.5
V
IF=20mA
----- 1.4 1.8 IF=100mA Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%
----- 2.6 4.0 IF=1A Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%
Reverse Current IR ----- ----- 10 uA VR=5V
View Angle 2θ1/2 ----- 30 ---- deg IF=20mA
Rank
Condition:IF=20mA
Unit:mW/sr
Bin Number L M N
Min 5.6 7.8 11.0
Max 8.9 12.5 17.6
Note:
*Measurement Uncertainty of Forward Voltage: ±0.1V *Measurement Uncertainty of Luminous Intensity: ±10% *Measurement Uncertainty of Dominant Wavelength ±1.0nm
Universitas Sumatera Utara
1 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : Dec.3.2016. Issue No: DPD-0000154 Rev.4 www.everlight.com
5mm photodiode
PD333-3C/H0/L2
Features
․Fast response time
․High photo sensitivity
․Small junction capacitance
․Pb free
․The product itself will remain within RoHS compliant version
․Compliance with EU REACH
Description
․PD333-3C/H0/L2 is a high speed and high sensitive PIN photodiode
in a standard 5Φ plastic package. Due to its water clear epoxy the device is sensitive to infrared radiation
Applications
․High speed photo detector
․Security system
․Camera
Universitas Sumatera Utara
DATASHEET 5mm photodiode PD333-3C/H0/L2
2 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : Dec.3.2016. Issue No: DPD-0000154 Rev.4 www.everlight.com
Device Selection Guide
Chip
Materials Lens Color
Silicon Water clear
Absolute Maximum Ratings (Ta=25℃)
Parameter Symbol Rating Unit
Reverse Voltage VR 32 V
Operating Temperature Topr -25 ~ +85 ℃
Storage Temperature Tstg -40 ~ +100 ℃
Soldering Temperature Tsol 260 ℃
Power Dissipation at (or below)
25℃Free Air Temperature Pc 150 mW
Universitas Sumatera Utara
DATASHEET 5mm photodiode PD333-3C/H0/L2
3 Copyright © 2010, Everlight All Rights Reserved. Release Date : Dec.3.2016. Issue No: DPD-0000154 Rev.4 www.everlight.com
Electro-Optical Characteristics (Ta=25℃)
Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Condition
Range Of Spectral Bandwidth λ0.5 400 ----- 1100 nm -----
Wavelength Of Peak Sensitivity λP ----- 940 ----- nm -----
Open-Circuit Voltage VOC ----- 0.39 ----- V Ee=1mW/cm
2
λp=940nm
Short- Circuit Current ISC ----- 40 ----- μA Ee=1mW/cm
2
λp=940nm
Reverse Light Current IL 36 40 ----- μA Ee=1mW/cm
2
λp=940nm VR=5V
Reverse Dark Current ID ---- 5 30 nA Ee=0mW/cm
2
VR=10V
Reverse Breakdown Voltage VBR 32 170 ----- V Ee=0mW/cm
2
IR=100μA
Total Capacitance Ct ----- 18 ----- pF Ee=0mW/cm
2
VR=5V f=1MHz
Rise Time/ Fall Time tr/ / tf ----- 45/45 ----- ns VR=10V RL=100Ω
View Angle 2θ1/2 ----- 80 ----- deg IF=20mA
Note:
Tolerance of Luminous Intensity: ±10% Tolerance of Dominant Wavelength: ±1nm
Tolerance of Forward Voltage: ±0.1V
Universitas Sumatera Utara
SERVO MOTOR SG90 DATA SHEET
Tiny and lightweight with high output power. Servo can rotate approximately 180 degrees (90 in each direction), and works just like the standard kinds but smaller. You can use any servo code, hardware or library to control these servos. Good for beginners who want to make stuff move without building a motor controller with feedback & gear box, especially since it will fit in small places. It comes with a 3 horns (arms) and hardware.
Position "0" (1.5 ms pulse) is middle, "90" (~2ms pulse) is middle, is all the way to the right, "-90" (~1ms pulse) is all the way to the left.
Universitas Sumatera Utara
Version:1005
All specifications are subject to change without prior notice.
SIM800 is a complete Quad-band GSM/GPRS solution in a SMT type which can be embedded in the customer applications.
SIM800 support Quad-band 850/900/1800/1900MHz, it can transmit Voice, SMS and data information with low power consumption. With tiny size of 24*24*3 mm, it can fit into slim and compact demands of customer design. Featuring Bluetooth and Embedded AT, it allows total cost savings and fast time-to-market for customer applications.
General features•Quad-band 850/900/1800/1900MHz•GPRS multi-slot class 12/10•GPRS mobile station class B•Compliant to GSM phase 2/2+
– Class 4 (2 W @ 850/900MHz)– Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)
•Bluetooth: compliant with 3.0+EDR•Dimensions: 24*24*3mm•Weight: 3.14g•Control via AT commands (3GPP TS 27.007, 27.005 and SIMCOM enhanced AT Commands)•Supply voltage range 3.4 ~ 4.4V•Low power consumption•Operation temperature:-40℃ ~85℃
Specifications for GPRS Data •GPRS class 12: max. 85.6 kbps (downlink/uplink)•PBCCH support•Coding schemes CS 1, 2, 3, 4•PPP-stack•CSD up to 14.4 kbps•USSD•Non transparent mode
Specifications for SMS via GSM/GPRS•Point to point MO and MT•SMS cell broadcast•Text and PDU mode
Software features•0710 MUX protocol•Embedded TCP/UDP protocol •FTP/HTTP•MMS•E-MAIL•DTMF•Jamming Detection•Audio Record•TTS (optional)•Embedded AT (optional)•Java (optional)
Specifications for voice•Tricodec
– Half rate (HR)– Full rate (FR)– Enhanced Full rate (EFR)
•AMR– Half rate (HR)– Full rate (FR)
•Hands-free operation(Echo suppression)
Interfaces•68 SMT pads including•Analog audio interface•PCM interface(optional)•SPI interface (optional)•RTC backup•Serial interface•USB interface•Interface to external SIM 3V/1.8V•Keypad interface•GPIO•ADC•GSM Antenna pad•Bluetooth Antenna pad
Compatibility•AT cellular command interface
Certifications•CE•GCF•FCC•TA•CTA•CCC•ROHS•REACH
SIM800
More about SIMCom SIM800Please contact:Tel: 86-21-32523300 Fax: 86-21-32523301Email: simcom@sim.comWebsite: www.sim.com/wm
GSM/GPRS Module
Universitas Sumatera Utara
Gambar Alat Keseluruhan
Universitas Sumatera Utara
Recommended