5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Infus

Infus adalah memasukkan cairan dalam jumlah tertentu melalui vena penderita

secara terus menerus dalam jangka waktu yang cukup lama. Penggunaan infus cairan

intravena (intravenous fluid infusion) membutuhkan resep yang tepat dan pengawasan

(monitoring) ketat (Zainuri, 2012). Bentuk fisik infus ditunjukkan dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Infus (Zainuri, 2012)

Komplikasi yang dapat terjadi dalam pemasangan infus adalah :

a. Hematoma, yaitu darah mengumpul dalam jaringan tubuh akibat pecahnya

pembuluh darah arteri vena atau kapiler, terjadi akibat penekanan yang kurang tepat

saat memasukkan jarum, atau tusukan berulang pada pembuluh darah.

b. Trombofeblitis atau bengkak pada pembuluh vena, terjadi akibat infus yang

dipasang tidak dipantau secara ketat dan benar. Komplikasi berupa tramboflebitis

ditunjukkan dalam Gambar 2.2a.

c. Infiltrasi, yaitu masuknya darah ke dalam saluran infus, terjadi akibat cairan infus

telah habis dan terjadi kevakuman dalam botol sehingga menarik darah ke dalam

selang. Komplikasi berupa infiltrasi ditunjukkan dalam Gambar 2.2b.

6

(a) Trombofeblitis (b) Naiknya darah menuju kantung infus

Gambar 2.2 Komplikasi yang terjadi dalam pemasangan infus (Zainuri, 2012)

2.2 Klasifikasi Pegas

Pegas adalah elemen mesin flexible yang digunakan untuk memberikan gaya,

torsi, dan juga untuk menyimpan atau melepaskan energi. Energi disimpan pada

benda padat dalam bentuk twist, stretch, atau kompresi. Energi di-recover dari sifat

elastis material yang telah terdistorsi. Beban yang bekerja pada pegas dapat berbentuk

gaya tarik, gaya tekan, atau torsi (twist force). Pegas umumnya beroperasi dengan

high working stresses dan beban yang bervariasi secara terus menerus. Beberapa

contoh spesifik aplikasi pegas adalah :

1. Untuk menyimpan dan mengembalikan energi potensial, seperti misalnya

pada gun recoil mechanism.

2. Untuk memberikan gaya dengan nilai tertentu, seperti misalnya pada relief

valve.

3. Untuk meredam getaran dan beban kejut, seperti pada automobil.

4. Untuk indikator atau kontrol beban, contohnya pada timbangan.

5. Untuk mengembalikan komponen pada posisi semula, contohnya pada brake

pedal.

Pegas dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis fungsi dan beban yang bekerja

yaitu pegas tarik, pegas tekan, pegas torsi, dan pegas penyimpan energi. Tetapi

klasifikasi yang lebih umum adalah diberdasarkan bentuk fisiknya. Klasifikasi

berdasarkan bentuk fisik adalah:

1. Wire form spring (helical compression, helical tension, helical torsion,

custom form).

2. Spring washers (curved, wave, finger, belleville).

7

3. Flat spring (cantilever, simply supported beam).

4. Flat wound spring (motor spring, volute, constant force spring).

Pegas helical compression memiliki bentuk yang sangat bervariasi. Gambar

2 . 3 (a) menunjukkan beberapa bentuk pegas helik tekan [https://yefrichan.files.

wordpress.com/2007/04/pegas.doc].

(a)

(b) (c) (d)

Gambar 2.3 Wire form spring: (a) Helical compression spring, (b) Helical extension spring,

(c) Drawbar spring, (d) Torsion spring [https://yefrichan.files.wordpress. com/

2007/04/pegas.doc].

Pegas helik tarik perlu memiliki pengait (hook) pada setiap ujungnya sebagai

tempat untuk pemasangan beban. Bagian hook akan mengalami tegangan yang relatif

lebih besar dibandingkan bagian coil, sehingga kegagalan umumnya terjadi pada

bagian ini. Kegagalan pada bagian hook ini sangat berbahaya karena segala sesuatu

yang ditahan pegas akan terlepas. Salah satu metoda untuk mengatasi kegagalan hook

adalah dengan menggunakan pegas tekan untuk menahan beban tarik seperti

ditunjukkan pada Gambar 2.3(c). Pegas wire form dapat memberikan atau menahan

beban torsi seperti pada Gambar 2.3(d). Pegas tipe ini banyak digunakan pada

mekanisme garage door counter balance, alat penangkap tikus, dan lain-lain.

Spring washer dapat memiliki bentuk yang sangat bervariasi, tetapi lima tipe

yang banyak digunakan ditunjukkan pada Gambar 2.4(a). Spring washer hanya mampu

menyediakan beban tekan aksial. Pegas jenis ini memiliki defleksi yang relatif

8

kecil, dan mampu memberikan beban yang ringan. Volute spring, seperti pada

Gambar 2.4(b) mampu memberikan beban tekan tetapi ada gesekan dan histerisis

yang cukup signifikan.

Beam spring dapat memiliki bentuk yang bevariasi, dengan

menggunakan prinsip kantilever atau simply supported. Spring rate dapat

dikontrol dari bentuk dan panjang beam. Pegas beam mampu memberikan atau

menahan beban yang relatif besar, tetapi dengan defleksi yang terbatas [https://

yefrichan.files.wordpress.com/2007/04/pegas.doc].

(a)

(b) (c) (d)

Gambar 2.4 Spring washer dan flat spring : (a) lima tipe spring washer, (b) Volute spring,

(c) Beam spring, (d) Power spring [https://yefrichan.files.wordpress.com/ 2007

/04/pegas.doc].

Power spring seperti ditunjukkan pada gambar 2.4(d) sering juga disebut pegas

motor atau clock spring. Fungsi utamanya adalah menyimpan energy dan

menyediakan twist. Contoh aplikasinya adalah pada windup clock, mainan anak-anak.

Tipe yang kedua disebut dengan constant force spring. Kelebihan pegas ini adalah

defleksinya atau stroke yang sangat besar dengan gaya tarik yang hampir konstan

[https:// yefrichan.files.wordpress.com/2007/04/pegas.doc].

2.3 Potensio

Potensio adalah resistor tiga terminal dengan kontak geser yang membentuk

pembagi tegangan yang diatur. Jika hanya dua terminal yang digunakan (satu sisi dan

wiper), bertindak sebagai variabel resistor atau rheostat. Potensio biasanya digunakan

9

untuk mengontrol perangkat listrik seperti kontrol volume pada peralatan audio.

Potensio dioperasikan oleh mekanisme yang dapat digunakan sebagai transduser posisi,

misalnya, dalam joystick (Alviansyah, 2010). Bentuk dari potensio dapat dilihat pada

Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Potensio slide kawat (Alviansyah, 2010).

2.4 Analog to Digital Converter (ADC)

Analog to Digital Converter (ADC) adalah piranti yang digunakan untuk

mengubah atau mengonversi sinyal analog menjadi sinyal digital. Salah satu komponen

penting dalam sistem akuisisi data adalah pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital

atau disebut juga ADC. Pengubah ini mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal-

sinyal digital sehingga dapat diproses oleh mikrokontroler atau komputer.

Contoh aplikasi dari ADC ini bisa dilihat misalnya pada voltmeter digital,

sampling (mengambil contoh dengan interval waktu tertentu) suara dengan komputer

sehingga suara dapat disimpan dalam bentuk digital kedalam media penyimpan, seperti

disket dan compact disk. Konsep pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital ini

adalah sempel terhadap sinyal analog yang kemudian mewakilinya dengan bilangan

digital dengan batas yang sudah diberikan.

Pada saat ini terdapat banyak jenis ADC yang ada, salah satunya adalah

ADC0804. Metode yang digunakan oleh ADC0804 dalam konversi adalah successive

approximation (pendekatan berturutan). Pada metode ini, masukan cuplikan

dibandingkan dengan tegangan-tegangan berurutan yang dibangkitkan oleh successive

approximation register (Iswanto, 2011).

ADC0804 normalnya beroperasi menggunakan catu daya 5 volt sebagai tegangan

referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 volt sampai 5 volt

(skala penuh), sehingga dapat dihitung dari ADC ini.

10

( )

( ) mV (2.1)

dimana:

n = jumlah bit keluaran biner IC ADC

Vref = tegangan referensi pada ADC

= nilai perubahan tegangan terkecil pada masukan yang mengakibatkan

perubahan nilai data digital sebesar 1 bit pada keluaran ADC.

ADC0804 terdiri dari 20 pin seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Konfigurasi pin ADC 0804 [http://www.ti.com/lit/ds/symlink/adc0804-n.pdf].

Keterangan gambar ADC 0804:

:Chip Select, berfungsi untuk mengaktifkan ADC (aktif rendah).

: Read, berfungsi untuk membaca data hasil konversi (aktif rendah).

: Write, berfungsi untuk memulai konversi data (aktif rendah).

CLKIN : titik koneksi untuk kapasitor pada mode clock internal.

: Interrupt, sebagai indikator bahwa konversi selesai (aktif rendah).

Vin(+),Vin(-) : masukan analog tipe diferensial.

AGND : ground analog.

Vref/2 : pin koneksi untuk setengah tegangan referensi.

DGND : ground digital.

V+ atau Vref : catu daya positif 5V.

11

CLK R : titik koneksi untuk resistor pada mode clock internal.

D0-D7 : keluaran digital.

2.5 Mikrokontroler AT89S52

Mikrokontroler adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi

kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S52

adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 8

Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), yang

memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali. AT89S52 dirancang

oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin 80C5 (Rosadi, 2011).

Mikrokontroler AT89S52 memiliki :

Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.

256 byte RAM ( Random Acces Memory ) internal.

Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit.

Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

Dua buah timer/counter 16 bit.

Lima buah jalur interupsi ( 2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal).

Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver

Transmitter).

Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean.

EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.

Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi

clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12

MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs.

Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt yang

ditunjukkan pada Gambar 2.7.

12

Gambar 2.7 Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S52 (Rosadi, 2011)

Fungsi dari masing-masing pin AT89S52 adalah :

1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pallarel 8 bit dua arah (bidirectional) yang

dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose).

2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi.

3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi

pengganti sebagai berikut :

• P3.0 (10) : RXD (port serial penerima data)

• P3.1 (11) : TXD (port serial pengirim data)

• P3.2 (12) : INT0 (input interupsi eksternal 0, aktif low)

• P3.3 (13) : INT1 (input interupsi ekstrernal 1, aktif low)

• P3.4 (14) : T0 (eksternal input timer / counter 0)

• P3.5 (15) : T1 (eksternal input timer / counter 1)

• P3.6 (16) : WR (Write, aktif low) Sinyal kontrol penulisan data dari port 0 ke

memori data dan input-output eksternal.

• P3.7 (17) : RD (Read, aktif low) Sinyal kontrol pembacaan memori data input-

output eksternal ke port 0.

4. Pin 18 sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal.

5. Pin 19 sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada

kristal.

13

6. Pin 20 ground pada rangkaian.

7. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pallarel 8 bit dua arah. Port ini mengirim byte

alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.

8. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk

membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke

mikrokontroler (aktif low).

9. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama

mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low) yang

diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip).

10. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan,

memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksterna l (EA = Vss),

juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram

internal flash memori pada mikrokontroler.

11. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pallarel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai

alamat bawah yang di multipleks dengan data untuk mengakses program dan data

memori eksternal.

12. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.

Mikrokontroler AT89S52 memerlukan rangkaian sistem minimum, rangkaian ini

dibutuhkan oleh mikrokontroler agar dapat bekerja mengolah program yang terdapat di

dalamnya. Rangkaian minimum yang dibutuhkan tersebut berupa rangkaian reset dan

osilator yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Rangkaian reset berfungsi menunjuk program awal yang berada pada alamat

0000H memori mikrokontroler. Rangkaian ini disusun atas rangkaian RC, yaitu dengan

menggunakan kapasitor 10 F, resistor 10 k , dan push button.

14

Gambar 2.8 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler AT89S52.

Untuk rangkaian osilator disusun dengan kristal 11,0592 MHz dan 2 buah

kapasitor 30 pF. Rangkaian ini digunakan untuk membentuk clock pada mikrokontroler.

Pin 31 mikrokontroler yang dihubungkan pada 5 volt untuk dapat membaca program

pada memori internal mikrokontroler (ROM), sedangkan pin 40 dan 20 digunakan

untuk mengaktifkan mikrokontroler.

2.6 Light Emitting Diode (LED)

Light emitting diode atau dioda pemancar cahaya merupakan sebuah jenis dioda

yang dapat memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan 1,8 V dengan arus sebesar

1.5 mA. Dioda pemancar cahaya banyak digunakan sebagai lampu indikator atau lampu

pilot serta peraga (display). Dioda pemancar cahaya juga dapat digunakan sebagai

pemancar cahaya yang tidak terlihat oleh mata yaitu sinar infra merah. Bahan dasar

pembuat dioda adalah Silicon Carbide (SiC), dioda ini dapat berbentuk bulat atau segi

empat. Warna dioda pemancar cahaya ini ada berbagai macam, antara lain merah,

kuning, hijau, biru dan sebagainya (Rosadi, 2011). Simbol dari LED ditunjukan seperti

Gambar 2.9 berikut ini :

Gambar 2.9 Simbol LED

15

2.7 Buzzer SFM-27

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal

suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup

mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan

bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz (Albert

Paul, Prinsip-prinsip Elektronika, 1989 hal: 134). Buzzer yang digunakan pada

penelitian ini adalah buzzer tipe SFM-27, gambar dari buzzer SFM-27 ditunjukkan

pada gambar 2.10.

Gambar 2.10 Buzzer SFM-27

2.8 Seven Segment

Seven segment adalah susunan 7 buah LED yang dikemas membentuk penampil

angka, dan biasanya ditambahkan 1 buah LED untuk koma (decimal point). Seven

segment terdapat dua jenis, yaitu common anode (CA) dan common catode (CC), seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 2.10 (Syahrul, 2012).

(a) CC (b) CA

Gambar 2.11 Konfigurasi pin seven segment CC dan CA.

Common catode artinya seluruh katoda LED penyusun seven segment ini

dihubungkan bersama ke ground, sehingga untuk membentuk tampilan angka pada

seven segment CC diperlukan logika-logika tinggi pada pin a-dp. Sedangkan, common

anode artinya seluruh anoda LED penyusun seven segment ini dihubungkan bersama ke

16

Vcc, sehingga untuk membentuk tampilan angka pada seven segment CC diperlukan

logika-logika rendah pada pin a-dp. Data digital pembentuk tampilan angka pada seven

segment CA dari angka nol sampai angka sembilan ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Data digital pembentuk tampilan angka pada seven segment CA.