PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT MONITORING

INFUS PADA PASIEN DENGAN MENGGUNAKAN

JARINGAN WIRELESS BERBASIS MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan

Akademik dalam Menyelesaikan

Program Sarjana (S-1) Teknik

Disusun Oleh :

FIRMANUDDIN NUR

NIM : 2010101130311044

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

v

ABSTRAK

Perencanaan Dan Pembuatan Alat Monitoring Infus Menggunakan

Jaringan Wireless Berbasis Mikrokontroler, Disusun oleh Firmanuddin Nur,

Nim: 201010130311044, Jurusan Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Malang, Pembimbing I: Ir. Nurhadi,MT, Pembimbing II:

M.Chasrun Hasani,ST.,MT.

Dalam dunia medis infus merupakan alat yang paling sering

digunakan,fungsi infus sendiri yaitu untuk memberikan cairan pada pasien secara

berkala. Kesalahan dalam pemberian cairan infus dapat berakibat buruk kepada

pasien, apabila terjadi masalah seperti penyumbatan atau kehabisan cairan jika

tidak segera di tangani akan berbahaya bagi pasien. Infus yang ada saat ini

penggunaanya masih secara manual dimana kesalahan – kesalahan seperti

tersebut masih sering terjadi.

Pembuatan sistem pembaca tetesan infus pasien dengan transmisi data wifi

merupakan solusi yang tepat untuk pemantauan jarak jauh secara realtime.

Dengan menggunakan alat ini, kondisi tetesan infus dapat dipantau oleh dokter

atau perawat melalui komputer dan melakukan rekam medis untuk kondisi dan

status infus tanpa harus melakukan pengecekan secara langsung sehingga dapat

membantu aktifitas dokter maupun perawat dalam penangan pasien khususnya

pasien yang sedang dirawat di ICU.

. Kata Kunci: Infus, Sensor, Mikrokontroler

vi

ABSTRACT

Planning And Preparation Equipment Infusion Monitoring Using Wireless

Network Based On Microcontroller, to be compiled: Firmanuddin Nur, Nim:

201010130311044, Department of Electrical Engineering, Faculty of Technique,

University of Muhammadiyah Malang, Counsellor I: Ir. Lailis Syafa’ah, MT.,

Counsellor II: M.Chasrun Hasani,ST.,MT.

In the medical world infusion is the most commonly used tools, infusion

alone function is to provide fluid in patients on a regular basis. Errors in the

administration of intravenous fluids may be detrimental to the patient, if there are

problems such as blockages or dehydration if not handled immediately be harmful

to the patient. Infusion current use is still manually where mistakes - mistakes

such as these are still common.

Making the system of drip patient reader with wifi data transmission is the

perfect solution for remote monitoring in realtime. By using this tool, the

condition of the drip can be monitored by a doctor or nurse through the computer

and perform medical records for the condition and status of the infusion without

the need to check directly that can help doctors activities although nurses in

handling patients, especially patients who are being treated in the ICU

Key Word : infusion, sensors, microcontroller

vii

vii

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT.

Karena hanya dengan rahmat dan karunia-NYA, penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan judul : “PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

MONITORING INFUS DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN WIRELESS

BERBASIS MIKROKONTROLER“

Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat dalam

memperoleh gelar sarjana di Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

Dengan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih

sebanyak banyaknya kepada semua pihak yang meluangkan waktu, tenaga,

dan pikiran bagi kelancaran penulisan skripsi ini. Dengan tulus dan hormat

penulis haturkan kepada :

1. Kedua Orang Tuaku, Kakakku, keluarga yang telah memberikan

do’a dan dukungan, motivasi, kasih sayang dan materi.

2. Ibu Nur Alif Mardiyah,MT selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas

Teknik Universitas Muhamadiyah Malang

3. Bapak Machmud Effendy, ST, MEng selaku Wakil Jurusan Elektro

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Dr. Ir. Ermanu Azizil Hakim,MT selaku Dosen Wali Elektro

2010.

5. Bapak Ir. Nurhadi,MT selaku Dosen Pembimbing I.

6. Bapak M. Chasrun Hasani, ST., MT selaku Dosen Pembimbing II.

7. Teman seperjuangaku angkatan 2010.

8. Teman Kontrakan yang selalu meramaikan suasana.

9. Pacarku Cantik yang selalu mengangguku dengan memberikan semangat.

10. Mas tukang solder beserta krew nya yang membantu menyelesaikan

hardwarenya.

viii

11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian dan

penyusunan tugas akhir ini.

Penulis menyadari akan adanya kekurangan-kekurangan baik penyusunan

maupun pembahasan masalah dalam laporan ini karena keterbatasan

pengetahuan penulis. Sehingga penulis selalu mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari semua pihak guna perbaikan dalam penyusunan laporan

dimasa yang akan datang.

Besar harapan penulis bahwa laporan tugas akhir ini dapat memberikan

manfaat bagi seluruh pembaca khususnya Mahasiswa Jurusan Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang serta kemajuan IPTEK khususnya pada

Elektronika Medika.

Malang,28 November 2015

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iii

LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. iv

ABSTRAKSI ...................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah........................................................................................... 2

1.4 Tujuan .......................................................................................................... 3

1.5 Metode Penulisan ......................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................. 4

BAB II Landasan Teori ................................................................................... 5

2.1 Pengertian Infus ........................................................................................... 5

2.1.1 Teori Dasar Infus Intravena ................................................................ 6

2.1.2 Jenis Cairan Infus ................................................................................ 6

2.2. Sistem Wireless ............................................................................................ 8

2.2.1 Aplikasi Telekonikasi Nirkabel .......................................................... 9

2.2.2 WLAN(wireless Local Area Network) ............................................... 11

2.2.3 Wizfi220 .............................................................................................. 13

2.3 Dioda infra merah ...................................................................................... 14

2.4 Photodioda ................................................................................................. 15

ix

2.5 OP-AMP(Operational Amplifier) ............................................................... 16

2.6 Timer 555 .................................................................................................... 16

2.6.1 Mostable Circuit .................................................................................. 17

2.6.2 Bistable Circuit ................................................................................... 18

2.6.3 Astable Circuit .................................................................................... 19

2.7 Mikrokontroler ATMEGA16 ....................................................................... 19

2.7.1 Konfigurasi pin-pin ATMEGA16 ...................................................... 20

2.7.2 Timer dan Counter pada AVR ........................................................... 25

2.8 Bahasa pemograman bascom AVR .............................................................. 28

2.8.1 Karakter Dalam BASCOM ................................................................ 28

2.8.2 Tipe Data ............................................................................................ 29

2.8.3 Variabel .............................................................................................. 30

2.8.4 Alias ................................................................................................... 31

2.8.5 Konstanta ........................................................................................... 31

2.8.6 Aray .................................................................................................... 32

2.8.7 Operasi-operasi Dalam BASCOM ..................................................... 33

2.8.8 Pipa kapiler......................................................................................... 35

BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................ 35

3.1 Umum ......................................................................................................... 35

3.2 Perencanaan Hardware ............................................................................... 35

3.2.1 Block Diagram Sistem ....................................................................... 35

3.2.2 Perencanaan sensor infus dengan Photodiode ................................... 36

3.2.3 Perancangan Tombol Emergency ...................................................... 37

3.2.4 Perancangan Modul WIFI menggunakan Wizfi220 .......................... 38

3.2.5 Perancangan rangkian Driver Buzzer ................................................ 39

3.2.6 Perancangan LED Indikator ............................................................... 43

3.2.7 Perancangan Mikrokontroler ATMEGA16 ....................................... 44

3.3 Perancangan Software ................................................................................ 45

3.3.1 Perangkat lunak .................................................................................. 45

3.3.2 Flowchart ........................................................................................... 46

x

BAB IV PENGUJIAN ...................................................................................... 48

4.1 Pengujian Input Output ................................................................................ 48

4.1.1 Tujuan Pengukuran ........................................................................... 48

4.1.2 Peralatan yang digunakan .................................................................. 48

4.1.3 Langkah-langkah pengukuran ............................................................ 48

4.1.4 Pengujian Rangkian Input Output ...................................................... 48

4.1.5 Hasil Pengukuran ............................................................................... 49

4.1.6 Analisa ............................................................................................... 50

4.2 Pengujian sensor infus(Photodiode) ............................................................ 50

4.2.1 Tujuan Pengukuran ............................................................................ 50

4.2.2 Peralatan yang digunakan .................................................................. 50

4.2.3 Langkah-langkah pengukuran ............................................................ 50

4.2.4 Diagram Rangkian pengujian............................................................. 50

4.2.5 Data Hasil Pengukuran ...................................................................... 51

4.2.6 Analisa ............................................................................................... 51

4.3 Pengujian Buzzer ......................................................................................... 52

4.3.1 Tujuan ................................................................................................ 52

4.3.2 Peralatan yang digunakan .................................................................. 52

4.3.3 Langkah pengujian ............................................................................. 52

4.3.4 Pengujian Rangkian ........................................................................... 52

4.3.5 Hasil Pengujian .................................................................................. 52

4.3.6 Analisa ............................................................................................... 53

4.4 Pengujian Modul Wifi .................................................................................. 53

4.4.1 Tujuan ................................................................................................ 53

4.4.2 Alat dan Bahan ................................................................................... 53

4.4.3 Prosedur Pengujian ............................................................................ 53

4.4.4 Data Hasil Pengujian .......................................................................... 57

4.4.5 Analisa .............................................................................................. 59

4.5 Pengujian Keseluruhan................................................................................. 59

4.5.1 Tujuan ................................................................................................ 59

4.5.2 Peralatan yang digunakan ................................................................. 59

4.5.3 Prosedur yang digunakan ................................................................... 60

xi

4.5.4 Hasil Pengujian .................................................................................. 60

4.5.5 Analisa ............................................................................................... 62

4.5.6 Pengujian Koversi Satuan Tetes/menit............................................... 62

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 65

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 65

5.2 Saran ............................................................................................................. 65

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Komponen – komponen sistem infus .......................................... . 5

Gambar 2.2 Jaringan Wireless ........................................................................ . 9

Gambar 2.3 Aplikasi Wireless LAN ...............................................................11

Gambar 2.4 Susunan paket protokol IEE802.11a ..................................... .......12

Gambar 2.5 Susunan paket protokol IEE802.11n ..................................... ......13

Gambar 2.6 Blok diagram Wizfi220 ......................................................... .. ....13

Gambar 2.7 Bentuk fisik modul Wizfi220 ................................................ ... ...14

Gambar 2.8 Diode Led infrared ................................................................ .......15

Gambar 2.9 Hubungan keluaran Photodioda dengan intensitas cahaya ... .......15

Gambar 2.10 Ic Op-Amp............................................................................. .......16

Gambar 2.11 Rangkian monostable ............................................................ .......17

Gambar 2.12 Karateristik monostable......................................................... ...... 17

Gambar 2.13 Karateristik ouput bistable .................................................... .......18

Gambar 2.14 Kararteristik ouput astable .................................................... .......19

Gambar 2.16 Konfigurasi Pin AVR ATMEGA16 ...................................... .......21

Gambar 2.18 Blok diagram peneriman UART ........................................... .......25

Gambar 2.19 Register TCCR0 .................................................................... .......26

Gambar 2.20 Regiter TCCR0 ...................................................................... .......26

Gambar 2.21 Regiter TCCR1A ................................................................... .......27

Gambar 2.22 Register TCCR1A ................................................................. .......27

Gambar 2.23 Pipa Kapiler ..................................................................................34

Gambar 3.1 Block Diagram............................................................................. 35

Gambar 3.2 Rangkian sensor Photodioda ...................................................... 36

Gambar 3.3 Rangkian Tombol emergency...................................................... 38

Gambar 3.4 Rangkian Wizfi220 ...................................................................... 39

Gambar 3.5 Rangkian Driver Buzzer ......................................................... .... 40

Gambar 3.6 Rangkian LED indikator.............................................................. 43

Gambar 3.7 Rangkian minimum sistem ATMEGA16......................................44

Gambar 3.8 Flowchart sensor ........................................................................ 45

xiii

Gambar 3.9 Flowchart wizfi .......................................................................... 46

Gambar 4.1 Rangkian pengujian input output menggunakan LED ............... 48

Gambar 4.2 Pengujian input output .............................................................. 49

Gambar 4.3 Rangkian sensor infus ................................................................. 50

Gambar 4.4 Hasil pengujian rangkian ............................................................. 51

Gambar 4.5 Rangkian pengujian driver buzzer............................................... 52

Gambar 4.6 Diagram pengujian rangkian modul WIFI ................................. 54

Gambar 4.7 Hasil deteksi WIFI ...................................................................... 58

Gambar 4.8 Hasil masukan pasword WIFI ..................................................... 58

Gambar 4.9 Hasil pengujian WIFI Conect ..................................................... 58

Gambar 4.10 Hasil pengujian komunikasi data WIFI via delphi ...................... 59

Gambar 4.11 Hasil pengujian monitoring infus ................................................. 60

Gambar 4.12 Hasil pengujian monitoring infus ................................................. 61

Gambar 4.13 Hasil pengujian monitoring saat infus hampir habis .................... 61

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi khusus port B ....................................................................... 22

Tabel 2.2 Fungsi khusus port C ....................................................................... 22

Tabel 2.3 Fungsi khusus port D ....................................................................... 23

Tabel 2.4 Register Addreas ............................................................................. 24

Tabel 2.5 Seting Prescale ................................................................................. 25

Tabel 2.6 Seting Mode Compare1 .................................................................... 27

Tabel 2.7 Seting Mode PWM ........................................................................... 27

Tabel 2.8 Karakter dalam bascom......................................................................29

Tabel 2.9 Tipe data pada bascom........................................................................29

Tabel 2.10 Operator Relasi..................................................................................33

Tabel 4.1 Nilai clock mikrokontroler dan timer.................................................63

Tabel 4.2 Nilai eror clock mikrokontroler...........................................................63

Tabel 4.3 Nilai kecepatan tetesan dan perhitungan manual................................64

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,”Atmel Mikrokontroler ATMega16”http://www.Atmel.com (Mikrokontroler

ATMega16).25juli2012.

Asmadi. (2008). Teknik Prosedural Keperawatan Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar

Klien. Jakarta : Salemba Medika.

Andrianto, Heri, pemrograman mikrokontroler AVR ATMega 16, Informatika.

Bandiyah, Siti. 2011. Keterampilan Dasar Praktik Klinik Keperawatan Dan Kebidanan.

Yogyakarta : Nuha Medika

Bishop, owen.2004.Dasar-dasar Elektronika.Jakarta : Erlangga

Fungsi Switch pada Jaringan Komputer. http://blogging.co.id/fungsi-switch-pada-

jaringan. Diakses pada tanggal 2 Februari 2014.

Wahana Komputer.2007. Teknik Antar Muka Mikrokontroler dengan Komputer

Berbasis Delphi. Jakarta Salemba Infotek.

Pengertian VLAN. http://blograkata.blogspot.com/2012/03/pengertian-vlan.html. Diakses

pada tanggal 2 Maret 2014.