KONTROL PEMANAS AIR UNTUK STERILISASI BOTOL BAYI
KONTROL PEMANAS AIR UNTUK STERILISASI BOTOL BAYI
Annisa
Pratiwi1 ; Bagas Suryatama2 ; Hasri Ainur
Rahmah3 ; Samuel BETA4
Prodi
Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl.
Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
e-mail : annisapratiwi461@gmail.com1,
suryatamabagas.17@gmail.com2,
hasrirahmah@gmail.com3,
sambetak2@gmail.com5
Abstract- Sterilisator
is a tool that functions to sterilize bacteria, germs or microbes. Sterility of
tools is very important, especially tools that come into direct contact with
humans, as in baby milk bottles, many bacteria or germs must be sterilized so
as not to make diseases that can interfere with the growth of the baby. and to
anticipate this problem we have an idea that is to design a tool "NUC120
ARM Based Baby Bottle Sterilisator". In order for the bottle to be used
when it must be in a state sterile or free of bacteria so it is safe for use by
babies.
This project uses
the ARM NUC120 microcontroller as a processor. The design of this system uses a
16x2 LCD as the main display of the program. The main system uses an LM35
sensor input and a joystick module. While the output is a water pump for
running hot water.
Keywords: ARM
NUC120, LM35 temperature sensor, joystick module, and LCD 16x2.
Intisari- Sterilisator merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mensterilkan
bakteri, kuman atau mikroba. Kesterilan alat-alat sangatlah penting khususnya alat-alat
yang berkontak langsung dengan manusia seperti halnya pada botol susu bayi,
banyak bakteri atau kuman yang harus disterilkan agar tidak menjadikan penyakit
yang dapat menganggu pertumbuhan bayi. dan untuk mengantisipasi masalah
tersebut kami mempunyai ide yaitu merancang sebuah alat “Sterilisator Botol Bayi
Berbasis ARM NUC120”. Agar saat akan digunakan botol susu harus dalam keaadaan
steril atau bebas dari bakteri sehingga aman untuk digunakan oleh bayi.
Proyek ini
menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 sebagai pemroses. Perancangan sistem ini
menggunakan LCD 16x2 sebagai tampilan utama dari program. Sistem utama tersebut
menggunakan masukan sensor LM35 dan modul joystick. Sedangkan keluarannya pompa
air untuk mengaliri air panas.
Kata kunci : ARM
NUC120, sensor suhu LM35, modul joystick, dan LCD 16x2.
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2
Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan diselesaikan dalam proyek ARM adalah:
1. Bagaimana cara mengatur suhu pemanas air dengan ARM NUC120?
2. Bagaimana cara menginisialisa-si pompa air DC dengan ARM NUC120?
3. Bagaimana cara menampilkan pembacaan sensor LM35 pada LCD?
4. Bagaimana cara mengaplikasikan alat ini ke peralatan sterilisator botol bayi.
Tujuan pembuatan alat ini adalah :
1. Dapat mengatur suhu pemanas air dengan ARM NUC120.
2. Dapat menginisialisai pompa air DC dengan ARM NUC120?
3. Dapat menampilkan pembacaan sensor LM35 pada LCD.
4. Dapat mengaplikasikan alat ini ke peralatan sterilisator botol bayi.
1.4 Manfaat Dapat menjamin kesterilan botol bayi, karena sebelum digunakan perlu sterilisasi.
II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 ARM NUC120
2.1 ARM NUC120
Gambar 2.1 ARM NUC 120
Mikroprosesor ARM
mempunyai beberapa keluarga untuk menjangkau berbagai aplikasi, salah satunya
adalah ARM Cortex Prosesor Embedded (ARM Cortex Embedded Processors).
Prosesor-prosesor di keluarga seri CortexM telah dikembangkan khusus untuk
domain mikrokontroler, dimana permintaan untuk kecepatan, determinasi waktu
proses, dan manajemen interrupt bersama dengan jumlah gate silikon minimum
(luas silikon yang minimum menentukan harga akhir prosesor) dan konsumsi daya
yang minimum sangat diminati, seperti ARM CortexM0 yang merupakan
prosesor untuk menggantikan aplikasi mikrokontroler 8/16bit dengan tipe ARM
NUC120
ARM NUC120
merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0. ARM
NUC 120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan
divais programmer terpisah. NUC120 dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai
48MHz. Telah dilengkapi dengan Full Speed USB 2.0 Device
Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai
aplikasi berbasis USB.
Spesifikasi
:
1.
Berbasis NUC120RD2BN dengan
Flash memory APROM sebesar 64 Kbyte, 8 Kbyte SRAM, 4 Kbyte Data Flash.
2.
Memiliki kemampuan IAP (In
Applicaton Programming) dan ISP (In System Programming) melalui bootloader
software pada LDROM.
3.
Tersedia jalur SWD (Serial Wire
Debug) yang dapat digunakan untuk debugging serta programming.
4.
Dapat diprogram langsung
melalui jalur USB.
5.
Mendukung Peripheral DMA mode.
6.
Memiliki 8 channel ADC dengan
resolusi 12 bit.
7.
Memiliki 4 buah timer 32 bit.
8.
Memiliki fungsi Watchdog dan
RTC.
9.
Dilengkapi dengan 4 buah hardware PWM
dengan resolusi 16 bit.
10. Memiliki masing-masing 2 kanal jalur komunikasi UART, SPI, dan I2C.
11. Memiliki 1 channel I2C.
12. Tersedia antarmuka USB dan UART RS-485.
13. Terdapat sensor suhu built-in dengan range -40 -
125°C dengan resolusi 1°C. Sensor ini memiliki gain -1.76mV/°C
dan offset 720 mV pada suhu 0°C.
14. Memiliki hingga 45 jalur GPIO yang masing-masing dapat
dikonfigurasi pull-up/ pull-down resistor, repeater mode, input inverter,
dan open-drain mode.
15. Terdapat 22 MHz internal osilator.
16. Frekuensi osilator eksternal sebesar 12 MHz dan fitur PLL sampai
dengan 48 MHz.
17. Frekuensi osilator eksternal sebesar 32.768 KHz yang dapat digunakan
untuk fungsi RTC dan Low Power Mode.
18. Tersedia rangkaian reset manual.
19. Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.
20. Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800
mA
21. Tersedia pilihan catu daya input : catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC
(via regulator), catu daya eksternal 3,3 – 5,5 VDC (tanpa melalui regulator),
atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.
2.2
Pemanas
Gambar 2.2 Pemanas Air
Sebuah objek
yang memancarkan panas atau menyebabkan tubuh lain untuk mencapai suhu yang
lebih tinggi. Dalam pengaturan rumah tangga atau domestik, pemanas biasanya
berupa peralatan yang tujuannya adalah untuk menghasilkan pemanas. Pemanas ada
untuk semua materi termasuk padatan, cairan, dan gas. Pemanas model portabel
ini mampu menampung daya hingga 1000 watt.
2.3
Modul Joystick
Gambar 2.3 Modul Joystick
Modul joystick merupakan komponen yang berbentuk seperti tuas atau
tongkat yang dapat digerakan ke berbagai arah untuk mendapatkan posisi yang
diinginkan.
Pada umumnya modul ini memiliki 2 axis yaitu axis X
dan axis Y dan 1 push button. Pengaplikasian modul ini banyak dijumpai pada
joystick game PlayStasiun, X-Box, pengendali servo motor, kursi motor, dan lain
– lain.
Modul ini yang banyak dipakai yaitu tipe
bi-axial. Tipe joystick ini merupakan tipe yang sama dengan yang digunakan pada
gagang kendali analog pada konsol Sony Playstation, X-box.
Sensor suhu LM35 memiliki fungsi untuk mengubah
besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor suhu yang
dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh
National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan
perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. memiliki keluaran
impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah
dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan
lanjutan.
Gambar 2.4 Sensor LM 35
Meskipun
tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor
adalah 5 volt. Sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan
ketentuan bahwa LM 35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA. Hal ini berarti
LM35 memiliki kemampuan menghasilkan panas dari sensor dapat menyebabkan
kesalahan pembacaan kurang lebih 0,5oC. Pada suhu 25oC.
Spesifikasi LM35
1. memiliki sensitivitas suhu
dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10mVolt/ ºC,
sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2.
Memiliki ketepatan atau akurasi
kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
3.
Memiliki jangkauan maksimal
operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4.
Bekerja pada tegangan 4 sampai
30 volt.
5.
Memiliki arus rendah yaitu
kurang dari 60 µA.
6.
Memiliki pemanasan sendiri yang
rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7.
Memiliki impedansi keluaran
yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8.
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
2.5
LCD
Gambar 2.5 LCD
LCD
(Liquid Crystal Display) berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf
ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi daya yang rendah, LCD
dilengkapi dengan panel LCD dan tingkat kontras yang cukup tinggi serta pengendalian
LCD CMOS yang telah terpasang dalam modul tersebut. Ada dua macam ukuran LCD
yang dapat ditemui di pasaran yaitu LCD 2x16 (2 baris, 16 kolom) dan 4x20 (4
baris, 20 kolom), yang dipakai dalam alat ini adalah jenis LCD 2x16. Gambar 2.8
LCD 2x16 [11] Dalam pasaran LCD 2x16 terdapat tiga macam back light yaitu biru,
putih dan hijau. LCD 2x16 ini terdapat 16 kaki dimana masing-masing dari kaki
tersebut mempunyai fungsi tersendiri. Berikut adalah tabel penjelasan dari
masing-masing kaki LCD 2x16 : Tabel 2.2 Fungsi pin Pada LCD.
2.6 Modul Relay
Gambar 2.6 Modul Relay 4 Channel
Relay 4 channel dapat
digunakan untuk mengendalikan berbagai perangkat listrik dengan arus yang
besar. Dikendalikan langsung oleh mikrokontroler seperti Arduino , 8051, AVR,
PIC, DSP, ARM, ARM, MSP430, TTL logic.
Spesifikasi:
Gambar 2.7 Pompa Air
DC
Water pump atau pompa air merupakan elemen yang berfungsi untuk menyerap
sekaligus mendorong air yang terdapat pada sistem pendinginan sehingga dapat
bersikulisasi pada mesin. Rongga-rongga mesin yang dilewati sirkulasi akan
mendinginkan suhu dinding pada booring silinder. Hal ini
secara otomatis dapat menaikkan suhu mesin dan untuk selanjutnya proses
pendinginan dilakukan dibagian radiator.
Kelancaran sirkulasi air pendingin harus benar-benar
dijaga sebab apabila kelancaran sirkulasi air terganggu dengan adanya karat atau
kotoran-kotoran lain dapat menimbulkan kenaikan temperatur mesin atau bahkan
menimbulkan kerusakan pada mesin. Pompa air dapat bekerja setelah mesin
dihidupkan sebab pompa air bekerja melalui bantuan v-belt. V
-belt berfungsi untuk menggerakkan kipas yang mengalirkan air ke
seluruh rongga-rongga mesin. Salah satu kerusakan yang terjadi pada pompa air
adalah putusnya benda yang bertugas menggerakkan kipas ini.
III
PERANCANGAN ALAT
Keterangan :
Pensteril botol
bayi bekerja dengan cara membersihkan bakteri dan kotoran dengan menggunakan
air panas dan semprotan air bertenaga tinggi. Air panas yang disarankan untuk
sterilisasi adalah pada kisaran 80 sampai 100 derajat celcius. Pemanas yang
digunakan adalah pemanas air berdaya 1000W yang dapat memanaskan air sampai
suhu 100 derajat celcius dalam waktu 15 menit.
Pemanas air bekerja
setelah ditentukan batas maksimal suhu nya (set point) dengan menggunakan tuas
kendali(joystick). joystick ditekan ke kanan nilai akan bertambah 1. diputar ke
kiri nilai berkurang 1. Jika nilai sesuai maka joystick ditekan yang akan
mengaktifkan pemanas air. Setelah pemanas air mencapai suhu yang ditentukan secara
otomatis pemanas dimatikan. Setelah pemanas mati, pengguna dapat menggunakan
tombol untuk menyalakan pompa air.
Pompa akan
menyemprotkan air dari atas dan dari bawah botol bayi.
Membuat rancangan perangkat keras
meliputi pembuatan rangkaian elektronik untuk catu daya dan sistem secara
keseluruhan.
Pada gambar di bawah ini ditunjukkan
keseluruhan rangkaian untuk alat sterilisator botol bayi dilengkapi dengan
pengawatan yang menunjukkan terletak di pin mana saja masukan dan luaran alat.
Gambar
3.2 Rangkaian alat
Gambar 3.3 Pengawatan Dalam
Gambar 3.4 Pengawatan Luar
Perancangan ini digunakan
untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang terdiri dari beberapa
perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik dan untuk
mengolah data masukan agar menghasilkan keluaran yang sesuai dengan yang
dikehendaki. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan
pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan jalannya
program. Diagram alir program ditunjukan pada gambar dibawah :
Gambar 3.5 Diagram alir program
IV PENUTUP
Daftar Pustaka
Abdi,Nurcahyo dan Yulian Bagus Kurniawan.
(2016). Pengatur Suhu Pemanas Air. Semarang : Politeknik Negeri Semarang
Cahayono, Octariza Dwi. (2016). Sterilisator
Botol Bayi Berbasis Mikrokontroller. Yogyakarta : Politeknik Muhamadiyah
Yogyakarta
LAMPIRAN
1. Jurnal, Klik Disini
4. Diagram Alir, Klik Disini
BIODATA
Nama Annisa Pratiwi . Penulis dilahirkan di
Semarang, 4 Mei 1998. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SD Negeri
Langensari 02, SMP Negeri 04 Ungaran dan SMK Negeri 7 Semarang. Tahun 2017
penulis telah menyelesaikan Pendidikan SMK. Pada tahun 2017 Penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma
(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3
Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM
3.32.17.3.03. Apabila ada kritik dan
saran yang membangun serta terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian
ini, bisa menghubungi melalui email anniapratiwi461@gmail.com
Nama Bagas
Suryatama. Penulis dilahirkan di Kabupaten Wonosobo, 17 Mei 1999. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Siwuran, SMP Negeri 1 Garung dan SMK
Negeri 1 Wonosobo
Tahun 2017
penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. pada tahun 2017 penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma(D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru
diploma(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi
D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM
3.32.17.3.05. apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian
ini, bisa menghubungi melalui email suryatamabagas.17@gmail.com
Nama pengajar Samuel Beta. Beliau mengajar di program
studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang.
Email : sambetak2@gmail.com
Tidak ada komentar: