http://ejournal.unp.ac.id/index.php/jtev/index
Volume 06  Number 02  2020 ISSN: 2302-3309
Received May 05, 2020; Revised May 16, 2020; Accepted May 18, 2020
Sistem Monitoring dan Pengontrolan Suhu pada Inkubator Bayi Berbasis Web
Mesa Amelia 1
1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang
* Corresponding author, e-mail : MessaAmelia98@gmail.com

## Abstrak
Inkubator  bayi  sangat  berperan  penting  dalam  menjaga  suhu  tubuh  bayi  yang  baru  lahir  terutama  untuk bayi premature. Pengontrolan  dan  pemantauan  suhu  merupakan  suata  hal  yang  penting  dilakukan  oleh para dokter atau perawat dirumah sakit guna untuk mempermudah kinerja tanpa harus berada pada lokasi alat, dan sekaligus untuk menimalisir kesalahan dalam pengambilan data suhu, yang dikarenakan dokter atau  perawat  harus  terus  keluar  masuk  ruangan  untuk  melakukan  mengecekan  suhu.  Dalam  sistem pengontrolan  yang  dilakukan  yaitu  menyalakan  atau  meredupkan  lampu  pijar  secara  otomatis  sesuai dengan  batas  normal  yang  ditentukan  yaitu  33  –  35 0 C.  Sedangkan  untuk monitoring suhu  yang    bisa  di lakukan secara Realtime. Sistem monitoring dan pengontrolan suhu pada inkubator yang dibahas berupa perancangan Hardware dan  S oftware. Untuk  perangkat hardware nya  memerlukan  rangkaian Zero Crossing  Detector, rangkaian  lampu  pijar,  sensor  DHT22, relay 5VDC,  rangkaian  NodeMCU. Perancangan Software berupa perancangan arduino IDE dan aplikasi Thingspeak
Kata kunci : Zero Crossing Detector, Arduino Uno. Node MCU, DHT22, Thingspeak
Abstract
A baby incubator is very important in maintaining the body  temperature of a newborn, especially for premature  babies.  Temperature  control  and  monitoring  is  an  important  thing  done  by  doctors  or nurses  in  the  hospital  in  order  to  facilitate  performance  without  having  to  be  at  the  location  of  the device,  and  at  the  same  time  to  minimize  errors  in  temperature  data  collection,  which  is  because doctors or nurses must continue to go in and out of the room to do checking the temperature. In the control  system  that  is  done  is  to  turn  on  or  dim  the  incandescent  lamps  automatically  in  accordance with  the  specified  normal  limit  of  33  -  35 0 C.  As  for  temperature  monitoring  that  can  be  done  in Realtime.  Temperature  monitoring  and  control  system  in  the  incubator  discussed  in  the  form  of hardware  and  software  design.  The  hardware  device  requires  a  Zero  Crossing  Detector  circuit, incandescent lamp circuit, DHT22 sensor, 5VDC relay, NodeMCU circuit. Software design in the form of arduino IDE design and Thingspeak application
Keywords : Zero Crossing Detector,  Arduino Uno. NodeMCU, DHT22, Thingspeak

## PENDAHULUAN
Inkubator  bayi  merupakan  salah  satu  alat  kedokteran  yang  sangat  dibutuhkan ketersediaannya  di  rumah  sakit  atau  puskesmas.  Inkubator  bayi  berfungsi  sebagai  tempat untuk  menjaga  suhu  tubuh  bayi  agar  selalu  dalam  batas  normal  yaitu  antara  33  –  35 0 C, terutama untuk  bayi  yang lahir dalam  keadaan premature [1][2].  inkubator bayi  yang sering dijumpai  dirumah  sakit  menegah  kebawah  sistem  pengontrolan  dan  pemantauannya  hanya dilakukan secara manual oleh dokter atau perawat dirumah sakit. Pemantauan secara manual menyebabkan  dokter  atau  perawat  harus  sering  kali  masuk  keruangan  bayi  untuk  mengecek suhu  inkubator  dalam  jangka  waktu  berkala.  Kondisi  ini  membuat  dokter  atau  perawat kelelahan, yang dapat mengakibatkan kesalahan pembacaan data.
Beberapa  penelitian  yang  sudah  dilakukan  sebelumnya,  yaitu  tentang  perancangan sistem  pengendali  suhu  pada  inkubator  bayi  dengan  menggunakan Fuzzy  Logic. Dimana penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengontrol  suhu  pada  inkubator  saja,  yang  diolah  dengan menggunkan  sistem Fuzzy  Logic [3].    Dari  penelitian  di  atas  penulis  berinovasi  menambah sistem monitoring agar bisa dilihat dari jarak jauh dan juga merubah sistem pengontrolannya dengan  menggunakan  dengan  mengguankan  mikrocontroller  Atmega328  dan  dengan memanfaatkan rangkaian dari Zero Crossing Detector dan TRIAC.

## STUDI PUSTAKA
Dalam  instansi  rumah  sakit  inkubator  merupakan  sebuah  alat  yang  berfungsi  untuk mempertahankan  suhu  panas  didalamnya,  Suhu  inkubator  perlu  dijaga  yaitu  sekitar  33°C  – 35°C  karena  bayi  memiliki  jaringan  lemak  yang  lebih  sedikit  sehingga  berisiko  terkena hipotermia atau  suhu  tubuh  rendah.  Kelembaban  inkubator  juga  perlu  dijaga,  karena pernafasan bayi akan optimal dengan level kelembaban 50 % RH – 60 % RH [4].
Penggunaan  teknologi  dibidang  komunikasi  ini  mempunyai  perubahan  yang  sangat besar  dirasakan  oleh  manusia  saat  ini.  Dengan  adanya  konektivitas  internet  segala  sesuatu menjadi  lebih  mudah  dan  cepat.  Hal  tersebut  digunakan  oleh  para  pengembang  teknologi untuk  menggali  lagi  manfaat  dari  jaringan  internet  ini. Internet  of  Things adalah  sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara  terus  menerus,  berikut  kemampuan  mengkontrol,  berbagi  data,  dan  sebagainya[5]. Penggunan  konsep  ini  umumnya  diterapkan  dalam  beberapa  bidang  yang  membutuhkan informasi  data  yang  berkelanjutan  seperti  pemantuan  ataupun  pengkontrolan.  Bentuk pengambilan data yang ditampilkan yaitu dalam bentuk grafik [6].

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

## A. Block Diagram
Blok  diagram  yaitu  penjabaran  suatu  sistem  yang  bersifat  menyeluruh.  Proses pendefinisian  perlu  dilakukan  penjabaran  pada  sistem  yang  dibahas  secara  menyeluruh, artinya adanya gambaran secara jelas mengenai ruang lingkup pembahasan yaitu dengan menggunakan  blok  diagram.  Secara  keseluruhan,  sistem  monitoring  dan  pengontrolan suhu pada inkubator berbasis WEB dijelaskan pada Gambar 1.
Gambar 1. Block diagram sistem monitoring dan pengontrolan suhu berbasis WEB
Dari block diagram diatas dijelaskan sebagai berikut:
1. Sensor suhu DHT22 berfungsi untuk mengukur nilai suhu dan kelembaban.
2. Mikrocontroller Atmega328 ( Arduino Uno) berfungsi menerima informasi dari modul NodeMCU dengan menggunakan komunikasi  serial,  dimana selanjutnya akan diproses oleh  arduino  uno  dan  keluaran  dari  arduino  uno  akan  memberikan  perintah  untuk mngontrol  lampu  berdasarkan  waktu  dan  tingkat  kecerahan  zero  crossing  detector  dan TRIAC pada lampu.
3. Lampu  pijar  berfungsi  sebagai  pemanas  inkubator,  yang  mana  pada  saat  suhu  <33 0 C maka lampu akan hidup dan jika suhu >35 0 C makan lampu pijar akan redup. 4. Modul zero crossing detector dan TRIAC adalah rangkaian yang bisa mengatur besaran dan tingkat cahaya lampu yang menyala.
5. Fan AC berfungsi untuk menhantar kan panas lampu pijar kedalam inkubator.
6. Modul NodeMCU berfungsi sebagai pengirim informasi dari WEB.
7. Thingspeak, merupakan sebuah WEB yang digunakan untuk memonitoring suhu dalam tampilan grafik.

## B. Cara kerja alat
Cara kerja alat dapat dijelaskan melalui sebuah gambar yang disebut diagram alir atau flowchart . Flowchart perancangan untuk sistem monitoring dan  pengontrolan suhu pada inkubator bayi berbasis diperagakan oleh Gambar 2.
Gambar 2. Flowchart
Keterangan Flowchart :
Flowchart diatas  adalah  prinsip  kerja  dari sistem monitoring dan pengontrolan suhu  pada inkubator bayi berbasis WEB Berikut adalah tahapan kerjanya:
1. Jalankan aplikasi Thingsview pada smartphone yang digunakan.
2. Selanjutnya deklarasi variabel, yaitu proses pembauatan variabel pada program.
3. Memberikan nilai set point untuk membatasi suhu nornal yang dikehendaki.
4. Mikrokontroller mengolah pembacaan data pada suhu.
5. Zero  crossing  detector  dan  Triac  mengontrol  lampu  pijar  sesuai  dengan  suhu  yang terbaca.  Apabila  suhu  suhu  <33  maka  lampu  pijar  akan  hidup  dan  relay  akan menghidupkan kipas. Dan sebaliknya jika suhu >35 maka lampu pijar akan meredup dan relay akan mematikan kipas.
6. Hasil pembacaan suhu  akan dikirim oleh modul NodeMCU melalui jaringan internet dan akan ditampilkan di aplikasi Thingview pada android.

## C. Perancangan Hardware
Kontruksi  mekanik  harus  diperhatikan  mulai  dari  pemilihan  bahan  yang  akan dijadikan  Kotak box hingga  tata  letak  komponen  didalam  box  agar  sistem  pengontrolan dan  monitoring  dapat  berjalan  dengan  baik.  Kotak  mekanik  yang  digunkan  terbuat  dari kaca yang memiliki ukuran panjang 70cm, lebar 45cm, dan tinggi 40cm. Sedangkan disisi bawah  terdapat  ruangan  lagi  setinggi  12cm  sebagai  tempat hardware yaitu  untuk penempatan  peralatan  kontrol  dan  beberapa plant ,  diantaranya lampu  pijar  dan  kipas.
Lampu  pijar  dan  kipas  diletakkan  dibawah  kotak  inkubator,  tepatnya  dibawah  lubang ventilasi, sehingga panas yang dihasilkan lampu pijar dapat naik kedalam kotak inkubator melalui lubang tersebut. Perancangan alat dan bentuk alat akan dilihat pada gambar 3.

## Gambar 3. (a) Gambar perancangan inkubator
(b) Hasil pembuatan inkubator

## D. Perancangan Rangkaian Elektronika Keseluruhan
Pada  rangkaian  elektronika  keseluruhan,  terdapat  semua  rangkaian  elektronika  yang digunaka.  Diantaranya,  rangkaian  catu  daya, rangkaian  zero  crossing  detector dan TRIAC, rangkaian LCD, rangkaian sensor suhu DHT22, rangkaian NodeMCU, rangkaian relay 5V, serta rangkaian mikrokontroler Arduino Uno ATMega 328 menggunakan serial komunikasi  RX  dan  TX  Seperti  gambar  4.  Pada  Gambar  4  memperlihatkan  rangkaian elektronika secara keseluruhan yang digunakan pada sistem yang diusulkan.
Gambar 4. Rangkaian Elektronika Keseluruhan
E. Perancangan software aplikasi Thingsview pada pembuatan Thingspeak.
Aplikasi Thingview bisa  di  download  di  aplikasi PlayStore, sebelum  menggunakam Thingview terlebih dahulu membuat  akun  yang didaftarkan  pakai Thingspeak. pembuatan akun  akan    disesuaikan  dengan  pembuatan  channel  untuk  memonitoirng  alat  yang dgunakan. Tampilan monitroring pada Thingspeak terlihat pada gambar 5 dibawah ini.
Gambar 5. Tampilan monitoring pada akun Thingspeak

## HASIL DAN PEMBAHSAN
Pada hasil dan pembahasan ini akan, akan dilakukan beberapa pengujian dan anlisa pada seluruh  bagian input maupun output .  Pengujian  dan  analisa  sensor  dilakukan  guna  untuk mengetahui  apakah  sensor  berfungsi  dengan  baik  sebagai input sesuai  dengan  yang direncanakan. Agar sensor dapat bekerja dengan baik dilakukan kalibrasi terhadap sensor.

## Gambar 6. Bentuk Alat Keseluruhan

## 1. Pengujian pengontrolan suhu pada inkubator bayi
Pada pengontrolan suhu pada inkubator ini set point suhu normal yang diberikan yaitu berkisar antara 33-35 0 C. Pada pengujian yang telah dilakukan dapat di analisis bagian pada suhu, besar tegangan lampu, keadaan lampu dan juga keadaan pada kipas. Pada saat suhu mencapai 33 0 C lampu pijar akan terang dan Fan akan hidup untuk menghembuskan panas kedalam inkubator, dan apabila suhu telah mencapai 35 0 C maka, lampu pijar akan meredup dan Fan akan  kembali  mati  sampai  mencapai  suhu  33 0 C  kembali  dan  begitu  seterusnya.
Gambar 7 memperlihatkan hasil pengontrolan suhu dengan set point 33-35 0 C.
Gambar 7. Proses pengontrolan suhu pada inkubator bayi
Tabel 1. Data pembacaan suhu, tegangan lampu,keadaan lampu dan keadaan
kipas pada setiap pengujian disuhu 33 – 35 0 C No Pembacaan suhu Tegangan lampu Keadaan lampu Keadaan kipas 1 33 0 C 188,4 V Terang Hidup 2 34 0 C 231,8 V Terang Hidup 3 35,50 0 C 97,8 V Redup Mati 4 34 0 C 106,2 Redup Mati 5 33 0 C 232,0 Terang Hidup 2. Pengujian monitoring suhu dengan aplikasi Thingsview secara Real Time
Aplikasi ThingsView digunakan  untuk  memonitoring  dengan  rekap  data  yang  telah diatur di Thingspeak dan akan terbaca secara real time . Tampilan monitoring nya berupa tampilan grafik seperti pada gambar 8 dibawah ini:
Gambar
8. tampilan monitoring suhu yang terbaca secara Real Time dengan diberikan gangguan panas saat pengujian Tabel 2. Data monitoring suhu secara Real Time NO Waktu pengambilan Data Hasil Data yang diperoleh Suhu ( 0 C) Keadaan Inkubator 1 13.07 31.3 0 C Tanpa Gangguan 2 13.09 31.2 0 C Tanpa Gangguan 3 13.10 31.2 0 C Tanpa Gangguan
4 13.12 31.3 0 C Tanpa Gangguan 5 13.14 31.7 0 C Tanpa Gangguan 6 13.16 32.0 0 C Tanpa Gangguan 7 13.19 32.2 0 C Tanpa Gangguan 8 13.21 32.4 0 C Tanpa Gangguan 9 13.24 32.5 0 C Tanpa Gangguan 10 13.27 32.7 0 C Tanpa Gangguan 11 13.30 33.0 0 C Tanpa Gangguan 12 13.34 33.1 0 C Tanpa Gangguan 13 13.37 33.2 0 C Tanpa Gangguan 14 13.40 33.3 0 C Tanpa Gangguan 15 13.44 33.4 0 C Tanpa Gangguan 16 13.47 33.7 0 C Tanpa Gangguan 17 13.55 34.8 0 C Tanpa Gangguan 18 14.00 38.7 0 C Ada Gangguan Panas 19 14.03 33.5 0 C Ada Gangguan Panas
Pada  tabel  2  diatas  dapat  dijelaskan  bahwa  dari  suhu  31,1  –  32,7 0 C  merupakan  suhu awal yang terbaca pada saat menghidupkan inkubator, Suhu akan terus naik sampai mencapai suhu  35 0 C.  Untuk  melihat  kestabilan  alat  diberikan  gangguang  panas  yang  mengakibatkan suhu naik menjadi 38,7 0 C secara otomatis lampu pijar akan meredup dan mampu menurunkan kembali ke titik batas normal suhu yaitu 33,5 0 C.

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisa hardware dan software yang  dilakukan  pada sistem monitoring dan  pengontrolan  suhu  pada  inkubator  bayi  berbasis WEB yang  telah dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  dapat  bekerja  dengan  baik.  Dan  pemantauan  suhu bisa dilihat secara real time.

## DAFTAR PUSTKA
[1] Setyaningsih, Dwi, Noor Yulita, Rozaq, Abdul, and Imam, “Kendali suhu inkubator bayi menggunakan pid,” Simetris    J.  Tek.  Mesin,  Elektro  dan  Ilmu  Komput. ,  vol.  7,  no.  2,  p.  489,  2016,  doi: 10.24176/simet.v7i2.759.
[2] Setyaningsih,  Dwi,  Noor  Yulita,  Rozaq,  Abdul,  and  Imam,  “Rancang  bangun  sistem  pengaturan  suhu ruang inkubator bayi berbasis microcontroller AT89S51,” Berk. Fis. , vol. 12, no. 2, pp. 55–62–62, 2009.
[3] Setyaningsih,  N.  Y.  Dwi,  Murti,  and  A.  Catur,  “Control  temperature  on  plant  baby  incubator  on  plant baby incubator  with  fuzzy logic,” Simetris    J.  Tek.  Mesin,  Elektro  dan  Ilmu  Komput. ,  vol.  7,  no.  1,  p. 273, 2016, doi: 10.24176/simet.v7i1.514.
[4] Lapono, S., and L. A., “Sistem pengontrolan suhu dan kelembaban pada inkubator bayi,” J.  Fis. Sains dan Apl. , vol. 1, no. 1, pp. 12–17, 2016.
[5] Muklis, R. Khoirul, Prasetyo, Angga, Mustikasari, and Dyah, “Perancangan internet of things (iot) untuk monitoring suhu budidaya jamur,” KOMPUTEK , vol. 2, no. 2, p. 81, 2018, doi: 10.24269/jkt.v2i2.180.
[6] E.  Sorongan,  Q.  Hidayati,  and  K.  Priyono,  “ThingSpeak  sebagai  Sistem  Monitoring  Tangki  SPBU Berbasis  Internet  of  Things,” JTERA  (Jurnal  Teknol.  Rekayasa) ,  vol.  3,  no.  2,  p.  219,  2018,  doi: 10.31544/jtera.v3.i2.2018.219-224.

## Biodata Penulis
Mesa  Amelia ,  lahir  di  sijunjung  28  Juli  1998.  Menyelesaikan  program  studi  DIV  Teknik Elektro Industri pada jurusan Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Negri Padang.