## PENGATURAN SUHU UNTUK MENGATASI BAYI TERBAKAR BERBASIS ARDUINO DAN LABVIEW PADA INFANT INCUBATOR
Dicky Rivaldo Ramdani 1) , Andi Kurniawan Nugroho 2) , Budiani Destyningtias 3)
1,2,3) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Semarang Jalan Soekarno Hatta – Tlogosari, Semarang *e-mail: dickyrivaldo@ymail.com 1) , andikn@email.com 2) , destyningtias@usm.ac.id 3)

## ABSTRACT
An incubator is a place designed to maintain a certain temperature condition. Incubators are often found in hospitals and farms. In hospitals, the Incubator functions to warm newborns, or premature babies. On farms, this incubator is usually used for egg hatchers and as a place for newly hatched chicks. Incubators are usually in the form of a room or box (box) of a certain size. In this research will be designed a prototype to modify the infant incubator by adding sensors to regulate the temperature and control using a Arduino microcontroller. This incubator has a measurement system and temperature regulation using LM35  sensors,  heaters  and  fans  as  actuators  that  can  cool  the  incubator  room  with  Arduino  as  controlling.  Temperature setting will be monitored by LABVIEW. In the Arduino system a program can be set up that can adjust the temperature . The temperature required by the premature baby, so that it can maintain the stability of the temperature. If the temperature in the incubator  is  smaller  than  the  temperature  setting,  the  heater  will  turn  on  and  the  fan  speed  will  decrease  to  increase  the temperature  according  to  the  settings  entered.  If  the  temperature  in  the  incubator  is  greater  than  the  temperature  setting entered, the heater will turn off. The results showed that the linear regression value between the temperature values with the ADC value of y = 0.4883x with a determination coefficient of 1, while the linear regression value between the temperature with a voltage value of y = 99.481x with a coefficient of 0.9984.
Keywords: Infant Incubator, temperature sensor, LM35.

## ABSTRAK
Infant Incubator merupakan suatu tempat yang dirancang untuk mempertahankan  keadaan temperatur tertentu. Incubator banyak dijumpai pada rumah sakit dan peternakan. Pada rumah sakit, Incubator berfungsi untuk menghangatkan bayi yang baru lahir, atau bayi yang lahir prematur. Pada peternakan, inkubator ini biasanya digunakan untuk penetas telur dan sebagai tempat dari anak ayam yang baru menetas. Incubator biasanya berbentuk ruangan atau box (kotak) dengan ukuran tertentu. Pada penelitian ini akan dibuat alat untuk memodifikasi infant incubator dengan menambahkan sensor untuk mengatur suhu dan mengontrol menggunakan mikrokontroller Arduino supaya menghindari bayi terbakar. Incubator ini memiliki sistem pen- gukuran dan pengaturan suhu menggunakan sensor LM35, aktuator berupa Heater dan kipas yang dapat menyejukkan ruangan inkubator dengan arduino sebagai pengendali. Hasil pengaturan suhu ditampilkan melalui LABVIEW. Pada system Arduino akan ditanamkan sebuah program yang dapat diatur nilai suhunya sesuai dengan suhu yang diperlukan oleh bayi premature, sehingga dapat menjaga kestabilan suhu tersebut. Jika suhu didalam incubator lebih kecil dari setting suhu maka heater akan menyala dan kecepatan kipas angin akan menurun untuk menaikkan suhu sesuai dengan setting yang dimasukkan. Jika suhu didalam incubator lebih besar dari setting suhu yang dimasukkan maka heater akan mati. Hasil penelitian menunjukkan nilai regresi linier antara nilai suhu dengan nilai ADC sebesar y= 0.4883x dengan nilai koefisien determinasi sebesar 1, sedangkan nilai regresi linier antara suhu dengan nilai tegangan sebesar y = 99.481x dengan nilai koefisien sebesar 0.9984.
Kata Kunci : Infant Incubator, sensor suhu, LM35 .

## I. P ENDAHULUAN
ncubator    merupakan  suatu  tempat  yang  dirancang untuk mempertahankan keadaan temperatur tertentu. Inkubator  banyak  dijumpai  pada  rumah  sakit  dan peternakan.  Pada  rumah  sakit,  Inkubator  berfungsi untuk  menghangatkan  bayi  yang  baru  lahir,  atau  bayi yang  lahir  prematur.  Pada  peternakan,  inkubator  ini biasanya  digunakan  untuk  penetas  telur  dan  sebagai tempat  dari  anak  ayam  yang  baru  menetas.  Inkubator biasanya  berbentuk  ruangan  atau  box  (kotak)  dengan ukuran tertentu. Incubator merupakan lingkungan atau daerah  yang  terisolasi  dengan  tidak  debu,  bakteri  dan memiliki  kemampuan  untuk  mengendalikan  suhu,
kelembaban  dan  oksigen[1].    Infant  incubator  perlu dilengkapi  dengan  pengaturan  suhu  sesuai  dengan kebutuhan suhu yang diperlukan oleh baby premature. Baby premature memerlukan suhu ruang sebesar 36 o C – 38 o C, sehingga diperlukan modifikasi incubator bayi untuk mempertahankan suhu tersebut. Kelemahan dari penelitian  ini  adalah  tidak  dilengkapi  dengan  system control  atau  system  kendali  secara  otomatis  untuk mengontrol  suhu  sehingga  suhu  tidak  bisa  secara otomatis menyesuaikan suhu ruang atau setting suhu[2]. Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Hafidz  dan  Nyoman, 2012  membuat  sebuah  prototype  baby  incubator transport untuk memonitor suhu skin, pengaturan suhu dari 32 o C – 37 o C dan kelembaban 70% - 80% RH, pada
I
alat  ini  dilengkapi  dengan  charge  agar  dapat dipindahkan.  Penelitian  ini  dilengkapi  dengan  display seven  segmen  untuk  menampilkan  nilai suhu[3].  Pada penelitian  yang  dilakukan  oleh  ali,  2015  tentang modifikasi  infant  warmer  yang  dilengkapi  dengan phototherapy menjelaskan tentang infant warmer untuk bayi  baru  lahir  untuk  mengatur  suhu  ruang  yang diperlukan  oleh  bayi,  tetapi  pada  penelitian  ini  tidak dapat dilakukan pengaturan secara otomatis[3]. Pada  penelitian  ini  akan  dikembangkan  sebuah prototype  yang  digunakan  untuk  memodifikasi  infant incubator  dengan  pengaturan  suhu  dan  pengontrolan menggunakan  mikrokontroller  Arduino.  Suhu  pada incubator bisa di kontrol secara otomatis sesuai dengan nilai setting suhu yang diinginkan atau yang dibutuhkan oleh bayi premature. Infant incubator dilengkapi dengan sensor  LM35  untuk  mengetahui  suhu  pada  Inkubator sendiri.  Pengaturan  suhu  dilakukan  menggunakan keypad  4x4  dan  hasil  pengaturan  suhu    ditampilkan pada LCD 16x2 dengan  Arduino  mikrokontroler yang kemudian  informasi  tentang  kondisi  suhu  dalam Inkubator  ditampilkan  pada  seven  segment  melalui aplikasi  pengontrol  otomatis  berbasis  mikrokontroler arduino  yang  dihubungkan  dengan  tampilan  personal computer berbahasa Labview

## II. METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini menggunakan  dua  perancangan  yaitu  perancangan hardware dan perancangan software.

## A. Perancangan Hardware
Perancangan hardware dari sistem infan incubator di- tunjukkan pada Gambar 1.
.

## Gambar 1 Blok Diagram Infant Incubator
Gambar 1 menunjukan sistem secara keseluruhan da- lam infant inkubator dengan pengaturan suhu dan lab- VIEW. Komponen-komponen dalam system infant in- cubator dengan pengaturan suhu berbasis Arduino dan labview antara lain: (1) Arduino mega yang digunakan untuk pusat perintah atau main prosessor karena seluruh perintah  dikendalikan  oleh  mikrokontroller  Arduino mega,  (2)  Keypad  berfungsi  untuk  mengatur  setting
suhu yang akan di masukkan dalam infant incubator, (3) LCD  (Liquid  Crystal  Display)  sebagai  display  pem- bacaan nilai suhu yang dimasukkan melalui keypad, (4) Sensor  suhu  LM35  untuk  mendeteksi  suhu  incubator, apabila nilai setting suhu yang dimasukkan kurang dari nilai suhu yang dikehendaki maka heater akan menyala tetapi jika setting suhu yang dimasukkan lebih dari suhu yang di inginkan maka heater akan mati, (5) Seven Seg- men sebagai penampil suhu yang menempel pada infant incubator dan (6) Heater sebagai pemanas infant incu- bator.

## B. Perancangan Software
Perancangan  software  merupakan  salah  satu  bagian penting  dalam  penelitian  ini  karena  setiap  program disimpan  dalam  mikrokontroler  Arduino.  Program kompiler  yang  digunakan  adalah  Arduino  1.6.5.  Ar- duino  1.6.5  merupakan  software open-source  Arduino Integrated  Development  Enviroment (IDE)  yang digunakan di Windows, Mac, OS, dan Linux. Software Arduino  environment  ditulis  dalam  bahasa  Java  ber- dasarkan  pada  Processing.  Bahasa  pemrograman  Ar- duino didasarkan pada bahasa pemrograman C[4][5][6]. Program  yang  dibuat  akan  diisikan  ke  dalam  sebuah EEPROM yang ada di dalam mikrokontroler, sehingga program  tersebut  sudah  dapat  dijalankan  oleh  mikro- kontroler.
Software  pemrograman  yang  digunakan  untuk  me- monitor  atau  menampilkan  hasil  pengaturan  adalah LabVIEW[7].  labVIEW  menggunakan  bahasa  pem- rograman berbasis grafis atau blok diagram. Pada lab- VIEW, user pertama-tama membuat user interface atau front panel dengan menggunakan control dan indikator, yang dimaksud dengan kontrol adalah knobs, push but- tons, dials dan peralatan input lainnya sedangkan yang dimaksud  dengan  indikator  adalah  graphs,  LEDs  dan peralatan display lainnya. Setelah menyusun user inter- face,  lalu  user  menyusun  blok  diagram  yang  berisi kode-kode  VIs  (Virtual  Instrumen)  untuk  mengontrol front panel. Setiap VI menggunakan fungsi-fungsi yang menggerakkan  masukan  dari  pemakai  antarmuka  atau sumber  lain  dan  menampilkan  informasi  itu  atau memindahkannya ke file lain atau ke komputer lain. VI berisi  tiga  komponen  yaitu  (1)Panel  muka  digunakan untuk melayani antarmuka pemakai, (2) Diagram Block berisi source code grafis yang menggambarkan fungsi- fungsi  VI, (3) Icon dan Connector Panel digunakan un- tuk Mengidentifikasi VI sedemikian rupa sehingga anda dapat menggunakan VI di dalam VI yang lain atau dise- but dengan sub VI atau juga disebut dengan sub routine didalam program berbasis text. ketiga komponen dalam panel LabVIEW ditunjukkan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Front Panel LabVIEW

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  dan  pembahasan  pada  penelitian  ini  meliputi pengujian  sensor  suhu  LM35  dan  pengujian  sistem pengendalian pada labVIEW.

## A. Pengujian Sensor Suhu LM35
Sensor Lm35 diuji dengan cara memberikan tegangan 5volt pada vcc sensor, kemudian tegangan keluaran atau output  diukur    melalui  pengukuran  pin  keluaran menggunakan multimeter. Hasil pengujian sensor suhu LMdengan dilakukan dengan cara pengecekan pada pin keluaran  dengan  menggunakan  multimeter.  Hasil pengujian sensor suhu LM35 ditunjukkan pada Tabel 1 dan pengujian sistem kontrol arduino ditunjukkan pada Gambar 3.
Tabel 1. Hasil Pengujian sensor suhu LM35
Suhu Tegangan keluar 24.90 °C 0.25 V 30.27 °C 0.30 V 34.67 °C 0.35 V 36.62 °C 0.37 V 39.55 °C 0.40 V 42.97 °C 0.43 V
Gambar 3. Tampilan sistem kontrol arduino
Program IDE arduino memungkinkan kita untuk menu- liskan baris program yang dapat membaca data sensor LM35 yaitu dengan  mengubah data analog sensor men- jadi  data  digital  pada  arduino.  Data  sheet  dari  LM  35 digunakan  untuk mendapatkan nilai suhu yang akurat. Perubahan  suhu  adalah  10mv/derajat  celsius.  Persa- maan yang digunakan untuk  menkonversi nilai analog tersebut  dengan  menghitung  nilai  ADC  yang  masuk kemudian mengkonversikannya menjadi nilai tegangan milivolt.  Arduino  yang  digunakan  adalah    ADC  10bit yaitu 1024 dan tegangan referensi sebesar 5Volt. Ber- dasarkan  hal  tersebut  didapatkan  persamaan  yang digunakan untuk pengaturan suhu dalam arduino, yaitu
derajat celsius= (adc/1024)*5000/10 suhuC  =  analogRead(suhuPin);  //membaca nilai adc sensor suhuC  =  (suhuC  /  1024.0)*  5000;  //konversi data analog menjadi milivolt suhuC = suhuC/10; //konversi kedalam derajat celsius dengan persamaan 1derajat/10mv Sehingga  kita  dapat  membuat  rumus  persamaan tersebut  pada  program  seperti  pada  persamaan  1  dan persamaan 2.
𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑥 5 1024 (1)
𝑆𝑢ℎ𝑢  = 500 𝑥 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐴𝐷𝐶 1024 (2)
Sensor Tegangan = Nilai Sensor x 5 1024 = 51 x 5
1024
= 0,249 Volt
Temperatur = 500 𝑥 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐴𝑑𝑐 1024 = 500 𝑥 51 1024 = 24,92 °C
Gambar  4  menunjukkan  hubungan  antara  nilai  suhu dengan nilai tegangan yang hasilkan oleh sistem infant inkubator.
Gambar 4. Grafik antara Suhu Terhadap Tegangan sensor suhu LM 35
Pada gambar4 dapat diketahui nilai regresi linier pada grafik y = 99,481x. Dimana x adalah Tegangan dan y adalah  suhu  yang  dihasilkan.  Nilai  koefisien determinasi pada regresi linier (R 2 ) adalah 0,9984. sedangkan  nilai  ADC  dengan  nilai  suhu  ditunjukkan pada gambar 5.
y = 99,481x R² = 0,9984 0 10 20 30 40 50 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 S UH U TEGANGAN SUHU TERHADAP TEGANGAN
Gambar 5. Grafik antara suhu dengan nilai ADC
Pada gambar 5 dapat diketahui  nilai regresi linier pada grafik y = 0,4883x. Dimana x adalah data ADC dan y adalah  suhu  yang  dihasilkan.  Nilai  koefisien determinasi pada regresi linier (R 2 ) adalah 1.

## B. Pengujian LabVIEW
Pengujian  Labview  ini  digunakan  memonitoring hasil dari output temperatur yang dihasilkan dari sistem infant  incubator.  Software  Labview  ini  terdapat  dua program yaitu program blok diagram dan Front panel. Gambar  6 dan Gambar 7 adalah  blok diagram dan front panel yang telah di uji kan dengan arduino.
Gambar 6 Program dengan Blok Diagram

## Gambar 7 Program Front Panel

## C. Analisa Data
Settingan suhu yang disimpan pada mikrokontroler
arduino  mega  yaitu  30°C  lalu  heater  menyala  sampai suhu yang dicapai. Suhu pada saat ruang invansi adalah 25°C, untuk mencapai suhu 30°C membutuhkan waktu selama  3  menit  dan  kestabilan  suhu  di  monitoring dengan  software  Labview  agar  mengetahui  secara realtime waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu yang  disimpan.  Tampilan  suhu  pada  seven  segment ditunjukkan pada gambar 8.
Gambar 8. Tampilan suhu dengan seven segmen .

## IV. K ESIMPULAN
Sistem  modifikasi  infant  incubator  dapat  bekerja dengan baik untuk mengatur suhu yang dibutuhkan oleh bayi  agar  terhindar  dari  kebakaran  atau  bayi  terbakar. hasil monitoring nilai pengaturan suhu dan tegangan di tunjukkan  melalui  program  labVIEW,  sehingga  nilai suhu  tersebut  dapat  di  monitor  secara  real  time.  jika setting  suhu  pada  infant  incubator  kurang  dari  suhu ruang yang di butuhkan bayi maka heater akan menyala, sebaliknya  jika  setting  suhnya  lebih  besar  dari  suhu yang perlukan maka heater akan mati.

## V. SARAN
Pengaturan  suhu  infant  incubator  dikembangkan dengan  pengaturan  kelembaban  ruang  karena  untuk menghindari bayi terbakar selain suhu, diperlukan juga kelembaban  yang  sesuai  yaitu  antara  70%  sampai dengan 80%.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Maulana,Hafidz,2012,  Prototype  Baby  Incubator Transport,  [Online].  Tersedia:  http://digilib.pol- tekkesdepkes-sby.ac.id/public/POLTEKKESSBY- Studi-674-drafseminar.pdf
[2] Wardani,  Wisnu  Kusuma,  2015,  Modifikasi  inku- bator  bayi  dilengkapi  kontrol  suhu  dan  rangkaian charge[Online]. Tersedia: http://digilib.pol-
tekkesdepkes-sby.ac.id/public/POLTEKKESSBY-
Studi-675-drafseminar.pdf
[3] Nurwanto,  ALi,  2015,  Modifikasi  infant  warmer dilengkapi phototherapy [Online]. Tersedia:
y = 0,4883x R² = 1 0 20 40 0 20 40 60 80 100 SUH U ADC ADC TERHADAP SUHU ADC SUHU Linear (ADC SUHU)
http://digilib.poltekkesdepkes-sby.ac.id/pub- lic/POLTEKKESSBY-Studi-2633-
DRAFTSEMINAR.pdf
[4] Santoso, Hari. 2016. “Panduan Praktis Arduino Un- tuk Pemula”
[5] Kadir, Abdul., 2013, Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi  Mikrokontroler  dan  Pemrogramannya menggunakan  Arduino,  Yogayakarta:  Andi  Kom- putindo
[6] https://herwins.wordpress.com/labview/