## RANCANG BANGUN KONTROL KELEMBABAN PADA ALAT BABY INCUBATOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
Oleh: Berkat Panjaitan 1)
Kesya Nirma Lumbantobing 2)
Sriwida Harahap 3) Syahru Romadhon 4)
Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Binalita Sudama 1,2,3,4)
E-mail:
hamonanganberkatgmail.com 1) kesyanirmatobing@gmail.com 2 )
, sriwidaharahap@gmail.com 3) , syahruromadhon@gmail.com 4)

## ABSTRACT
Humidity  is  the  object  of  measurement  contained  in  the  data  acquisition  system.  There  are  many sensor devices that serve to measure the humidity and accuracy is one of the parameters that can be used to select it. DHT11 is a DHT series sensor from Aosong Electronics that can perform humidity measurements simultaneously with digital output. Information on accuracy is contained in the data sheet.  Similarly,  the  information  does  not  describe  the  actual  conditions  when  operated  at  a particular location. Results from DHT11 sensor readings are then sent to the seven segment displays to display the results of air humidity measurements. While the driver is used to turn on or off the fan and heater. Fan and heater are used to keep the humidity and incubator temperature within the 40- 60%  moisture  margin  and  the  temperature  limit  in  baby  incubator  33-35  °  C.  The  fan  is  used  to adjust the incubator temperature humidity. Effect on the patient if the humidity rises then the more moist / wet which cause itching on the skin and vice versa if the percentage of moisture down it will be more dry and impacts dry and scaly skin against baby's skin. The purpose of this research is to design moisture control in baby incubator. DHT11 has a wider error range of 1 - 7% and 11 - 35%, respectively  for  temperature  and  humidity  measurements.  Location  differences  do  not  affect  the measurement results. A humidity measurement error that is still above 10% indicates the need for re- calibration. In the future, in addition to accuracy, precision also needs to be tested using standard deviation calculations on the measurement results.
Keywords: DHT11, Humidity Control, Moisture Detector

## ABSTRAK
Kelembaban merupakan objek pengukuran yang terdapat dalam sistem akuisisi data.Ada banyak perangkat sensor yang berfungsi untuk mengukur kelembaban dan akurasi merupakan salah satu parameter yang dapat digunakan untuk memilihnya. DHT11 adalah sensor seri DHT dari Aosong Electronics  yang  dapat  melakukan  pengukuran  kelembaban  secara  bersamaan  dengan  output digital.  Informasi  tentang  akurasi  terdapat  dalam  lembar  data.  Demikian  pula  informasi  yang tidak  menggambarkan  kondisi  sebenarnya  saat  dioperasikan  di  lokasi  tertentu.  Hasil  dari pembacaan sensor DHT11 kemudian dikirim ke display seven segment untuk menampilkan hasil pengukuran  kelembaban  udara.  Sedangkan  driver  digunakan  untuk  menghidupkan  atau
RANCANG BANGUN KONTROL KELEMBABAN PADA ALAT BABY INCUBATOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
Berkat Panjaitan 1) Kesya Nirma Lumbantobing 2) Sriwida Harahap 3) Syahru Romadhon 4)
mematikan kipas dan pemanas. Kipas angin dan pemanas digunakan untuk menjaga kelembaban dan suhu inkubator dalam batas kelembaban 40-60% dan batas suhu pada inkubator bayi 33-35 ° C.  Kipas  angin  digunakan  untuk  mengatur  kelembaban  suhu  inkubator.Efek  pada  pasien  jika kelembaban  naik  maka  semakin  lembab/basah  yang  menyebabkan  gatal  pada  kulit  dan sebaliknya  jika  persentase  kelembaban  turun  maka  akan  semakin  kering  dan  berdampak  pada kulit  kering  dan  bersisik  pada  kulit  bayi.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  merancang kontrol  kelembaban  pada  inkubator  bayi.DHT11  memiliki  rentang  kesalahan  yang  lebih  luas yaitu 1 - 7% dan 11 - 35%, masing-masing untuk pengukuran suhu dan kelembaban.Perbedaan lokasi tidak mempengaruhi hasil pengukuran.Kesalahan pengukuran kelembaban yang masih di atas  10%  menunjukkan  perlunya  kalibrasi  ulang.Kedepannya,  selain  akurasi,  presisi  juga  perlu diuji dengan menggunakan perhitungan standar deviasi pada hasil pengukuran.
Kata Kunci: DHT11, Detektor Kelembaban, Kontrol Kelembaban.

## 1. PENDAHULUAN
Bidang  kesehatan  merupakan  salah  satu bidang  yang  menjadi  prioritas  utama  dalam pembangunan  bangsa  Indonesia.Kesehatan adalah salah satu faktor penting yang  menjadi perhatian banyak orang.Demikian juga dengan alat-alat kedokteran.Seiring dengan perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi  (IPTEK),  hal  ini  dapat  dilihat dengan  munculnya  peralatan  kedokteran  yang semakin  canggih  serta  bersifat  praktis,  efisien dan efektif yang  memberikan banyak  manfaat bagi dunia kedokteran.
Dan  didalam  pencapaian  derajat kesehatan  tentu  diperlukan  peralatan kesehatan yang dapat memenuhi tuntutan sesuai  dengan  perkembangan  zaman, dalam  upaya  memerangi  penyakit  atau melakukan  pendeteksian  penyakit  lebih dini.  Sema  bayi  prematur  memerlukan perawatan medis,baik yang ringan maupun  yang  intensif.  Hal  ini  tergantung pada  keprematuran  bayi  tersebut.Dalam kondisi  ini  bayi  belum  mempunyai  daya tahan tubuh terhadap lingkungan sekitarnya  sehingga  bayi  lebih  banyak mengalami  kesulitan  untuk  hidup  diluar uterus  ibunya.Maka  hal  yang  pertama dilakukan  adalah  memberikan  suhu tertentu sesuai suhu yang diperlukan bayi tersebut.Di  dalam  setiap  rumah  sakit khususnya  pada  ruangan  perawatan  bayi pasti terdapat alat baby incubator .

## 2. TINJAUANPUSTAKA

## Pengertian Baby Incubator
Baby  incubator adalah  sebuah  wadah tertutup  yang  kehangatan  lingkungannya dapat diatur dengan cara memanaskan udara dengan  suhu  tertentu  yang  berfungsi  untuk menghangatkan  bayi  yang  lahir  prematur. Suhu  didalam baby  incubator disesuaikan dengan suhu tubuh ibunya yaitu sekitar 33 – 35 C. Perlengkapan sebuah baby incubator pada  umumnya  terdiri  dari pengontrol suhu, heater, keypad, kelembaban,  display,waterlevel, dan alarm. Baby  incubator  mempunyai  sirkulasi  yang terkontrol  atau  mempunyai  kelembaban relatif dan isolasi untuk melindungi bayi dari kontaminasi udara dari luar.Hal ini diperlukan  bagi  bayi  prematur,  karena sangat  rawan  terhadap  masalah  pernapasan danmasalah-masalah yang bersangkutan dengan kesehatan bayi tersebut.

## Bayi Prematur
Pengertian  bayi  prematur  adalah  bayi  yang lahir  belum  waktunya.  Bayi  yang  lahir prematur  ini  biasanya  yang  lahir  dalam waktu  37  minggu  atau  kurang  dari  pada waktunya  sehingga  bayi  prematur  itu  akan mengakibatkan  antara  lain  ;  berat  bayi kurang dari semestinya, kulit akan tampak  keriput  dan  berwarna  merah,  daya hisap lemah sehingga belum bisa menghisap asi,  kuku  belum  melewati  ujung  jari  dan pernapasan  lemah,  otot-otot  lunak.  Hal-hal
ini yang menyebabkan angka kematian bayi yang lahir prematur cukup tinggi.Sedangkan bayi  yang  lahir  normal  atau  tepat  waktunya berkisar  antara  40  minggu  dan  biasanya dikatakan  bayi  itu  sehat.Dan  berat  badan bayi  sehat  berkisar  antara  2.500  gram sampai  4.000  gram.Bayi  premature  adalah bayi  yang  lahir  belum  waktunya  sehingga memerlukan  suhu  panas  yang  stabil  yaitu pada  batas  normal  32°C  sampai  dengan 37°C.  Keseimbangan  panas  yang  lama  ini menurut  hasil  penelitian  tergantung  dari berbagai faktor yaitu :
1. Suhu udara sekitarnya 2. Kekuatan arus sekitarnya Faktor-faktor di ataslah yang dapat memungkinkan untuk mempertahankan kelangsungan hidup bagi bayi sehat tersebut. Disamping  mempertahankan  keseimbangan panas yang normal, faktor kelembaban udara juga  harus  diperhatikan  karena  udara  yang lembab  akan  menghalangi  penguapan  dari tubuh.

## Jenis – Jenis Baby Incubator
Didalam  dunia  kesehatan  alat baby  incubator terdapat 2 ( dua ) jenis antara lain, yaitu : 1) Baby  Incubator statis  yaitu baby  incubator yang digunakan di ruang perawatan bayi, pada umumnya  menggunakan  catu  daya  listrik  di ruangan  dan  dilengkapi  dengan  tabung oksigen.
2) Baby  Incubator transport  yaitu baby incubator yang digunakan untuk memindahkan  bayi  dari  suatu  ruangan  ke suatu  ruangan  berikutnya,  dapat  di  masukan ke  dalam  ambulan  dengan  catu  daya  baterai dan tabung oksigen.

## Fungsi Baby Incubator
Sebagaimana  yang  kita  ketahui  bersama, fungsi  utama  dari baby  incubator adalah mempertahankan  kehidupan  bayi  prematur dengan  menjaga suhu tubuh bayi tetap hangat seperti  di  dalam  rahim  ibunya.Untuk  itu,  hal
yang  paling  utama  adalah  memenuhi  standar keamanan baby  incubator secara  maksimal, menjaga  keselamatan  bayi  dan  memenuhi kebutuhan utama bayi prematur.Selain berfungsi sebagai penghangat, baby incubator juga  berfungsi  melindungi  bayi  dari  bahaya infeksi.  Di  tempat  ini  tersedia  juga  alat penyinaran sinar biru bagi bayi prematur yang mengalami peningkatan kadar bilirubin dalam darahnya sebagai akibat hati bayi  yang belum bekerja sempurna.
Bayi  prematur  juga  mendapat  bantuan pernafasan  dalam  bentuk  antuan  oksigen dalam  jumlah  tertentu.Hal  ini  pun  harus dilakukan dengan hati-hati, sebab keseimbangan  jumlah  oksigen  pada  bayi prematur  harus  diperhatikan  benar.  Bila jumlah oksigen  pada  bayi  prematur terlalu sedikit,  jumlah  karbondioksidanya  akan meningkat.  Akibatnya,  pembuluh  daran  di otak  akan  melebar,  bahkan  bisa  pecah  dan mengakibatkan pendarahan di otak.

## Kelembaban
Kelembaban  adalah  konsentasi    uap    air dalam    udara    di baby  incubator .  Sebuah humiditas digunakan    untuk    mengatur tingkat    kelembaban    udara    dalam    sebuah bangunan  dengan  sebuah  pengawa lembab ( dehumidifier ).    Perancangan incubator bayi ini    memanfaatkan    sensor  suhu  dan kelembaban  DHT11  serta  mikrokontroller ATMega328.    Keluaran  dari  sensor  DHT11 sudah  berupa  sinyal  digital  sehingga  tidak mebutuhkan  konversi  analog  ke  digital (Analog to Digital Converter  –  ADC). Hasil dari  pembacaaan  sensor  DHT11  kemudian dikirim  ke sevensegmen  display untuk ditampilkan  hasil  pengukuran  kelembaban udara.  Sedangkan  driver  digunakan  untuk menyalakan  atau  mematikan  fan  dan    heater. Fan  dan  heater  digunakan  untuk  menjaga kelembaban  dan    suhu incubator dalam batas    persentase    kelembaban    40-60%    dan batas    suhu    didalam    baby    incubator    33- 35°C.    Kipas    digunakan    untuk    mengatur kelembaban    suhu    incubator.  Pengaruh terhadap  pasien    jika    kelembabannaik  maka
RANCANG BANGUN KONTROL KELEMBABAN PADA ALAT BABY INCUBATOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
Berkat Panjaitan 1) Kesya Nirma Lumbantobing 2) Sriwida Harahap 3) Syahru Romadhon 4)
semakin  lembab/basah  yang  mengakibatkan gatal-gatal  terhadap  kulit  bayi  dan  sebaliknya jika  persentase  kelembaban  turun  maka  akan semakin  kering  dan  berdampak  kulit  kering dan bersisik terhadap kulit bayi.

## Heater sebagai sumber panas
Fungsi  dari  heater  adalah  memancarkan panas,  hal  ini  dimanfaatkan  sebagai  salah satu  komponen  utama  pada  incubator  bayi, yang  prinsip  kerjanya  dipadukan  sumber panas  dengan  dimana  pengontrol  suhu sehingga  nilai  kegunaanya  menjadi  lebih efisien.

## Gambar Rangkaian Heater

## Arduino UNO/Mikrokontroller ATMega
328 Board  Arduino  uno  adalah  Board Mikrokontroller ( Development Board )
menggunakan chip mikrokontroller ATMega328 yang fleksibel dan open-source , Software  dan Hardwar e  nya  relatif  mudah di  gunakan  sehingga  banyak  di  pakai  oleh pemula sampai ahli. Untuk dapat digunakan Board  Arduino  Uno  di  hubungkan  ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau dengan adaptor atau power supply 3-5 V DC. Arduino Uno dapat di gunakan untuk mendeteksi  lingkungan  dengan  membaca data  dari  berbagai  sensor,  misalnya  jarak, inframerah,  suhu,  cahaya,  ultrasonik, tekanan,  kelembaban  dan  lain  lain.  Secara garis  besar  Arduino  mempunyai  14  pin digital yang dapat di set sebagai input atau output dan 6 pin input analog.

## Gambar 2. Rangkaian Arduino Uno

## Power Supply
Arduino Uno dapat disupply langsung ke USB atau  power  supply  tambahan  yang  pilihan power secara  otomatis  berfungsi  tanpa  saklar.
Kabel external (non-USB) seperti
menggunakan  adaptor  AC  ke  DC  atau  baterai dengan konektor plug ukuran 2,1mm polaritas positif  di  tengah  ke  jack  power  di  board. Jikamenggunak baterai dapat disematkan pada pin GND dan Vin di bagian power konektor Papan  Arduino  ini  dapat  disupplai  tegangan kerja  antara  5  sampai  12  V,  jika  catu  daya  di bawah  tengan  standart  5  V  board  akan  tidak stabil,  jika  dipaksakan  ke  tegangan  regulator 12  V  mungkin  board  arduino  cepat  panas (overheat)  dan merusak  board.  Sangat direkomendasikan tegangannya 5-12 V.
Gambar. 3. Power Suplay Arduino Port
Sensor  DHT11  ini  memiliki  sensor  suhu  & kelembaban yang kompleks dengan keluaran sinyal digital yang dikalibrasi.Dengan  menggunakan  teknik akuisisi  sinyal  digital  eksklusif  dan teknologi penginderaan
suhu &
kelembaban, ini memastikan keandalan dan stabilitas  jangka  panjang  yang  tinggi.
Sensor ini mencakup komponen pengukuran  kelembaban  tipe  resistif  dan komponen  pengukuran  suhu  NTC,  NTC negatif  temperatur  koefisien  adalah  Nilai Resistansi  Thermistor  NTC  akan turun  jika suhu  di  sekitar  Thermistor  NTC  tersebut tinggi  (berbanding  terbalik  /  Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi  suhu  disekitarnya,  semakin  tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).dan  terhubung  ke  mikrokontroller 8-bit  berkinerja  tinggi,  menawarkan kualitas  yang  sangat  baik,  respon  cepat, kemampuan anti- gangguan dan efektivitas biaya.
Gambar 2.4. Sensor DHT 11
Kondisi  minimum  khas  power  supply maksimum DC 3V 5V 5.5V pasokan saat ini mengukur  0.5mA  2.5mA  rata-rata  0.2mA 1mA  siaga  100uA  150uA.Sensor  yang digunakan untuk mendeteksi suhu sekaligus mengukur perubahan kelembapan  adalah  sensor  DHT  11.  Untuk menggunakan  sensor  DHT  11  ini  ada berbagai  cara.  Tapi  pada  tulisan  ini  untuk penggunaan sensor
DHT 11 kita menggunakan bantuan library
tertentu.Sehingga  pada  program  yang digunakan sudah lebih disederhanakan.Sebelum  melanjutkan,  ada baiknya  kita  lebih  memahami  terlebih dahulu mengenai detail sensor DHT 11 ini.

## 3. METODE PELAKSANAAN
Penjelasan Blok Diagram Baby Incubator Perancangan sistem alat ini diawali dengan pembuatan blok diagram dari alat tersebut, dimana  tiap  –  tiap  blok  saling  berhubugan satu sama lain.

## Perencanaan Blok Diagram
Dari  blog  diagram  diatas  memiliki  fungsi tersendiri diantaranya yaitu:
 Power supply , sebagai sumber tegangan
 Blower , sebagai pendingin
 Filament , sebagai penghangat suhu
 Relay , sebagai saklar
 Mikrokontroller, sebagai otak penggerak alat
 Display , sebagai penampil
 Alarm, sebagai penanda kesalahan
 Temperatur control , sebagai pengontrol suhu
 Air Control , sebagai pengontrol kelembapan
 Water Level Sensor, sebagai pendeteksi volume air
 Keypad sebagai tombol alat
 User sebagai pengguna alat
RANCANG BANGUN KONTROL KELEMBABAN PADA ALAT BABY INCUBATOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328
Perencanaan Rangkaian Kontrol

## Kelembaban
Pada  perencanaan  rangkaian  kelembaban  ini penulis menggunakan sensor suhu kelembaban dan  fan  dimana  akan  mengatur  kadar kelembaban  udara  dalam  ruangan baby incubator .  Perancangan  rangkaian  ini  terdiri dari  sensor  DHT11  sebagai  pendeteksi kelembaban  dan  fan  sebagai  mensirkulasi udara.

## Persiapan Kerja Alat
Untuk  mendapat  data  yang  berhubungan dengan  masalah  pembuatan  modul  ini,  maka penulis  menggunakan  beberapa  alat  serta perlengkapannya sebagai berikut :
1) Multimeter 2) Satu set toolkit 3) Solder

## 4) Timah
5) Komponen  pendukung  dalam  pembuatan alat

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Tes Pengukuran Perbandingan
Untuk  mengetahui  besarnya  kesalahan  yang terjadi  pada  proses  pengujian  dilakukan pengolahan  data  alat  secara  keseluruhan yang di tunjukkan pada tabel 4.1 berikut:
Dari tabel 4.1 dapat kita lihat bahwa setting pada alat 48% dengan pengukuran hygrometer  sebanyak  6  kali  maka  di  dapat nilai  rata-rata  pembacaan  sebesar  48,33% sehingga  angka  koreksinya  sebesar  0,33  %, setting  pada  alat  55%  dengan  pengukuran hygrometer  sebanyak  6  kali  maka  di  dapat nilai  rata-rata  pembacaan  sebesar  55,16% sehingga  angka  koreksinya  sebesar  0,16  %, setting  pada  alat  57%  dengan  pengukuran hygrometer  sebanyak  6  kali  maka  di  dapat nilai  rata-rata  pembacaan  sebesar  57,33%
sehingga  angka  koreksinya  sebesar  0,33  %, setting  pada  alat  60  %  dengan  pengukuran hygrometer  sebanyak  6  kali  maka  di  dapat nilai  rata-rata  pembacaan  sebesar  60,16% sehingga  angka  koreksinya  sebesar  0,16  %. Maka dari hasil pengukuran diatas dapat kita simpulkan bahwa alat yang dirancang masih dapat  mendeteksi  kelembaban  yang  di inginkan  dari  program  yang  telah dirancang.
5. SIMPULAN
 Rangkaian  pengontrol  kelembaban pada alat baby incubator dan alat yang di rancang dapat mendeteksi kelembaban  yang  di  inginkan  dari program yang telah dirancang.
 Untuk  menampilkan kelembaban pada display penulis  menggunakan  sensor DHT11  dan  menggunakan  program mikrokontroller ATMega328.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Budiharto,  widodo,  2005  Pandan  Lengkap Belajar  Mikrokontroller  Perancangan System  dan  Apliksi  Mikrokontroller. Jakarta  PT.Elex  Media  Komputendo,
Jakarta David,Ningbo.  Tanpa  Tahun.  Servis  Manual 90  Series  Infant  Incubator.  Provinsi Zhejiang, China Hilarius  WH  (ed.).  2004. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta  :  Erlangga Lemeda Simarmata,  S.T.  (ed.).  2003. Rangkaian  Elektronik. 2 ed. Jakarta : Erlangga Prawot, Ihsan.Pengertian arduino uno ATMega  89s52  tanggal  akses  28  juli 2017
Tri  Wiyanto.(2001). My Tutorial. Surabaya:
Akademi Teknik Elektromedik Tri Wiyanto.(2006). MyTutorial café . Surabaya: Akademi Teknik Elektromedik. Wasito.  S,(1996). Data  Sheet  edisi  1 .  PT Elex  Media  Komputindo Kelompok Gramedia : Jakarta.