![20 39 1 SM PDF [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/20-39-1-sm-pdf.jpg)
13 0 339 KB
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
PROTOTIP TERAPI INFRAMERAH DILENGKAPI PEWAKTU DENGAN TAMPILAN SEVEN SEGMENT DAN PENGATURAN INTENSITAS CAHAYA BERBASIS DIGITAL Adhi Kurniawan1, Her Gumiwang Ariswati, Priyambada Cahya Nugraha2 ABSTRACT At the time of the author undergoing field practice at the hospital, there is a plane theraphy. Aircraft teraphy ersebut using infrared light using an analog timer settings. Conditions teraphy infrared aircraft is still in good condition. But teraphy operator told me about the plane, the plane analogue timers often do not work properly, so it is often improved. Operators also complained about the lack of display timer, it makes the service a bit of confusion. Teraphy plane is also no infrared light intensity settings. By looking at the problem the writer trying to do some form of effort to design a device with the title "Prototype Infrared teraphy In Timer Complete With Seven Segment Display and Digital-Based Light Intensity Settings". This tool comes with a choice of teraphy 10, 20, and 30 minutes were enabled to choose the length of the therapy process. There are also settings in the settings low medium high light intensity which functioned to regulate the light intensity. By using the computation time in the selection of a 30-minute known standard deviation of 1.61, error of 0.48%. The timing of 20 minutes unknown standard deviation of 1.11, the error of 0.5%. The timing of 10 minutes unknown standard deviation of 0.6, error of 0.51%. And by using the calculations in the selection of low intensity can be known standard deviation of 0.5, error of 0.06%. Selection of medium intensity can be known standard deviation of 1.4, the error or errors by 0.1%. Selection of high intensity can be known standard deviation of 0:23, error of 0.02%. Keywords: muscle fatigue, timer, light intensity
PENDAHULUAN Latar belakang Pesawat terapi lampu infrared digunakan untuk Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Dengan menggunakan pengaturan waktu analog. Kondisi pesawat terapi infrared ini masih dalam keadaan baik. Namun operator teraphy bercerita tentang pesawat tersebut, bahwa pesawat tersebut timer analognya sering tidak berfungsi dengan baik, sehingga sering mengalami perbaikan. Operator juga mengeluh tentang tidak adanya tampilan waktu, hal itu membuat operator sedikit (1)
kebingungan. Pesawat terapi infrared tersebut juga tidak ada pengaturan intensitas cahayanya. Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, penulis mengambil judul “Prototip Terapi Inframerah Dilengkapi Pewaktu Dengan Tampilan Seven Segmen dan pengaturan intensitas cahaya Berbasis Digital” dengan harapan infrared terapi dapat mempunyai sistem keamanan dengan adanya pengaturan waktu otomatis. Batasan masalah Agar tidak terjadi pelebaran masalah yang akan dibahas, maka penulis membatasi pembahasan pada: (1)
Alumni Teknik Elektromedik ,(2) Dosen Jurusan Teknik Elektromedik Surabaya, Poltekkes Kemenkes Surabaya. 693
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
Pengaturan waktu 10, 20 dan 30 menit pada terapi inframerah; (2) Pengaturan intensitas cahaya (Low, Medium, High). Tujuan (1) Membuat rangkaian pengaturan waktu 10, 20 dan 30 menit; (2) Membuat rangkaian tampilan menggunakan seven segmen; (3) Membuat rangkaian pengaturan intensitas cahaya. Manfaat Manfaat praktis adalah: operator menjadi lebih mudah dalam mengoperasikan pesawat infrared terapi ini. Dengan adanya pengaturan waktu dilengkapi tampilan seven segment, operator menjadi tidak kebingungan lagi. Dan pengaturan intensitas cahaya membuat operator menjadi semakin mudah untuk mengoperasikan pesawat infrared terapi tersebut. KERANGKA KONSEPTUAL Diagram Blok PL
POWE R
CLOCK GENERAT
STAR
Tampilan 7segment
COUNT ER
PENGATURA N WAKTU
Driver
Pemilihan Intensitas
Dimm er
Infrare d Obyek
Gambar 1 DiagramBlok
Fungsi Masing-Masing Blok: (1) PLN: Memberi inputan tegangan pada power supply; (2) Power Supply: Mensupplay tegangan ke seluruh blok
rangkaian; (3) Start: Tombol untuk memulai proses penyinaran; (4) Pengaturan Waktu: Tombol untuk mengatur lamanya penyinaran; (5) Tampilan 7Segment: Rangkaian untuk menampilkan waktu yang digunakan untuk penyinaran; (6) Dimmer: Rangkaian untuk pengaturan besar kecilnya intensitas cahaya pada infrared; (7) Infrared: Cahaya untuk memberikan penyinaran terapi pada pasien; (8) Clock Generator: Rangkaian untuk pembangkit denyutan yang menggerakkan perhitungan waktu; (9) Counter: Rangkaian yang melakukan proses untuk perhitungan;(10) Driver Infrared: Rangkaian pengemudi Infrared; (11) Pemilihan Intensitas: Rangkaian atau saklar rotary untuk mengatur intensitas cahaya sesuai pada yang kita inginkan. Sumber tegangan PLN akan masuk melewati rangkaian power supply dan power supply, mensupply seluruh rangkaian. Untuk menjalankan alat ini lakukan pengaturan waktu, dimana blok ini berfungsi untuk pemilihan waktu pengoprasian alat dan secara otomatis akan tampil lamanya waktu yang kita butuhkan untuk menjalankan alat terapi infrared. Kemudian pemilihan intensitas cahaya infrared. Untuk menjalankan alat terapi infrared, tekanlah tombol start untuk memulai proses terapi. Setelah waktu yang telah diatur tercapai maka lampu off. Flowchart Begin, kemudian pengaturan timer (10, 20 dan 30 menit). Pengaturan waktu dan akan ditampilkan pada display sesuai pemilihan waktunya. Pemilihan intensitas untuk memilih intensitas cahaya yang kita inginkan dengan menggunakan pemilihan high, medium dan low. Tekan tombol start,
694
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
penyinaran dimulai dan waktu mulai proses menghitung mundur sesuai settingan. Apabila waktu habis maka proses penyinaran telah selesai dan lampu infrared padam. Setelah lampu infrared padam kemudian tekan tombol reset untuk melakukan penyinaran lampu infrared selanjutnya. MULAI
PENGATURAN WAKTU TAMPILAN
START TIDAK YA MULAI PENYINARAN
Pengaturan Intensitas (low,medium,high)
TIDAK WAKTU=0 YA Lampu Off
END
Gambar 2 Flowchart HASIL DAN ANALISIS Hasil Pengujian dan Pengukuran Modul Setelah membuat modul maka perlu diadakan pengujian dan pengukuran. Untuk mengetahui seberapa tepat pembuatan modul ini. Untuk itu penulis melakukan pendataan melalui pengukuran dan pengujian. Tujuannya adalah untuk apakah masing-masing komponen dapat
berjalan sesuai dengan fungsinya yang telah direncanakan . Data Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya, Timer, dan Triac Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya Menggunakan Luxmeter Tabel 1 Hasil pengukuran pada Luxmeter Setting Intensitas Low Medium X1 4216 9512 X2 4210 9515 X3 4210 9518 X4 4210 9526 X5 4219 9520 X6 4219 9521 X7 4210 9520 X8 4216 9514 X9 4219 9513 X10 4225 9514 X11 4216 9514 X12 4210 9510 X13 4214 9507 X14 4216 9516 X15 4216 9524 X16 4194 9520 X17 4219 9523 X18 4225 9522 X19 4214 9531 X20 4219 9531 X21 4198 9538 X22 4219 9531 X23 4225 9524 X24 4213 9525 X25 4198 9525 X26 4214 9521 X27 4216 9515 X28 4210 9517 X29 4198 9508 X30 4214 9510 Rerata 4213.4 9519.5 Simpangan 2.6 7.5 % Error 0.06% 0.10% SD 0.5 1.4 UA 0.1 0.3 U95 0.26 0.8 U954213.14 9518.7 U95+ 4213.66 9520.3
High 12527 12525 12526 12520 12518 12515 12510 12513 12511 12518 12510 12505 12503 12509 12518 12525 12520 12524 12529 12531 12531 12534 12538 12538 12538 12536 12539 12540 12541 12540 12524.4 2.6 0.02% 0.23 0.04 0.1 12524.3 12524.5
Data diatas merupakan hasil pengukuran intensitas cahaya pada lux meter, yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya pada alat infrared terapi.
695
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
Hasil Perhitungan dan Pengujian Timer pada Seven Segmen Berdasarkan hasil pengukuran dan pengujian alat yang telah dilakukan maka hasil perhitungan timer dijabarkan dengan menggunakan rumus yang telah ditentukan sebagai berikut: Tabel 2 Hasil Perhitungan Timer pada Seven Segmen Setting Waktu
600
1200
1800
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18 X19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X28 X29 X30 Rerata Simpangan % Error SD UA U95 U95U95+
603 603 604 603 604 603 603 603 603 603 603 604 603 603 604 603 603 603 603 602 602 603 603 603 602 603 603 603 603 603 603.03 3.03 0.51% 0.6 0.1 0.26 602.77 603.27
1206 1205 1206 1206 1207 1205 1206 1206 1206 1207 1206 1206 1206 1205 1206 1205 1207 1206 1206 1206 1206 1206 1206 1206 1206 1206 1207 1206 1206 1206 1206 6 0.50% 1.11 0.2 0.51 1205.49 1206.51
1808 1809 1809 1809 1808 1809 1809 1809 1808 1807 1809 1809 1809 1809 1809 1809 1808 1809 1809 1809 1807 1808 1809 1809 1809 1808 1809 1809 1808 1809 1808.63 8.63 0.48% 1.61 0.3 0.7 1807.93 1809.33
Hasil pengukuran tegangan yang masuk ke kaki gate triac dan beban lampu Berikut ini adalah table hasil pengukuran tegangan yang masuk pada kaki gate triac dan beban lampu. Tabel 3 Hasil pengukuran tegangan pada rangkaian dimmer Kondisi Beban Kaki lampu Gate triac Low 113.2 14.2V V Medium 166.4 10.4V V High 203.5 2.3V V Dari analisa yang kami simpulkan, bahwa dari titik pengukuran tersebut kami dapat memastikan bahwa dengan outputan beberapa volt kita sudah dapat memastikan bahwa alat yang terdiri dari beberapa rangkaian tersebut bekerja atau dalam keadaan mati sesuai dengan setingan dan pengukuran setingan low, medium, dan high terdapat pembagian tegangan sesuai gambar di rangkaian. Semakin rendah arus yang masuk ke kaki gate triac maka tegangan yang masuk di beban akan lebih besar. Dan sebaliknya apabila arus yang masuk di kaki gate triac tinggi maka tegangan yang masuk di beban akan lebih kecil. PEMBAHASAN Pembahasan Rangkaian Keseluruhan Alat terapi infrared ini terdiri dari berbagai macam blok rangkaian. Berikut ini adalah penjelasan dari rangkaian keseluruhan seperti yang ada pada Gambar 3 Rangkaian Keseluruhan dibawah ini. 696
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
R4 220
R5 2 20
R6 2 20
R7 2 20
R8 22 0
R9 22 0
R10 22 0
U6
R15 220
R16 220
R17 22 0
R18 220
R19 220
R20 220
R 21 2 20
R2 2 2 20
R2 3 22 0
1K 1 2
AND
A B C D E F G
A B C D E F G
R1 4 22 0
13 12 11 10 9 15 14
J1
13 12 11 10 9 15 14
13 12 11 10 9 15 14 A B C D E F G
R1 3 22 0
R32
1K
SN7 4LS47
R12 220
PNP C EB
R3 1
U5
R11 220
Q2 PNP C EB
Q1
U7
SN74L S47
SN74 LS47
U8 VCC
SN74 LS47
VCC
R 33 1K VCC SW1 START
1 0uF 5 0V
2
7 1 2 6 4 5 3
C2
R3 4 1K
+
7 1 2 6 4 5 3
220 uF 16 V +
R 35 1K 1 14 2
3
U1 1A 74 LS32
3
U1 2A 74 LS32
3
9
5
U 10B 7 4LS32
6
U 11B 7 4LS32
6
U 12B 7 4LS32
6
10
12 U 10C 7 4LS32
8
U 11C 7 4LS32
8
U 12C 7 4LS32
8
13
U 10D 7 4LS32
11
U 11D 7 4LS32
11
4
9
5
10
U 12D 7 4LS32
11
K VC C G ND
4 3 16 5 13
D3 LED
2
Q
Q
4 U1 0A 74 LS32
1
J CL
15
1
CLK
PR
1 2 4 8 BI/ RBO RBI LT
1 2 4 8 BI/ RBO RBI LT
1 2 4 8 BI/ RBO RBI LT
VCC
C1
VCC
7 1 2 6 4 5 3
7 1 2 6 4 5 3
1 2 4 8 BI/ RBO RBI LT
VCC
VCC
SN74L S76A U 9A
R36 1K
12 13
R37 220
VCC
J2 1 2 TP
9
5
10
R38 1K
12 13
VCC
VCC
1 2
U 13A SN7 408
3 1
4 8
2
3
DIS
3
R
U14 NE55 5
VC C
Q3 BDC 01D
7
R 39
2 6
C3 220u F
1
R 40 1K
TR TH R
3
U 15 A 7 4L S3 2
2
A
3
ISO1 PC 8 17
R4 1 1K
2
1
GND
4
1
VCC
CV
4
Q
2
5
1
C4
4 5
U 15B 7 4LS32
6
U 15C 7 4LS32
8
VCC
D4
5 U1 3B SN74 08
LED
4
9 10
2
6
R42 3
VCC
Q4 BDC01 D
VC C 1K
R4 3 22 0
1
VC C 4
VC C
16
8
R 45 R47 1K 12 13 5 4
3 2 6 7
UP
U19 SN7 419 2
12 13 14 11
DN VC C GN D
5
U20 A
4 16 8
2 R 52 1K
A B C D
A B C D
CO BO C LR L OA D
U1 8 SN7 419 2
J3
VC C
SN7 414
CON 2
VC C
1 2 3 4
U 22E
U 22F
CON 4
10
C9 CAP NP
SN7 414
13
12
D6
D7
la mp u3
J5 1 2 la mp u2
1
TRIAC Q7
U24
J7
J9 1 2 3 4
C7 CAP N P VCC
R69 1K
SET INTENSITAS
D8
IND H
IND M
IN D L
R71 220
R72 220
R7 3 22 0
SN7 414 R7 4 3
J6 1 2 la mp u1
LOW
2
11 R7 0 1K
M OC30 20 U25
C ON4
SW5 SETTING1
2
1
J11 1 2 D ISPL AY
LO W
PS 5V
MED IUM
1 2
1
HI GH
U26 A SN74 02
1
M OC30 20
U23 J8
3
MEDIUM
2
4
VCC
J10 2 R6 8 1K
1K 1
4
MOC 302 0
3
3 6
2
SW4 SETTING2
J4
R64 1K
6
1K R 59
6
U 2 0D
HIGH
1
VCC VC C
2 1 2
1K
8
SN74 04
R62
VCC
R6 6
2
1K R 58
VCC
R 65 9
R 61 2
VCC
4
1K
1
1K SN 74 0 4
2
R60 2
U20 C
1
SN7 414
1
R5 4 8
R 57
9
SN7 414
R67 500
C8 CAP NP
SN 7404
U 22D 6
R 56
5 R 63 5 00
3
1
U 22C
VCC
3 Q6 BDC01 A
3
6
3 Q5 BD C01 A R5 5 1K
5
C6 CAP NP
R5 3
2
SW3 SETTING3
4
2 1
1K
SN7 414
VC C
1
U20B
VCC VCC
SN740 4
15 1 10 9
3 2 6 7 14
4
QA QB QC QD
CO BO UP DN
QA QB QC QD
VC C GND C LR
8
L OA D
16
15 1 10 9
A 12
13
2 1
U 13 D SN 74 08
3
11
2
R 46 1K
1K
VCC
U 21 A 74 L S20
1
U 22B
6
1K
R5 0
U 22A
R5 1
1K
R4 9 1K
5 4
RESET
C5 CAP NP
VCC
5
A B C D
GN D
VC C
11
3 2 6 7
DN
QA QB QC QD
VC C
U1 7 SN7 419 2 UP CO BO LO AD CL R
5 4
R 44 1K
15 1 10 9
11 14
SW2
U 16 SN 741 92
12 13 11 14
VCC GND
A B C D
VC C
8
R4 8 22 0
16 8
15 1 10 9
LED
LO AD CL R
D5
UP DN
3 2 6 7 12 13
U1 3C SN7 40 8
QA QB QC QD CO BO
9
10
VCC
Q8 BD13 9 1
1K
Gambar 3 Rangkaian Keseluruhan Sebagaimana Gambar 3 Rangkaian Keseluruhan diatas, setting waktu (10,20 dan 30 menit). Setting 10 menit, pushbutton 1 pada saat ditekan maka Vcc akan masuk pada pin 15 U16, dimana pin 15 adalah sebagai data input untuk menampilkan angka 1. Pushbutton 1 juga melewatkan Vcc pada input gerbang NOR U26A pin 3, dimana U26A berfungsi sebagai aktif low pada pin 11 U16 (Load). Load berfungsi sebagai pengirim data input sehingga Vcc yang masuk pada data input akan ditampilkan pada display seven segment. Output QA U16 berlogika 1 masuk pada pin 1 input gerbang OR U10A sehingga semua output gerbang OR berlogika 1 sampai pada output gerbang OR U15A. Output gerbang OR berlogika 1 masuk pada pin 2 input gerbang AND U13A, sehingga kondosi timer ready. Tombol START ditekan, maka logika 0 masuk pada pin 1 U9A IC Flip-Flop JK 7476, sehingga pin 14 output U9A
1 2
AC220 V
+
Cara Kerja Itensitas
Rangkaian
Setingan
J5 1 2 TP
VCC OUTPUT U11A
VCC ISO1 PC 817
3 R8 1K R9 1K
Q1 BDC01D VCC VC C CLOCK R10 3 1K
Q2 BDC01D J 12
LOW MEDIUM HIGH
1 2 3 4 5
VCC
ROTARY R47 1K
2
R3 220
R30 220
R 47 3
Q6 BD139
1K 1
R29 220
2
R28 220
1
R2 7 22 0
13 12 11 10 9 15 14
R2 6 22 0
A B C D E F G
R2 5 2 20
2
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
R 24 2 20
1
VC C
7 'seg me n
LED_1
4
VC C
7 'seg me n
D2
1 2 3 4 5
e d co c .
e d co c .
VCC
7's egm en
mengeluarkan logika 1 dan masuk pada pin 1 input gerbang AND U13A. Output U13A berlogika 1 karena kedua inputnya mendapat logika 1, sehingga Vcc masuk pada PC 817. PC 817 aktif, sehinggga transistor NPN Q3 saturasi. Emitor Q1 melewatkan Vcc pada input Vcc IC 555 U10 dan basis Q4.Clock aktif begitupun juga Q4 dan Q8 saturasi sehingga dimer aktif dan lampu menyala. Output Clock masuk pada pin 4 U15 IC 74192, sehingga proses timer menghitung mundur (Counter Down). Timer akan menghitung mundur sesuai settingan timer. Apabila timer telah selesai, maka semua output Q U16 sampai U19 berlogika 0 sehingga semua output gerbang OR berlogika 0. Output gerbang OR U15A berlogika 0 sehingga output U9A dan output gerbang AND U13A berlogika 0. Hal itu menyebabkan transistor NPN Q3,Q4 dan Q8 cutoff, maka clock dan dimer mati. Proses penghitung selesai dan semua lampu mati. Proses teraphy penyinaran lampu infrared telah selesai.
3
U3
$ PI N9 f co a b
U2
$ PI N9 f co a b
$ PI N9 f co a b e d co c .
10 9 8 7 6
10 9 8 7 6
10 9 8 7 6 10 9 8 7 6 $ PIN 9 f co a b e d co c .
VCC
7'se gm en
R2 22 0
D1 LED_1
1
VCC
R1 220
2
VCC
U1
U4
ISSN 1907-7904
Gambar 4 Setingan Intensitas
697
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
Pada rangkaian setingan intensitas cahaya ini menggunakan saklar rotary sebagai pemilihan intensitas cahayanya. Dimana sebelumnya PC 817 dan transistor NPN berfungsi sebagai driver setingan intensitas cahaya. Setingan ini terhubung pada saklar rotary dimana pada pin4 sebagai common rotary terhubung pada colector transistor NPN Q6. Setingan low, apabila PC 817 dan semua transistor NPN saturasi maka pin 1 sebagai setingan low terhubung pada common rotary sehingga rangkaian dimmer untuk setingan low akan aktif. Setingan medium, apabila PC 817 dan semua transistor NPN saturasi maka pin 2 sebagai setingan medium terhubung pada common rotary sehingga rangkaian dimmer untuk setingan medium akan aktif. Setingan high, apabila PC 817 dan semua transistor NPN saturasi maka pin 3 sebagai setingan high terhubung pada common rotary sehingga rangkaian dimmer untuk setingan high akan aktif.
Pada rangkaian driver ini berfungsi untuk pengaktif clock dan dimmer. Dimana PC 817 berfungsi sebagai pemisah arus kecil dan arus besar. Pada saat pin 1 PC 817 mendapat logika 1 dari output gerbang AND U11A maka PC 817 akan saturasi sehingga tegangan masuk pada basis Q1. Transistor NPN Q1 saturasi, colector Q1 melewatkan tegangan menuju clock sebagai Vcc sehingga clock aktif dan juga tegangan masuk pada basis Q2. Basis Q2 mendapat tegangan diatas 0.7V sehingga kondisi Q2 saturasi. Colector Q2 terhubung pada basis Q6, terhubungnya colector Q2 pada basis Q6 tersebut merupakan rangkaian darlington. Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat arus, karena Q6 bertugas untuk mengaktifkan rangkaian dimmer dengan arus yang besar. Sehingga transistor NPN Q6 dapat bekerja dengan baik. Apabila transistor NPN Q6 saturasi, maka lampu akan menyala sesuai setingan.
Cara Kerja Rangkaian Driver
Cara Kerja Rangkaian Dimmer
J5 1 2
R34 2
R35 2
VCC
VCC
1
1
1
R32
TP
VCC
R36 2
VCC
2 MOC3020 U21
3
J9 1 2 lampu1
LOW TRIAC Q5
U 20
J10
J 12 1 2 3 4 5
VCC VCC CLOCK
1 2
1
Q1 BDC01D 1
R8 1K
4
4
MOC3020
U19
J8 1 2 lampu2
2
1
2
2
3
C6 CAP NP
AC220 V
VC C
ROTARY
2
R47
1K
1K
Q2 BDC01D J12
2
3
R47
LOW MEDI UM HIGH
1 2 3 4 5
INPUT
3
Q6 BD139
1K 1
R10
1
VCC
ROTARY R47 1K
Gambar 6 Rangkaian Dimmer
2
2
3
MEDIUM
1
2 MOC3020
R47 3
Q6 BD139
1K 1
R9 1K
1K
6
HIGH
6
6
R40
1K 1
J7 1 2 lampu3
4
4
1
R39
VCC I SO1 PC 817
R38 1K
3
3
OUTPUT U11A
Gambar 5 Rangkaian Driver
Rangkaian dimmer adalah rangkaian pengatur nyala lampu. Dengan rangkaian dimmer, nyala lampu bisa diatur dari yang paling gelap (mati), remangremang sampai yang paling terang.
698
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
Rangkaian dimmer bekerja di karenakan kinerja triac kondisi hidup atau mati. Seperti yang ada pada gambar dibawah ini :
Gambar 7 Gambar grafik dimmer
ISSN 1907-7904
peningkatan tegangan yang ada pada komponen tersebut. Namun sebaliknya pada komponen diac, tegangan justru semakin menurun sehingga diac berfungsi untuk mangatur arus dan tegangan yang masuk pada gate triac. Adanya sulutan pada gate menyebabkan beban triac dalam hal ini lampu mengalami kondisi hidup dan mati dalam proses waktu sekitar 1us. Sehingga lampu akan terlihat terang redupnya sesuai pengaturan yang ada pada gate triac. Cara Kerja Rangkaian Start Rangkaian start ini ( lihat Gambar 9 Rangkaian Start ) dapat bekerja apabila pin 2 U5A mendapat logika 1. Logika 1 berasal dari outputan gerbang OR U9D. Pada saat U9D mengeluarkan logika 1 maka rangkaian start dapat bekerja. Tombol start ditekan, output U5A pin 14 mengeluarkan logika 1 yang masuk pada gerbang AND, sehingga output gerbang AND U11A berlogika 1. Karena itu timer dapat bekerja sesuai setingan dan lampu BEBAN/LAMPU menyala selama timer bekerja. VCC VC C
VCC
R1 1K
+ C5 SW1 START
R3 1K
C5 + 220uF 16V
R2 1
C LK
PR
2
10uF 50V
1K
K VCC GND
Q
Q
14
J CL
LED
16 5 13
15
D1
4 3
SN74LS76A U5A
R4 1K R5 220
J5 1 2 TP VCC
VCC
1 3
4
U11A SN7408
A
2
1
output U9D
Gambar 8 Gambar Rangkaian Dimmer
2
3
2
ISO1 PC 817
Sebaliknya dari hokum ohm yaitu peningkatan arus yang melawati suatu komponen maka menyebabkan
Vcc clock basis Q2
R9 1K
Q1 BDC01D 1
3 R8 1K
Gambar 9 Rangkaian Start
699
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
Fungsi capacitor pada rangkaian start adalah supaya cara kerja rangkaian tersebut menjadi bagus. Nilai dan posisi penempatan capacitor juga sangat berpengaruh pada rangkaian start ini. Apabila nilai capacitor terlalu besar maka proses kerja rangkaian start tidak akan stabil. Contohnya pada saat di tekan tombol start tampilan waktu pada seven segment perhitungan awalnya akan loncat atau tidak stabil seperti perhitungan waktu normal. Posisi capacitor juga berpengaruh pada kerja rangkaian start ini. Capacitor yang diparalel dengan tombol start itulah yang berperan penting supaya kerja rangkaian tombol start menjadi bagus.
ISSN 1907-7904
Gambar sinyal diatas adalah gambar sinyal saat dilakukan pengukuran, namun tombol start belum ditekan. Gambar diatas menunjukkan adanya perubahan tegangan, hal ini disebabkan adanya Vcc yang diparalel dengan tombol start. c. Gambar sinyal saat ditekan tombol start.
Gambar 12 Saat Ditekan Tombol Start a. Gambar sinyal sebelum pengukuran.
Gambar 10 Sinyal Sebelum Pengukuran Gambar sinyal diatas adalah gambar sinyal sebelum dilakukan pengukuran pada input clock pin 1 U5A 7476. Hal ini menunjukkan bahwa kondisi osciloscop tidak menbaca apa-apa. b. Gambar sinyal saat pengukuran.
Gambar 11 Sinyal Saat Pengukuran
Gambar sinyal diatas adalah gambar sinyal pada saat ditekan tombol start. Dengan adanya sinyal tersebut menunjukkan bahwa inputan clock pada pin 1 U5A 7476 akan bekerja dengan baik, dengan kata lain tampilan timer saat ditekan start menjadi stabil. Hal itu disebabkan adanya capacitor polar pada rangkain start tersebut, karena rangkaian start ini membutuhkan sinyal seperti pada gambar diatas. Nilai-nilai capacitor juga harus ditentukan supaya rangkaian start dapat bekerja dengan baik. Apabila nilai capacitor terlalu besar maka proses kerja rangkaian start tidak akan stabil. Contohnya pada saat di tekan tombol start tampilan waktu pada seven segment perhitungan awalnya akan loncat atau tidak stabil seperti perhitungan waktu normal. Posisi capacitor juga berpengaruh pada kerja rangkaian start ini. Capacitor yang diparalel dengan tombol start itulah yang berperan penting supaya kerja rangkaian tombol start menjadi bagus.
700
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
d. Gambar output sebelum ditekan start.
ISSN 1907-7904
sehingga outputan berlogika 0.
rangkaian
start
Cara Kerja Rangkaian Setting Timer VCC
2
VC C
SW3 3 Q3 BDC01A
U18A
1
SETTIN G3 C5
+
R33 1K
U 19A
VCC 1
2
1
PI N 1 U12
2
2
CAP POL R37 500
3 Q4 BDC 01A
74LS14
74LS14
1
2 3
U22A SN7402
LOAD
1
R 41 500
Gambar 13 Sebelum Ditekan Start
VC C SW4 SETTIN G2 C7
+
R42 1K
CAP POL
Gambar diatas menunjukkan bahwa outputan rangakaian start berlogika 0, karena tombol start belum ditakan. e. Gambar outputan setelah ditekan start.
Gambar 14 Setelah Ditekan Start Gambar diatas menunjukkan bahwa outputan rangkaian start berlogika 1. Kondisi ini adalah kondisi setelah tombol start ditekan. f. Gambar outputan setelah timer selesai.
Gambar 15 Setelah Timer Selesai Gambar diatas menunjukkan bahwa outputan rangkaian start berlogika 0. Hal ini karena proses timer telah selesai
VC C U20A
U 24A
SW5 1
C8
+
SETTIN G1 R43 1K
2
74LS14
1
2
74LS14
CAP POL
Gambar 16 Rangkaian Setting Timer Setting timer pada rangkaian counter ini terhubung pada input data A dan B, yaitu pin 15 dan pin 1 U12. Terdapat setingan timer 10, 20,dan 30 menit. Apabila swith 5 ditekan maka logika 1 masuk pada input data A pin 15 U12, dan juga masuk pada input gerbang NOR U22A yang outputnya terhubung pada pin 11 U12 (load). Load berfungsi untuk mengirim data yang masuk pada input data A dapat dibaca oleh U12 sebagai data input setingan timer. Sehingga tampil setingan 10 menit pada display. Apabila swith 4 ditekan maka logika 1 masuk pada input data B pin 1 U12, dan juga masuk pada input gerbang NOR U18A yang outputnya terhubung pada pin 11 U12 (load). Sehingga tampil setingan 20 menit pada display. Apabila swith 3 ditekan maka logika 1 masuk pada input data A pin 15 dan data B pin 1 U12, dan juga masuk pada input gerbang NOR U18A yang outputnya terhubung pada pin 11 U12 (load). Sehingga tampil setingan 30 menit pada display. Gerbang NOR
701
PI N 15 U12
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
U18A apabila salah kedua input atau salah satu inputannya mendapat logika 1 maka outputan akan berlogika 0. Sehingga load dapat bekerja mengirim data setingan timer pada U12, karena load bekerja pada kondisi active low. Dan IC 7414 ini berfungsi supaya pada saat tombol setingan ditekan logika yang dilewatkan menjadi bagus.
maka clock akan bekerja memberi logika 0 dan logika 1 yang masuk pada pin 4 U15 sebagai inputan counter down. Timer akan bekerja menghitung mundur selama 20 menit. Setelah timer selesai dan semua output pada semua ic 74192 berlogika 0 maka semua output gerbang OR juga berlogika 0. Output gerbang OR U9D berlogika 0 terhubung pada pin 2 U5A dan pin 2 U11A sehingga clock berhenti bekerja dan proses timer telah selesai. Begitu juga dengan seting 30 menit, pada saat ditekan start maka clock akan bekerja memberi logika 0 dan logika 1 yang masuk pada pin 4 U15 sebagai inputan counter down. Timer akan bekerja menghitung mundur selama 30 menit. Setelah timer selesai dan semua output pada semua ic 74192 berlogika 0 maka semua output gerbang OR juga berlogika 0. Output gerbang OR U9D berlogika 0 terhubung pada pin 2 U5A dan pin 2 gerbang AND U11A sehingga clock berhenti bekerja dan proses timer telah selesai.
1
D1 D2 D3 D4
C1 C2 C3 C4
B1 B2 B3 B4
A1 A2 A3 A4
Cara Kerja Rangkaian Counter Down Pada rangkaian counter down ini ( lihat Gambar 17 Rangkaian Counter Down ), terdapat setingan timer 10, 20 dan 30 menit. Misal setting 10 menit, pada saat ditekan start maka clock akan bekerja memberi logika 0 dan logika 1 yang masuk pada pin 4 U15 sebagai inputan counter down. Timer akan bekerja menghitung mundur selama 10 menit.
12
2
U 6A 7 4LS32
3
U 6B 7 4LS32
6
U 6C 7 4LS32
8
9
13
4
U6D 74LS32
11
U7A 74LS32
3
U7B 74LS32
6
10
1
5
2
9
13
4
10
4 U 7C 74 LS32
8
U 7D 74 LS32
11
U 8A 74 LS32
3
5
12
1
5
2
U 8B 7 4LS32
6
U 8C 7 4LS32
8
U 8D 7 4LS32
11
9 10
12 13
4 5
U 9B 74 LS32
6
U 9A 74 LS32
3
12 13
U 9D 7 4LS32
11
2
5 6
U1 1B SN74 08
4
VC C
start & U 11A
Cara Kerja Rangkaian Display 7segment
1
VCC
VC C VC C
R 13
VCC
R 14 1K
VCC
3 2 6 7
10 9 8 7 6
10 9 8 7 6
10 9 8 7 6
J11
C.G C.F Comn.B C.A C.B
A B C D
R2 J11 220
C.G C.F Comn.B C.A C.B
1C LOC K
2 R 22 1K
R1 220
C.G C.F Comn.B C.A C.B
4 16 8
J11
10 9 8 7 6
J11
U1 6A
SN7 404
D1
6
15 1 10 9
CO BO CLR L OAD
DN VC C GN D
5
C.G C.F Comn.B C.A C.B
QA QB QC QD
UP
U15 SN74 192
12 13 14 11
12 13 5 4
3 2 6 7
CO BO UP DN
QA QB QC QD
A B C D
U 14 SN7 4192 L OAD
CLR
GN D
14
8
VCC
15 1 10 9
U11B SN 7 4 08
4
2 1
5 4 6
1K
3 2 6 7
R 21 4
5
U17A 74 LS 20
16
VCC
8
C.E C.D Comn.A C.C Dot
DETIK SATUAN
VC C
1 2 3 4 5
VC C
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
VCC
1 2 3 4 5
1K 1K R 31 R 31
VCC
C.E C.D Comn.A C.C Dot
1K
D2 LED _1
DETIK PULUHAN
1K
8
SN 740 4
C.E C.D Comn.A C.C Dot
9
MENIT SATUAN
11 S N 74 0 4
MENIT PULUHAN
SET TIMER SET TIMER
R 27
4 LOAD 74LS14
R 25
3
10
2
C.E C.D Comn.A C.C Dot
R 23 74 LS14 1K
LED _1
U 16E
U 16 D
1
R ESET
U18 B
R21
1K
1K R17
8
U 18A
C1 C AP NP
5
1K VCC
VC C
VCC SW2
16
R 21
DN
A B C D
GN D
15 1 10 9
5 4 UP DN
QA QB QC QD CO BO L OAD CLR
A B C D
VC C
U 13 SN7 4192 U P
12 13 11 14
3 2 6 7 12 13 QA QB QC QD CO BO L OAD CLR 11 14
U 12 SN74 192
15 1 10 9
VCC GN D
9
U11C SN 7 4 08
10
16 8
R1 2 1K
11
A
1K
VCC VC C
Gambar 17 Rangkaian Counter Down R6 220
R7 220
R8 220
R9 220
R 10 220
R11 220
R13 220
R 14 220
R15 220
R 16 220
R17 220
R 18 220
C ON 8
R 19 220
R 20 220
R 21 220
R22 220
R 23 220
R24 220
R 25 220
J7
1 2 3 4 5 6 7 8
J6
1 2 3 4 5 6 7 8
J5
R 12 220
C ON8
R26 220
R 27 220
R28 220
R 29 220
J8 1 2 3 4 5 6 7 8
R5 220
C ON8
CON 8 VCC
PNP CEB
Q2 PNP CEB
Q1
J9 1 2 VC C 5V 1K
1 2
R 32
1K J10
R 31
AN D
13 12 11 10 9 15 14
U3
U4 SN74LS47
1 2 4 8 BI/RBO RBI LT
VCC
VCC
7 1 2 6 4 5 3
1 2 4 8 BI/RBO RBI LT
SN74LS47
7 1 2 6 4 5 3
VC C
A B C D E F G
13 12 11 10 9 15 14
U2
CON 8
1 2 3 4 5 6 7 8
J4
1 2 3 4 5 6 7 8
C ON8
SN 74LS47
7 1 2 6 4 5 3
VC C
1 2 4 8 BI/RBO RBI LT
SN 74LS47 1 2 4 8 BI/RBO RBI LT
J3
13 12 11 10 9 15 14
U1
A B C D E F G
13 12 11 10 9 15 14 A B C D E F G
C ON8
A B C D E F G
J2
1 2 3 4 5 6 7 8
C ON 8
1 2 3 4 5 6 7 8
J1
7 1 2 6 4 5 3
Setelah timer selesai dan semua output pada semua ic 74192 berlogika 0 maka semua output gerbang OR juga berlogika 0. Output gerbang OR U9D berlogika 0 terhubung pada pin 2 U5A dan pin 2 U11A sehingga clock berhenti bekerja dan proses timer telah selesai. Setting 20 menit, pada saat ditekan start
R4 220
1 2 3 4 5 6 7 8
R3 220
Gambar 18 Rangkaian Display 7segment
702
R30 220
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
Pada rangkaian display ini terdapat ic decoder 7447, dimana komponen ini berfungsi mengubah bilangan biner menjadi bilangan decimal agar dapat ditampilkan pada display 7segment. Pada board display terdapat dua led yang berfungsi sebagai pemisah antara display menit dengan display detik ( lihat lampiran blok display ). Masing-masing led ini terhubung pada transistor PNP, basis transistor tesebut terhubung pada output gerbang NOT U16B yang inputannya mendapat logika dari outputan clock. Karena itu led dapat berkedip seirama dengan perubahan detik timer.
ISSN 1907-7904
diketahui standart deviasi sebesar 1.4, error atau kesalahan sebesar 0.1 %. Settingan intensitas high dapat diketahui standart deviasi sebesar 0.23, error atau kesalahan sebesar 0.02 %. Kesimpulan yang bisa di petik dari pesawat terapi inframerah ini merupakan alat layak pakai karena % error timer tidak melebihi error sebesar 2 % jadi alat prototype ini siap di produksi sendiri atau digandakan karena sudah memenuhi standart error dan dapat di gunakan pada pasien yang mempunyai keluhan pada penyakit nyeri, dan rheumatic. Saran
PENUTUP Simpulan Dari hasil pengujian dan pengukuran terhadap alat, maka penulis dapat menentukan suatu kesimpulan, bahwa : (1) Pemilihan timer dapat dibuat dengan rangkaian digital, khususnya adalah rangkaian counter down; (2) Untuk sentingan intensitas cahaya dapat dibuat dengan menggunakan rangkaian dimmer dengan pemilihan intensitas cahaya low, medium dan high dengan menggukan sakelar rotary; (3) Dengan menggunakan perhitungan waktu dalam settingan waktu 30 menit diketahui standart deviasi sebesar 1.61, error atau kesalahan sebesar 0.48 % . Settingan waktu 20 menit diketahui standart deviasi sebesar 1.11, error atau kesalahan sebesar 0.5 % . Settingan waktu 10 menit diketahui standart deviasi sebesar 0.6, error atau kesalahan sebesar 0.51 %; (4) Dengan menggunakan perhitungan dalam settingan intensitas low dapat diketahui standart deviasi sebesar 0.5, error atau kesalahan sebesar 0.06 % . Settingan intensitas medium dapat
Pada pembuatan tugas akhir selanjutnya penulis menyarankan agar pada alat ini lebih disempurnakan lagi dengan di tambahnya sensor suhu agar kita dapat memantau suhu yang dipancarkan lampu inframerah kepada tubuh pasien, sensor jarak supaya kita dapat mengatur jaraknya lampu inframerah terhadap tubuh pasien, dan sensor intensitas cahaya supaya kita dapat mengetahui intensitas cahaya yang diatur atau diinginkan, karena semuanya itu digunakan untuk menyempurnakan alat infrared terapi. Karena keterbatasan finansial dan berbagai faktor, alat yang penulis buat ini masih jauh dari sempurna, baik dari segi perencaanan bentuk fisik ataupun kinerjanya. Adapun analisa kekurangannya yaitu pada desain yang kurang sempurna diharapkan dapat dikembangkan dan disempurnakan sehingga alat ini dapat digunakan semaksimal mungkin.
703
Vol. 8 No. 1, Maret 2013
ISSN 1907-7904
DAFTAR PUSTAKA Haryanto, Juan Suseno. Efek Inframerah Terhadap Ambang Nyeri Pada Subyek Sehat. Semarang Lee, Jennifer M. Segi Praktis Fisioteraphy. Bina Pura: Jakarta.1990 Yohanes, H. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta.1979 ---,---,
http://www.alldatasheet.com/datashe etpdf/pdf/27347/TI/SN7402.html,27/9/2 012 ---,---,
http://www.alldatasheet.com/datashe etpdf/pdf/50905/FAIRCHILD/7420.htm l, 27/9/2012 ---,--,http://www.alldatasheet.com/datashe
etpdf/STMICROELECTRONICS/74192 .html, 27/9/2012
704
