Restu Bayu Rev [PDF]

Citation preview

KARYA TULIS ILMIAH ALAT STERILISASI ALAS KAKI DENGAN SINAR UV MENGGUNAKAN ARDUINO UNO



Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Menjadi Ahli Madya Teknik Elektromedik



Disusun Oleh : RESTU BAYU RAHMAN 17232012



AKADEMI TEKNIK ELEKTROMEDIK ANDAKARA JAKARTA 2021 1



MENGESAHKAN



Direktur Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta



R. Yunan Helmy, SE, MM NPP : 120673 0115 1 01



2



3



PERNYATAAN KEASLIAN BUKU TUGAS AKHIR



Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa buku tugas akhir dengan judul : Alat Sterilisasi Alas Kaki Dengan Sinar UV Menggunakan Arduino Uno



Yang saya buat untuk melengkapi persyaratan menjadi Ahli Madya Teknik Elektromedik pada Program Diploma III Teknik Elektromedik di Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta, bukan merupakan tiruan ataupun duplikasi dari buku tugas akhir yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar diploma di lingkungan Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta maupun Perguruan Tinggi atau Institusi lain, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya



Jakarta,



2021



Restu Bayu Rahman 17232012



4



PERSETUJUAN



Buku tugas akhir dengan judul : Alat Sterilisasi Alas Kaki Dengan Sinyal UV Menggunakan Arduino Uno Dibuat oleh Restu Bayu Rahman (17232012) untuk melengkapi persyaratan menjadi Ahli Madya Teknik Elektromedik pada Program Diploma III Teknik Elektromedik di Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta, telah kami setujui untuk diuji dalam Sidang Ujian Akhir Program.



Jakarta,



2021



Dosen Pembimbing



(



)



5



LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI



JUDUL



: ALAT STERILISASI ALAS KAKI DENGAN SINAR UV MENGGUNAKAN ARDUINO UNO



NAMA



: RESTU BAYU RAHMAN



NIM



: 17232012



Modul dan Buku Tugas Akhir ini telah diajukan dan dihadapkan ke dewan penguji Modul dan karya Tulis Ilmiah Pendidikan Diploma III Teknik Elektromedik Andakara Jakarta. Jakarta ,



2021



DEWAN PENGUJI Penguji I



Penguji II



Nanda Ferdana, S.Pd.,MT



Penguji III



6



7



BIODATA



Nama Lengkap Tempat, Tanggal Lahir Alamat No. Telepon / HP E-mail Riwayat Sekolah



: Restu Bayu Rahman : Jakarta, 13 September 1993 : JL. Rawa Kuning NO.7 RT. 003 RW. 016. Pulo Gebang Cakung - Jakarta Timur : 081299898543 : [email protected] : SDN Lenteng Agung 04, lulus 2004 MTSN 20 , lulus 2007 SMK Dinamika Pembanguan 1 Jakarta, Lulus 2010



Jakarta,



2021



Restu Bayu Rahman 17232012



8



ABSTRAK



Restu Bayu Rahman “ALAT STERILISASI ALAS KAKI DENGAN SINAR UV MENGGUNAKAN ARDUINO UNO” dibawah bimbingan Bapak Nanda Ferdana, S.Pd.,MT Proses sterilisasi alas kaki biasanya dikerjakan di ruangan khusus pembersihan yang terhindar dari zat kontaminan dan ruangan tersendiri yang dapat diakses dengan mudah untuk melakukan mobilitas pembersihan. Ruang pembersihan biasanya berdekatan dengan ruang tindakan atau ruang bedah, proses pembersihan alas kaki sejauh ini masih banyak di jumpai dengan metode pembersihan manual, sehingga dalam prosesnya harus dilakukan secara bertahap dan runut tahapannya sesuai dengan prosedur. Sehingga dalam proses pembersihannya tidak bisa di tinngalkan karena belum menggunakan alat yang otomatis.



Mesin sterilisasi alas kaki ini adalah sebuah alat yang di rancang serta didesain secara automatis dalam melakukan proses sterilisasinya , dengan mematuhi aturan aturan dalam prosedurnya. Pada Tugas Akhir ini akan diimplementasikan sebuah Mesin sterilisasi dalam bentuk lemari kecil. Tujuannya adalah untuk mempermudah proses strerilisasi Alas kaki sebelum digunakan.



Abstrak di perbaiki berisi ringkasan dari : Fungsi alat,alasan alat di buat,komponen pembuat alat,hasil uji fungsi alat



9



ABSTRACT



Restu Bayu Rahman "FOOTWEAR STERILIZATION EQUIPMENT WITH UV LIGHT USING ARDUINO UNO" under the guidance of Mr. Nanda Ferdana, S.Pd.,MT The sterilization process for footwear is usually carried out in a special cleaning room that is free from contaminants and a separate room that can be easily accessed for cleaning mobility. The cleaning room is usually adjacent to the operating room or operating room, the process of cleaning footwear so far is still widely encountered with the manual cleaning method, so the process must be carried out in stages and in sequence according to the procedure. So that in the cleaning process it cannot be left because it has not used an automatic tool.



This footwear sterilization machine is a device that is designed and designed to automatically carry out the sterilization process, by complying with the rules in the procedure.



In this final project, a sterilization machine in the form of a small cupboard will be implemented. The goal is to facilitate the process of sterilization of footwear before use.



10



KATA PENGANTAR Assalamualaikum, wr, wb. Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-Nya selama proses pembuatan Buku Tugas Akhir ini. Sehingga penulis dapat menjalankan pendidikan Diploma III Teknik Elektromedik serta dapat menghasilkan sebuah Karya Tulis Ilmiah dengan judul “Alat Sterilisasi Alas Kaki Dengan Sinar UV Menggunakan Arduino uno”. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa selama pembuatan Buku Tugas Akhir ini. Adapun pihak-pihak tersebut adalah : 1. Dengan mengucap puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena atas ridho dan hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini 2. Kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan serta doa untuk kelancaran pembuatan Tuags Akhir 3. Bapak R. Yunan Helmy, SE.MM selaku Direktur Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta 4.



Bapak Umar Yunus Ariyanto, AMD.T. selaku Wadir I Bidang Akademik Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta



5. Bapak Achmad Faizin, SE. selaku Wadir II Bidang Non Akademik Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta 6. Bapak Nanda Ferdana, S.Pd., MT selaku Kepala Program Studi Akademik Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta



11



7. Dosen Pengajar, Staf dan Karyawan Akademi Teknik Elektromedik Andakara Jakarta 8. Seluruh rekan-rekan di Akademi Teknik elektromedik, khususnya angkatan 24 yang telah memberikan saran dan kritikan kepada penulis. 9. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu selama ini.



Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh sekali dari sempurna, untuk itu penulis mohon kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan dimasa yang akan datang. Akhir kata, semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan karunia-Nya dan membalas segala amal budi serta kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan laporan ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.



Jakarta,



2021



Restu Bayu Rahman 17232012



12



DAFTAR ISI



LEMBAR PENGESAHAN DIREKTUR..............................................................



ii



LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN BUKU TUGAS AKHIR.....................



iii



LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING.......................................................



iv



LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI..................................................................



v



BIODATA PENULIS............................................................................................



vi



ABSTRAK............................................................................................................



vii



KATA PENGANTAR...........................................................................................



ix



DAFTAR ISI.........................................................................................................



xi



DAFTAR GAMBAR.............................................................................................



xiii



DAFTAR TABEL.................................................................................................



xv



DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................



xi



BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................



1



1.1. Latar Belakang.............................................................................



1



1.2. Rumusan Masalah........................................................................



2



1.3. Pembatasan Masalah....................................................................



2



1.4. Tujuan Penelitian.........................................................................



3



1.4.1 Tujuan Umum.....................................................................



3



1.4.2 Tujuan Khusus....................................................................



3



1.5. Metode Penulisan.........................................................................



4



1.6. Sistematika Penulisan..................................................................



4



BAB II TEORI DASAR........................................................................................



6



2.1



Tinjauan Umum...........................................................................



6



2.2



Tinjauan Elektronik.....................................................................



6



2.2.1 Arduino uno........................................................................



6



2.2.2 buzzer..................................................................................



17



13



2.2.3 TL UV-C............................................................................



29



2.2.4 Relay...................................................................................



30



2.2.5 Keypad................................................................................



31



2.2.6 Power supply.......................................................................



31



2.2.7 Liquid crystal display (LCD) ............................................. BAB III PERENCANAAN...................................................................................



32



3.1. Perencanaan Desain Alat.............................................................



32



3.1.1 Perencanaan Alat.................................................................



33



3.2. Blok Diagram...............................................................................



36



3.3. Flow Chart...................................................................................



38



3.4. Cara Kerja Alat............................................................................



40



3.5. Wiring Diagram...........................................................................



41



14



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Infeksi nosokomial merupakan infeksi yang dialami pasien selama pasien tersebut menjalani perawatan di rumah sakit dan gejala yang timbul akibat infeksi nosokomial dapat timbul saat masa perawatan di rumah sakit atau setelah pasien tersebut selesai perawatan di rumah sakit. Rumah sakit sebagai sarana kesehatan, tempat umum dimana berkumpulnya orang sakit maupun orang sehat, dapat menjadi tempat penularan penyakit (infeksius) yang mana secara tidak langsung dapat dikatakan rumah sakit sebagai tempat dimana hampir semua virus penyakit ada disana. Oleh sebab itu, dalam penanganan operasi terhadap pasien dilakukan di ruang khusus operasi. Ruang operasi termasuk salah satu ruangan yang dikategorikan sebagai ruangan steril, dimana ruangan steril merupakan suatu tempat yang dijaga kondisi lingkungannya agar bebas dari semua mikroorganisme termasuk spora. Dalam menjadikan ruangan steril harus dilakukan sterilisasi ruangan dan pengendalian segala hal yang keluar masuk ruangan tersebut. Dalam penggunaan ruang steril, semua yang masuk ke ruangan tersebut harus steril termasuk pakaian atau perlengkapan yang dipakai oleh setiap orang yang memasuki ruangan tersebut, dari penutup rambut, pakaian yang dipakai, hingga alas kaki harus diganti dengan yang khusus, yang mana telah disediakan di ruang ganti. Hal tersebut bertujuan untuk meminimalisir terjadinya infeksi bagi pasien operasi atau tertularnya penyakit bagi pasien ICU dikarenakan virus dan mikroorganisme yang datang persama pengunjung yang memasuki ruang steril tersebut. Pada umumnya perlengkapan steril setelah dipakai akan dikumpulkan dan disterilisasi sebelum disimpan kembali di ruang ganti, dan tentu memerlukan waktu untuk proses sterilisasi sehingga diperlukan perlengkapan dengan jumlah



15



banyak sebagai cadangan untuk menjamin ketersediaan perlengkapan steril di ruang ganti. Berdasarkan alasan diatas, maka dibutuhkan suatu alat penyimpanan sekaligus berfungsi sebagai sterilisator perlengkapan khusus ruang steril. Alat yang dimaksud disini adalah penyimpanan sekaligus sterilisator alas kaki khusus ruang steril. Dikhususkan untuk alas kaki karena permukaan alas kaki merupakan salah satu vektor untuk penularan penyakit. Alas kaki di ruang steril juga tidak bersifat sekali pakai (sterilisasi oleh bagian CSSD secara berkala), jadi setelah pemakaian alas kaki hanya diletakkan begitu saja di ruang ganti yang bersifat semi steril, tidak seperti perlengkapan yang lain yang bersifat sekali pakai (setelah dipakai langsung disterilisasi). Berdasarkan pada studi oleh Dr. Charles Gerba ahli mikrobiologi dan profesor di University of Arizona dimana rata 421.000 unit bakteri dibagian luar alas kaki dan 2.887 unit bakteri di bagian dalam. Dengan hasil studi tersebut dikhawatirkan kebersihan kaki dari pengguna sebelumnya yang tidak dapat dipastikan kesterilannya saat pergantian dari alas kaki miliknya ke alas kaki yang khusus ruang steril. Alasan lainnya berdasarkan pada bentuknya yang tetap dan tidak terlalu besar sehingga dapat disterilisasi dengan metode yang mudah yaitu sterilisasi radiasi ultraviolet (UV) dan tidak membutuhkan tempat yang terlalu luas. Dalam aspek islam hal ini didukung dengan sebuah hadits yang diriwayatkan oleh Ath-Thabrani yang artinya, “Bersihkanlah segala sesuatu semampu kamu. Sesungguhnya Allah ta’ala membangun islam ini atas dasar kebersihan dan tidak akan masuk surga kecuali setiap yang bersih.” (HR. AthThabrani). Dalam hadits tersebut kaitannya dengan penelitian ini adalah perintah untuk membersihkan segala sesuatu semampunya atau sampai kita tidak bisa membersihkannya lagi, hal ini dapat diartikan kita harus membersihkan semaksimal mungkin, dan dengan sterilisasi kita dapat mendapatkan hasil yang lebih Pada



dari penelitian



sebelumnya,



pada tidak



hanya ada



yang



membersihkan. membahas



tentang



alat



16



penyimpanan sekaligus sterilisator alas kaki khusus ruang steril, kebanyakan hanya penelitian alat sterilisasi dengan sinar UV saja dan tidak berfungsi sebagai tempat penyimpanan. Contoh penelitian terdahulu tentang alat sterilisasi dengan sinar UV adalah penelitian yang dilakukan oleh Usman Umar tentang Sterilisator Lampu Ultraviolet (UV). Penelitian ini membahas tentang perancangan alat sterilisasi ruangan menggunakan sinar UV yang dilengkapi pengaturan waktu dan buzer



sebagai



penanda



waktu



habis.



Alat



tersebut



hanya



bertujuan



mensterilkan ruangan, bukan untuk penyimpanan dan menjaga kesterilan benda yang sudah di steril, dan juga alat ini ditujukan untuk sterilisasi ruangan bukan sterilisasi benda. Sedangkan acuan utama dilakukannya penelitian ini berdasar pada penelitian oleh Liza Salawati yang berjudul “Pengendalian Infeksi Nosokomial Di Ruang Intensive Care Unit Rumah Sakit” yang membahas mengenai



cara



meminimalkan



terjadinya



infeksi



nosokomial



dengan



mengendalikan segala hal yang keluar masuk ruangan ICU, yang mana ruang ICU digolongkan dalam ruangan steril. Berdasarkan penjabaran latar belakang diatas, maka penelitian ini bertujuan merancang sebuah alat sterilisator sekaligus tempat penyimpanan alas kaki khusus ruang steril dengan menggunakan radiasi UV sebagai media pensteril, sehingga alat ini dapat berfungsi mensterilkan alas kaki khusus ruang steril sekaligus menjaga agar tetap steril hingga alas kaki tersebut akan digunakan kembali oleh pengguna. Alat ini dilengkapi sistem pengaman untuk penggunanya agar tidak terpapar sinar UV, dilengkapi juga monitoring lifetime (masa hidup) dari lampu UV untuk mempermudah teknisi untuk perawatan, dan dilengkapi metode penataan pencahayaan yang baik didalamnya agar proses sterilisasi oleh sinar



UV



bekerja



maksimal.



17



Sterilisasi dengan media radiasi UV dipilih karena tidak mempengaruhi bentuk dan kondisi dari alas kaki yang terpapar. Sterilisasi dengan radiasi UV juga lebih praktis dibanding dengan metode sterilisasi yang lain, sehingga sesuai untuk diterapkan dalam alat sterilisasi alas kaki khusus pada penelitian ini, dimana alas kaki harus bisa diambil kapan pun saat dibutuhkan karena sterilisasi metode UV dapat bekerja secara continue atau bersambung. Metode sterilisasi lain seperti sterilisasi dengan panas, uap air dan atau tekanan gas atau uap dinilai tidak cocok sebagai metode sterilisasi pada penelitian ini dikarenakan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan UV, dan penggunaan panas dengan suhu tinggi yang memungkinkan mengakibatkan perubahan fisik dari alas kaki yang disterilisasi. Penggunaan panas dengan suhu tinggi juga mengakibatkan alas kaki tidak bisa langsung digunakan setelah sterilisasi selesai karena harus menunggu suhu pada alas kaki turun agar tidak melukai pengguna apabila alas kaki dalam keadaan masih panas dan kemungkinan besar malah mengganggu berjalannya Metode



kegiatan



sterilisasi



lainnya



atau yang



tindakan tidak



di



ruang



menggunakan



panas



operasi. adalah



menggunakan gas ozon, metode ini tidak dipilih karena dengan gas ozon membahayakan jika masuk dalam proses pernapasan manusia dan tidak cocok diterapkan pada penelitian ini karena proses sterilisasi bekerja secara bersambung, apabila menggunakan ozon sebagai sterilisasi dikhawatirkan pengguna menghirup ozon saat mengambil alas kaki yang akan dipakai dari lemari penyimpanan. Metode sterilisasi lain dengan menggunakan cairan anti bakteri, metode ini tidak merubah fisik dari alas kaki dan juga tidak menggunakan bahan yang membahayakan, tetapi proses sterilisasi ini harus dilakukan manual oleh seorang petugas, sehingga tidak masuk dalam penelitian ini, selain itu untuk melakukan sterilisasi pada setiap alas kaki yang selesai dipakai oleh pengguna membutuhkan cairan anti bakteri yang cukup banyak sehingga dapat meningkatkan anggaran rumah



sakit



untuk



cairan



anti



bakteri.



18



1.2 Perumusan Masalah Bagaimana cara membuat alat sterilisasi alas kaki menggunakan sinar uv ? Bagaimana cara mengoprasikan alat sterilisasi sinar uv? 1.3 Pembatasan Masalah Agar dalam pembahasan alat ini tidak terjadi pelebaran masalah dalam penyajiannya, pada penelitian ini terdapat pokok-pokok batasan permasalahan, yaitu : 1. Benda yang di steril berupa alas kaki. 2. Sterilisasi menggunakan lampu TL UV-C 3. Sebagai penampil lifetime lampu UV menggunakan LCD karakter 16 x 2 4. Pengaman menggunakan limit switch sebagai saklar 5. Bentuk jadi alat ini adalah sebuah lemari kecil. 1.4 Tujuan Penelitian 1.4.1 Tujuan Umum Merancang sebuah lemari penyimpanan alas kaki khusus yang dilengkapi sistem sterilisasi UV dengan penataan cahaya yang baik agar sterilisasi lebih optimal dan dilengkapi dengan monitoring lifetime (hourmeter) lampu berbasis mikrokontroler Arduino.



1.4.2 Tujuan Khusus Tujuan khusus dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang timer pewaktu dan buzzer yang berbunyi ketika selesai. 2. Merancang sistem hourmeter digital dengan penampil menggunakan LCD karakter 16 x 2. 3 .Merancang sistem pengaman agar pengguna tidak terpapar radiasi UV.



19



4. Merancang sistem optimalisasi pemerataan pencahayaan dalam alat. 1.5. Metode Penulisan Pembatas karya tulis ilmiah ini bersifat komperatif 1.6. Sistematika Penulisan Untuk mempermudah memahami karya tulis ilmiah ini, maka karya tulis ilmiah ini di sajikan menjadi beberapa bab yaitu : BAB I :



PENDAHULUAN Memberikan informasi secara singkat mengenai latar belakang, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.



BAB II :



TEORI DASAR Menjelaskan dan menerapkan dasar-dasar teori yang menunjang pembahasan, terhadap masalah yang di bahas dalam karya tulis ilmiah ini. Yang mencakup beberapa cakupan materi : 1. Prinsip dasar dari mesin sterilisasi sinar UV Yaitu menjelaskan cara dan konsep kerja sterilisasi dengan metode sinar UV yang akan dibuat. 2. Tinjauan Medis : Yaitu menjelaskan mengenai keterkaitan antara alas kaki yang akan di sterilisasi dan modul yang akan dibuat apakah sudah memenuhi standart dan mengurangi kontaminan sesuai dengan dalam bidang kesehatan. 3. Tinjauan Elektronik : Yaitu menjelaskan mengenai



rekayasa



untuk



menampilkan,



menghitung, dan alur proses sterilisasi pada mesin dengan cara digital yaitu melalui 20



penampilan pada display layar LCD berbasis arduino uno. BAB III :



PERENCANAAN 4. Berisi tentang rancangan cara kerja alat secara blok diagram dan penjelasannya. Rangkaian mulai dari awal hingga dapat menyajikan dalam bentuk rangkaian jadi.



BAB II TEORI DASAR 2.1. Tinjauan Umum Sterilisasi adalah proses penghancuran semua mikroorganisme termasuk spora.



Ada



berbagai



macam



metode



sterilisasi,



diantaranya



adalah



sterilisasi secara mekanik (filtrasi), sterilisasi secara kimiawi (menggunakan zat kimia), sterilisasi panas (panas kering dan basah), dan sterilisasi secara radiasi. Pada penelitian ini yang akan digunakan adalah sterilisasi dengan metode radiasi atau paparan. Radiasi yang digunakan adalah radiasi sinar ultraviolet dengan panjang gelombang antara 253 nm dan 354 nm, terbukti dapat membunuh mikroorganisme seperti jamur dan bakteri dalam waktu tertentu. Spektrum



cahaya



dengan



intensitas



tinggi



mempunyai



pengaruh



yang



paling utama dalam kematian sel. radiasi UV dapat menyebabkan kerusakan pada basa purin dan pirimidin sebagai materi dasar DNA yang menyerap radiasi UV yang terbanyak, dan penyerapan maksimum untuk DNA dan RNA terjadi pada panjang gelombang UV 260 nm. Gangguan pada DNA ini dapat menyebabkan kematian sel. Penyinaran UV juga dapat menyebabkan beberapa 21



efek



kerusakan



lain



seperti



aliran



ion



yang



abnormal,



peningkatan



permeabilitas membran dan depolarisasi membran sel. Radiasi sinar ultraviolet merupakan radiasi elektromagnetik yang terdiri dari UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm), UV-C (200-280 nm) dan vakum UV (100–200nm). Di antara panjang gelombang tersebut, UV-C mempunyai potensial yang paling baik untuk membunuh mikroorganisme karena panjang gelombang 250270 nm kuat dan dapat diabsorbsi oleh asam nukleat sel mikroba. Bakteri tidak dapat mengadakan foto sintesis dengan adanya sinar radiasi.Sinar yang lebih pendek gelombangnya yaitu gelombang antara 240 – 300 nm,berbagai macam sinar dalam membunuh bakteri yaitu sinar matahari, sinar x, sinar



ultra



violet



(Rahayu



dkk,



2017).



Target utama sterilisasi pada penelitian ini adalah alas kaki khusus ruang operasi yang mana dikategorikan sebagai peralatan atau instrumen noncontact menggunakan sinar UV-C. Pada Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 7 2019 disebutkan dalam persyaratan dekontaminasi melalui sterilisasi dan desinfesi pada lantai dan dinding yang juga termasuk kategori benda non-contact sebagai syarat ruangan steril angka kepadatan kuman yang diijinkan adalah 0 (nol) sampai dengan 5 CFU/cm2.



Oleh



karena



itu,



penelitian



ini



diharapkan



dapat



membatu



menjaga angka kuman pada lantai ruang steril dengan mengurangi angka kuman pada alas kaki yang digunakan di ruangan tersebut. 2.2. Tinjauan Elektronik Pada pembahasan ini akan dijelaskan mengenai tinjauan pembahasan tentang elektronika yang berkaitan tentang alat Alat Sterilisasi Sinar UV Menggunakan Arduino Uno. 2.2.1. Arduino Uno Arduino adalah platform elektronik open-source berbasis perangkat lunak yang dirancang sebagai pengendali microcontroller. Arduino berbasis pada bahasa 22



pemrograman AVR C yang dikembangkan dan disederhanakan dengan pustaka C++ sehingga mudah dipahami dan digunakan. Selain software Arduino juga merupakan platform hardware berupa microcontroller single board open source sehingga memudahkan kepada siapa saja untuk membuat purwarupa peralatan elektronik berbasis microcontroller. Arduino banyak dikembangkan untuk kebutuhan aplikasi IoT, wearable, 3D printng, robot maupun untuk pengembangan dunia industri. Hardware Arduino umumnya menggunakan microcontroller berbasis ATMega yang dirilis oleh Atmel, karena bersifat open source dan mudah dikembangkan sehingga membuat banyak replika Arduino beredar dipasaran. Harga replika microcontroller Arduino jauh lebih murah dibandingkan originalnya, meskipun menggunakan replika, Arduino tetap kompatibel dan berjalan dengan semestinya. Software Arduino dapat dijalankan pada sistem operasi Windows, Macintosh OSX, dan Linux. Banyak sistem mikrokontroler lain hanya bisa dijalankan di Windows. Konfigurasi hardware arduino dibagi : 



Block regulator 5 volt dan 3.3V







Block minimum sistem standar mikrokontroler







Block pin (analog, digital dan power)







Block ftdi untuk komunikasi dengan komputer



Gambar 2.1 Arduino Uno



23



2.2.2. Buzzer Buzzer adalah suatu tanda yang berfungsi sebagai pengingat pada suatu alat dalam bentuk suara (bunyi). Pada alat sterilisasi alas kaki dengan sinar uv ini buzzer di gunakan sebagai tanda bahwa waktu sterilisasi telah selesai . Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.



Gambar 2.2 Buzzer



2.2.3. TL UV-C Lampu ultraviolet (UV) sebagai sumber cahaya UV dimana terdapat tiga macam dari sinar UV, diantaranya adalah sebagai berikut: a. UVA (panjang gelombang 400 nm hingga 315 nm) b. UVB (panjang gelombang 315 nm hingga 280 nm) c. UVC (panjang gelombang 280 nm hingga 200 nm) Meskipun semua macam spektrum UV terkenal untuk membunuh



24



mikroorganisme, tetapi beberapa peneliti menyarankan bahwa panjang yang paling efektif adalah 254 nm (UVC). Radiasi sinar UV berbahaya bagi manusia terutama bagi kulit dan mata karena dapat mengakibatkan iritasi ringan hingga iritasi berat, sesuai dengan lama waktu terpapar sinar UV tersebut, oleh karena itu harus ada pengaman bagi setiap peralatan yang menggunakan sinar UV sebagai media agar pengguna tidak terpapar radiasi UV.



25



Gambar 2.3 Lampu UV



2.2.4. Relay Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Relay pada alat steriliasi ini berfungsi ketika mendapat tegangan 5V DC sehingga akan mengaktifkan lampu uv dan akan mulai menjalankan hourmeter. Jenis relay berdasarkan posisi awal dari kontak pointnya dibagi menjadi dua yaitu tipe Normally Close (NC) dan tipe Normally Open (NO).  Relay tipe Normally Close atau NC yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terhubung atau menutup (close).  Relay tipe Normally Open atau NO yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terputus atau terbuka (open).



26



Gambar 2.4 SSR



Gambar 2.5 simbol relay 2.2.5.Keypad Keypad adalah saklar-saklar push button yang disusun secara matriks yang berfungsi untuk menginput data seperti, input pintu otomatis, input absensi, input datalogger dan sebagainya. Saklar-saklar push button yang menyusun keypad yang digunakan umumnya mempunyai 3 kaki dan 2 kondisi, kondisi pertama yaitu pada saat saklar tidak ditekan, maka antara kaki 1, 2 dan 3 tidak terhubung (berlogika 1 ), keypad pada alat ini berfungsi sebagai tombol start, pengaturan waktu sterilisasi dan reset ( hourmeter) dan juga sebagai tombol stop.



27



Gambar 2.6 Keypad 2.2.6. Power Supply Power supply adalah salah satu hardware yang berfungsi sebagai pengubah tegangan PLN (tegangan AC) menjadi tegngan DC sebagai suplai daya pada komponen. Berdasarkan rancangannya power supply dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu : 1. Power Supply/Catu Daya Internal yaitu power supply yang dibuat terintegrasi dengan motherboard. 2. Power Suplly/Catu Daya Eksternal yaitu power suplly yang dibuat terpisah dari motherboard power elektroniknya.



Gambar 2.8 Power supply



28



2.2.7. Liquid Crystal Display (LCD) LCD adalah sebuah display dot-matrix yang berfungsi untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan berdasarkan program yang digunakan untuk mengontrolnya. Pada tugas akhir ini, penulis menggunakan LCD dengan karakter 2x16, yang berarti bahwa LCD ini terdiri dari 2 baris yang dimana masing-masing dari baris tersebut terdiri dari 16 karakter, jadi total keseluruhan LCD ini dapat menampilkan huruf atau angka sebanyak 32 karakter. LCD sebagaimana output yang dapat menampilkan tulisan huruf atau angka,



sehingga



lebih



mudah



dimengerti



jika



dibandingkan



dengan



menggunakan LED saja. LCD pada alat ini digunakan untuk menampilkan tulisan atau karakter seperti huruf dan angka. Tampilan LCD terdiri dari dua bagian, yaitu bagian panel LCD yang terdiri dari banyak titik dan sebuah mikrokontroller yang menempel di panel dan berfungsi untuk mengatur titiktitik tadi menjadi huruf atau angka yang terbaca.



29



Tabel 2.2 Pin pada kaki LCD 2x16 karakter



Gambar 2.22 Bentuk fisik LCD 2x16 karakter



30



BAB III PERENCANAAN 3.1 PERENCANAAN DESAIN ALAT



Gambar 3.1 Desain alat Keterangan: 1 = LCD penampil hourmeter



5 = Handle untuk angkat unit



2 = Tombol Oprasional (1 start, 2 up, 3 down, 4 stop) 3 = Saklar ON/OFF 4 = Daun pintu



31



3.2 BLOK DIAGRAM Blok



diagram



sistem



dari



alat



Lemari



Penyimpanan



Alas



Kaki Khusus Dilengkapi Sterilisasi Ultraviolet Dan Hourmeter Digital.



PLN



Power Supply



Lampu ultra violet



Relay Limit switch



Mikro kontroler



Tombol keypad



input



Display LCD



buzzer



proses



output



32



PLN sebagai sumber tegangan utama dan power supply sebagai pengubah tegangan PLN (tegangan AC) menjadi tegangan DC untuk suplai tegangan komponen elektronika. Driver terdiri dari relay untuk mengendalikan nyala lampu UV dan berjalannya hourmeter. Limit switch sebagai saklar yang dipengaruhi oleh buka-tutup pintu untuk memberi sinyal ke driver sebagai penghubung antara nyala-matinya lampu UV dengan penghitung lifetime lampu UV yang terpusat pada blok mikrokontroler. LCD sebagai penampil lifetime lampu UV dan buzzer sebagai penanda saat lampu mencapai lifetime mendekati dan lebih dari 1000 jam.



33



3.3 FLOW CHART start



inisialisasi



Apakah pintu alat dalam keadaan tertutup?



Tidak Menutup pintu alat



Ya Setting waktu untuk Sterilisasi Tekan 2 atau 3



Tekan 1 untuk start



Tidak



Ya LCD menampilkan berjalannya hourmeter



Hourmeter berjalan, Lampu UV menyala dan proses sterilisasi berlangsung.



Hourmeter mencapai 1000 jam



A



B



34



A



B



Tombol reset di tekan? (1+4 ditekan)



Tidak



Ya



LCD menampilkan hourmeter nol



Hourmeter berhenti dan lampu UV mati



Hourmeter ter-reset mulai kembali dari nol



Ya Apakah pintu dibuka?



Tidak



Waktu steriliasi habis dan buzzer berbunyi



selesai



35



3.4 CARA KERJA ALAT Ketika alat dinyalakan inisialisasi LCD dan inisialisasi minimum system langsung berjalan, dan sistem berjalan sesuai keadaan pintu (terbuka atau tertutup). Pada saat pintu dalam keadaan tertutup, pintu memberikan tekanan pada limitswitch sehingga rangkaian limitswitch dalam kondisi tertutup sehingga menghubungkan suplai tegangan menuju driver dan memberikan sinyal ke mikrokontroler untuk memberikan perintah menjalankan perhitungan hourmeter. Ketika pintu dalam keadaan tertutup, lampu UV menyala dan secara bersamaan hourmeter



berjalan,



menandakan



proses



sterilisasi



sedang



berlangsung.



Buzzer akan berbunyi ketika hourmeter telah menunjukan masa hidup lampu lebih dari 1000 jam, dengan menekan tombol reset maka buzzer akan berhenti berbunyi, dan dengan waktu bersamaan hourmeter akan diatur ulang kembali ke angka nol. Ketika pintu dalam keadaan terbuka maka limitswitch tidak mendapat tekanan dan rangkain limitswitch dalam posisi terbuka, sehingga suplai tegangan menuju driver terputus yang kemudian membuat lampu UV mati dan perhitungan hourmeter berhenti. Matinya lampu UV menandakan proses sterilisasi tidak berlangsung atau sterilisasi selesai.



36



3.5 WIRING DIAGRAM Gambar 3.5 Perencanaan wiring diagram



37



BAB IV PEMBAHASAN Pada bab ini, penulis akan menguraikan hasil pengukuran pendataan dan analisa modul yang di buat. Untuk mendukung pengujian dan analisis modul ini, terlebih dahulu penulis akan menguraikan persiapan alat dan komponen-komponen yang digunakan dalam pembuatan modul, serta alat penunjang yang diperlukan selama proses pengujian dan analisis. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja rangkaian yang telah dibuat, apakah sudah sesuai atau tidak dengan yang telah direncanakan. Pengujian dan pengamatan akan dilaksanakan secara berulangulang agar didapat hasil yang lebih presisi. Data hasil pengujian ini diharapkan dapat menjadi data yang mewakili hasil penelitian secara keseluruhan. 4.1 Spesifikasi Alat Spesifikasi alat yang dibuat untuk melengkapi penelitian dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini adalah sebagai berikut : Nama alat



: Alat Sterilisasi Alas Kaki Dengan Sinar UV



Menggunakan Arduino Uno Tegangan Input



: 220V AC



Sumber Tegangan



: Power supply 5V DC



Pengontrol Rangkaian



: Arduino Uno



Layar Display



: LCD 16x2



Dimensi



: PxLxT



Pengaman



: Limit switch



Jenis Lampu UV



: T5



Merk Lampu UV



: Philips



Daya Lampu UV



: 8 watt



Panjang Lampu



: 29,5 cm



Tegangan Lampu



: 220 volt



38



Buzzer



: 5V DC



Alat sterilisasi alas kaki dengan sinar UV menggunakan Arduino uno ini memiliki beberapa fungsi bagian yang digunakan. Berikut adalah bagian-bagian alat sterilisasi dengan sinar UV yaitu sebagai berikut :



3



1



4



2



5



Gambar 4.1 model unit Keterangan : 1. LCD Untuk menampilkan waktu sterilisasi dan lifetime lampu UV 2. Limit switch Sebagai pengaman ketika pintu dalam keadaan terbuka atau tertutup .



39



Lampu UV hanya akan menyala ketika pintu dalam keadaan tertutup. 3. Tombol aktivasi / oprasional. Tombol 1 = start Tombol 2 = up Tombol 3 = down Tombol 4 = stop Tombol 1 + 4 = reset hourmeter Tombol up dan down digunakan pada saat ingin mengatur lamanya waktu sterilisasi. 4. Tombol ON/OFF unit . Unutk menghidupkan / mematikan unit. 5. Lampu UV 4.2 Uji Fungsi Alat Uji fungsi alat dilakukan dengan tujuan agar alat yang di rancang dapat berjalan dengan baik. Uji fungsi pada alat ini antara lain sebagi brikut : 4.2.1 Prosedur Pengoperasian Alat Untuk melakukan pembersihan alas kaki di ruang steril, berikut ini adalah standart opersional penggunaan alat Strerilisasi Alas Kaki Dengan Sinar UV Menggunakan Arduino uno : A. Persyaratan 1. Ruangan Khusus 2. SDM terlatih 3. Catu daya sesuai dengan kebutuhan 4. Aksesoris dan unit dalam keadaan baik B. Persiapan 1. Tempatkan alat pada ruangan kusus pembersihan alas kaki



40



2. Pengecekan sumber tegangan 3. Siapkan aksesoris 4. Lakukan pengecekan terhadap alat C. Prosedur Tetap Penggunaan Alat 1. Pastikan sumber tegangan (PLN) telah terpasang 2. Siapkan aksesoris (sandal) yang ingin di sterilkan 3. Tekan tombol ON pada alat. 4. Tunggu sampai proses inisialisasi selesai 5. Masukan aksesoris yang akan di sterilkan 6. Pastikan pintu tertutup dengan baik dan benar 7. Setting timer waktu lama sterilisasi 8. Tunggu sampai proses sterilisasi selesai dan buzzer berbunyi 9. Setelah selesai ambil kembali asesoris yang telah selesai di sterilkan. 10. Kemudian matikan alat dengan menekan tombol OFF dan Rapikan alat . 4.2.2 Pemantauan Fungsi Pemantauan fungsi dilakukan dengan tujuan agar alat yang di rancang dapat berfungsi dengan baik. Pemantauan funngsinya antara lain sebagai berikut : Tabel 4.1 Pemantauan Fungsi



No



Parameter Uji



Kegiatan



Berfungsi



1



Power Supply



Tegangan masuk



Ya



2



Arduino Uno



Pengendali



Ya



3



LCD



Menampilkan menu



Ya



4



Buzzer



Mengeluarkan bunyi



Ya



5



Tombol 1



Perintah enter/Oke



Ya



41



6



Tombol 2



Pilihan up



Ya



7



Tombol 3



Pilihan down



Ya



8



Tombol 4



Perintah stop



Ya



9



Limit switch



NO\NC



Ya



10



Lampu UV



Hidup\nyala



Ya



11



Relay



Berfungsi



Ya



12



Tombol ON\OFF



Berfungsi



Ya



13 14



Hoursmeter lampu UV Setting timer



Berfungsi Berfungsi



Ya Ya



Pada pengujian diatas, seluruh komponen yang di uji berfungsi dengan baik dan dapat digunakan sebagai perancangan alat yang dbuat oleh penulis. 4.2.3 Pemeliharaan Pemeliharaan dilakukan untuk mengontrol serta memastikan setiap bagian-bagian dari alat tidak ada masalah dan siap untuk digunakan kapan saja. Pemeliharaanya antara lain sebagi berikut : No



Bagian



Hasil monitorin pemeliharaan Baik Rusak √



Keterangan



1



Kabel power



2



LCD



√



Normal



3



Buzzer



√



Normal



4



Limit switch



√



Normal



5



Lampu UV



√



Normal



6



Keypad/tombol



√



Normal



7



Fisik unit



√



Normal



8



Kebersihan unit



√



Normal



Paraf



Normal



Tabel 4.2 Pemeliharaan Alat



42



4.2.4 Trouble Shoting dan Perbaikan Lembar trouble shooting dibuat dengan tujuan untuk mempermudah analisa kerusakan, sehingga masalah pada alat dapat diselesaikan secara sistematis. Berikut ini merupakan contoh lembar trouble shootingnya : No 1 2



Error Unit mati total



Deskripsi Tidak ada tegangan Listrik



5



Lampu UV tidak menyala Tidak bisa memulai proses sterilisasi Tidak bisa setting Waktu sterilisasi LCD blank



6



Buzzer tidak bunyi



3 4



Lampu UV mati Limit switch tidak Berfungsi Keypad tidak Berfungsi Tidak dapat menampikan menu Buzzer tidak berfungsi



Solusi Cek supply listrik, Kabel dan koneksi listrik. Cek lampu UV dan relay kemudian ganti Cek limit switch dan ganti Cek keypad dan ganti Cek konektor LCD . Cek LCD dan ganti Cek buzzer dan ganti



Tabel 4.3 Trouble Shoting dan Perbaikan



43