Persiapan Paper untuk Title - Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

1
Rancang Bangun Alat Pencampur Obat
secara Otomatis Berbasis PC
Ayendra Alim Muhammad) Ir. Ratna Adil M.T.2)
1) Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS
2) Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS – ITS
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA
Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114
Abstrak— Sistem pencampuran obat atau pembuatan puyer yang
sering dilakukan pada laboratorium masih secara manual. Seperti
pada penumbukan dan pencampuran serbuk obat masih dilakukan
oleh tangan manusia, sehingga terdapat kemungkinan terjadinya
suatu kesalahan saat memberi takaran komposisi saat mencampur
serbuk obat tersebut dikarenakan manusia memiliki keterbatasan
stamina yang ada sehingga berdampak kurang telitinya dalam
memberi takaran pada proses pencampuran. Pada proyek akhir ini
dibuat alat secara otomatis untuk menganpur obat yang berbasis
PC. Diharapkan hasil identifikasi menggunakan alat ini dapat
dimanfaatkan untuk kepentingan masyarakat luas dan juga alat ini
juga dapat dikembangkan dan disempurnakan menjadi lebih baik.
TUJUAN
Proyek atau tugas akhir ini bertujuan untuk menciptakan
sebuah alat yang digunakan dalam membantu kinerja dari
Apoteker. Meningkatkan ketelitian dalam hal penakaran
komposisi pada pencampuran obat.
RUMUSAN MASALAH

Kata kunci—obat, motor, PC
PENDAHULUAN
Sistem pencampuran obat atau pembuatan puyer yang sering
dilakukan pada laboratorium masih secara manual. Seperti
pada penghancuran dan pencampuran obat masih dilakukan
oleh tangan manusia, sehingga terdapat kemungkinan
terjadinya suatu kesalahan saat memberi takaran komposisi
saat mencampur serbuk obat tersebut dikarenakan manusia
memiliki keterbatasan stamina yang ada sehingga berdampak
kurang telitinya dalam memberi takaran pada proses
pencampuran. Sejalan dengan perkembangan teknologi di
zaman ini, dimana semua dapat dilakukan dengan
menggunakan kecanggihan teknologi. Pada proyek ini
peralatan pencampuran serbuk obat akan diterapkan konsep
otomatisasi pada pemasukan bahan, serta pencampuran serbuk
obat. Alat atau sistim yang dibuat ini dinamakan “ Rancang
Bangun Mesin Pencampur Serbuk Obat Secara Otomatis
Berbasis PC “. Dengan alat ini diharapkan dapat membantu
kinerja Apoteker dalam proses pembuatan puyer. Dengan
demikian efisiensi waktu, tenaga, dan biaya dapat lebih
ditingkatkan untuk pemaksimalan dalam mengerjakan tugas
atau pekerjaan yang lain.




Permasalahan yang ditangani pada proyek ini adalah
mendesain dan mengintergerasi mekanik dan elektrik
menjadi system peralatan pencampur serbuk obat yang
dioperasikan melalui sebuah PC.
Pada minimum sistem terjadi penurunan daya saat
solenoid beraktivitas mendorong obat, sehingga terjadi
reset.
Tersendatnya penggiling saat menghancurkan obat.
Output berupa serbuk obat yang telah tercampur.
Sumber tegangan menjadi 1 menyebabkan cepat
panasnya 7805 pada minimum sisitem.
TEORI PENUNJANG
A. Visual Basic 6.0.
B. Solenoid
Solenoid adalah alat yang digunakan untuk
mengubah listrik atau arus listrik menjadi gerakan linier.
Solenoid disusun dari kumparan dengan inti besi yang dapat
bergerak. Apabila kumparan diberi tenaga,inti atau terkadang
disebut jangkar, akan ditarik ke dalam kumparan. Besarnya
gaya tarikan atau dorongan yang dihasilkan solenoid
ditentuksn dengan jumla lilitan kawat tembaga dan besar arus
yang mengalir melalui kumparan Arus kumparan untuk
solenoid DC hanya dibatasi oleh tahanan kumparan. Dengan
ditempatksn plunger, dorongan akan menjadi lebih besar dari
yang dibutuhkan sehingga sering digunakan suatu kumparan
tegangan parsial solenoid yang lebih kecil. Pada solenoid yang
lebih besar dua bagian kumparan dapat digunakan, saklar cut-
2
off beroperasi apabila plunger hanya berada sekitar dudukan
dan membuka rangkaian bagian kumparan. Inti besi dibuat
dari baja lunak dengan fluktansi rendah. Untuk solenoid DC
inti padat dapat diterima sebab arus dalam satu arah dan terus
menerus. Solenoid DC memiliki time constant, sebab
induktansi kmparan memperlambat pemagnetan. Aksi ini
lebih lambat diabndingkan dengan aksi pada solenoid AC.
ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.
ATMega16. ATMega16 mempunyai throughput mendekati 1
MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi
konsumsi daya versus kecepatan proses.
C. Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor DC
memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan
medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak
berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang
berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam
pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang
berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga
merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus
searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang
mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator,
dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan
jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor
paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa
berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu
tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang
menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan
dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas
disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk
komponen yang berputar di antara medan magnet.
Gambar 2. Rangkaian ATmega 16
d.
LCD
LCD merupakan perangkat elektronik yang terbuat
dari kristal cair, yang digunakan untuk menampilkan karakter
atau bilangan sebagai informasi dari kerja dari suatu sistem
berbasis mikrokontroller. Setiap LCD sudah dilengkapi IC
driver yang berfungsi sebagai kontrolnya. Salah satu tipe LCD
yang banyak digunakan adalah LCD tipe M1632. yaitu LCD
yang mempunyai 2 baris tampilan dan setiap baris dapat
menampilkan hingga 16 kolom karakter.Setiap baris dan
kolom mempunyai alamat sendiri-sendiri. LCD tipe M1632
mempunyai alamat 80h sampai 8fh untuk baris pertama dan
untuk baris kedua C0h sampai Cfh.
Gambar 1. Motor DC
c.
Mikrokontroller Atmega 16
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit
buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction
Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu
siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,
timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt
internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog
Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM internal.
AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash onchip yang mengijinkan memori program untuk diprogram
Gambar 3. Rangkaian Interface LCD
3
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
2.
Pengujian sitem penumbukan
Gambar 4. Desain Mekanik
Gambar Diatas adalah desain mekanik dari proyek akhir
Gambar 6. Mesin penggilingan
ini.Gambar tersebut adalah tampak atas.
Tabel 4.2 waktu penghancuran Obat Jenis A
Driver
Solenoid
Valve
plant
Tempat
pencmpur
serbuk
obat
Mikrokontroler
P
C
LCD
Perco
baan
Bentuk obat
1
2
3
4
5
Bulat (kaplet)
Bulat (kaplet)
Bulat (kaplet)
Bulat (kaplet)
Bulat (kaplet)
Waktu
yang
diperluka
n
(detik)
Berat
obat
(mg)
Berat obat
yang
dikeluarkan
(mg)
Eror
(%)
15 detik
17 detik
14 detik
18 detik
15 detik
531 mg
531 mg
531 mg
531 mg
531 mg
493 mg
454 mg
507 mg
512 mg
488 mg
7,15 %
14,5 %
4,52 %
3,58 %
8,1 %
driver
Tabel 4.3 Waktu penghancuran Obat Jenis B
Gambar 5. Diagram Blok
Blok diagram sistem dari tugas akhir ini ditunjukkan
pada gambar diatas .
Perco
baan
Bentuk obat
1
2
3
4
5
Lonjong (kaplet)
Lonjong (kaplet)
Lonjong (kaplet)
Lonjong (kaplet)
Lonjong (kaplet)
PENGUJIAN DAN ANALISA
A. Pengujian Alat
1. Pengujian wadah
Tabel 4.1 Data banyaknya tablet pada masing–masing silo
Percobaan
1.
2.
3.
4.
5.
Silo 1
(tablet)
1
2
1
2
2
Silo 2
(tablet)
2
1
1
2
1
Silo 3
(tablet)
1
1
1
1
1
Silo 4
(tablet)
1
1
1
2
1
Waktu
yang
diperluk
an
(detik)
Berat
obat
(mg)
Berat obat
yang
dikeluarkan
(mg)
Eror
(%)
24 detik
22 detik
25 detik
27 detik
22 detik
500 mg
500 mg
500 mg
500 mg
500 mg
475 mg
462 mg
478 mg
485 mg
475 mg
5%
7,6 %
4,4 %
3%
5%
4
Tabel 4.4 Waktu penghancuran Obat Jenis C
Perco
baan
Bentuk obat
1
2
3
4
5
Bulat berlapis
Bulat berlapis
Bulat berlapis
Bulat berlapis
Bulat berlapis
Waktu
yang
diperlu
kan
(detik)
Berat
obat
(mg)
Berat
obat yang
dikeluark
an
(mg)
15 detik
14detik
13detik
14detik
12detik
630 mg
630 mg
630 mg
630 mg
630 mg
587 mg
592 mg
550 mg
612 mg
579 mg
Eror
(%)
6,82 %
6,03 %
12,7 %
2,86 %
8,09 %
Tabel 4.5 Waktu penghancuran Obat Jenis D
Perco
baan
Bentuk obat
1
2
3
4
5
Lonjong(kaplet)
Lonjong(kaplet)
Lonjong(kaplet)
Lonjong(kaplet)
Lonjong(kaplet)
Waktu
yang
diperluk
an
(detik)
Berat
obat
tiap
tablet
(mg)
Berat obat
yang
dikeluarkan
(mg)
Eror
(%)
30 detik
26 detik
28 detik
27 detik
28 detik
500 mg
500 mg
500 mg
500 mg
500 mg
466 mg
475 mg
472 mg
468 mg
455 mg
6,8 %
5%
5,6 %
6,4 %
9%
dihasilkan.
Nama
obat
Bentuk obat
Berat
obat
(mg)
3.
Perhitungan Performansi Alat
Setelah diperoleh data pengukuran kemudian
dilakukan perhitungan guna mengetahui performa masingmasing alat.
4.
Perhitungan Eror
Eror atau atau kesalahan adalah penyimpangan nilai
dari suatu pengukuran terhadap harga sebenarnya, dapat
dinyatakan dalam error absolute atau prosen eror.
e = Yn – Xn 
....................................................(2.1)
dimana : e = error absolute , Yn = nilai sebenarnya
Tabel 4.6 Data rata – rata lama dan output yang
Rata-rata
Waktu
yang
diperluka
n
(detik)
Driver sendiri dihubungkan pada mikrikontroler AT mega 16
dimana terdapat perintah atau program yang menjadi fungsi
atas kinerja motor. Untuk menjalankan motor melalui VB
digunakan komunikasi serial dengan RS 232. Dan diliat dari
data percobaan diatas yang diambil dari 5 kali percobaan per
masing – masing tablet menunjukan bahwa waktu rata - rata
yang diperlukan untuk Obat Jenis A (15,8 detik), Obat Jenis B
(24 detik), Obat Jenis C (13,6 detik), Obat Jenis D (27,8
detik). Pada Obat jenis B dan Obat jenis D mengalami waktu
yang paling lama dikarenakan bahan yang membentuk obat
tersebut sangat padat dan keras. Sedangkan pada Obat jenis A
yang memakan waktu lama berikutnya dikarenakan memiliki
lapisan sangat padat antar molekulnya, sedangkan pada Obat
jenis C mengalami penumbukan paling cepat, dikarenakan
paling renggang kerapatan antar molekulnya.
Terjadi pula eror pada output yang berupa serbuk obat yang
keluar, dikarenakan adanya space pada dasar mesin sehingga
tedapat serbuk obat yang masih tertinggal didalam mesin
penghancur dan pencampuran obat. Rata – rata eror yang
terjadi kurang dari 10%.
Rata-rata
Berat
obat yang
dikeluark
an
(mg)
Ratarata
Eror
(%)
Xn = nilai hasil pengukuran
Jika ingin menyatakan eror dalam prosen adalah
sebagai berikut :
prosen Error %
Jenis A
Bulat (tablet)
15,8 detik
531 mg
490,4 mg
7,6 %
Jenis B
Lonjong(kaplet)
24 detik
500 mg
475 mg
5%
Jenis C
Bulat berlapis
13,6 detik
630 mg
584 mg
7,3 %
Jenis D
Lonjong(kaplet)
27,8 detik
500 mg
467,2 mg
6,56 %
Pada proses pengujian yang terjadi pada bagian kedua yaitu
pada bagian penggilingan dan pencampuran obat. Pada bagian
ini menggunakan driver motor yang menggunakan relay
sehingga menyebabkan motor dapat difungsikan dan nonfungsikan. Motor pun dinyalakan terlebih dahulu sebelum
tablet – tablet mengalami proses penghancuran dan
pencampuran dikarenakan untuk mengatisipasi tablet obat yg
mengganjal kinerja mekanik yang digerakkan oleh motor DC.

Yn  Xn
 100% ....................... (2.2)
Yn
Data-data hasil pengukuran kemudian dihitung untuk
mengetahui nilai eror dengan menggunakan persamaan 2.2.
5.
Perhitungan Akurasi
Akurasi didefinisikan sebagai keterdekatan hasil
pengukuran suatu alat ukur terhadap suatu nilai standar yang
disepakati atau terhadap suatu nilai yang benar. Untuk
mendapatkan nilai akurasi relatif digunakan persamaan
sebagai berikut :
A  1
Yn  Xn
Yn
..............................................(2.3)
dimana :
Xn = nilai hasil pengukuran
Yn = nilai sebenarnya
5
A = akurasi relatif
Akurasi dapat pula dinyatakan dalam prosen akurasi
sebagai berikut :
Prosen akurasi = 100 % - prosentase eror … (2.4)
Nilai akurasi pada pengujian alat ini dinyatakan
dalam persen dengan menggunakan persamaan 4..
Hasil perhitungan prosentase eror dan akurasi untuk
masing-masing data adalah seperti pada tabel 4. dan 4..
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil Pengujian dan Analisa data di atas
dimana perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak
(software) dapat beroperasi sesuai dengan perancangan awal
maka didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.
2.
3.
4.
Alat ini dapat digerakkan melalui sebuah PC
Sistem penghancuran dan pencampuran obat ini
difungsikan dengan motor DC
Terjadi pengurangan berat serbuk yg dikeluarkan
setelah mengalami penghancuran dan pencanpuran.
Masih terjadi error pada sistim atau alat yang telah
dibuat.
DAFTAR PUSTAKA



Arifin, Zainal 2008. Rancang Bangun Alat Pengaduk
Adonan Bahan Roti Menggunakan Kontroler
ATMEGA16, PENS-ITS,Surabaya
Winoto,Ardi.2006.Belajar
Mikrokontroler
Attiny2313 Step by Step : Pengoperasian AVR
Studio4.Gava Media : Yogyakarta.
----------.2004.ATMega16 Preliminary
Wordpress(2009), Komunikasi serial PC – PLC
dengan visual basic Seri 1 Diakses tanggal :
15/06/2009 20:30 dari Wordpress.
Http://learnautomation.wordpress.com/2009/04/30/k
omunikasiserial- pc-plc-dengan-visual-basic-seri-1