Jurnal JEETech Journal Of Electrical Engineering And Technology https://ejournal.
ft-undar.
id/index.
php/jeetech e-ISSN: 2722-5321 p-ISSN: 2964-7320 DOI: https://doi.
org/10.
32492/jeetech.
Rancang Bangun Sterilisasi Autoclave Menggunakan Metode Dry Heat Arduino Uno Pada Alat Kedokteran Gigi Article Info Article history:
Received May 9th, 2025 Revised May 10st, 2025 Accepted May 23th, 2025 Keyword:
Autoclave Arduino Uno Dental Equipment Dry Heat Sterilization Afandi Dwi Prasetiyo, 2 Rini Puji Astutik Teknik Elektro.
Universitas Muhammadiyah Gresik.
Gresik dwiprasetiyoafandi@gmail.
com, 2 astutik_rpa@umg.
ABSTRACT
Sterilization is very important in the field of dentistry to ensure that the instruments used are free from pathogenic microorganisms.
An Autoclave sterilization system using the dry heat method based on Arduino Uno is needed to provide an effective and efficient solution in the sterilization process of dental instruments.
The hardware consists of a heating element, a temperature sensor, and a control system designed to regulate temperature accurately and consistently.
Sterilisation of dental instruments is very important to maintain cleanliness and prevent cross-infection.
The main objective of this study is to design an effective and efficient sterilization tool by utilising the dry heat method, which is safer than conventional steambased methods.
The design of this autoclave uses an Arduino Uno microcontroller as the main controller of the system, which functions to automatically regulate the temperature and sterilization time.
The temperature sensor and heating element are integrated to maintain the temperature in the optimal range .
-150AC) required in dry heat In addition, a user-friendly interface is added to facilitate monitoring of the sterilisation process.
This tool is able to carry out the sterilisation process effectively in a shorter time, without sacrificing the quality of sterilisation.
The system offers more precise control and can be customised according to user needs, making it an ideal solution for dental clinics on a budget.
The device is expected to be a useful innovation in improving hygiene standards in dental clinics and can bring about major changes in the healthcare industry.
Copyright A 2025 Jurnal JEETech.
All rights reserved.
Corresponding Author:
Rini Puji Astutik.
Universitas Muhammadiyah Gresik.
Gresik.
Indonesia.
Jl.
Sumatera No.
Gn.
Malang.
Randuagung.
Kec.
Kebomas.
Kabupaten Gresik.
Jawa Timur 61121.
Email: astutik_rpa@umg.
Abstraks - Sterilisasi sangat penting dalam bidang kedokteran gigi untuk memastikan alat-alat yang digunakan bebas dari mikroorganisme patogen.
Dibutuhkan sistem sterilisasi Autoclave menggunakan metode dry heat yang berbasis Arduino Uno untuk memberikan solusi yang efektif dan efisien dalam proses sterilisasi alat kedokteran gigi.
Perangkat keras terdiri dari elemen pemanas, sensor suhu, dan sistem kontrol yang dirancang untuk mengatur suhu secara akurat dan konsisten.
Sterilisasi alat kedokteran gigi sangat penting untuk menjaga kebersihan dan mencegah infeksi silang.
Tujuan utama dari penelitian ini adalah merancang alat sterilisasi yang efektif dan efisien dengan memanfaatkan metode panas kering yang lebih aman dibandingkan metode konvensional berbasis uap.
Perancangan autoklaf ini menggunakan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengendali utama sistem, yang berfungsi untuk mengatur suhu dan waktu sterilisasi secara otomatis.
Sensor suhu dan elemen pemanas diintegrasikan untuk menjaga suhu pada kisaran optimal .
-150AC) yang diperlukan dalam sterilisasi panas kering.
Selain itu, antarmuka yang ramah pengguna ditambahkan untuk memudahkan pemantauan proses sterilisasi.
Alat ini mampu menjalankan proses sterilisasi secara efektif dalam waktu yang lebih singkat, tanpa mengorbankan kualitas Sistem ini menawarkan kontrol yang lebih presisi dan dapat disesuaikan sesuai kebutuhan pengguna, menjadikannya solusi yang ideal untuk klinik gigi dengan anggaran terbatas.
Perangkat ini JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology diharapkan dapat menjadi inovasi yang bermanfaat dalam meningkatkan standar kebersihan di klinik gigi dan dapat membawa perubahan besar dalam industri kesehatan.
Kata Kunci: Autoclave.
Arduino Uno.
Dental Equipment.
Dry Heat.
Sterilization Pendahuluan Perkembangan teknologi seperti sekarang ini disadari banyak ditemukan perangkat atau peralatan yang kerjanya terkendali dengan otomatis.
Dikarenakan kebutuhan masyarakat semakin bertambah, maka banyak diciptakannya alat sistem control yang lebih memudahkan pekerjaan manusia .
Sterilisasi didefinisikan sebagai upaya untuk membunuh mikroorganisme termasuk dalam bentuk spora.
suatu cara untuk membebaskan sesuatu .
lat, bahan, media, dl.
dari mikroorganisme yang tidak diharapkan kehadirannya baik yang patogen maupun yang apatogen.
Atau bisa juga dikatakan sebagai proses untuk membebaskan suatu benda dari semua mikroorganisme baik bentuk vegetatif maupun bentuk spora.
Sterilisasi dalam pengertian medis merupakan suatu proses dengan metode tertentu dapat memberikan hasil akhir, yaitu suatu bentuk keadaan yang tidak dapat ditunjukkan lagi adanya mikroorganisme hidup .
Penelitian sebelumnya telah mengeksplorasi penggunaan metode panas kering, namun belum secara khusus membahas aplikasi pada alat kedokteran gigi serta aspek-aspek peningkatan yang dibutuhkan untuk meningkatkan keandalannya.
Autoclave merupakan alat yang digunakan untuk mensterilkan suatu benda yang menggunakan uap dan bertekanan tinggi .
EE,1,5Ps.
selama kurang lebih 15 menit.
Pada suhu yang tinggi inilah yang akan membunuh mikroorganisme, terutama ditujukan untuk membunuh endospora, yaitu selresisten yang diproduksi oleh bakteri .
Autoclave adalah alat untuk mensterilkan berbagai macam peralatan dan perlengkapan yang digunakan dalam mikrobiologi menggunakan uap air panas pada umumnya 15 Psi dan dengan suhu 121EE.
Lama sterilisasi yang dilakukan selama 15 menit .
Metode Dry Heat Sterilization menggunakan panas kering untuk membunuh mikroba, yang lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan metode steam sterilization.
Namun, metode ini memerlukan peralatan yang lebih kompleks dan teknologi yang lebih canggih untuk mengendalikan suhu dan waktu sterilisasi .
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa Arduino Uno bisa digunakan untuk melakukan proses sterilisasi otomatis .
Alat yang dikembangkan menggunakan kontrol suhu/pemanas air sebagaimana penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa sterilisasi sebaiknya dilakukan dengan suhu minimal 80AC dengan durasi setidaknya 10 menit .
Arduino Uno adalah mikrokontroler yang sangat populer dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengembangan alat-alat Dengan menggunakan Arduino Uno, dapat dibuat alat sterilisasi yang lebih sederhana, efektif, dan efisien .
Perbedaan Penelitian dengan peneliti sebelumnya adalah penelitian ini masih menggunakan metode yang sama, yaitu panas kering .
ry hea.
, namun perbedaannya terletak pada variabel dan fokus aplikasinya.
Penelitian ini lebih terkhusus pada alat kedokteran gigi, berbeda dengan peneliti sebelumnya yang memiliki fokus variabel yang lebih umum atau pada bidang lain.
Penelitian sebelumnya telah mengeksplorasi penggunaan metode panas kering, namun belum secara khusus membahas aplikasi pada alat kedokteran gigi serta aspek-aspek peningkatan yang dibutuhkan untuk meningkatkan keandalannya.
Dalam praktiknya, salah satu masalah utama adalah kurangnya fitur pengamanan seperti door lock otomatis yang dapat mencegah pembukaan alat saat proses sterilisasi berlangsung, sehingga risiko kontaminasi masih tinggi.
Selain itu, sistem pembuangan panas yang kurang optimal sering menyebabkan suhu tidak stabil, yang dapat mengurangi efektivitas sterilisasi dan memperpendek umur alat.
Oleh karena itu, penelitian ini difokuskan pada peningkatan proses sterilisasi alat kedokteran gigi dengan mengimplementasikan door lock otomatis dan mengoptimalkan pembuangan panas.
Door lock otomatis akan JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology meningkatkan keamanan dan mencegah gangguan selama proses sterilisasi, sedangkan sistem pembuangan panas yang lebih efisien akan memastikan suhu tetap stabil, meningkatkan efisiensi proses, dan menjaga kualitas alat yang disterilkan.
II.
Metode Penelitian Pada tahap ini dilakukan pembuatan perancangan alat Sterlisasi otomatis dengan metode dry heat Gambar 1 Diagram Blok Sistem Berdasarkan Blok Diagram diatas, alat mendapatkan supply listrik dari PLN sehingga seluruh rangkaian akan mendapatkan tegangan listrik.
Pada tombol setting akan diatur suhu dan juga timer alat dan akan ditampilakan di display.
Setelah proses setting selesai, heater akan menyala dan memulai pemanasan hingga suhu setting yang akan menyebabkan timer mulai bekerja dan proses sterilisasi akan berjalan.
Saat timer habis, heater akan off, dan kipas akan otomatis menyala.
Pintu akan terbuka jika suhu pada chamber telah kurang dari 37AC.
buzzer akan berbunyi menandakan pengguna dapat mengambil instrument bedah yang sudah Gambar 2 Rangkain Sensor Dan Arduino Uno Pada rangkaian ini memiliki dua komponen yaitu SensorMAX6675 dan termokopel yang masing masing memiliki fungsi yang berkaitan, untuk termokopel berfungsi sebagai elemen sensor temperature .
easuring junctio.
menghasilkan beda tegangan atau electromotiveforce .
, yang kemudian emf yang dihasilkan dibandingkan dengan skala konversi tertentu menjadi unit temperature.
Fungsi dari MAX6675 termokopel adalah untuk mengetahui perbedaan temperature di bagian ujung dari dua bagian metal yang berbeda dan disatukan.
Termokopel tipe hot junction dapat mengukur mulai dari 0AC sampai 1023,75AC.
MAX6675 memiliki bagian ujung cold end yang hanya dapat mengukur -20AC sampai 85AC.
Pada saat bagian cold end MAX6675 mengalami fluktuasi suhu maka MAX6675 akan tetap dapat mengukur secara akurat perbedaan temperature pada bagian yang lain.
MAX6675 dapat melakukan koreksi atas perubahan pada temperature ambient dengan kompensasi cold-junction.
Device mengkonversi temperature ambient yang terjadi kebentuk tegangan menggunakan sensor temperature diode.
Untuk dapat JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology melakukan pengukuran actual.
MAX6675 mengukur tegangan dari output termokopel dan tegangan dari sensing diode.
Performance optimal MAX6675 dapat tercapai pada waktu termokopel bagian cold-junction dan MAX6675 memiliki temperature yang sama.
Hal ini untuk menghindari penempatan komponen lain yang menghasilkan panas didekat MAX6675.
Gambar 3 Rangkaian Elemen Panas Rangkaian pemanas ini menggunakan Solid State Relay sebagai pengatur mati dan nyalanya elemen pemanas yang akan digunakan sesuai setting suhu yang dibutuhkan.
Pada alat sterilisator ini menggunakan elemen pemanas sejumlah tiga buah yang masing-masing memiliki daya sebesar 300 watt yang dibutuhkan untuk alat sterilisator panas kering ini.
Gambar 4 Rangkaian Alarm Rangkaian alarm ini berfungsi sebagai tanda pegingat ketika waktu untuk sterilisai telah selesai digunakan agar user tidak lupa ketika telah menggunakan alat tersebut.
Gambar 5 Rangkaian Push Button Pada rangkaian Push Button ini berfungsi sebagai selektor/pengontrol setting yang diperlukan pada alat tersebut yang memiliki fungsi yang berbeda, sebagai berikut:
Tombol Up: Tombol ini digunakan untuk menaikan pilihan yang tertera pada selector LCD.
Dan juga dapat digunakan sebagai tombol kembali pada tampilan awal.
Tombol Down: Tombol ini memiliki fungsi untuk menurunkan pilihan yang tertera pada selektor LCD.
Tombol Start: Tombol ini berfungsi untuk tombol oke atau memulai suatu perintah yang terdapat pada display menu pada alat tersebut.
JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Gambar 6 Rangkaian RTC & LCD Rangkaian RTC (Real Time Cloc.
pada alat ini berfungsi sebagai pewaktu alat yang dapat disetting lama waktunya.
Saat waktu sudah disetting, maka TRC akan menghitung waktu setting hingga Tampilan waktu akan muncul di LCD.
Pin Out dari RTC disambungkan ke pin I2C dari LCD yaitu pin SDA dan SCL.
Gambar 7 Rangkaian Pendingin Rangkaian pendingin berfungsi untuk mengkondisikan chamber yang kondisi awalnya panas menjadi dingin hingga suhu ruang.
Rangkaian ini terdiri dari komponen Arduino uno, kipas, dan juga relay yang berfungsi untuk saklar otomatis pada fan agar menyala dan mati sesuai dengan perintah dari Arduino uno.
Gambar 8 Pengunci Pintu Rangkaian pengunci pintu terdiri dari Arduino Uno, relay, dan juga solenoid door Rangkaian ini berfungsi untuk membuat pintu terbuka dan terkunci secara otomatis.
Gambar 9 Desain Alat Sketsa Box Desain Alat Sketsa Box JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology i.
Proses Kerja Sistem Pada tahap kali ini akan dijelaskan sebagai berikut terdapat alur sebuah sistem dari cara kerja alat yang telah digambarkan melalui Gambar 10 dibawah.
Gambar 10 Flowchart Sistem A.
Pengumpulan Data Keakurasian Suhu Pengukuran Pencapaian Suhu Setting Set Suhu Terukur Pada Sensor Thermometer Sensor Thermometer Sensor Pengukuran Suhu Suhu Awal Menit Menit 6 Menit Menit 10 Menit Menit JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Pengukuran Kestabilan Suhu dalam Waktu Satu Jam Set Suhu Terukur Pada Sensor Thermometer Sensor Terukur Pada Pengukuran Suhu Suhu Awal Menit Thermometer Suhu Awal Menit Menit Menit Menit Pengukuran Suhu Menit Menit Menit Sensor Set Suhu Terukur Pada Sensor Thermometer Sensor Thermometer Sensor Set Suhu Sensor Thermometer Sensor Thermometer Sensor 25 Menit Menit Menit 55 Menit Menit Pengukuran Suhu Suhu Awal Menit Menit Menit Menit Pengukuran Waktu Terhadap Penurunan Suhu Tanpa Pendingin Set Terukur Pada Pengukuran Suhu Suhu Suhu 6 Menit 25 Menit Awal Menit Menit 10 Menit Menit Pengukuran Waktu Terhadap Penurunan Suhu Tanpa Pendinginan Set Terukur Pada Pengukuran Suhu Suhu Suhu Awal Menit Menit Menit Men Me Meni Sensor Thermometer Sensor Thermometer Menit Menit JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology IV.
Hasil dan Pembahasan 1 Hasil Rancangan Alat Gambar 11 Hasil Rancangan Alat Modul ini dirancang dengan menggunakan Sterilisator merk AuMemmertAy sebagai sumber petunjuk pembuatan desain fisik alat secara umum.
Hasil rancangan sudah dimodifikasi sehingga sejalan dengan rumusan masalah yang penulis cantumkan di pendahuluan.
Modul ini dibuat dengan bahan stainless steel yang tahan terhadap suhu panas yang tinggi dengan ukuran 46 cm x 31 cm x 16 cm.
Modul dilengkapi LCD, tombol-tombol, sensor suhu Max 6675, heater, fan, dan solenoid sebagai pengunci pintu pada modul secara otomatis.
Analisis Data Gambar 12 grafik kenaikan suhupada setting 110AC Pada grafik menunjukkan kenaikkan suhu sejalan dengan pengukuran waktu setiap dua menit.
Waktu yang didapatkan untuk mencapai suhu setting suhu 110ACadalah sebesar 10 menit 6 detik.
JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Gambar 13 grafik kenaikan suhupada setting 120AC Pada grafik menunjukkan kenaikkan suhu sejalan dengan pengukuran waktu setiap dua menit.
Waktu yang didapatkan untuk mencapai suhu 120AC adalah sebesar 10 menit 24 detik.
Gambar 14 grafik kenaikan suhupada setting 130AC Pada grafik menunjukkan kenaikkan suhu sejalan dengan pengukuran waktu setiap dua menit.
Waktu yang didapatkan untuk mencapai suhu setting suhu 130AC adalah sebesar 10 menit 48 detik.
Gambar 15 grafik kestabilan suhu pada setting 110AC JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Gambar 16 grafik kestabilan suhu pada setting 120AC Gambar 17 grafik kestabilan suhu pada setting 130AC Gambar 18 grafik penurunan suhu pada setting 110AC Pada grafikuntuk setting suhu 110ACmenunjukkan penurunan suhu dengan menggunakan mode pendinginan dapat mencapai suhu 29AC dalam waktu A12 menit.
Untuk penurunan suhu dalam mode normal, butuh waktu A30 menit untuk mencapai suhu 34AC.
JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Gambar 19 grafik penurunan suhupada setting 120AC Pada grafik untuk setting suhu 120AC menunjukkan penurunan suhu dengan menggunakan mode pendinginan dapat mencapai suhu 29AC dalam waktu A12 menit.
Untuk penurunan suhu dalam mode normal, butuh waktu A30 menit untuk mencapai suhu 35AC.
Gambar 20 penurunan suhu pada setting Pada grafik untuk setting suhu 130AC menunjukkan penurunan suhu dengan menggunakan mode pendinginan dapat mencapai suhu 30AC dalam waktu A12 menit.
Untuk penurunan suhu dalam mode normal, butuh waktu A30 menit untuk mencapai suhu 36AC.
JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025 Journal Of Electrical Engineering And Technology Penyajian Data keseluruhan Gambar 21 grafik secara keseluruhan Pada grafik ini ditampilkan secara lengkap proses dari awal pemanasan, sterilisasi, hingga proses pendinginan.
Pada grafik ini suhu setting yang digunakan adalah 110AC.
Pada saat pemanasan suhu awal yang terbaca adalah suhu ruangan.
Saat suhu setting 110AC telah ditetapkan, maka pemanasan akan berjalan hingga suhu chamber sama dengan suhu setting.
Proses pemanasan membutuhkan waktu sekitar 6 menit.
Lalu selanjutnya proses sterilisasi selama 60 menit pada suhu setting.
Setelah selesai proses sterilisasi, maka proses pendinginan akan berjalan membutuhkan waktu selama 12 menit.
Pada keadaan yang berbeda, jika alat tidak menggunakan mode pendinginan, maka membutuhkan waktu yang lebih lama dari sebelumnya yaitu selama 30 menit Kesimpulan Rancang bangun Dry Heat Sterilisator dilengkapi pengunci pintu otomatis dan pembuangan uap panas telah selesai dibuat berdasarkan perencanaan dan rancang bangun yang telah disusun.
Terdapat beberapa hal yang dapat disimpulkan oleh penulis setelah mengalami serangkaian kegiatan pengujian alat yaitu :
C Pengujian lama waktu hinggasuhu yang tercapai sama dengan suhu setting membutuhkan waktu A10 menit.
C Titik pengujian dengan mengukur suhu chamber pada suhu setting 110AC didapatkan presentase keakurasian sebesar 98,87 %, pada suhu setting 120AC didapatkan presentase keakurasian sebesar 98,83%, danpada suhu setting130AC didapatkan presentase keakurasian sebesar 98,85%.
C Pengujian lama waktu menggunakan mode pendinginan membutuhkan waktu sebesar A12 menit dan tanpa menggunakan mode pendingin dapat memakan waktu A30 menit.
Saran yang dapat diberikan penulis agar alat Dry Heat Sterilisator bekerja lebih baik adalah sebagai berikut :
C Dalam merancang alat hendaknya ditambahkan roda untuk memudahkan mobilisasi alat dari satu tempat ke tempat lain.
C Menggunakan LCD yang ukurannya lebih besar agar dapat memuat lebih banyak keterangan dalam sekali tampil.
C Perlu ditambahkan sistem penutup saluran udara secara otomatis sehingga alat dapat bekerja dengan lebih efisien.
JEETech Vol.
6 No.
1 Tahun 2025
Journal Of Electrical Engineering And Technology Daftar Pustaka