Jurnal Nasional Teknomedik | Vol.
No.
1, 29 Jul 2025 Submitted: 31-12-2024.
Accepted 23-07-2025.
Published: 29-07-2025 ISSN 3062-8474 .
edia onlin.
Online at https://ejournal.
RANCANG BANGUN ALAT TERMO TERAPI NYERI PINGGANG
Aryani Adami1.
Tri Novianti Saputri1.
Ahmad Rifai1 Teknologi Elektro Medis.
Universitas Mandala Waluya Jl.
Jend.
Nasution No.
G-37.
Kendari, 93231 Corresponding author: Aryani Adami .
umw@gmail.
Abstrak Pekerja dengan kerja fisik berat, sikap tubuh yang salah selama bekerja atau kerja statis berisiko untuk mengalami low back pain (LBP) atau nyeri pada daerah sekitar pinggang.
Penyakit ini menyebabkan rasa tidak nyaman dan membatasi gerak penderita sehingga mengurangi produktivitas kerja.
Salah satu usaha untuk mengurangi rasa nyeri akibat LBP adalah dengan memberikan terapi panas pada daerah yang terasa nyeri.
Sensasi panas dapat menyebabkan vasodilatasi yaitu pelebaran pembuluh darah sehingga peredaran darah menjadi lancar dan membuat otot menjadi rileks.
Suhu terapi optimum tercapai pada suhu 42AC dan lama terapi maksimum adalah 20-30 menit kecuali jika ada rekomendasi dari dokter atau ahli terapi fisik lainnya.
Alat termo terapi pinggang dibuat dengan menggunakan sabuk yang dipasang pada pinggang pengguna yang di dalamnya terdapat elemen pemanas PTC dan sensor suhu DS18B20 untuk mendeteksi suhu yang dihasilkan.
Sabuk terhubung pada sebuah box yang berisi mikrokontroler sebagai pusat pengendali kerja alat dan dilengkapi dengan tombol pengatur.
Pengguna dapat melakukan pengaturan waktu dan suhu sesuai dengan yang diinginkan dengan menekan tombol up dan down pada box alat.
Pada saat pengguna menekan tombol enter, maka heater akan mulai bekerja sehingga suhu dalam sabuk meningkat dan pengguna mulai merasakan efek panas.
Suhu dalam sabuk akan terus meningkat dan apabila suhu setingan tercapai, waktu setingan mulai menghitung mundur.
Mikrokontroler akan terus menjaga agar suhu dalam sabuk tetap stabil pada suhu setingan.
Buzzer dipasang pada alat sebagai indikator yang akan berbunyi ketika waktu dan suhu terapi yang diinginkan telah tercapai.
Proses pengujian keberhasilan rancangan alat dilakukan dengan dua pengujian kinerja alat yaitu pengujian suhu dan waktu yang ditampilkan pada LCD.
Berdasarkan hasil pengujian kinerja alat diperoleh selisih suhu dengan thermometer yang telah dikalibrasi sebesar 1,4AC dengan nilai error sebesar 0,03%.
Sementara pengujian waktu diperoleh rata-rata selisih sebesar 87,5 detik dengan stopwatch dan nilai error sebesar 18,12%.
Kata Kunci : Terapi.
Panas.
Pinggang.
Mikrokontroler .
Sensor suhu DS18B20
DESIGN OF THERMO-THERAPY DEVICE FOR LOW BACK PAIN
Abstract Workers with heavy physical labor, incorrect posture during work or static work have a risk of experiencing low back pain (LBP) or pain in the area around the waist.
This disease causes discomfort and limits the movement of sufferers, thus reducing work One of the efforts to reduce pain due to LBP is to provide heat therapy to the painful area.
The sensation of heat can cause vasodilation, the widening of blood vessels so that blood circulation becomes smooth and makes muscles relax.
The optimum treatment temperature is reached at 42AC and the maximum treatment duration is 20-30 minutes unless recommended by a physician or other physical therapist.
The waist thermo-therapy device is made using a belt that is attached to the user's waist with a PTC heating element and a DS18B20 temperature sensor to detect the resulting temperature.
The belt is connected to a box that contains a microcontroller as the tool's work control center and is equipped with a regulator button.
The user can set the time and temperature as desired by pressing the up and down buttons on the box.
When the user presses the enter button, the heater will start working so that the temperature in the belt increases and the user starts to feel the heat effect.
The temperature in the belt will continue to increase and when the set temperature is reached, the set time starts counting down.
The microcontroller will continue to keep the temperature in the belt stable at the set temperature.
A buzzer is installed on the device as an indicator that will sound when the desired therapy time and temperature have been reached.
The process of testing the success of the tool design is carried out with two performance tests, namely testing the temperature and time displayed on the LCD.
Based on the results of testing the performance of the tool, the temperature difference with a calibrated thermometer is 1.
4 A C with an error value of While testing the time obtained an average difference of 87.
5 seconds with a stopwatch and an error value of 18.
Keywords : Therapy.
Heat.
Waist.
Microcontroller.
DS18B20 temperature sensor Jurnal Nasional Teknomedik | Vol.
No.
1, 29 Jul 2025 Submitted: 31-12-2024.
Accepted 23-07-2025.
Published: 29-07-2025 ISSN 3062-8474 .
edia onlin.
Online at https://ejournal.
Sistem dirancang akan secara otomatis melakukan pengukuran suhu saat objek di berada depan sensor suhu pada jarak kurang dari 6 cm .
Alat GPS tracker pada kereta bayi berbasis mikrokontroler merupakan alat pelacak kereta bayi untuk meningkatkan keamanan dan menimimalkan risiko kehilangan atau penculikan bayi.
GPS tracker dirancang menggunakan system control mikrokontroler ATmega 328 dengan metode FTDI.
System pelacakannya menggunakan modul GPS NEO-M8 dan modul GSM SIM800L V2 sebagai media komunikasi .
PENDAHULUAN
Low back pain (LBP) merupakan nyeri yang dirasakan pada daerah punggung bawah pada daerah lumbal yang gejalanya dirasakan merata di daerah sekitar Penyakit ini sering dirasakan oleh pekerja terutama pekerja dengan kerja fisik berat, sikap tubuh yang salah selama bekerja, atau kerja statis .
Banyak faktor yang menyebabkan timbulnya penyakit ini seperti kesalahan posisi otot atau sendi di bagian pinggang, kesalahan posisi duduk, kesalahan posisi ketika menngangkat benda berat atau gerakan mendadak yang dilakukan secara berulang-ulang.
Penyakit ini juga dapat disebabkan oleh kondisi degeneratif karena usia seperti osteoporosis, infeksi virus, iritasi pada sendi atau kelainan bawaan pada tulang belakang .
Nyeri pinggang menyebabkan rasa tidak nyaman dan aktivitas terganggu karena membatasi gerak Agar produktivitas kerja tidak terganggu karena nyeri pinggang, dibutuhkan usaha untuk meredakan nyeri pinggang yang dirasakan.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk meredakan nyeri pada pinggang akibat low back pain adalah dengan memberikan terapi panas.
Terapi ini dilakukan dengan memberikan sensasi panas ke daerah yang mengalami nyeri .
Sensasi panas dapat menyebabkan vasodilatasi yaitu kondisi dimana pembuluh darah di daerah yang terkena sensasi panas melebar.
Pelebaran pembuluh darah menyebabkan peredaran darah menjadi lancar dan membuat otot menjadi rileks .
Terapi panas dapat menyebabkan vasodilatasi maksimal pada suhu 42AC dalam waktu 20 Ae 30 menit.
Akan tetapi mengingat kondisi kulit pasien berbeda-beda maka waktu dan suhu terapi disesuaikan dengan kondisi Waktu terapi tidak dilakukan lebih dari 30 menit kecuali jika ada rekomendasi dari dokter atau ahli terapi fisik lainnya.
Waktu terapi yang lebih lama dari 30 menit akan menyebabkan terjadinya penyempitan pembuluh darah yang disebabkan oleh kontraksi otot-otot di dinding pembuluh darah .
Berdasarkan hal di atas maka penelitian ini bertujuan untuk merancang alat termo terapi low back pain yang dilengkapi dengan pengatur suhu dan waktu serta menganalisis keakuratan suhu dan waktu pada alat.
Pengaturan suhu dan waktu terapi secara otomatis dapat Di dalam mikrokontroler terdapat central processing unit, memori, dan perangkat input dan output (I/O).
mikrokontroler dirancang untuk mengatur operasi tertentu dalam system yang tertanam di dalamnya, tanpa memerlukan system operasi yang rumit .
Komponen ini telah banyak digunakan pada berbagai aplikasi Thermometer non-contact dengan output suara berbasis DF player menggunakan mikrokontroler sebagai pusat kendali kerja alat.
Alat yang dirancang menerapkan pegukuran suhu tubuh tanpa kontak langsung dan tanpa memerlukan operator sehingga mencegah potensi penularan penyakit antar pengguna II.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini diawali dengan perancangan alat, perangkaian komponen berdasarkan skematik rangkaian dan kemudian dilanjutkan dengan pengujian kinerja alat hasil rancangan.
Alat dan Bahan Bahan yang digunakan pada pembuatan alat terapi pinggang ini antara lain elemen pemanas .
sebagai sumber panas dan sensor suhu untuk mendeteksi besaran suhu yang dihasilkan.
Heater yang digunakan adalah elemen pemanas PTC .
ositive temperature coefficien.
yaitu komponen listrik yang terbuat dari keramik dan digunakan untuk menghasilkan panas.
Heater mengubah energi Listrik menjadi panas melalui pemanasan joule.
Arus Listrik melalui elemen menemui hambatan, menghasilkan pemanasan elemen .
Heater dan sensor suhu diletakkan di dalam sabuk yang akan dikenakan pada pinggang pasien.
Sabuk dihubungkan dengan box yang berisi rangkaian pengontrol yang di dalamnnya terdapat baterai sebagai sumber tegangan, modul charger sebagai pengaman baterai, modul step down sebagai penurun tegangan sesuai yang diinginkan, dan mikrokontroler sebagai pusat koordinasi kerja alat.
Box dilengkapi dengan LCD dan tombol pengatur suhu dan timer sesuai keinginan pengguna.
Pengaturan kerja alat diatur melalui bahasa pemrograman yang dimasukkan ke mikrokontroler melalui aplikasi Arduino.
Metode Perancangan Alat Baterai sebanyak 3 buah digunakan sebagai sumber tegangan alat terutama heater.
Mikrokontroler Atmega 328 hanya membutuhkan 5 V DC sehingga tegangan diturunkan menggunakan modul step down.
Heater dan sensor suhu DS18B20 diletakkan pada sabuk yang akan dikenakan pada pinggang pengguna yang mengalami nyeri.
Suhu dan lama terapi yang diinginkan pengguna diatur melalui tombol pada box Suhu dan waktu yang dipilih akan ditampilkan pada LCD.
Ketika suhu dan waktu telah ditentukan, maka pengguna akan menekan tombol enter, sehingga heater akan mulai bekerja.
Sensor suhu akan mendeteksi suhu yang dihasilkan heater.
Apabila suhu Jurnal Nasional Teknomedik | Vol.
No.
1, 29 Jul 2025 Submitted: 31-12-2024.
Accepted 23-07-2025.
Published: 29-07-2025 dan waktu yang diinginkan sudah tercapai, buzzer akan berbunyi sebagai tanda waktu terapi telah selesai.
Proses kerja alat dapat dilihat pada blok diagram alat pada Gambar 1 dan diagram alir program pada Gambar 2 berikut :
ISSN 3062-8474 .
edia onlin.
Online at https://ejournal.
pengujian waktu pengaturan.
Tabel 1 menunjukkan pengujian suhu yang ditampilkan pada LCD dibandingkan dengan suhu thermometer yang telah Sedangkan Tabel 2 menunjukkan pengujian waktu pengaturan lama terapi yang ditampilkan pada LCD dan dibandingkan dengan waktu yang ditunjukkan oleh stopwatch yang telah dikalibrasi.
Tabel 1.
Pengujian Suhu Settingan Alat
Suhu
Suhu LCD
Termokopel Selisih
(AC)
(AC)
Rata-rata Gambar 1.
Blok Diagram Alat Gambar 2.
Diagram Alir Program Tabel 2.
Pengujian Waktu Settingan Alat Waktu Setting Waktu LCD Stopwatch Selisih .
Rata-rata i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan % Error
0,05
0,05
0,07
0,05
0,04
0,07
0,03
% Error
18,12
Alat terapi pinggang dirancang untuk meredakan nyeri pada pinggang.
Alat ini menghasilkan panas yang bersumber dari heater.
Panas yang dihasilkan akan memberikan rangsangan panas untuk melebarkan pembuluh darah sehingga sirkulasi darah pada pinggang menjadi lancar dan nyeri pingang dapat berkurang.
Alat ini dirancang untuk dapat digunakan secara portabel dengan menggunakan baterai sebagai sumber Alat juga dilengkapi dengan adaptor sehingga dapat disambungkan langsung ke sumber listrik.
Tegangan maksimum alat sebesar 12 V untuk kebutuhan heater sementara tegangan mikrokontroler sebesar 5 V sehingga sebelum masuk ke mikrokontroler, tegangan terlebih dahulu diturunkan menggunakan modul step Waktu dan suhu terapi yang diberikan bergantung kepada kondisi setiap pengguna.
Oleh sebab itu diperlukan tombol pengatur suhu dan waktu sesuai yang Alat ini juga dilengkapi dengan LCD yang akan menampilkan suhu dan waktu terapi yang ditentukan pengguna.
Komponen ini dirangkai dan diletakkan dalam box berukuran 18 cm x 11 cm x 11 cm.
Hasil Alat terapi nyeri pinggang telah berhasil dibuat dan rangkaian alat keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 3 berikut ini :
Gambar 3.
Alat Terapi Nyeri Pinggang Setelah alat telah berhasil dirangkai selanjutnya dilakukan uji kinerja alat untuk mengetahui apakah alat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
Terdapat dua tahap pengujian kinerja alat yaitu pengujian suhu dan Jurnal Nasional Teknomedik | Vol.
No.
1, 29 Jul 2025 Submitted: 31-12-2024.
Accepted 23-07-2025.
Published: 29-07-2025 ISSN 3062-8474 .
edia onlin.
Online at https://ejournal.
Sebagai sumber panas digunakan heater yang diletakkan 2.
Hasil pengujian suhu menunjukkan rata-rata selisih dalam sabuk yang nantinya dipasangkan pada pinggang 4AC dan % error sebesar 0,03%.
Sementara Dalam sabuk ini juga dilengkapi dengan pengujian waktu diperoleh rata-rata selisih sebesar sensor suhu DS18B20 yang akan mendeteksi suhu yang 87,5 detik dengan % error sebesar 18,12%.
dihasilkan oleh heater.
Suhu yang dideteksi oleh sensor
suhu akan menjadi input ke mikrokontroler sebagai pusat
UCAPAN TERIMA KASIH
kendali alat.
Nilai suhu yang dihasilkan heater akan Ucapan terima kasih kepada Laboratorium Workshop ditampilkan pada LCD.
Pada saat proses terapi telah Program Studi D-i Teknologi Elektro Medis Fakultas selesai maka buzzer akan berbunyi sebagai indikator Sains dan Teknologi Universitas Mandala Waluya dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi pada Alat yang telah selesai dirangkai kemudian dilakukan penyelesaian penelitian dan artikel ini.
Setelah memastikan daya baterai penuh, pengguna kemudian memasangkan sabuk ke pinggang
REFERENSI