PENELITIAN ASLI
RANCANG BANGUN ALAT PORTABLE WARMER CABINET BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO UNO R3
Jofan Restu Jua Putra Zendrato1.
Hotromasari Dabukke1.
Sri Ulina1.
Mhd.
Aldi Primasyukra1 Fakultas Pendidikan Vokasi.
Universitas Sari Mutiara Indonesia .
Medan.
Sumatera Utara, 20123.
Indonesia Info Artikel Abstrak Riwayat Artikel:
Latar belakang: Portable warmer cabinet dirancang untuk Tanggal Dikirim: 17 Juli 2025 memenuhi kebutuhan pemanasan cairan infus secara efisien.
Tanggal Diterima: 25 Juli 2025 ringan, dan praktis di berbagai kondisi.
Alat ini bertujuan untuk Tanggal Dipublish: 25 Juli 2025 memastikan suhu cairan infus hangat sebelum di berikan kepada pasien tetap steril dan menjadi Solusi dalam mengatasi hipotermia, serta siap digunakan tanpa memerlukan alat pemanas besar.
Kata kunci: Portable Warmer Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan Cabinet.
Eksperimen.
Analisis mengembangkan alat portable warmer cabinet yang berukuran Kuantitatif.
Analisis Naratif.
kecil atau efesien berbasis mikrokontroler Arduino uno R3.
Perancangan Alat Medis menggunakan sensor DS18B20, relay, heater dan LCD 16x2 I2C sebagai layar monitor.
Metode: Pendekatan eksperimen digunakan dalam penelitian ini.
Penulis Korespondensi:
dengan data kuantitatif diperoleh dari pengukuran suhu, waktu Jofan Restu Jua Putra Zendrato Analisis Email:zjofan@gmail.
menggambarkan proses perancangan, pengembangan, dan pengujian alat.
Hasil: Alat ini mampu menjaga suhu antara 37Ae50AC dengan deviasi A0.
5AC.
Waktu pemanasan rata-rata adalah 8 menit untuk mencapai suhu optimal, dengan konsumsi daya 50 watt.
Simpulan: Portable warmer cabinet yang dirancang berhasil memenuhi kebutuhan akan alat pemanas praktis dan efisien untuk aplikasi medis.
Jurnal Mutiara Elektromedik
ISSN: 2614-7963
Vol.
9 No.
1 Juni 2025 (Hal 46-.
Homepage: https://e-journal.
sari-mutiara.
id/index.
php/Elektromedik/issue/archive DOI: https://doi.
org/https://doi.
org/10.
51544/elektromedik.
Cara Mengutip: Zendrato.
Jofan Restu Jua Putra.
Hotromasari Dabukke.
Sri Ulina, and Mhd.
Aldi Primasyukra.
AuRancang Bangun Alat Portable Warmer Cabinet Berbasis Mikrokontroler Arduino UNO R3.
Ay Jurnal Mutiara Elektromedik 9 .
: 46Ae53.
https://doi.
org/https://doi.
org/10.
51544/elektromedik.
Hak Cipta A 2025 oleh Penulis.
Diterbitkan oleh Program Studi Teknik Elektromedik.
Universitas Sari Mutiara Indonesia.
Ini adalah artikel akses terbuka di bawah Lisensi CC BY-SA 4.
0 (Creative Commons AttributionShareAlike 4.
0 International License.
Pendahuluan Di era modern, ilmu pengetahuan berkembang pesat, khususnya dalam bidang teknologi kesehatan dan peralatan medis.
Perkembangan peralatan kesehatan yang canggih memberikan dampak signifikan terhadap peningkatan mutu pelayanan kesehatan, baik secara nasional maupun internasional.
Operasi merupakan tindakan pengobatan medis invasif yang dilakukan dengan membuka bagian tubuh pasien untuk mendiagnosis dan menangani permasalahan Salah satu komplikasi serius yang sering terjadi pascaoperasi adalah hipotermia, kondisi yang ditandai dengan penurunan suhu tubuh drastis dan gejala Berdasarkan publikasi International Journal of Medical Sciences, terdapat beberapa faktor yang berkontribusi terhadap hipotermia pascaoperasi, yaitu:
- Suhu ruang operasi yang rendah - Luas luka operasi - Suhu cairan infus - Usia pasien - Indeks massa tubuh (IMT) - Jenis dan durasi anestesi Berbagai strategi telah dikembangkan untuk mencegah dan mengatasi hipotermia pada pasien pascaoperasi, mencakup:
- Intervensi mekanis menggunakan alat pemanas cairan infus - Pengaturan suhu lingkungan dengan lampu penghangat - Penggunaan selimut penghangat - Pemberian obat-obatan spesifik untuk mengurangi risiko hipotermia Penggunaan cairan infus yang dihangatkan memiliki peran kritis dalam pencegahan hipotermia.
Studi termodinamika menunjukkan bahwa cairan intravena yang tidak dihangatkan dapat menurunkan suhu tubuh pasien di bawah 36AC, mengakibatkan sejumlah komplikasi berbahaya:
- Menimbulkan respons menggigil - Meningkatkan konsumsi oksigen - Memperparah nyeri pascaoperasi - Menghambat proses penyembuhan luka - Mengganggu pemantauan fungsi vital seperti elektrokardiogram Penelitian Bahri .
secara ilmiah telah membuktikan bahwa penggunaan cairan infus hangat dapat secara signifikan mengurangi risiko hipotermia dan komplikasi Menghadapi tantangan ini, diperlukan inovasi berkelanjutan dalam pengembangan peralatan medis.
Salah satu upaya strategis adalah merancang warmer cabinet yang mampu menghangatkan cairan infus secara optimal sebelum diberikan kepada pasien.
Tujuan utamanya adalah mencegah hipotermia, mengurangi risiko komplikasi, dan meningkatkan kualitas perawatan pascaoperasi.
Metode Desain Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimental, bertujuan untuk menguji hipotesis melalui pengamatan dan pengukuran langsung terhadap variabel dalam kondisi terkontrol.
Metode eksperimental digunakan untuk:
- Merancang prototipe portable warmer cabinet - Mengembangkan alat sesuai spesifikasi kebutuhan - Menguji kinerja alat untuk memastikan kesesuaian dengan tujuan desain Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Elektronika.
Universitas Sari Mutiara Indonesia pada periode JanuariAeMei 2024.
Intervensi Alat dirancang untuk menghangatkan cairan medis secara terkontrol dengan spesifikasi berikut:
- Empat mode target suhu: 40AC, 50AC, 60AC, dan 70AC - Kontrol suhu menggunakan dua tombol di samping layar LCD A Tombol UP untuk menaikkan target suhu A Tombol DOWN untuk menurunkan target suhu Konsep Kerja Alat:
- Alat dinyalakan, indikator dan layar LCD aktif - Pilih mode target suhu .
Ae70AC) - Heater bekerja secara otomatis - Sistem kontrol suhu:
A Jika suhu mencapai target, heater berhenti bekerja A Jika suhu turun di bawah target, heater kembali aktif Sampel Pengujian:
- Jenis: Cairan infus - Mode target suhu: 40AC Spesifikasi Komponen:
- Mikrokontroler : Arduino Uno R3 - Sensor Suhu : DS18B20 .
resisi A0.
5AC)
- Pengontrol Panas : Relay 5V DC
- Display
: LCD 16x2 dengan modul I2C
- Elemen Pemanas : Elemen pemanas keramik 300W 220V
- Catu Daya DC
: Adaptor 12V DC
- Heater
: 300W 220V
Pengukuran dan Pengumpulan Data - Metode Pengukuran Suhu: Sensor DS18B20 - Pengukuran Konsumsi Daya: Multimeter digital - Analisis Data: Statistik deskriptif Pertimbangan Etika Penelitian tidak melibatkan subjek manusia atau hewan, sehingga tidak memerlukan persetujuan etik khusus.
Hasil dan Pembahasan Penulis mengunakan aplikasi Au Paint Au, untuk membuat sketsa bentuk dan rangka alat supaya pembaca mudah untuk memahami dari bentuk alat yang akan di buat.
Perencanaan casing dari warmer cabinet dapat di lihat dari gambar di bawah ini.
Gambar 1.
Desain rangka alat warmer cabinet Gambar 2.
Desain bentuk dan komponen alat warmer cabinet Gambar 3.
Desain tampak depan warmer cabinet Pada gambar desain diatas dapat di lihat penempatan berbagai komponen yang di gunakan seperti sakelar, push botton, lampu indikator LED.
LCD, sensor DS18B20, rak dan heater.
Pengujian Pengujian pengukuran sensor suhu DS18B20 yang di gunakan pada rancang bangun alat portable warmer cabinet ini penulis menggunakan Infrared Thermometer sebagai alat banding.
Hasil pengujian perbandingan pengukuran sensor suhu dapat di lihat pada table di bawah ini.
Tabel 1 Pengujian perbandingan hasil ukur sensor suhu Warmer Cabinet
Pengujian Sensor
Infraed Thermometer Waktu yang di butuhkan heating sistem
Selisih
DS18B20
pengujian suhu ruang kabin pada terget 40o C 40o C 39,7o C 3 menit,1 detik 0,3 o C Pengujian suhu ruang kabin pada target 50o C 50o C 48,8o C 4 menit 48 detik 1,2o C Pengujian suhu ruang kabin pada target 60o C 60o C 58,0o C 2 menit 56 detik 2o C pengujian pada target 70o C 70o C 69o C 5 menit 3 detik 1o C Dari tabel pengujian di atas Hasil menunjukkan bahwa alat ini mampu menghangatkan cairan infus secara terkontrol dengan tingkat kestabilan tinggi.
Alat diuji pada empat target suhu: 40AC, 50AC, 60AC dan 70AC.
Waktu pemanasan untuk setiap target suhu adalah 3 menit, 4 menit, 5 menit dan 6 menit, masing-masing.
Hasil ini menunjukkan alat efisien dalam mencapai dan menjaga suhu yang diinginkan.
Gambar 4.
Dokumentasi uji fungsi alat Uji Fungsi Heating System - Uji heater pada target suhu 40o C, untuk mencapai suhu target yaitu 40o C heating sistem memerlukan waktu 3 menit dari suhu awal ruang cabin 31 C.
Gambar 5.
Uji fungsi heating system sebelum mencapai target 40oC Gambar 6.
Uji fungsi heating system sesudah mencapai target 40oC - Uji heater pada target suhu 50o C, untuk mencapai suhu target yaitu 50o C heating sistem memerlukan waktu 4 menit dari suhu awal ruang cabin 40 C.
Gambar 7.
Uji heating system sebelum mencapai terget 50oC Gambar 8.
Uji fungsi system sesudah mencapai target 50oC - Uji heater pada target suhu 60o C, untuk mencapai suhu target yaitu 60o C heating sistem memerlukan waktu 3 menit dari suhu awal ruang cabin 50 C.
Gambar 9.
Uji fungsi heating system sebelum mencapai target 60oC Gambar 10.
Uji fungsi heating system sesudah mencapai terget 60oC Hasil menunjukkan bahwa alat ini mampu menjaga suhu yang diinginkan dengan tingkat kestabilan tinggi.
Konsumsi daya rata-rata sistem tercatat sebesar 100 watt, yang terdiri dari 90 watt untuk elemen pemanas .
arena pola kerja siklus on/of.
dan 10 watt untuk komponen elektronik lainnya.
Alat diuji pada empat target suhu: 40AC, 50AC, 60AC, dan 70AC.
Waktu pemanasan untuk setiap target suhu adalah masing-masing 3 menit, 4 menit, 5 menit, dan 6 menit.
Alat ini juga dilengkapi fitur otomatisasi untuk mematikan elemen pemanas ketika suhu melebihi batas yang telah ditentukan, menjaga keamanan Diskusi Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa portable warmer cabinet berhasil mencapai tujuan awal yang dijabarkan dalam latar belakang, yaitu memberikan solusi pemanasan cairan infus secara efisien dan stabil.
Dalam pengujian, alat mampu menjaga suhu antara 37Ae50AC dengan deviasi A0.
5AC, yang penting untuk mengurangi risiko hipotermia pada pasien.
Hasil ini mendukung hipotesis awal bahwa alat yang dirancang dapat menjadi alternatif efisien untuk alat pemanas besar yang kurang praktis.
Secara ilmiah, stabilitas suhu yang tinggi dicapai melalui integrasi sensor DS18B20 dan kontrol mikrokontroler Arduino Uno R3, yang memungkinkan penyesuaian otomatis terhadap perubahan suhu.
Penambahan fitur keamanan seperti penghentian otomatis elemen pemanas saat suhu melebihi batas, menunjukkan keandalan desain dalam menjaga keselamatan pengguna.
Hasil penelitian ini konsisten dengan laporan sebelumnya, seperti penelitian Bahri .
, yang menyatakan bahwa cairan infus hangat dapat secara signifikan mengurangi komplikasi hipotermia.
Namun, terdapat beberapa perbedaan pada aspek teknis, seperti penggunaan material isolasi termal dan teknologi kontrol suhu, yang memberikan keunggulan tambahan pada alat yang dirancang dalam penelitian ini.
Simpulan Portable warmer cabinet yang dirancang berhasil memenuhi kebutuhan penelitian sebagai alat pemanas praktis, efisien, dan portabel untuk aplikasi medis.
Alat ini mampu menjaga suhu cairan infus dalam rentang optimal dengan konsumsi daya yang relatif rendah, menjadikannya solusi ideal untuk penggunaan di fasilitas kesehatan maupun di Pengembangan lebih lanjut dapat mencakup integrasi fitur IoT untuk pemantauan suhu secara real-time, penggunaan catu daya berbasis baterai untuk fleksibilitas operasional, dan peningkatan efisiensi kontrol suhu untuk aplikasi yang lebih luas.
Ucapan terima kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada Fakultas Vokasi Universitas Sari Mutiara Indonesia atas dukungan fasilitas selama penelitian.
Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada dosen pembimbing dan penguji yang telah memberikan masukan berharga selama proses penelitian.
Referensi