📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenPERANCANGAN SUBSISTEM SUMBER DAYA UNTUK SISTEM MONITORING KEBISINGAN LINGKUNGAN LUAR RUANGAN
Kebisingan lingkungan merupakan ancaman serius terhadap kesehatan masyarakat yang hingga saat ini belum tertangani secara optimal di Indonesia, salah satunya akibat keterbatasan instrumen pemantauan yang terjangkau. Instrumen yang tersedia di pasaran, seperti Sound Level Meter kelas 1 dan Outdoor Noise Monitoring System, memiliki harga berkisar antara Rp68.000.000,00 hingga Rp125.000.000,00 per unit, jauh di luar jangkauan sebagian besar konsultan teknik dan pembuat kebijakan. Sebagai respons terhadap permasalahan ini, tim peneliti merancang sebuah sistem monitoring kebisingan lingkungan luar ruangan yang terjangkau, mampu beroperasi selama 24 jam setiap harinya, tahan terhadap kondisi cuaca luar ruangan, dan menampilkan data kebisingan secara real-time kepada pengguna melalui dashboard berbasis cloud. Sistem monitoring ini terdiri dari enam subsistem utama, yaitu akuisisi data, pengolahan sinyal, transmisi data, penyimpanan dan visualisasi data berbasis cloud, sumber daya, serta casing. Keenam subsistem tersebut terintegrasi dalam satu perangkat yang beroperasi di lapangan secara kontinu dan saling bergantung satu sama lain untuk menghasilkan data kebisingan yang akurat dan dapat diandalkan. Tugas akhir ini secara khusus mengerjakan subsistem sumber daya yang bertanggung jawab menyediakan pasokan daya yang stabil dan kontinu kepada seluruh komponen sistem, karena kegagalan pasokan daya akan berdampak langsung pada seluruh subsistem lainnya. Subsistem sumber daya berfungsi menyediakan tegangan stabil kepada seluruh komponen sistem, melakukan peralihan sumber daya secara otomatis antara adaptor DC dan power bank, serta memantau dan melaporkan status kapasitas power bank secara real-time ke dashboard cloud. Subsistem ini terhubung dengan subsistem lain melalui dua antarmuka, yaitu antarmuka daya yang menyuplai langsung Raspberry Pi 4B dan modem Wi-Fi dari keluaran konverter step-down, serta antarmuka data berupa komunikasi USB CDC antara ESP32-S3 dan Raspberry Pi 4B yang membawa data tegangan, arus, dan state-of-charge (SoC) untuk diteruskan ke cloud. Penulis merancang subsistem secara iteratif melalui lima iterasi. Iterasi pertama menggunakan modul switcher YX850 dan baterai Li-Ion 12 V dengan topologi distribusi daya DC-chain. Iterasi berikutnya berfokus pada perancangan sistem pemantauan kapasitas baterai, dengan beberapa pendekatan yang dievaluasi secara berurutan yaitu indikator visual, sensor I2C khusus baterai, dan pembagi tegangan dievaluasi secara berurutan namun ditemukan tidak memenuhi kebutuhan sistem. Sensor INA219 kemudian dipilih karena mampu mengukur ii tegangan dan arus secara bersamaan melalui antarmuka I2C. Modul switcher YX850 digantikan dengan konfigurasi OR-ing dua dioda Schottky 1N5822 karena modul tersebut memiliki jeda transisi sekitar 0,70 detik yang cukup untuk menyebabkan sistem mengalami reboot. Pada iterasi terakhir, baterai Li-Ion digantikan oleh power bank Robot RT32 dengan kapasitas nominal 111 Wh dan kapasitas aktual terukur sebesar 87,80 Wh, dan masalah fitur auto-sleep diatasi melalui pemilihan port USB A2 yang tidak memiliki fitur tersebut. Konfigurasi final subsistem sumber daya terdiri dari adaptor DC 14 V sebagai sumber primer, power bank Robot RT32 12 V sebagai sumber sekunder, dua dioda Schottky 1N5822 dalam konfigurasi OR-ing, modul decoy trigger USB Power Delivery, konverter step-down XY-3606, dan sensor INA219. Adaptor menggunakan tegangan 14 V agar selalu memiliki tegangan lebih tinggi dari power bank sehingga secara otomatis menjadi sumber aktif selama tersambung ke jala-jala listrik. Distribusi daya dari keluaran konverter step-down 5,20 V dihubungkan secara paralel ke Raspberry Pi 4B dan modem Wi-Fi, sementara ESP32-S3 mendapatkan daya dari port USB Raspberry Pi 4B untuk menjaga kompatibilitas jalur komunikasi USB CDC. Hasil pengujian menunjukkan tegangan keluaran konverter step-down terjaga stabil pada 5,10–5,20 V pada semua kondisi sumber dan beban, dengan tegangan masukan Raspberry Pi 4B terukur 5,00 V pada kondisi beban penuh, masih dalam rentang operasional yang direkomendasikan sebesar 4,75 V hingga 5,25 V. Peralihan sumber daya antara adaptor dan power bank terjadi secara instan tanpa menyebabkan reboot sistem, memverifikasi bahwa kontinuitas akuisisi data terjaga. Akurasi sensor INA219 dibandingkan multimeter Kyoritsu KEW 1021R menunjukkan selisih sekitar 3% pada kondisi beban penuh, yang tidak signifikan terhadap akurasi perhitungan akumulasi energi. Uji pengosongan penuh menunjukkan durasi operasional 17 jam 7 menit, melampaui target minimum 8 jam. Total biaya komponen satu perangkat sistem monitoring sebesar Rp4.107.100,00, berada di bawah target maksimal Rp5.000.000,00.
PERANCANGAN DAN REALISASI AUDIOMETER PURE TONE PORTABEL
Gangguan pendengaran dapat menurunkan kualitas hidup seseorang. Di Indonesia, alat skrining dan diagnosis pendengaran umumnya memiliki harga yang relatif mahal sehingga hanya tersedia di fasilitas kesehatan berskala besar. Kondisi ini menyebabkan masyarakat menengah ke bawah serta masyarakat yang tinggal jauh dari fasilitas kesehatan mengalami kesulitan dalam melakukan pemeriksaan pendengaran. Selain itu alat skrining pendengaran ini juga sangat dibutuhkan untuk kawasan industri dengan lokasi kerja yang memiliki tingkat kebisingan cukup tinggi. Untuk menjawab permasalahan tersebut, dilakukan perancangan dan realisasi audiometer nada murni portabel dengan sistem penghantaran suara melalui udara. Audiometer ini dirancang untuk menghasilkan suara nada murni pada frekuensi 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 750 Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz, 6000 Hz, dan 8000 Hz dengan intensitas 0 dB hingga 100 dB dalam rentang 5 dB. Sistem audiometer menggunakan mikrokontroler ESP32 dan DAC eksternal PCM5102 untuk menghasilkan sinyal suara sesuai spesifikasi. Pengaturan frekuensi dan intensitas dilakukan secara digital menggunakan rotary encoder, sedangkan sistem antarmuka pengguna menggunakan aplikasi berbasis web. Audiometer dirancang bersifat portabel agar mudah dibawa dan dapat digunakan untuk menjangkau wilayah yang jauh dari fasilitas kesehatan. Kalibrasi dan pengukuran frekuensi serta intensitas dilakukan menggunakan Real Time Analyzer (RTA) di Ruang Semi Anechoic Laboratorium Fisika Bangunan dan Akustik, Teknik Fisika ITB. Hasil kalibrasi menunjukkan bahwa audiometer mampu menghasilkan frekuensi dan intensitas suara sesuai dengan spesifikasi yang dirancang. Untuk mengetahui akurasi diagnostik alat, dilakukan uji diagnostik di Kasoem Hearing Center terhadap lima subjek pasien berusia 23–24 tahun. Audiometer nada murni konvensional yang digunakan di ruang pemeriksaan khusus pendengaran dijadikan sebagai baku emas. Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh subjek memiliki hasil pemeriksaan pendengaran normal baik menggunakan audiometer konvensional maupun audiometer portabel. Terdapat sedikit perbedaan hasil pengukuran, namun masih berada dalam batas toleransi kesalahan yang diizinkan dan tidak memengaruhi kesimpulan diagnosis. Dengan demikian, audiometer nada murni portabel yang dikembangkan terbukti dapat digunakan sebagai alat skrining pendengaran alternatif dengan biaya terjangkau dan berpotensi diaplikasikan di daerah yang jauh dari fasilitas kesehatan.
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PRAKTIKUM KONTROL POSISI SUDUT LENGAN AYUN BERBASIS MIKROKONTROLER NIRKABEL
Alat praktikum berperan penting dalam mendukung pemahaman mahasiswa terhadap sistem kendali, terutama pada kontrol posisi sudut. Namun, alat yang tersedia di Laboratorium Dinamika ITB saat ini umumnya berukuran besar, sulit dipindahkan, dan kurang memberikan visualisasi pergerakan yang jelas. Oleh karena itu, dibutuhkan alat praktikum yang ringkas, mudah diproduksi, terjangkau, dan mampu menampilkan dinamika sistem secara visual. Berdasarkan kebutuhan tersebut, perlu dikembangkan alat praktikum kontrol posisi sudut lengan ayun berbasis mikrokontroler nirkabel yang lebih sesuai untuk kegiatan pembelajaran. Penelitian ini dimulai dengan studi pustaka tentang motor DC, motor driver, dan mikrokontroler. Selanjutnya, dilakukan penyusunan persyaratan dan tujuan rancangan alat yang hendak dibuat. Lalu, dirancang bagian mekanik dari alat praktikum tersebut. Setelah itu dilakukan proses pembuatan rangkaian penggerak motor, program untuk mikrokontroler, serta halaman web untuk antarmuka pengguna sesuai dengan hasil studi. Penelitian dilanjutkan dengan pengujian pada alat praktikum secara bertahap, mulai dari penentuan nilai sensitivitas sensor dan besar sudut celah bebas roda gigi, dilanjutkan dengan pengujian terhadap persyaratan dan tujuan rancangan, hingga pengujian terhadap kompensator untuk melawan gaya gesek dan gravitasi yang telah dirancang. Hasil dari penelitian ini berupa alat praktikum kontrol posisi sudut lengan ayun berbasis mikrokontroler nirkabel yang mampu mengompensasi gaya gravitasi dan gaya gesek. Target posisi sudut lengan ayun pada alat ini dapat diatur dengan dua perintah, yaitu dengan potensiometer dan melalui halaman web. Sinyal perintah dan respon yang terjadi juga dapat ditampilkan dalam bentuk grafik. .