Pemanfaatan inkubator bayi digunakan untuk mendapatkan efek panas terhadap tubuh bayi. Sistem yang telah digunakan pada inkubator sampai sekarang ini masih sederhana, sistem kontrol yang digunakan adalah on–off control action. Apabila nilai suhu yang terdeteksi sensor melebihi nilai setpoint yang telah ditentukan, maka inkubator akan mematikan sistem. Dan juga sebaliknya, apabila nilai suhu yang terdeteksi sensor masih belum mencapai nilai setpoint yang ditentukan, maka inkubator akan terus menyalakan sistem hingga mencapai nilai setpoint.
Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang inkubator bayi otomatis yang dapat memperbaiki hasil respon suhu plant inkubator agar tetap stabil sesuai nilai suhu yang ditentukan setpoint. Setpoint sendiri disesuaikan dari berat badan bayi dengan menggunakan kontroler PI. Metode pengontrolan PI dirancang dengan mengidentifikasi plant inkubator menggunakan metode pendekatan karakteristik orde pertama untuk mencari model matematikanya, sedangkan untuk mencari nilai parameter PI menggunakan metode tuning Cohen-Coon.
Dalam perancangan hardware inkubator bayi ini menggunakan Arduino Uno R3 sebagai microcontroller, dan memasukkan program PI dan PWM untuk mengatur dan menjaga nilai suhu agar sesuai dengan nilai setpoint. Sistem juga terkoneksi dengan akuator berupa lampu pijar dan beberapa sensor. Dengan sensor SHT11 sebagai pembaca kondisi suhu pada plant dan LOADCELL untuk mengetahui berat badan bayi yang akan menjadi referensi untuk menentukan nilai setpoint.
Dari penelitian diperoleh nilai konstanta PI dengan metode tunimg Cohen-Coon dengan nilai Kp= 157 dan Ki= 48. Dengan nilai konstanta PI tersebut mampu menghasilkan respon sistem yang stabil. Saat setpoint 33oC didapatkan nilai Error steadystate (Ess) sebesar 0.091%, sedangkan pada setpoint 34oC memiliki nilai Error steadystate (Ess) sebesar 0.147%, dan pada saat setpoint 35 oC memiliki nilai Error steadystate (Ess) sebesar 0.038%. Dari ketiga percobaan yang dilakukan memiliki nilai Error steadystate (Ess) yang sangat kecil yaitu tidak lebih dari 1% pada setiap setpointnya.
Kata Kunci: Pengaturan Suhu, Inkubator Bayi, Kontroler PI Cohen-Coon, Arduino Uno R3
The use of baby incubators is used to get the effect of heat on the baby's body. The system that has been used on incubators until now is still simple, the control system used is the on-off control action. If the temperature detected by the sensor exceeds a predetermined setpoint value, the incubator will shut down the system. And vice versa, if the temperature detected by the sensor still does not reach the specified setpoint value, the incubator will continue to turn on the system until it reaches the setpoint value.
The purpose of this research is to design an automatic baby incubator that can improve the results of the incubator plant temperature response to remain stable according to the setpoint temperature value. The setpoint itself is adjusted from the baby's weight using a PI controller. The PI control method is designed by identifying the plant incubator using the first-order characteristic approach method to find the mathematical model, while for finding the PI parameter values using the Cohen-Coon tuning method.
In designing the hardware incubator this baby uses Arduino Uno R3 as a microcontroller, and includes a PI and PWM program to set and maintain the temperature value to match the setpoint value. The system is also connected to the equator in the form of an incandescent lamp and several sensors. With the SHT11 sensor as a reader of the temperature conditions at the plant and LOADCELL to find out the baby's weight that will be a reference to determine the setpoint value.
From the research, the PI constant value obtained by the Cohen-Coon tunimg method with Kp = 157 and Ki = 48 values. With the PI constant value is able to produce a stable system response. At 33oC setpoint the Error steadystate (Ess) value was 0.091%, while at 34oC setpoint the Error steadystate (Ess) value was 0.147%, and when the 35oC setpoint had an Error steadystate (Ess) value of 0.038%. Of the three experiments conducted, it has a very small Error steadystate (Ess) value of no more than 1% for each setpoint.
Keywords: Temperature Control, Baby Incubator, PI Cohen-Coon Controller, Arduino Uno R3