DESAIN ELEKTRIKAL DAN INSTRUMENTASI PADA INFANT INCUBATOR DIGITAL

Kelahiran prematur menjadi salah satu penyebab utama kematian neonatal di Indonesia, dengan lebih dari 600.000 bayi prematur lahir setiap tahunnya. Bayi prematur memiliki sistem termoregulasi yang belum sempurna sehingga sangat rentan mengalami hipotermia. Salah satu solusi yang terbukti efektif adalah penggunaan infant incubator yang mampu menyediakan lingkungan mikro terkendali berupa suhu udara 32°C–37°C dan kelembapan 40%–80% RH sesuai standar ANSI/AAMI II36:2004 (AAMI, 2004). Penelitian ini merancang dan membangun prototipe Infant Incubator Digital berbasis Arduino Uno dengan Raspberry Pi 4 sebagai sistem pemantauan real time. Arduino Uno berfungsi sebagai unit kendali utama yang memproses data dari sensor SHT35 untuk suhu udara dan kelembapan relatif ruang inkubator, serta sensor kulit YSI400 untuk suhu permukaan kulit bayi. Aktuator yang digunakan meliputi heater PTC 300W dan kipas PWM Arctic P12 yang dikendalikan melalui Solid State Relay untuk menjaga kestabilan parameter lingkungan inkubator. Raspberry Pi 4 menampilkan data monitoring secara real time melalui layar LCD 7 inci dalam antarmuka desktop yang interaktif. Hasil pengujian menunjukkan bahwa posisi Atas Tengah merupakan penempatan optimal sensor SHT35 dengan rata-rata error suhu sebesar 2,13% (RMSE 0,71°C) dan rata-rata error kelembapan sebesar 1,18% (RMSE 0,89%). Pengujian sensor YSI400 menghasilkan rata-rata persentase error sebesar 2,79% dengan standar deviasi 0,23% terhadap termometer referensi, dengan selisih rata-rata sebesar 0,98°C (RMSE 0,99°C). Prototipe yang dihasilkan membuktikan bahwa integrasi Arduino Uno dan Raspberry Pi 4 dapat mewujudkan sistem pemantauan infant incubator yang handal, akurat, dan terjangkau sebagai referensi pengembangan perangkat medis berbasis teknologi open-source di lingkungan pendidikan vokasi.

Kata Kunci: Arduino Uno, infant incubator, kelembapan, monitoring real time, Raspberry Pi 4, sensor SHT35, sensor YSI400, suhu