Perpustakaan Digital ITB

Analisis kandungan patogen dalam cairan sekarang umumnya memerlukan waktu yang cukup lama untuk dilakukan. Selain itu, keterbatasan ketersediaan laboratorium yang ada membatasi kemampuan analisis secara signifikan. Permasalahan ini semakin erat dirasakan ketika program makan bergizi gratis menggunakan susu dari peternak sapi lokal dimana umumnya belum melakukan pendeteksian keamanan bakteri. Guru sebagai pihak yang bertanggung jawab terhadap murid-murid juga memerlukan standar yang lebih mudah dalam pemeriksaan keamanan susu terhadap beberapa patogen tertentu. Sensor yang dibangun dengan penelitian yang mendalam terhadap kepekaan material elektroda terhadap bakteri berhasil diimplementasikan oleh Teknik Fisika, dimana untuk itu mereka membutuhkan sebuah yang dapat membaca hasil pengukuran sensor mereka dan memberikan hasil analisis keamanan terhadap bakteri yang relevan pada sensor tersebut. Untuk memastikan bahwa analisis dan pengambilan keputusan tersebut dapat dilakukan dengan cepat, mudah digunakan, dan memberikan hasil yang cepat maka dibutuhkan sebuah alat pembaca sensor tersebut dengan kemampuan yang memadai dimana dibutuhkan integrasi total dalam alat tersebut agar semua pengukuran dan analisa dapat dilakukan secara langsung serta portable atau minimal bisa dibawa dengan satu tangan sehingga alat tersebut dapat dipindahkan dengan mudah tanpa kesulitan. Alat reader ini kami beri nama Pathokit, dimana penulis mengembangkan dan mengimplementasikan bagian programming atau subsistem data processing dan juga subsistem penyimpanan secara mandiri serta subsistem power system bersama salah satu rekan. Setiap komponen yang dipilih dirancang untuk menghasilkan alat reader dengan kemampuan data processing dan penyimpanan yang memadai, namun tetap dijaga agar memiliki harga semurah mungkin agar tetap terjangkau untuk diimplementasikan secara massal. Subsistem data processing dibangun dengan menggunakan komponen mikrokontroler ESP32 yang memiliki kemampuan dual-channel sehingga dapat dilakukan 2 kali pengukuran sekaligus. Subsistem ini dirancang untuk membaca hasil pengukuran yang disediakan dengan bantuan pemrosesan arus dengan subsistem rangkaian analog, dimana nilai tegangan yang terbaca akan diubah ke dalam bentuk arus dengan hukum ohm sederhana. Kemudian berdasarkan nilai tegangan yang diberikan dan arus yang didapatkan, sistem dibangun untuk mencari nilai arus puncak ketika metode pengukuran yang digunakan adalah cyclic voltammetry, dimana nilai arus puncak tersebut akan dijadikan komponen utama dalam perhitungan konsentrasi. Kemudian konsentrasi yang didapatkan tersebut akan dibandingkan dengan batas bahaya atau aman pada tiap bakteri, hasil perbandingan tersebut akan dimunculkan dalam layar LCD maupun dalam bentuk yang lebih terlihat yakni representasi LED hijau untuk kondisi aman dan LED merah untuk keadaan bahaya. Seluruh pemrosesan ini berhasil dilakukan dengan waktu maksimal 10 menit. Pemilihan metode dan analisis bakteri yang digunakan menggunakan input serial monitor yang kompatible dengan input touchscreen dari LCD Nextion NX8048T050. Subsistem penyimpanan sendiri dibangun dengan bantuan komponen SD Card module yang mampu menyimpan file yang diolah pada subsistem data processing dengan ESP32 ke dalam SD Card 16 GB. Subsistem ini dirancang untuk menyimpan file dalam bentuk csv untuk setiap hasil pengukuran, baik dalam metode CV maupun metode DPV, hal ini dilakukan agar data yang ada dapat diamati untuk pengembangan atau pemantauan alat lebih lanjut dan juga kebutuhan peneliti. Sistem penyimpanan sendiri disimpan secara langsung secara tertanam di dalam SD Card dikarenakan meminimalisir kemungkinan pencurian data, selain itu penyimpanan data dalam file csv juga dipastikan dilakukan dengan penamaan secara berurut, sehingga tidak ada tabrakan data. Subsistem power system sendiri dibangun dengan bantuan 2 Slot 18650 Battery Case Shield USB dengan 2 buah terai 18650. Sistem daya ini dirancang dengan tujuan untuk mampu memberikan tenaga ke berbagai komponen yang membutuhkan daya terutamanya pada mikrokontroler, rangkaian penguat, dan LCD untuk menampilkan data. Modul 2 Slot 18650 Battery Case Shield USB dipilih karena memiliki kemampuan untuk memberikan 4 buah output 3,3 V dan 5 V serta 1 buah port USB output yang digunakan untuk memberikan daya kepada ESP32. Selain itu, modul ini memiliki fitur charging yang membuat alat benar-benar terintegrasi karena tidak membutuhkan listrik dari terminal 220V dalam penggunaannya. Proses implementasi setelah perancangan per subsistem dilakukan dengan sangat baik, dimana setiap subsistem berhasil melakukan fungsinya dengan baik. Namun implementasi yang melibatkan integrasi subsistem tersebut tidaklah mudah, dimana memang secara tugas implementasi integrasi dari 3 buah subsistem yang saya kerjakan berhasil dilakukan dengan baik dimana subsitem daya mampu memberikan daya yang cukup untuk subsitem pemrosesan data dan penyimpanan data dengan sempurna, serta integrasi pemrosesan data dan penyimpanan data yang berhasil dilakukan dengan runtun. Namun, implementasi keseluruhan terutama untuk penampilan data pada LCD belum berhasil dilakukan dengan sempurna, dimana grafik yang dihasilkan belum cukup baik serta kesimpulan yang didapatkan belum terhubung secara sempurna. Dengan hasil yang dicapai, diharapkan masih dapat diselesaikan dalam waktu yang dimiliki sehingga PathoKit berhasil menjadi solusi nyata yang dibutuhkan bagi seluruh masyarakat yang menggunakan atau mengonsumsi susu dari petani lokal maupun masyarakat yang ingin memastikan keamanan cairan yang dikonsumsinya. Alat ini tidak hanya mendukung kemungkinan analisis yang cepat dan tepat, namun juga mendukung kemudahan penggunaan alat sehingga dapat digunakan untuk pihak yang lebih luas selain peneliti, namun tetap dalam batas kemampuan yang dapat dipertanggungjawabkan yakni pendidikan S1.