iii
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRAK
iv
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
v
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN
KATA PENGANTAR i
II.1 Pengertian Pletyhsmografi 6
II.2 Hardware pada Alat Penghitung Denyut Jantung 8
II.2.1 Blok Sensor Heart Beat 8
II.2.2 Blok Pengontrol Utama (ATMega16) 11
II.2.3 Blok LCD 15
II.2.4 Blok Power Supply 17
vi
Universitas Kristen Maranatha
BAB III PERANCANGAN 19
III.1 Blok Diagram 19
III.2 Perancangan Alat Penghitung Denyut Jantung 21
III.2.1 Blok Sensor Heart Beat 21
III.2.2 Blok Pengontrol Utama 26
III.2.3 Blok LCD Display 27
III.2.4 Menghubungkan Blok Sensor dengan
Blok Pengontrol Utama dan LCD Display 28
III.2.5 Perancangan Software 29
BAB IV PENGUJIAN 35
IV.1 Pengujian Alat Penghitung Denyut Jantung 35
IV.1.1 Percobaan 1 36
IV.1.2 Percobaan 2 36
IV.1.3 Percobaan 3 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 39
V.1 Kesimpulan 39
V.II Saran 39
DAFTAR PUSTAKA 41
LAMPIRAN A Source Code Program A-1
vii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.11 : Layout Pin ATMega16 12
Gambar 2.12 : LCD Serial 2x16 16
Gambar 2.13 : CodeVisionAVR 18
Gambar 2.14 : Layout CodeVisionAVR 18
Gambar 3.1: Diagram Hardware 20
Gambar 3.10 : Rangkaian Keseluruhan 29
viii
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.12 : CodeVision AVR 30
Gambar 3.13 : Membuat file Project baru 31
Gambar 3.14 : Project baru menggunakan CodeWizardAVR 31
Gambar 3.15 : Project setelah Compile dan tidak ada error 32
Gambar 3.16 : Programmer Settings 33
Gambar 3.17 : CodeVision AVR Chip Programmer 34
Gambar 4.1 : Alat Penghitung Denyut Jantung 35
ix
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Fungsi Khusus Port B 13
Tabel 2.2 : Fungsi Khusus Port C 14
Tabel 2.3 : Fungsi Khusus Port D 14
Tabel 2.4 : Pin LCD dan Fungsinya 16
Tabel 4.1 : Percobaan 1 36
Tabel 4.2 : Percobaan 2 37
LAMPIRAN A
Source Code Program
#include <mega16.h>
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>
#include <delay.h>
#include <stdlib.h>
// Declare your global variables here
unsigned char counter[0];
int kondisi;
// LCD module initialization
lcd_init(16);
lcd_putsf("Pulse Detector");
lcd_gotoxy(2,1);
lcd_putsf("Please Wait");
}
}
delay_ms(1000);
}
}
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Jumlah Denyut :");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf(counter*6);
};
}
LAMPIRAN B
Realisasi Alat Penghitung Denyut Jantung
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Jantung merupakan organ terpenting dalam tubuh manusia, karena jantung
merupakan organ utama yang mensirkulasikan darah ke seluruh tubuh. Jantung
memompakan darah ke seluruh tubuh sebesar sesuai dengan jumlah yang
dibutuhkan oleh tubuh. Dalam proses pemompaan darah tersebut, terdapat alur
peredaran darah antara jantung, paru-paru, dan jaringan yang ada dalam tubuh
manusia. Gambar dari alur tersebut dapat dilihat pada gambar 1.1.
Gambar 1.1 :Alur Peredaran Darah Manusia
2 Universitas Kristen Maranatha Pertama kali darah dari pembuluh darah vena masuk ke Atrium Kanan,
kemudian menuju ke Ventrikel Kanan, kemudian menuju ke paru–paru, dimana
dalam paru-paru ini terjadi pertukaran udara dari CO2 ke O2. Dari paru-paru darah
menuju ke Atrium Kiri, kemudian menuju ke Ventrikel Kiri. Setelah itu darah
dipompa menuju ke seluruh tubuh dan kepala dimana melalui pembuluh darah
Aorta. Pembuluh darah Aorta sendiri terdiri dari berbagai cabang dimana urutan
pembuluh yang terbesar sampai terkecil adalah: Arteri, Arteriol, dan Kapiler.
Frekuensi kerja denyut jantung itu dasarnya ditentukan oleh frekuensi
aliran darah yang masuk dalam jantung yang berasal dari vena yang mana
kondisinya berbanding lurus dan juga faktor – faktor luar.
Monitoring jantung sangat penting dilakukan mengingat tubuh kita secara
kontinyu melakukan sirkulasi darah ke seluruh organ tubuh lainnya. Dengan
mengetahui denyut jantung, kita dapat mengetahui kondisi kesehatan seseorang.
Laju pacu jantung tergantung dari umur dan kondisi manusia itu sendiri. Untuk
anak-anak dengan orang dewasa kondisi denyut jantungnya berbeda, begitu juga
dengan orang yang sakit maupun orang yang sehat.
Cara termudah untuk mengetahui denyut jantung seseorang adalah dengan
meraba denyut nadi. Dengan cara ini kita dapat mengukur jumlah denyut yang
terjadi dalam 1 menit. Biasanya kalangan dokter atau perawat menggunakan
metode ini. Proses sampling dilakukan dalam waktu 15 detik, hasil hitungan
kemudian dikali 4 sehingga didapat hasil jumlah denyut jantung dalam 1 menit.
Cara ini akan membutuhkan konsentrasi tinggi dan memerlukan bantuan jam
(pewaktu) sebagai dasar hitungan. Sehingga seorang perawat atau dokter tidak
dapat melakukan pekerjaan lainnya setiap waktu.
I.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dibatasi permasalahan yang akan
3 Universitas Kristen Maranatha a. Bagaimana cara kerja alat penghitung denyut jantung yang menggunakan
sensor cahaya?
b. Apa saja yang diperlukan untuk membuat alat penghitung denyut jantung
yang menggunakan sensor cahaya baik dari hardware maupun
software-nya?
I.3 Tujuan
Tujuan dari penulisan ini adalah untuk membuat alat penghitung
denyut jantung yang menggunakan sensor cahaya. Perangkat yang akan dibuat
akan mendeteksi denyut jantung dengan mendeteksi frekuensi aliran darah pada
jari tangan secara otomatis, yang diolah secara elektronik dan ditampilkan pada
display LCD.
I.4 Pembatasan Masalah
Pembatasan untuk masalah-masalah yang telah diidentifikasi adalah
sebagai berikut :
a. Cara kerja alat penghitung denyut jantung menggunakan sensor
cahaya ini adalah dengan mendeteksi frekuensi aliran darah pada jari
tangan, karena pada jari tangan manusia terdapat pembuluh darah, yang
mana frekuensi atau irama aliran darah yang mengalir merupakan
representasi dari frekuensi denyut jantung itu sendiri, dengan catatan
bahwa jantung tersebut tidak dalam kondisi kritis. Metode ini dinamakan
metode Plethysmografi.
b. Yang diperlukan untuk membuat alat penghitung denyut jantung
4 Universitas Kristen Maranatha
- Hardware
Dalam perancangan hardware, sistem dibagi menjadi beberapa bagian
penting yaitu :
i. Blok Sensor Heart-Beat
Blok rangkaian ini berfungsi sebagai pendeteksi denyut jantung
melalui jari tangan.
ii. Blok Pengontrol Utama menggunakan microcontroller ATMega 16
Rangkaian pengontrol utama berfungsi sebagai penerima data
masukan dari sinyal sensor yang berasal dari rangkaian sensor, dan
mengolah data-data yang masuk, menentukan operasi pengendalian input
output dan kemudian mengirimkan sinyal - sinyal tersebut ke setiap pin -
pin keluaran.
iii. Blok LCD Display
Rangkaian ini menggunakan LCD untuk menampilkan hasil
perhitungan denyut jantung.
iv. Blok Power Supply.
Rangkaian ini bertugas memberikan supply pada komponen yang
saling berintegrasi satu sama lainnya.
- Software
Software yang digunakan adalah CodeVisionAVR, dalam
5 Universitas Kristen Maranatha harus dapat ditentukan melalui fungsi masukan (input) dan keluaran
(output) program.
I.5 Sistematika Penulisan
Bab 1 : Pendahuluan
Menjelaskan secara singkat tentang jantung yang merupakan organ
terpenting dalam tubuh manusia, dan menjelaskan pentingnya
pemonitoringan denyut jantung untuk mengetahui kondisi
kesehatan seseorang.
Bab 2 : LandasanTeori
Menjelaskan hardware dan software yang digunakan dalam
pembuatan alat penghitung denyut jantung.
Bab 3 : Perancangan
Menjelaskan langkah-langkah pembuatan alat penghitung denyut
jantung mulai dari perakitan komponen, dan pembuatan program.
Bab 4 : Pengujian
Berisi hasil penghitungan denyut jantung menggunakan alat yang
telah dibuat yang disajikan dalam bentuk tabel.
Bab 5 : Kesimpulan dan Saran
Menyimpulkan hasil perancangan alat penghitung denyut jantung
39
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
Perancangan Alat Penghitung Denyut Jantung Menggunakan Sensor
Cahaya telah berhasil dilaksanakan, alat yang dibuat sudah dapat melakukan
perhitungan denyut jantung selama 1 menit. Keakurasian alat yang telah dibuat
dari 3 kali percobaan yang telah dilakukan adalah 97,23%, dan kepresisiannya
adalah 4,7. Nilai presisi didapat dari rumus koefisien variasi, semakin kecil angka
koefisien variasinya, maka alat yang dibuat semakin baik presisinya.
Alat ini mudah untuk digunakan dan komponen-komponen yang
digunakan adalah komponen yang beredar banyak di pasaran. Kekurangan alat ini
adalah apabila dalam monitoring kehilangan satu denyut maka akan menyebabkan
kehilangan enam denyut perhitungan.
V.2 Saran
Sensor ini sangat peka terhadap getaran dan cahaya, sehingga pada waktu
monitoring diusahakan tubuh dan anggota tubuh orang yang akan diukur tidak
bergerak-gerak karena akan mempengaruhi hasil yang terbaca dan juga blok
sensor diusahakan seminimal mungkin terhadap sinar cahaya. Sebelum melakukan
perhitungan, sebaiknya pastikan jari dalam kondisi bersih dan kuku tidak
40
Universitas Kristen Maranatha Saran untuk pengembangan alat ini yaitu agar ditingkatkan lagi dalam
penggunaan bahan baku untuk blok sensor, karena pada penelitian ini hanya
menggunakan potongan triplek yang kurang fleksibel, apabila ada jari yang
ukurannya jauh lebih kecil atau lebih besar, proses perhitungan tidak dapat
dilakukan. Selain itu perancangan kembali rangkaian dengan menggunakan
komponen-komponen yan lebih baik agar hasil perhitungan memiliki akurasi dan
41
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
1. Hall, D.V. 1987. Microprocessor Interfacing and Hardware. Singapore :
Mc.Graw Hill Co.
2. Intel Inc. 1996. Hand Book Microcontroller. USA : Intel Inc.
3. Malvino, A. P., Ph.D & Leach, D. P., Ph.D, alih bahasa : Wijaya, I., Ir..
1987. Prinsip-prinsip dan Penerapan Digital. Edisi Ketiga. Jakarta :
Penerbit Erlangga.
4. Mano, M. M.. 1991. Digital Logic and Computer Design. New Delhi,
India : Prentice-Hall of India.
5. Tokhrin, Roger L. .1990. Digital Electronic. Singapore : Mc Graw Hill
Co.
6. http://1n1nt1.blogspot.com/2011/01/akurasi-dan-presisi.html - diakses
pada 14 Agustus 2011
7. http://a2.sphotos.ak.fbcdn.net - diakses pada 22 Juli 2011
8. http://biologigonz.blogspot.com – diakses pada 6 April 2011
9. http://chinaimportexport.wikispaces.com - diakses pada 22 Juli 2011
10.http://digilib.ittelkom.ac.id - diakses pada 6 April 2011
11.http://id.wikipedia.org - diakses pada 15 Mei 2011
12.http://rocky.digikey.com - diakses pada 15 Mei 2011
13.http://solderslingers.com - diakses pada 22 Juli 2011
14.http://www.basicx.com - diakses pada 22 Juli 2011
15.http://www.infoservicetv.com - diakses pada 15 Mei 2011