Alat Penghitung Denyut Jantung Menggunakan Sensor Cahaya.

Teks penuh

(1)

iii

Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

(2)

iv

Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

(3)

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

(4)

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

(5)

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

(6)

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

(7)

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

(8)

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);

(9)

lcd_putsf("Pulse Detector");

lcd_gotoxy(2,1);

lcd_putsf("Please Wait");

(10)

}

}

delay_ms(1000);

}

}

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("Jumlah Denyut :");

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf(counter*6);

};

}

(11)

LAMPIRAN B

Realisasi Alat Penghitung Denyut Jantung

(12)

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

(13)

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

(14)

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

(15)

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

(16)

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

(17)

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

(18)

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

(19)

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

Figur

Gambar 1.1 :Alur Peredaran Darah Manusia

Gambar 1.1 :

Alur Peredaran Darah Manusia p.12

Referensi

Memperbarui...