Alat Pendeteksi Tingkat Stress Manusia ATMEGA8535

PROPOSAL PROYEK AKHIR

ABSTRAK

Alat pendeteksi parameter stress manusia merupakan alat yang digunakan untuk

mendeteksi seberapa tinggi level kejenuhan dan ketegangan manusia dengan

memperhitungkan heart rate, temperatur tubuh, tekanan darah dan GSR(Galvanic

Skin Resistance) yang merupakan resistansi kulit dari dua jari tangan , menggunakan

Atmega8535 sebagai pengolah data, LM35dz sebagai pendeteksi temperatur tubuh,

sensorMPX5050dp sebagai pendeteksi heart rate dan tekanan darah, serta

alumunium foil yang digunakan sebagai pendeteksi nilai resistansi kulit dari dua jari

tangan (GSR). Tiap-tiap sensor akan mengambil data parameter yang diukur

kemudian membandingkan dengan tabel batasan tingkat stress manusia pada usia

dewasa muda. Dari hasil perbandingan dengan tabel tersebut akan diperoleh satu

keputusan yang menampilkan kondisi tingkat stress manusia.

Kata Kunci :Stress, Atmega8535 , Mpx5050dp, HeartRate, Tekanan darah , GSR,

temperatur

1. PENDAHULUAN

1


1.1 Latar Belakang Masalah

Saat ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin meningkat

terutama di bidang ilmu elektronika . Dengan adanya ditemukan sensor-sensor yang

bisa digunakan untuk mengamati dan mengindera besaran-besaran fisis yang ada di

lingkungan seperti : temperatur, kelembapan, tekanan, dan lain-lain. Dengan adanya

sensor-sensor yang bisa mengindera besaran fisis tersebut, tak jarang pula dalam

dunia kesehatan banyak diperlukan sensor-sensor yang digunakan untuk mengindera

kondisi tubuh manusia seperti denyut jantung, sinyal otak, serta temperatur tubuh

manusia.

Dewasa ini, dengan semakin berkembangnya teknologi dan pesatnya

kemajuan ekonomi membawa perubahan pula pada kehidupan manusia. Perubahan-

perubahan tersebut menuntut manusia agar selalu mampu bersaing dan berkompetisi

dalam kehidupannya. Hal ini pula yang membawa manusia dalam suatu keadan jenuh

dan penuh tekanan dalam hidupnya sehingga tak jarang manusia berada dalam

keadaan stress dikarenakan sulitnya menyesuaikan diri dengan perkembangan

lingkungan tersebut. Stress dapat bersumber dari berbagai hal, seringkali disebut

stressors. Penyebab stress pada manusia dibagi menjadi beberapa bagian antara lain

School stress(sumber stres dari lingkungan pendidikan), Financial Stress (sumber

stres dari pendapatan), Job Stress (sumber stres pekerjaan) dan Tipe kepribadian dan

cara berpikir yang menyebabkan stress ( Elizabeth Scott, 2010 )

Stress sebenarnya tidak selalu buruk dan merupakan bagian normal dari

kehidupan sehari-hari. Bahkan stress adalah motivasi yang kita butuhkan untuk aktif

karena merupakan suatu energi. Tapi stress bisa menimbulkan perasaan tidak nyaman

jika kita tidak mampu mengelolanya. Sehingga diperlukan kemampuan untuk

mengelola stress atau stress management. Tanda-tanda reaksi stres manusia yang

meliputi reaksi fisik antara lain Increased heart rate, Elevated blood pressure,Cold

hands . Stress itu sendiri meliputi empat kondisi yaitu, tegang (s=stressed), cemas

(t=tense), tenang (c=calm) dan rileks (r=relaxed)

2


1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan proyek akhir ini adalah untuk mendeteksi seberapa tinggi

tingkat stress pada manusia berdasarkan parameter yang diukur.

1.3 Rumusan Masalah

Permasalahan yang diangkat dalam proyek akhir yang penulis buat ini adalah

sebagai berikut:

Bagaimana cara membuat alat yang dapat mendeteksi tekanan darah manusia,

detak jantung pada manusia.

Bagaimana cara agar pengumpulan data dari parameter yang diukur agar bisa

disimpulkan dalam satu keputusan.

Bagaimana mengolah data dari sensor-sensor yang digunakan.

Bagaimana cara agar sensor MPX5050dp bisa digunakan untuk dua parameter

tekanan darah dan detak jantung

1.3 Ruang Lingkup

Seperti yang telah dijelaskan pada sub bab perumusan masalah, maka dalam

penulisan ini penulis akan membatasi ruang lingkup dalam penulisannya. Hal ini

disebabkan karena luasnya masalah yang ada dalam penyusunan, maka penulis hanya

membahas kebutuhan dalam menerapkan alat yang akan dibangun, yakni sebagai

berikut :

Hanya mengambil dua variabel parameter yang diukur yakni Tekanan

darah dan Detak jantung.

Pengontrolan sistem menggunaka Atmega8535.

Sensor yang digunakan MPX5050dp.

Menggunakan bahasa pemograman C++.

3


Pengujian alat tidak dilakukan pada keadaan setelah berolahraga dan

beraktivitas berat.

Diukur pada batasan usia dewasa muda.

1.4 Manfaat

Manfaat pembuatan proyek akhir ini ialah untuk mendeteksi tingkat stress

manusia, sehingga dengan ini seseorang dapat melakukan tindakan selanjutnya agar

mampu mengendalikan tingkat stress

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan laporan proyek akhir ini disusun dengan sistematika penulisan

sebagai berikut:

1. BAB I : PENDAHULUAN

Bab I ini terdiri dari latar belakang, perumusan masalah,

batasan masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan

proposal proyek akhir.

2. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab II ini terdiri dari review terdahulu dan teori – teori yang

dijadikan landasan dalam perancangan dan pembuatan

Proyek Akhir ini.

3. BAB III : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Bab III ini terdiri dari perancangan pembuatan Proyek Akhir

yang berdasarkan teori – teori pendukung yang ada.

4. BAB IV : JADWAL DAN PERKIRAAN BIAYA

2. Tinjauan Pustaka

4


Dalam mendeteksi level stress manusia ini terdapat empat variabel yang

diukur yaitu tekanan darah,detak jantung per menit,suhu tubuh,dan GSR(Galvanic

Skin Resistance) . Penelitian tentang alat pendeteksi tingkat stress ini telah banyak

dilakukan. Pada penelitian yang dilakukan oleh Andri Zita, 2002, hanya diambil dua

variabel yaitu detak jantung dan GSR, sensor GSR tersebut diperoleh dari alumunium

foil yang bisa digunakan sebagai pendeteksi tahanan kulit pada dua jari

manusia.kemudian penelitian terkait ini juga dilakukan oleh Rohmad Ali, 2008,

hanya mengambil tiga variabel yaitu GSR,suhu tubuh,dan detak jantung

permenit.berdasarkan referensi-referensi penelitian tersebut penulis mengambil 4

variabel yang menyebabkan tingkat stres manusia berdasarkan tabel batasan fisik

tingkat stress pada usia dewasa muda.

Tabel 1.1 Parameter Tingkat Stress Pada Usia Dewasa Muda

Dengan ini dibutuhkan suatu sistem yang bisa mendeteksi tingkat stress manusia

tersebut berdasarkan tanda-tanda dari Increased heart rate, Elevated blood

pressure,Cold hands, dan GSR(Galvanic Skin Resistance). Galvanic Skin Resistance

(GSR) yaitu tahanan tubuh manusia biasanya diambil dari tahanan dua jari tangan dalam

satuan (siemens), Heart Rate (HR) dalam satuan beat per minute, nilai normal untuk

detak jantung adalah 70-80 BPM, Blood Presure (BP) atau tekanan darah terbagi menjadi

tekanan darah batas bawah Blood Presure Diastole (BPD) dan tekanan darah atas Blood

Presure Systole (BPS), nilai normal dari tekanan darah untuk Systole adalah 120 dan 80

untuk Diastole (WHO & ISH). Temperatur tubuh atau dalam istilah medis disebut H & T

5


dalam satuan °C, nilai normal dari temperatur tubuh manusia adalah 37°C (Gabriel,

2004). Dalam penelitian ini diambil empat variabel yang dihitung, karena dengan

semakin banyak nya variabel yang diperhitungkan maka data yang dihasilkan juga lebih

sesuai. Selain itu empat variabel diambil karena menyesuaikan dengan tabel batasan

stress manusia pada usia dewasa muda yang berisi empat variabel.

2.1 Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler ATMega 8535 adalah mikrokontroler berjenis Reduced

Instruction Set Computing (RISC) 8 bit dengan delapan kilobyte flash memori, high

performance dan low power. Piranti ini dapat diprogram secara In-System

Programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000 kali

baca/tulis (read/write) di dalam sistem.

Mikrokontroler sendiri digunakan jika proses yang dikontrol melibatkan

operasi yang lebih kompleks baik itu aritmetika, logika, pewaktuan, atau lainnya yang

akan sangat rumit bila diimplementasikan dengan komponen-komponen diskrit

karena dilakukan secara software.

Gambar 2.1 Konfigurasi pin-pin ATMega 8535

Pin-pin pada ATMega 8535 memiliki beberapa fungsi, namun umumnya fungsi

yang digunakan hanyalah fungsi sebagai Input dan Output. Beberapa konfigurasi pin

ATMega 8535 dapat dijelaskan secara fungsional sebagai berikut:

6


a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya

b. GND merupakan pin ground

c. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O yang dan pin masukan ADC

d. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI

e. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dan pin fungsi khusus, yaitu Two Wire

Interface (TWI), komparator analog dan Timer Oscilator

f. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dan pin fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial

g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler

h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal

i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC

j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC

2.2 MPX5050dp ( Sensor Tekanan )

Sensor tekanan MPX5050 DP merupakan tranduser piezoresistif yang

terbuat dari bahan silicon dan dirancang untuk berbagai aplikasi terutama yang

menggunakan mikrokontroler. Sensor ini dilengkapi dengan chip signal conditioned,

temperature compensated dan calibrated. Sensor ini mendeteksi tekanan udara

dengan keluaran yaitu tegangan dalam satuan Volt

7


Gambar 2.2 Schematic sensor MPX5050dp

Gambar 2.3 Sensor MPX5050dp

Sensor dirancang untuk berbagai aplikasi terutama yang menggunakan

mikrokontroler. Sensor ini dilengkapi dengan chipsignal conditioned, temperature

compensated dan calibrated. Prinsip kerja sensor ini adalah tekanan udara yang

dibaca sensor MPX5050dp menghasilkan data analog sehingga untuk memudahkan

proses data di micro. Data analog tersebut diubah ke data digital.

8


Gambar 2.4 Perbandingan antara tekanan udara dengan output (V)

2.3 LCD (Liquid Crystal Display)

Untuk menampilkan hasil parameter yang terbaca, system pada penampilan

tersebut menggunakan tampilan berupa LCD. LCD yang digunakan dalam pembuatan

sistem ini yaitu modul LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan

konsumsi daya rendah.

Urutan pin (1), umumnya, dimulai dari sebelah kiri (terletak di pojok kiri atas)

dan untuk LCD yang memiliki 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16) adalah anoda dan

katoda untuk back-lighting. Berikut ini adalah contoh LCD (2×16) yang umum digun

Gambar 2.5 LCD

9


3. Perancangan

Dalam pembuatan proyek akhir ini dilakukan perancangan terhadap alat yang

akan dibuat. Perancangan tersebut meliputi perancangan hardware dan perancangan

software. Dengan adanya perancangan tersebut diharapkan proyek akhir bisa berjalan

sesuai dengan hasil yang diharapkan.

3.1 Perancangan Hardware

Pada proyek akhir ini, perancangan hardware yang dilakukan adalah membuat suatu

perancangan pada sisi alat yang akan dibangun yaitu cara kerja dari alat yang akan

penulis bangun.

3.2 Blok Diagram

Dalam suatu perancangan dibutuhkan blok diagram alat yang akan dibuat, hal

ini dimaksudkan agar suatu perancangan memiliki tahap-tahap yang skematis dalam

pembangunannya. Maka dari itu penulis merancang blok diagram dari alat yang akan

dibuat agar hasil yang diperoleh sesuai yang diharapkan. Berikut merupakan blok

diagram alat yang akan dibangun :

10

Sensor MPX5050dp

Sensor MPX5050

dp

LM35dz

Rangkaian Filter

Rangkaian Filter

Rangkaian Amplifier

Rangkaian Amplifier

Rangkaian Amplifier

MIKROKONTROLEER ATMEGA 8535

LCD 2x16


GSR Tekanan Darah & Detak jantung Suhu Tubuh

Gambar 3.1 Blok diagram alat pendeteksi parameter stress manusia

11

SENSOR GSR

Jembatan Wheatstone

Rangkaian Amplifier


3.2.1 Rangkaian Pendeteksi Tekanan Darah dan Detak Jantung

Rangkaian pendeteksi tekanan darah terdiri dari sensor tekanan darah dan

pengkondisian sinyal. Sensor tekanan darah berfungsi untuk mengambil data tekanan

darah yang diukur. Sensor yang digunakan adalah MPX5050dp yang merupakan

sensor tekanan darah yang digunakan. Tekanan darah merupakan tekanan hasil dari

peredaran darah pada tubuh manusia. Tekanan darah akan mencapai maksimal saat

jantung berkontraksi untuk memompa darah dan disebut tekanan sistolik. Sedangkan

saat jantung sedang istirahat diantara dua kontraksi tersebut, tekanan darah akan

mencapai nilai minimal dimana disebut tekanan diastolik.Untuk kekuatan jantung dan

frekuensi denyut jantung diatur oleh syaraf-syaraf yang menyelubungi jantung.

Frekuensi denyut jantung dalam keadaan normal adalah sekitar 72 denyut per menit.

Dengan melilitkan handcuff yang dapat terisi udara pada lengan dan dipompakan

udara sampai tekanan tertentu, maka sensor tekanan akan menerima sinyal tekanan

dari handcuff untuk diterjemah menjadi tekanan sistolik atau diastolik melalui

Mikrokontroller.

Gambar 3.2 Contoh Hasil Sinyal Output dari Sensor Tekanan

12


Gambar 3.2 Contoh Hasil Sinyal Ekstraksi dari Sensor Tekanan

Pada Gambar 3.1, merupakan contoh sinyal output tegangan dari sensor berdasarkan

variable waktu saat handcuff dipompa pada tekanan 200mmHg dan dilepas sampai

udara terbuang dari handcuff. Sinyal-sinyal ini setelah itu diperoses oleh Filter seperti

High Pass Filter yang mana membuang sinyal frekuensi 0.04Hz sedangkan yang

dibutuhkan adalah 1 Hz ( frekuensi tekanan darah adalah 1 Hz sedangkan 0.04Hz

merupakan frekuensi hancuff ). Sinyal hasil ekstraksi seperti Gambar 3.2 diatas,dapat

ditentukan posisi tekanan Diastolik (DBP) dan tekanan Sistolik (SBP). Pada

penentuan sistolik dan diastolik penulis menggunakan teori tekanan sistolik dapat

dihitung dengan menbagikan nilai-nilai disebelah kiri MAP ( Mean Arterial Pulse)

dengan nilai MAP yang mana Hasilnya = 0.85 sedangkan tekanan diastolik dapat

dihitung dengan membagikan nilai-nilai puncak di sebelah kanan MAP yang mana

hasilnya = 0.55 ( Rohmad Ali, 2008 )

Sinyal hasil penafsiran dari sensor akan diterima oleh rangkaian high pass

filter untuk membatasi sinyal yang masuk pada frekuensi tertentu dimana frekuensi

yang diloloskan adalah 1 Hz, setelah itu masuk ke dalam rangkaian amplifier untuk

menguatkan sinyal dari sensor. Dari rangkaian amplifier, outputnya akan diterima

oleh pin ADC Atmega 8535. Dalam Atmega8535,dibuat program untuk

13


mengkonversi data sinyal analog yang berasal dari sensor menjadi data digital

sehingga data tersebut dapat diolah untuk mendapatkan nilai-nilai tekanan yang

diukur .Untuk sinyal tegangan yang terdeteksi sensor jika dibagikan dengan MAP

hasilnya sekitar 0.85 ditafsirkan sebagai tekanan sistolik. Sedangkan untuk sinyal

tegangan jika dibagi dengan MAP sekitar 0.55 ditafsirkan sebagai tekanan diastolik.

3.2.2 Rangkaian Sensor

Gambar 3.3 Rangkaian Schematic Sensor

Sensor MPX5050dp ini yang hanya digunakan 3 pin saja,yaitu pin 1

sebagai Vout, pin 2 sebagai GND , pin 3 sebagai Vs. Sedangkan pin 4 , 5 , 6 tidak

dihubungkan ke rangkaian luar atau GND, Hal ini dikarenakan pin tersebut

merupakan rangkaian internal dari sensor ini. Keluaran dari sensor ini akan masuk ke

rangkaian amplifier.

3.2.2 Rangkaian High Pass Filter

Pada proyek akhir ini menggunakan rangkaian High Pass Filter , Hal ini

dikarenakan sinyal tekanan darah dan sinyal detak jantung berada pada frekuensi

diatas 1Hz. Jadi dibutuhkan suatu rangkaian High Pass Filter yang berfungsi untuk

meloloskan sinyal tekanan darah dan detak jantung tersebut sehingga dapat

membatasi sinyal dari Handcuff yaitu sekitar 0,04 Hz ( Rohmad Ali, 2008 )

14


Rangkaian High Pass Filter yang digunakan yaitu rangkaian High Pass Filter

aktif menggunakan Op-Amp. Digunakan rangkaian High Pass Filter orde 2 . seperti

berikut :

Gambar 3.4 Rangkaian High Pass Filter

Rumus mencari frekuensi Cut-Off nya :

Kemudian, kita tentukan nilai R1, C1, dan C2 (bebas, sesuai dengan yang ada di

pasaran) untuk menentukan nilai R2, sehingga nilai frekuensi cut-off-nya 1 Hz.

R1= 10 KΩ ; C1= 100uF ; C2= 100uF

Nilai R2 dapat diperoleh dengan rumus:

Dengan penghitungan berdasarkan rumus maka :

1Hz =

1Hz=

15


R2= 256 Ohm

Dari penghitungan diperoleh nilai R2=256 Ohm namun di pasaran tidak terdapat

resistor dengan nilai resistansi tersebut sehingga diperlukan yang mendekati dengan

nilai resistansi tersebut yaitu = 270 Ohm. Sehingga nilai komponen seperti pada High

Pass Filter yang digunakan seperti pada Gambar 3.3.

3.2.4 Rangkaian Penguat Non-Inverting Tekanan Darah dan Detak Jantung

Setelah memperoleh frekuensi yang diinginkan dari tekanan darah dan detak

jantung, maka dari itu diperlukan rangkaian penguat, agar data analog yang terbaca

oleh sensor bisa masuk ke mikrokontroller. Penulis menggunakan rangkaian penguat

non-inverting, Hal ini dimaksudkan agar keluaran yang dihasilkan bernilai positif.

Dan masuk ke mikrokontroller PORT ADC2

Pada saat memompa udara ke dalam Handcuff tekanan udara yang diberikan

yaitu 200 mmHg atau setara dengan 26,66 Kpa karena diketahui bahwasanya :

1Kpa = 7.5mmHg

sehingga,

Vout = 2,66 V

pada sensor menghasilkan keluaran tegangan 2,66 Volt diperlukan penguatan agar menghasilkan tegangan 5 Volt agar pembacaan ADC pada mikrokontroller yaitu 255.

+ 1 = Av =

Av = = 1,9 (dibulatkan menjadi 2)

16


Jadi misalkan Rf = 10 KΩ maka Ri = 10KΩ juga, Hal ini karena

Berikut rangkaian Non – Inverting Amplifier nya :

Gambar 3.5 Rangakaian Non -Inverting Amplifier

Jadi rangkaian keseluruhan dari rangkaian yang akan digunakan ialah sebagai berikut :

17


Gambar 3.6 Rangakaian Keseluruhan

3.3 Perancangan Software

Setelah data ADC dari sensor-senosr tersebut terkumpul, diperlukan

pengolahan pada mikrokontroller, pengolahan menggunakan mikrokontroller ini

menggunakan pemograman (software). Pemograman dilakukan dengan menggunakan

bahasa c++. Adapun flowchart yang akan dirancang ialah seperti berikut :

18

Baca Data Sensor

Pin ADC0

Konversi data adc ke usiemens

Pin ADC

1

Konversi data adc ke suhu


T

T Y

T Y

Y

Gambar 3.7 Flowchart sistem

19

Tampil hasil di LCD

SELESAI

Semua data dibandingkan dengan tabel batasan stress

Pin adc2

Konversi data adc ke tekanan darah dan detak jantung

MULAI


Pada Gambar 3.7 menjelaskan bagaimana algoritma dari mikrokontroller dalam memproses data-data ADC sensor yang masuk ke mikrokontroller tersebut. Setelah itu keputusan yang dihasilkan akan ditampilkan ke dalam LCD.

Pada program yang akan dibuat perlu diketahui berapa time sampling yang akan dibutuhkan, time sampling ini berfungsi untuk mengetaui tiap berapa waktu yang diperlukan mengambil data ADC yang terbaca. Time sampling ini diketahui dari penggunaan frekuensi kristal yang akan digunakan pada mikrokontroller, disini kristal yang akan digunakan dengan frekuensi 12MHz maka :

Keterangan :

f = Frekuensi pada kristal yang digunakan (Hz)

T = Perioda waktu yang dibutuhkan dalam pengambilan data (sekon)

Jadi waktu yang dibutuhkan untuk pengambilan data ADC :

Jadi data ADC terbaca tiap 83,3nS.

Untuk mengukur tekanan darah rata-rata waktu yang dibutuhkan ialah sekitar 30 detik setelah katup pompa dibuka, hal ini bisa dilihat dari Gambar 3.2, waktu ekstraksi data ADC yang terbaca ialah sekitar 30 detik, Apabila dalam waktu 30 detik data dibaca tiap 83,3nS maka akan mendapat banyak data yang diperoleh yaitu :

Banyak data ADC =

Jadi data yang akan terbaca selang waktu tersebut ialah = 361445783 namun apabila dengan selang waktu 83,3nS tersebut mikrokontroller bekerja membaca dan menampung data akan menyebabkan mikrokontroller overheat, sehingga perlu dibatasi waktu yang dibutuhkan untuk mengambil data, pada alat yang

20


akan digunakan data yang akan ditampung sebanyak 10000. Hal ini karena pada Gambar 3.2 hasil ekstraksi data berdasrkan perubahan waktu yaitu persekon,namun apabila diambil data tiap sekon nya maka data yang terbaca tidak akurat, maka pada alat ini data yang akan ditampung yaitu 10000 maka time sampling yang dibutuhkan tiap pembacaan data ialah :

Jadi apabila data yang akan ditampung 10000 maka time sampling yang dibutuhkan yaitu 0,003 sekon atau 3mS.

Pada program yang akan digunakan setelah memperoleh data hasil ekstraksi kemudian dicari data ADC yang tertinggi karena data ADC yang tertinggi dari hasil ekstraksi tersebut merupakan MAP (Mean Arterial Pulse) dari hasil ekstraksi tersebut, dengan cara menampung data-data tersebut kedalam suatu array, setelah data tersebut ditampung dalam suatu array, kemudian data yang tertampung pada array akan dicari yang paling besarnya. seperti bentuk program berikut :

for(i=0;i<10000;i++)

//Looping untuk menampung data ADC mulai dari array[0]-array[9999]

delay_ms (3); //sampling waktu pembacaan data

data=read_adc(0); //deklarasi pembacaan data ADC=data

count[i]=data;

if (count[i]>max) //mencari data maksimal dari data-data ADC yang ditampung

max=count[i];

21


Setelah mendapatkan nilai tertinggi dari array tersebut kemudian dilakukan

perulangan untuk data ADC yang tertampung pada array untuk mencari batas untuk

SBP dan DBP, sebelumnya penulis menggunakan teori yaitu untuk mencari nilai

tekanan darah batas atas nya menggunakan teori tekanan sistolik dapat dihitung

dengan menbagikan nilai-nilai disebelah kiri MAP ( Mean Arterial Pulse) dengan

nilai MAP yang mana Hasilnya = 0.85 sedangkan tekanan diastolik dapat dihitung

dengan membagikan nilai-nilai puncak di sebelah kanan MAP yang mana hasilnya =

0.55 , adapun contoh program untuk mencari diastole dan systole nya :

Data ADC yang diperoleh mikrokontroller merupakan keluaran tegangan dari

sensor yang digunakan sehingga dalam program perlu di konversi data ADC tersebut

sedalam tegangan terlebih dahulu dengan rumus :

Vout=

Setelah dikonversi kedalam tegangan, kemudian untuk tegangan keluaran

tersebut akan di konversi lagi kedalam bentuk satuan tekanan yaitu Kpa, berdasarkan

datasheet sensor, digunakan rumus :

Setelah tekanan diperoleh kemudian dikalikan dengan 7,5 untuk mengubah

Kpa ke mmHg. Karena 1 Kpa = 7,5mmHg

for (i=max;i<9999;i++) if (count[i]/max==0.55) konversiDBP=(count[i]*5)/255) tekananDBP = (((konversi – 0,2)/0,09)*7,5) // diperoleh hasil diastole nya sebelah kanan MAP

22


for (i=max;i=0;i--) if (count[i]/max==0.85) konversiSBP=(count[i]*5)/255) tekananSBP = (((konversi – 0,2)/0,09)*7,5) // diperoleh hasil systole nya sebelah kiri MAP

Setelah mengetahui sistole dan diastole, maka dapat ditentukan Heart Rate, karena

dalam satu denyut nadi terdiri dari sistole dan diastole, untuk mengetahui berapa

denyut nadi yang terjadi per menitnya yaitu dengan mengetahui selang waktu yang

terjadi antar sistole dan diastole terlebih dahulu, setelah mengetahui waktu yang

terjadi selang waktu sistole dan diastole, kemudian waktu 60 detik dibagi dengan

selang waktu yang terjadi antara sistole dan diastole sehingga diperoleh berapa

denyut permenitnya, seperti rumus berikut :

Untuk mengetahui berapa waktu yang terjadi antar sistole dan diastole yaitu

dengan mengkalikan antara banyak data ADC antar sistole dan diastole dengan time

sampling yang akan digunakan untuk membaca dan menampung tiap data :

Adapun bentuk program yang akan digunakan dalam pembuatan alat ini ialah

sebagai berikut:

23


for (i=tekananSBP;i<=tekananDBP;i++)// looping untuk mengetahui banyak data antara SBP dan DBP

delay_ms (3);

count[i] = i; // menghitung jumlah data yang tertampung antara SBP s.d DBP

selangwaktu = i x 3 ; // untuk mengetahui selang waku dari banyak data dikalikan time sampling

heartrate = 60 / selangwaktu; // heart rate per menitnya

3.4 Prototype

Gambar 3.4.1 Tampak Atas Samping

24


Gambar 3.4.2Tampak Atas Lurus

3.5 Metode Pengujian

Uji coba dilakukan untuk mengetes apakah alat sudah berjalan sesuai

dengan yang diinginkan . Dalam pembuatan alat ini pengujian akan dilakukan dengan

membandingkan kondisi tingkat stress bagi mahasiswa yang sedang melaksanakan

PA dan kondisi mahasiswa yang sedang tidak menjalani PA. Tentu saja terdapat

perbedaan kondisi dari tingkat stress yang dihasilkan.

Teknik pengujian yang dilakukan yaitu dengan membandingkan nilai

tekanan darah yang diukur secara manual, secara manual tekanan diukur dengan

menggunakan tensimeter analog, teknik pengukuran secara manual ialah dengan cara

memasang handcuff pada pangkal lengan dan menggunakan steteskop, kemudian

setelah itu tutup katup udara dari pompa tensimeter tersebut dengan mengencangkan

sekrup yang ada pada tensimeter, setelah itu ambil stetoskop yang akan kita gunakan

untuk mendengar denyut nadi yang akan diukur, lalu meletakkan steteskop tersebut

pada denyut nadi, kemudian memompa udara ke manset/handcuff hingga tekanan

pada jarum tensimeter menunjukkan angka 200mmHg, Setelah udara mencapai

25


tekanan 200mmHg, buka sekrup pompa udara sedikit demi sedikit, hingga terdengar

bunyi detakan yang pertama. Angka yang ditunjukkan jarum ketika terdengar

bunyi detakan pertama adalah Sistole atau angka yang diatas, lalu terus dengarkan

stetoskop hingga suara denyutannya hilang, ketika denyutan tersebut hilang, maka

angka yang ditunjukkan jarum adalah Diastole atau angka yang dibawah[9]. Jadi jika

Sistole 110 dan Diastole adalah 90 maka tensi hasil ukur adalah 110/90, dengan

menggunakan stetoskop bisa diketahui berapa detak jantung permenit nya, Hasil ini

yang kemudian akan dibandingkan dengan penghitungan tekanan darah dan detak

jantung menggunakan alat yang dibuat, untuk mengetahui seberapa akurat data yang

diperoleh dari hasil penghitungan manual dan dari penghitungan alat yang akan

dibuat.

26


4. Jadwal Kegiatan

No. Uraian Kegiatan Okt

‘12

Nov

‘12

Des

‘12

Maret

‘13

Juli

‘13

1 Studi Literatur

2 Perancangan Rangkaian

3 Pembuatan Proposal

4 Pembuatan Alat

5 Pengujian Alat

6 Perbaikan/Penyempurnaan

7 Pembuatan Laporan PA

4.1 Prakiraan Biaya

No Nama Barang Banyak Satuan Harga @ Jumlah

1 Atmega 8535 1 bh Rp 85.000,00 Rp 85.000,00

2 MPx5050dp 1 bh Rp 270.000,00 Rp 270.000,00

3 Tensimeter 1 bh Rp 60.000,00 Rp 60.000,00

4 Komponen lainnya 1 bh Rp 206.000,00 Rp 206.000,00

Total Biaya Rp 621.000,00

27


DAFTAR PUSTAKA

Elizabeth Scott,M.S (2010) . Stress effect . Diambil 4 Juli 2012 dari :

http://www.stress.about.com/stress-effect.html

Graha.K.Chairinniza (2010) . 100 Question And Answer : Kolestrol . Hal 76. Elex

media Komputindo. Jakarta

Suwarto Edi, (2012) Alat Pendeteksi Tingkat Stress Manusia Berbasis Atmega16,

Politeknik Negeri Semarang.

Rohmad Ali,(2008). Alat Pengukur Tekanan Darah Otomatis Berbasis

Mikrokontroler Untuk Pasien Rawat Jalan dengan SMS Gateway. Jurusan Teknik

Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Andri Zita,(2002). Alat Pendeteksi Stress Menggunakan GSR dan Detak Jantung,ITS

MDE Chandra, (2012) cara mengukur tekanan darah menggunakan tensimeter jarum

. Diambil 5 Sepetember 2012 dari :

http://semilirhati.blogspot.com/2012/02/cara-mengukur-tekanan-darah-

menggunakan.html

28

http://www.stress.about.com/stress-effect.html

Alat Pendeteksi Tingkat Stress Manusia ATMEGA8535

Education

Transcript of Alat Pendeteksi Tingkat Stress Manusia ATMEGA8535