MODIFIKASI DOPPLER DILENGKAPI TAMPILAN BPM PADA LCD(Nur Shabrina, Ir. Wujud S, Singgih Yudha , SST)

Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan SurabayaJl. Pucang Jajar Timur No. 10 Surabaya

ABSTRAKPesawat doppler merupakan alat diagnostik yang digunakan untuk mendeteksi detak jantung pada janin. Sebagian besar doppler yang terdapat pada Rumah Sakit hanya mampu mengeluarkan suara detak jantung janin. Tidak menutup kemungkinan Dokter atau Bidan yang memeriksa detak jantung janin mengalami kesulitan untuk mendengar dan menghitung detak jantung janin. Dikarenakan detak jantung janin sangatlah berpengaruh pada kondisi kesehatan janin dalam rahim. Oleh karena itu diperlukan suatu tampilan pada pesawat doppler.Yang digunakan untuk mendeteksi detak jantung bayi usia 10-11 minggu, kemudian detak jantung bayi yang berupa frekuensi dibangkitkan oleh oscilator kemudian dipancarkan oleh tranduser transmitter ke media pengukuran dan hasil pengukuran diterima kembali oleh tranduser receiver, lalu sinyal direkam oleh reactivier masuk ke pre-amp untuk dikuatkan kemudian dilakukan penguatan akhir oleh Power Amp dan masuk speaker dan suara detak jantung janin akan terdengarBerdasarkan hasil analisa dan pengujian data terhadap keakuratan pengukuiran jumlah detak jantung janin permenit maka dapat disimpulkan bahwa presentase kesalahan pada Doppler Ultrasound Dengan Tampilan Jumlah Detak Jantung Janin Permenit yaitu < 5%.

Kata Kunci : Doppler, Ultrasound, Tranducer.

BAB IPENDAHULUAN

1. Latar BelakangPesawat doppler merupakan alat diagnostik yang digunakan untuk mendeteksi detak jantung pada janin. Sebagian besar doppler yang terdapat pada Rumah Sakit hanya mampu mengeluarkan suara detak jantung janin. Tidak menutup kemungkinan Dokter atau Bidan yang memeriksa detak jantung janin mengalami kesulitan untuk mendengar dan menghitung detak jantung janin. Dikarenakan detak jantung janin sangatlah berpengaruh pada kondisi kesehatan janin dalam rahim. Oleh karena itu diperlukan suatu tampilan pada pesawat doppler.Kondisi awal pesawat doppler yang berada di RSUD. Dr. R. SOEDARSONO Pasuruan tidak dapat digunakan karena mengalami kerusakan pada bagian probe doppler, penyimpanan baterai serta hilangnya seluruh bagian depan

alat. Dengan latar belakang tersebut maka penulis berusaha untuk memodifikasi alat doppler di RSUD. Dr. R. SOEDARSONO Pasuruan agar dapat meningkatkan pelayanan di Rumah Sakit ini. Untuk itu penulis merencanakan dan membuat alat untuk Tugas Akhir yang berjudul,“ Modifikasi Doppler dilengkapi tampilan BPM pada LCD dari RSUD. Dr. R. SOEDARSONO Pasuruan ”.

2. Identifikasi MasalahDengan tidak difungsikan nya beberapa alat kesehatan di Rumah Sakit sehingga tidak dimanfaatkan untuk menunjang pelayanan kesehatan. Maka dengan modifikasi pesawat doppler dengan tampilan BPM dan tambahan indikator LED detak jantung janin yang nanti nya dapat membantu Rumah Sakit untuk menunjang pelayanan pada pasien serta ketepatan dalam hasil pemeriksaan bagi ibu hamil.

.

3. Pembatasan Masalah1. Tampilan BPM pada LCD2. Indikator LED detak jantung janin

4. Rumusan MasalahDapatkah dibuat alat “ Modifikasi Doppler dilengkapi tampilan BPM pada LCD dari RSUD. Dr. R. SOEDARSONO Pasuruan ” ?

5. Tujuana. Umum

Meningkatkan kerja doppler dengan adanya tampilan indikator LED detak jantung janin untuk memudahkan tidak hanya mendengar tetapi juga dapat melihat pada indikator LED

b. Khusus1. Membuat rangkaian indikator LED

detak jantung janin2. Membuat tampilan BPM pada LCD

6. Manfaata. Teoritis

Meningkatkan dan menambah wawasan tentang alat kesehatan dalam kampus Teknik ElektroMedik khususnya pada alat “doppler”.

b. PraktisAlat ini dapat bermanfaat dan

mempermudah dokter, bidan, perawat dalam bekerja di Rumah Sakit khususnya untuk mendeteksi detak jantung janin dalam rahim ibu

. BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Jantung merupakan organ

yang berupa otot berbentuk kerucut berongga dan berfungsi untuk memompa darah keseluruh tubuh melalui pembuluh darah, jantung terletak di rongga torak (rongga dada) dibelakang sternum (tulang

dada) diantara dua paru-paru diatas diafragma dengan pangkal diatas dan puncaknya apex dibawah puncaknya miring di sebelah kiri. Jantung terbagi dua bagian yaitu kiri dan kanan, setiap bagian terbagi menjadi dua ruang, sehingga jantung memiliki empat buah ruang, bagian atas atrium kanan dan bagian atrium kiri, bagian bawah ventrikel kanan dan ventrikel kiri.

Pada setiap belahan antara atrium dan ventrikel hubungan melalui lubang antrio ventrikuler. Pada setiap lubang terdapat katub, yang sebelah kanan bernama katub trikus pidalis dan sebelah kiri katub bikus pidalis. Katub-katub ini berfungsi untuk menyalurkan darah dalam satu arah yaitu dari atrium ke ventrikel dan mencegah darah mengalir kembali ke ventrikel ke atrium.

Gambar 2.1 Anatomi JantungGerakan jantung terdiri

atas dua jenis, yaitu kontraksi atau sistole dan pengendoran atau diastole. Kontraksi dari atrium terjadi serentak disebut systole atrium dan pengendorannya disebut diastole atrium. Serupa dengan atrium, ventrikel pun terjadi demikian, kontraksi disebut sistole ventrikel dan pengendoran disebut diastole ventrikel. Kontraksi kedua atrium lebih pendek, sedangkan kontraksi ventrikel lebih lama dan lebih kuat, dan bagian ventrikel kiri merupakan yang terkuat karena harus mendorong darah keseluruh tubuh untuk mempertahankan tekanan darah sistemik.

Selama gerakan jantung dapat terdengar dua suara yang disebabkan oleh katup-katup yang menutup secara pasif. Bunyi pertama disebabkan menutupnya katup atrio-ventrikuler, dan yang kedua karena menutupnya katup aortikdan pulmoner sesudah kontraksi dari ventrikel. Yang pertama adalah panjang dan dampak, yang kedua adalah pendek dan tajam. Demikianlah maka pertama terdengar seperti ”lub” dan yang kedua seperti ”dug”.

1. Pemantauan janin

Pemantauan janin tak bisa dilakukan secara kasat mata, karena ia masih “bersembunyi” dalam rahim. Umumnya, pemantauan dilakukan dengan cara mendengar denyut jantung janin. Bukan hanya keras atau lemahnya denyut jantung, tetapi juga perubahan iramanya, terutama saat terjadi kontraksi rahim. Kenapa? Ketika janin stres, denyut jantung yang tadinya berirama dan kuat, bisa saja jadi tidak berirama dan melemah. Informasi ini perlu untuk mengetahui sejauh mana kemampuan toleransi janin terhadap proses persalinan. Dokter juga bisa tahu apakah perlu intervensi atau tidak.

Sebagai catatan, denyut jantung normal yang menunjukkan bahwa janin tidak mengalami stres adalah 120-160 per menit, dengan variabilitas sekitar 5-25 denyut per menit.

2.2 Denyut Jantung JaninDimulai pada minggu ke-5,

jantung janin akan semakin cepat pada tingkat 3,3 denyut perhari untuk bulan berikutnya.

Jantung janin mulai berdetak pada tingkat kurang lebih sama seperti ibu, yang 80-85 bpm. Dibawah ini gambaran perkiraan

denyut jantung janin selama 5 sampai 9 minggu, dengan asumsi tingkat awal dari 80.Minggu 5 dimulai pada 80 dan berakhir pada 103 bpm Week 6 starts at 103 and ends at 126 bpmMinggu 6 dimulai pada 103 dan berakhir di 126 bpm Week 7 starts at 126 and ends at 149 bpmMinggu 7 dimulai pada 126 dan berakhir di 149 bpm Week 8 starts at 149 and ends at 172 bpmMinggu 8 dimulai pada 149 dan berakhir di 172 bpm At week 9 the fetal heartbeat tends to beat within a range of 155 to 195 bpm.Pada minggu 9 detak jantung janin cenderung untuk mengalahkan dalam jarak 155-195 bpm.

Denyut jantung janin akan mulai menurun dan umumnya akan jatuh dalam kisaran 120-160 bpm oleh minggu 12.

2.3 Efek DopplerPada tahun 1842 Christian

Doppler mengemukakan teori bahwa frekuensi dari gelombang cahaya atau gelombang suara bila dipancarkan atau dipantulkan oleh objek yang bergerak, frekuensinya akan berubah sebanding dengan kecepatan pergerakkan dari pada objek pemancar/pemantul. Sedangkan efek yang ditimbulkan akibat bergeraknya sumber bunyi atau pendengar/objek disebut efek Doppler.

Gambar 2.2 Efek DopplerPada Gambar 2.2 (A) apabila

pemantul mendekati sumber maka akan terjadi pemampatan dari gelombang yang dipantulkan. Gambar 2.2 (B) frekuensi gelombang yang dipancarkan dan dipantulkan adalah sama karena pemantul dalam keadaan diam dan apabila pemantul menjauhi sumber. Gambar 2.2 (C) maka pada gelombang pantul akan terjadi pelebaran bentuk gelombang. Hal ini timbul karena cepat rambat gelombang adalah konstan, maka frekuensi akan berubah sesuai dengan pergerakan dari pemantul.

Didalam pendeteksian sinyal jantung janin, gelombang ultrasonik disalurkan kedalam tubuh dengan menggunakan suatu alat yang disebut transduser. Untuk menjamin penyaluran gelombang ultrasonik yang baik maka dipergunakan berupa pasta diantara permukaan transduser dan pemukaan kulit.

Gambar 2.3 Skema Dasar Pesawat DopplerGelombang frekuensi yang

dihasilkan alat, setelah dikenakan objek (jantung janin) akan dipantulkan oleh pergerakkan jantung janin dimana besarnya frekuensi gelombang pantulan tersebut merupakan interaksi antara frekuensi gelombang ultrasonik yang disalurkan dengan kecepatan pergerakan jantung janin.2. IC mikrokontroller 89s51IC Mikrokontroller AT89s51 adalah komponen produksi Atmel yang berorientasi pada control dengan level logika CMOS. Komponen ini masih dalam keluarga MCS’51. Rangkaian integrasi tersebut memiliki kelengkapan dasar sebagai single chip Mikrokomputer. Perlengkapan yang dimaksud adalah CPU (Central Prossesing Unit ) terdiri dari komponen yang satu sama lain berhubungan yaitu register, ALU (Atrithmatic Logic Unit), unit pengendali.

Masing – masing mempunyai fungsi yang berbeda – beda, antara lain :

A T8 9 S 5 1R S T

9

XTA L 21 8XTA L 11 9

P S E N2 9 A L E / P R O G3 0

E A /V P P3 1

P 1 . 01

P 1 . 12

P 1 . 23

P 1 . 34

P 1 . 45

P 1 . 56

P 1 . 67

P 1 . 78

P 2 . 0 / A 82 1

P 2 . 1 / A 92 2

P 2 . 2 / A 1 02 3

P 2 . 3 / A 1 12 4

P 2 . 4 / A 1 22 5

P 2 . 5 / A 1 32 6

P 2 . 6 / A 1 42 7

P 2 . 7 / A 1 52 8

P 3 . 0 / R XD1 0

P 3 . 1 / TXD1 1

P 3 . 2 / I N T01 2

P 3 . 3 / I N T11 3

P 3 . 4 / T01 4

P 3 . 5 / T11 5

P 3 . 6 / W R1 6

P 3 . 7 / R D1 7

P 0 . 0 / A D 03 9

P 0 . 1 / A D 13 8

P 0 . 2 / A D 23 7

P 0 . 3 / A D 33 6

P 0 . 4 / A D 43 5

P 0 . 5 / A D 53 4

P 0 . 6 / A D 63 3

P 0 . 7 / A D 73 2

Konfigurasi Pin AT 89S511. RegisterSebagai memori sementara di dalam CPU.

Beberapa register mempunyai fungsi tertentu, seperti program counter dan code register, yang lain bersifat lebih umum akumulator, B register. Tiap-tiap komputer memiliki panjang kata yang merupakan karakteristik dari CPU. Seperti pada keluarga MCS ’51 ini besarnya ditentukan oleh bus dan memori internal, oleh karenanya mikrokontroller keluarga MCS ’51 ini memiliki kemampuan menyimpan data 8 bit.

2. ALU (Arithmatic Logic Unit)Dari namanya dapat diketahui bahwa ALU

mampu menjalankan operasi aritmatika dan logika dengan bilangan-bilangan biner. Dalam keluarga MCS ’51 operasi ALU datanya terbatas pada jumlah bilangan biner 8 bit, tidak sampai pada operasi floating point (angka mengambang).

3. Unit PengendaliUnit pengendali digunakan untuk

menyerempakkan kerja yang sangat diperlukan oleh setiap prosessor. Sebuah instruksi diambil dan didekode, setelah prosessor mengetahui apa yang dimaksud dengan instruksi, maka unit pengendali akan memberikan signal pada aksi yang dimaksud.

Mikrokontroller AT 89S51 memiliki beberapa fasilitas yang dapat dipakai oleh pengguna.Fasilitas yang dimaksud antara lain :

1. Flash program memori ROM internal sebesar 4 Kbyte. Dengan flash PEROM ini mikrokontroller mampu diprogram dan dihapus hingga 1000 kali.

2. Memori data RAM internal sebesar 128 Byte.

3. Kemampuan kerja clock internal dari 0 hingga 24 M Hz.

4. Terdapat 2 buah timer/counter yang dapat dipakai hingga 16 Bit.

5. Kemampuan mengalamati memori program dan data maksimum 64 Kbyte eksternal.

6. Dua buah tingkat prioritas interupsi.7. Lima buah interupsi, yaitu 2 buah

interupsi eksternal dan 3 buah interupsi internal.

8. Empat buah I/O masing-masing 8 Bit.9. Port serial full duplex UART (Universal

Asincronous Receive Transmit), dengan kemampuan pendeteksian kesalahan.

10. Mode pengontrolan daya, yaitu : Mode Idle (daya akan berkurang jika CPU dikehendaki stad by). Mode Power Down (oscillator berhenti yang berarti daya akan berkurang karena intruksi yang dieksekusi menghendaki power down).11. Pengembalian ke mode normal setelah power down karena adanya interupsi.12. Dapat diprogram per bit sehingga pemrograman akan lebih leluasa dan efektif.Dalam IC program AT89S51 terdapat beberapa port dan program-program lain. Diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Port 0Port 0 adalah 8 bit open drain bi-directional port 1/0. Pada saat sebagai port out, tiap pin dapat dilewatkan ke 8 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan pada port 0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang berimpedansi tinggi. Port 0 dapat dikonfigurasikan untuk dimultiplex sebagai jalur data/address bus selama membaca program external dan memori data. Pada mode ini P0 mempunyai internal pull up. Port 0 juga menerima kode bit selama pemrograman flash. Dan megeluarkan kode bit selama ferifikasi program.

2. Port 1Port 1 adalah 8-bit bi-directional Port 1/0 denga internal pull up. Port 1 mempunyai

buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini dipull high dengan menggunakan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input, pin port 1 yang secara eksternal dipull low akan mengalirkan arus 1 L karena internal pull up. Port 1 juga menerima address bawa selama pemrograman flash dan ferifikasi.3. Port 2Port 2 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Port 2 output buffer dapat melewatkan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 2, maka mereka dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input.4. Port 3Port 3 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Output buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan keport 3 maka mereka akan dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau fasilitas. Port 3 juga menerima beberapa sinyal kontrol untuk pemrograman flash dan ferifikasi.

5. RSTInput reset. Logika high pada pin ini akan mereset siklus mesin. 6. ALE/PROGPulsa Output Address Latch Enable digunakan untuk lacthing bit bawah dari address selama mengakses keeksternal memori. Pin ini juga merupakan input pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE dikeluarkan pada laju konstan 1/6 dari frekuensi oscilator, dan dapat digunakan untuk pewaktu eksternal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi ALE dapat didisable dengan memberikan setting bit 0 dari SFR pada lokasi 8 EH. Dengan bit set, ALE dapat diiaktifkan selama instruksi M0VX atau MOVC. Dengan mensetting ALE disabled, tidak akan mempengaruhi jika mikrokontroler pada mode eksekusi eksternal. 7. Port Pin Alternate FunctionsP3.0 RXD (serial input port)P3.1 TXD (serial output port)P3.2 INT0 (eksternal interupt 0)P3.3 INT1 (eksternal interup 1)

P3.4 T0 (timer 0 eksternal input)P3.5 T1 (timer 1 eksternal input)P3.6 WR (eksternal data memori write strobe)P3.7 RD (eksternal data memori read strobe)8. PSENProgram store enable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca program pada memori eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program memori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin, kecuali bahwa 2 aktifasi PSEN terlewati selama pembacaan ke memori data eksternal. 9. EA/VPPEksternal Access enable. EA harus diposisikan ke GND untuk mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memori yang dimulai pada lokasi 0000H sampai dengan FFFFH. EA harus diposisikan ke VCC untuk eksekusi program internal. Pin ini juga menerima tegangan pemrograman 12Volt (VPP) selama pemrograman flash. 10. XTAL 1Input oscilator inverting amplifier dan input untuk internal clock untuk pengoperasian 2.11. XTAL 2Output dari inverting oscilator amplifier.

3. LCD Character ( Liquid Crystal Display )Hampir semua LCD module adalah standart, termasuk urutan kaki dan cara pemogramannya meskipun dengan model dan dari pabrik yang berbeda, Variabel resistor (potensiometer) “Contras” digunakan untuk mengukur gelap terang tulisan atau sudut pandang penglihatan. Bila LCD yang digunakan tanpa Black Light, dioda IN 400 1 tidak perlu dipasang.

Modul LCD Karakter 2x16

Fungsi kaki LCDNo Kaki Fungsi

1 Supply 0 V(GND)2 Supply 5 V

3 Supply LCD Driver (untuk CONTRAS)

4 RS=Register select (H=Data, L=Intruksi)

5 R/W (H=Read, L=Write)6 E=Enable, (L=Enable)

7 s/d 14 Data bus (D0 s/d D7)15 Positif Back light supply16 Negative Back light supply

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu ( sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan brikutnya set EN ke logika low “0” lagi.Jalur RS adalah jalur Register Select. Ketika RS berlogika low “0”, data akan dianggap sebaga sebuahperintah atau instruksi khusus ( seperti clear screen, posisi kursor dll ). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan huruf “T” pada layar LCD maka RS harus diset logika high “1”.Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, aka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum in RW selalu diberi logika low ”0”.Pada akhirnya, bus data terdiri dari 4 atau 8 jalur ( bergantung pada mode operasi yang dipilih oleh user ). Pada kasus bus data 8 bit, jalur diacukan sebagai DB0 s/d DB7.

BAB IIIKERANGKA KONSEP

1. Blok Diagram

2. Cara Kerja Blok DiagramAccu mensupplay seluruh rangkaian.Oscillator mendapat tegangan sehingga akan mengeluarkan frekuensi sebesar 2,5 MHz dan selanjutnya dipancarkan oleh rangkaian transmitter yang kemudian terkena objek dan akan dipantulkan. Gelombang pantulan dari transmitter akan diterima oleh receiver dan akan dikuatkan oleh rangkaian amplifier yang berfungsi untuk menguatkan sinyal detak jantung janin yang kemudian akan terhubung ke speaker dan mengeluarkan output berupa suara. Selanjutnya sinyal tersebut akan dibandingkan oleh komparator dan masuk ke rangkaian monostabil kemudian masuk ke IC mikrokontroller. Saat tombol start ditekan proses akan dimulai dan hasilnya akan ditampilkan ke display.

4. Cara Kerja Diagram Alir :a. Tekan saklar pada posisi ONb. LCD melakukan Inisialisasic. Letakkan sensor Doppler ke

perut ibu hamil sampai suara detak jantung terdengar.

d. Tekan tombol starte. Timer akan berjalan selama 60

detikf. Setelah 60 detik tercapai maka

proses penghitungan selesai dan hasilnya akan ditampilkan pada display lcd karakter.

BAB IVMETODOLOGI PENELITIAN

4.1. Metodologi Penelitian

Dalam penelitian dan pembuatan modul ini, penulis terlebih dahulu mengadakan urutan kegiatan persiapan untuk kelancaran jalannya proses pembuatan dan pengamatan yang meliputi di bawah ini :

1. Mempelajari teori – teori yang berhubungan dengan permasalahan yang dibahas melalui studi kepustakaan.

2. Mengadakan survei terhadap alat yang akan dimodifikasi serta mengadakan survei terhadap komponen – komponen yang berkaitan dengan judul yang akan diajukan.

3. Merencanakan anggaran biaya pembuatan modul.

4. Membuat blok diagram dengan perancangan secermat mungkin.

5. Membuat diagram alir sebagai urutan cara kerja alat.

6. Menyiapkan bahan berupa komponen, box dan peralatan yang dibutuhkan dalam pembuatan modul.

7. Membuat jadwal kegiatan untuk mengatur waktu pembuatan modul.

4.2 Jenis PenelitianJenis penelitian dan pembuatan

modul ini menggunakan metode experimen yaitu memodifikasi doopler portable dengan menambahkan tampilan pada lcd karakter.

4.3. Variabel Penelitian4.3.1 Variabel bebas

Sebagai variabel bebas yaitu detak jantung janin yang di deteksi.

4.3.2. Variabel TergantungSebagai variabel tergantung

adalah sensor tranducer.4.3.3. Variabel terkendali

Sebagai variabel terkendali yaitu :1. Tampilan LCD karakter2. Output suara detak

jantung

4.4 Persiapan BahanAdapun komponen-komponen

penting yang akan penulis gunakan dalam pembuatan modul, antara lain :

IC Mikrokontroller AT 89s51 LCD Karakter Resistor Transistor Kapasitor Multiturn dll

4.5.Peralatan Yang Digunakan

Sebagai sarana pendukung dalam pembuatan tugas akhir ini dapat penulis sebutkan sebagai berikut :

1. Solder listrik 2. Soldering pump 3. Timah 4. Bread board5. PCB 6. Tool set 7. Multimeter 8. Bor9. Gerinda

1.6 Tempat dan waktu 1.6.1 Tempat

Pembuatan modul tugas akhir ini dilakukan di kampus Teknik Elektromedik POLTEKKES Surabaya.1.6.2 Waktuwaktu pembuatan modul, penulis susun menurut jadwal kalender akademik yang ada di jurusan Teknik Elektromedik Surabaya.

Pembuatan dan penelitian tersebut dilakukan kurang lebih 6 bulan.

Kegiatan

Sep

Okt

Nov

Des

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

I

II

III

IV

V

Tabel tabel jadwal kegiatan

Keterangan:I : Perencanaan judulII : Studi literature dan pembuatan proposalIII : Mencari bahan atau surveyIV : Pembuatan ModulV : SeminarVI : Ujian dan pengumpulan karya tulis (KTI)

BAB VHASIL DAN ANALISA

1. Pengujian dan Pengukuran Modul

Setelah membuat modul maka perlu diadakan pengujian dan pengukuran, untuk mengetahui seberapa tepat pembuatan modul ini. Untuk itu penulis melakukan pendataan melalui pengukuran dan pengujian. Tujuannya adalah apakah masing-masing komponen dapat berjalan sesuai yang direncanakan.

Langkah-langkah pengukuran dan pengujian modul ini dapat diuraikan sebagai berikut:1. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan

terutama alat ukur.2. Menyiapkan tabel untuk mencatat hasil

pengukuran.3. Melakukan pengecekan terhadap masing-

masing jalur rangkaian pada PCB tentang ketepatan koneksi pin-pin pada IC.

4. Menguji alat dengan mengadakan pengukuran terhadap output masing-masing bagian (test point) sesuai pengukuran yang telah kita tentukan.

5. Mencatat hasil pengukuran dalam tabel yang telah kita sediakan.

2. Hasil Pengukuran Data

NO Pengukuran Percobaan Rata-Rata1 2 3 4 5

1 Pasien A 68 67 67 68 68 67.62 Pasien B 75 76 76 75 79 75.63 Pasien C 82 84 83 82 82 82.64 Pasien D 81 80 80 81 81 80.6

5 Pasien E 80 80 82 81 81 80.8Tabel Hasil Pengukuran Data

Keterangan:Rata-rata denyut jantung Pasien A

=∑ Denyutjantung

∑ Percobaan(n )

=3385

=67 ,6

Standart Deviasi =√∑ ( xn−x )2

n−1

`=

√ [(68−67 ,6 )2+(67−67 , 6)2+(67−67 ,6 )2+(68−67 ,6 )2+(68−67 ,6 )2]5−1

=√ 1,24

=√0,3 =0,547

% Error =

SD√n X 100%

=

0 ,5477√5 X100%

= 2,5 %

UA =

S tan darDeviasi2 ,24

=

0 ,54772 ,24

= 0,2445

U95 =

UA2, 57

=

0,24452 ,57

= 0,095

Rata-rata denyut jantung Pasien B

=∑ Denyutjantung

∑ Percobaan(n )

=3785

=75 ,6

Standart Deviasi =√∑ ( xn−x )2

n−1

`=

√ [(75−75 , 6 )2+(76−75 ,6 )2+(76−75 , 6)2+(75−75 ,6 )2+(76−75 , 6 )2 ]5−1

=√ 1,24

=√0,3 =0,547

% Error =

SD√n X 100%

=

0 ,547√5 X100%

= 2,5 %

UA =

S tan darDeviasi2 ,24

=

0 ,5472, 24

= 0,244

U95 =

UA2, 57

=

0,2442 , 57

= 0,095

Rata-rata denyut jantung Pasien C

=∑ Denyutjantung

∑ Percobaan(n )

=4135

=82 ,6

Standart Debíais =√∑ ( xn−x )2

n−1

`=

√ [(82−82 ,6 )2+( 84−82,6 )2+(83−82 ,6 )2+(82−82 , 6)2+(82−82,6 )2 ]5−1

=√ 3,24

=√0,8 =0,894

% Error =

SD√n X 100%

=

0 , 894√5 X100%

= 3,9 %

UA =

S tan darDeviasi2 ,24

=

0 , 8942 ,24

= 0,399

U95 =

UA2, 57

=

0,3992 ,57

= 0,155

Rata-rata denyut jantung Pasien D

=∑ Denyutjantung

∑ Percobaan(n )

=4035

=80 ,6

Standart Deviasi=√∑ ( xn−x )2

n−1

`=

√ [(81−80 ,6 )2+(80−80 ,6 )2+(80−80 ,6 )2+(81−80 ,6 )2+(81−80 ,6 )2 ]5−1

=√ 1,24

=√0,3 =0,547

% Error =

SD√n X 100%

=

0 ,547√5 X100%

= 2,5 %

UA =

S tan darDeviasi2 ,24

=

0 ,5472, 24

= 0.244

U95 =

UA2, 57

=

0,2442 , 57

= 0,095

Rata-rata denyut jantung Pasien E

=∑ Denyutjantung

∑ Percobaan(n )

=4045

=80 ,8

Standart Deviasi =√∑ ( xn−x )2

n−1

`=

√ [(80−80 ,8)2+(80−80 ,8)2+(82−80 ,8 )2+(81−80 , 8 )2+( 81−80 ,8 )2]5−1

=√ 2,84

=√0,7 =0,8366

% Error =

SD√n X 100%

=

0 ,8366√5 X100%

= 3,7 %

UA =

S tan darDeviasi2 ,24

=

0 ,83662 ,24

= 0,373

U95 =

UA2, 57

=

0,3732 ,57

= 0,145

Analisa DataTabel 5.2 Hasil perhitungan

jumlah denyut jantung dengan

rata – rata

KesimpulanDari hasil perhitungan yang telah

diperoleh dapat diketahui bahwa:

Pengukuran

Percobaan Rata-

Rata

Standart Deviasi

Kesalahan %1 2 3 4 5

Pasien A 68 67 67 68 68 67.6 0.57735 2,5

Pasien B 75 76 76 75 76 75.6 0.57735 2,5

Pasien C 82 84 83 82 82 82.6 0.95743 3,9

Pasien D 83 84 80 81 81 81.8 1.82574 2,5

Pasien E 80 80 82 81 81 80.8 0.95743 3,7

Setelah melakukan perhitungan ternyata diperoleh hasil yang tidak jauh beda antara percobaan 1, 2 sampai dengan 5 untuk masing-masing pasien dan juga tingkat persentase untuk semua pasien tidak lebih dari 5%, maka dapat disimpulkan bahwa alat Doppler layak untuk digunakan dalam proses perhitungan jumlah detak jantung.

Tabel 5.3 Perhitungan U95Berdasarkan table perhitungan U95 diatas, alat Doppler Ultrasound ini masih dikategorikan layak karena masih dalam batas range diantara per satuan ukur yaitu antara hasil perhitungan X – U95 dan X + 95. Angka-angka yang ditunjukkan masih dalam batas tetap yaitu tidak diatas atau dibawah per satuan ukur.

BAB VIPEMBAHASAN

1. Pembahasan Hardwarea. Rangkaian Keseluruhan

Pada bab ini penulis membahas rangkaian komparator, monostabil, mikrokontroler yang digunakan dalam modul ini.

5V

R 6 220

U 3 78H T 2

1 3

2

V IN V O U T

GN

D

+ C 1220 0 /5 0V

J 10

C O N 1

1

V C C T 0

R 28

2M 2

U 4LM 55 5

2

5

3

7

6

41

TR

C V

Q

D I S

TH R

RG

ND

5 V5 V

Q 32N 3 9 04

3

2

1

C 1 8C A P / S M

12VR 1

V o lum e 2 0K

13

2

U 1 A

7 40 4

1 2

714

R 31K

Q 22N 39 04

3

2

1

V C C

S C K

Q 12N 39 06

3

2

1

U 1

A T8 9S 51

91 81 9

20

29

30

3 1

4 0

12345678

2122232425262728

1011121314151617

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TXTA L2XTA L1

GN

D

P SE N

A LE / P R O G

E A/ VP P

V C C

P 1 .0 / T2P 1 .1 / T2 -E XP 1 .2P 1 .3P 1 .4 / S SP 1 .5 / M O S IP 1 .6 / M IS OP 1 .7 / S C K

P 2 .0 / A 8P 2 .1 / A 9

P 2 .2 / A 10P 2 .3 / A 11P 2 .4 / A 12P 2 .5 / A 13P 2 .6 / A 14P 2 .7 / A 15

P 3 .0 / R XDP 3 .1 / TXD

P 3 .2 / IN T OP 3 .3 / IN T 1

P 3 .4 / T OP 3 .5 / T1

P 3 .6 / W RP 3 .7 / R D

P 0 .0 / A D 0P 0 .1 / A D 1P 0 .2 / A D 2P 0 .3 / A D 3P 0 .4 / A D 4P 0 .5 / A D 5P 0 .6 / A D 6P 0 .7 / A D 7

R 1710K

+

-

U 3D

TL0 64

12

1314

411

V C C

R S T

C 40 .1

+

C 8 1uF

V C C

V C C

+ C 1 71 0u F

R 21100 k

A

to m ic ro

G N D

R 29

47 K

V C C

R 1

10K

S W 1

Y E S1 2

5V

P 3 .6

U 1B

740 4

3 4

714

s p

J 1

C O N 4

1234

M O S I

R 4

1K

D 2

LE D

5V

IS I1

C O N 6

123456

C 4 390 p

D 2

1N 41 48

XT A L1

R 2220

inpu t

P 0 .2

J 8

C O N 1

1

J 9

C O N 1

1

C 13

100 n

M I S O

C 21100 n

to m ic ro

S W 3R E ST

12V

C 6

C A PA C I TO R N O N -P O L

5V

V C C

+

-

U 3C

TL0 64

10

98

411

XTA L2

Y 1 12 M

C 15

100 n

R 12

820

C 25

470 p

J 4

C O N 1

1

R 13R E SI S TO R

+

C 7 47u F

C 1 30p

J 3

C O N 1

1 C 12

334 K

R 2100

Q 1B D C 0 1A

2

3

1

R S T

XTA L1

J 2

B A T

12

C 1 21 0u F

R 3

1K

R 161K

+

-

U 1

L M 31 1

2

37

5 64 1

8

R 2 6

2 2KR 25 560 K

+

C 15 1uF

P 0 .1

C 1

102

J 3

S P

12

R 23

7K 5

C 2

104

G N D

+

C 3 47u F

G N D

V C C

C 6

0 .1

R 14R E SI S T O R

C 17

200 n

+

-

U 3A

TL0 64

3

21

411

+ C 13

10u F / 25V

R8

100k

+

C 9 10u F

P 0 .7P 0 .0

R 11 150 k

U 1F

740 4

13 12

714

R 18100

C 14

200 n

V C C

R 63 K 9

R 71K

+

C 14 4 7u F

T 0

D 1

LE D

R 41K

R 1110K

G N D

R 2220

J 6

C O N 1

1

V C C

V C C

C 24100 n

J 5

C O N 1

1

V C C

R10

100k

R 11 0K

13

2

P 0 .6

R 22

22K

V C C

P 3 .7

M I S O

C 20

100 n

V C C

C 2 30p

R 4

104

13

2

R 153 K 9

C 6

104

C 70 ,1

J 4

C O N 3

123

R 24

10K

V C C

5V

P 3 .6

P 0 .7

C 3

104

R 9 1 0K

C 22100 n

R 9470

V C C

C 18

100 n

C 16 3 90 p

5V

P 0 .5

C 90 . 1

V C C

V C CR 1 94 70

A

P 0 .4

R S T

J 2

C O N 3

123

5V

V C C

R 5

1K

+ C 310u

P 0 .0

P 0 .4

P 0 .6

+ C 2100 uF / 16 V

C 23100 n

S W 2

N O1 2

inpu t

in pu t

U 2

M C 1 4 96

546812

3

1

29

10

11

13

147

A STA ST

-T+T

R E T

R C C

C X

R XR S T

Q

Q

O S C

VD

DV

SS

V C C

inpu t

5V

V C C

XT A L2

M O S I

+

C 5 47 0 uF

P 0 .1

J 5

M ic ro

123

R 27

10 K

Q 42 N 39 04

3

2

1

J 7

C O N 1

1

+

-

U 2A

LM 35 8

3

21

84

V C C

L1

15u H

+ C 1010u F / 25V

J 1

LC D K A R A K TE R 2X1 6

12345678910111213141516

C 10

0 .1

+

-

U 3B

TL0 64

5

67

411

V C C D 3

1N 41 48

12V

P 3 .7

S C K

R 13

1 .5

Y 1

2M H z

R 20100 k

R 710K

+

C 1 1 470 uF

C 111 03

R 10 470

R 3

R E SI S TO R

5V

P 0 .5

R 81K

P 0 .3P 0 .2

J 2

S U PL LY

123

C 5

104

J 1

C O N 1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

P 0 .3

C 19100 n

C 16

100 n

R 12

R E SI S T O R VA R

13

2

s p

V C C

C 8

104

J 11

C O N 1

1

D 1

LE D

R 51K

R 14

1K

Gambar6.1 Rangkaian Keseluruhan

Cara Kerja Rangkaian :

Dari osilator mengeluarkan frekuensi 2MHz yang kemudian akan diubah oleh tranduser yaitu berupa piezzoelektrik menjadi ultrasound. Kemudian ultrasound tadi akan dipantulkan dan hasil pantulannya akan ditangkap oleh Piezzoelektrik lagi yang akan dirubah menjadi

sinyal osilasi lagi dan kemudian akan dikuatkan kemudian difilter sehingga keluar suara yang dikehendaki. Suara tadi akan dihitung oleh IC mikrokontroller dan ditampilkan ke

display. Selain itu juga di keluarkan ke speaker.

b. Rangkaian Komparator dan Timer Monostable

5 V

R10

100k

t o m ic ro

R8

100k

5 V

5 V

R 22 2 0

C 1 91 0 4

5 V

A

+

-

U 1

L M 3 1 1

2

37

5 64 1

8

R 1 1 1 5 0 k

U 4L M 5 5 5

2

5

3

7

6

41

TR

C V

Q

D I S

TH R

RG

NDQ 1

B D C 01 A

2

3

1

R 9 1 0 K

R 51 K

5 V

R 71 K

R 1 4R E S IS TO R

+ C 1 71 0 u F

C 1 8C A P /S M

R 4

1 0 4

13

2

D 1

L E D

+

-

U 2 A

L M 3 5 8

3

21

84

D 2

L E D

R 1 2

R E S IS TO R V A R

13

2

5 V

A

R 1 3R E S IS TO R

in p u t

5 V

Gambar 6.2 Rangkaian Komparator dan Timer MonostablePemanfaatan rangkaian

komparator difungsikan untuk membandingkan antara tegangan output dari filter dengan tegangan referensi, sehingga perbedaan tegangan pada saat ada denyut dan tidak ada denyut tampak jelas. Selanjutnya tegangan keluaran dari komparator digunakan untuk menyulut IC LM555 yang mempunyai periode t = 1.1 x RA x C.

Tegangan digital dari IC LM555 sebagai data input yang akan dibaca oleh IC Mikrokontroller untuk dilakukan perhitungan (counter). Hasil yang diperoleh merupakan jumlah detak jantung yang terukur.

Pengukuran U95 X-U95 X+U95 X Keterang

anPasien A 0.095 67.5 68.1 67.6 LayakPasien B 0.095 75.5 76.1 75.6 LayakPasien C 0.155 82.4 83.4 82.6 LayakPasien D 0.095 80.5 81.1 80.6 LayakPasien E 0.145 80.7 81.6 80.8 Layak

1.3 Rangkaian IC Mikrokontroler AT89S51

V C C

V C C

M O S I

P 3 . 7

M I S O

V C C

+ C 31 0 u

R S T

P 3 . 6

P 0 . 4

R 41 K

P 0 . 6

V C C

P 0 . 7

C 2 3 0 p

XTA L 1

M I S O

XTA L 2

P 3 . 7

D 1

L E D

V C C

D 3

1 N 4 1 4 8

R S T

V C C

D 2

1 N 4 1 4 8

R S T

P 0 . 2

P 0 . 1

V C C P 0 . 5

T0J 2

S U P L L Y

123

S C K

XTA L 2

J 1

L C D K A R A K TE R 2 X1 6

1234567891 01 11 21 31 41 51 6

V C C

S W 3R E S T

XTA L 1

P 0 . 7

C 1 3 0 p

V C CG N D

P 0 . 2

U 1

A T8 9 S 5 1

91 81 9

20

2 9

3 0

3 1

4 0

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TXTA L 2XTA L 1

GN

D

P S E N

A L E /P R O G

E A / V P P

V C C

P 1 . 0 / T2P 1 . 1 / T2 -E XP 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4 / S SP 1 . 5 / M O S IP 1 . 6 / M I S OP 1 . 7 / S C K

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R XDP 3 . 1 / TXD

P 3 . 2 / I N TOP 3 . 3 / I N T1

P 3 . 4 / TOP 3 . 5 / T1

P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

P 0 . 3

G N D

S W 1

s t a rt1 2

R 31 K

G N D

T0P 0 . 6

P 0 . 0

P 3 . 6

V C C

M O S I

P 0 . 5

I S I1

C O N 6

123456

G N D

R 11 0 K

13

2

V C C

S C K

Y 1 1 2 M

R 22 2 0

P 0 . 4

P 0 . 3

P 0 . 1

P 0 . 0

Gambar 6.3 Rangkaian MikrokontrolerRangkaian ini digunakan untuk

mengontrol timer internal dan juga digunakan untuk mencacah pulsa yang masuk yang kemudian akan dirubah menjadi data biner.

2. Pembahasan Software

1.1. Listing Program Untuk Menampilkan Karakter pada LCD

Progarm berikut digunakan untuk memulai menuliskan instruksi dan data ke LCD:init_lcd: mov r1,#dispclr

call write_instmov r1,#funcsetcall write_instmov r1,#disponcall write_instmov r1,entrmodcall write_instret;

write_inst: clr p3.6mov p0,r1setb p3.7call delayclr p3.7

ret;

write_data: setb p3.6mov p0,r1setb p3.7call delayclr p3.7ret;

tulisan1: DB ' Beat/minute '

Pembahasan:Pertama yang harus

dilakukan adalah melakukan inisialisasi LCD dengan mengaktifkan listing ‘LCD’. Kemudian diberikan logika ‘1’ pada P3.6 (SETB P3.6) dan juga P3.7 untuk memunculkan karakter yang ada di LCD melalui listing program ‘Write_data”.

1.2. Listing Program Untuk TimerBerikut ini merupakan listing

program yang digunakan untuk inisialisasi dan mengaktifkan fasilitas timer:timer_15s: mov R0,#0load: mov TH1,#015h

mov TL1,#0A0hsetb TR1

OFlow: jnb TF1,OFlowclr TR1clr TF1inc R0CJNE

R0,#255,loadret

Pembahasan:Data yang masuk di cacah dan

interupsi setiap 60000 udetik maka data yang harus diisikan pada register TH1 dan TL1 adalah sebagai berikut 65536-60000=5536 d atau 15A0 h. Maka interupsi TF1 akan segera dibangkitkan setiap 60000x1 udetik=0,06 detik. R0 diimplementasikan sebagai counter software. Register R0 akan increment setiap Timer 1 overflow. Jika R0

mendeteksi nilai 255 maka akan nyala selama 0,06x255 detik=15,3 detik.

1.3. Listing Program Untuk Pencacahan

Berikut ini merupakan listing program yang digunakan untuk proses pencacahan :

count: mov b,#4mul abmov

data_countA,acall konversicall printoutcharret

;konversi: mov b,#100d

div abmov ratusan,amov a,bmov b,#10ddiv abmov puluhan,amov satuan,bret

;printoutchar: mov

r1,#080h

call Write_inst

mov a,ratusan

add a,#30h

mov r1,a

call write_data

mov r1,#081h

call Write_inst

mov a,puluhan

add a,#30h

mov r1,a

call Write_data

mov r1,#082h

call Write_inst

mov a,satuan

add a,#30h

mov r1,a

call Write_data

ret

Pembahasan :

Hasil pencacahan dikalikan 4 agar nilai pada tampilan lcd terbaca dalam satu menit. Data counter selama 15 detik disimpan pada akumulator A dan hasilnya di kalikan B, dimana akumulator B diisi dengan 4. Hasil perkalian disimpan pada A. Dan akumulator A di pindah ke data_countA kemudian mikrokontroler melakukan proses konversi dan akan ditampilkan pada LCD.

Pembacaan yang terus menerus akan mengeluarkan hasil dari denyut manusia setiap 15 detik. Setiap ganti pasien tekan tombol reset. Agar hasil yang didapat akurat. Bila selesai pengukuran detak jantung kembalikan alat dengan baik dan tekan tombol on/off pada posisi off.

BAB VIIPENUTUP

1. . KesimpulanSetelah melakukan proses

pembuatan dan studi literature perencanaan, percobaan, pengujian alat dan pendataan, penulis dapat menyimpulkan sebagai berikut :

a. Piezzoelektrik memancarkan gelombang ultrasound kemudian dipantulkan dan membawa gelombang suara yang dihasilkan oleh jantung janin kemudian diolah

sedemikian rupa sehingga suara jantung janin bisa didengar.

b. Pada setiap pengukuran pasti terdapat kesalahan-kesalahan yang terjadi, diantaranya adanya interferensi frekuensi yang berasal dari luar alat, pemakaian komponen yang kurang terjamin mutunya, serta kesalahan yang dilakukan oleh pengguna.

2. SaranPada akhir penulisan ini

penulis ingin sedikit memberi saran yang berhubungan dengan alat yang penulis buat.

Berdasarkan analisa yang penulis lakukan terhadap hasil akhir dari perancangan modul ini, ternyata masih terdapat kekurangan terutama pada power dan filternya. Demi kesempurnaan penelitian berikutnya modul ini dapat dilengkapi atau dimodifikasi dengan menggunakan poweramp yang lebih bagus dan filter yang bagus pula.

Daftar PustakaTriwiyanto, Buku Panduan Teori dan Praktikum Mikrokontroller, MCS51, Politeknik Kesehatan Surabaya, Jurusan Teknik Elektromedik, Surabaya, 2008Malvino Paul Albert, Prinsip – Prinsip Elektronika, Edisi Ketiga, Jilid I&II, Erlangga, Jakarta, 1996