Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

47
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan saat ini telah mengalami pertumbuhan yang sangat pesat. Salah satu dari perkembangan teknologi tersebut terdapat dalam kesehatan. Dalam bidang kesehatan sangat banya perkembangan teknologi kita temukan, seperti EKG, MRI, USG dan CT Scan. Pada skripsi ini akan dirancang sebuah alat sederhana untuk menggantikan fungsi kerja EKG. EKG merupakan suatu alat elektonika biomedis yang berfungsi untuk merekam jantung. Hasil rekam jantung tersebut kemudian dianalisa oleh dokter untuk mengetahui kondisi dan masalah pada jantung pasien. Banyak Puskesmas atau klinik tidak memiliki alat rekam jantung sendiri dikarenakan harganya yang sangat mahal, dan tidak ada dokter ahli spesialis jantung di tempat- tempat terpelosok. Hal diatas lah yang mendasari di buatnya alat ini agar fasilitas-fasilitas medis memiliki alat rekam jantung sendiri dan pasien-pasien yang bertempat tinggal jauh dari kota dapat dirawat di puskesmas atau fasilitas medis lainnya dekat dengan tempat tinggal mereka, dikarenakan ada fitur pengiriman data secara realtime oleh alat ini maka dokter spesialis yang tidak berada di tempat dapat memberikan instruksi- instruksi dalam penanganan pasien tersebut. Penelitian 1

Transcript of Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Page 1: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan saat ini telah mengalami

pertumbuhan yang sangat pesat. Salah satu dari perkembangan teknologi tersebut

terdapat dalam kesehatan. Dalam bidang kesehatan sangat banya perkembangan

teknologi kita temukan, seperti EKG, MRI, USG dan CT Scan. Pada skripsi ini

akan dirancang sebuah alat sederhana untuk menggantikan fungsi kerja EKG.

EKG merupakan suatu alat elektonika biomedis yang berfungsi untuk merekam

jantung. Hasil rekam jantung tersebut kemudian dianalisa oleh dokter untuk

mengetahui kondisi dan masalah pada jantung pasien. Banyak Puskesmas atau

klinik tidak memiliki alat rekam jantung sendiri dikarenakan harganya yang

sangat mahal, dan tidak ada dokter ahli spesialis jantung di tempat-tempat

terpelosok. Hal diatas lah yang mendasari di buatnya alat ini agar fasilitas-fasilitas

medis memiliki alat rekam jantung sendiri dan pasien-pasien yang bertempat

tinggal jauh dari kota dapat dirawat di puskesmas atau fasilitas medis lainnya

dekat dengan tempat tinggal mereka, dikarenakan ada fitur pengiriman data secara

realtime oleh alat ini maka dokter spesialis yang tidak berada di tempat dapat

memberikan instruksi-instruksi dalam penanganan pasien tersebut. Penelitian

yang serupa mengenai Elektrokardiogram pernah di lakukan dengan judul ”

Sistem Akuisisi EKG Menggunakan USB Untuk Deteksi Aritmia (Arif

Widodo:2010)”, "Perancangan sistem tele-elektrokardiogram berbasis sms"

(Hendy Julyandono Purwowardoyo:2007) dan "Implementasi sistem tele-EKG

pada telepon selular menggunakan database grafik EKG" (Wahyu Andinugroho,

Tati Latifah R Mengko:2008). Dengan pengembangan dengan menambahkan

sistem pengiriman data perencanaan perancangan alat ini saya beri judul ” Tele

EKG (Electrocardiogram).

1.2. Perumusan Masalah

Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan

yang dihadapi, diantaranya :

1

Page 2: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

1. Bagaimana mendapatkan hasil sinyal yang di rekam oleh tele EKG tersebut.

2. Bagaimana alat tersebut dapat mengirimkan hasil rekam jantung tersebut ke

dokter yang bersangkutan.

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari rancang bangun Tele EKG ini adalah :

1. Membuat Tele EKG yang dapat merekam jantung dengan akurat dan dapat

mengirim informasi.

2. Mempelajari, memahami, dan mengimplementasikan mikrokontroler

AT89S51 sebagai pengolah sinyal.

3. Membuat program untuk membaca keluaran dari mikrokontroler ke PC.

1.4. Batasan Masalah

Mengingat akan luasnya permasalahan yang ada, diperlukan suatu batasan

masalah guna memfokuskan penelitian ini kearah tertentu. Batasan masalah yang

akan dibahas pada penyusunan laporan akhir ini adalah :

1. Karena alat ini diaplikasikan sebagai tele EKG atau EKG yang dapat

mengirim informasi ke pengamat, maka EKG hanya membaca sinyal

keluaran dan mengirimkan hasil yang di rekamnya kepada yang

bersangkutan.

2. Alat ini tidak dilengkapi dengan software pembacaan penyakit yang diderita

pengguna, hanya sebagai alat pembaca sinyal dan mengirimkan informasi

kepada yang bersangkutan.

1.5. Manfaat Penelitian

Dari perancangan dan pembuatan tele EKG ada beberapa manfaat yang

diperoleh yaitu :

1. Dapat menambah pengetahuan penulis dan pembaca dalam bidang elektro

biomedis khusus nya EKG.

2. Diharapkan tele EKG ini dapat diaplikasikan di Puskesmas-Puskesmas atau

Mini Hospital di Indonesia sebagai alat penunjang perawatan pasien.

2

Page 3: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

3. Dapat menginspirasikan pembaca untuk mengembangkan tele EKG ini

menjadi lebih efisien dan lebih berguna.

1.6. Sistematika Pembahasan

Adapun sistematika pembahasan dalam penulisan tugas akhir ini adalah

sebagai berikut :

o BAB I Pendahuluan

Bab ini berisikan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan,

batasan masalah, manfaat, dan sitematika pembahasan.

o BAB II Dasar Teori

Bab ini dibahas mengenai dasar teori yang mendukung dalam perencanaan

sistem serta penjelasan tentang komponen-komponen yang menunjang

perealisasian alat.

o BAB III Metodologi

Bab ini berisikan beberapa metode yang digunakan dalam memperoleh

literatur dan beberapa metode yang digunakan dalam proses perancangan

hardware, dan software.

o BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang hasil pengujian sistem yang telah direalisasikan.

o BAB V Penutup

Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran yang mungkin dapat dilakukan

sebagai pengembangan lebih lanjut dari tele EKG ini.

o Daftar Pustaka

Berisikan daftar literatur yang digunakan sebagai referensi penyusunan

laporan tugas akhir ini.

o Glossary

Berisi daftar istilah yang digunakan pada penulisan skripsi ini.

o Lampiran

3

Page 4: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Konsep Dasar Jantung dan EKG

Tubuh manusia dan sistem biologis manusia adalah mesin yang paling

rumit yang ada di bumi. Sistem syaraf manusia tidak pernah bisa dipahami oleh

ilmuwan yang paling pintar sekalipun. Salah satunya adalah otot jantung, bagian-

bagian dan kumpulan jaringan yang sangat rumit ini sama seperti pompa yang

sederhana, jika di rata-ratakan tiap detak jantung mampu memompa 1.5 – 2 liter

darah. Ini sangat luar biasa untuk pompa seberat 0.5 kg dan sebesar otot lengan

kita.

Hal lain yang sangat menakjubkan dari jantung adalah kemampuan yang

dapat berdetak otomatis. Jantung memiliki pemicu (pacemaker) yang mengatur

irama gerakan dari otot jantung yang diatur oleh syaraf, semua rangsangan-

rangsangan dari syaraf ke jantung menimbulkan listrik yang bisa diukur.

Jantung memiliki empat ruang yaitu, serambi kanan (Right Atrium) dan

kiri (Left Atrium) dan bilik kanan (Right Ventricle) dan kiri (Left Ventricle) yang

saling berkontraksi ketika memompa darah ke seluruh tubuh. Proses mengisi dan

memompa ini menggunakan katup satu arah, pada jantung ada empat katup, tiap

ruang pada jantung memiliki satu katup. Katup ini menarahkan darah keluar

ketika ruangan tersebut berkontraksi dan menutup untuk mengisi kembali ruang

tersebut dengan darah yang segar untuk detak selanjutnya. Sisi kanan dari jantung

bekerja untuk memompa darah yang tidak mengandung oksigen ke paru-paru,

setelah paru-paru mencampur oksigen ke darah (oxygenated), darah akan mengalir

kembali ke bagian kiri jantung dimana darah tersebut akan di pompa ke seluruh

tubuh. (Ramseys Electronic, 2005)

4

Page 5: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.1 Ruang-ruang pada jantung

(Sumber : Ramseys Electronic, 2005)

Pada tahun 1901 Dr. Willem Einthoven menemukan alat sederhana yang

bisa memantau dan merekam impuls-impuls listrik yang dihasilkan jantung,

penemuan tersebut dinamakan Electrocardiogram (ECG). Einthoven mengatakan

karakteristik dan bentuk gelombang yang dihasilkan jantung memiliki bentuk

teratur yang spesifik dimana dikatakan nya sebagai gelombang P, QRS, dan T.

Sinoatrial (SA) node terletak di serambi kanan yang bekerja sebagai

perangsang dari irama jantung. Urat syaraf ini menyebabkan kedua serambi

berkontraksi bersamaan, mendepolarisasikan listrik di dalam sel, ketika mengisi

bilik dengan darah, impuls-impuls listrik menuju atrioventicular (AV) node,

kemudian menuju bundle of His, kemudian mencabang menjadi dua cabang

menuju bilik kiri dan kanan. Impuls kemudian menuju serat Purkinje yang

menyebabkan bilik berkontraksi dan meremas darah yang akan dialirkan

keseluruh tubuh, saat bilik berkontraksi, serambi mengulang kembali langkah-

seperti diatas untuk detak selanjutnya atau dinamakan merepolarisasi. (Ramseys

Electronic, 2005)

5

Page 6: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.2 Letak perangsang impuls-impuls (Pacemaker)

(Sumber : Ramseys Electronic, 2005)

Perputaran perulang-ulangan dari irama jantung dapat ditunjukkan dari

penjelasan di bawah, pola waktunya ditunjukkan seperti ini.

1. Gelombang P dapat dilihat pada gambar 2.3, gelombang P ini

bersamaan ketika serambi berkontraksi (depolarisasi) dan mengisi

bilik dengan darah.

Gambar 2.3 Saat gelombang P timbul

(Sumber : Ramseys Electronic, 2005)

6

Page 7: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

2. Gelombang QRS kompleks adalah gelombang saat dorongan atau

kontraksi serambi yang paling kuat, mendorong darah menuju arteri

pulmonary menuju paru paru dan melalui aorta ke seluruh tubuh.

3. Gelombang T adalah waktu ketika serambi mempolarisasikan ulang

dirinya untuk detak selanjutnya.

Gambar 2.4 Saat gelombang QRS dan T

(Sumber : Ramseys Electronic, 2005)

Setelah dilakukan perekaman jantung maka akan timbul gelombang P,

QRS, dan T seperti berikut. (Ramseys Electronic, 2005)

Gambar 2.5 Bentuk gelombang P, QRS, dan T

(Sumber : Ramseys Electronic, 2005)

7

Page 8: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Tegangan aksi adalah perubahan tegangan dinding dari nilai normalnya.

Perubahan tegangan dinding ini berlangsung sangat cepat, kemudian tegangan

dinding kembali pada nilai normalnya yaitu -90 mV. Perubahan tegangan dinding

terjadi jika permeabilitas dinding terhadap Natrium dan Kalium meningkat.

Perubahan permeabilitas dinding dapat terjadi jika dinding sel tereksitasi oleh

aliran arus ionis atau jika ada energi yang diberikan dari luar. Peningkatan

permeabilitas dinding terhadap Natrium menyebabkan ion-ion Na+ berdifusi ke

dalam sel dalam keadaan istirahat, berdifusi ke luar sel. Tetapi difusi ion K+ ini

tidak secepat ion Na+, akibatnya di dalam sel hanya tertimbun muatan +20 mV.

Tegangan ini disebut tegangan aksi (potensial aksi). Keadaan ini dinamakan

depolarisasi. Setelah ion Na+, ion Na+ tidak dapat lagi bedifusi masuk ke dalam

sel. Sebaliknya mekanisme pompa natrium memompa Na+ ke luar sel dengan

cepat sehingga tegangan di dalam sel turun dan akhirnya kembali normal yaitu -90

mV, peristiwa ini dinamakan repolarisasi. Repolarisasi dipercepat oleh

peningkatan permeabilitas Kalium yang menyebabkan difusi ke luar dinding.

Tegangan aksi ini akan merangsang dinding-dinding di sekitarnya dan

mengakibatkan perambatan tegangan aksi.

Proses perubahan tegangan ini bisa dianalisa dengan adanya rekaman

perubahan tegangan atau disebut rekaman EKG (Electrocardiogram). Dengan alat

yang dirancang ini, keadaan kesehatan tubuh dapat dipantau secara langsung

dengan meniru cara kerja elektrokardiogram (EKG). Elektrokardiogram

merupakan peralatan medis yang berfungsi untuk mengukur biopotensial jantung.

Elektrokardiogram normal terdiri atas gelombang P, kompleks QRS dan

gelombang T dengan tampilan grafik sesuai dengan namanya Elektrokardiogram.

Sinyal EKG mempunyai karakteristik dimana amplitude yang rendah

(10µV-20mV) dan frekuensinya yang rendah (0,05-150 Hz) sehingga dalam

mentransmisikannya diperlukan kehandalan teknologi akuisisi data yang

digunakan dalam menjamin keakuratan data pasien yang diterinma. Standarisasi

dalam rekaman EKG yaitu 25 mm/detik untuk kecepatan rekaman dan 10 mm/mV

untuk amplitude. Sinyal hasil deteksi jantung yang normal oleh elektrokardiogram

sebagai berikut (Joseph J.Carr & Jhon M. Brown, 2001) :

8

Page 9: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Tabel 2.1 Sinyal jantung oleh elektrokardiogram

Gelombang EKG Amplitude EKG Interval Durasi

P < 0,3 mV P-R 0,12 – 0,20 detik

R 1,6 – 3 mV Q - T 0,35 – 0,44 detik

Q 25 % dari R S – T 0,05 – 0,15 detik

T 0,1 – 0,5 mV Q – R – S 0,06 – 0,10 detik

(Sumber : Joseph J.Carr & Jhon M. Brown, 2001)

Rekaman ini biasanya tampak pada kertas grafik EKG yang biasanya

dipakai pada alat kedokteran terdahulu. Untuk lebih jelasnya grafik normal

jantung sebagai berikut :

Gambar 2.6 Grafik EKG

(Sumber: Malcolm S Thaler. M,D, 2003)

Pada dasarnya ada tiga teknik yang digunakan dalam elektrokardiogram,

yaitu :

1. Standar Clinical ECG

Teknik ini menggunakan 10 elektroda (12 lead) yang ditempatkan

pada titik-titik tubuh tertentu.Teknik ini dipakai untuk menganalisa

pasien.

2. Vectorcardiogram

Teknik ini menggunakan tiga elektroda yang ditempatkan pada titik-

titik tubuh tertentu. Teknik ini menggunakan pemodelan potensial

tubuh sebagai vector tiga dimensi dengan menggunakan sadapan baku

bipolar (Einthoven). Dari sini akan dihasilkan gambar grafis dari

eksitensi jantung.

9

Page 10: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

3. Monitoring ECG

Teknik ini mengandung dua atau tiga elektroda yang ditempatkan pada

titik-titik tubuh tertentu. Teknik ini digunakan untuk memonitor pasien

dalam jangka panjang. (J.D Bronzino, 2000)

Jadi yang digunakan dalam teknik perekaman dalam penulisan ini adalah

teknik monitoring EKG. Monitoring denyut jantung dapat dilakukan

menggunakan teknik langsung (direct) ataupun tidak langsung (indirect). Secara

langsung dilakukan dengan mensensor pada jantung itu sendiri. Sedangkan

secara tidak langsung dengan memanfaatkan pembuluh darah, yaitu dengan

melakukan sadapan atau sensor pada aliran darah tersebut. Alat ini menggunakan

monitoring secara tidak langsung dengan elektroda sebagai sensor dengan

tegangan input 10µV – 20 mV. Pada tulisan ini akan dirancang dan dibuat system

pendeteksi dan penghitung frekuensi detak jantung berbasis mikrokontroler

AT89S51 yang menggunakan tiga buah elektroda. Pada sistem ini

mikrokontroler AT89S51 bekerja berdasarkan masukan dari rangkaian

pendeteksi detak jantung berupa sinyal potensial listrik tubuh bukan berupa

grafik seperti pada alat elektrokardiogram. Sinyal akan dikuatkan melalui

penguat dan melalui filter, penyearah setengah gelombang, ADC (analog to

digital converter), dan selanjutnya ke mikrokontroler. Mikrokontroler akan

menjadi interface ke PC (personal computer) pada setiap denyut jantung yang

terdeteksi, kemudian saat sinyal keluaran dari mikrokontroler sudah di proses

pada PC, data yang didapatkan dapat dikirim melalui jaringan GSM dengan

bantuan GSM Modem kepada dokter yang bertanggungjawab, sehingga dokter

tersebut dapat langsung memberikan instruksi-instruksi yang harus dilakukan

tenaga medis untuk menangani pasien. Dengan dirancang nya alat yang berbasis

mikrokontroler AT89S51 ini, diharapkan dapat digunakan untuk mengetahui

frekuensi detak jantung secara umum, lebih cepat dan dengan penanganan yang

lebih cepat untuk mengurangi keterlambatan penanganan pasien. Dalam sistem

ini pengendali utama yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51.

Seperti kita ketahui bahwa mikrokontoler pada umumnya memiliki dua

buah memori, yaitu :

10

Page 11: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

1. ROM (Read Only Memory), dimana isinya tidak akan berubah

meskipun IC kehilangan catu daya. Memori ini digunakan sebagai

memori penyimpanan program.

2. RAM (Random Acces Memory), dimana isinya akan hilang ketika IC

kehilangan catu daya. Memory ini digunakan untuk menyimpan data

ketika program sedang bekerja. (Widodo Budiharto, 2005)

2.2 Perangkat Keras

Secara umu perangkat keras yang digunakan pada perancangan EKG ini

adalah rangkaian analog dan digital, ada pun perangkat keras yang digunakan

pada perancangan ini adalah sebagai berikut:

2.2.1 Elektroda

Untuk mengukur aksi potensial secara baik digunakan elektroda.

Elektroda ini dipasang pada kulit di sekitar dada dan berfungsi menangkap

tegangan yang berasal dari aktifitas dalam jaringan jantung. Elektroda ini

terbuat dari perak yang dilapisi perak klorida, karena jika elektroda yang

digunakan terbuat dari logam biasa reaksi kimia yang terjadi di antara tubuh

dan elektroda akan menyebabkan terbentuknya gas. Gas ini dapat

mengakibatkan ketidakstabilan pada kontak antara elektroda dan tubuh.

Untuk pemasangan elektroda tersebut dibuat berjarak dari permukaan

kuit sehingga membuat rongga. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya

ketidak telitian yang diakibatkan karena gerakan tubuh pasien yang dapat

menyebabkan bergoyangnya kontak. Dan pada rongga tersebut diisi dengan

pasta yang bersifat konduktif. Pemasangan elektroda pada kulit dilekatkan

dengan semacam perekat. Agar lebih jelas ada pada gambar 2.7.

11

Page 12: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.7 Gambar penempelan elektroda dan posisi elektroda pada saat

perekaman.

(Sumber : www.rnceus.com health interactive, 1999)

Menurut polaritasnya, maka elektroda-elektroda EKG dapat dibagi

menjadi elektroda positif (anode), elektroda negative (katode) dan netral

(ground electrode). Sebenarnya EKG dapat direkam dari dua kutub (satu

kutub positif dan negatif) yang dipasang dimana saja di permukaan tubuh

dengan sebuah elektroda netral sebagai kontak ketiga (biasanya dipasang di

tungkai kanan). (John G Webster, 2010)

2.2.2 Rangkaian pemilih lead

Rangkaian pemilih lead ini menggunakan analog multiplexer, analog

multiplexer adalah difais masukan yang menggabungkan beberapa sinyal

masukan analog digabung menjadi satu sinyal keluaran, pada perancangan ini

digunakan analog multiplexer CD4051 BC, dimana multiplexer ini memiliki

tiga sinyal control masukan A,B, dan C. Analog multiplexer dapat dilihat pada

gambar 2.8.

12

Page 13: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.8 Pin pada analog multiplexer

(Sumber : Fairchild Semiconductor Corp, 2002)

2.2.3 Rangkaian penguat instrumentasi

Penguat ini merupakan penguat serba guna dan bermanfaat yang terdiri

atas tiga op-amp dan tujuh buah tahanan. Rangkaian ini tersusun atas

rangkaian penguat differensial dan penguat penyangga. Rangkaian penguat

instrumentasi ini juga menggunakan IC op-amp OP07, pemakaian IC op-amp

OP07 dikarenakan spesifikasi berikut ini :

Tegangan masuk 75 uV

Simpangan: 1.3 uV/ derajat celcius

MaxUltra-Stable vs. Time: 1.5 uV/Month Max

Derau terendah 0.6 uV p-p Max

Tegangan sumber 3 V to 18 V

2.2.4 Filter Band Pass

Pada rangkaian dibagian listrik sering disebut rangkaian seleksi

frekuensi untuk melewatkan band frekuensi tertentu dan menahannya dari

frekuensi diluar band itu. Filter dapat diklafisikasikan dengan arahan :

1. Analog atau digital

2. Pasif atau aktif

3. Audio (AF) atau radio frekuensi (RF)

Filter analog dirancang untuk memproses sinyal analog, sedangkan

filter digital memproses sinyal analog dengan menggunakan teknik digital.

Filter tergantung dari tipe elemen yang digunakan pada rangkaiannya, filter

akan dibedakan pada filter aktif dan filter pasif. Elemen pasif adalah tahanan,

13

Page 14: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

kapasitor dan induktor. Filter aktif dilengkapi dengan transistor atau op-amp

selain tahanan dan kapasitor. Tipe elemen ditentukan oleh pengoperasian

range frekuensi kerja rangkaian. Misal RC filter umumnya digunakan untuk

audio atau operasi frekuensi rendah dan filter LC atau kristal lebih sering

digunakan pada frekuensi tinggi.

Pertama tama pada bagian ini menganalisa dan merancang filter analog

aktif RC menggunakan op-amp. Pada frekunsi audio, induktor tidak sering

digunakan karena badannya besar dan mahal serta menyerab banyak daya.

Induktor juga menghasilkan medan magnet.

Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :

Penguatan dan frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih

memberikan penguatan dan sinyal input tidak sekaku seperti pada

filter pasif. Pada dasarnya filter aktif lebih gampang diatur.

Tidak ada masalah beban, karena tahanan input tinggi dan tahanan

output rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.

Harga, umumnya filter aktif lebih ekonomis dari pada filter pasif,

karena pemilihan variasai dari op-amp yang murah dan tanpa

induktor yang biasanya harganya mahal.

Filter aktif sangat handal digunakan pada komunikasi dan sinyal

prosesing, tapi juga sangat baik dan sering digunakan pada rangkaian

elektronika seperti radio, televisi, telepon ,radar, satelit ruang angkasa dan

peralatan biomedik. Umumnya filter aktif digolongkan menjadi :

1. Low Pass Filter (LPF)

2. High Pass Filter (HPF)

3. Band Pass Filter (BPF)

4. Band Reject Filter (BPF)

5. All Pass Filter (APF)

Pada masing masing filter aktif menggunakan op-amp sebagai elemen

aktifnya dan tahanan, kapasitor sebagai elemen pasifnya. Biasanya dan pada

umumnya IC 741 cukup baik untuk rangkaian filter aktif, namun op-amp

dengan high speed seperti LM301, LM318 dan lain lainnya dapat juga

14

Page 15: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

digunakan pada rangkaian filter aktif untuk mendapatkan slew rate yang cepat

dan penguatan serta bandwidth bidang kerja lebih baik.

Low Pass Filter mempunyai penguatan tetap dari 0 Hz sampai

menjelang frekuensi cut off fH. Pada fH penguatan akan turun dengan – 3dB,

artinya frekuensi dari 0 Hz sampai fH dinamakan pass band frekuensi dengan

batas 0,707 tegangan output. Sedang frekuensi yang diredam dibawah –3dB

atau 0,707 Vo dinamakan stop band frekuensi. Perubahan naik turunnya grafik

karakteristik tersebut tergantung dari kualitas komponen selain bentuk

rangkaiannya.. Batasan stop band adalah 0 < f <fH dan untuk pass bandnya

adalah f > fL. Untuk menghasilkan band pass filter dan band reject filter

adalah kombinasi antara LPF dan HPF. Bila HPF dirangkai seri dengan LPF

maka akan mendapatkan BPF (Band Pass Filter). Sedangkan kombinasi

paralel antara LPF dan HPF akan mendapatkan BRF (Band Reject Filter).

Pada rangkaian ini digunakan band pass filter, seperti yang telah

dijelaskan diatas, band pass filter adalah gabungan antara low pass filter dan

high pass filter, band pass filter ada 2 macam rangkaian yaitu BPF bidang

lebar dan BPF bidang sempit. Untuk membedakan kedua rangkaian ini adalah

dilihat dari nilai figure of merit (FOM) atau Faktor kualitas (Q).

Bila Q < 10, maka digolongkan BPF bidang lebar.

Bila Q > 10, maka digolongkan BPF bidang sempit.

Perhitungan faktor kualitas (Q) adalah ¿f c

BW=

f c

f h−f l ............... (2.1)

Sedangkan f c=√ f h+ f l .............................................................. (2.2)

(Sumber : Lina H Sutikno, 2006)

2.2.4.1 Band pass filter bidang lebar

Syarat BPF bidang lebar adalah Q<10, biasanya didapat dari 2

rangkaian filter HPF dan LPF yang mereka saling di serie dengan

urutan tertentu dan frekuensi cut off harus tertentu. Misalnya urutan

seri adalah HPF disusul LPF, dan fL dari HPF harus lebih kecil dari fH

dari LPF. Contoh rangkaian dan perhitungannya adalah seperti gambar

2.13. (Lina H Sutikno, 2006)

15

Page 16: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.9 Rangkaian Band pass filter bidang lebar

(Sumber : Lina H Sutikno, 2006)

Nilai penguatan absolutnya adalah:

|v0

v1|= AFT ( f / f l )

√ [1+( f / f l )2 ] [ 1+ (f + f h )2 ]

2.2.4.2 Band pass filter bidang sempit

Syarat BPF bidang sempit adalah Q > 10. Rangkaian yang

digunakan bisa seperti gambar diatas tapi ada rangkaian khusus untuk

BPF bidang sempit. Rangkaian khusus inipun bisa pula digunakan

untuk BPF bidang lebar, tapi spesialisnya untuk bidang sempit.

Rangkaian ini sering disebut multiple feedback filter karena satu

rangkaian menghasilkan 2 batasan fL dan fH. Gambar rangkaian serta

contoh bandwidth bidang sempit diberikan seperti berikut ini.

Persamaan persamaannya pun beda dan tersendiri. Komponen pasif

yang digunakan sama dengan komponen pasif dari LPF dan HPF.

(Lina H Sutikno, 2006)

16

.......................... (2.3)

Page 17: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.10 Gambar rangkaian Band Pass Filter bidang sempit.

(Sumber : Lina H Sutikno, 2006)

2.2.5 ADC (Analog to digital converter).

Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang

dirancang untuk menubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital.

IC ADC 0804 dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC

jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai

dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara

cepat suatu masukan tegangan. Hal-hal yang juga perlu diperhatikan dalam

penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan

oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal

ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya.

Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal

analog menjadi sinyal digital yang nilainya proporsional. Jenis ADC ini biasa

digunakan dalam perancangan adalah jenis Successive Approximation

Convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memilki waktu konversi

jauh lebih singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau

17

Page 18: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

sinyal yang akan diubah. Gambar 2.11 memperlihatkan diagram blok ADC

tersebut.

Gambar 2.11 Diagram blok ADC

(Sumber : Prima, 2007)

Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit

diset kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah

ditentukan. Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan

sesudah 8clock, dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen

dengan nilai register SAR.

Apabila konversitelah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim

sinyal selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan

menghasilkan data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan

demikian, output digital akan tetap tersimpan sekalipun akan dimulai siklus

konversi yang baru. (Prima, 2007)

Pada perancangan alat ini menggunakan IC ADC 0808,

2.2.6 Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler tipe AT89S51 merupakan mikrokontroler keluarga

MCS-51 dengan konfigurasi yang sama persis dengan AT89C51 yang cukup

terkenal, hanya saja AT89S51 mempunyai fitur ISP (In-System Programmable

Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat diprogram

langsung dalam suatu sistem elektronik tanpa melalui Programmer Board atau

18

Page 19: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Downloader Board. Mikrokontroler dapat diprogram langsung melalui kabel

ISP yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu PC.

Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai

berikut :

1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk

keluarga MCS51.

2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte

(on chip).

3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8

jalur I/O.

4. Dua buah Timer Counter 16 bit.

5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi

internal).

6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.

7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan

operasi Boolean (bit).

8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada

frekuensi clock 12 MHz

9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000

kali

10. In-System Programmable Flash Memory.

Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51

menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang

banyak.Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari

segi perangkat keras. Adapun blok diagram dari mikrokontroler AT89S51

diperlihatkan pada gambar 2.12. (Widodo Budiharto, 2005)

19

Page 20: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Gambar 2.12 Blok diagram dari mikrokontroler AT89S51

(Sumber : Budiharto Widodo, 2005)

2.2.6.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51

Susunan pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada

Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Susunan pin mikrokontroler AT89S51

(Sumber : Widodo Budiharto, 2005)

20

Page 21: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan

umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing

pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan sebagai

berikut:

Port 0

Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39 dari

AT89S51.Dalam rancangan sistem sederhana port ini sebagai port

I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan

melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan

bus alamat.

Port 1

Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8.

Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5

(MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur

download program.

Port 2

Port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O

serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang

melibatkan memori eksternal.

Port 3

Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini

memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 2.2 :

Tabel 2.2 Tabel Fungsi Pin pada Mikrokontrol

Bit Nama Bit Addr

Fungsi Alternatif

P3.0

RXD B0h Penerima data pada port serial

P3.1

TXD B1h Mengirim Data port serial

P3.2

INT0 B2h Interupsi Eksternal 0

P3.3

INT1 B3h Interupsi Eksternal 1

P3. T0 B4h Timer/Counter 0 masukan eksternal

21

Page 22: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

4P3.5

T1 B5h Timer/Counter 1 masukan eksternal

P3.6

WR B6h Jalur menulis memory data eksternal strobe

P3.7

RD B7h Jalur membaca memory data eksternal strobe

(Sumber : Widodo Budiharto, 2005)

PSEN (Program Store Enable)

PSEN (Program Store Enable) adalah sebuah sinyal keluaran yang

terdapat pada pin 29. Fungsinya adalah sebagai sinyal kontrol untuk

memungkinkan mikrokontroler membaca program (code) dari

memori eksternal. Biasanya pin ini dihubungkan ke pin EPROM.

Jika eksekusi program dari ROM internal atau dari flash memori

(ATMEL AT89S51), maka berada pada kondisi tidak aktif (high).

ALE (Address Latch Enable)

Sinyal keluaran ALE yang berada pada pin 30 fungsinya sama

dengan ALE pada microprocessor INTEL 8085, 8088 atau 8086.

Sinyal ALE dipergunakan untuk demultiplek bus alamat dan bus

data.Sinyal ALE membangkitkan pulsa sebesar 1/6 frekuensi

oscillator dan dapat dipakai sebagai clock yang dapat dipergunakan

secara umum.

EA(External Access)

Masukan sinyal terdapat pada pin 31 yang dapat diberikan logika

rendah (ground) atau logika tinggi (+5V). Jika diberikan logika

tinggi maka mikrokontroler akan mengakses program dari ROM

internal (EPROM/flash memori). Jika diberi logika rendah maka

mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal.

RST (Reset)

Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa

transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset

mikrokontroler.

Oscillator

22

Page 23: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Oscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan XTAL

yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan kapasitor

penstabil sebesar 30 pF. Besar nilai XTAL sekitar 3 MHz sampai 33

MHz. XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator

(inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal

pengoperasian rangkaian. Sedangkan XTAL2 adalah output dari

pembalikan penguat osilator. (Widodo Budiharto, 2005)

Gambar 2.14 Oscillator

(Sumber : Widodo Budiharto, 2005)

Power

AT89S51 dioperasikan pada tegangan supply +5v, pin Vcc berada

pada nomor 40 dan Vss (ground) pada pin 20. (Widodo Budiharto,

2005)

2.2.7 GSM Modem

Modem berasal dari singkatan MOdulator DEModulator. Modulator

merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa

(carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang

memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa

yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem

merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi

dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah umumnya

menggunakan bagian yang disebut "modem", seperti VSAT, Microwave Radio,

dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai

Perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer.

23

Page 24: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem

untuk diubah menjadi sinyal analog. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan

melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio.

Setibanya di modem tujuan, sinyal analog tersebut diubah menjadi sinyal

digital kembali dan dikirimkan kepada komputer. Terdapat dua jenis modem

secara fisiknya, yaitu modem eksternal dan modem internal.

Modem yang digunakan dalam sistem telepon seperti GPRS, UMTS,

HSPA, EVDO, dan WiMax dikenal dengan modem wireless dan kadang juga

dikatakan modem selular. Wireless Modem dapat dipasang di dalam laptop

maupun digunakan menjadi eksternal. Ada beberapa bagian Wireless modem,

yaitu connect card, USB modem untuk broadband dan cellular routers. Connect

card adalah sebuh PC card atau express card dimana disisipkan kedalam slot

PCMCIA/PC Card/Express card pada komputer. USB modem menggunakan port

USB pada laptop dan juga PC Card atau slot express card. Cellular Router

biasnya mempunyai tempat penyimpanan data eksternal yang diselipkan kedalam.

Kebanyakan dari GSM modem di lengkapi dengan tempat kartu SIM dan

beberapa jenis modem sudah dilengkapi slot kartu memory microSD atau jack

antenna eksternal.

Modem melakukan proses modulasi dan demodulasi terhadap data yang

dipancarkan. Modem menerima rangkaian pulsa biner dari periferal komputer,

kemudian memodulasi karakteristik sinyal analog (level tegangan, frekuensi atau

fasa) agar dapat disalurkan melalui saluran telepon atau cable lines. Sedangkan

pada si penerima, sinyal yang ditumpangi ini oleh rangkaian demodulator

dipisahkan kembali dari sinyal yang menumpanginya sehingga dapat dibaca oleh

komputer, proses ini dinamakan demodulasi. Standarisasi dari modulasi dewasa

ini berfungsi untuk mencapai kecepatan yang lebih baik lagi. Pada awalnya

kecepatan dari modem ini adalah 300 bps dan dewasa ini telah mencapai 56 Kbps.

Kecepatan modem itu sendiri sekarang ini sudah cukup cepat dibanding dahulu,

tetapi untuk penggunaannya di Indonesia masih dibatasi dengan kurang bagusnya

jaringan telepon yang tersedia. Saat ini kecepatan modem yang sering digunakan

di Indonesia adalah sebesar 56Kbps, tetapi dengan kondisi jaringan telepon yang

ada, kecepatan tersebut mungkin maksimal hanya sekitar 33.6 Kbps.

24

Page 25: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

2.3 Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan dalam percobaan ini ada dua bagian,

yaitu perangkat lunak pada mikrokontroler yaitu bahasa assembler dan perangkat

lunak yang dipakai di personal komputer, pada skripsi ini digunakan bahasa

pemrograman C# (C Sharp).

2.3.1 Bahasa Assembler

Secara fisik, mikrokontroler bekerja dengan membaca instruksi

yang tersimpan di dalam memori. Mikrokontroler menentukan alamat dari

memori program yang akan dibaca dan melakukan proses baca data di

memori. Data yang dibaca diinterprestasikan sebagai instruksi. Alamat

instruksi disimpan oleh mikrokontroler di register yang dikenal sebagai

program counter.

Pada bahasa assember ada empat jenis pengalamatan yaitu

pengalamatn langsung, pengalamatan tak langsung, pengamalatan kode,

pengalamatan bit. Untuk lebih jelasnya akan dijelaskan berikut ini.

1. Pengalamatan Langsung

Pengalamatan langsung dilakukan dengan memberikan nilai

kepada suatu register secara langsung. Untuk melaksanakan hal tersebut

digunakan tanda #. Operand yang digunakan pada pengalamatan

langsung/immediate data dapat berupa bilangan bertanda, mulai -256

hingga +256.

Contoh :

MOV A,#25H ; Isi akumulator dengan bilangan 25H

MOV DPTR,#20H ; Isi register DPTR dengan bilangan 20H

MOV R1,10H ; Isi register R1 dengan 10H

MOV A,#-1 ; Sama dengan MOV A,#0FFH

2. Pengalamatan Tak Langsung

Pada pengalamatan ini. operand menunjuk ke sebuah register yang

berisi lokasi alamat memori yang akan digunakan dalam operasi. Untuk

melaksanakan pengalamatan tak langsung digunakan simbol @.

25

Page 26: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Pengalamatan jenis ini bisaa digunakan untuk melakukan penulisan,

pemindahan, atau pembacaan beberapa data dalam lokasi memori.

AT89S51mempunyai sebuah register 16 bit (DPTR) yang dapat digunakan

untuk melakukan pengalamatan tidak langsung.

Contoh :

ADD, A,R1 ;Tambahkan isi RAM yang lokasinya ditunjukkan

oleh register R1 ke akumulator

DEC @R1 ;Kurangi satu isi RAM yang alamatnya ditunjukkan

oleh register R1

MOVX,ADPTR,A ;Pindahkan isi dari akumulator ke memori

luar yang lokasinya ditunjukkan oleh data

pointer

3. Pengalamatan Data

Pengalamatan data terjadi [ada sebuah perintah, saat nilai operasi

merupakan alamat dari data yang akan diisi atau yang akan dipindahkan

Contoh :

MOV P1,A ; Isi P1 dari akumulator

MOV A,00001001b ; Isi A dengan data tab

MOV P2,FFH ; Isi P2 dengan nilai FFH

4. Pengalamatan Kode

Pengalamatan kode terjadi saat operand berfungsi sebagai alamat

dari instruksi JUMP dan CALL. Berikut contoh ACALL yang memanggil

label tunda dan akan langsung melompat ke lokasi memori bernama

Tunda.

Contoh:

ACALL Tunda

....

TUNDA :

MOV A,#FEH

LOOP :

DJNZ A, LOOP

RET

5. Pengalamatan Bit

26

Page 27: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

Pengalamatn bit merupakan penunjukan alamat lokasi bit,baik

yang berada didalam RAM internal atau perangkat keras. Simbol titik (.)

digunakan dalam operasi ini.

Contoh:

SETB P1.7 ; Set bit port 1.7 aktif

SETB TR1 ; Set TR1 (Timer 1 aktif)

SETB RXD ; Memberikan logika 1 pada kaki RXD yang berada

di port 3.0

(Widodo Budiharto, 2005)

2.3.2 Bahasa pemrograman C Sharp (C#)

Bahasa C# adalah sebuah bahasa pemrograman modern yang

bersifat general-purpose, berorientasi objek, yang dapat digunakan untuk

membuat program diatas arsitektur Microsoft .NET Framework. Bahasa

C# ini memiliki kemiripan dengan bahasa Java, C dan C++.

Bahasa pemrograman ini dikembangkan oleh sebuah tim

pengembang di Microsoft yang dipimpin oleh Anders Hejsberg, seorang

yang telah lama bekerja di dunia pengembangan bahasa pemrograman

karena memang ialah yang membuat Borland Turbo Pascal, Borland

Delphi, dan juga Microsoft J++.

Kini, C# telah distdandarisasi oleh European Computer

Manufacturer Association (ECMA) dan juga International Organization

for Standarization (ISO) dan telah menginjak versi 3.0 yang mendukung

beberapa fitur baru semacam Language Integrated Query (LINQ) dan

lain-lainnya.

Seperti halnya bahasa Java, bahasa C# telah membuang beberapa

fitur berbahaya dari bahasa C. Memang, pointer belum sepenuhnya

"dicabut" dari C#, tapi sebagian besar pemrograman dengan menggunakan

bahasa C# tidak membutuhkan pointer secara ekstensif, seperti halnya C

dan C++. Persamaan lainnya antara Java dan C# mencakup perandari

kompiler. Biasanya, kompiler menerjemahkan kode sumber (berkas teks

yang berisi bahasa pemrograman tingkat tinggi) ke dalam kode mesin.

Kode mesin tersebut membentuk sebuah berkas yang dapat dieksekusi,

27

Page 28: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

yang berupa sebuah berkas yang siap untuk dijalankan kapan saja secara

langsung oleh komputer. Tetapi, karena kode mesin hanya diasosiasikan

dengan sebuah jenis mesin tertentu saja, berkas yang dapat dieksekusi

tersebut hanya dapat berjalan diatas satu jenis komputer saja.

Alat bantu compiler yang digunakan oleh C# tidak menerjemahkan

kode sumber ke dalam kode mesin, tetapi hanya menerjemahkan ke dalam

sebuah bahasa perantara atau Intermediate Language (IL), yang

merupakan sebuah jenis kode mesin hanya saja telah digeneralisasikan.

(http://id.wikibooks.org/wiki/Belajar_Bahasa_C_sharp/pendahuluan:

12/1/2011).

2.3.2.1 Tipe data pada C#

C# mengenal ada dua jenis tipe data yaitu :

1. Tipe data bawaan

2. Tipe data yang dibuat sendiri oleh pemrograman.

Tipe data yang ada di C# ini semuanya diturunkan dari class

object. Tipe data bawaan terdiri atas tipe-tipe sebagai berikut :

a. byte : Merupakan tipe data untuk menyatakan bilangan dengan

nilai range yang bisa dinyatakan dalam 8 bit biner dan hanya berisi

non-negatif.

b. sbyte : sama dengan byte hanya saja berisi bilangan negatif.

c. short : merupakan tipe data untuk menyatakan bilangan dengan

kapasitas penyimpanan sampai 16 bit biner (2 bytes) dan bisa berisi

bilangan negatif.

d. int : merupakan tipe data bilangan dengan kapasitas penyimpanan 4

byte, dan bisa digunakan untuk menyimpan bilangan negatif.

e. uint : sama dengan tipe data int, perbedaannya adalah hanya bisa

digunakan untuk menyimpan bilangan non-negatif.

f. long : tipe data bilangan dengan besarab 8 byte, dan bisa digunakan

untuk menyimpan bilangan negatif.

g. ulong : sama dengan tipe data long hanya saja dikhususkan untuk

bilangan non-negatif.

28

Page 29: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

h. float : merupakan tipe data yang digunakan untuk menyimpan

bilangan pecahan dengan kapasitas penyimpanan 4 byte.

i. double : merupakan tipe data yang sama dengan float hanya

memiliki tingkat precisi yang lebih tinggi dan dengan kapasitas

penyimpanan 8 byte.

j. decimal : merupakan tipe data yang digunakan untuk menyimpan

bilangan desimal dengan kapasitas penyimpanan 8 byte.

k. char : merupakan tipe data yang digunakan untuk menyimpan

karakter unicode, yaitu karakter yang dinotasikan dengan 2 byte.

l. string : merupakan kumpulan karakter unicode (string), yang setiap

karakternya dinyatakan dengan 2 byte.

m. boolean : merupakan tipe data yang digunakan untuk menyimpan

nilai benar (true) dan salah (false).

Representasi dan jangkauan masing-masing tipe data dapat

dilihat pada tabel jangkauan masing-masing tipe data seperti yang

ditunjukkan pada tabel 2.3. (John Sharp, 2010)

Tabel 2.3 Jangkauan masing-masing tipe

Tipe Data Range

Byte 0 ... 255

Sbyte -128 ... 127

Short -32.768 ... 32.767

Ushort 0 ... 65.535

Int -2.147.483.648 ... 2.147.483.648

Uint 0 ... 4.294.967.295

Long -9.223.372.036.854.775.808

Ulong 0 ... 18.446.744.073.709.551.615

Float -3,402823e38 ... 3,402823e38

double -1,79769313486232e308 ... 1,79769313486232e308

Desimal -7,9228162574264337593543950335 ....

7,9228162574264337593543950335

char Karakter unicode

29

Page 30: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

String String dari karakter unicode

Boolean Benar atau Salah

Object objek

(Sumber : John Sharp, 2010)

2.3.3 Internet

Definisi internet adalah rangkaian atau jaringan sejumlah komputer

yang saling berhubungan. Internet berasal dari kata interconnected-

networking. Internet merupakan jaringan global yang menghubungkan

suatu jaringan (network) dengan jaringan lainnya di seluruh dunia. Media

yang menghubungkan bisa berupa kabel, kanal satelit maupun frekuensi

radio.

Jaringan internet bekerja bekerja berdasarkan suatu protokol

(aturan). TCP/IP yaitu Transmission Control Protocol/Internet Protocol

adalah protokol standar yang digunakan untuk menghubungkan jaringan-

jaringan di dalam internet sehingga data dapat dikirim dari satu komputer

ke komputer lainnya. Setiap komputer diberikan suatu nomor unik yang

disebut dengan alamat IP. (Sigit Riyanto, 2008)

Internet Protocol dikembangkan pertama kali oleh Defense

Advanced Research Projects Agency ( DARPA) pada tahun 1970 sebagai

awal dari usaha untuk mengembangkan protokol yang dapat melakukan

interkoneksi berbagai jaringan komputer yang terpisah, yang masing-

masing jaringan tersebut menggunakan teknologi yang berbeda. Protokol

utama yang dihasilkan proyek ini adalah Internet Protocol (IP). Riset yang

sama dikembangkan pula yaitu beberapa protokol level tinggi yang

didesain dapat bekerja dengan IP. Yang paling penting dari proyek

tersebut adalah Transmission Control Protocol (TCP), dan semua grup

protocol diganti dengan TCP/IP suite. Pertamakali TCP/IP diterapkan di

ARPANET, dan mulai berkembang setelah Universitas California di

Berkeley mulai menggunakan TCP/IP dengan sistem operasi UNIX.

Selain Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ini yang

30

Page 31: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

mengembangkan Internet Protocol, yang juga mengembangkan TCP/IP

adalah Department of defense (DOD).

Ada beberapa istilah yang sering ditemukan didalam pembicaraan

mengenai TCP/IP, yaitu diantaranya :

1. Host atau end-system, Seorang pelanggan pada layanan jaringan

komunikasi. Host biasanya berupa individual workstation atau

personal computers (PC) dimana tugas dari Host ini biasanya

adalah menjalankan applikasi dan program software server yang

berfungsi sebagai user dan pelaksana pelayanan jaringan

komunikasi.

2. Internet, yaitu merupakan suatu kumpulan dari jaringan (network of

networks) yang menyeluruh dan menggunakan protokol TCP/IP

untuk berhubungan seperti virtual networks.

3. Node, adalah istilah yang diterapkan untuk router dan

host.protocol, yaitu merupakan sebuah prosedur standar atau aturan

untuk pendefinisian dan pengaturan transmisi data antara

komputer-komputer.

4. Router, adalah suatu devais yang digunakan sebagai penghubung

antara dua network atau lebih. Router berbeda dengan host karena

router bisanya bukan berupa tujuan atau data traffic. Routing dari

datagram IP biasanya telah dilakukan dengan software. Jadi fungsi

routing dapat dilakukan oleh host yang mempunyai dua networks

connection atau lebih.

Beberapa komputer dalam sebuah departemen dapat menggunakan

TCP/IP (bersamaan dengan protokol lain) dalam suatu LAN tunggal.

Komponen IP menyediakan routing dari departmen ke network enterprise,

kemudian ke jaringan regional dan akhirnya ke global internet. Hal ini

dapat menjadikan jaringan komunikasi dapat rusak, sehingga untuk

mengatasinya maka kemudian DOD mendesain TCP/IP yang dapat

memperbaiki dengan otomatis apabila ada node atau saluran telepon yang

gagal. Hasil rancangan ini memungkinkan untuk membangun jaringan

31

Page 32: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

yang sangat besar dengan pengaturan pusat yang sedikit. Karena adanya

perbaikan otomatis maka masalah dalam jaringan tidak diperiksa dan tak

diperbaiki untuk waktu yang lama.

Seperti halnya protokol komunikasi yang lain, maka TCP/IP pun

mempunyai beberapa layer, layer-layer itu adalah :

1. IP (internet protocol) yang berperan dalam pentransmisian paket

data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data

berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP).

Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi

yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya

untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateaway yang

memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke

region dan kemudian ke seluruh dunia.

2. TCP (transmission transfer protocol) berperan didalam

memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu klien ke

server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat

mendeteksi error atau data yang hilang dan kemudian melakukan

transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.

3. Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin

paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.

32

Page 33: Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2

33