Perancangan Tele EKG (Elektrokardiogram) Bab 1-2
-
Upload
jovi-purba -
Category
Documents
-
view
1.017 -
download
14
Transcript of 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
33