Kevin Yogaswara - Digilib ITS - Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Disusun Oleh:
Kevin Yogaswara
(2207 030 006)
Meitantia Weni S B
(2207 030 055)
Pembimbing:
Ir. Rusdhianto Effendi AK., MT.
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2010
• Latar Belakang
• Permasalahan
• Batasan Masalah
• Maksud dan Tujuan
• Dasar Teori
• Perancangan Peralatan
• Pengujian Alat
• Kesimpulan dan Saran
LATAR BELAKANG
Jantung merupakan organ vital yang dimiliki manusia, akan
tetapi banyak masyarakat yang menderita penyakit jantung.
Berdasarkan data statistik Departemen Kesehatan Republik Indonesia
pada akhir tahun 2004 mencatat 20 juta masyarakat Indonesia
menderita penyakit jantung. Penyakit kardiovaskuler kini menduduki
jenjang tertinggi penyebab kematian. Ini terjadi hampir di semua
negara di dunia. Dikarenakan tidak rutinnya pengecekan kesehatan
jantung secara berkala.
PERMASALAHAN
Kelainan fungsi jantung manusia tidak hanya ditemukan
dikota-kota besar yang penuh dengan teknologi maju, tetapi juga
terdapat pada masyarakat daerah yang jauh dari kecukupan dan
sentuhan teknologi. Karena harganya, ECG tidak tersedia di pusatpusat pelayanan medis didaerah atau Puskesmas. Karenanya,
seorang pasien harus mengeluarkan biaya yang lebih besar lagi
untuk mengetahui kesehatan jantungnya.
Pada pembuatan tugas akhir ini dibatasi pada monitoring
Heartbeat Detector dan ECG yang diambil dari sensor dan
dikuatkan oleh Op-Amp yang nantinya akan di-interfacing-kan
melalui soundcard dengan menggunakan bahasa pemrograman
berbasis Visual Basic.
Tujuan dari perencanaan tugas akhir ini adalah mahalnya
biaya berobat membuat masyarakat di Indonesia kesulitan untuk
mengecek keadaan jantung mereka sejak dini. Hal ini
mengakibatkan banyaknya masyarakat yang terserang penyakit
jantung tanpa mereka sadari. Dengan alat Heartbeat Detector
dan ECG Monitoring Menggunakan Interfacing Soundcard ,
masyarakat dapat mengetahui keadaan jantung mereka secara
mandiri.
DASAR TEORI
Jantung
Jantung (bahasa Latin, cor) adalah sebuah rongga, organ
berotot yang memompa darah lewat pembuluh darah oleh
kontraksi berirama yang berulang. Ukuran jantung manusia
kurang lebih sebesar kepalan tangan seorang laki-laki dewasa.
Jantung merupakan salah satu organ terpenting tubuh, jika
sesuatu terjadi pada jantung maka akan fatal, berakibat pada
kematian..
Heartbeat
Denyut nadi diketahui bervariasi pada setiap orangnya.
Umumnya denyut nadi lebih rendah ketika orang tersebut
dalam keadaan rileks. Ada banyak kondisi yang biasanya bisa
berpengaruh besar untuk mengubah denyut nadi tiap orang.
Tabel kisaran denyut nadi normal manusia pada umumnya.
Kelompok Umur
Denyut Jantung Normal pada Keadaan
Stabil
Bayi usia 1 tahun
10-160 denyut per menit
Anak-anak usia 1-10 tahun
60-140 denyut per menit
Reamaja usia 11-17 tahun
60-100 denyut per menit
Dewasa usia 18 tahun ke atas
60-100 denyut per menit
Electro Cardio Graph (ECG)
ECG merupakan instrument medis yang dibutuhkan oleh
para medis untuk memperoleh informasi tentang kerja fungsi
jantung seseorang. Standarisasi dalam rekaman ECG yaitu 25
mm/detik untuk kecepatan rekaman dan 10 mm/mV untuk
amplitudo. Di bawah ini merupakan gambar sinyal gelombang
listrik jantung.
Rangkaian Penguat Op-Amp
 Inverting Amplifier
 Non-Inverting Amplifier
 Buffer
 Adder/Penjumlah
 Subtractor/Pengurang
 Comparator/Pembanding
 Differensiator
 Integrator
PERANCANGAN PERALATAN
Perancangan
perangkat elektronik
terdiri
dari
perancangan rangkaian Power Supply, Heartbeat dan
ECG. Di bawah ini merupakan skematik perancangan
alat.
Perancangan Rangkaian Power Supply
Rangkaian power supply berfungsi menyediakan tegangan
DC untuk keseluruhan rangkaian yang digunakan dalam
pembuatan alat. Di bawah ini merupakan gambar dari
rangkaian power supply yang digunakan.
Perancangan Rangkaian Heartrbeat Detector
Rangkaian ini memiliki fungsi memberikan penguatan
(gain) tegangan dan arus, dari input sensor menggunakan
rangkaian inverting amplifier dengan menggunakan
integrator yang menggunakan dua Op-Amp. Pada rangkaian
ini menggunakan sensor berupa IR LED dan Photo
Transistor. Di bawah ini merupakan gambar rangkaian dari
Heartbeat Detector.
Perancangan Rangkaian ECG
Perancangan rangkaian ECG yang memiliki fungsi sebagai
pendeteksi aliran listrik yang terjadi akibat kontraksi otot
jantung. Rangkaian ECG yang dirancang ini menggunakan
tiga buah lead sebagai konektor antara tubuh dengan
perangkat hardware. Di bawah ini merupakan gambar dari
rangkaian ECG.
Pada perancangan perangkat lunak akan dibuat
program dengan bahasa pemrograman Visual Basic.
Pada program ini, akan diatur tampilan dari monitoring
dari rangkaian heartbeat detector dan rangkaian ECG
berupa gambar grafik dari sebuah keadaan jantung. Di
bawah ini merupakan gambar dari arsitektur Interfacing
Soundcard.
Berikut ini adalah flowchart pada perangkat lunaknya:
Akses Soundcard pada PC yang digunakan
Soundcard ini digunakan karena dibutuhkanya ADC pada
perangkat hardware. Untuk mengakses soundcard dibutuhkan
acces module soundcard pada pemrograman visual basic. Dengan
adanya ADC yang di ambil melalui soundcard dapat mengurangi
biaya yang digunakan karena adanya acces soundcard dari luar.
ECG dan Heartbeat Detector
Pada pemrograman ECG dan Heartbeat detector merupakan
pemrograman yang digunakan
fungsional
yang
nantinya
untuk membentuk grafik
akan
digunakan
sebagai
monitoring alat pendeteksi detak jantung. Dalam program
ini terdiri dari 2 form.
 Pengujian Rangkaian Heartbeat
Di bawah ini merupakan blok diagram pengujian rangkaian
heartbeat.
Pada rangkaian Heartbeat Detector ini menggunakan
sensor Infrared Led dan Photo Transistor. Yang diberi
tegangan 9 volt. Maka akan diukur tegangan output pada
sensor Photo Transistor saja. Karena sebagai nilai input
yang akan dikuatkan oleh Op-Amp. Berikut adalah gambar
grafik dari pengukuran Op-Amp 1 dan 2.
Kedua pengukuran menggunakan function generator dengan nilai:
Frekuensi
= 100Hz
Amplitudo
=5V
Gelombang
= square
Kedua pengukuran menggunakan oscilloscope dengan nilai:
Time base
= 10 ms/DIV
Chanel
= 5 V/DIV
Pengujian Rangkaian ECG
Pengujian rangkaian ECG dengan function generator
bertujuan untuk mengukur keluaran dari tiap Op-Amp
yang digunakan pada rangkaian ini.
Pengujian Program dari Heartbeat dan ECG
Rangkaian Heartbeat dan ECG dikoneksikan melalui soundcard
pada PC yang telah dijalankan program untuk monitoring. Di
bawah ini merupakan gambar dari tampilan monitoring
heartbeat.
Di bawah ini merupakan gambar dari tampilan monitoring
heartbeat.
Electrocardiogram merupakan sinyal fisiologis manusia
yang dihasilkan oleh aktifitas kelistrikan jantung. Sinyal
ini direkam menggunakan perangkat electrocardiograph.
Perangkat ECG terdiri dari elektroda, penguat Op-Amp,
perangkat pengolahan sinyal dan perangkat peraga.
Untuk lebih memperbaiki dan menyempurnakan
kinerja dari alat ini, maka perlu disarankan untuk
menambah filter digital pada perangkat lunak untuk
reduksi noise, agar bisa mengurangi lebih banyak lagi
noise yang di timbulkan.
SEKIAN TERIMAKASIH