perancangan alat pendeteksi awal ketegangan (stress)

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI AWAL KETEGANGAN
(STRESS) PADA MANUSIA BERBASIS PC
DIUKUR DARI SUHU TUBUH, KELEMBABAN KULIT
DAN DETAK JANTUNG
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi
Strata 1 Pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
ALI ROHMAD
D 400 030 102
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Stres adalah perubahan respon fisik, mental, dan emosional yang timbul
karena perubahan atau keadaan yang menyenangkan atau tidak menyenangkan.
Stres juga merupakan suatu tuntutan yang mendorong organisme untuk
beradaptasi atau menyesuaikan diri (dr. L. Suryantha Chandra, Sp.KJ.).4
Stres dapat terjadi pada setiap manusia dan pada setiap waktu, karena stres
merupakan bagian dari kehidupan manusia yang tidak dapat dihindarkan tetapi
dapat dikendalikan. Pada umumnya orang menyadari adanya stres pada dirinya,
namun ada juga yang tidak menyadari bahwa dirinya mengalami stres. (dr. Ari
Muhandri Andhie, Sp.KK.).4
Kebanyakan masyarakat tidak mau mengakui dirinya mengalami stres.
Karena tidak paham akan definisi stres yang sebenarnya. Seperti pengalaman
dr. Ari Muhandri Ardhie, Sp.KK., seorang dokter spesialis kelenjar kulit
menyatakan “Kalau pasien ditanya apakah sedang stres, maka langsung marah
dan menyangkalnya.”
Keadaan stres akan merangsang pengeluaran hormon adrenalin secara
berlebihan sehingga menyebabkan jantung berdebar keras dan cepat. (dr. Anita
Chandra)
Ketika menghadapi stresor (hal-hal yang memicu stres), maka tubuh akan
mengadakan reaksi secara terpadu untuk menghadapi stresor. Begitu stresor
datang, secara otomatis otak akan mengaktifkan sistem hypothalamic-pituitary-
adrenal dan selanjutnya akan memacu sekresi hormon dan sistem tubuh yang
lain. Hormon kortisol akan mengkoordinasi seluruh sistem dalam tubuh
(jantung, paru-paru, peredaran darah, metabolisme tubuh, sistem imun dan
kulit) untuk bereaksi terhadap stresor. Oleh sebab itu ketika stres, maka denyut
jantung dan tekanah darah naik secara mendadak, pernapasan semakin cepat,
dan paru-paru mengambil oksigen lebih banyak. Bahkan peredaran darah di
otot, paru-paru dan otak bisa bertambah hampir 300% sampai 400%. Jadi, wajar
saja ketika stres jantung berdebar-debar. Ketika stres, tubuh juga akan
mengaktifkan sistem imun di kulit, sumsum tulang dan kelenjar limfe untuk
lebih siaga. Aliran darah di kulit juga akan dikurangi dan dialihkan ke organ
lain yang lebih penting, sehingga kulit akan mengeluarkan keringat dingin.
(Kumpulan jurnal rumah-sehat dari berbagai sumber).10
Stres juga akan mengakibatkan penyempitan pembuluh darah (konstriksi)
pada organ-organ dalam. Akibatnya, darah dialirkan dalam jumlah yang lebih
besar ke otot-otot tubuh, tangan dan kaki. Hal itu menyebabkan bagian-bagian
itu terasa tegang. Namun yang lebih serius, penyempitan pembuluh darah pada
organ-organ dalam tersebut menyebabkan jantung bekerja keras, berdetak lebih
cepat. (Supratiknya, 2003:52).
Penyempitan pembuluh darah (konstriksi) biasanya diikuti oleh gejalagejala yang lain mengenai gangguan saraf vegetatif seperti keluar keringat
dingin. (Maramis, 2004:361).
Pada saat seseorang berada pada kondisi stres, semua bagian perlengkapan
tubuh yang stres (otak, jantung, paru-paru, pembuluh darah, dan otot-otot)
menjadi berkesinambungan diaktifkan berlebihan atau kurang. Ini bisa jadi
menimbulkan kerusakan fisik atau psikologis dari waktu ke waktu, sehingga
stres dapat menyebabkan terjadinya perubahan dalam tubuh, seperti jantung
berdenyut dengan cepat, temperatur tubuh meningkat, dan kadar gula darah
meningkat. Pengaruh meningkatnya kadar gula darah ini akan menyebabkan
keluarnya keringat dingin, karena peningkatan gula darah ini disebabkan oleh
penyempitan pembuluh darah. (dr. L. Suryantha Chandra, Sp.KJ).4
Menurut Terry Beehr dan John Newman (1978), gejala stres dapat dibagi
dalam 3 (tiga) aspek, yaitu gejala psikologis, gejala psikis, dan gejala perilaku.
Tabel 1.1. Gejala-gejala Stres Kerja
Gejala Psikologis
Gejala Fisik
Gejala Perilaku
Kecemasan,
Meningkatnya detak
Menunda ataupun
ketegangan
jantung dan tekanan darah
menghindari pekerjaan/
tugas
Bingung, marah,
Meningkatnya sekresi
Penurunan prestasi dan
sensitif
adrenalin dan noradrenalin
produktivitas
Mengurung diri
Mudah lelah secara fisik
Meningkatnya frekuensi
absensi
Ketidakpuasan
Lebih sering berkeringat
Meningkatnya agresivitas,
dan kriminalitas
Kehilangan
Ketegangan otot
spontanitas
Menurunnya fungsi Kepala pusing, migrain
intelektual
Sumber : e-psikologi.com
Kecenderungan bunuh diri
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia
untuk berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya. Salah
satunya teknologi komputer yang tidak hanya berperan dalam satu bidang saja,
melainkan di segala bidang kehidupan manusia. (Santoso, 1997).
Pengembangan pemakaian komputer dapat dilakukan dengan menambah
sebagian perangkat keras dan pembuatan perangkat lain yang sesuai untuk
tujuan yang diinginkan. Perangkat keras tambahan disebut perangkat antarmuka
(Interface) yang berfungsi menghubungkan peralatan perlengkapan tambahan
dengan Komputer (Prasetyo, 1997).
Berawal dari kasus tersebut, muncul ide untuk membuat suatu alat yang
dapat berfungsi untuk memonitoring atau mengetahui kondisi stres seseorang
diukur dari suhu tubuh, kelembaban kulit dan detak jantung. Alat yang akan
penulis buat ini menggunakan sensor yang mampu mengecek dan mengukur
suhu dengan range dari -40oC sampai 123,8oC dan mengukur kelembaban kulit
dengan range dari 0% sampai 100%.
Selain itu, alat ini diharapkan dapat mengukur detak jantung dengan waktu
respon yang cepat dan mampu menyediakan sinyal yang kuat untuk proses
timing, karena langsung menampilkan pengukuran rata-rata per menit, sehingga
alat ini sangat tepat untuk digunakan terutama dalam bidang medis.
Alat ini menggunakan komputer sebagai penampil grafik suhu tubuh,
kelembaban kulit dan detak jantung yang dimaksudkan untuk mempermudah
pembacaan. Program yang dibutuhkan untuk penampilannya menggunakan
bahasa pemrograman Visual Basic V6.0.
Penghubung sensor suhu tubuh, kelembaban kulit dan sensor detak
jantung membutuhkan suatu interface. Penulis menggunakan mikrokontroller
AT89C2051 sebagai interface dengan didukung RS-232 untuk menghubungkan
komputer dengan alat dan didukung juga perangkat lain seperti komputer dan
rangkaian elektronika lainnya.
Berdasarkan uraian tersebut di atas, maka penulis memperoleh judul
“PERANCANGAN
ALAT
PENDETEKSI
AWAL
KETEGANGAN
(STRESS) PADA MANUSIA BERBASIS PC DIUKUR DARI SUHU
TUBUH, KELEMBABAN KULIT DAN DETAK JANTUNG”.
1.2. PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang ada, maka perumusan masalah yang
menjadi sasaran utama dari perancangan ini yaitu bagaimana merancang dan
membuat alat yang mampu menentukan kondisi mudah stres atau tidak mudah
stres pada seseorang.
1.3. PEMBATASAN MASALAH
Penulis membatasi pembuatan alat ini yaitu hanya bisa menentukan
kondisi mudah stres atau tidak mudah stres, tidak bisa menentukan tentang
tingkatan-tingkatan kondisi stres yang lebih detail.
1.4. TUJUAN TUGAS AKHIR
Tujuan pembuatan Tugas Akhir yaitu untuk membuat alat pendeteksi
ketegangan atau stres dengan menggunakan sensor suhu tubuh, sensor
kelembaban kulit dan sensor detak jantung untuk memonitoring atau
mengetahui kondisi mudah stres atau tidak mudah stres-nya seseorang.
1.5. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini dapat digunakan untuk
membantu kerja bidang medis terutama untuk memonitoring kondisi seseorang
jika teridentifikasi kepanikan atau mudah stres.
1.6. TINJAUAN PUSTAKA
Proposal ini meninjau dan mengacu pada tugas akhir terdahulu yang
relevan dengan proposal yang akan penulis kerjakan. Tugas akhir yang pernah
dikerjakan terdahulu antara lain :
Tugas akhir dari Ghoni Musyakar (2003) dengan judul “Perancangan
Penghitung Denyut Nadi Digital untuk Olahragawan”. Alat yang dibuat ini
mampu menampilkan hasil perhitungan sampai tiga angka (999), jadi, bila
denyut nadi jumlahnya di atas 100 alat ini mampu untuk menghitungnya.
Sedangkan keakuratan dari alat yang telah dibuatnya adalah 99,6% saja. Angka
jumlah denyut nadi ditampilkan dalam seven segment selama 60 detik (1
menit).
Tugas Akhir dari Agus Muslih (2004) dengan judul “Alat Ukur Sinyal
Detak Jantung”. Alat yang dibuat ini menggunakan Elektrokardiograf (EKG)
yaitu suatu alat yang digunakan untuk keperluan diagnostik (pemeriksaan),
yaitu untuk mengukur dan mencatat kurva tegangan bioelektrik jantung. Hasil
pengukuran ditampilkan melalui osiloskop atau monitor komputer.
Monitoring atau kegiatan untuk mengetahui kondisi stres atau tidak stres
pada seseorang dapat diukur dari suhu tubuh, kelembaban kulit dan detak
jantung. Perancangan alat ini menggunakan sensor suhu tubuh, sensor
kelembaban kulit dan sensor detak jantung dengan interface menggunakan
mikrokontroller AT89C2051, didukung perangkat lain seperti komputer dan
rangkaian elektronika lainnya.
Alat yang akan dikerjakan ini menggunakan komputer sebagai penampil
grafik suhu tubuh, kelembaban kulit dan detak jantung dimaksudkan untuk
mempermudah pembacaan, dengan penampilannya menggunakan bahasa
pemrograman Visual Basic V6.0.
1.7. METODE PENELITIAN
Dalam penelitian tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode
sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Mencari dan mengumpulkan referensi serta dasar teori yang diambil dari
berbagai buku penunjang untuk mendukung pembuatan modul dan software.
2. Studi Lapangan
Melakukan pengamatan baik secara langsung maupun tidak langsung,
wawancara dengan pihak-pihak yang berkompeten, serta mencari informasi
mengenai harga bahan-bahan benda jari yang akan diperlukan dalam
pembuatan alat pendeteksi ketegangan atau stres dengan menggunakan
sensor suhu tubuh, kelembaban kulit dan sensor detak jantung dan dengan
tampilan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic V6.0.
3. Metode Perancangan
Metode ini digunakan untuk memberikan gambaran singkat tentang obyek
penelitian yang diharapkan.
4. Metode Bimbingan
Metode ini dilakukan dalam bentuk pengarahan, petunjuk, serta saran dari
dosen pembimbing atau semua pihak yang bisa membantu proses penelitian
selama tugas akhir ini.
1.8. SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN TUGAS AKHIR
Laporan tugas akhir ini akan disusun dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah, pembatasan masalah,
perumusan masalah, tujuan, metode pembuatan alat, sistematika
penulisan laporan.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi
tentang
dasar-dasar
teori
yang
berhubungan
dengan
perancangan dan pembuatan alat.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Berisi tentang perancangan sistem meliputi blok diagram perancangan,
penentuan komponen yang akan digunakan dan pembuatan alat dan
program.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
Berisi tentang pengujian alat dan menganalisa hasil pengujian alat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari pembuatan alat dan saran untuk
perbaikan alat.