5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jantung Jantung dalam

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jantung
Jantung dalam terminologi sederhana, merupakan sebuah pompa yang terbuat
dari otot. Jantung merupakan salah satu organ terpenting dalam tubuh manusia yang
berperan dalam sistem peredaran darah yang berfungsi untuk memompa darah ke paruparu dan ke seluruh bagian tubuh dan terletak di rongga dada di antara kedua paru-paru.
Anatomi jantung dapat dilihat pada Gambar 2.1. (Herman,2009)
Gambar 2.1 Anatomi Jantung Manusia [Nuryati, 2010]
2.1.1 Cara Kerja Jantung
Saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut
diastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang
jantung yang disebut sistol. Kedua atrium mengendur dan berkontraksi secara
5
6
bersamaan, begitupula kedua ventrikel juga mengendur dan berkontraksi secara
bersamaan.
Darah yang kehabisan oksigen (O2) dan mengandung banyak karbon dioksida
(CO2) dari seluruh tubuh mengalir melalui dua vena terbesar (vena kava) menuju ke
dalam atrium kanan . Setelah atrium kanan terisi darah, darah akan didorong ke
ventrikel kanan. Dari ventrikel kanan, darah akan dipompa melalui katup pulmoner ke
dalam arteri pulmonis menuju paru- paru. Darah akan mengalir melalui pembuluh yang
sangat kecil (kapiler) yang mengelilingi kantong udara di paru-paru, menyerap O2 dan
melepaskan CO2. Darah yang kaya akan O2 (darah bersih) mengalir di dalam vena
pulmonalis menuju ke atrium kiri. Peredaran darah di antara bagian kanan jantung,
paru-paru dan atrium kiri disebut sirkulasi pulmoner. Didalam serambi kiri darah akan
didorong menuju ventrikel kiri, yang selanjutnya akan memompa darah bersih ini
melewati katup aorta masuk ke dalam aorta (arteri terbesar dalam tubuh). Darah kaya O2
ini disediakan untuk seluruh tubuh kecuali paru-paru. (Nuryati, 2010)
2.1.2 Detak Jantung
Detak jantung terjadi akibat adanya dua mekanisme pada jantung yaitu sistole
dan diastole. Sistole merupakan suatu fase dimana atrium relaksasi, serta ventrikel dari
jantung berkontraksi. Adanya kontraksi ini menyebabkan darah dalam ruang ventrikel
bertekanan tinggi, serta terjadi gerakan peristaltik sehingga darah akan mengalir ke
ruang yang bertekanan lebih rendah, yakni menuju arteri, untuk selanjutnya darah
tersebut akan beredar ke organ-organ melalui pembuluh darah.
Sedangkan diastole merupakan suatu fase saat atrium kontraksi serta ventrikel
relaksasi. Pada saat terjadi kontraksi atrium terjadi tekanan yang lebih besar pada ruang
atrium akibat kontraksinya tersebut, sehingga adanya tekanan yang lebih besar pada
7
bagian atrium ini dibandingkan dengan daerah ventrikel, maka darah akan mengalir
menuju ventrikel yang bertekanan rendah.
Frekuensi jantung normal pada usia lebih dari 10 tahun berkisar antara 60
sampai 100 denyut per menit dengan rata-rata denyutan 75 kali per menit. Laju denyut
seperti itu, dalam satu siklus jantung berlangsung selama 0,8 detik yaitu sistole 0,5
detik, dan diastole 0,3 detik. Terdapat beberapa kelainan terkait banyak sedikitnya detak
jantung permenit yaitu diantaranya adalah takikardia dan bradikardia. Takikardia
adalah peningkatan frekuensi jantung sampai lebih besar dari 100 denyut per menit.
Bradikardia menunjukan frekuensi jantung yang kurang dari 60 denyut per menit.
Takikardia abnormal adalah detak jantung antara 140-250 kali per menit. Flutter adalah
detak jantung antara 250-350 kali per menit dan fibrilasi adalah detak jantung yang
lebih besar dari 350 kali per menit. Frekuensi detak jantung akan melambat
(bradikardia) selama tidur dan dipercepat (takikardia) oleh emosi, gerak badan, demam,
dan banyak rangsangan lain. Detak jantung permenit berdasarkan umur dapat dilihat
pada Tabel 2.1 (Siswanti,2009)
Tabel 2.1 Detak Jantung per menit berdasarkan umur. [Wicaksono,2011]
Umur
Jumlah detak per menit
Bayi baru lahir
120-160
Anak usia 1-10 tahun
80-120
Anak usia > 10 dan Dewasa
60-80
2.2 Pulse Sensor
Pulse Sensor merupakan sensor denyut jantung yang sangat mudah digunakan.
Sensor ini terdiri dari 3 buah pin yang terdiri dari 1 buah pin power (kabel warna
8
merah), 1 buah pin ground (kabel warna hitam), dan 1 buah pin output (kabel warna
ungu) , adapun gambar untuk Pulse Sensor ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Pulse Sensor [Pulse Sensor Getting Started Guide.2014]
Gambar 2.3 menunjukan rangkaian dari sebuah Pulse Sensor. Pulse Sensor ini
bekerja dengan memancarkan cahaya dari LED (D1) yang ditembakan pada kulit baik
kulit pada jari maupun pada telinga. Kemudian cahaya yang ditembakan akan di terima
kembali oleh receiver.
Gambar 2.3 Rangkaian Pulse Sensor [Pulse Sensor Getting Started Guide.2014]
9
2.3 Mikrokontroler AT89S52
CPU 8 bit sebagai otak dari arsitektur mikrokontroler MCS-51 yang terhubung
melalui satu jalur bus dengan memori penyimpanan berupa RAM dan ROM serta jalur
I/O berupa port serial. Selain itu terdapat fasilitas timer/counter internal dan jalur
interface address dan data ke memori eksternal.
Tipe mikrokontroler arsitektur MCS-51 yang banyak digunakan saat ini adalah
tipe Atmel 89S51/52. Tipe ini banyak digunakan karena memiliki fasilitas on-chip flash
memory dan In System Programming. Berikut adalah feature untuk mikrokontroler tipe
89S51/52 buatan Atmel (Supardi, 2008).
1. 4 Kilobytes Flash ROM untuk 89S51.
2. 8 Kilobytes Flash ROM untuk 89S52.
3. 4 port I/O.
4. 2 buah 16 bit timer.
5. Interface komunikasi serial.
6. 64Kilo pengalamatan kode memori.
7. 64Kilo pengalamatan data memori.
8. Prosesor Boolean (satu bit-satu bit).
9. 210 lokasi bit-addressable.
10. Fasilitas In System Programming (ISP)
2.3.1 Fungsi Pin Mikrokontroler MCS-52
IC mikrokontroler dikemas dalam bentuk yang berbeda. Namun pada dasarnya
fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar salah satu bentuk IC seri
mikrokontroler MCS-52 dapat dilihat pada Gambar 2.5.
10
Gambar 2.4 Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S52 [datasheet AT89S52]
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang biasa ada pada seri mikrokontroler
MCS-51 (Supardi, 2008).
1. Port 0
Port 0 merupakan dual-purpose port. Desain minimum digunakan
sebagai port I/O, sedangkan desain lebih lanjut pada perancangan dengan
memori eksternal digunakan sebagai data dan address yang di-multiplex. Port
0 terdapat pada pin 32-39.
11
2. Port 1
Port 1 merupakan port yang hanya berfungsi sebagai port I/O, kecuali
pada IC 89S52 yang menggunakan P1.0 dan P1.1 sebagai input eksternal
untuk timer ketiga (T3). Port 1 perdapat pada pin 1-8.
3. Port 2
Port 2 merupakan dual-purpose port. Desain minimum digunakan
sebagai port I/O, dan desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari
address. Port 2 terdapat pada pin 21-28.
4. Port 3
Port 3 merupakan dual-purpose port. Desain minimum digunakan
sebagai port I/O dan juga mempunyai fungsi khusus.
5. Program Store Enable (PSEN)
PSEN adalah kontrol sinyal yang mengijinkan untuk mengakses
program memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (out enable) dari
EPROM. Sinyal PSEN akan 0 pada tahap fetch (penjemputan) intruksi. PSEN
akan selalu bernilai 0 pada pembacaan program memori internal. PSEN
terdapat pada pin 29.
6.
Address Latch Enable (ALE)
ALE digunakan untuk men-demultiplex address dan data bus. Ketika
menggunakan program memori eksternal port 0 akan berfungsi sebagai
address dan data bus. ALE terdapat pada pin 30
12
7. External Access (EA)
Jika EA diberi masukan 1 maka mikrokontroler menjalankan program
internal saja. Jika EA diberi masukan 0 maka mikrokontroler hanya akan
menjalankan program memori eksternal. EA terdapat pada pin 31.
8. Reset (RST)
RST pada pin 9 merupakan pin reset. Jika pada pin ini diberi masukan
1 selama minimal 2 siklus maka sistem akan di-reset dan register-register
internal akan berisi nilai default tertentu dan program kembali mengeksekusi
dari alamat paling awal.
9. On-Chip Oscillator
Mikrokontroler MCS-51 telah memiliki on-chip oscillator yang dapat
bekerja jika di drive menggunakan kristal. Tambahan kapasitor perlu untuk
menstabilkan sistem.
10. Koneksi Power
Mikrokontroler biasanya beroperasi pada tegangan 3,3 volt atau 5 volt.
Pin Vcc terdapat pada pin 40 sedangkan ground terdapat pada pin 20.
2.4. Display
Display merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk
memberikan informasi untuk pengguna. Display yang umum digunakan pada
pembuatan alat elektronika, yaitu Liquid Crystal Display (LCD).
LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan
tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan program
yang digunakan untuk mengontrolnya). Ada beberapa LCD Alphanumeric yang umum
dipakai yaitu LCD 1x16 (1 baris dan 16 karakter), 2x16 (dua baris dan 16 karakter per
13
baris) dan 4x20 (4 baris dan 20 karakter per baris). LCD memiliki 3 jalur kontrol (RS,
R/W, dan EN) dan 8 atau 4 jalur data. Jumlah jalur data bergantung pada mode
operasinya. Jika menggunakan mode operasi 8-bit, maka jumlah jalur datanya adalah 8
buah jalur data. Jika menggunakan mode operasi 4-bit, maka jumlah jalur datanya
adalah 4 buah jalur data. Bentuk dari LCD 2x16 dapat dilihat pada Gambar 2.6.
(Jimbarwan,2013)
Gambar 2.5 LCD HD44780 [Jimbarwan,2013]