TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN STIMULATOR OTOT BERBASIS MIKROCONTROLER ATMEGA 8535 Diajukan guna melengkapi syarat Dalam mencapai gelar sarjana strata satu ( S1) Disusun Oleh : Nama : Muhammad Jayuli NIM : 41413120081 Program Studi : Teknik Elektro PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERISTAS MERCU BUANA JAKARTA 2016
ABSTRAK Stimulator merupakan peralatan kedokteran yang memberikan terapi arus listrik dengan Arus faradic Bolak Balik frekuensi rendah pada syaraf atau otot yang mengalami kerusakan atau kelainan fungsi yang bertujuan untuk melancarkan sirkulasi darah agar dapat berfungsi normal kembali Alat stimulator menggunakan listrik dengan frekuensi rendah yang dimanfaatkan untuk terapi (penyembuhan). Reaksi yang dihasilkan tegangan rendah ini kini telah diterapkan pada terapi untuk penanganan berbagai macam penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan syaraf-syaraf. Pemberian frekuensi rendah berkisar antara 5 100 Hz selama ± 15 menit dapat digunakan untuk mencharge titik terapi dan menstimulasi otot-otot dengan persyarafan normal. Pengujian sistem dilakukan mulai dari blok Pengaturan frekuensi, Timer, Mode terapi dan aplikasi pada LCD. Hasil dari pengujian tersebut menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik..pengujian pada Pasien pada lengan dan kaki keakurasian frekuensi 97,51%. Sedangkan untuk timer adalah 95,84 %. Kata kunci : Stimulator, Pengaturan Frekuensi, Faradik, mikrokontroler ATMEGA8535
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum. Wr. Wb. Alhamdulillah puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis dalam menjalankan pendidikan diploma ini. Sehingga penulis dapat sampai pada akhir masa pendidikan ini. Pada kesempatan ini ijinkan penulis untuk menyampaikan rasa terimakasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu selama masa penyelesaian tugas akhir dengan judul RANCANG BANGUN STIMULATOR OTOT BERBASIS MIKROCONTROLER ATMEGA 8535 1. Kepada Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW sebagai pemberi rahmat semesta alam. 2. Bapak dan Ibu serta keluargaku yang telah memberikan dorongan baik materil maupun spirituil serta do anya kepada penulis. 3. Kepada Bapak Ir.Andi Adriansyah,M.Eng selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 4. Kepada Bapak Sutikno, Mas Wilson Sekeluarga, Kang Aidil yang telah membantu pembuatan karya tulis ini. 5. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuannya. Semoga amal baik dan bantuan yang diberikan kepada penulis mendapat balasan yang setimpal dari Allah SWT. Wassalamu alaikum. Wr. Wb. Penulis Muhammad Jayuli 41413120081
DAFTAR ISI Halaman Judul...i Halaman Pernyataan...ii Halaman Pengesahan..iii Abstrak. iv Kata Pengantar v Daftar Isi... vi Daftar Tabel..viii Daftar Gambar ix Daftar Lampiran.. x BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang.. 1 1.2 Tujuan Penulisan.. 2 1.3 Pembatasan Masalah 2 1.4 Metode Penulisan. 3 1.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Sejarah Faradik...5 2.2 Gambaran umum alat stimulator.....7 2.3 Elektroda....9 2.4 Pengaruh Kejut Listrik Terhadap organ Tubuh....15 2.5 Efek Arus Faradik. 16 2.6 Metode Pengobatan Faradik..22 2.7 Iindikasi dan Konta Indikasi Arus Faradisasi.......23 2.8 Parameter Parameter yang Mempengaruhi Kejut Listrik...23 2.9 Penjelasan Mikrokontroller ATmega 8535 24
2.10 Mikrokontroller ATMEGA 8535.....25 2.10.1Fitur Mikrokontroller Atmega 8535...28 2.10.2 Konstruksi Atmega 8535...29 2.10.3 Konfigurasi pin Atmega 8535.....32 2.11 Liquid Crystal Display (LCD).. 35 2.11.1 Posisi Kursor. 38 2.12 Pemprograman Bahasa C...41 BAB 3 PERANCANGAN ALAT 3.1 Spesifikasi Teknis... 44 3.2 Diagram Blok Perancangan... 44 3.3 Perencanaan Perangkat Keras (hardware). 47 3.3.1 Perencanaan Rangkaian control panel.48 3.3.2 Perencanaan Rangkaian Microcontroler.49 3.3.3 Perencanaan Rangkaian Display....51 3.3.4 Perencanaan Rangkaian Buzzer.....52 3.3.5 Perencanaan Rangkaian Pembangkit Frekuensi...48 3.3.6 Perencanaan Rangkaian Mixer Frekuensi...54 3.3.7 Perencanaan Rangkaian Power supplay.....55 3.3.8 Perencanaan Rangkaian Pembangkit Frekuensi...48 3.4 Perancangan Perangkat Lunak ( Soft Ware )...56 3.4.1 Perancangan Diagram Alur ( Flow Chart ) 57 3.4.2 Inisialisasi Program 61 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Persiapan Alat dan Bahan...61 4.2 Komponen Utama Alat.....63 4.2.1 Komponen Display Tombo.....64 4.2.2 Komponen Display Alat... 65 4.2.3 Komponen Power supplay.....65 4.2.4 Komponen Pembangkit Frekuensi.... 66 4.2.5 Komponen Electroda PAD... 65
4.3 Pengukuran dan Penyajian data.........67 4.4 Pengujian Waktu Timer... 71 4.5 Mode Continuese.........73 4.6 Mode Intermin.....74 4.7 Pengujian Keseluruhan...75 BAB V KESIMPULAN 43 DAFTAR PUSTAKA 44 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Arus Faradik Murni...8 2.2 Arus Faradik dari gelombang Smart Bristow...8 2.3 Arus Faradik Continue....9 2.4 Arus Faradik Intermitten...9 2.5 Tegangan Elektroda offset sebagai fungsi waktu...11 2.6 Elektroda bentuk Floating... 12 2.7 Peletakan elektroda pada pundak....12 2.8 Peletakan Elektroda pada persendian tangan dan kaki 13 2.9 Pelatakan Eletroda pada Lengan...13 2.10 Peletakan Eletroda pada telapak kaki..14 2.11 Peletakan Elektroda pada betis....14 2.12 Peletakan Elektroda pada pinggang..15 2.13 Rangkaian Microcontroler ATMEGA 8535.27 2.14 Kontruksi pin ATMEGA 8535.. 33 2.17 LCD...36 2.18 Tampilan Posisi Kursor.39 3.1 Blog Diagram Stimulator....45 3.2 Rangkaian Stimulator.....47 3.3 Rangkaian Control Panel... 48 3.4 Rangkaian Microcontroler...45 3.5 Rangkaian Display.. 47 3.6 Rangkaian Buzzer 52 3.7 Rangkaian Pembangkit frekuensi....53 3.8 Rangkaian Mixer frekuensi.....54 3.9 Rangkaian Elektroda....55
4.0 Rangkaian Power supplay 56 4.1 Alat Tens Berbasis Microcontroler.... 63 4.2 Komponen Utama Alat...64 4.3 Komponen Display Alat...65 4.4 Display LCD..65 4.5 Trafo Step down pada power supply...66 4.6 Trafo step up. 66 4.8 Electroda PAD... 67 4.9 Tampilan Continue...73 4.10 Tampilan Intermitten 74 4.11 Grafik keakurasian hasil pengukuran...75 DAFTAR TABLE Gambar Halaman 2.1 Table hubungan logam dan potensial kontak... 8 2.2 Fungsi Khusus Port B pada ATMEGA 8535.. 34 2.3 Fungsi Khusus Port C pada ATMEGA 8535... 35 2.4 Fungsi Khusus Port D pada ATMEGA 8535..... 35 2.5 Fungsi PIN.......37 2.6 Kode ASCII..... 41 3.1 Penggunaan Port ATMEGA 8535.. 50 3.2 Penggunaan Port ATMEGA 8535 ke LCD... 52 4.1 Bahan bahan dan alat... 62 4.2 Pengukuran Osciloscop... 68 4.3 Keakurasian Osiloscop... 70 4.4 Keakurasian Waktu... 71
DAFTAR LAMPIRAN Gambar rangkaian Stimulator Uraian program mikrokontroler Stimulator Questionnaire dari pengguna Alat dari Rumah sakit.