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.
Jantung DASAR TEORI 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 Bayi usia 1 tahun Anak-anak usia 1-10 tahun Reamaja usia 11-17 tahun Dewasa usia 18 tahun ke atas Denyut Jantung Normal pada Keadaan Stabil 10-160 denyut per menit 60-140 denyut per menit 60-100 denyut per menit 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 untuk membentuk grafik fungsional yang nantinya 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 = 5 V 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