SISTEM PENENTUAN GOLONGAN DARAH MANUSIA SECARA ELEKTRONIK DENGAN DISPLAY DIGITAL TUGAS AKHIR OLEH : FIKKY PUTRANTO CAHYO 01.50.0102 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007 i
PENGESAHAN Laporan tugas akhir dengan judul : SISTEM PENENTUAN GOLONGAN DARAH MANUSIA SECARA ELEKTRONIK DENGAN DISPLAY DIGITAL diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini disetujui pada tanggal. 2007 Semarang,. 2007 Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Leonardus Heru P, ST, MT Fx Hendra Prasetya, ST, MT Mengetahui, Dekan Fakultas Teknologi Industri Leonardus Heru P, ST, MT ii
ABSTRAK Darah merupakan bagian penting dari sistem transportasi didalam tubuh manusia. Darah dipompa keseluruh tubuh melelui sistem peredaran darah. Darah mengangkut zat zat yang sangat diperlukan untuk kelangsungan hidup sel sel tubuh. Darah juga mengangkut zat zat yang tidak lagi dibutuhkan oleh tubuh untuk dibuang. Darah dibedakan berdasarkan protein yang terdapat dalam sel darah merah. Darah dapat dibagi menjadi 4 golongan, yaitu : A, B, O dan AB. Golongan darah manusia biasanya masih ditentukan secara manual, konvensional, kurang efisien dan membutuhkan waktu yang cukup lama, terlebih ketika sampel darah yang akan kita diambil cukup banyak. Untuk lebih efisien, cepat, mudah dan akurat perlu dirancang sebuah sistem penentuan golongan darah manusia secara elektronik yang berbasis pada mikrokontroller. Alat penentu golongan darah manusia ini memanfaatkan sistem digital dan mikrokontroller sebagai pengolah data dan hasil dari proses penentuan golongan darah dapat dilihat pada tampilan digital yang berupa LCD (Liquid Crystal Display). Alat ini menggunakan LED Infra Merah dan Phototransistor sebagai sensor yang mendeteksi proses algutinasi antara sampel darah yang dicampur dengan antisera A dan antisera B. Dari proses aglutinasi yang dideteksi oleh sensor dapat diketahui ada atau tidaknya penggumpalan pada sampel darah yang diambil. Hasil yang diperoleh akan dihubungkan pada mikrokontroller untuk diolah kemudian akan ditampilkan kedalam LCD. Alat penentu golongan darah manusia ini berbasis mikrokontroller AT 89S51. iii
KATA PENGANTAR Dengan segala kerendahan hati, hormat dan puji syukur saya haturkan kepada ALLAH SWT atas rahmat, berkat, karunia serta penyertaan-nya yang begitu besar sehingga saya mampu untuk menyelesaikan Tugas Akhir dan penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul SISTEM PENENTUAN GOLONGAN DARAH MANUSIA SECARA ELEKTRONIK DENGAN DISPLAY DIGITAL dapat terselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan suatu bagian yang sangat penting dari serangkaian proses pendewasaan yang disediakan Nya bagi hidup saya dan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam penyelesaian tugas akhir sampai tersusunnya laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan banyak pihak baik moral maupun material. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati kami ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Leonardus Heru P ST. MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 2. Ibu T Brenda Chandrawati ST. MT, selaku Koordinator Tugas Akhir. 3. Bapak Leonardus Heru P ST. MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu ditengah kesibukannya dan atas segala arahan, masukan, kritikan, semangat serta kesabarannya yang telah diberikan kepada saya selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. iv
4. Bapak FX Hendra Prasetya ST. MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah bersedia memberikan masukan, kritikan dan bimbingan kepada saya. 5. Bapak Leonardus Heru P ST. MT, selaku Dosen Wali yang telah banyak memberi bimbingan selama saya menuntut ilmu. 6. Seluruh Dosen Fakultas Teknologi Industri, Program Studi Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata Semarang atas bimbingan dan pengarahan yang telah diberikan selama masa studi. 7. Staf Tata Usaha Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata Semarang (mbak Wiwien, mbak Tini dan pak Mar), yang telah membantu dalam urusan administrasi dan perijinan, sehingga saya dapat menyelesaikan studi. 8. Staf Laboratorium Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata Semarang (mas Agung dan mas Ahmad), yang telah membantu dan membimbing saya sehingga saya dapat menyelesaikan studi. 9. Pak Yatno, terima kasih atas dukungan dan bantuannya. 10. Seluruh Karyawan Perpustakaan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah menyediakan sarana penunjang penyelesaian studi. 11. PMI Daerah Jawa Tengah, Unit Transfusi Darah Daerah Jawa Tengah yang telah membantu dalam penyediaan sampel darah dan antisera serta penjelasan penjelasan yang telah diberikan. 12. PMI Unit Transfusi Darah Cabang Kota Semarang yang telah memberi petunjuk dan penjelasan penjelasan tentang darah dan antisera. v
13. Papa (dr. HMS Sonny Saksono CH), Mama (Suharyani) dan adik (Ery) terima kasih yang sebesar besarnya atas kesabaran, doa, cinta, kasih sayang nasehat dan dukungan baik moral maupun material dan semuanya yang tiada henti hentinya diberikan kepada saya. 14. Om Giarto, Tante Sulistini, Eyang Tjipto, terima kasih untuk doa, cinta, kasih, sayang, nasehat dan dukungan yang telah diberikan kepada saya. 15. Om Mamik S, Tante Theresia W, Budhe Nties, terima kasih untuk doa, cinta kasih, sayang, bantuan dan dukungan yang telah diberikan kepada saya. 16. Mbak Maya dan Dik Yuda, terima kasih untuk doa, bantuan dan dukungannya yang telah diberikan kepada saya. 17. Untuk yang terkasih Lia Silvia Hardiana, terima kasih untuk sayang, cinta, kasih, perhatian, kesabaran, doa, dukungan pengorbanan dan semuanya yang telah diberikan kepada saya dan telah menjadi bagian dari hari hari indah yang saya lalui dalam hidupku. ( Thank U Very Much Honey ) 18. Mas Ari dan Mbak Esti yang telah bersedia menyediakan tempat kos selama saya tinggal di Semarang dan terima kasih untuk doa, dukungan, bantuan dan nasehat yang telah diberikan kepada saya. 19. Mas Dedi_Munir yang telah banyak membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih untuk segala bantuan, arahan dan bimbingannya. 20. Sahabat sahabat terbaikku dan setiaku : Imam, Kandu, Josef, Frans, Dani Fito, Bebi, Devi, Suryadi, Bondan, Himawan, Briliant, Miko, Sus, Yogi, Dimas wadam, Pandu, Bagas, Rai, Christyana Evi, Frida, Rina, Ayu, vi
Kristiana, Sapti, Niken, Agus bud, Domo yang selalu mendukung dan membantu saya. Thanks Very Much for Everything Friends. 21. Teman teman seperjuanganku angkatan 2001 dan kakak maupun adik angkatan Fakultas Teknologi Industri, Program Studi Teknik Elektro yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, terima kasih untuk semuanya teman teman. 22. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu saya hingga terselesainya studi saya dan tugas akhir ini. Dalam menyusun tugas akhir dan laporan tugas akhir ini, saya telah berusaha semaksimal mungkin untuk memperoleh hasil yang terbaik, tetapi saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini karena keterbatasan, oleh sebab itu saya juga sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhirnya dengan terselesaikannya laporan tugas akhir ini, saya berharap kiranya dapat memberikan tambahan pengetahuan dan wawasan bagi rekan rekan mahasiswa dalam bidang elektronika khususnya dan masyarakat pada umumnya. Semarang,...... 2007 Fikky Putranto Cahyo vii
DAFTAR ISI Halaman Halaman judul...i Halaman pengesahan...ii Abstrak...iii Kata Pengantar...iv Daftar isi...viii Daftar gambar...xi Daftar tabel...xiii BAB I PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Tujuan...2 1.3 Metodologi Penelitian...3 1.4 Perumusan Masalah...3 1.5 Batasan Masalah...4 1.6 Sistematika Penulisan...4 BAB II LANDASAN TEORI...6 2.1 Darah...6 2.1.1 Susunan Darah...7 2.1.2 Golongan Darah...8 viii
Halaman 2.1.3 Pembekuan Darah...9 2.2 Sensor...10 2.3 Motor Stepper...10 2.4 Transistor...12 Transistor Sebagai Saklar...14 2.5 Komparator dan Penguat...15 2.5.1 Komparator...15 2.5.2 Penguat...16 2.6 Mikrokontroller AT 89S51...17 Arsitektur Mikrokontroller AT 89x5x ( MCS 51 )...18 2.7 LCD ( Liquid Crystal Display )...19 BAB III PERANCANGAN dan PEMBUATAN ALAT...24 3.1 Gambaran Umum...24 3.2 Pemancar dan Penerima Inframerah pada Sensor Golongan Darah...27 3.3 Optocoupler Belah Tipe H21A3...29 3.4 Rangkaian Driver Motor Stepper...30 3.5 Rangkaian Driver Solenoid Valve...32 3.6 Mikrokontroller AT 89S51...33 ix
Halaman BAB IV PENGUJIAN dan ANALISA...36 4.1 Cara Kerja Alat atau Sistem...36 4.2 Proses Aglutinasi Sampel Darah dengan Antisera A dan Antisera B...37 4.3 Mikrokontroller AT 89S51...42 BAB V KESIMPULAN dan SARAN...48 5.1 Kesimpulan...48 5.2 Saran...49 Daftar Pustaka...51 Lampiran x
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Prinsip Dasar Putaran Motor Stepper...11 Gambar 2.2 Langkah Awal Putaran Motor Stepper...11 Gambar 2.3 Simbol Sirkit Untuk Transistor (a) PNP; (b) NPN...12 Gambar 2.4 Karakteristik Arus Kolektor Terhadap Vce Pada Transistor...13 Gambar 2.5 Transistor Sebagai Saklar...14 Gambar 2.6 Operasional Amplifier sebagai komparator...15 Gambar 2.7 Operasional Amplifier...16 Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Mikrokontroller AT89S51...19 Gambar 2.9 Tampilan LCD 2x16...20 Gambar 2.10 DDRAM M1632...21 Gambar 2.11 Hubungan antara CGROM dan DDRAM...22 Gambar 3.1 Diagram Blok Penentu Golongan Darah 25 Gambar 3.2 Tempat Sampel Darah 26 Gambar 3.3 Tempat Pengujian Sampel Darah...26 Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Golongan darah 28 Gambar 3.5 Rangkaian Optocoupler.30 Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor Stepper....31 Gambar 3.7 Rangkaian Solenoid Valve...32 Gambar 3.8 Rangkaian Driver Solenoid Valve...32 Gambar 3.9 Diagram Alur Program Mikrokontroller AT 89S51...35 xi
Halaman Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Golongan darah 39 xii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Penggolongan Darah Menunjukkan Aglutinasi Sel Berbagai Golongan Darah Dengan Serum Anti A dan Anti B...9 Tabel 2.2 Deskripsi Pin LCD...20 Tabel 3.1 Sensor Menunjukan Jenis Golongan Darah 27 Tabel 4.1 Sensor Menunjukan Jenis Golongan Darah 38 Tabel 4.2 Port Port Mikrokontroller AT 89S51 yang digunakan...42 xiii