BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Umum Pada Bab 3 ini dilakukan perancangan sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas otot kaki sesuai dengan tahap-tahap sebagai berikut: a. Kebutuhan sistem rancangan Pada tahap ini dilakukan pemilihan perangkat yang sesuai dengan kebutuhan sistem perekaman aktifitas otot kaki yang dirancang. b. Perancangan perangkat keras Pada tahap dilakukan dilakukan pengintegrasian perangkat-perangkat keras sesuai dengan protokol dari masing-masing perangkat. c. Perancangan perangkat lunak Pada tahap ini dilakukan pembuatan program terhadap perangkat keras yang dirancang. 3.2 Kebutuhan Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki Pada subbab 3.2 dijelaskan bahwa sistem perekaman ini membutuhkan perangkat keras yang terdiri dari komputer, elektroda, sensor otot, kabel penghubung dan Arduino. Maka, dibutuhkan pemilihan tipe perangkat yang sesuai dengan kebutuhan sistem perekaman. 38
3.2.1 Non-invasive Elektroda Elektroda permukaan merupakan alat yang berfungsi sebagai sensor sinyal myoelectric. Elektroda ini ditempel pada permukaan kulit yang diperkirakan memiliki sinyal myoelectric. Elektroda permukaan ini nantinya akan ditempelkan pada kulit yang orientasi peletakannya mempertimbangkan letak otot. Beberapa karakteristik yang harus dimiliki oleh elektroda permukaan yaitu elektroda harus bersifat non-polarizable sehingga tidak terjadi polarisasi pada saat deteksi sinyal myoelectric. Elektroda Ag/AgCl bersifat nontoxic, yang artinya tidak menghasilkan racun pada saat kontak dengan kulit. Lebih lanjut lagi, elektroda harus memiliki sifat adesif, artinya memiliki daya ikat yang bagus pada daerah kontak sehingga tidak menyebab noise yang berjenis motion artifac. Gambar 3.1 Non-invasive electrode Non-invasive electrode merupakan elektroda yang penggunaannya dengan ditempelkan pada permukaan kulit. Jenis elektroda ini banyak digunakan karena sifatnya yang tidak merusak subjek. Contoh noninvasive electrodes adalah elektroda permukaan AgAgCl. 39
3.2.2 MyoWare Muscle sensor Menggunakan otot dalam mengontrol sesuatu,adalah sesuatu yang biasa kita.lakukan. Kita dapat menekan menekan tombol, menarik tuas, menggerakkan joystick. MyOware muscle sensor adalah suatu sensor EMG yang difungsikan bersama modul Arduino. Modul myoware ini bekerja dengan cara mengukur aktifitas otot secara listrik. Dengan myoware sensor ini kita dapat melekatkan elektroda secara langsung ke modul myoware ini tanpa menggunakan kabel. Berikut adalah gambar dan spesifikasi dari MyoWare muscle sensor : Gambar 3.2 MyoWare Muscle Sensor Dimensi ; 2.1 x 0,8 (tidak termasuk kebel elektroda dimana panjangnya 3 ) Tegangan Operasi : 2.9v 5.7v Tegangan output dari 0v sampai +Vs (tegangan suplai) Penguatan yang bias diatur 40
Konektor elektoda yang tertanam elektroda tertancap secara langsung ke dalam myoware (secara alternative, kabel elektroda eksternal dapat terhubung) LED indicator 1 LED power dan 1 LED untuk mengindikasikan ketika otot bereaksi Power switch Proteksi tegangan balik 2 bantalan lubang (cocok untuk skrup M3 atau #4) 3.2.3 Arduino UNO Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya bisa menggunakan power USB (jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau baterai. Berikut adalah spesifikasi Arduino UNO : Mikrokontroler : ATmega328 Operasi tegangan : 5Volt Input tegangan disarankan : 7-11Volt Input tegangan batas : 6-20Volt Pin I/O digital : 14 (6 bisa untuk PWM) Pin Analog : 6 41
Arus DC tiap pin : I/O 50mA Arus DC ketika 3.3V : 50mA Memori flash : 32 KB (0,5 KB untuk bootloader) SRAM : 2 KB (ATmega328) EEPROM : 1 KB (ATmega328) Kecepatan clock : 16 MHz Gambar 3.3 Arduino UNO Dengan sistem yang cukup sederhana,maka Arduino UNO sudah sukup untuk memenuhi kebutuhan system. Arduino UNO memiliki dukungan pustaka yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis Arduino lainnya. 3.2.3.1 Mikrokontroler Mikrokontroler yang digunakan pada Arduino UNO ini adalah Mikrokontroler ATMega 328. Mikrokontroler ini menjadi komponen utama dari sistem minimum Arduino UNO. Setiap pin mikrokontroler ATMega 328 dipetakan 42
sesuai dengan kebutuhan standar Arduino pada umumnya. Pemetaan pin (pin mapping) ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 3.3. Gambar 3.4 Konfigurasi pin ATMega 328 3.2.3.2 Memori Program Arduino UNO memiliki 32 Kbyte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory sebagai tempat menyimpan program. Memori flash ini dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang dieksekusi saat setelah pertama kali sistem dinyalakan. Bootloader ini bekerja sebagai perantara antara memori program dengan software compiler Arduino. Bootloader akan menerima file hasil kompilasi yang telah diupload ke Arduino dan akan menyimpannya ke memori program kemudian Arduino akan langsung mengeksekusi program tersebut. Peta memori program dapat dilihat pada Gambar 3.4. 43
Gambar 3.5 Peta Memori Program 3.2.3.3 Memori Data Memori data pada Arduino UNO terbagi atas SRAM dan EEPROM. SRAM bersifat volatileatau dengan kata lain tidak memiliki kemampuan untuk menyimpan data secara konsisten setelah catu daya dimatikan sedangkan EEPROM bersifat nonvolatile. SRAM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 2KB dan EEPROM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 1KB. 3.2.3.4 Memori Input/Output Arduino UNO memiliki 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinmode() dan menentukan proses penulisan atau pembacaan data I/O menggunakan fungsi digitalwrite() dan digitalread(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt, mampu menerima atau menghasilkan arus maksimum sebesar 50 ma dan memiliki 20-50 Kohm resistor pull-up internal (diputus secara default). Pin digital ini selain berfungsi sebagai masukan dan keluaran digital namun juga dapat berfungsi sebagai pin dengan fungsi khusus seperti untuk komunikasi UART (pin 0 sebagai RX dan pin 1 sebagai TX), komunikasi SPI, komunikasi I2C, external interrupt, dan PWM. Untuk memanfaatkan pin digital Arduino sebagai pin 44
dengan fungsi khusus, maka register yang terkait dengan fungsi khusus tersebut harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Konfigurasi register-register tersebut telah disediakan di pustaka Arduino. Selain fitur pin digital, Arduino UNO juga memiliki 6 pin analog yaitu pin A0 sampai A5 dan setiap pin menyediakan resolusi sebesar 10 bit. 3.2.3.5 Catu Daya Arduino dapat diberikan catu daya melalui koneksi USB atau catu daya dari luar non-usb seperti melalui Adaptor dan baterai. Jangkauan tegangan yang dapat disuplai ke Arduino sebesar 6 20 Volt. Namun tegangan yang direkomendasikan yaitu dari 7 11 Volt. Pada perancangan ini, perangkat menggunakan koneksi USB sebagai catu daya. 3.3 Perancangan Perangkat Keras Pada perancangan ini, sistem perekaman menggunakan perangkat keras berupa Non-invasive eleccrode Arduino UNO, dan myoware muscle sensor. Gambar 3.5 menunjukkan rangkaian skematik sistem absensi secara keseluruhan. Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki 45
Berikut penjelasan rangkaian pada Gambar 3.5 : 1. Arduino UNO bertugas sebagai pusat kontrol sistem yang akan mengolah data input dan output. Arduino UNO mendapat catuan daya dari komputer melalui kabel USB (Universal Serial Bus). Arduino UNO akan membaca data dari myoware muscle sensor dan dikirim ke PC melalui komunikasi serial. 2. MyoWare muscle sensor bertugas sebagai pembaca sinyal elektrik aktifitas otot kaki. Keluaran dari sensor ini berupa sinyal analog. Sensor ini mempunyai 3 pin yaitu +, -, SIG. Pin + terhubung ke pin 5V pada Arduino UNO, pin terhubung ke pin GND pada Arduino UNO, sedangkan pin SIG terhubung ke pin A0 pada Arduino UNO. 3.4 Perancangan Perangkat Lunak Pada perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas otot kaki ini terdiri dari dua bagian yaitu perancangan program Arduino dan LabVIEW yang akan digunakan. 3.4.1 Perancangan Program Arduino Pada perancangan program Arduino ini digunakan bahasa pemrograman yang memiliki kompatibitas sesuai dengan Arduino yang digunakan yaitu bahasa C++. Arduino UNO menggunakan bahasa pemrograman C++ dalam pengaplikasian fitur-fitur yang ada di dalamnya. Perangkat lunak yang digunakan adalah Arduino IDE (Integrated Development Environment). Gambar 3.6 menunjukkan tampilan Arduino IDE. 46
Gambar 3.7 Arduino IDE Dalam melakukan perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas otot kaki, hal yang harus dilakukan adalah membuat program dalam Arduino IDE agar Arduino membaca sinyal analog yang dikirim oleh myoware muscle sensor melalui pin A0. Berikut adalah flowchart dari program Arduino UNO. 47
Gambar 3.8 Flowchart Program Arduino IDE Pada flowchart diatas, ditunjukkan proses pembacaan sensor. Dimulai dari inisialisasi variable dilanjutkan dengan memulai komunikasi serial. Komunikasi serial digunakan untuk membaca sensor yang dikirim oleh sensor otot. Setelah membaca data dari sensor diberikan delay untuk memastikan pembacaan sensor sudah selesai. Dan jika ternyata koneksi USB terputus, maka proses diulang kembali dan jika tidak program selesai. 48
Gambar 3.9 Tampilan Program Pada Arduino IDE Setelah program selesai dirancang, maka data pada serial monitor akan dapat dilihat hasil dari data yang telah direkam oleh myoware muscle sensor. Dimana pada program diatas akan mmenyatakan kontraksi ketika angka keluaran lebih dari 400 dan dinyatakan low ketika dibawah 400. 49
3.4.2 LabVIEW Dalam perancangan ini, LabVIEW hanya digunakan untuk menampilkan data yang dikirim oleh Arduino UNO melalui komunikasi serial. LabVIEW akan membaca data yang masuk melalui komunikasi serial komputer dan menampilkannya dalam bentuk grafik. Pada saat program dimulai, program akan meminta inputan serial port untuk mencari serial komunikasi yang dikirim oleh mikrokontroler arduino. Setelah meminta inputan program akan membaca data komunikasi serial yang masuk ke computer berdasarkan serial port dan baud rate yang di masukkan tadi. Setelah data tersebut dibaca program akan menyimpan data ke memori buffer. Setelah itu program akan menampilkan grafik sesuai dengan data-data yang di simpan pada memori buffer tadi. Hal itu dilakukan berulang-ulang sampai diberikan intruksi stop atau berhenti. Untuk membuat interface pada perancangan ini dengan menggunakan LabVIEW, maka terlebih dahulu kita merancang pemrograman blok diaram sebagai berikut : Gambar 3.10 Pemrograman Blok Diagram LabVIEW 50
Setelah pemrograman blok diagram diatas dibuat maka otomatis akan muncul interface dengan tampilan sebagai berikut : Gambar 3.11 Tampilan interface LabVIEW Terlebih dahulu kita mengatur serial port pada tampilan interface pada LabVIEW untuk membaca data komunikasi serial yang dikirim oleh mikrokontroller Arduino. Jika kita menjalankannya maka akan muncul gafik sesuai dengan pembacaan dari sensor. Pada Kolom amplitude akan muncul nilai dari kontraksi otot pada saat kita beraktifitas. Untuk memberhentikan program maka kita dapat menekan tombol stop. 51
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 Umum Pada Bab 4 ini akan dilakukan implementasi sistem berdasarkan perancangan pada Bab 3, maka dilakukan pembuatan sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas otot kaki. 4.2 Implementasi Pada tahap implementasi, perangkat yang digunakan adalah Arduino UNO, MyoWare muscle sensor, elektroda, kabel penghubung dan PC. Perangkatperangkat ini merupakan perangkat keras pada sistem perekaman aktifitas otot kaki. Gambar 4.1 menunjukkan perangkat-perangkat yang digunakan. Gambar 4.1 Perangkat Perekaman Sinyal Elektrik Aktifitas Otot Kaki 52
Perakitan dimulai dengan pemasangan elektroda pada MyoWare muscle sensor. Terdiri dari tiga buah elektroda yang kemudian ditempelkan di kaki bagian betis yang memiliki kontraksi otot paling besar. Gambar 4.2 memperlihatkan pemasangan elektroda dan peletakannya. (a) 53
(b) Gambar 4.2 (a) Pemasangan (b) Peletakan Elektroda pada Kaki bagian Betis Pemasangan dilanjutkan dengan menghubungkan sensor MyoWare ke Arduino UNO dengan kabel penghubung yang konfigurasi pinnya sebagai berikut Pin + pada myoware muscle sensor terhubung dengan pin 5V pada Arduino UNO Pin terhubung dengan GND Pin SIG terhubung dengan pin A0 pada Arduino UNO 54
Gambar 4.3 menunjukkan penghubungan antara MyoWare muscle sensor dengan Arduino UNO. (a) (b) Gambar 4.3 Penghubungan antara MyoWare muscle dengan Arduino UNO 55
Setelah alat terpasang dengan baik, Arduino IDE dan LabVIEW dijalankan untuk memantau sinyal elektrik aktifitas otot yang di tangkap oleh myoware muscle sensor tersebut. Dimulai dengan membuka serial monitor pada Arduino IDE dan tampilan interface pada LabVIEW pada PC. Berikut tampilan kontraksi otot kaki dalam keadaan diam atau tidak melakukan aktifitas pada serial monitor Arduino IDE. Gambar 4.4 Tampilan Kontraksi Otot dalam Arduino IDE Data angka pada serial monitor Arduino IDE merupakan sinyal ADC yang dibaca oleh mikrokonrroller Arduino dari sensor otot. Sinyal yang dibaca oleh sensor otot kemudian ditampilkan dalam serial monitor. Ketika nilai sinyal lebih dari 400 maka akan dinyatakan kontraksi seperti pada gambar. 56
Kemudian data tersebut akan ditampilkan pada LabVIEW dam bentuk grafik dengan tujuan untuk melihat apakah data sensor yang didapat dalam pengukuran terkirim sesuai dengan pengukuran. Gambar 4.5 menunjukkan tampilan grafik dalam LabVIEW. Gambar 4.5 Tampilan Kontraksi Otot dalam LabVIEW 4.3 Hasil Pengujian Pengujian terhadap pasien dibagi atas dua bagian besar yaitu berjalan dan berlari ditempat. Masing-masing dari bagian besar itu terdapat tiga kondisi yang berbeda yaitu : Tanpa alas kaki Memakai sandal Memakai Sepatu Masing-masing pengujian tersebut dilakukan selama 5 menit dengan jumlah orang yang akan diuji adalah sebanyak 4 orang. Jenis alas kaki yang digunakan 57
adalah sepatu Sport dan sandal kulit. Adapun setiap pasien menggunakan alas kaki yang berbeda-beda. 4.3.1 Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berjalan a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang pertama dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel dibawah menjelaskan bahwa dari percobaan selama 5 menit tersebut, data yang terekam dalam serial monitor diambil dari 20 detik terakhir. Yaitu dari detik ke-280 sampai detik ke-300. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 341 224 217 2 281 244 403 Kontraksi 164 3 282 678 Kontraksi 612 Kontraksi 243 4 283 454 Kontraksi 469 Kontraksi 300 5 284 477 Kontraksi 117 250 6 285 199 354 286 7 286 210 403 Kontraksi 285 8 287 467 Kontraksi 112 123 9 288 668 Kontraksi 432 Kontraksi 83 10 289 467 Kontraksi 112 83 11 290 501 Kontraksi 190 167 12 291 675 Kontraksi 567 Kontraksi 432 Kontraksi 13 292 441 Kontraksi 163 142 14 293 689 Kontraksi 459 Kontraksi 285 15 294 655 Kontraksi 378 511 Kontraksi 16 295 402 Kontraksi 219 258 17 296 567 Kontraksi 46 282 18 297 403 Kontraksi 287 225 19 298 256 456 Kontraksi 285 20 299 461 Kontraksi 187 267 21 300 264 129 133 Tabel 1. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Pertama 58
b. Hasil Pengukuran Pada Pasien Kedua Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang kedua dapat dilihat pada Tabel 2. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 416 Kontraksi 436 Kontraksi 372 2 281 683 Kontraksi 267 371 3 282 242 302 385 4 283 720 Kontraksi 441 360 5 284 329 264 368 6 285 648 Kontraksi 561 Kontraksi 367 7 286 456 Kontraksi 460 Kontraksi 378 8 287 665 Kontraksi 240 375 9 288 243 242 386 10 289 818 Kontraksi 459 Kontraksi 411 Kontraksi 11 290 247 491 Kontraksi 386 12 291 720 Kontraksi 271 561 Kontraksi 13 292 247 284 544 Kontraksi 14 293 291 443 Kontraksi 453 Kontraksi 15 294 639 Kontraksi 544 Kontraksi 387 16 295 412 Kontraksi 366 Kontraksi 417 Kontraksi 17 296 657 Kontraksi 327 335 18 297 432 Kontraksi 273 393 19 298 251 271 122 20 299 451 Kontraksi 369 100 21 300 324 741 Kontraksi 354 Tabel 2. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Kedua 59
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang ketiga dapat dilihat pada Tabel 3. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 798 Kontraksi 308 236 2 281 210 193 317 3 282 285 167 296 4 283 776 Kontraksi 224 339 5 284 280 198 317 6 285 314 402 Kontraksi 311 7 286 255 214 384 8 287 824 Kontraksi 206 242 9 288 663 Kontraksi 191 338 10 289 806 Kontraksi 217 363 11 290 413 Kontraksi 218 338 12 291 645 Kontraksi 219 351 13 292 244 246 229 14 293 456 Kontraksi 267 314 15 294 289 206 218 16 295 626 Kontraksi 206 337 17 296 458 Kontraksi 260 378 18 297 219 210 326 19 298 703 Kontraksi 205 416 Kontraksi 20 299 422 Kontraksi 335 290 21 300 240 198 122 Tabel 3. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Ketiga 60
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan pada orang keempat dapat dilihat pada Tabel 4. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 452 Kontraksi 470 Kontraksi 202 2 281 252 300 546 Kontraksi 3 282 143 446 Kontraksi 400 Kontraksi 4 283 339 477 Kontraksi 93 5 284 110 93 404 Kontraksi 6 285 122 58 131 7 286 165 53 118 8 287 467 Kontraksi 196 96 9 288 521 Kontraksi 450 Kontraksi 86 10 289 216 560 Kontraksi 70 11 290 566 Kontraksi 414 Kontraksi 468 Kontraksi 12 291 511 Kontraksi 70 134 13 292 420 Kontraksi 502 Kontraksi 138 14 293 248 455 Kontraksi 95 15 294 241 150 92 16 295 544 Kontraksi 91 124 17 296 444 Kontraksi 171 95 18 297 412 Kontraksi 504 Kontraksi 113 19 298 567 Kontraksi 441 Kontraksi 96 20 299 522 Kontraksi 233 122 21 300 478 Kontraksi 58 401 Kontraksi Tabel 4. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Keempat 61
4.3.2 Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berlari a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari pasien pertama dapat dilihat pada Tabel 5. Percobaan dilakukan di permukaan yang datar atau rata dengan kecepatan sang sama. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 640 Kontraksi 286 281 2 281 630 Kontraksi 294 371 3 282 630 Kontraksi 349 363 4 283 628 Kontraksi 543 Kontraksi 364 5 284 113 205 387 6 285 599 Kontraksi 621 Kontraksi 230 7 286 608 Kontraksi 347 308 8 287 567 Kontraksi 344 398 9 288 496 Kontraksi 172 315 10 289 759 Kontraksi 230 307 11 290 543 Kontraksi 317 278 12 291 432 Kontraksi 229 183 13 292 201 493 411 Kontraksi 14 293 421 Kontraksi 544 Kontraksi 399 15 294 621 Kontraksi 193 231 16 295 673 Kontraksi 225 257 17 296 542 Kontraksi 486 Kontraksi 191 18 297 449 Kontraksi 488 Kontraksi 401 Kontraksi 19 298 524 Kontraksi 208 Kontraksi 580 Kontraksi 20 299 492 Kontraksi 111 359 21 300 264 222 234 Tabel 5. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Pertama 62
b. Hasil Pengukuran Pada Orang Kedua Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari orang Kedua dapat dilihat pada Tabel 6. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 654 Kontraksi 459 Kontraksi 570 Kontraksi 2 281 397 385 `112 3 282 276 338 378 4 283 726 Kontraksi 363 156 5 284 452 Kontraksi 480 Kontraksi 365 6 285 701 Kontraksi 110 321 7 286 430 Kontraksi 167 395 8 287 845 Kontraksi 462 Kontraksi 371 9 288 421 Kontraksi 512 Kontraksi 533 10 289 344 441 Kontraksi 496 Kontraksi 11 290 798 Kontraksi 433 Kontraksi 823 Kontraksi 12 291 328 464 Kontraksi 221 13 292 724 Kontraksi 459 Kontraksi 314 14 293 501 Kontraksi 399 376 15 294 455 Kontraksi 331 303 16 295 274 475 Kontraksi 984 Kontraksi 17 296 735 Kontraksi 200 347 18 297 282 221 345 19 298 731 Kontraksi 221 337 20 299 885 Kontraksi 462 Kontraksi 428 Kontraksi 21 300 664 Kontraksi 483 Kontraksi 665 Kontraksi Tabel 6. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Kedua 63
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang Ketiga dapat dilihat pada Tabel 7. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 845 Kontraksi 710 Kontraksi 648 Kontraksi 2 281 573 Kontraksi 882 Kontraksi 421 Kontraksi 3 282 772 Kontraksi 818 Kontraksi 890 Kontraksi 4 283 870 Kontraksi 781 Kontraksi 875 Kontraksi 5 284 685 Kontraksi 865 Kontraksi 821 Kontraksi 6 285 732 Kontraksi 796 Kontraksi 441 Kontraksi 7 286 662 Kontraksi 639 Kontraksi 786 Kontraksi 8 287 853 Kontraksi 868 Kontraksi 883 Kontraksi 9 288 943 Kontraksi 407 Kontraksi 220 10 289 780 Kontraksi 246 190 11 290 805 Kontraksi 573 Kontraksi 662 Kontraksi 12 291 748 Kontraksi 316 644 Kontraksi 13 292 676 Kontraksi 550 Kontraksi 321 14 293 847 Kontraksi 868 Kontraksi 888 Kontraksi 15 294 918 Kontraksi 821 Kontraksi 700 Kontraksi 16 295 745 Kontraksi 749 Kontraksi 600 Kontraksi 17 296 630 Kontraksi 291 200 18 297 784 Kontraksi 321 320 19 298 853 Kontraksi 688 Kontraksi 567 Kontraksi 20 299 852 Kontraksi 321 333 21 300 879 Kontraksi 698 Kontraksi 472 Kontraksi Tabel 7. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Ketiga 64
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang Keempat dapat dilihat pada Tabel 8. NO Detik ke- Tanpa alas kaki Meng.Sendal Meng.Sepatu Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. Amplitudo Ket. 1 280 205 Kontraksi 368 Kontraksi 392 2 281 287 157 112 Kontraksi 3 282 771 202 Kontraksi 555 Kontraksi 4 283 186 292 Kontraksi 356 5 284 237 101 238 Kontraksi 6 285 125 214 285 7 286 203 221 365 8 287 306 Kontraksi 105 165 9 288 887 Kontraksi 344 Kontraksi 296 10 289 543 134 Kontraksi 282 11 290 350 Kontraksi 128 Kontraksi 147 Kontraksi 12 291 218 Kontraksi 355 223 13 292 239 Kontraksi 141 Kontraksi 409 14 293 296 147 Kontraksi 93 15 294 138 256 267 16 295 147 Kontraksi 98 259 17 296 490 Kontraksi 194 104 18 297 330 Kontraksi 248 Kontraksi 284 19 298 875 Kontraksi 123 Kontraksi 261 20 299 168 Kontraksi 201 89 21 300 360 Kontraksi 111 275 Kontraksi Tabel 8. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Keempat 65
4.4 Analisis Perbandingan Hasil Perekaman 4.4.1 Analisis Perbandingan Kontraksi Otot Setiap alas kaki memiliki kontraksi otot yang berbeda-beda pada saat berjalan maupun berlari. Perbedaan tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah dengan satu satu orang sampel. a. Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berjalan Amplitudo 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Perbandingan alas kaki saat berjalan 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 Waktu Tanpa alas kaki Menggunakan Sendal Menggunakan Sepatu Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berjalan 66
Pada grafik tersebut terlihat bahwa orang pertama memiliki kontraksi otot terbesar yaitu pada saat berjalan tanpa menggunakan alas kaki. Nilai amplitudo maksimum sebesar 689 dan amplitude minimumnya 199 dengan kontraksi mencapai 71.4 %. Sedangkan dengan menggunakan sandal sebesar 38% dan sepatu 9.8%. b. Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berlari Perbandingan Alas Kaki Saat Berlari Amplitudo 800 700 600 500 400 300 200 100 0 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 Waktu berlari tanpa alas kaki berlari menggunakan sendal berlari menggunakan sepatu Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berlari Perbedaan kontraksi otot pada saat berlari dan berjalan terlihat berbeda dimana amplitude maksimum pada saat berlari tanpa menggunakan alas kaki adalah sebesar 759. Sedangkan pada saat berjalan sebesar 689dengan kontraksi otot 85.7%. 28.57% untuk menggunakan sandal dan 19% dengan menggunakan sepatu. 67
4.4.2 Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sandal Setiap pasien menggunakan sandal yang berbeda dalam percobaan, dengan perbedaan tersebut hasil perekaman tersebutpun berbeda-beda. Tabel 9 menunjukkan data kontrasi otot pada saat berjalan. No Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Amplitudo Ket Amplitudo Ket Amplitudo Ket Amplitudo Ket 1 224 436 Kontraksi 308 470 Kontraksi 2 403 Kontraksi 267 193 300 3 612 Kontraksi 302 167 446 Kontraksi 4 469 Kontraksi 441 224 477 Kontraksi 5 117 264 198 93 6 354 561 Kontraksi 402 Kontraksi 58 7 403 Kontraksi 460 Kontraksi 214 53 8 112 240 206 196 9 432 Kontraksi 242 191 450 Kontraksi 10 112 459 Kontraksi 217 560 Kontraksi 11 190 491 Kontraksi 218 414 Kontraksi 12 567 Kontraksi 271 219 70 13 163 284 246 502 Kontraksi 14 459 Kontraksi 443 Kontraksi 267 455 Kontraksi 15 378 544 Kontraksi 206 150 16 219 366 Kontraksi 206 91 17 46 327 260 171 18 287 273 210 504 Kontraksi 19 456 Kontraksi 271 205 441 Kontraksi 20 187 369 335 233 21 129 741 Kontraksi 198 58 Tabel 9. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berjalan Menggunakan Sendal 68
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata rata amplitudo pada orang pertama sebesar 300.90. Orang kedua sebesar 383.42. Orang ketiga sebesar 232.85. Orang keempat sebesar 294.85. Dari hasil tersebut sandal dari orang ketiga memilili nilai amplitudo paling terkecil. Persentase kontraksi otot Menggunakan Sendal 36% 3% 32% 29% Orang Pertama Orang Kedua Orang Ketiga Orang keempat Gambar 4.8 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sendal Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berjalan yaitu pada orang keempat sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada orang ketiga sebesar 3%. Sedangkan orang pertama memiliki persentasi kontraksi sebesar 29%, dan orang kedua sebesar 32%. 69
4.4.3 Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sepatu Kontraksi otot pada saat menggunakan sepatu dapat dilihat dalam tabel 10. No Orang 1 Orang 2 Orang 3 Orang 4 Amplitudo Ket Amplitudo Ket Amplitudo Ket Amplitudo Ket 1 281 570 Kontraksi 648 Kontraksi 392 2 111 `112 421 Kontraksi 410 Kontraksi 3 100 378 890 Kontraksi 555 Kontraksi 4 364 156 875 Kontraksi 356 5 387 365 821 Kontraksi 400 Kontraksi 6 102 321 441 Kontraksi 285 7 308 395 786 Kontraksi 365 8 112 371 883 Kontraksi 165 9 315 533 220 296 10 307 496 Kontraksi 190 282 11 278 823 Kontraksi 662 Kontraksi 432 Kontraksi 12 183 221 644 Kontraksi 223 13 411 Kontraksi 314 321 409 Kontraksi 14 399 376 888 Kontraksi 370 15 231 303 700 Kontraksi 267 16 257 984 Kontraksi 600 Kontraksi 259 17 191 347 200 104 18 401 Kontraksi 345 320 284 19 580 Kontraksi 337 567 Kontraksi 261 20 359 428 Kontraksi 333 663 Kontraksi 21 234 665 Kontraksi 472 Kontraksi 461 Kontraksi Tabel 10. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berlari Menggunakan Sepatu Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata rata amplitudo pada orang pertama sebesar 326,09. Orang kedua sebesar 436,4. Orang ketiga sebesar 565,80. Orang keempat sebesar 344,71. Dari hasil tersebut sandal dari orang pertama memiliki amplitudo yang paling kecil. Selanjutnya dapat dilihat persentase kontraksi otot pada setiap sepatu yang digunakan pasien pada grafik berikut ini. 70
Persentase KOntraksi Otot Menggunakan Sepatu 23% 10% 19% Orang Pertama Orang Kedua Orang Ketiga Orang keempat 48% Gambar 4.9 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sepatu Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berlari yaitu pada orang ketiga sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada orang ketiga sebesar 10%. 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Data yang dikirim oleh MyoWare muscle sensor dapat dibaca melalui serial monitor pada Arduino IDE dan halaman Interface pada labview dapat menampilkan data hasil pembacaan sensor otot dalam bentuk grafik. 2. Pada percobaan terlihat jelas bahwa pada saat berjalan maupun berlari tanpa menggunakan alas kaki memiliki kontraksi otot yang besar dibandingkan dengan menggunakan sandal dan sepatu dimana kontraksi tertinggi mencapai 85,7% pada saat berlari. 3. Sendal pada orang ketiga merupakan sandal dengan kontraksi otot paling kecil pada saat berjalan dengan sandal yang lainnya yaitu sebesar 3%, Sedangkan yang terbesar yaitu pada orang keempat sebesar 36% 4. Pada saat berlari, menggunakan Sepatu Orang pertama memiliki nilai ratarata terkecil dibandingkan dengan sepatu lainnya yaitu dengan nilai amplitudo 326,09, Nilai kontraksinya lebih kecil yaitu 10%., Sedangkan kontraksi terbesar yaitu pada orang ketiga sebesar 36% 5. Data pengukuran dapat memberikan informasi mengenai keadaan kontraksi otot, nilai-nilai dari kontrksi masing-masing alas kaki yang dipakai dan dapat dimanfaatkan untuk pemilihan alas kaki yang baik. 72
6. Dalam melakukan aktifitas berjalan dan berlari sebaiknya menggunakan alas kaki karena, saat tidak menggunakan alas kaki kontraksi otot menjadi tinggi dan beresiko ceedera. 5.2 Saran Beberapa saran yang dapat diberikan sehubungan dengan pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan uji coba dengan jumlah orang dan alas kaki yang lebih banyak. 2. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan perbandingan hasil pembacaan sensor dengan alat standar pembacaan parameter-parameter yang diukur, sehingga dapat diketahui keakuratan pembacaan sensor. 3. Untuk perancangan selanjutnya dapat menambahkan grafik perubahan setiap parameter yang diukur pada halaman monitoring. 73