Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller ATMEGA32A

i

RANCANG BANGUN ALAT UKUR GULA DARAH
NON-INVASIVE BERBASIS MICROCONTROLLER
ATMEGA32A

RADY PURBAKAWACA

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENEGTAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancang Bangun Alat

Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller ATMEGA32A adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013

Rady Purbakawaca
NIM G74090024

iv

ABSTRAK
RADY PURBAKAWACA. Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah NonInvasiveBerbasis Microcontroller ATMEGA32A. Dibimbing oleh ARDIAN
ARIEF dan HERIYANTO SYAFUTRA.
Pada penelitian ini dilakukan perancangan alat ukur gula darah non-invasive
(tanpa melukai tubuh) dengan memanfaatkan panjang gelombang serapan spesifik

gula darah pada 521 nm. Dalam pembuatan alat ukur gula darah digunakan
sumber cahaya berupa LED yang memancarkan gelombang elektromagnetik pada
daerah 521 nm, sensor cahaya berupa LDR untuk mendeteksi transmitansi gula
darah, dan rangkaian pengolah sinyal yang terdiri dari rangkaian buffer, rangkaian
filter, dan rangkaian peak-detector. Pengukuran gula darah dilakukan dengan
menyinari jari kelingking kiri menggunakan LED, transmitansi cahaya ditangkap
oleh LDR lalu diolah oleh rangkaian pengolah sinyal dan diubah menjadi nilai
ADC oleh microcontroller atmega32a. Hubungan antara konsentrasi gula darah
terhadap nilai ADC ditentukan dengan metode plotting curve pada program
Microsoft Excel 2007. Hubungan tersebut dinyatakan dengan pendekatan
persamaan polinomial orde kedua yaitu y = 0,17984x2 – 15,263x + 416,33,
dimana y adalah konsentrasi gula darah dan x adalah nilai ADC. Pengujian alat
rancangan diperoleh nilai ketepatan sebesar 92,25 % dan nilai ketelitian sebesar
89,24 %.
Kata kunci: non-invasive monitoring of blood glucose, hiperglikemia, glucometer

ABSTRACT
RADY PURBAKAWACA. Design of Measuring Device Non-Invasive Blood
Sugar Based Microcontroller ATMEGA32A. Supervised by ARDIAN ARIEF and
HERIANTO SYAFUTRA.

In this research, carried out design of the prototype measuring devices noninvasive blood sugar (without harm the body) utilizing specific absorption
wavelength at 521 nm blood sugar. Prototype manufacturing using a LED light
source that emits electromagnetic waves in the region 521nm, LDR as light sensor
to measure the transmittance of blood sugar, and signal processing circuit consist
of buffer circuit, filter circuit, and peak detector circuit. Blood glucose
measurements performed by irradiating the left little finger using LED,
transmittance captured by the LDR afterward precessed by the signal processing
circuit is then converted into the ADC value by microcontroller atmega32a. The
correlation between the concentration of blood sugar to the ADC values
determined by curve plotting method in Microsoft Excel 2007.The correlation can
be approximated by a polynomial equation of second order, y=0.17984x215.263x+416.33, where y is the concentration of blood sugar and x is the value of
ADC. Accuracy and precision values that obtained in prototype testing about
92,25% and 89,24%.
Keywords: noninvasive monitoring of blood glucose, hyperglycemia, glucometer

v

vi

RANCANG BANGUN ALAT UKUR GULA DARAH

NON-INVASIVE BERBASIS MICROCONTROLLER
ATMEGA32A

RADY PURBAKAWACA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

vii

Judul Skripsi: Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis

Microcontroller ATMEGA32A
:
Rady Purbakawaca
Nama
: G74090024
NIM

Disetujui oleh

Gt:
Pembimbing I

Tanggal Lulus:

ｾ＠ 0 JUl 20\3

viii

Judul Skripsi :Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis
Microcontroller ATMEGA32A

Nama
: Rady Purbakawaca
NIM
: G74090024

Disetujui oleh

Ardian Arief, M.Si
Pembimbing I

Heriyanto Syafutra, M.Si
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Akhiruddin Maddu
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

ix

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2012 ini ialah
gula darah, dengan judul Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive
Berbasis Microcontroller ATMEGA32A.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ardian Arief, M.si dan Bapak
Herianto Syafutra, M.si selaku pembimbing, serta Dr Irzaman, Dr Husin Alatas,
Mamat Rahmat M.si, dan Bapak Suharno yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Ahmad Yani selaku
Teknisi Bengkel Kayu dan Bapak Toni Pranoto selaku Teknisi Laboratorium
Elektronika Departemen Fisika, yang telah membantu selama pengumpulan data.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga
dan kerabat, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2013
Rady Purbakawaca

x

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

Hipotesis

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Diabetes Mellitus

2

Absorpsi Spektral Gula Darah

2

Rangkaian LED

3

Photoresistor danRangkaian LDR

4

Pengolah Sinyal

5

Rangkaian Filter

5

Rangkaian Buffer

5

Rangkaian Peak-detector

6

Hukum Beer-Lambert

6

METODE

7

Bahan

7

Alat

7

Prosedur Penelitian

7

Penentuan spesifikasi alat

7

Karakterisasi sensor dan sumber cahaya

7

Perancangan perangkat keras

8

Perancangan perangkat lunak

11

Perancangan Prototipe

12

Integrasi Sistem dan pengujian

12

xi

Prosedur Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN

12
13

Karakterisasi Sensor dan Sumber Cahaya

13

Perancangan Perangkat Keras

13

Probe Sensor

13

Rangkaian Buffer

14

Rangkaian Filter

15

Rangkaian Peak-Detector

16

Modul matriks LCD 16x2

17

Modul RTC peripheral DS1307

17

Modul Matriks Keypad 4x4

17

Modul EMS/SD card

17

Microcontroller

17

Data Hasil Pengukuran

18

SIMPULAN DAN SARAN

20

Simpulan

20

Saran

20

DAFTAR PUSTAKA

20

LAMPIRAN

22

xii

DAFTAR TABEL
Tabel 1 Konfigurasi kaki-kaki LED dan LDR
Tabel 2 Data pengujian rangkaian buffer
Tabel 3 Data pengujian rangkaian low pass filter
Tabel 4 Data pengujian rangkaian high pass filter
Tabel 5 Data pengujian rangkaian peak-detector
Tabel 6 Fungsi tombol pada keypad 4x4
Tabel 7 Perbandingan nilai konsentrasi gula darah NESCO dan alat
rancangan

13
15
15
16
16
17
19

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Spektrum absorpsi gula darah (1) 0, (2) 0.5, dan (3) 1 g / ml
Gambar 2 Skema rangkaian LED
Gambar 3Respon Spektral LDR
Gambar 4Skema rangkaian pembagi tegangan
Gambar 5Rangkaian filter (a) low pass (b) high pass
Gambar 6Rangkaian buffer
Gambar 7Rangkaian peak-detector
Gambar 8Skema rangkaian pengolah sinyal
Gambar 9Skema probe sensor dengan connectorTRS
Gambar 10Rangkaian low pass filter
Gambar 11Rangkaian high pass filter
Gambar 12 Rangkaian buffer
Gambar 13Rangkaian peak-detector
Gambar 14Modul matrix LCD 16x2
Gambar 15Modul matrix keypad 4x4
Gambar 16Modul RTC peripheral DS1307
Gambar 17 Modul EMS/SD card
Gambar 18Panjang gelombang (a) LED hijau (b) serapan gula darah
Gambar 19 Rancangan probe sensor gula darah
Gambar 20(a) dan (b) Hubungan ADC dengan selang waktu pengambilan
data
Gambar 21Hasil pengujian rangkaian filter (a) low pass (b) high pass
Gambar 22Hubungan nilai konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC

2
3
4
4
5
5
6
8
8
9
9
9
10
10
10
11
11
13
14
14
16
18

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC
probandus kontrol
Lampiran 2 Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC pada
probandus bebas

22
23

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan jumlah pasien
diabetesdiseluruh dunia pada tahun 2013 sebesar 177 juta jiwa dan terus
meningkat hingga 300 juta jiwa pada tahun 2025. Separuh dari jumlah penderita
diabetes tidak menyadari penyakitnya dan terdiagnosis ketika terjadi komplikasi.1
Diabetes mellitus merupakan suatu gangguan kronis yang menyangkut
metabolisme hidrat arang (glukosa) di dalam tubuh. Penyebabnya adalah
kerusakan hormon insulin yang berfungsi mengurangi konsentrasi glukosa di
dalam darah. Saat ini pemeriksaan penyakit diabetes bergantung pada pemantauan
konsentrasi glukosa darah dengan metode invasive yaitu pasien harus menusuk
jari atau lengan untuk mengambil sampel darah.2 Pada pasien diabetes akut
pemeriksaan kadar gula darah perlu dilakukan minimal 4 kali sehari untuk
memeriksa kadar glukosa dan butuh waktu pengujian di laboratorium sekitar 2
jam. Selain itu, pemeriksaan kadar gula darah secara invasive dilakukan
menggunakan glucometer. Pasien mengambil darah dengan cara menusukkan
jarum, darah yang menempel pada strip dimasukkan pada glucometer untuk
dianalisis. Namun, tindakan ini dapat menyebabkan nyeri dan trauma pada
seseorang. Penggunaan jarum dan strip hanya dapat digunakan sekali pakai
sehingga membutuhkan biaya untuk membeli jarum dan strip yang baru. Sehingga
diperlukanalat ukur gula darah tanpa melukai tubuh, praktis dan ekonomis.
Disisi lain, perkembangan teknologi elektronika modern memungkinkan
untuk membuat suatu instrumen yang praktis, kompak, handal, efektif dan efisien.
Salah satu contoh dari perkembangan teknologi elektronika yang relatif baru
adalah teknologi microcontroller berupa satu chipintegratedcircuit/IC yang
mempunyai banyak kandungan transistor namun membutuhkan ruang kecil dan
mempunyai memori yang dapat diprogram sesuai dengan keperluan.3Hal
tersebutmemungkinkan untuk membuat alat yang berfungsi mengukur kadar gula
darah tanpa melukai tubuh yang berbasiskan microcontroller.

Perumusan Masalah
Pengukuran kadar gula darah pada pembuluh arteri umumnya dilakukan
secara invasive (melukai bagian tubuh). Untuk itu, bagaimana cara rancang
bangun alat ukur kadar gula darahnon-invasive(tanpa melukai tubuh) yang praktis
dan efisien dengan menggunakan microcontroller.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan membuat alat ukur (non-invasive ) kadar gula darah
berbasis Microcontroller Atmega32A dengan menggunakan gelombang
elektromagnetik pada panjang gelombang spesifik 520 nm dan menguji alat
tersebut pada variasi konsentrasi gula darah.

2
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat dibuatnya alat
ukur kadar gula darah tanpa melukai bagian tubuh yang praktis dan efisien.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada penentuan hubungan
keluaranAnalog to Digital Converter (ADC)alat ukur dengan konsentrasi gula
darah tubuh menggunakan prinsip Beer-Lambert pada interaksi gelombang
elektromagnetik dengan darah tangan manusia.

Hipotesis
Gelombang elektromagnetik 521 nm yang dipancarkan oleh Light Emitting
Diode (LED) dapat digunakan sebagai pendeteksi kadar gula darah tubuh dengan
mengukur intensitas absorbansinya menggunakan Light Dependent Resistor
(LDR) sehingga alat ukur kadar gula darah dapat dirancang.

TINJAUAN PUSTAKA
Diabetes Mellitus
Diabetes mellitus merupakan suatu gangguan kronis yang menyangkut
metabolisme hidrat arang (glukosa) di dalam tubuh. Penyebabnya adalah
kerusakan hormon insulin yang berfungsi mengurangi glukosa di dalam darah.
Pemeriksaan HbA1c digunakan untuk mengukur kadar glikohemoglobin dan
memperkirakan rata-rata kadar gula darah. Meningginya kadar gula darah
menunjukkan nilai HbA1c yang meningkat.4

Absorpsi Spektral Gula Darah
Perubahan spektrum absorpsi gelombang elektromagnetik akibat
peningkatan konsentrasi gula pada plasma darah berada pada kisaran panjang
gelombang 415 nm, 542 nm, dan 575 nm.5

Gambar 1 Absorpsi gula darah dengan konsentrasi (1) 0, (2) 0.5, dan (3) 1 g/ml.5

3
Rangkaian LED
Perancangan alat ukur gula darah menggunakan LED sebagai sumber
cahaya. LED adalah semikonduktor yang dapat mengalirkanarus listrik hanya
dalam satu arah.7 Ketika LED dibias maju, LED akan memancarkan cahaya
dengan panjang gelombang tertentu yang bergantung pada bahan semikonduktor
yang digunakan. Daya listrik LED ditentukan melalui pengukuran tegangan dan
arus LED, dengan Persamaan (1).
(1)
Keterangan :
P = Daya (watt)
I = Arus (ampere)
V = Tegangan (Volt)

Gambar 2 Skema rangkaian LED
Pada Gambar 2, resistor dipasang secara seri dengan LED sehingga akan
muncul tegangan jatuh pada resistor. Tujuan dipasang resistor agar tegangan yang
diberikan catu daya tidak melebihi tegangan kerja LED. Tegangan jatuh pada
LED maksimal sebesar 3V sehingga arus maksimum yang dapat diterima LED
adalah 20 mA. Besar nilai resistor yang ditentukan berbanding lurus dengan
sumber tegangan yang digunakan. Secara matematis besar nilai resistor pembatas
arus LED dapat ditentukan menggunakan Persamaan (2).
(2)

Keterangan :
= Resistor pembatas arus (ohm)
= Sumber tegangan
= Tegangan pada LED
= arus maksimal LED (20 mA)

4
Photoresistor danRangkaian LDR
Light Dependent Resistor (LDR) atau photoconductor merupakan bagian
dari photoresistor. Photoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya
akan
menurun
jika
ada
penambahan
intensitas
cahaya
yang
mengenainya.8Photoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi seperti
CdS (Cadmium Sulfida). Jika energi cahaya yang mengenai photoresistor lebih
besar dari energi gap maka elektron akan meloncat dari pita valensi ke pita
konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan akan mengalirkan arus listrik, sehingga
menurunkan resistansinya. LDR dipilih sebagai photoresistor karena karakteristik
laju recovery yang sangat cepat (kurang dari 10 ms).9 Selain itu, LDR
mempunyai sensitivitas yang berbeda untuk setiap panjang gelombang cahaya
yang mengenainya.

Gambar 3 Respon Spektral LDR.9
Cahaya yang dikeluarkan dari LED akan ditransmisikan ke LDR.
Perubahan intensitas cahaya yang jatuh pada LDR akan sebanding dengan
perubahan resistansi LDR.10 Konfigurasi standar rangkaian pembagi tegangan
dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Skema rangkaian pembagi tegangan

5
Pengolah Sinyal
Sinyal yang berhasil dideteksi oleh LDR akan diteruskan ke rangkaian
pengolah sinyal. Rangkaian pengolah sinyal terdiri atas low pass filter, buffer,
high pass filter, dan peak-detector.
Rangkaian Filter
Rangkaian filter berfungsi untuk menghilangkan gangguan (noise) yang
terdapat pada sinyal, dapat berupa gangguan yang berasal dari adanya cahaya luar,
gerakan mekanik pada sensor atau induksi magnetik akibat arus listrik pada
komponen elektronika yang digunakan. Jenis filteryang digunakan adalah low
pass filter dan high pass filter.
Low pass filter adalah filter yang digunakan untuk meloloskan sinyal yang
memiliki frekuensi rendah. Pita frekuensi yang diloloskan memiliki rentang dari
nol sampai ke suatu frekuensi cut off (titik frekuensi dengan amplitudo yang telah
mengalami penurunan sebesar 3 dB dari amplitudo masukkannya).11 High pass
filter adalah rangkaian yang akan meloloskan sinyal yang memiliki frekuensi
lebih tinggi dari frekuensi cut off.12 Frekuensi cut off ditentukan dengan
Persamaan (3)
(3)
Keterangan :
= Frekuensi cut off (Hz)
= Resistansi (Ω)
= kapasitansi (F)

Gambar 5 Rangkaian filter (a) low pass (b) high pass
Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer adalah rangkaian dengan besar tegangan masukan dan
keluaran yang sama, karena sinyal tidak mengalami penguatan. Rangkaian ini
berfungsi untuk mencegah agar besar sinyal keluaran tidak turun secara drastis
(drop) ketika dihubungkan dengan rangkaian berikutnya.13

Gambar 6 Rangkaian buffer

6
Rangkaian Peak-detector
Rangkaian peak detector adalah rangkaian yang terdiri atas hubungan seri
sebuah dioda dengan kapasitor. Rangkaian ini mengubah sinyal AC menjadi
tegangan DC yang sama dengan nilai amplitudo puncak (Vp) tegangan
AC.14Tegangan output DC yang dihasilkan merupakan pengurangan dari
amplitudo puncak tegangan AC dengan tegangan buka dioda 0,7V.

Gambar 7 Rangkaian peak-detector.14
Hukum Beer-Lambert
Alat ukur gula darah dibuat dengan menerapkan hukum Beer-Lambert.
Hukum ini dapat digunakan untuk menentukan absorbansi cahaya yang diserap
oleh gula darah. Hukum Beer-Lambert diformulasikan dalam pesamaan (4).
Iout = Iin

(4)

Keterangan :
Iout
= Intensitas cahaya yang keluar dari medium
Iin
= Intensitas cahaya yang masuk ke dalam medium
= Koefisien peluruhan pada panjang gelombang tertentu
= Konsentrasi medium
= Panjang bidang optik
(5)
(6)
Transmitansi cahaya ( ) melalui medium penyerap didefinisikan sebagai
nisbah intensitas cahaya ditransmisikan (Iout) dengan intensitas cahaya yang
diberikan (Iin) . Absorbansi ( ) sebanding dengan invers transmitansi.

7

METODE
Bahan
Komponen-komponen elektronika yang digunakan pada penelitian ini
adalah microcontrollerAtmega 32A 1 buah,LED Hijau (521 nm) 1 buah, IC OpAmp LM324 2 buah, LDR (semikonduktor CdS) 1 buah, resistor (1kΩ, 220Ω,
100Ω) masing-masing 1 buah, resistor 10 kΩ 2 buah,kabel jumper 1 gulung,
kapasitor (100 μF) 3 buah, kabel 1A 1 gulung, timah patri (Asahi) 1 gulung,
PCB-IC 1 papan, speacer 30 buah, push-button1 buah, IC Regulator 7805 1
buah,trimpot (1MΩ, 100 kΩ, 10 kΩ) masing-masing 1 buah, 2 buah kotak
berwarna hitam dengan ukuran (4,5cm x 2,5cm x 1,2cm), kabel IDC 4 buah,
holder 20 pin, blackhousing20 pin, cone 2 pin, connector female and male TRS,
switch/saklar, lakban atau perekat, lem Fulloc, kertas label, kabel data 10 Pin,
modul matrixLCD 16x2,modul matrix keypad 4x4, modul RTC peripheral
DS1307, memori eksternal micro SD,akrilik mika (20cm x 15cm x 10cm), engsel
mika 4 buah. Sampel darah 50 mahasiswa Institut Pertanian Bogor masingmasing sampel lebih kurang 1 ml, Rivanol 70%, dan kapas.

Alat
Alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah laptop Toshiba Satelit
U505, program codevision AVR 2.2.5.0, spektrofotometer, obeng plus minus, alat
bor dan mata bor, gergaji besi, penggaris siku, tang jepit, tang potong, pematri,
penyedot timah patri, multimeter WINNER DT-830B, dan Osiloskop GDS-810S
100MHz, sinyal generator GDS-8255A, catu daya 12 V. Sebuah alat Glucometer
komersil (NESCO multicheck) beserta jarum dan lancet.

Prosedur Penelitian
Penentuan spesifikasi alat
Penentuan spesifikasi alat didasarkan pada hasil penelusuran literatur serta
kajian komprehensif. Berdasarkan literatur yang ada, didapatkan data spesifikasi
sebagai berikut:
- Sinyal yang dihasilkan oleh sensor LDR dalam orde volt
- Tegangan referensi: 5 volt
- Tegangan kerja IC OP-Amp: 5 volt dan ground
- Tegangan kerja microcontroller: 5 volt dan ground
- Frekuensi cut off untuk low pass filter 10 Hz dan high passs filter 1 Hz.
Karakterisasi sensor dan sumber cahaya
Sensor optik yang digunakan sebagai sensor pada penelitian ini adalah
LDR NSL19-M51. Pengujian LDR dilakukan dengan mengukur nilai resistansi
menggunakan multimeter digital WINNER DT-830B saat kondisi ruangan terang
dan gelap. Sumber cahaya yang digunakan yaitu LED dengan spektrum hijau.

8
Pengujian dilakukan dengan mengukur intensitas dan panjang gelombang optimal
yang dipancarkan LED menggunakan Spektrofotometer.
Perancangan perangkat keras
Perancangan perangkat keras diawali dengan membuat rancangan
konseptual dan membuat rancangan skematik. Rangkaian analog yang dibuat
terdiri dari rangkaian probe sensor,low pass filter, high pass filter, rangkaian
buffer, dan rangkaian peak-detector yang secara keseluruhan dapat dilihat pada
Gambar 8. Sinyal keluaran dari rangkaian analog akan diolah pada
microcontroller atmega32a.

Gambar 8 Skema rangkaian pengolah sinyal dibuat menggunakan Proteus 7.20
1. Pembuatan probesensor
Probesensor dirancang dengan menggunakan dua buah kotak
berwarna hitam dengan ukuran 4,5cmx2,5 cm x 1,2cm dan kabel 3 pin
dengan panjang 0,5 m. Pada masing-masing kotak dibuat 1 lubang untuk
penempatan LDR dan LED (Gambar 9). LED ditempatkan berhadapan
dengan LDR kemudian kaki-kaki LED dan LDR dihubungkan dengan
kabel 3 pin. Selanjutnya kabel tersebut akan pasang pada connector TRS
yang nantinya akan dihubungkan dengan rangkaian analog.

Gambar 9 Skema probe sensor dengan connectorTRS

9
2. Rangkaian low pass filter
Rangkaian low pass filter yang dibuat memiliki frekuensi cut-off
sebesar 10 Hz sehingga amplitudo sinyalnoise yang memiliki frekuensi
diatas 10 Hz akan diredam. Berdasarkan persamaan (3) diperoleh nilai
resistansi resistor 1,592 kΩ dengan nilai kapasitansi kapasitor 10µF
menggunakan trimpot (resistor variabel) dengan resistansi 10kΩ.Pengujian
fungsi low pass filter dilakukan dengan melihat perubahan amplitudo
sinyal output (titik C dan D) terhadap perubahan frekuensi sinyal input
(titik A dan B) dari function generator yang dapat dilihat pada layar
osiloskop.

C

A

B

D

Gambar 10 Rangkaian low pass filter
3. Rangkaian high pass filter
Rangkaian high pass filter yang dirancang memiliki frekuensi cutoff sebesar 1 Hz, sehingga amplitudo sinyal yang memiliki frekuensi
dibawah 1 Hz akan diredam. Berdasarkan persamaan (3) diperoleh nilai
resistansi resistor 15,915 kΩ dan kapasitansi kapasitor sebesar 10 µF.

Gambar 11 Rangkaian high pass filter
4. Rangkaian buffer
Rangkaian buffer digunakan untuk menjaga agar besar tegangan
keluaran dari rangkaian sebelumnya tidak turun secara drastis (drop)
ketika masuk kerangkaian berikutnya. Skema rangkaian dapat dilihat pada
Gambar 12, dengan menggunakan satu buah IC op-amp LM324.
Rangkaian buffer ini dirancang dan ditempatkan setelah masing-masing
blok rangkaian analog.

Gambar 12 Rangkaian buffer

10
5. Rangkaian peak-detector
Rangkaian peak-detector menggunakan satu buah IC OP-Amp
LM324, dua buah dioda, satu buah resistor variabel 10 MΩ dan kapasitor
100 µF. Rangkaian peak-detector ini dirancang untuk mendeteksi nilai
puncak sinyal dan ditempatkan setelah rangkaian high pass filter. Nilai
keluaran rangkaian peak-detector kemudian akan dihubungkan dengan
microcontrolleruntuk diolah secara digital.

Gambar 13 Rangkaian peak-detector
6. Modul matrix LCD 16x2
Modul matrix LCD 16x2 merupakan perangkat keras yang
digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran. Pengujian dilakukan
dengan cara membuat program untuk menampilkan angka dan huruf pada
layar LCD.

Gambar 14 Modul matrix LCD 16x2
7. Modul matrix keypad 4x4
Modul matrix keypad 4x4 merupakan perangkat keras yang
digunakan untuk memasukkan data koresponden
saat dilakukan
pengambilan data. Skema rangkaian dapat dilihat pada Gambar 15,
nantinya keypad ini akan dihubungkan dengan microcontoller.

Gambar 15 Modul matrix keypad 4x4

11
8. Modul RTC peripheral DS1307
RTC peripheral DS1307 merupakan perangkat keras yang bekerja
seperti CMOS pada komputer yaitu menentapkan waktu (real time). RTC
ini digunakan untuk memberi informasi waktu saat dilakukan pengambilan
data. Modul RTC dapat dilihat pada Gambar 16, RTC lalu akan
dihubungkan kemicrocontroller dengan jalur komunikasi I2C.

Gambar 16 Modul RTC peripheral DS1307
9. Modul EMS/SD card
Modul EMS/SD card merupakan perangkat keras yang digunakan
untuk menyimpan data hasil pengukuran ke dalam micro SD FAT32.
Modul EMS/SD carddapat dilihat pada Gambar 17, Modul EMS/SD card
ini nantinya akan dihubungkan dengan microcontoller.

Gambar 17 Modul EMS/SD card
10. Microcontroller
Keluaran dari rangkaian analog agar dapat diolah secara digital
harus diubah terlebih dahulu menjadi sinyal digital melalui perangkat
ADC yang terdapat pada microcontroller. Keluaran akhir dari rangkaian
analog dihubungkan ke pin ADC0 dan ADC1 atau PA0 dan PA1, ground
rangkaian analog dihubungkan dengan pin GND pada microcontroller,
dan tegangan referensi dihubungkan pada pin AVCC sebesar 5V.
Perancangan perangkat lunak
Perancangan perangkat lunak mencakup pembuatan algoritma untuk
microcontroller menggunakan codevision AVR C dan membuat simulasi
rangkaian analog dengan menggunakan Proteus 7.20. Perancangan perangkat
lunak untuk microcontroller meliputi pembuatan algoritma pengolah data sinyal
digital dan akses penggunaan berbagai modul elektronik.

12

Perancangan Prototipe
Dalam pembuatan prototipe ini desain rangkaian elektronika yang dibuat
dan telah disimulasikan selanjutnya diwujudkan menjadi perangkat keras yang
sebenarnya. Rangkaian fungsional pada protoboard kemudian diuji dan dipasang
pada PCB. Secara keseluruhan alat ukur gula darah terdiri atas probe sensor,
rangkaian pengolah sinyal, modul elektronik, dan cashing. Bagian-bagian tersebut
digabungkan menjadi satuan kesatuan.
Integrasi Sistem dan pengujian
Integrasi sistem dilakukan dengan menghubungkan seluruh rangkaian dan
perangkat lunak. Proses selanjutnya adalah melakukan pengujian alat. Pengujian
prototipe dilakuan dengan menguji fungsi dari masing-masing blok rangkaian
perangkat keras serta fungsi dari perangkat lunak yang telah dibuat. Terakhir,
dilakukan pengujian secara menyeluruh baik perangkat keras maupun perangkat
lunak.

Prosedur Analisis Data
Prosedur analisis data yang dilakukan pada penelitian ini adalah mengukur
nilai transmitansi gelombang elektromagnetik 521 nm yang dilewatkan di dalam
darah yang sebanding dengan tegangan output rangkaian pengolah sinyal. Nilai
tegangan output ini dikonversi menjadi nilai ADC. Pada saat itu juga diukur kadar
gula dalam darah menggunakan NESCO multicheck. Kedua data tersebut
dianalisis dengan metode plotting curve Microsoft Excel 2007, dari metode ini
akan diperoleh persamaan konsentrasi gula darah akibat nilai ADC. Persamaan
tersebut kemudian dimasukkan ke dalam microcontroller dengan menggunakan
program CVAVR OSP II downloder sehingga alat rancangan dapat menampilkan
data pengukuran berupa nilai konsentrasi gula darah. Untuk pengukuran
selanjutnya, akan dibandingkan nilai konsentrasi gula darah yang diukur oleh alat
rancangan dengan NESCO multicheck. Hasil pengukuran oleh kedua alat akan
dicari nilai ketepatan dan ketelitian alat rancangan dengan persamaan (7) dan (8).
|

|

(7)

Keterangan:
R = rata-rata konsentrasi gula darah alat rancangan
K = rata-rata konsentrasi gula darah alat NESCO
| |

Keterangan:
Sd = Standar deviasi konsentrasi gula darah alat rancangan
X = rata-rata konsentrasi gula darah alat rancangan

(8)

13

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Sensor dan Sumber Cahaya
Hasil pengujian karakterisasi sensor menunjukkan bahwa LDR memiliki
perubahan resistansi yanglinier terhadap perubahan intensitas cahaya yang
diberikan oleh LED hijau. Intensitas optimal yang dipancarkan oleh LED pada
panjang gelombang 521 nm ditunjukkan pada Gambar 18 (a). Panjang gelombang
tersebut dapat digunakan karena mendekati panjang gelombang serapan gula
darah yang berada pada kisaran 542 nm. Panjang gelombang ini diperoleh dari
literatur dan diuji menggunakan spektrofotometer (Gambar 18 (b)).

Gambar 18 Panjang gelombang (a) LED hijau (b) serapan gula darah

Perancangan Perangkat Keras
Probe Sensor
Probe dirancang dengan menempatkan dua buah kotak berwarna hitam,
masing-masing kotak dipasangkan LED dan LDR secara berhadapan. Pada bagian
tengah antara dua kotak, stopper dipasangkan pada probe sebagai pembatas
masuknya jari kedalam probe. Stopper juga berfungsi untuk menjaga jarak antara
kedua kotak tetap sama sehingga didapatkan nilai transmitansi yang stabil dan
optimal. Untuk mengatasi gangguan cahaya dari luar, probe dapat dilapisi
dengan lakban hitam. Selanjutnya, probedihubungkan ke PCB melalui kabel 3 pin
yang telah dipasang connector TRS.
Tabel 1 Konfigurasi kaki-kaki LED dan LDR
Kaki LED

Kaki LDR

ConnectormTRS

anoda LED Hijau

Vcc

Tip

katoda LED Hijau

GND

Sleeve

-

kaki data

Ring

Gambar 19 menunjukkan hasil rancangan probe yang akan digunakan
untuk mengukur kadar gula darah. Probe ini dirancang secara ergonomis,

14
sehingga mengutamakan kenyamanan koresponden dengan cara memberikan
bantalan disekitar ruang jepit probe bagian dalam. Probe dipasangkan ke jari dan
posisi LED berhadapan dengan LDR, sehingga LDR dapat bekerja maksimal
menyerap cahaya yang dipancarkan LED.

Gambar 19 Rancangan probe sensor gula darah
Pengujian probe dilakukan dengan mengukur transmitansi cahaya yang
menembus jari yang sebanding dengan nilai tegangan output rangkaian pengolah
sinyal dan mengkonversinya ke dalam nilai ADC. Pengukuran dilakukan dengan
memvariasikan selang waktu pengambilan data. Pada Gambar20(a) ditunjukkan
nilai ADC yang diambil selama 5 detik dengan selang waktu pengambilan data 10
milidetik, sedangkan pada Gambar20(b) ditunjukkan nilai ADC yang diambil
selama 5 detik dengan selang pengambilan data 100 milidetik.

Gambar 20 (a) dan (b) Hubungan ADC dengan selang waktu pengambilan data
Rangkaian Buffer
Pada rangkaian probe sensor,sinyal dihasilkan dan diteruskan ke rangkaian
buffer. Rangkaian buffer dipasang sebelum rangkaian low pass dan high pass filter.
Rangkaian ini memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan impedansi
keluaran yang rendah untuk menghindari terjadinya pembebanan. Setiap sinyal
yang telah melalui suatu rangkaian fungsional dan sebelum masuk ke
microcontroller akan dibuffer kembali untuk menyamakan impedansi rangkaian
fungsional dengan impedansi microcontroller.

15
Tabel 2 Data pengujian rangkaian buffer
Tegangan masukan
(Volt)
2.26

Tegangan keluaran
(Volt)
2.26

2.35

2.35

2.47

2.47

2.70

2.70

2.85

2.85

3.08

3.08

3.36

3.36

3.66

3.66

Rangkaian Filter
Rangkaian filter terdiri atas low pass dan high pass filter. Pengujian
dilakukan dengan memberikan gelombang sinusoidal yang dihasilkan sinyal
generator ke masukan rangkaian filter. Sinyal keluaran dari rangkaian ini diukur
dengan menggunakan osiloskop digital.
Low pass filter dirancang untuk menahan sinyal gangguan yang
mempunyai frekuensi di atas 10 Hz. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3dan
Gambar 21(a). Sinyal generator diatur untuk menghasilkan sinyal sinusoidal
dengan amplitudo sebesar 8.96 Vp-p kemudian mengubah frekuensi sinyal mulai
dari 3 Hz hingga 100 Hz.
High pass filter dirancang untuk menahan sinyal gangguan yang
mempunyai frekuensi di bawah 1 Hz. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4
dan Gambar 21(b). Sinyal generator diatur untuk menghasilkan sinyal sinusoidal
dengan amplitudo sebesar 8.88 Vp-p kemudian mengubah frekuensi sinyal mulai
dari 50 Hz hingga 2 Hz.
Tabel 3 Data pengujian rangkaian low pass filter
Frekuensi
(Hz)
3,479
4,111
5,266
8,535
10,2
12,74
13,66
15
17,87
33,09
100

Aplitudo
Vin (Vp-p)
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96
8,96

Aplitudo
Vout(Vp-p)
8,32
8,08
7,68
6,54
6,24
5,36
5,2
4,8
4,16
2,6
1,05

16
Tabel 4 Data pengujian rangkaian high pass filter
Frekuensi(Hz)
50,34
45
14,94
12,76
9,138
4,795
3,8
3,234
3
2,47
2,155

Amplitudo
Vin (Vp-p)
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88
8,88

Amplitudo
Vout(Vp-p)
8,56
8,56
8,56
8,48
8,16
7,36
6,88
6,4
6,16
5,68
5,12

Gambar 21 Hasil pengujian rangkaian filter (a) low pass (b) high pass
Rangkaian Peak-Detector
Amplitudo sinyal yang dihasilkan sebanding dengan kadargula darah,
sehingga rangkaian peak-detectordirancang untuk mendeteksi nilai tegangan pada
puncak sinyal. Rangkaian peak-detector yang digunakan adalah peak-detector
dengan dua buah dioda dengan satu IC op-amp LM324. Pengujian rangkaianpeakdetector dilakukan dengan memberikan sinyal sinusoidal amplitudo 8,8 Vp-p
dengan frekuensi yang divariasikan (Tabel 5).
Tabel 5 Data pengujian rangkaian peak-detector
Frekuensi(Hz)
50

Amplitudo
(Vp-p)
8.88

Tegangan keluaran
(Volt)
8.10

60

8.88

8.10

70

8.88

8.10

80

8.88

8.10

17
Modul matriks LCD 16x2
Modul matriks LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan nilai ADC hasil
pengukuran. Pengujian modul LCD dengan membuat program untuk
menampilkan huruf dan angka menggunakan bahasa pemrograman CVAVR C++.
Modul RTC peripheral DS1307
RTC peripheral DS1307 digunakan untuk menampilkan waktu saat
dilakukan pengukuran yang dilakukan oleh alat ukur gula darah. Modul ini dapat
menampilkan profil hari, tanggal, bulan, tahun , jam, menit, dan detik.
Modul Matriks Keypad 4x4
Pengujian modul matrikskeypad4x4 dilakukan dengan membuat algoritma
menggunakan metode scanning keypad. Huruf dan angka yang ditekan akan
ditampilkan pada LCD.
Tabel 6 Fungsi tombol pada keypad 4x4
No

Tombol

Keterangan

No

Tombol

Keterangan

1

1

abc

9

9

yz

2

2

def

10

0

under

3

3

ghi

11

*

ambil karakter

4

4

jkl

12

#

Enter

5

5

mno

13

A

-

6

6

pqr

14

B

Shift

7

7

stu

15

C

-

8

8

vwx

16

D

-

Masing-masing tombol yang ditekan lebih dari satu kali dapat
memunculkan karakter yang berbeda. Apabila tombol 1 ditekan satu kali maka
akan muncul karakter “a”, ditekan dua dan tiga kali akan muncul karakter “b” dan
“c” dan jika ditekan lebih dari tiga kali maka akan muncul karakter yang berulang,
cara ini juga berlaku untuk tombol lainnya.
Modul EMS/SD card
Modul EMS/SD card digunakan untuk menyimpan data hasil pengukuran
ke dalam micro SD dengan format FAT32dengan kapasitas maksimum 2 GB.
Pengujian modul ini dilakukan dengan membuat suatu data lalu menyimpannya ke
dalam micro SD.
Microcontroller
Sinyal keluaran dari probe sensor berupa sinyal analog lalu diubah
menjadi sinyal digital. Perubahan sinyal ini dilakukan oleh fungsi analog to
digital converter (ADC) yang terdapat dalam minimum system microcontroller
Atmega32A. Data tersebut kemudian akan diproses oleh microcontroller dan
ditampilkan ke layar LCD. Tegangan kerja yang diberikan pada microcontroller
atmega32a sebesar 5V.

18
Data Hasil Pengukuran
Pengambilan data dilakukan dengan mengukur nilai transmitansi cahaya
dalam bentuk nilai ADC pada jari kelingking kiri. Setelah itu dilanjutkan
pengukuran konsentrasi gula darah menggunakan NESCO multicheck. Data ADC
diperoleh dari dua jenis probandus yaitu probandus kontrol dan probandus bebas.
Probandus kontrol adalah probandus dimana datanya diambil dalam 3 kelompok
pengukuran yaitu 1 jam, 3 jam dan 15 jam setelah makan. Tujuan dari pembagian
kelompok pengukuran tersebut adalah untuk melihat kecenderungan nilai ADC
akibat konsetrasi gula darah yang menurun. Setiap kelompok pengukuran
dilakukan pengambilan data konsentrasi gula darah menggunakan NESCO
multicheck sebanyak 2 kali dengan selang waktu yang singkat (+ 10 detik)
sehingga nilai konsentrasi gula darah tetap sama. Tetapi pada Lampiran 1 terlihat
bahwa NESCO multicheck sebagai kalibrator menunjukkan nilai konsetrasi yang
berbeda pada setiap kelompok pengukuran. Pada Lampiran 1 pula ditunjukkan
bahwa nilai rata-rata ADC menurun seiring dengan meningkatnya nilai rata-rata
konsentrasi gula darah. Hal ini dikarenakan pada konsentrasi gula darah yang
tinggi terdapat jumlah absorber gelombang elektromagnetik 521 nm yang banyak
sehingga nilai transmitansi berupa nilai ADC rendah.
Probandus bebas adalah probandus yang konsentrasi gula darahnya tidak
dikontrol dan hanya dilakukan 1 kali pengukuran konsentrasi gula darah
menggunakan NESCO multicheck. Nilai tersebut diasumsikan sebagai nilai
konsentrasi gula darah yang sebenarnya dari probandus bebas. Hal ini dikarenakan
keterbatasan jumlah lanset NESCO sebagai media pengukuran. Data probandus
bebas terlampir pada lampiran 2. Data tersebut digunakan untuk menentukan
hubungan konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC (Gambar 22).

Gambar 22 Hubungan nilai konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC
Perilaku hubungan dua variabel tersebut didekati dengan persamaan
polinomial orde kedua yang dirumuskan sebagai:
y

017984 2 - 15,263

416,33

(9)

19
Dimana x sebagai nilai ADC dan y sebagai konsentrasi gula darah (mg/dl).
Nilai =0,8019 menunjukkan bahwa x berpengaruh besar terhadap nilai y. Untuk
pengukuran selanjutnya persamaan diatas kemudian dimasukkan kedalam
algoritma microcontroller sehingga alat rancangan tidak lagi menampilkan nilai
ADC melainkan nilai konsentrasi gula darah.
Untuk memperoleh nilai keakuratan dan ketelitian dari alat rancangan,
pengukuran selanjutnya dilakukan pada satu probandus kontrol (PrK) dengan
mengukur konsentrasi gula darah menggunakan NESCO sebanyak 1 kali
dilanjutkan dengan menggunakan alat rancangan sebanyak 5 kali. Metode diatas
dilakukan untuk 3 kelompok pengukuran yaitu 1 jam, 2 jam dan 10 jam setelah
makan (Tabel 7).
Langkah pertama yang dilakukan dalam pengolahan data adalah mencari
nilai rata-rata konsentrasi gula darah yang terbaca oleh alat rancangan pada tiap
kelompok pengukuran. Langkah kedua menggunakan persamaan (7) dan (8) untuk
mencari ketepatan dan ketelitian pada setiap kelompok pengukuran. Nilai
ketepatan kelompok pertama, kedua dan ketiga masing-masing sebesar 90,48%,
93,96% dan 92,31%. Nilai ketelitian secara berurutan sebesar 89,77%, 88,97%
dan 89,49%. Setiap nilai tersebut hanya merepresentasikan ketepatan dan
ketelitian pada saat pengukuran itu saja. Hal ini dikarenakan alat NESCO sebagai
kalibrator memiliki nilai yang berbeda. Langkah ketiga adalah merata-ratakan
nilai ketepatan dan ketelitian total. Nilai rata-rata ketepatan dan ketelitian yang
didapatkan masing-masing sebesar 92,25% dan 89,24%. Nilai-nilai tersebut
merepresentasikan ketepatan dan ketelitian alat rancangan secara keseluruhan.
Tabel 7 Perbandingan nilai konsentrasi gula darah NESCO dan alat rancangan
Probandus

Pengukuran
ke

1

PrK

jam
waktu
konsentrasi konsentrasi Rata-rata
makan pengambilan gula darah gula darah konsentrasi
terakhir
data
NESCO
alat
gula darah
(mg/dl)
rancangan
alat
(mg/dl)
rancangan
(mg/dl)
20.00
05.40
105
110
95
30
1 Mei 2013
99
April
92
2013
87
87

2

06.00
1 Mei
2013

07.00 1 Mei
2013

116

128
114
107
98
98

109

3

06.00 1
Mei
2013

08.00 1 Mei
2013

130

157
150
140
134
119

140

20

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perancangan dan pembuatan alat ukur gula darah dapat dilakukan sesuai
dengan tujuan yang direncanakan. Rancangan dilakukan mulai dari simulasi
rangkaian, perangkat keras dan perangkat lunak. Pengukuran dilakukan pada jari
kelingking kiri diperoleh konsentrasi gula darah sebesar 85 % dan ketelitian
sebesar 90,70%. Hasil ketepatan dan ketelitian menunjukkan alat ukur gula darah
yang dibuat dapat berfungsi meskipun masih perlu perbaikan. Pada penelitian ini
LED (521 nm) dan LDR berfungsi dengan baik sehingga dapat digunakan dalam
pembuatan alat ukur gula darah non-invasive.

Saran
Pemakaian alat ukur gula darah ini tidak digunakan untuk penunjuk
kesehatan yang akurat. Untuk itu perlu pertimbangan, penelitian, pengujian, dan
pengembangan lebih lanjut. Perancangan perlu ditingkatkan mulai dari penentuan
nilai serapan optimal gula darah, pembentukan probe untuk mentransmisikan
cahaya dan pemilihan komponen. Untuk menghasilkan tujuan penelitian yang
lebih baik dan menghasilkan sinyal yang lebih baik maka disarankan untuk
menentukan nilai serapan gula darah pada 415 nm, menggunakan sensor yang
memiliki spesifikasi yang lebih baik seperti photodiode dan pemilihan jenis IC
op-amp serta komponen resistor yang memiliki kinerja yang lebih baik, sehingga
dapat diperoleh nilai kalibrasi yang lebih akurat. Selain itu, perlu dilakukan
perancangan ulang probe sensor yaitu dengan cara membuat jarak yang konstan
antara sensor dengan sumber cahaya. Selanjutnya sangat disarankan untuk
menggunakan sumber cahaya yang memiliki intensitas yang tinggi sehingga daya
penetrasi cahaya tinggi akan menghasilkan transmitansi yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA
1.
2.

3.
4.
5.

World Health Organization. Prevention of Diabetes Milletus. Penerjemah,
Arisman. Jakarta: Hipokrates. 1994.
Satria,E dan Wildian. “Rancang Bangun Alat Ukur Kadar Gula Darah
Noninvasive Berbasis Mikrokontroler At89s51 Dengan Mengukur Tingkat
Kekeruhan Spesimen Urine Menggunakan Sensor Fotodioda”. Jurnal
Fisika Unand. Vol. 2, No. 1. 2013.
Sia, Dino. Design of a Near-Infrared Device for the Study of Glucose
Concentration Measurements. Electrical Engineering Biomedical
Capstone. McMaster University.2010.
Budiharto, Widodo. Aneka Proyek Mikrokontroller(Panduan Utama Untuk
Riset/ Tugas Akhir).Edisi Pertama. Yogyakarta. Graha Ilmu. 2011.
Taylor, Barbara. Diabetes Tak Bikin Lemes. Penerjemah. Yessi Hersanti.
Yogyakarta : Paradigma Indonesia.2009.

21
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

A. N. Bashkatov, D. M. Zhestkov, É. A. Genina, and V. V. Tuchin. 2004.
“Immersion Clearing of Human Blood in the Visible and Near-Infrared
Spectral Regions”. Optics and Spectroscopy, Vol.98, No.4, 2005, 638–646
Mobicon, corp.Data Sheet For 5mm Super White LED.(terhubung
berkala).http://www.surplustronics.co.nz/library/Mega-White-LED.pdf.
(diakses pada tanggal 22 Desember 2012)
Supatmi, Sri. Pengaruh Sensor LDR Terhadap Pengontrolan Lampu.
Majalah Ilmiah UNIKOM. Universitas Komputer Indonesia.2010.
Hadi, F dan Saputra, J. Aplikasi Telemetri Pada Sistem Pengukuran
Intensitas Cahaya. ISSN:2089-2020. 2012.
Tooley, M. Rangkaian Elektronika Prinsip dan Aplikasi. Jakarta. Erlangga.
2003.
Storr, W. “Low Pass Filter”, Electronics-Tutorials.ws. (terhubung berkala).
http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_3.html.
(diakses
pada
tanggal 12 Januari 2013). 2010.
Storr, W. “High Pass Filter”, Electronics-Tutorials.ws. (terhubung
berkala). http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_3.html (diakses
pada tanggal 12Januari 2013)
Fitrya, N. Perancangan Prototipe Electrocardiograph (ECG) Tiga Lead
Berbasis Komputer. Skripsi pada Departemen Fisika IPB. Tidak
diterbitkan.2012.
Surjono, H.D. Elektronika Lanjut.Jember. Cerdas Ulet Kreatif. 2009.

22
Lampiran1Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC probandus
kontrol
Probandus Pengukuran
ke

Waktu
makan
terakhir

waktu
pengambilan
data

1

10.10 22
April
2013

13.18
22 April
2013

95
105

2

19.00 21
april 2013

10.05 22
april 2013

125
93

3

10.10 22
April
2013

11.19 22
April 2013

138
150

*PrK1

*PrK adalah akronim dari Probandus kontrol

Konsentrasi nilai
gula darah ADC
(mg/dl)
40
39
38
29
31
28
24
24
24

ratarata
gula
darah
100

ratarata
adc

109

29,33

144

24

39

23
Lampiran 2Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC pada
probandus bebas
Probandus

Nama

1

ka otto

konsentrasi
gula darah
(mg/dl)
199,5

2

pak suharno

271

3

Anggi

119

5

Parmita

134

6

Kania

98

7

Alpi

91

8

Budi

107

9

Lutvianur

113

10

mbak Irna

125

11

Wahid

92

12

Helen

100

13

vina

93

14

habib

109

**nilai
ADC

adc rata2

24
24
24
16
16
16
31
29
28
24
24
18
37
35
33
44
49
46
25
25
24
35
35
33
29
29
29
44
46
45
38
35
35
42
44
41
35
38
35

24

16

29,33

22

35

46,33

24,67

34,33

29

45

36

42,33

36

24
15

khalid

87

16

Rady

140

17

dika

108

18

dewi

132

19

angga

98

20

agung

135

21

Anugrah

81

22

candra

89

23

rian

95

24

siti

100

25

leli

104

26

firda

104

27

cecen

104

28

caesar

109

29

cici

109

50
49
48
24
24
24
37
35
35
26
24
24
33
33
33
24
24
24
44
43
43
42
40
38
40
39
39
39
39
39
39
39
39
40
40
40
35
35
35
36
36
36
33
32

49

24

35,67

24,67

33

24

43,33

40

39,33

39

39

40

35

36

32,33

25
30

agus

116

31

wiwi

120

32

demos

125

33

asmareta

130

34

ibu sumilah

135

35

pak kusin

143

36

ibu desin

143

37

ibu mimi

156

38

ibu idah

165

39

ibu ucu

181

40

pak masduki

203

*PrB adalah akronim dari Probandus bebas
**nilai ADC diambil sebanyak 3 kali untuk tiap PrB

32
31
31
31
32
32
32
32
33
33
31
30
30
29
29
29
29
29
29
30
29
28
26
26
26
23
22
21
20
20
20
22
22
22

31

32

32,67

30,33

29

29

29

26

22

20

22

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Pandeglang, Provinsi Banten pada tanggal
28 Oktober 1990. Penulis merupakan putra kedua dari dua bersaudara, anak dari
pasangan Didi Nuryadi dan Eneng Nurhayati.
Pada tahun 2006 penulis diterima di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri
1 Cipocok Jaya dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009 pula penulis diterima
di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor melalui program mayor-minor. Selama menempuh pendidikan
S1 penulis pernah menjabat sebagai Ketua Umum HIMAFI (Himpunan
Mahasiswa Fisika) pada tahun 2010 hingga 2011, Wakil Ketua OMDA
(Organisasi Mahasiswa Daerah) Banten, pernah menjadi asisten praktikum pada
mata kuliah elektronika dasar, elektronika lanjut dan microcontroller, serta aktif
mengikuti organisasi kampus dan kepanitian lainnya.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Institut Pertanian
Bogor penulis melakukan penelitian yang berjudul “Rancang Bangun Alat Ukur
Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller ATMEGA32A” bertempat di
Departemen Fisika, Institut Pertania Bogor, di bawah bimbingan Bapak dosen
Ardian Arief, M.Si dan Heriyanto Syafutra, M.Si.