Perancangan Alat Pengukur Tekanan Darah Untuk Monitoring Pasien Rawat Jalan Dengan Tampilan Web
PERANCANGAN ALAT PENGUKUR TEKANAN DARAH
UNTUK MONITORING PASIEN RAWAT JALAN DENGAN
TAMPILAN WEB
TUGAS AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada Program Studi Teknik Komputer Diploma Tiga di Jurusan Teknik Komputer
Oleh Mochamad Reza Pahlevi
10810033 Pembimbing
Ir. Syahrul, MT
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
2014
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ..................................... Error! Bookmark not defined.
LEMBAR PERNYATAAN ..................................... Error! Bookmark not defined. ABSTRAK ................................................................ Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR .............................................. Error! Bookmark not defined. DAFTAR GAMBAR ................................................ Error! Bookmark not defined.
DAFTAR TABEL .................................................... Error! Bookmark not defined.
BAB I PENDAHULUAN ......................................... Error! Bookmark not defined.
1.1 Latar Belakang .............................................. Error! Bookmark not defined.
1.2 Maksud dan Tujuan ...................................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Batasan Masalah ........................................... Error! Bookmark not defined.
1.4 Metode Penelitian ......................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Sistematika Penulisan ................................... Error! Bookmark not defined.
BAB II DASAR TEORI ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.1 Tekanan Darah .............................................. Error! Bookmark not defined.
2.2 Metode Pengukuran Tekanan Darah Secara Non-InvasiveError! Bookmark not defined.
2.2.1 Metode Auscultatory ......................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Metode Oscillometric ....................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Sensor MPX5050DP ..................................... Error! Bookmark not defined.
2.4 Mikrokontroler Atemega16 .......................... Error! Bookmark not defined.
2.5 Low Pass Filter ............................................. Error! Bookmark not defined.
2.6 High Pass Filter ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.7 Sellen-Key Filter .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.8 LCD (Liquid Cristal Display) ....................... Error! Bookmark not defined.
2.9 Solenoid Valve.............................................. Error! Bookmark not defined.
2.10 Pemograman Web ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.10.1 HyperText Transfer Protocol (HTTP)Error! Bookmark not defined.
2.10.2 HyperText Markup Language (HTML)Error! Bookmark not defined.
2.10.3 PHP ................................................... Error! Bookmark not defined.
2.10.4 Database MySQL .............................. Error! Bookmark not defined.
2.10.5 Web Browser .................................... Error! Bookmark not defined.
2.11 Modem Wavecom ......................................... Error! Bookmark not defined.
BAB III PERANCANGAN SISTEM ..................... Error! Bookmark not defined.
3.1 Perancangan Sistem Secara Umum .............. Error! Bookmark not defined.
3.2 Perancangan Perangkat Keras....................... Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Skematik Rangkaian Keseluruhan .... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Mikrokontroler .................................. Error! Bookmark not defined.
3.2.3 Bagian Interface RS232 .................... Error! Bookmark not defined.
3.2.4 Sensor MPX5050DP ......................... Error! Bookmark not defined.
3.2.5 Modul Filter ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.6 Penguat Non-Inverting ...................... Error! Bookmark not defined.
3.2.7 Rangkaian Relay ............................... Error! Bookmark not defined.
3.2.8 LCD .................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak ...................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Algoritma Sistem Utama .................. Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Algoritma Cari Nilai SBP dan DBP . Error! Bookmark not defined.
3.4 Perancangan Website .................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.1 Membuat Database dengan MySQL . Error! Bookmark not defined.
3.4.2 Membuat Website ............................. Error! Bookmark not defined.
3.5 Proses Pengiriman Data dengan Modem GPRSError! Bookmark not defined.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ................. Error! Bookmark not defined.
4.1 Pengujian dan Analisa Akurasi Pengukuran Sistem Dibandingkan dengan SphygmomanometerMetode Auscultatory ............. Error! Bookmark not defined.
4.2 Pengujian dan Analisa Akurasi Pengukuran Sistem Dibandingkan dengan Sphygmomanometer digital ................................... Error! Bookmark not defined.
4.3 Pengujian Pengiriman Data ke Web ............. Error! Bookmark not defined.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................... Error! Bookmark not defined.
5.1 Kesimpulan ................................................... Error! Bookmark not defined.
5.2 Saran ............................................................. Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................................... Error! Bookmark not defined.
LAMPIRAN .............................................................. Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA [1].
Budi R., Imam H., Enjang R.K. Modul Pemograman WEB (HTML, PHP &
MySQL). Bandung: Modula, 2010 [2].
Damar, T.D., Suyanto. Rancang Bangun Sistem Transmisi Data Tekanan Darah untuk Mendukung Human Health Monitoring Berbasis Pada Mobile
Platform Android, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), 2012
[3].Kadir, A. Membangun Aplikasi Web dengan PHP + Database MySQL.
Yogyakarta: Penerbit Andi, 2009 [4]. Sigit P., Rafael K. Pengukur Tekanan Darah Digital Dengan Database,
Binus University Jakarta, 2010 [5]. Datasheet MPX5050DP diakses september 7, 2013 dari http:// datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/M/P/X/5/MPX5050DP.shtml
[6].
Interface Relay Ke Rangkaian Digital. Diakses november 15, 2013, dari http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/interface-relay-ke- rangkaian-digital/ [7]. High Pass Filter. Diaksesoktober 17, 2013 dari http://www.electronics- tutorials.ws/Filter/Filter_3.html
[8]. Atemega16 diakses Agustus 2, 2013 dari Pengantar http://irwankurniawanblog.files.wordpress.com/2013/10/pengantar-atmega-
16.pdf. [9]. topology. Diakses oktober 17, 2013 dari
Sellen-key http://en.wikipedia.org/wiki/Sallen%E2%80%93Key_topology [10].
Sellen-Key Low Pass Filter Design Equation diases oktober 17, 2013 dari http://www.daycounter.com/Filters/SallenKeyLP/Sallen-Key-LP-Filter- Design-Equations.phtml
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, anugrah dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga akhirnya dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“Perancangan Alat Pengukur
Tekanan Darah Untuk Monitoring Pasien Rawat Jalan Dengan Tampilan
Web”. Adapun maksud penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi salah
satu syarat kelulusan diploma tiga pada program studi Teknik Komputer di Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa tidak lepas dari kekurangan-kekurang baik penyajianmaupun isi dari penulisan ini, hal ini disebabkan masih terbatasnya kemampuan, pengetahuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sehingga dapat menyempurnakan tugas akhir ini dimasa mendatang.
Dalam pembuatan Tugas Akhir ini banyak yang telah membantu baik itu dari dorongan moril maupun materil. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala perhatian, bimbingan, serta motivasi yang telah diberikan kepada:
1. Kedua orang tua, adik serta keluarga besar tercinta yang senantiasa memberikan kasih sayang, do’a, perhatian, nasihat serta motivasi kepada penulis selama menempuh pendidikan.
2. Bapak Prof, Dr. H. Denny Kurniadie, Ir, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.
3. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.
4. Bapak Ir. Syahrul, MT, selaku Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada Penulis selama menempuh studi.
5. Bapak Taufiq N. Nizar, S.Kom, M.Kom., selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan dan bantuan dalam proses belajar dari awal kuliah.
6. Bapak dan Ibu dosen di Jurusan Teknik Komputer Universitas komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan motivasi serta bimbingannya, baik secara akademik maupun non akademik.
7. Seluruh staff administrasi di Jurusan Teknik Komputer, terima kasih atas segala pelayan akademik.
8. Teman-teman seperjuangan di Jurusan Teknik Komputer, khususnya kelas
10.TK-5 terima kasih atas kebersamaannya, semoga dapat menjaga tali silaturahmi yang telah terjalin ini.
9. Semua orang yang telah membantu penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir
ini yang tidak bisa disebutkan satu persatu .
Akhir kata penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang penulis dalami.
Bandung, Agustus 2014 Penulis
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tekanan darah merupakan faktor yang dapat dipakai sebagai indikator untuk menilai sistem sirkulasi darah pada tubuh manusia. Peningkatan dan penurunan tekanan darah akan mempengaruhi hemositas didalam tubuh. Diperlukan alat pengukur tekanan darah untuk mengukur nilai tekanan darah dimana pada awalnya mengukur tekanan darah dilakukan secara manual, seiring berkembangnya teknologi dibidang elektronika dan kontrol maka pengukuran tekanan darah dapat dilakukan secara otomatis dan lebih mudah dalam penggunaannya.
Dari data hasil pengukuran tekanan darah, dokter dapat mengetahui tentang penyakit apa yang diderita oleh pasien tersebut apakah mengalami kelebihan tekanan darah atau kekurangan tekanan darah. Pentingnya monitoring tekanan darah khususnya untuk pasien rawat jalan, seperti pasien yang terserang penyakit stroke perlu diadakan pemantauan tekanan darah secara berkala oleh pihak medis atau dokter untuk mengetahui kondisi pasien tersebut apakah membaik atau tidak, dan karena faktor jarak pihak medis atau dokter kesulitan dalam memonitor tekanan darahnya. Oleh karena itu dengan pembuatan “Alat Pengukur Tekanan Darah Untuk Monitoring Pasien Rawat Jalan dengan Tampilan Web” diharapkan dapat membantu mempermudah pihak medis ataupun dokter memonitoring tekanan darah pada pasien rawat jalan hanya dengan melihat hasil nilai pengukuran tekanan darah dengan alat tersebut yang ditampilkan di website sehingga dokter atau pihak medis dapat melakukan penanganan kepada pasien sejak dini.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah merancang alat pengukur tekanan darah untuk memonitoring pasien yang sedang menjalani rawat jalan dengan hasil pengukurannya ditampilkan pada website.
Tujuan membuat alat pengukur tekanan darah untuk monitoring pasien rawat jalan dengan tampilan web ini adalah:
1. Membuat sistem monitoring untuk mengukur tekanan darah dengan mengirim data hasil pengukuran kedalam sebuah website agar pihak medis ataupun dokter dapat memantau tekanan darah pasiennya karena faktor jarak antara pasien rawat jalan dengan dokter.
2. Alat pengukur tekanan darah untuk memudahkan cara melakukan pengukurannya tanpa teknik khusus yang biasa dokter lakukan dengan
sphygmomanometer atau pengukur tekanan darah konvensional.
1.3 Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah dari perancangan alat pengukur tekanan darah dengan tampilan web tersebut adalah sebagai berikut:
1. Sensor tekanan yang digunakan adalah MPX5050DP.
2. Pengukuran menggunakan metode oscillometric.
3. Komponen-komponen elektronika yang digunakan adalah komponen yang memiliki tingkat kepresisiannya kurang dari standard dari alat ukur sehingga alat tersebut akan memiliki nilai error dibawah nilai error standard alat elektronika medis.
4. Media untuk mengirim data ke website menggunakan modem GSM Wavecom M1306B Q24plus.
5. Website hanya menampilkan data hasil pengukuran tekanan darah.
6. Aplikasi sistem monitoring tekanan darah dengan tampilan website ini hanya untuk satu pasien dan satu dokter.
1.4 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penyusunan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Studi pustaka
Merupakan metoda pengumpulan data yang dilakukan dengan cara membaca, mempelajari buku-buku juga mencari referensi di internet yang berhubungan dengan masalah dalam penelitian.
2. Interview dan konsultasi Bertanya kepada pihak-pihak yang dapat memberikan informasi yang dibutuhkan dengan cara melakukan bimbingan dengan dosen pembimbing dan berdiskusi dengan sesama rekan mahasiswa.
3. Percobaan atau Eksperimental Eksperimental yaitu melakukan perancangan dan pembuatan rangkaian secara langsung dengan Mengumpulkan berbagai macam komponen yang akan digunakan dalam pembuatan alat yang akan dibuat..
4. Pengujian dan Analisa Pengujian dan analisis merupakan metode untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang telah dibuatdengan melakukan pengujian, apakah perancangan sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum sehingga pada akhirnya dapat diperoleh suatu kesimpulan dari hasil penelitian.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan buku Tugas Akhir ini terdiri dari halaman judul, lembar pengesahan, halaman pernyataan, abstrak, halaman kata pengantar, daftar isi, daftar gambar dan daftar tabel, sedangakan isi masing-masing bab adalah sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan Dalam bab ini di jelaskan mengenai latar belakang masalah, maksud dan tujuan, pembatasan masalah,serta metodeologi pengumpulan data. BAB II Dasar Teori Dalam bab ini menjelaskan tentang teori dasar atau teori penunjang yang berhubungan dengan perancangan sistem yang dibuat. BAB III Perancangan Sistem Dalam bab ini menjelaskan tentang blok-blok sistem, diagram alir dan proses pekerjaan perancangan sistem yang dibuat tersebut dengan penjelasannya. BAB IV Pengujian dan Analisa
Bab ini membahas tentang hasil pengujian sistem dan analisa yang telah dibuat serta mengamati batasan dan hambatan yang ditemui selama proses pengujian.
BAB V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran dari proses perancangan, dan juga hasil pengujian sistem alat yang dibuat ini. DAFTAR PUSTAKA Berisi sumber-sumber yang dirujuk dalam penulisan atau dalam menyusun tugas akhir ini.
BAB II DASAR TEORI
2.1 Tekanan Darah
Tekanan darah merupakan tekanan yang disebabkan oleh aliran darah yang arahnya tegak lurus terhadap dinding pembuluh darah. Umumnya, yang sering disebut dengan tekanan darah, merupakan tekanan darah pada pembuluh darah arteri. Satuan yang sering digunakan ketika mengukur tekanan darah adalah mmHg.
Untuk mengukur tekanan darah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan metode invasive dan non-invasive. Metode invasive dilakukan dengan cara menghubungkan alat pengukur tekanan darah dengan pembuluh darah secara langsung (alat tersebut haru s ”menginvasi” tubuh pengguna). Hal ini dapat menimbulkan perasaan tidak nyaman atau sakit pada pengguna. Selain itu, alat pengukur jenis ini harganya sangat mahal, dan tidak bisa dipakai secara langsung oleh orang awam, melainkan harus dibantu dan diawasi oleh dokter atau tenaga ahli dibidang kesehatan. Metode yang kedua, yaitu metode non-invasive dilakukan dengan cara menghubungkan alat pengukur tekanan darah dengan bagian luar pada tubuh manusia. Dengan demikian, tubuh pengguna tidak disusupi benda apapun, sehingga pengguna akan merasa jauh lebih nyaman dibandingkan dengan menggunakan alat yang menggunakan metode invasive. Pengukuran tekanan darah manusia secara non-invasive ini jauh lebih mudah dibandingkan dengan pengukuran menggunakan metode invasive.
2.2 Metode Pengukuran Tekanan Darah Secara Non-Invasive
2.2.1 Metode Auscultatory
Metode Auscultatory merupaka metode yang paling umum digunakan dalam pengukuran tekanan darah manusia. Tensimeter analog yang biasa dijumpai dipasaran menggunakan metode ini untuk mengukur tekanan darah manusia. Metode ini bekerja dengan cara mendengarkan suara-suara korotkoff (sesuai dengan nama penemunya) yang terjadi dan mengingat pada tekanan berapa suara- suara tersebut terdengar. Metode ini membutuhkan keterampilan khusus untuk mendengarkan suara-suara tersebut karena suara-suara tersebut sangat halus sehingga kemungkinan untuk tidak terdengar sangat besar.
Proses pengukuran tekanan darah dengan menggunakan metode
auscultatory adalah sebagai berikut. Pertama, pengukur akan mengikatkan cuff ke
bagian lengan atas pasien. Kemudian, dengan pompa udara manual, pengukur akan memompa udara ke dalam cuff sampai kira-kira 160 mmHg. Setelah tekanan udara didalam cuff mencapai 160 mmHg, maka pengukur hentikan pemompaan dan mulai mencoba untuk mendengarkan suara korotkoff. Ketika pertama kali suara korotkoff terdengar, maka pengukur segera mencatat bahwa tekanan udara didalam cuff pada saat suara tersebut pertama kali terdengar adalah nilai tekanan darah sistolik dari pasien. Kemudian, pengukur akan terus mendengarkan suara korotkoff yang terjadi sampai akhirnya suara tersebut berhenti. Tekanan udara didalam cuff pada saat suara tersebut berhenti adalah nilai tekanan diastoliknya. Kemudian pengukur akan membuka katup untuk membuang udara didalam cuff dengan cepat, sehingga pasien tidak merasa kesakitan. Apabila dalam proses tersebut, suara korotkoff langsung terdengar ketika pengukur menghentikan pemompaan atau suara korotkoff sama sekali tidak terdengar, pengukur harus memompa ulang dengan batasan yang lebih besar dari 160 mmHg (dimana batasan tersebut biasanya bergantung dari perkiraan pengukur). Hal tersebut dilakukan karena tekanan darah pasien lebih besar dari 160 mmHg.
2.2.2 Metode Oscillometric
Metode Oscillometric merupakan metode pengukuran tekanan darah menggunakan sensor tekanan untuk mendeteksi tekanan darah manusia. Metode ini mengandalkan sinyal yang berosilasi akibat detak jantung yang terjadi. Tidak seperti metode auscultatory, metode oscillometric tidak membutuhkan keterampilan khusus dalam membaca nilai tekanan darah karena nilai tersebut umumnya ditampilkan secara elektronik (dengan menggunakan modul penampil (Display)), sehingga pengguna dapat dengan mudah membaca nilai tekanan darahnya.
Metode oscillometric bekerja dengan cara sebagai berikut. Pertama, cuff dilingkarkan ke bagian lengan atas pengguna. Kemudian, dengan pompa udara (elektronik atau manual), udara dipompakan kedalam cuff sampai tekanan udara didalam cuff mencapai 180 mmHg. Setelah itu, pompa dihentikan dan sinyal yang berasal dari sensor tekanan akan diproses oleh sistem pengukuran dengan algoritma tertentu. Setelah nilai-nilai tersebut didapatkan, nilai-nilai tersebut akan ditampilkan oleh modul penampil. Algoritma dalam memproses sinyal untuk mendapatkan nilai tekanan darah sistolik dan diastolik ada banyak. Hal ini disebabkan tidak ada satu algoritma pun yang hasil pengukurannya sama apabila dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan menggunakan metode ausciltatory.
2.3 Sensor MPX5050DP
Sensor tekanan MPX5050DP merupakan tranduser piezoresensif yang terbuat dari bahan silicon dan dirancang untuk berbagai aplikasi terutama yang menggunakan mikrokontroler. Sensor ini dilengkapi dengan conditioned internal dan output dari modul sensor berupa data serial dan sensor ini beroperasi dengan baik untuk keakurasian data. Sensor tekanan jenis ini mempunyai dua lubang input tekanan (sisi kanan ”high” dan sisi kiri ”low”), dan mampu mengubah range input tekanan dari 0
- – 50 kPa menjadi tegangan listrik dari 0,2 – 4,7 Volt dengan tegangan supply sebesar 5 Volt.
Tampilan fisik dari sensor tekanan MPX5050DP seperti pada gambar 2.1 memiliki 6 kaki pin dengan 2 jalur. Sensor tekanan MPX5050DP ini dilengkapi dengan sebuah plasticcap yang digunakan sebagai saluran ke alat bantu pendeteksian. Tegangan output yang dihasilkan sensor ini berbanding lurus dengan tegangan input. Sensor ini didesain khusus untuk pengukuran tekanan darah. Bentuk sensor ini sangat kecil dan ringan untuk melihat fitur lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.1 Fisik Sensor MPX5050DPGambar 2.2 Konfigurasi Pin MPX5050DPDari gambar 2.2 diatas konfigurasi pin MPX5050DP diatas dapat dilihat bahwa ketika sumber tegangan diberikan melalui ground dan vcc pada pin 2 dan pin 3, maka akan terjadi perubahan V output pada pin 1 saat keadaan pendeteksian aktif. Output inilah kemudian yang akan digunakan sebagai data yang akan diolah oleh pin adc mikrokontroler.
2.4 Mikrokontroler Atemega16
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu chip. Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam chip yang sama dengen prosesornya (in chip).
Mikrokontroler merupakan suatu komponen elektronika yang didalamnya terdapat rangkaian mikroprosesor, memori (RAM/ROM) dan I/O, rangkaian tersebut terdapat dalam level chip atau biasa disebut single chip
microcomputer. PadaMikrokontroler sudah terdapat komponen-komponen
mikroprosesor dengan bus-bus internal yang saling berhubungan. Komponen- komponen tersebut adalah RAM, ROM, timer, komponen I/O paralel dan serial, dan interrupt controller. Adapun keunggulan dari Mikrokontroler adalah adanya sistem interrupt. Sebagai perangkat kontrol penyesuaian, mikrokontroler sering disebut juga untuk menaikkan respon eksternal (interrupt) pada waktu yang nyata. Perangkat tersebut harus melakukan hubungan switching cepat, menunda satu proses ketika adanya respon eksekusi yang lain, untuk konfigurasi pin mikrokontroler Atmega16 ditunjukan pada gambar 2.3.
Mikrokontroler dengan arsitektur Harvard ini memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent), adapun blog diagram arsitektur Atmega16. Secara garis besar mikrokontroler Atmega16 terdiri dari : 1.
Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte.
3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. User interupsi internal dan eksternal.
6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial.
7. Fitur Peripheral.
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin Atmega16Berikut adalah penjelasan dari gambar 2.3 fungsi tiap kaki yang biasa ada pada seri mikrokontroler AVR ATmega8535 yaitu :
1. VCC (power supply) 2.
GND (ground) 3. Port A (PA7..PA0)
Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D.Port A juga sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan.Pin-pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pin-pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
4. Port B (PB7..PB0) Pin B adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.
Sebagai input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
5. Port C (PC7..PC0) Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
6. Port D (PD7..PD0) Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
7. RESET (Reset input) 8.
XTAL1 (Input Oscillator) 9.
XTAL2 (Output Oscillator) 10.
AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D.
11. AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D.
2.5 Low Pass Filter
Low Pass Filter (LPF) merupakan filter yang berfungsi mem-Filter
frekuensi tinggi dan melewatkan frekuensi rendah dari frekuensi cutoff. Frekuensi
cutoff merupakan sebuah batas dalam respon frekuensi sistem dimana Filter mulai
melemahkan atau melewatkan frekuensi sinyal input yang bergantung dari jenis
filter yang dipakai. Sinyal respon Low Pass Filter seperti yang ditunjukan pada
gambar 2.4.Gambar 2.4 Respon Frekuensi LPF2.6 High Pass Filter
High Pass Filter (HPF) merupakan filter yang memiliki sifat berbanding
terbalik dengan Low Pass Filter. Pada Low Pass Filter sinyal yang dilewatkan adalah sinyal yang memiliki frekuensi lebih rendah dari frekuensi cutoff dan melemahkan sinyal yang memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi
cutoff, sedangkan pada High Pass Filter sinyal yang dilewatkan adalah sinyal
yang memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cutoff dan melemahkan sinyal yang memiliki frekuensi lebih rendah dari frekuensi cutoff. Seperti pada
gambar 2.5 merupakan sinyal respon dari High Pass Filter.Gambar 2.5 Respon Frekuensi HPF2.7 Sellen-Key Filter Filter Sallen-Key adalah sebuah topologi filter elektronik yang digunakan
untuk mengimplementasikan Filter aktif berorde dua dan terkenal karena kesederhanaannya. Filter jenis ini diperkenalkan oleh R.P Sallen dan E.L. Key dari MIT Lincoln Laboratory pada tahun 1955. Topologi filter Sallen-Key yang umum digunakan seperti pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Topologi Filter Sellen-Key2.8 LCD ( Liquid Cristal Display)
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horizontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Bentuk dan tampilan serta konfigurasi pin LCD seperti pada gambar 2.7 dimana LCD mempunyai 16 pin.
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat mikrokontroler yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan mikrokontroler internal LCD adalah : 1.
DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
1. Valve Body
3. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM
mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan
Solenoida valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik,
Gambar 2.8 Solenoid Valvemenggunakan solenoida sebagai kontrol nya, kran ini aktif ketika diberikan tegangan minimal 12 volt dengan arus 1,2 Ampere untuk tiap kran. Kran ini hanya mampu on dan off saja karena solenoida pada prinsipnya bekerja pada dua kondisi yaitu hanya on dan off. Gambar 2.8 menunjukan bentuk fisik dan bagian- bagian yang terdapat pada solenoid valve.
Solenoid valve elektrik adalah salah satu kran yang dirancang
Gambar 2.7 Pin LCD 16x2CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
2.9 Solenoid Valve
2. Terminal Masukan
9. Lubang 2.
8. Spring / Per
7. Plurger
6. Kabel suply tegangan
5. Kumparan gulungan
4. Koil Solenoida
3. Terminal Keluaran piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoida valve atau katup
solenoida mempunyai tiga lubang, lubang keluaran, lubang masukan dan lubang
exhaust, lubang masukan, berfungsi sebagai terminal/tempat cairan masuk atau
supply, lalu lubang keluaran, berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan keluar
yang dihubungkan ke beban, sedangkan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran untuk mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika solenoida valve bekerja.
Prinsip kerja dari solenoida valve yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka lubang keluaran dari
solenoida valve mempunyai tegangan mulai kerja di 12 Vdc.
2.10 Pemograman Web
Pemrograman Web diambil dari 2 suku kata yaitu pemrograman dan Web. Pemrogramandiartikan proses, cara, perbuatan program dan Web adalah jaringan komputer yang terdiri darikumpulan situs Internet yang menawarkan teks, grafik, suara dan sumber daya animasimelalui protokol HTTP. Orang banyak mengenal Web dengan istilah World Wide Web (WWW). WWW adalah layanan Internet yang paling populer saat ini, Internet mulai dikenal dan digunakan secara luas setelah adanya layanan WWW.
WWW adalah halaman-halaman Website yang dapat saling terkoneksi satu dengan lainnya (hyperlink) yang membentuk kumpulan informasi. WWW berjalan dengan protocol HyperText Transfer Protokol (HTTP). Halaman Web merupakan
file teks murni (plain text) yang berisi sintaks-sintaks HTML yang dapat dibuka,
dilihat dan diterjemahkan dengan Internet browser. Sintaks HTML mampu memuat konten text, gambar, audio, video dan animasi. Kini Internet identik dengan Web, karena kepopuleran Web sebagai standar interface pada layanan- layanan yang ada di Internet, dari awalnya sebagai penyedia informasi, kini digunakan juga untuk layanan e-mail, chatting, sampai dengan melakukan transaksi bisnis (e-commerce).
2.10.1 HyperText Transfer Protocol (HTTP) HyperText Transfer Protocol (HTTP) dirancang untuk memungkinkan
komunikasi antara client dan server. Web client dan Web serverberkomunikasi satu sama lain menggunakan protokol HTTPketika clientmengakses server, server membuat permintaan HTTP yang berisi perintah HTTP dan alamat yang
Universal Resources Locator (URL). Metode yang digunakan untuk komunikasi
antara Web server dengan CGI adalah dengan metode GET dan POST, berikut adalah penjelasannya : GET Method
- GET method adalah standar yang digunakan oleh client untuk mengambil informasi dari server. Skrip CGI mengambil informasi dari alamat (URL) yang client minta.
- POST method adalah standar yang digunakan oleh client untuk mengirimkan informasi ke server.
POST Method
2.10.2 HyperText Markup Language (HTML) HyperText Markup Language (HTML) adalah sebuah bahasa markup yang
digunakan untuk membuat sebuah halaman Web dan menampilkan berbagai informasi di dalam sebuah browser Internet. Bahasa ini akan diterjemahkan oleh
browser sehingga Website tersebut dapat digunakan sebagai media informasi oleh
pengguna. HTML adalah sebuah standar yang digunakan secara luas untuk menampilkan halaman Web dan HTML kini merupakan standar Internet yang saat ini dikendalikan oleh World Wide Web Consortium (W3C). HTML berisi kode-kode tag yang menginstruksikan browser untuk menghasilkan tampilan sesuai dengan yang diinginkan. Sebuah berkas yang merupakan berkas HTML dapat dibuka dengan menggunakanWeb browserseperti Mozilla Firefox atau Microsoft Internet Explorer. HTML juga dapat dikenali oleh aplikasi pembuka e-mail ataupun dari PDA dan program lain yang memiliki kemampuan browser.
2.10.3 PHP
PHP adalah salah satu bahasa pemograman skrip yang dirancang untuk membangun aplikasi web. Ketika dipanggil dari web browser, program yang ditulis dengan PHP akan di-parsing di dalam web server oleh interpreter PHP dan diterjemahkan kedalam dokumen HTML, yang selanjutnya akan ditampilkan kembali ke web browser. Karena pemrosesan program PHP dilakukan di lingkungan web server, PHP dikatakan sebagai bahasa sisi server (server-side). Oleh sebab itu, seperti yang telah dikemukanan sebelumnya, kode PHP tidak akan terlihat pada saat user memilih perintah “View Source” pada webbrowser yang mereka gunakan. Selain menggunakan PHP, aplikasi web juga dapat dibangun dengan Java (JSP
- – Java Server Page dan Servlet), Perl, maupun ASP (Active
Server Page)
2.10.4 Database MySQL
Hampir semua aplikasi web yang dikembangkan saat ini membutuhkan teknologi database untuk menyimpan dan mengelola data-data yang digunakan di dalamnya, PHP memberikan banyak dukungan terhadap banyak jenis database, baik yang bersifat komersial maupun tidak. MySQL merupakan sistem database yang banyak digunakan untuk pengembangan aplikasi web. Alasanya mungkin karena gratis, pengelolaan datanya sederhana, memiliki tingkat keamanan yang bagus, mudah diperoleh, dan lain-lain.
2.10.5 Web Browser
Web dapat diakses oleh software Web client yang secara populer disebut sebagai Web browser. Web browser berfungsi untuk membaca halaman-halaman Web yang tersimpan dalam Webserver melalui protocol HyperText Transfer
Protocol (HTTP). Tersedia beragam pilihan untuk Web browser, beberapa
diantaranya cukup populer dan digunakan secara meluas seperti Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome, Opera dan lain-lain.
2.11 Modem Wavecom
Wavecom adalah pabrikkan asal Perancis (bermarkas di kota Issy-les- Moulineaux, Perancis) yaitu Wavecom.SA yang berdiri sejak 1993 bermula sebagai biro konsultan teknologi dan sistem jaringan nirkabel GSM, dan pada 1996 Wavecom mulai membuat desain daripada modul wireless GSM pertamanya dan diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan pengkodean khusus yang disebut AT-Command. Sulit mencari referensi module tipe apa yang pertama dibuat oleh Wavecom SA. Gambar 2.9 merupakan bentuk Modem GSM Wavecom m1306b Q24plus.
Gambar 2.9 Modem GSM WavecomModem Wavecom pada gambar 2.9 diatas adalah modem wavecom seri m1306b Q24plus yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
1. Dualband GSM 900/1800 MHz.
2. Mendukung Data / SMS / Voice / Fax.
3. Max Power Output: 2W (900 Mhz), 1 W (1800 MHz).
4. Mendukung Group 3 Fax (Kelas 2) GPRS # Kelas B, Kelas 10 (1 2Rx Tx).
5. SimToolKit Kelas 2.
6. AT command set (GSM 07,05, 07,07 dan fungsi AT pada GSM WAVECOM).
.
7. Protokol TCP / IP Stack tersedia untuk data dan Internet 8.
Maksimum tingkat pengaturan baud: 115200 bps.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan pengerjaan Tugas Akhir ini maka diperoleh beberapa kesimpulan diantaranya adalah adalah:
1. Kemudahan dalam penggunaan alat atau sistem yang dibuat dalam melakukan pengukuran meskipun oleh orang awam sekalipun yang menggunakannya karena hanya dengan menekan tombol saja dapat melakukan pengukuran secara otomatis dan tentu saja mempermudah seorang pasien rawat jalan melakukan pengukuran tekanan darahnya sendiri dan hasil pengukurannya dikirim ke website agar dapat dimonitoring oleh dokter ataupun pihak medis.
2. Dari hasil pengujian didapat perbedaan hasil pengukuran pada sistem yang dibuat dibandingkan dengan menggunakan pengukuran konvensional dengan metode auscultatory dan juga dengan tensi meter digital yang sudah ada di pasaran diketahui perbedaan hasil pengukuran mencapai 4 sampai 5 persen.
3. Pengiriman data hasil pengukuran dari alat pengukur tekanan darah ke web server via modem GPRS wavecom berhasil dikirim.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat ditambahkan untuk pengembangan lebih lanjut dalam perancangan Tugas Akhir ini yaitu:
1. Menambahkan/menggunakan komponen-komponen elektronika lain agar dapat memperkecil nilai error dengan error standard alat elektronika medis.
2. Dapat ditambahkan sms gateway untuk pemberitahuan kepada pihak medis pasca pengukuran.
3. Dalam perancangan web dapat ditambahkan biodata pasien ataupun kontak untuk komunikasi lebih lanjut antara pasien dan dokternya dan untuk keperluan administrasi dan lain sebagainya.
4. Website dapat dikembangkan untuk memonitoring hasil pengukuran lebih dari satu pasien rawat jalan.
5. Dapat ditambahkan keypad agar dapat input data pasien langsung pada alat.