Pembuatan Alat Bantu Stress Detector Menggunakan Sensor Hir333, GSR, dan DS18B20 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
IVO ZOEL SEMBIRING
120801025
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
IVO ZOEL SEMBIRING
120801025
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pembuatan Alat Bantu Stress Detector
Menggunakan Sensor Hir333, GSR, Dan
DS18B20 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8
Kategori
: Skripsi
Nama
: Ivo Zoel Sembiring
Nomor Induk Mahsiswa
: 120801025
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, September 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)
NIP. 196006031986011002
NIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
OLEH :
IVO ZOEL SEMBIRING
NIM : 120801025
DISETUJUI OLEH :
Komisi Pembimbing
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)
NIP. 196006031986011002
NIP. 195609181985031002
Diketahui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
Saya mengetahui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, September 2016
Ivo Zoel Sembiring
120801025
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat, kasih karunia dan penyertaan-Nya selama penulis melaksanakan studi
hingga menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.
Selama kuliah sampai penyelesaian
skripsi ini, penulis mendapatkan banyak
bantuan dalam moril, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh
karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya:
1. Kepada kedua orang tua penulis St. Idaman Sembiring dan Netty Wani
Saragih yang menjadi penyemangat, mendoakan, memotivasi, membiayai
penulis selama menempuh pendidikan dan menyelesaiakan skripsi ini. Terima
kasih untuk pengorbanan dan kasih sayangnya.
2. Kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika
FMIPA USU dan Drs. Syahrul Humaidi, M,Sc selaku Sekretaris Departemen
Fisika FMIPA USU.
3. Kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng ,Sc dan
Perangin-angin,
M.Eng,Sc.
meluangkan waktu untuk
selaku
Dosen
bapak Dr. Bisman
Pembimbing
yang
telah
membimbing, mengarahkan dan memberikan
kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga
penyelesaian penulisan skripsi ini.
4. Kepada dosen pembanding Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc dan Bapak
Drs.Kurnia Brahmana,M.Si yang telah banyak memberikan masukan dan
saran yang membangun untuk lebih menyempurnakan skripsi ini.
5. Kepada ibu Dr.Wika Hanida Lubis, MKed(PD),SpPD-KPsi,FINASIM, Niken
R Damanik,S.Ked dan teman-teman Keperawatan USU yang mengajari
penulis tentang fisiologis stress manusia.
6. Kepada Abang penulis Hengki Sembiring,S.Si yang telah mengajari penulis
selama perkuliahaan dan adik penulis Arie Sembiring dan Rizaldo Sembiring
yang memberikan canda tawa dan motivasi kepada penulis.
7. Kepada teman-teman PHYSIC ON FIRE (Fisika 2012) : Komting(M.Iqbal),
Roby Yetsun, Seinina Andrianus, Cyndi Rointan P, Jekson Siahaan, Ivan
Universitas Sumatera Utara
Anggia Sitohang, Frisanto S, Melpa Simamora, Roi S Sianipar, Eni Sinaga,
Wils, Dewi Lubis, Franky S, Sulistra, Betaria Siahaan, Eko G T, Mutia
Lubis, Benget lasido H, Carmelita O S, Kristiarawati, Cut Hani, Sabran
Abbas, Tania Kristianti, M. Ali, Mia Aulia, M Ari, Adin, Elisabeth S, Abdul
Halim, boto Riris, Mifta Habibi, Amar Hara, Diego, M Fauzy, Ilhamsyah L,
Dodi Eriza, Fitri Laban, Rudi, Josafat S, Erza Setiadana, Mareanus M,
Karyaman Z dan teman-teman lainnya atas semua dukungan, kebersamaan,
bantuan dan doa dalam penulisan skripsi ini.
8. My Famz terkhusus Yani Permata Sari yang telah membantu akademik dari
kuliah hingga praktikum dan pernah ada dalam suka duka penulis, Zefanya P,
Santa Simanjuntak, Fransisco Purba, Marta M Nainggolan teman-teman
seperjuangan penjelajah alam.
9. Rekan-rekan pengurus Pemuda GKPS Pintu Air Simalingkar 2014-2017 :
Teguhta Saragih,Amd, Ristiani Saragih,Amd, Sarvita Simaibang,SE, Desi R
Purba,SE, Felino F Purba, Mei Siska Purba,SS dan kakak adik pemuda GKPS
Pintu Air Simalingkar
10. Putri J Sihotang,S.Kep my partner yang telah membantu hingga menjadi
perawat, penyemangat, ada dalam kasih suka duka, dan mendoakan penulis.
11. Teman-teman KKN Kelompok 3 Zefanya Pardosi, Marta, Christiarawati,
Betaria, Ines, Suyati, Indah, Jakson, Endang, Heppy, Jenny, Maretta dan dek
Dewi.
12. Kepada partner badminton Sy.Edi Rahman Purba, bang Sy.Denri Damanik,
pak pol Jimmy Sipayung
13. Teman-teman Senioren PASKIBRA angkatan 25: Dara, Effan, Fatya,Lidya,
M.Jailani, Riska, Dea, Moa, Obby, Vika, Irum, Meita
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan
analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang
membutuhkannya
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
ABSTRAK
Telah dirancang alat bantu pendeteksi stress pada manusia dengan parameter
fisiologis stress. Stress adalah respon umum terhadap adanya tuntutan pada tubuh.
Tuntutan tersebut adalah keharusan untuk menyesuaikan diri, dan itu
menyebabkan keseimbangan tubuh terganggu. Masa kini, stress tidak hanya
dialami oleh orang-orang tua, tetapi dialami juga pada orang-orang yang lebih
muda. Stress juga mempengaruhi kondisi tubuh. Jika stress, maka tubuh akan
mengadakan reaksi secara terpadu untuk melawan stressor. Reaksi tersebut
diantaranya adalah detak jantung meningkat, pernapasan lebih cepat, dan kulit
mengeluarkan keringat dingin. Alat pendeteksi stress ini bekerja berdasarkan
perubahan kondisi tubuh dengan menggunakan sesor GSR untuk mengetahui
konduktivitas kulit, HIR333 untuk mendeteksi perubahan denyut jantung dan
DS18B20 untuk suhu tubuh yang kemudia hasilnya dibandingkan dengan
parameter yang ditentukan.
Kata Kunci: GSR, HIR333, DS18B20, stress, parameter stress
Universitas Sumatera Utara
MANUFACTURE OF TOOLS STRESS DETECTOR USING SENSOR HIR
333, GSR, AND DS18B20 AS A BASE ON MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRACT
Has designed a detector stress in humans with the physiological parameters of
stress. Stress is a common respons to their demand on the body. The suit is the
necessity to adjust, and it causes th body’s equilibrium disturbed. Present, stress
is not only experienced inthose who are younger. Stress also affects the condition
of the body. If the people stress, the body will hold an integrated reaction against
stressors. These reactios include increased heart rate, fast breathing, and skin
feels cold. The detector works on the condition of the body by using a GSR sensor
to determine the conductivity of the skin, HIR333 to detect changes in heart and
body temperature DS18B20 for later results were compared with the specified
parameters.
Keywords: GSR, HIR333, DS18B20, stress, stress parameters
Universitas Sumatera Utara
Daftar Isi
Pengesahan
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xii
xiii
BAB 1 Pendahuluan
1.1 Latar belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2 Tinjaun Pustaka
2.1 Stress
2.1.1 Pengertian Stress
2.1.2 Jenis Stresor
2.1.3 Penyakit Terkait Stess
2.2 Sensor Heart Rate
2.3 Sensor GSR (Galvanic Skin Response)
2.4 Sensor Suhu DS18B20
2.5 Penguat Operasional
2.5.1 Karakteristik Ideal Penguat Operasional
2.5.1.1 Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka
2.5.1.2 Tegangan Ofset Keluaran
2.5.1.3 Hambatan Masukan
2.5.1.4 Hambatan Keluaran
2.5.1.5 Lebar Pita
2.5.1.6 Waktu Tanggapan
2.5.1.7 Karakteristik Terhadap Suhu
2.5.2 Implementasi Penguat Operasional
2.6 Mikrokontroler AtMega 8
2.6.1 Konfigurasi Pin AVR Atmega 8
2.7 LCD (Liquid Crystal display) M1632 16x2 Char
5
5
5
7
7
9
11
12
14
15
15
16
16
17
17
17
18
18
20
21
24
Universitas Sumatera Utara
2.7.1 Konfigurasi Penyemat LCD
22
BAB 3 Metode Penelitian
3.1 Diagram Blok
3.2 Rancangan Rangkain Pengendali
3.2.1 Rangkain Power Suply
3.2.2 Perancangan Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega 8
3.3 Rangkaian display LCD
3.4 Sensor
3.5 Flowchart System
26
26
27
27
28
29
30
35
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian Power Suply
4.2 Pengujian System Minimum Mikrokontroler Atmega 8
4.3 Pengujian interfacing LCD 2x8
4.4 Pengujian Sensor Heart Rate
4.5 Sensor Galvanic Skin Response
4.6 Sensor suhu DS18B20
4.7 DASS 42
4.8 Parameter Tingkat Stress Pada Manusia
4.9 Pengujian Alat Secara Keseluruhan
4.10Analisa Penelitian
36
36
36
37
38
39
40
41
43
43
44
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
45
45
45
Daftar Pustaka
46
Lampiran
Rangkaian Lengkap Alat
Program Pada Alat
Gambar Alat
48
49
56
Data Sheet :
AT Mega 8
Photodiode
Inframerah LED HIR 333
DS18B20
Kuisioner DASS 42
Universitas Sumatera Utara
Daftar Gambar
Nomer
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
4.1
4.2
4.3
4.5
Judul
Halaman
Pemasangan LED infrared sebagai transmitter dan photodiode
sebagai receiveri
LED Infrared
Panjang Gelombang Infra Merah
Photodioda
Grafik respon photodiode terhadap berbagai panjang gelombang
Galvanic Skin Respon
Bentuk Fisik DS18B20
Perbandingan pembacaan suhu oleh sensor LM35 dengan sensor
DS18B20 pada suhu kama
Simbol Penguat operasional
Penguaat non inverting
Penguat inverting
IC LM324
Konfigurasi Pin ATMega 8
LCD
Diagram Blok Rangkaian
Rangkaian Power Supply
Rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega 8
Rangkaian Display LCD
Rangkaian Pendeteksi Heart Rate
Letak Sensor GSR
Rangkaian GSR
Rangkain Sensor DS18B20
Diagram Block Sensor DS18B20
Flowchart Sistem
Pengujian Mikrokontroler ATMega 8 dengan LED
Hasil Pengujian LCD
Grafik Perbandingan Sensor HR vs Stetoskop
Grafik Sensor DS18B20
9
9
10
10
11
12
13
14
14
18
19
19
21
24
26
27
28
29
30
31
32
33
33
35
36
37
39
41
Universitas Sumatera Utara
Daftar Tabel
Nomer
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
47
Judul
Halaman
Deskripsi Pin DS18B20
Fungsi Port B
Fungsi Port C
Fungsi Port D
Fungsi penyemat LCD M1632
Pengukuran IC LM324
Data Pengujian Heart Rate
Data GSR
Data Sensor SuhuTubuh
Parameter Pada DASS 42
Parameter Stress Pada Manusia
Data Perolehan Nilai Heart Rate, GSR, dan DS18B20
Dibandingkan dengan DASS 42
12
22
22
23
24
38
39
40
41
43
43
43
Universitas Sumatera Utara
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
IVO ZOEL SEMBIRING
120801025
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
IVO ZOEL SEMBIRING
120801025
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pembuatan Alat Bantu Stress Detector
Menggunakan Sensor Hir333, GSR, Dan
DS18B20 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8
Kategori
: Skripsi
Nama
: Ivo Zoel Sembiring
Nomor Induk Mahsiswa
: 120801025
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, September 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)
NIP. 196006031986011002
NIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
OLEH :
IVO ZOEL SEMBIRING
NIM : 120801025
DISETUJUI OLEH :
Komisi Pembimbing
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)
NIP. 196006031986011002
NIP. 195609181985031002
Diketahui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
SKRIPSI
Saya mengetahui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, September 2016
Ivo Zoel Sembiring
120801025
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat, kasih karunia dan penyertaan-Nya selama penulis melaksanakan studi
hingga menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.
Selama kuliah sampai penyelesaian
skripsi ini, penulis mendapatkan banyak
bantuan dalam moril, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh
karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya:
1. Kepada kedua orang tua penulis St. Idaman Sembiring dan Netty Wani
Saragih yang menjadi penyemangat, mendoakan, memotivasi, membiayai
penulis selama menempuh pendidikan dan menyelesaiakan skripsi ini. Terima
kasih untuk pengorbanan dan kasih sayangnya.
2. Kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika
FMIPA USU dan Drs. Syahrul Humaidi, M,Sc selaku Sekretaris Departemen
Fisika FMIPA USU.
3. Kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng ,Sc dan
Perangin-angin,
M.Eng,Sc.
meluangkan waktu untuk
selaku
Dosen
bapak Dr. Bisman
Pembimbing
yang
telah
membimbing, mengarahkan dan memberikan
kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga
penyelesaian penulisan skripsi ini.
4. Kepada dosen pembanding Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc dan Bapak
Drs.Kurnia Brahmana,M.Si yang telah banyak memberikan masukan dan
saran yang membangun untuk lebih menyempurnakan skripsi ini.
5. Kepada ibu Dr.Wika Hanida Lubis, MKed(PD),SpPD-KPsi,FINASIM, Niken
R Damanik,S.Ked dan teman-teman Keperawatan USU yang mengajari
penulis tentang fisiologis stress manusia.
6. Kepada Abang penulis Hengki Sembiring,S.Si yang telah mengajari penulis
selama perkuliahaan dan adik penulis Arie Sembiring dan Rizaldo Sembiring
yang memberikan canda tawa dan motivasi kepada penulis.
7. Kepada teman-teman PHYSIC ON FIRE (Fisika 2012) : Komting(M.Iqbal),
Roby Yetsun, Seinina Andrianus, Cyndi Rointan P, Jekson Siahaan, Ivan
Universitas Sumatera Utara
Anggia Sitohang, Frisanto S, Melpa Simamora, Roi S Sianipar, Eni Sinaga,
Wils, Dewi Lubis, Franky S, Sulistra, Betaria Siahaan, Eko G T, Mutia
Lubis, Benget lasido H, Carmelita O S, Kristiarawati, Cut Hani, Sabran
Abbas, Tania Kristianti, M. Ali, Mia Aulia, M Ari, Adin, Elisabeth S, Abdul
Halim, boto Riris, Mifta Habibi, Amar Hara, Diego, M Fauzy, Ilhamsyah L,
Dodi Eriza, Fitri Laban, Rudi, Josafat S, Erza Setiadana, Mareanus M,
Karyaman Z dan teman-teman lainnya atas semua dukungan, kebersamaan,
bantuan dan doa dalam penulisan skripsi ini.
8. My Famz terkhusus Yani Permata Sari yang telah membantu akademik dari
kuliah hingga praktikum dan pernah ada dalam suka duka penulis, Zefanya P,
Santa Simanjuntak, Fransisco Purba, Marta M Nainggolan teman-teman
seperjuangan penjelajah alam.
9. Rekan-rekan pengurus Pemuda GKPS Pintu Air Simalingkar 2014-2017 :
Teguhta Saragih,Amd, Ristiani Saragih,Amd, Sarvita Simaibang,SE, Desi R
Purba,SE, Felino F Purba, Mei Siska Purba,SS dan kakak adik pemuda GKPS
Pintu Air Simalingkar
10. Putri J Sihotang,S.Kep my partner yang telah membantu hingga menjadi
perawat, penyemangat, ada dalam kasih suka duka, dan mendoakan penulis.
11. Teman-teman KKN Kelompok 3 Zefanya Pardosi, Marta, Christiarawati,
Betaria, Ines, Suyati, Indah, Jakson, Endang, Heppy, Jenny, Maretta dan dek
Dewi.
12. Kepada partner badminton Sy.Edi Rahman Purba, bang Sy.Denri Damanik,
pak pol Jimmy Sipayung
13. Teman-teman Senioren PASKIBRA angkatan 25: Dara, Effan, Fatya,Lidya,
M.Jailani, Riska, Dea, Moa, Obby, Vika, Irum, Meita
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan
analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang
membutuhkannya
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN
SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8
ABSTRAK
Telah dirancang alat bantu pendeteksi stress pada manusia dengan parameter
fisiologis stress. Stress adalah respon umum terhadap adanya tuntutan pada tubuh.
Tuntutan tersebut adalah keharusan untuk menyesuaikan diri, dan itu
menyebabkan keseimbangan tubuh terganggu. Masa kini, stress tidak hanya
dialami oleh orang-orang tua, tetapi dialami juga pada orang-orang yang lebih
muda. Stress juga mempengaruhi kondisi tubuh. Jika stress, maka tubuh akan
mengadakan reaksi secara terpadu untuk melawan stressor. Reaksi tersebut
diantaranya adalah detak jantung meningkat, pernapasan lebih cepat, dan kulit
mengeluarkan keringat dingin. Alat pendeteksi stress ini bekerja berdasarkan
perubahan kondisi tubuh dengan menggunakan sesor GSR untuk mengetahui
konduktivitas kulit, HIR333 untuk mendeteksi perubahan denyut jantung dan
DS18B20 untuk suhu tubuh yang kemudia hasilnya dibandingkan dengan
parameter yang ditentukan.
Kata Kunci: GSR, HIR333, DS18B20, stress, parameter stress
Universitas Sumatera Utara
MANUFACTURE OF TOOLS STRESS DETECTOR USING SENSOR HIR
333, GSR, AND DS18B20 AS A BASE ON MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRACT
Has designed a detector stress in humans with the physiological parameters of
stress. Stress is a common respons to their demand on the body. The suit is the
necessity to adjust, and it causes th body’s equilibrium disturbed. Present, stress
is not only experienced inthose who are younger. Stress also affects the condition
of the body. If the people stress, the body will hold an integrated reaction against
stressors. These reactios include increased heart rate, fast breathing, and skin
feels cold. The detector works on the condition of the body by using a GSR sensor
to determine the conductivity of the skin, HIR333 to detect changes in heart and
body temperature DS18B20 for later results were compared with the specified
parameters.
Keywords: GSR, HIR333, DS18B20, stress, stress parameters
Universitas Sumatera Utara
Daftar Isi
Pengesahan
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xii
xiii
BAB 1 Pendahuluan
1.1 Latar belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2 Tinjaun Pustaka
2.1 Stress
2.1.1 Pengertian Stress
2.1.2 Jenis Stresor
2.1.3 Penyakit Terkait Stess
2.2 Sensor Heart Rate
2.3 Sensor GSR (Galvanic Skin Response)
2.4 Sensor Suhu DS18B20
2.5 Penguat Operasional
2.5.1 Karakteristik Ideal Penguat Operasional
2.5.1.1 Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka
2.5.1.2 Tegangan Ofset Keluaran
2.5.1.3 Hambatan Masukan
2.5.1.4 Hambatan Keluaran
2.5.1.5 Lebar Pita
2.5.1.6 Waktu Tanggapan
2.5.1.7 Karakteristik Terhadap Suhu
2.5.2 Implementasi Penguat Operasional
2.6 Mikrokontroler AtMega 8
2.6.1 Konfigurasi Pin AVR Atmega 8
2.7 LCD (Liquid Crystal display) M1632 16x2 Char
5
5
5
7
7
9
11
12
14
15
15
16
16
17
17
17
18
18
20
21
24
Universitas Sumatera Utara
2.7.1 Konfigurasi Penyemat LCD
22
BAB 3 Metode Penelitian
3.1 Diagram Blok
3.2 Rancangan Rangkain Pengendali
3.2.1 Rangkain Power Suply
3.2.2 Perancangan Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega 8
3.3 Rangkaian display LCD
3.4 Sensor
3.5 Flowchart System
26
26
27
27
28
29
30
35
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian Power Suply
4.2 Pengujian System Minimum Mikrokontroler Atmega 8
4.3 Pengujian interfacing LCD 2x8
4.4 Pengujian Sensor Heart Rate
4.5 Sensor Galvanic Skin Response
4.6 Sensor suhu DS18B20
4.7 DASS 42
4.8 Parameter Tingkat Stress Pada Manusia
4.9 Pengujian Alat Secara Keseluruhan
4.10Analisa Penelitian
36
36
36
37
38
39
40
41
43
43
44
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
45
45
45
Daftar Pustaka
46
Lampiran
Rangkaian Lengkap Alat
Program Pada Alat
Gambar Alat
48
49
56
Data Sheet :
AT Mega 8
Photodiode
Inframerah LED HIR 333
DS18B20
Kuisioner DASS 42
Universitas Sumatera Utara
Daftar Gambar
Nomer
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
4.1
4.2
4.3
4.5
Judul
Halaman
Pemasangan LED infrared sebagai transmitter dan photodiode
sebagai receiveri
LED Infrared
Panjang Gelombang Infra Merah
Photodioda
Grafik respon photodiode terhadap berbagai panjang gelombang
Galvanic Skin Respon
Bentuk Fisik DS18B20
Perbandingan pembacaan suhu oleh sensor LM35 dengan sensor
DS18B20 pada suhu kama
Simbol Penguat operasional
Penguaat non inverting
Penguat inverting
IC LM324
Konfigurasi Pin ATMega 8
LCD
Diagram Blok Rangkaian
Rangkaian Power Supply
Rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega 8
Rangkaian Display LCD
Rangkaian Pendeteksi Heart Rate
Letak Sensor GSR
Rangkaian GSR
Rangkain Sensor DS18B20
Diagram Block Sensor DS18B20
Flowchart Sistem
Pengujian Mikrokontroler ATMega 8 dengan LED
Hasil Pengujian LCD
Grafik Perbandingan Sensor HR vs Stetoskop
Grafik Sensor DS18B20
9
9
10
10
11
12
13
14
14
18
19
19
21
24
26
27
28
29
30
31
32
33
33
35
36
37
39
41
Universitas Sumatera Utara
Daftar Tabel
Nomer
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
47
Judul
Halaman
Deskripsi Pin DS18B20
Fungsi Port B
Fungsi Port C
Fungsi Port D
Fungsi penyemat LCD M1632
Pengukuran IC LM324
Data Pengujian Heart Rate
Data GSR
Data Sensor SuhuTubuh
Parameter Pada DASS 42
Parameter Stress Pada Manusia
Data Perolehan Nilai Heart Rate, GSR, dan DS18B20
Dibandingkan dengan DASS 42
12
22
22
23
24
38
39
40
41
43
43
43
Universitas Sumatera Utara