PERANCANGAN BIOINSTRUMENT HEART RATEMONITOR SEPULUH DENYUT ... · Heart rate merupakan representasi dari denyut nadi per satuan waktu dari ... inimenggunakanprinsipfrekuensi irama

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PERANCANGAN BIOINSTRUMENT HEART RATEMONITOR SEPULUH DENYUT PER SATUAN WAKTU

DENGAN TRANSMISI RADIO FREKUENSI (RF)

Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ESHA DARWINSA

NIM. I0306034

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2011


commit to user

ABSTRAK

Esha Darwinsa. NIM I0306034. PERANCANGAN BIOINSTRUMENT HEART RATE MONITOR SEPULUH DENYUT PER SATUAN WAKTU DENGAN TRANSMISI RADIO FREKUENSI (RF).Skripsi. Surakarta: Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Juni 2011.

Energi yang dibutuhkanolehseseorangbervariasimenurutumur, jeniskelamin, danaktivitasfisik yang dilakukansepanjanghari. Salah satucaramengukurenergiekspendituraktivitasfisikdilakukandenganmemonitordenyutjantung.Dalammendapatkan data denyutjantungdiperlukanheart rate monitoruntukmempermudahpengukuran. Padasuatueksperimen, penyimpanan data hasilpengukuraninipentinguntukdiolahataudianalisislebihlanjut.Di pasaran, heart rate monitor yang dapatmenghitung data hasilpengukurandenyutjantungpadasaatobjekmelakukanaktivitasdanmempunyaipembacaan yang real time sertamempunyaipenyimpan data hasilpengukuransulitditemukan.Olehkarenaitu, penelitianinibertujuanuntukmerancangheart rate monitoryang mampumengukurdenyutjantungpadasaatobjekmelakukanaktivitasdenganpembacaan yang real timedanhasilpengukurandapatsimpanpada data storage.

Tahappetamadalampenelitianiniyaitumengidentifikasikarakteristikdanspesifikasidesign heart rate monitor yang terdapat di pasaran. Tahapselanjutnyayaitumerancangheart rate monitoryang terdiridariperancangan hardware dan software. Hardwarepadaheart rate monitorinimempunyai 5 blokutama, yaitublokheart ratetransducer, blokpengkondisisinyal, blok data counting, bloktransmitter, blokreceiver. Softwareheartrate monitordirancangsebagaidisplayhasilpengukurandansebagaisaranapenyimpan data hasilpengukuran. Heart rate monitorrancangankemudiandirealisasikandandilakukanpengujianuntukmengukurdenyutjantung (heart rate)dariseorangobjek.Pengujianpengukurandenyutjantunginidilakukanterhadap5objekdenganaktivitasberjalankemudianberlari. Aktivitasberjalankemudianberlaridimaksudkanuntukmelihattingkatperubahannilaidenyutjantungberdasarkantingkataktivitasfisik yang dilakukan

Penelitianinimenghasilkanheart rate monitordengantransmisiRadio Frekuensi (RF)yang telahdiujiuntukmengukurdenyutjantung. Hasildaripengukuranberupa data denyutjantungyang disajikandalambentukgrafik.Grafikdenyutjantungmemberikanpolaperubahankecepatandenyutjantung yang sesuaidengantingkataktivitasfisik yang dilakukanolehobjekpengukuran.Software dariheart rate monitorinihanyasebagaipenyimpan data. Data hasilsimpanan software inimenggunakan format Ms. Accesssehinggauntukmengolah data harus di konversidalamMs.excel.

Kata kunci: Heart rate monitor,Radio frequency (RF) xvi + 66halaman.; 46gambar; 6tabel


commit to user

Daftarpustaka: 22 (1991 - 2010)

ABSTRACT Esha Darwinsa. NIM I0306034. THE DESIGN OF HERAT RATE MONITOR TEN BEAT PER UNIT OF TIME WITH RADIO FREQUENCY (RF) TRANSMISSION. Final Assignment. Surakarta: Industrial Engineering Department, Faculty of Engineering, SebelasMaret University, June 2011.

The energyrequiredby apersonvariesaccording toage, sex, andphysical activitythroughout theday. One way ofmeasuringphysicalactivityenergyexpendituresby monitoring theheart rate.In obtainingthe dataheartrateneeded heart ratemonitorforeasymeasurement. Inanexperiment, data result from measurement isan importanttobe processedoranalyzed further. In the market, heartratemonitorthatcan measureheart ratewhenobjectsdoing an activities andhavearealtimereadingandstoringmeasurement datahavehard to find. Therefore, thisstudyaimstodesign aheartratemonitorthatcanmeasureheart rateatthe objectdoing an activitywithreal-time readingsandthe measurement resultscan bestoredindatastorage.

The first stageinthis studyisto identifythe characteristicsanddesignspecificationscontainedin heart ratemonitorsonthe market. The next stageisdesigning theheartratemonitorconsistingofhardwareandsoftwaredesign. Hardwareon theheartratemonitorhas 5mainblocks, namelyheartrate transducer block, signal conditioningblock, datacounting block, transmitter block,andreceiverblocks. Softwaredesignedas aheartratemonitordisplayandmeasurement result datastorage. Heartratemonitordesignedthenimplementedand testedtomeasureheart rateofanobjects. The tests forheart ratemeasurementwas carried outagainst5objectswith the activity ofwalkingand thenrunning. Activitiesintendedto walkand thenrunto see thelevelof changes inheart ratebased on thelevel ofphysical activity.

The result is heart ratemonitorwithRadioFrequency(RF) transmission thathave been tested tomeasureheart rate. Results from measurements of heart rate data are presented in graphical form. The graph of heart rate gives patterns of changes heart rate corresponding to the level of physical activity ofmeasurementobject. Software from this heart rate monitor is only as data storage. Outcome data storage software uses a Ms.Accessformat,so to process measurement data must be converted in Ms.excel format.

Key word: Heart rate monitor,Radio frequency (RF) xvi + 66 p.; 46 pictures; 6 tables Reference: 22 (1991 - 2010)


commit to user

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakangPenelitian.................................................................I-1

1.2 PerumusanMasalah .........................................................................I-3

1.3 TujuanPenelitian .............................................................................I-3

1.4 ManfaatPenelitian ...........................................................................I-3

1.5 BatasanMasalah ..............................................................................I-3

1.6 AsumsiPenelitian ............................................................................I-4

1.7 SistematikaPenulisan ......................................................................I-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Aktivitas Fisik Terhadap Energi Tubuh ........................................ II-1

2.2 Cara Pengukuran Energy Yang DigunakanTubuh ....................... II-2

2.2.1 Denyutjantung ....................................................................... II-2

2.2.2 Energi expenditur .................................................................. II-4

2.3 Heart Rate Monitor ........................................................................ II-6

2.4 Sisitem Instrumentasi .................................................................... II-8

2.4.1 Transducer (Sensor) .............................................................. II-9

2.4.2 Power suplay (catu daya)...................................................... II-9

HALAMAN JUDUL ..............................................................................

LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................

LEMBAR VALIDASI ...........................................................................

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH ........

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ...............

KATA PENGANTAR ...........................................................................

ABSTRAK ..............................................................................................

ABSTRACT ...........................................................................................

DAFTAR ISI…………………...............................................................

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

ix

x

DAFTAR TABEL................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR.............................................................................. xiv

Halaman


commit to user

2.4.3 Signal conditioner (Pengkondisian sinyal) ....................... II-10

2.4.4 Mikrokontroler .................................................................... II-13

2.4.5 Wireless Media ................................................................... II-16

2.4.6 Interface tool ...................................................................... II-17

2.5 Penelitian Sebelumnya ................................................................. II-19

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Identifikasi .................................................................................... III-2

3.2 PengumpulanData ........................................................................ III-2

3.3 Pengolahan Data .......................................................................... III-4

3.4 AnalisisDan InterpretasiHasil ..................................................... III-4

3.5 Kesimpulan Dan Saran ................................................................ III-5

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data .......................................................................IV-1

4.1.1 Identifikasi Heart Rate Monitor Sebelumnya ...................IV-1

4.1.2 Spesifikasiteknik heart rate monitor..................................IV-3

4.2 Perancangan hardware dan software interface ........................ IV-17

4.2.1 Blok heart rate tarnsduser ..................................................IV-6

4.2.2 Blok pengkondisiansinyal ..................................................IV-8

4.2.3 Blok data counting..............................................................IV-9

4.2.4 Blok transmitter (pemancar) ........................................... IV-13

4.2.5 Blok receiver (penerima) ............................................... IV-15

4.2.6 Rancangan hardware keseluruhan .................................. IV-17

4.2.7 Perancanagn Software interface ..................................... IV-19

4.3 Percobaan Pengambilan Data Heart Rate ............................... IV-22

4.3.1 HasilPengukuranpadaobjek 1 ......................................... IV-22






commit to user

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

5.1 AnalisaRancanganHeart Rate Monitor ........................................ V-1

5.2 AnalisisHasilPembacaan Heart Rate Monitor............................. V-3

5.3 InterpretasiHasil ............................................................................ V-4

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan...................................................................................VI-1

6.2 Saran .............................................................................................VI-1

DAFTAR PUSTAKA


commit to user

DAFTAR TABEL

Table 2.1Klasifikasikerjaberdasarkan %CVL ....................................................... II-4

Tabel 4.1 Data denyutnadiobjek 1.................................................................... IV-23


Tabel 4.3 Data denyutnadiobjek 3 ..................................................................... IV-26



Halaman


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Aliranperedarandarah ...................................................................... II-3

Gambar 2.2 Total energy expenditur ................................................................... II-5

Gambar 2.3 Heart rate monitor ............................................................................ II-7

Gambar 2.4 Finger clip sensor ............................................................................. II-8

Gambar 2.5 Blok diagram secaraumuminstrumentasielektronik ...................... II-8

Gambar 2.6 Bentukgelombang FSK.................................................................. II-12

Gambar 2.7 Blok diagram mikrokontroler (AT89s51) .................................... II-15

Gambar 2.8 Diagram deteksidenyutjantung ..................................................... II-19

Gambar 2.9 Transmisi data wireless ................................................................. II-20

Gambar 2.10 Diagram blokskema transmitter dan receiver .............................. II-20

Gambar 3.1 Metodologipenelitian ...................................................................... III-1

Gambar 4.1 Diagram blokdeteksidenyutjantung ...............................................IV-1

Gambar 4.2 Perangkat heart rate ........................................................................IV-2

Gambar 4.3 Diagram blokskema transmitter dan receiver ..............................IV-2

Gambar 4.4 Blok diagram heart rate monitor ....................................................IV-5

Gambar 4.5 Prinsip finger clip sensor ................................................................IV-7

Gambar 4.6 Desain finger clip sensor ................................................................IV-7

Gambar 4.7 Realisasirancanganbloktransduser .................................................IV-8

Gambar 4.8 Perhitungan 1 siklusdenyut ......................................................... IV-10

Gambar 4.9 Flowchart program perhitungandenyut ...................................... IV-11

Gambar 4.10 Rangkaianblokperhitungandenyut .............................................. IV-12

Gambar 4.11 a) Gambarblokpengkondisisinyal, b) Gambarblokcounting data ........................................................ IV-12

Gambar 4.12 Realisasiperancanganblokpengkondisisinyaldan blok counting data....................................................................... IV-13

Gambar 4.13 Pemancar RF dengantipe TLP434 A .......................................... IV-13

Gambar 4.14 Rangkaian Blok pemancar RF .................................................... IV-14

Gambar 4.15 Format data pemancar ................................................................. IV-15

Gambar 4.16 Realisasirancanaganblok transmitter .......................................... IV-15

Gambar 4.17 Penerima RF dengantipe RLP 434A........................................... IV-16

Halaman


commit to user

Gambar 4.18 Rangkaianblokpenerima RF ........................................................ IV-16

Gambar 4.19 Realisasirancanagnblok receiver ................................................. IV-17

Gambar 4.20 Realisasirancanganbloktranducer, pengkondisisinyal, blok counting dantransmiter ........................................................ IV-18

Gambar 4.21 Realisasiblok receiver .................................................................. IV-13

Gambar 4.22 Rancanagan interface heart rate monitor .................................... IV-13

Gambar 4.23 Posisirancanagn interface heart rate monitor ............................. IV-14

Gambar 4.24 Grafikhasilpengukuran data bpmobjek 1.................................... IV-23

Gambar 4.25 Grafikhasilpengukuran data 10 denyut per satuan waktuuntukobjek 2 ....................................................................... IV-24


Gambar 4.27 Grafikhasilpengukuran data 10 denyut per satuan waktuuntukobjek 2...................................................................... IV-25







Gambar 5.1 Grafikbpmdalamaktivitasjalankemudianberlari ............................. V-3

Gambar 5.2 Grafik 10 denyut per satuanwaktudalamaktivitasjalan kemudianberlari .............................................................................. V-4


commit to user

I-1

BAB I PENDAHULUAN

Padababinidiuraikanbeberapahalpokokmengenaiperancanganbioinstrument

heart rate monitor, yaitulatarbelakangpenelitian, perumusanmasalah,

tujuandanmanfaatpenelitian, batasanmasalahdanasumsi,

sertasistematikapembahasan.

1.1 LATAR BELAKANG

Energiyang diperlukan olehseseorang

bervariasimenurutumur,jeniskelamin,danaktivitasfisik

yangdilakukansepanjanghari. Salah satucaramengukur energi ekspendituraktivitas

fisik dilakukan dengan memonitor denyut jantung. Memonitordenyut

jantungsecaraterus-menerus, dapatdigunakan untuk memperkirakan nilai

VO2yaitu volume oksigen yang di

konsumsiataudiperlukanuntukaktivitas.Sehinggadengan

menggunakanpersamaanstandar

calorimetrichubunganantaradenyutjantungdanenergi ekspenditurdapatdibentuk

(RowettResearch Institute, 1992).

Dalampenentuanenergi ekspenditur digunakan parameter

indekkenaikanbilangankecepatandenyutjantung.Indekinimerupakanperbedaananta

rakecepatandenyutjantungpadawaktukerjatertentudengankecepatandenyutjantungp

adasaatistirahatdimanapeningkatan denyut jantung tersebutberkaitan dengan

meningkatnya level pembebanan kerja.

Heart rate merupakan representasi dari denyut nadi per satuan waktu dari

suatu objek (Wikipedia, 2010). Pengukuran denyutjantungdari suatu objek

mempunyai pola tertentu dalam mencapai suatu denyut persatuan waktu data

pengukuranmewakilitingkat kelelahan dari objek tersebut. Data denyutjantungini

memberikan informasi tentang energi ekspenditur dan tingkat kelelahan dari suatu

objekdalammelakukansuatuaktivitas.

Dalam mendapatkan data denyutjantungdiperlukan suatu alat

monitoringheart rate.Dipasaran heart rate monitorini

tersediadalamberbagaimerekseperti POLAR heart rate monitordan TIMEX heart


commit to user

I-2

rate monitor.Pada POLAR heart rate monitormenggunakanelektrodaberupasabuk

yang diletakkan di dada untukmengukurdenyutnya, untuk system

perhitungandenyutnyasamasepertiheart rate monitordipasaran yang lain

yaitudenganmembacadenyutdalamsesaatkemudiandigunakan sampling

untukmengukurdenyutdalam 1 menit. TIMEX heart rate monitormempunyaicara

yang serupadengan POLAR dalamhalpembacaannamununtuk sensor

pengukurdenyutjantungdimodifikasi agar lebihnyaman. Keduaheart rate monitor

monitor tersebuttidakdilengkapipenyimpan data hasilpengukurandan sensor yang

digunakandapatterganggusaatmembacaketikabadanpenggunabergerak. Segi

fungsionalitas, heart rate monitor yang terdapat dipasarankurang sesuai untuk

kepentingan pengambilan data suatu objek pada suatu eksperimen.

Heart ratemonitor dipasaran dalam pembacaan denyut jantung dalam satu

menit menggunakan metode perhitungan frekuensi aliran darah yang mengalir

selama 10 detik, dimana hasil yang diperoleh dikalikan 6, jadi total waktu yang

diperoleh adalah 1 menit (Erliyanto, 2008). Sehinggadalam pembacaan tentu saja

terdapat perbedaan dari heart rate yang sebenarnya selama satu menit.

Heart Rate Monitor yang terdapat di

pasaranmemilikibeberapakekurangandalampembacaan data yang tidak real time

terhadap waktudanpembacaan data

saatobjekmelakukansuatuaktivitassepertiberjalandanjalancepat.Hal

inisulitdilakukankarena data hasilpembacaandenyutjantungdi pasaran tidak dapat

disimpan dalam datastorage.Dalamsuatueksperimen,penyimpanan data

hasilpengukuraninipentinguntukdiolahataudianalisislebihlanjut.Di pasaran,heart

rate monitor yang

dapatmenghitungdenyutjantungpadasaatobjekmelakukanaktivitasdanmempunyaip

embacaan yang real time sertamempunyaipenyimpan data

hasilpengukuranjarangditemukan.

Oleh karena itu heart rate monitor ini harus dirancang secara integral antara

pembacaan atas waktu (real time) dengan data yang dapat ditampilkan dari hasil

pengukuran objek. Denyutjantunghasil pengukuraninidapat dibaca melalui

monitor dan kemudian data hasil pengukuran dapat dikirim melalui transmitters


commit to user

I-3

yang diterima reciever untuk selanjutnya disimpan pada

datastorageuntukselanjutnyadiolahsehinggadidapatkaninformasi yang diperlukan.

Berdasarkan gambaran ini data denyutjantungdalam analisa aktivitas fisik

objek yang berkaitan dengan penggunaan energi maka dari penjelasan diatas

diperlukan perancangan perangkat heart rate monitor dengan sistem

pembacaanyang dapatmembaca data padaaktivitaskeseharianobjekdengan

menggunakan sensoryang dapatmelihatperubahanalirandarahpadajari. Sensor

inimenggunakanprinsipfrekuensi irama aliran darah pada pembuluh darah jari

yang padadasarnyamerupakanrepresentasifrekuensidenyutjantung.Sensor

ininantinyaakandijepitkanpadajaridalampenggunaanya.

Data hasil pembacaan dari sensor akan ditranmisikan dengan menggunakan

wireless.Penggunaanwirelessdimaksudkan agar tidakmengganggugerak yang

dilakukanobjekpenelitianselamaberaktivitas. Data

inikemudianditerimarecieverdan ditampilkan pada LCD yang dihubungkandengan

perangkatPC unit yang selanjutnya disimpan pada datastorage, sehingga data

inidapatdiolahuntukanalisisfisiologiobjek.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraianmasalahdi atas maka perumusan masalah

padapenelitianiniadalah bagaimanamerancangheart rate monitor yang

dapatmenghitungdenyutjantungpadasaatobjekmelakukanaktivitasdenganpembacaa

n yang real timedanhasilpengukurandapatdisimpanpadastorage.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dalammerancang alat heart rate monitordengandenganpembacaan

yang real timedanhasilpengukurandapatdisimpanpadastoragemelaluitahapan-

tahapan,sebagaiberikut:

1. Mendesain sistem akuisisipembacaan komputer dan analog.

2. Mendesain sistem transmisi radio frekuensi antara transmitter dan receiver

untuk data storage hasil pengukuran.

3. Melakukanvalidasidata penerimaan dari objek atas pengiriman data

denyutjantung dalam aktivitas fisik objek.

1.4 MANFAAT PENELITIAN


commit to user

I-4

Manfaat yang dicapai dalam perancangan alat heart rate monitorini,yaitu:

1. Menghasilkan perangkat heart rate monitor berbasis infrared sensor dan foto

dioda (finger clip sensor)dengan sistem pengiriman data melalui Radio

Frekuensi (RF) pada sistemdata storagekomputer.

2. Memperoleh data heart rate secara real timedalam segala aktivitas objek.

1.5 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dari perancangan alat heart rate monitorinisebagai

berikut:

1. Perangkat heart rate monitor ini menggunakansensor finger

clip(dijepitkanpadajari)yang menggunakan prinsipfotodiodadaninfrared untuk

pembacaan denyut jantung .

2. Transmisi antara sensor denyut dan display mengunakan Radio Frekuensi

(RF) yang terdiri atas transmitter dan receiver dengan storage

datasebagaipenyimpan data.

3. Bit yang digunakandalammikrokontrollersebesar 8 bit data, 4 bit data

hasilpengukurandan 4 bit headertransmisi data.

4. Pada percobaan pengukuran dilakukan pada 5 orang responden dengan

beraktivitas jalan kemudian berlari untuk melihat perbedaan denyut jantung.

1.6 ASUMSI PENELITIAN

Asumsi-asumsi yang digunakan pada perancangan alat heart rate monitor

untuk mendekatkan segi teoritis dengan kondisi sebenarnya, sebagai berikut:

1. Frekuensi dari sumber arus (power supply) kecilpengaruhnyapadaproses

transmisi dan pembacaan data.

2. Perangkat heart rate monitor ini menggunakan metode 10 denyut per satuan

waktu untuk pengukuran denyut jantung objek.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematikapenulisandibuat agar

dapatmemudahkanpembahasanpenyelesaianmasalahdalampenelitianini.Penjelasan

mengenaisistematikapenulisandibawahini.

BAB I: PENDAHULUAN


commit to user

I-5

Bab inimenguraikanberbagaihalmengenailatarbelakangpenelitian,

perumusanmasalah, tujuanpenelitian, manfaatpenelitian,

batasanmasalah, asumsidansistematikapenulisan.

BAB II: TINJAUAN PUSTAKA

Bab inimenguraikanteori-teori yang dipakaiuntukmendukungpenelitian,

sehinggaperhitungandananalisisdilakukansecarateoritis.Tinjauanpustaka

diambildariberbagaisumber yang

berkaitanlangsungdenganpermasalahan yang dibahasdalampenelitian.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab iniberisilangkah-langkahdalamperancanganperangkatalatheart rate

monitordengansistem pembacaan menngunakan sensor finger clip yang

dijepitkanpadajaridengan transmisi data mengunakan

wirelesssecaraumum yang

berupagambaranterstrukturdalambentukflowchartsesuaidenganpermasal

ahan yang adamulaidaristudipendahuluan, pengumpulan data

sampaidenganpengolahan data dananalisis.

BAB IV: PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab inimemuattahappengumpulan data denganstudiliteratur,

studilapangandanwawancarauntukmemperolehkarakteristikdanspesifika

si yang sesuaidenganperumusanmasalah.Bab

inijugaberisitentangperancangan yang

dilakukansetelahmelakukanpengumpulan data

yaitumerancanghardwaredanjugasoftware.Bioinstrumentheart

ratemonitoriniterdiridari 2 bagianpentingyaituhardware yang

terdiridariblokpemancar, blokpenerima, dansoftware yang

digunakanmenyimpanhasilpengukurankestoragedata.

BAB V: ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL


commit to user

I-6

Babinimemuaturaiananalisisdan interpretasihasildariperancangan dan

percobaanpengukuranmenggunakanheartrate monitoryang

telahdirancang.

BAB VI: KESIMPULAN DAN SARAN

Bab inimenguraikan target

pencapaiandaritujuanpenelitiandankesimpulan yang

diperolehdaripembahasanmasalah. Bab inijugamenguraikan saran

danmasukanbagikelanjutanpenelitian.


commit to user

I-7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas mengenai konsep dan teori yang digunakan dalam

penelitian, sebagai landasan dan dasar pemikiran untuk membahas serta

menganalisa permasalahan yang ada.

2.1 AKTIVITAS FISIK TERHADAP ENERGI TUBUH

Secara garis besar, kegiatan-kegiatan kerja manusia dapat digolongkan

menjadi kerja fisik (otot) dan kerja mental (otak) dengan intensitas yang berbeda.

Tingkat intensitas yang terlampau tinggi memungkinkan pemakaian energi yang

berlebihan.Sebaliknya intensitas yang terlalu rendah menimbulkan rasa bosan dan

jenuh. Karena itu perlu diupayakan tingkat intensitas yang optimum yang ada

diantara kedua batas ekstrim dan tentunya untuk tiap individu berbeda.

Pemisahan antara kerja fisik dan mental tidak dapat dilakukan secara

sempurna, karena saling berhubungan erat. Dilihat dari energi yang dikeluarkan,

kerja mental murni relatif lebih sedikit mengeluarkan energi dibandingkan dengan

kerja fisik. Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat

dengan konsumsi energi.Wignjosoebroto (1991) menyatakan aktivitas fisik

merupakan suatu kegiatan yang memerlukan usaha fisik manusia yang kuat

selama periode kerja berlangsung.

Aktivitas fisik yang dilakukan secara terus menerus sering disebut dengan

aktivitas kardiovaskuler. Aktivitas kardiovaskuler merupakan kegiatan yang

dilakukan oleh seseorang saat beraktivitas dengan pola yang ritmis dan terus

menerus pada suatu periode waktu tertentu. Selama aktivitas kardiovaskuler

dilakukan, jantung memompa darah ke seluruh otot dalam tubuh manusia.

Aktivitas fisik menyebabkan pengeluaran energi yang berhubungan erat

dengan konsumsi energi. Dalam hal penentuan konsumsi energi, biasanya

digunakan parameter indek kenaikan bilangan kecepatan jantung. Indeks ini

merupakan perbedaan antara kecepatan denyut jantung pada saat istirahat dengan

kecepatan denyut jantung pada waktu bekerja (Sulistyadi dan Susanti, 2003).

Menurut Grandjean (1993), konsumsi energi (kalori) merupakan indikator

terhadap beban kerja dan dapat digunakan untuk mengukur waktu istirahat dan


commit to user

I-8

membandingkan tingkat efisiensi pekerjaan dari beberapa perbedaan alat dan

metode yang digunakan dalam melakukan pekerjaan.

2.2 CARA PENGUKURAN ENERGI YANG DIGUNAKAN TUBUH

Aspek psikologi dalam suatu pekerjaan dapat berubah setiap saat.Banyak

faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan psikologi tersebut.Faktor-faktor

tersebut dapat berasal dari dalam diri pekerja (internal) atau dari luar diri pekerja

atau lingkungan (eksternal).Dalam kerja fisik, manusia menghasilkan perubahan

dalam konsumsi oksigen, heart rate, temperatur tubuh dan perubahan senyawa

kimia dalam tubuh. Oleh karena itu dilakukan beberapa pengukuran energi tubuh.

2.2.1 Denyut Jantung

Jantung merupakan organ tubuh yang berfungsi memompa darah ke seluruh

tubuh. Darah yang dipompa membawa makanan yang diperlukan otot. Selain

ituadanya sirkulasi darah, zat-zat sampah yang berbahaya bagi tubuh dapat

dikeluarkan. Jantung bekerja diluar kemauan dan memiliki kemampuan khusus.

Proses keluar masuknya darah ke jantung menghasilkan denyut jantung.

Proses aliran darah yaitu pertama kali darah dari pembuluh darah vena

masuk ke Atrium Kanan, kemudian menuju ke Ventrikel Kanan.Kemudian

menuju ke Paru–Paru, dimana dalam paru-paru ini terjadi pertukaran udara dari

CO2 ke O2.Dari paru-paru darah menuju ke Atrium Kiri, kemudian menuju ke

Ventrikel Kiri.Setelah itu darah dipompa menuju ke seluruh tubuh dan kepala

dimana melalui pembuluh darah aorta.Pembuluh darah Aorta yang terdiri dari

berbagai cabang dimana urutan pembuluh yang terbesar sampai terkecil adalah

arteri, arteriol, dan kapiler.Gambar dari alur tersebut dapat dilihat pada gambar 2.1

Frekuensi kerja denyut jantung itu dasarnya ditentukan oleh frekuensi aliran darah

yang masuk dalam jantung yang berasal dari vena yang mana kondisinya

berbanding lurus dan faktor–faktor luar.


commit to user

I-9

Atrium kanan Atrium kiri

Ventrikel kanan

Ventrikel kiri

Paru-paru kiri

Paru-paru Kanan

Jaringan

Gambar 2.1Aliran peredaran darah Sumber: Erliyanto, 2008

Monitoring denyut jantung dapat dilakukan menggunakan teknik langsung

(direct) ataupun tidak langsung (indirect). Secara langsung dilakukan dengan

melakukan pengukuran pada jantung itu sendiri. Sedangkan secara tidak langsung

dengan memanfaatkan pembuluh darah yaitu melakukan sadapan atau sensor pada

aliran darah tersebut.Pada jari tangan manusia terdapat pembuluh darah, yang

mana frekuensi atau irama aliran darah yang mengalir merupakan representasi

dari frekuensi denyut jantung itu sendiri, dengan catatan bahwa jantung tersebut

tidak dalam kondisi kritis (Erliyanto, 2008).

Konsumsi energi dapat diukur secara manual dengan metode sepuluh denyut

jantung (Tarwaka dkk., 2004).

60xnperhitungawaktu

denyut10JantungDenyut = ..................................... (2.1)

Setelah didapatkan nilai dari denyut jantung masing-masing aktivitas, tingkat

peningkatan denyut jantung akibat aktivitas kardiovaskuler (Tarwaka, 2004).

100%xistirahat)denyutmaksimal(denyut

istirahat)denyutkerja(denyut%CVL

--

= ................... (2.2)


commit to user

I-10

Hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian dibandingkan dengan % CVL

yang telah ditetapkan dalam tabel 2.1.

Tabel 2.1 Klasifikasi kerja berdasarkan % CVL

% CVL Keterangan

< 30 % Tidak terjadi kelelahan

30% - 60% Diperlukan perbaikan

30% - 80% Kerja dalam waktu singkat

80% - 100% Diperlukan tindakan segera

> 100% Tidak diperbolehkan melakukan aktivitas

Sumber: Tarwaka dkk., 2004

2.2.2 Energi Ekspenditur

Manusiamengoksidasi dengan cara metabolisme karbohidrat, protein,

lemak, dan alkohol untuk menghasilkan energi,yaitu:

1. Memelihara fungsi tubuh seperti untuk bernafas, menjaga denyut jantung,

menjaga tubuh tetap hangat dan semua fungsi berjalan normal.

2. Aktivitas fisik seperti untuk gerak perpindahan dan kontraksi otot.

3. Pertumbuhan dan pembaruan yang membutuhkan pembuatan jaringan baru.

Energi diukur dalam satuan joule atau kalori. Satu joule (J) ditetapkan

sebagai energi yang digunakan saat memindahkan berat 1 kilogram (kg) sejauh 1

meter (m) dengan kekuatan 1 newton (N). Satu kalori ditetapkan sebagai energi

yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur dari 1 gram (gr) air dari 14.5oC

sampai 15.5oC. Dalam prakteknya, kedua satuan tersebut digunakan secara

berbeda dalam pengukuran cairan. Satu kalori setara dengan 4.184 joule. Manusia

menggunakan energi dalam jumlah besar, karena itu para ahli nutrisi

menggunakan satuan yang lebih besaryaitu kilojoule.

1 kilojoule (kJ) = 1000 joule

1 megajoule (MJ) = 1000000 joule

1 kilokalori (Kkal)= 1000 kalori

Untuk mengubah menjadi satuan yang lain, yaitu:

1 kKal = 4.184 kJ

1 MJ = 239 Kkal


commit to user

I-11

Terdapat tiga tingkat energi fisiologis yang umum yaitu istirahat, limit kerja

aerobik dan kerja anaerobik. Pada tahap istirahat, pengeluaran energi yang

diperlukan untuk mempertahankan kehidupan tubuh disebut Tingkat Metabolisme

Basal (Basal Metabolic Rate, BMR). Hal tersebut mengukur perbandingan

oksigen yang masuk ke dalam paru-paru dengan karbon dioksida yang keluar.

Berat tubuh dan luas permukaan adalah faktor penentu yang dinyatakan dalam

kilokalori/area permukaan/jam. Rata-rata manusia yang mempunyai berat 65 kg

dan mempunyai area permukaan 1.77 m2 memerlukan energi sebesar 1 kilokalori

per menit. Sedangkan suatu kerja disebut aerobik bila suplai oksigen pada otot

sempurna. Jika suplai tidak sempurna, sistem kekurangan oksigen dan kerja

menjadi anaerob. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas fisiologis yang dapat

ditingkatkan melalui latihan.

Energi ekspenditur (EE) laki-laki dan wanita selama satu hari penuh dibagi

menjadi komponen yang berbeda, terdiri dari basal metabolic rate (BMR), diet

induced thermogenesis (DIT), dan physical activity (PA).

Gambar 2.2 Total energi ekspenditur Sumber: Rowett Research Institute, 1992

Prosentase komponen energi ekspenditur yang dikeluarkan untuk

melakukan aktivitas active dan inactive berbeda satu dengan yang lain. Untuk

melakukan aktivitas inactive, prosentase komponen total energi ekspenditur pada

BMR lebih besar dibanding physical activity (PA). Hal ini dikarenakan, saat

aktivitas inactive tubuh lebih banyak istirahat daripada beraktivitas fisik.Aktivitas

active, prosentase BMR lebih kecil dari physical activity (PA) karena tubuh lebih

banyak melakukan kegiatan fisik.


commit to user

I-12

Bilangan nadi atau denyut jantung merupakan peubah yang penting dan

pokok baik dalam penelitian lapangan maupun penelitian laboratorium. Dalam hal

penentuan konsumsi energidigunakan parameter indek kenaikan bilangan

kecepatan denyut jantung. Indek ini merupakan perbedaan antara kecepatan

denyut jantung pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut jantung pada

waktu istirahat. Jumlah total dari energi yang diperlukan oleh individu bergantung

pada tingkat aktivitas dan berat badan mereka. Semakin berat dan aktif maka lebih

banyak tenaga yang diperlukan.

Dalam merumuskan hubungan antara energi ekspenditur dengan kecepatan

denyut jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energi

ekspenditur dengan kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisis

regresi kuadratis dengan persamaan 2.8.

Y = 1.80411- (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2...........................(2.3)

dengan, Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit)

X : kecepatan denyut jantung (denyut/ menit)

Setelah diketahui nilai energi ekspenditurnya, maka dapat diketahui pula

kebutuhan kalori dalam melakukan suatu kegiatan kerja.

badanberatkgjamperWxY

KaloriKebutuhan /60

= ....................(2.4)

dengan; Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit)

W : berat badan (kg)

2.3 HEART RATE MONITOR

Sebuah heart rate monitor adalah sebuah alat pemantauan pribadi yang

memungkinkan subjek untuk mengukur denyut jantung mereka secara real time

atau merekam denyut jantung mereka untuk studi selanjutnya (Wikipedia, 2010).

Sedangkan menurut www.ehow.com, heartrate monitor merupakan dasar seorang

manusia mengukur denyut jantung dengan memeriksa titik pulsa pada tubuh dan

menghitung jumlah denyut per menit.


commit to user

I-13

Gambar 2.3 Heart rate monitor Sumber: Wikipedia.com, 2010

Monitoring jantung sangat penting dilakukan mengingat tubuh kita secara

kontinu melakukan sirkulasi darah ke seluruh organ tubuh lainnya. Dengan

mengetahui denyut jantung, dapat mengetahui kondisi kesehatan seseorang. Laju

pacu jantung tergantung dari umur dan kondisi manusia itu sendiri. Untuk anak-

anak dengan orang dewasa kondisi denyut jantungnya berbeda, begitu juga

dengan orang yang sakit maupun orang yang sehat.

Cara termudah untuk mengetahui denyut jantung seseorang adalah meraba

denyut nadi. Melaluicara ini pengukuran jumlah denyut yang terjadi dalam 1

menit.Kalangan dokter atau perawat menggunakan metode ini (Erliyanto, 2008).

Heart rate monitormodel terbaru terdiri dari block pemantauan satu set

denganelektroda yang dilekatkan di dada. Ada juga, versi modern yang terdiri dari

dua elemen yaitu sensor tali dada dan penerima data detak jantung yang terletak di

pergelangan tangan atau ponsel (Wikipedia, 2010).

Sedangkan pada penelitianErliyanto M. (2008) cara kerja secara singkat dari

heart rate monitoryaitusalah satu jari tangan dimasukkan ke blok heartbeat

tranducer, dimana cahaya LED yang menembus jari tangan akan diterima oleh

LDR dan frekuensi aliran darah pada jari akan dideteksi. Data tersebut diolah pada

mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan pada LCD yang berupa tampilanyang

menunjukkan berapa banyaknya denyut jantung setiap menitnya.


commit to user

I-14

Gambar 2.4 Finger clip sensor Sumber: www.sensoronics.com

Sensor heart rate yang digunakan sebagai tranducer pada jari tangan

disebut finger clip pulse oximetry.Pulse oksimetri didasarkan pada fraksi

perubahan transmisi cahaya selama terjadidenyut nadi pada dua panjang

gelombang yang berbeda.Dalamkonfigurasi ini, cahaya pada dua panjang

gelombang yang berbeda menerangi satu sisi jari akan terdeteksi pada sisi lain,

setelah melintasi intervensi vascularjaringan.

2.4 SISTEM INSTRUMENTASI

Sistem pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara manual

atau dengan menggunakan instrumen atau alat. Adapun sistem instrumen terbagi

pula menjadi dua yaitusistem mekanik dan elektronik. Sistem instrument

elektronik secara garis besar terbagi menjadi 5 bagian dasar yaitu tranducer,

power supply,signal conditioner, amplifier dan recorder.

Gambar 2.5Block diagram secara umum instrumentasi elektronik Sumber: www.klimatologibanjarbaru.com

Perbedaan mendasar dariinstrumentasi medis dan instrumentasi

konvensional terletak pada sumber sinyalnya. Sumber sinyal instrumentasi medis

adalah sinyal atau enegi yang berasal dari jaringan hidup sedangkan instrumentasi


commit to user

I-15

konvensional bersumber dari benda mati. Sedangkan, media operasinya antara

lain Langsung dan Tidak langsung, Sampling dan Kontinu, Digital dan Analog,

dan sebagainya(Erliyanto, 2008).

2.4.1 Tranducer (Sensor)

Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur perubahan yang

digunakan untuk melihatperubahan variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan

kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transducer

dengan atau tanpa penguat atau pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem.

Tranduser adalah suatu peralatananalog yang berfungsi untuk mengkonversi suatu

perubahan mekanis atau perubahan fisis yang terukur menjadi besaran listrik

sehingga dapatdimonitor.

Karakteristik terpenting sebuah transduser adalah aspek linearitas,

sensitivitas, dan temperatur operasional yang ditentukan oleh sensor di dalam

transduser, dimana output akhir yang dihasilkan adalah keluaran sinyal listrik.

Transduser dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitutranduser pasif dan aktif.

Dikatakan tranduser pasif apabila energi yang dikeluarkannya diperoleh

seluruhnya dari sinyal masukan. Sedangkan tranduser aktif memiliki sumber

energi tambahan yang digunakan untuk output sinyalnya, adapun sinyal input

hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap daya keluaran.

2.4.2 Power Suplay (Catu Daya)

Tranduser pada dasarnya memerlukan energi atau tenaga untuk dapat

beroperasi, sehingga diperlukan sebuah penyuplai daya dalam bentuk

constantvoltage atau constant current power supply.Power supplay dapat diambil

langsung dari jalur listrik PLN atau menggunakan sumber listrik lain. Alat

elektronik otomatis yang dioperasikan jauh dari jalur listrik PLN, biasanya

menggunakanpower supply dari baterai atau solar cell.Instrumen elektronik

umumnya menggunakan arus searah (DC), sehingga bila sumber tegangan masih

dalam bentuk arus bolak‐balik (AC) maka diperlukan pengubah arus.


commit to user

I-16

2.4.3 Signal Conditioner (Pengkondisian Sinyal)

Keluaran Sinyal dari transduser umumnya masih tercampur dengan noise

atau sinyal‐sinyal lain yang bukan bersumber dari objek yang diukur (parasitic

signal). Bila dibiarkan, hal ini menimbulkan penyimpangan terhadap output data

yang dihasilkan sehingga diperlukanlah sebuah filter yang dapat menghilangkan

sinyal parasit tersebut agar tidak tercampur dengan sinyal data yang diamati.

Filter adalah salah satu komponen yang paling penting dari rangkaian RF.

Semua jenis filter yang digunakan dalam aplikasi RF, termasuk low-pass filter,

high-pass filters, band-pass filter, filter band-stop, dan notch filters. Sebuah filter

low-pass melewati frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Sebuah high-pass

filtersmelewati frekuensi tinggi dan menolak Frekuensi yang rendah. Sebuah filter

band-pass memungkinkan sinyal melewati band yang diinginkan. Sebuah band-

stop filter menghalangi frekuensi tertentu lewat di luar frekuensi band tersebut.

filternotch menyerupai band-pass atau band-stop filter(Eren, 2006).

1. Amplifier.

Amplifier adalah perangkat elektronik yang menghasilkan sinyal output

dengan amplitudo lebih besar dibandingkan dengan sinyal input. Penguat yang

ideal, sinyal output harus menyerupai bentuk gelombang dan frekuensi dari sinyal

input, kecuali amplitudo harus ditingkatkan dengan proporsi set disebut tambahan.

Dalam teknik radio, berbagai amplifier dirancang dan digunakan. Jenis penguat

RF termasuk low noise amplifier, power amplifier, amplifier pulsa,

bidirectionalamplifier, amplifiermulticarrier, amplifier penyangga, dan

amplifierpembatas. Sinyal input amplifier dapat menjadi arus, tegangan atau

sinyal lainnya, dan biasanya sinyal output dari sifat yang sama dengan input.

Spesifikasi untuk penguat RF mencakup tiga karakteristik utama yaitu

rentang frekuensi, gain, dan daya keluaran.Pada penguattegangan,gain adalah

rasio daritegangan keluarandengan tegangan masukansinyal. Dalam current

amplifiers, gain dinyatakan sebagai rasio output arus ke masukan saat

ini.Demikian pula, dalam power amplifier, rasio daya keluaran dari daya masukan

adalah daya gain.


commit to user

I-17

Ada tiga karakteristik yang dimiliki op-amp hingga berfungsi sebagai

amplifier ideal yaitu impedansi input yang tinggi, mempunyai penguatan tegangan

yang tinggi, impedansi keluaran yang rendah.

2. Modulasi

Modulasi adalah proses penting dalam sistem komunikasi. Sebuah

modulator mengubah karakteristik tertentu seperti amplitudo, frekuensi, atau fase,

dan menyiapkan sinyal carrier untuk transmisi.Modulator dikonfigurasi

menggunakan teknologi yang berbeda, tergantung pada kekuatan dan frekuensi

sinyal yang ditransmisikan.Modulasi analog terjadi dalam tiga bentuk yang

berbeda yaitu modulasi amplitudo (AM), modulasi frekuensi (FM), dan modulasi

fasa (PM).

Teknik modulasi digital dapat dibagi dalam tiga kelompok utama: amplitude

shift keying (ASK), frekuensi shift keying (FSK), dan fase shift keying (PSK),

yang mirip dengan AM, FM, dan PM dalam modulasi analog.Amplitude shift

keyingadalah bentuk sederhana dari AM yang dapat dicapai olehon-offkeying

frekuensi pembawa, di mana on mewakili 1 biner dan off merupakan 0

biner.Walaupun sederhana, metode keying on-off tidak biasa digunakan dalam

transmisi data digital karena variasi signifikan dalam kekuatan sinyal di

penerima.Sebuah sinyal data ASK dihasilkan dengan mengalikan data dengan

sinyal pembawa, yang secara matematis dapat dinyatakan, yaitu: 㻘Ƽ┸棍邹实闺┸棍邹cos ┸卉c棍邹...........................................................(2.7)

dengan;h(t) = A atau 0.

Multiplikasi ini secara efektif menggeser spektrum data ke pusat frekuensi

sama dengan yang dari carrier. Bandwidth dari sinyal modulasi adalah dua kali

bandwidth sinyal data asli.Frequency shift keyingadalah setara biner FM analog.

Dalam hal ini, bit 0 ditularkan sebagai frekuensi F0 dan biner 1 adalah

ditransmisikan sebagai frekuensi F1, yang sekaligus menjaga amplitudo dari

gelombang RF konstan, seperti yang diilustrasikan pada gambar 2.8. Jadi sinyal

biner efektif memodulasi carrier dengan cara yang lebih rumit daripadabaseband

sinyal analog kontinu. Dalam prakteknya, perubahan frekuensi hanya beberapa

kilohertz.


commit to user

I-18

Gambar 2.6 Bentuk gelombang FSK Sumber: Eren, 2006

Phase shift modulationdikembangkan untuk sistem komunikasi dalam

eksplorasi ruang angkasa awal dalam, tapi hari ini, itu digunakan secara luas di

militer, industri, dan komunikasi sipil. Dalam metode ini, informasi digital

ditularkan dengan menggeser fase dari carrier beberapa di antara nilai-nilai

diskrit.Kinerja PSK biner mirip dengan FSK.Namun demikian, ada satu

perbedaan penting antara kedua bandwidthdari segi sinyal yang

ditransmisikan,sinyal PSK jauh lebih kecil dari yang di FSK karena transmisi

dapat dilakukan pada satu frekuensi.

Binary phase shift keyingsetara dengan PM analog, karena merupakan

bentuk lain dari teknik modulasi dua tingkat. Di BPSK, baik frekuensi dan

amplitudo dari carrier tetap konstan, dan hanya fase sinyal berubah. Simbol biner

ditransmisikan sebagai fase pergeseran nol atau π radian, maka kedua tingkat

biner adalah 180˚ terpisah dalam tahap. Sebuah bentuk gelombang BPSK dapat

dinyatakan sebagai:

Vc(t)=h(t)cos(ωct)..........................................................(2.8)

dengan; h(t) = + A atau–A.

Dalam Differential phase shift keying(DPSK), informasi yang dikirim

ditentukan oleh perubahan fase antara pulsa yang berurutan.Dengan menggunakan

fase sinyal pembawa pada interval digit sebelumnya sebagai acuan, fase dari

interval digit sekarang dapat ditentukan.Dalam membuat ini, 0 biner

ditransmisikan sebagai fase sama dengan digit sebelumnya dan biner 1 adalah

ditransmisikan sebagai perubahan fase. Pada sisi penerima, dibandingkan secara

continue dengan fase arus digit dari tahap sebelumnya(Eren, 2006).


commit to user

I-19

2.4.4 Mikrokontroler

Istilah mikrokontroler, mikroprosesor, dan mikrokomputer, akan tetapi

mungkin masih ada yang masih belum mengerti perbedaan dari ketiganya.

1. Mikroprosesor.

Mikroprosesor adalah satu bagian dari sistem komputer, mikroprosesor

tersebut tidak dapat berdiri sendiri, dan memerlukan memory dan periperal

inputoutput. Salah satu contoh mikroprosesor adalah seperti (micro)prosesor intel

8086, 80256, 80386, 486, pentium1, dll. Mikroprosesor tersebut memerlukan

komponen lainnya untuk membentuk suatu sistem mikrokomputer.

2. Mikrokomputer.

Mikrokomputer adalah sistem komputer dimana ke tiga bagian utama dari

sistem yaitu prosesor (CPU), Memory (RAM dan ROM), serta antarmuka

masukan dan keluaranyang di rangkai pada bagian yang terpisah (tidak dalam satu

chip atau IC).

3. Mikrokontroler.

Mikrokontroler merupakan kesatuan dari 3 bauan utama yaituprosesor

(CPU), Memory (RAM dan ROM), serta antarmuka masukan dan keluaran yang

berada dalam 1 paket.

Mikrocontroler AT89S51

1). Port 0

Port 0 adalah 8 bit open drain bi-directional port I/O. pada saat sebagai

portoutput, tiappin dapat dilewatkan ke-8 input TTL. Ketika logika satu

tuliskan pada port 0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang

berimpendansi tinggi. Port 0 dapat dikonfirmasikan untuk demultiplex sebagai

jalur data/addres bus selama membaca ke program eksternal dan memori

data. Pada mode ini P0 mempunyai internal Pullup.Port 0 juga menerima

kode byte selama pemograman flash.Dan mengeluarkan kode byte selama

verifikasi program.

2). Port 1

Port 1 adalah 8 bit bi-directional port I/O dengan internal Pullup.Port 1

mempunyaioutput yang dapat dihubungkan dengan 4 TTLinput. Ketika logika

‘1’ dituliskan ke port 1,pin ini di pull high dengan menggunakan internal


commit to user

I-20

pullup dan dapat digunakan sebagaiinput. Port 1 juga menerima addres

bawah selama pemrograman flash dab verifikasi.

3). Port 2

Port 2 adalah 8 bit bi directional port I/O dengan pullup.Port 2 outputbuffer

dapatmelewatkan empat TTL input. Ketika logika satu dituliskan ke port 2,

maka mereka dipullhight dengan internal Pullup dan dapat digunakan sebagai

input.

4). Port 3

Port 2 adalah 8 bit bi directional port I/O dengan pullup.Output buffer dari

Port 3 dapatdilewati empat input TTL. Ketika logika satu dituliskan keport 3,

maka akandipullhight dengan internal pullup dan dapat digunakan sebagai

input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau fasilitas.Port 3

juga menerima beberapa sinyal kontrol untukpemrograman Flash dab

verifikasi.

5). RST

Input reset. Logika hight pada pin ini akan mereset siklus mesin (IC).Pulsa

output addres latch enabledigunakan untuk lantching byte bawah dari

address selama mengakses ke eksternal memory. Pin ini juga merupakan

input pulsa programselama pemrograman flash. Jika dikehendaki, operasi

ALE dapat didisable denganmemberikan settingbit 0 dari SFR pada lokasi

8EH. Dengan Bit Set, ALE disable, tidakakan mempengaruhi jika

mikrokontroler pada mode eksekusi eksternal.

6). PSEN

Program store enablemerupakan sinyal yang digunakan untuk membaca

programmemory eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program

memoryeksternal,PSEN diaktifkan dua kali setiap siklus mesin.

7). EA/VPP

Eksternal acces enable, EZ harus diposisikan ke GND untuk mengaktifkan

divais untukmengumpankan kode dari program memory yang dimulai pada

lokasi 0000h sampaiFFFFh. EA harus diposisikan ke VCC untuk eksekusi


commit to user

I-21

program internal. Pin ini jugamenerima tegangan pemrograman 12 volt (Vpp)

selama pemrograman flash.

8). XTAL1

Inputuntukoscillatorinvertingamplifierdan input untukinternal clock

untukpengoperaian rangkaian.

9). XTAL2

Output dari invertingoscillator amplifier.

Gamabar 2.7 Block diagram mikrokontroler (AT89S51) Sumber: Atmel data sheet, 2001


commit to user

I-22

Gambar 2.7 adalah blok diagram dari mikrokontroler AT89S51, dari gambar

2.7 terlihat bahwa ketiga bagian utama dari sistem mikrokomputer sudah tercakup

semuanya dalam satu chip AT89S51, seperti prosesor (ALU/CPU), memory

(RAM dan Flash), serta 4 port input-output.

2.4.5 Wireless Media

Komunikasi tanpa kabel (wireless) yang mentransmisikan gelombang

elektromagnetik tanpa menggunakan konduktor secara fisik seperti kabel atau

serat fisik. Sinyal dikirimkan secara broadcast melalui udara (atau air, dalam

beberapa kasus). Berikut ini beberapa layanan pengembangan wireless:

1. Radio frewkuensi (RF)

Modul RF sering digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara

wireless menggunakan media gelombang radio. Biasanya kedua modul ini

dihubungkan dengan mikrokontroler atau peralatan digital yang

lainnya.Jangkauan komunikasi maksimum dari pasangan modul RF ini adalah 100

meter tanpa halangan dan 30 meter di dalam gedung.Ukuran ini dapat dipengaruhi

oleh faktor antena, kebisingan, dan tegangan kerja dari pemancar.

Transmitter adalah bagian dari sistem komunikasi wireless yang berfungi

untuk mengirimkan data ke tempat lain berupa gelombang radio. Prinsip kerja dari

transmitter ini adalah adanya induksi medan magnetik dari sumber potensial yang

menyebabkan arus dan menginduksi rangkaian lainnya.Receiver merupakan

bagian yang berfungsi untuk menerima sinyal atau data yang dikirimkan oleh

transmitter.

2. Infra Merah

Komunikasi infra merah dicapai dengan menggunakan transmitter/receiver

(transceiver) yang modulasi cahaya yang koheren.Transceiver harus berada dalam

jalur pandang maupun melalui pantulan dari permukaan berwarna terang

misalnya langit-langit rumah. Satu perbedaan penting antara transmisi infra merah

dan gelombang mikro adalah transmisi infra merah tidak dapat melakukan

penetrasi terhadap dinding, sehingga masalah-masalah pengamanan dan

interferensi yang ditemui dalam gelombang mikro tidak terjadi.Selanjutnya, tidak

ada hal-hal yang berkaitan dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah,


commit to user

I-23

karena tidak diperlukan lisensi untuk itu. Pada handphone dan PC, media infra

merah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau

protokol tersendiri yaitu protocol IrDA. Cahaya infra merah merupakan cahaya

yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya

infra merah akan nampak pada spektrum elektromagnetik dengan panjang

gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah.

3. Bluetooth

Teknologi wireless yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan

suara dengan jarak jangkauan yang terbatas. Bluetooth adalah sebuah teknologi

komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz

unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah

frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data

dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan

layanan yang terbatas.

Bluetooth sendiri dapat berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir

sama dengan card yang digunakan untuk wireless local areanetwork (WLAN)

dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11, hanya saja pada

bluetooth mempunyai jangkauan jarak layanan yang lebih pendek dan

kemampuan transfer data yang lebih rendah. Bluetooth menggunakan salah satu

dari dua jenis frekuensi Spread Specturm Radio yang digunakan untuk kebutuhan

wireless.Jenis frekuensi yang digunakan adalah Frequency Hopping Spread

Spedtrum (FHSS), sedangkan yang satu lagi yaitu Direct Sequence Spread

Spectrum (DSSS) digunakan oleh IEEE802.11xxx. Transceiver yang digunakan

oleh bluetooth bekerja pada frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial,

Scientific, and Medical).

2.4.6 Interface Tool

Interfacing adalah bagian dari disiplin ilmu komputer yang mempelajari

teknik-teknik menghubungkan komputer dengan perangkat keras berupa alat

elektronika dan lain- lain.Menghubungkan pemroses utama dengan peralatan

elektronik lainnya bukanlah persoalan yang mudah. Sebab langsung

menghubungkan dengan pemroses utama peralatan, sebagai berikut:


commit to user

I-24

1. Terdapat beraneka ragam peralatan atau piranti yang memiliki metode operasi

beragam.

2. Laju transfer data dalam piranti seringkali lebih lambat dibandingkan dengan

laju transfer data dengan pemroses utama (mikroprosesor).

3. Piranti seringkali menggunakan format data yang berbeda dengan pemroses

utama (mikroprosesor).

Diperlukan suatu teknik untuk menghubungkan pemroses utama (mikroprosesor)

dengan dunia luar. Teknik ini dijalankan melalui 2 perangkat, sebagai berikut:

1. Perangkat lunak, berupa program yakni suatu prosedur tertentu untuk

menjalankan piranti. Dalam dunia komputer, program ini lebih dikenal

sebagai driver/installer. Adapula perangkat lunak yang dimasukkan kedalam

perangkat keras yand disebut sebagai firmware.

2. Perangkat keras, yakni berupa piranti khusus mulai dari serpih (IC) yang

terintegrasi dalam sebuah papan induk (chipsets-onboard), berupa sebuah

port atau bahkan terintegrasi kedalam papan yang ditancapkan pada system

bus (card).

Beberapa bahasa pemrograman yang sering digunakan dalam penyusunan aplikasi

user interface yang berbasis visual miasalnya Delphi, Visual basic, Visual C dan

bahkan yang berbasis web seperti Java.

Bahasa basic pada dasarnya adalah bahasa yang mudah dimengerti sehingga

pemrograman di dalam bahasa basic dapat dengan mudah dilakukan meskipun

oleh orang yang baru belajar membuat program. Hal ini lebih mudah lagi setelah

hadirnya Microsoft Visual Basic, yang dibangun dari ide untuk membuat bahasa

yang sederhana dan mudah dalam pembuatan scriptnya (simple scripting

language) untuk graphic user interface yang dikembangkan dalam sistem operasi

Microsoft Windows (fay-blinkz.webnode.com, 2008).

Visual basic adalah salah suatu development tool untuk membangun aplikasi

di dalam lingkungan windows. Dalam membangun aplikasi Visual basic

menggunakan pendekatan visual untuk merancang user interface untuk form dan

menggunakan bahasa basic untuk untuk kodingnya.


commit to user

I-25

2.5 PENELITIAN SEBELUMNYA

Penelitian Erliyanto, 2008 mengemukakan dimana cara kerja secara singkat

heart rate monitor adalah salah satu jari tangan dimasukkan ke blok heartbeat

tranducer, nantinya cahaya LED yang menembus jari tangan akan diterima oleh

LDR yang mana frekuensi aliran darah tersebut yang dideteksi. Data tersebut akan

diolah pada mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan pada LCD yang berupa

grafik dan juga menunjukkan berapa banyaknya denyut jantung setiap menitnya.

Pada jari tangan manusia terdapat pembuluh darah, yang mana frekuensi

atau irama aliran darah yang mengalirmerupakan representasi dari frekuensi

denyut jantung itu sendiri, dengan catatan bahwa jantung tersebut tidak

dalamkondisi kritis. Jadi monitoring ini bersifat tidak langsung (indirect).

Gambar 2.8 Diagram deteksi denyut jantung Sumber: Erliyanto, 2008

Alat yang dibuat diharapkan mampu memenuhi spesifikasi, yaitu:

a. Dapat menghitung jumlah denyut jantung dalam 1 menit.

b. Dapat digunakan sebagai alat monitor detak / denyut jantung.

c. Terdapat suara navigasi sebagai tanda adanya denyut.

Archana Yarlagadda dari Cypress Semiconductor memberikan terobosan

baru dengan mengunakan transmisi wireless pada heart rate monitor yang

dirancangnya bahkan sudah dilengkapi dengan mengunakan sistem storage data

yang baik menggunakan computer GUI interface sehingga memudahkan user

dalam pengopaerasiannya. Sistem pembacaan pada penelitian uang dilakukan oleh

Cypress Semiconductor ini menggunakan prinsip yang diadopsi dari EKG yang


commit to user

I-26

hasil pembacaanya dikirim dengan RF yang diberi tag unik untuk meminimalkan

error saat transmisi.

Gambar 2.9Transmisi data wireless Sumber: Cypress semiconductor, 2010

Teknologi dari Cypress Semiconductor ini sudah mampu menggunakan satu

penerima sebagai Hub yang mengumpulkan data dari beberapa pemancar yang

berbeda. Hal ini memungkinkan pengawasan dan pengambilan data dengan

beberapa heartrate monitor untuk diaplikasikan pada olahraga, rumah sakit, dan

atau penelitian, pengasuh medis, atau supervisor. Metode baru ini membantu baik

dalam memfasilitasi pelatihan bagi para atlet kebugaran serta pemantauan jarak

jauh pasien.Hal ini juga mengurangi biaya sistem secara keseluruhan.

Menurut Raymond Chan sebuah heart rate monitor dengan sistem wireless

terdiri dari blok deteksi dan blok display dimana keduanya berkerja secara

bersamaan dengan menggunakan wirelesslink.

Gambar 2.10Diagram blok skema transmitter dan receiver Sumber: Chan , 2006


commit to user

I-27

Unit pendeteksian meliputi suatu selubung, tali pengikat untuk memasang

selubung pada seorang pemakai, untuk mengukur detak jantung, dan suatu

mikroprosesor untuk menghitung heart rate yang didasarkan pada pembacaan

denyut nadi ECG yang dideteksi oleh detector jantung.Pemancar untuk

memancarkan sinyal yang mengindikasikan nilai dari heart rate dan mengirim ke

display. Unit display meliputi penerima untuk menerima sinyal wireless dari unit

detector dan display untuk menampilkan nilai heart rate yang diterima dari

pemancar.


commit to user

I-28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian menggambarkan langkah-langkah penelitian yang

dilakukan dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah penyelesaian

masalah adalah seperti dalam gambar 3.1.

Gambar 3.1Metodologipenelitian

Metodologipenelitianpadagambar 3.1

tersebutdapatdijelaskanpadapenjelasanberikutini.


commit to user

I-29

3.1 IDENTIFIKASI

Dengan studi literatur dan juga studi lapangan untuk memperoleh

karakteristik dan spesifikasi dari bioinstrument heart rateyang

sesuaidengankebutuhanyaitu dengan mengindentifikasi penelitian yang dilakukan

sebelumnya daninformasi yang diperoleh dari jurnal, buku, artikel dan sumber

tertulis lain serta studi lapangan yang dilakukan dengan mencari komponen yang

sesuai dengan spesifikasi bioinstrument heart rate.

3.2 PENGUMPULAN DATA

Pengumpulan data dilakukandengancaramencariinformasitentangHeart rate

monitoryang pernahdibuatdaninformasidaritahapindentifikasi. Informasi yang

didapatkemudiandijadikanbahanuntukmelakukanperancanganheart rate monitor

yang terdiridariperancanganhardwaredansoftwareuntukheart rate monitor.

3.2.1 Perancangan Hardware Bioinstrument Heart Rate.

Pada perancangan hardware sistem dibagi menjadi beberapa bagian

meliputi sensor, blok penerima dan pemancar RF, LCD dan juga power suplay

yang dijelaskan, sebagai berikut:

1. Sensor detak jantung (finger clip).

Dalam sensor ini, LED bersinar memancarkan cahaya merah dan cahaya

inframerah melalui jaringan yang nantinya perubahan intensitas dari kedua cahaya

ini di terima oleh photo diode dimana intensitas ini mengubah nilai tengangannya

terhadap perubahan aliran darah yang terdapat di jari tangan. Sensor ini bekerja

pada jari atau telinga. Prinsip sensor ini berdasar pada aliran darah pada jari yang

intensitasnya sebanding dengan intensitas pemompaan jantung keseluruh tubuh

yang disesuaikan dengan kebutuhan O2 dalam aktivitas tubuh .

Tujuan dari blok ini adalah sebagai pengkondisi sinyal dari sensor agar

dapatdibacadandiolahpadablokselanjutnya. Blok

inidigunakanuntukmenguatkansinyaldari sensor danberperansebagai filter

untuknoisedaripembacaan sensor. Blok inimenggunakanbaterai 9V sebagaipower

supply.


commit to user

I-30

2. Blok counting.

Blok ini berfungsi sebagai penghitung denyut yaitu waktu untuk 1

kalidenyut. Hasildariperhitunganinidikirimkepemancar RF

untukdikirimkepenerima RF. Untukperhitungan 10 denyut per

satuanwaktudilakukanpadasoftware interface.

3. Wireless Media.

Media pengiriman data padapenelitianinimenggunakan media wireless.

Media wireless yang digunakanberupa radio frekuensi. Media

wirelessdengantransmisi infra

merahtidakdapatmelakukanpenetrasiterhadapdindingsedangkan radio frekuensi

(RF)dapatmenembusdinding. Pengiriman data

menggunakaninframerahlebihlambatdibandingkanbluetoothdan radio frekuensi

(RF), sehinggapadapenelitianinidigunakan radio frekuensisebagai media

transmisi.Radio frekuensi (RF) initerdiridari 2 blokutamayaitupemancar

(transmitter) danpenerima (receiver)

Tujuan dari pemancar adalah mengirimataumemancarkan data yang

sudahdiprosesdansiapdikirimkan. Penerima berfungsi untuk menerima gelombang

yang dipancarkan oleh pemancar untuk kemudianmemilih dan mengubahnya

menjadi informasi yang dapat dilihatsesuai dengan data yang ditangkap oleh

sistempenerima.Radio frekuensi (RF)merupakanpembawa data daninformasi dari

pemancar ke penerima.Power supply yang digunakanpadapemancar RF

menggunakanbaterai 9V sedangkanpadapenerimamenggunakanbaterai 9V

danjuga adaptor dengankeluaran 12 V.

4. Perangakat display.

Perangakat digunakan untuk menampilkan pengukuran secara real time oleh

sensor detak jantung. Data analog di konversikan kedalam data digital untuk

memperoleh tampilan. Pada pengkonversian data ini dilakuakn penyesuaian nilai

data terbaca dengan data yang akan ditampilkan.

3.2.2 Perancangan SoftwareBioinstrument Heart Rate Monitor

Untuk software nantinya dilengkapi dengan fitur penyimpan data yang akan

me-record data secara real time. Spesifikasi fungsional perangkat lunak yang

dirancang melalui fungsi masukan (input) dan keluaran (output)


commit to user

I-31

program.Padaheart rate

monitorinimenggunakanbahasapemrogramanvisualbasicdengan Visual Basic 6.0

untukpenyusunansoftwareinterfacedariinstrumentini.

Selainsebagaifiturpenyimpanan data pada software interface

inidilakukanperhitungandenyutdengan10 denyutpersatuanwaktudan beats per

menit (bpm) yaitudenyutpersatuanwaktu.

3.3 PENGOLAHAN DATA

Pengolahan data ini berisi tentang perancangan yang dilakukan setelah

melakukan pengumpulan data yaitu dengan mernacang hardware dan juga

softwareyang nantinya berperan penting dalam pengukuran dengan bioinstrumen

heart rate. Bioinstrument heart rate ini terdiri dari 2 bagian penting yaitu

hardware yang terdiri dari sensor detak jantung, blok pemancar RF, blok

penerima RF, dan juga perangkat display untuk dispaly real time dan kemudian

software berupa program yang menampilkan record dari pengukuran heart rate

ini.

3.3.1 Realisasi Instrument Heart Rate Monitor

Padatahapinihasildarirancanganelektronikmaupunsoftware interface

direalisasikandalambentukhardwaremaupunsoftwareinterface.Hardware

direalisasikandenganmenggunakandesainrancangan yang telah di ranacang,

sedamgansoftwaredirealisasikanberdasarkanfungsidankebutuhan yang

disesuaikandenganhardware yang telahdirancang.

3.3.2 Percobaan Pengambilan Data Dan Analisis Hasil

Pada tahap ini dilakukan percobaan pengukuran terhadap realisasi dari hasil

rancangan heart rate monitoruntuk dianalisa bagaimana pola data hasil

pengukuran dalam kaitanya dengan konsistensi alat saat

pengukuran.Percobaanpengambilan data inidilakukanterhadap 5 orang

respondenuntukmelihatpoladari data hasilpengukuran.

3.4 ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada bab ini dijelaskan analisis dan interprestasi hasil

pengukurandenyutjantung yang dilakukan dengan bioinstrument heart rate

dengan metode 10 detak persatuan waktu.Analisis data


commit to user

I-32

hasilpengukuraniniberdasarkanpercobaanpengambilan data terhadap 5 orang

respondenyang dilakukansebelumnya.Analisishasilpengukuraninimelihatdaripola

data yang disesuaikandenganteori yang ada,

dimanadenyutjantungakanbertambahcepatsaatmelakukanaktivitas yang

menuntutkerjadarijantung.

3.5KESIMPULAN DAN SARAN

Tahap terakhir penelitian untuk membuat kesimpulan yang menjawab

tujuan akhir dari penelitian berdasarkan hasil perancangan dan analisis hasil

pengukuran berupa data yang dianalisis serta saran yang disampaikan untuk dapat

semakin meningkatkan kualitas hasil pengukuran dan akomodasi aplikasi yang

menunjang dalam hal pengukuran heart rate.


commit to user

I-33

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini diuraikan proses pengumpulan dan pengolahan data penelitian

meliputi perancangan alat dan hasil perancangan alat. Langkah-langkah hasil pengumpulan dan pengolahan data diuraikan pada sub bab di bawah ini.

4.1 PENGUMPULAN DATA

Data-data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data yang dibutuhkan dalam pengolahan data dan perancangan heart rate monitor yang diuraikan dalam sub bab di bawah ini.

4.1.1 Identifikasi Heart Rate Monitor Sebelumnya

Penelitian Erliyanto, 2008 mengemukakan cara kerja secara singkat heart rate monitor adalah salah satu jari tangan dimasukkan ke blok heartbeat tranducer, cahaya LED yang menembus jari tangan akan diterima oleh LDR dan frekuensi aliran darah tersebut yang akan dideteksi. Data tersebut diolah pada mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan pada LCD yang berupa grafik yang menunjukkan berapa banyaknya denyut jantung setiap menit.

Gambar 4.1 Diagram blok deteksi denyut jantung

Sumber: Erliyanto., 2008

Alat yang dibuat diharapkan mampu memenuhi spesifikasi dalam menghitung jumlah denyut jantung dalam 1 menit, dapat digunakan sebagai alat pemonitor denyut jantung, danterdapat suara navigasi sebagai tanda adanya denyut.


commit to user

I-34

Gambar 4.2Perangkat heart beat

Sumber: Erliyanto, 2008 Menurut Raymond Chan sebuah heart rate monitor dengan sistem wireless

terdiri dari blok deteksi dan blok display dimana keduanya berkerja secara bersamaan dengan menggunakan wirelesslink. Unit pendeteksian meliputi suatu selubung, tali pengikat untuk memasang selubung pada seorang pemakai, untuk mengukur detak jantung, dan suatu mikroprosesor untuk menghitung heart rate yang didasarkan pada pembacaan denyut nadi ECG yang dideteksi oleh detector jantung, dan suatu pemancar untuk memancarkan sinyal yang mengindikasikan ilai dari heart rate dan mengirim ke display. Unit display meliputi penerima untuk menerima sinyal wireless dari unit detector dan display untuk menampilkan nilai heart rate yang diterima dari pemancar.

Gambar 4.3 Diagram blok skematransmitterdan receiver Sumber: Chan, 2006

Kedua penelitian tersebut dijadikan sebagai acuan dalam membuat rancangan heart rate monitor dengan transmisi wireless. Spesifikasi secara teknis sebuah heart rate dengan menggunakan transmisi wireless dari kedua penelitian sebelumnya, yaitu: 1. Blok transducer yang digunakan sebagai pendeteksi detak jantung melalui

media yang digunakanpada jari, dada, dan lengan.

2. Rangkaian pengkondisian sinyal yang berfungsi sebagai filter dan penguat

penguat sinyal hasil pembacaan transducer.

3. Rangkaian data proses yang memproses (counting) data hasil pembacaan

menjadi informasi yang diinginkan.


commit to user

I-35

4. Blok transmitter yang digunakan sebagai pengirim data hasil olahan proses

data ke display.

5. Receiver penerima data dari transmitter yang selanjutnya diproses ke dalam

perangkat display.

6. Perangakat display merupakan komponen yang menampilkan informasi yang

sudah diolah sehingga dapat dibaca secara langsung oleh pengguna.

4.1.2 Spesifikasi Teknik Heart Rate Monitor

Pada penelitian ini heart rate monitorharus memenuhi tujuan, yaitu: 1. Dapat menghitung jumlah denyut jantung dengan metode 10 detak persatuan

waktu.

2. Dapat menghitung jumlah denyut jantung dalam 1 menit.

3. Heart rate ini dapat memonitor denyut jantung objek saat melakukan

aktivitas.

4. Transmisi data hasil pengukuran denyut jantung pada alat ini menggunakan

wireless berupa radio frekuensi (RF) untuk mendukung pengukuran denyut

jantung objek pada saat beraktivitas.

5. Data hasil pengukuran dapat di simpan sehingga pada saat

memerlukaninformasi data tersebut maka data dapat diolah ataupun

digunakan sesuai kebutuhan pengguna.

Berdasarkan tujuan tersebut maka dapat dibuat spesifikasi teknis secara rinci dari heart rate monitor yang dirancang pada penelitian ini, sebagai berikut:

1. Blok transducer yang digunakan sebagai pendeteksi detak jantung melalui

jari tangan untuk mengakomodasi fungsi dari heart rate untuk penghitungan

saat objek sedang beraktivitas.

2. Rangkaian pengkondisian sinyal yang berfungsi sebagai filter dan penguat

penguat sinyal hasil pembacaan transducer. Blok ini meminimalkan noise

dan menguatkan sinyal data pembacaan untuk dapat di proses.

3. Rangkaian data proses yang akan memproses (counting) data hasil

pembacaan menjadi informasi yang diinginkan. Komponen utama dari blok

ini adalah mikroprosesor yang dapat digunakan sebagai counter data beep.

4. Blok transmitter yang digunakan sebagai pengirim data hasil olahan proses

data ke displayblok ini merupakan blok yang penting pada transmisi data


commit to user

I-36

dengan wireless pada penelitian ini digunakan radio frekuensi (RF) sebagai

perantara pengiriman data (transmitter).

5. Receiver penerima data dari transmitter yang selanjutnya diproses ke dalam

perangkat display. Blok ini prinsipnya hampir sama dengan transmitter

namun blok ini hanya menerima data dari receiver dengan frekuensi tertentu.

6. Perangakat display dan penyimpan data merupakan komponen yang

menampilkan informasi yang sudah diolah sehingga dapat dibaca secara

langsung oleh pengguna dan diolah sesuai kebutuhan informasi pengguna.

Berdasarkan spesifikasi dan tujuan yang dikemukakan diatas dapat disusun diagram blok sistem heart rate monitor yang akan dirancang. Diagram blok sistem heart rate monitor dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Blok diagram heart rate monitor

Diagram blok sistem monitor denyut jantung pada gambar 4.4 dapat di jelaskan secara singkat sistem kerja instrument heart rate monitor pertama satu jari tangan dimasukkan ke blokheart ratetranducer, dalam blok ini terdapat rangkaian sensor berupa inframerah danphotodiode yang berperan sebagai sensor detak jantung dimana cahaya inframerah yang menembus jari tangan diterima oleh photodiodedan frekuensi aliran darah pada jariyang dideteksi.

Prinsip sensor ini melihat kerja jantung yang mengalirkan darah ke seluruh tubuh termasuk pada jari tangan sehingga intensitas inframerah yang diterima oleh Photodiode berubah sesuai dengan aliran darah yang mengalir di ujung jari.Perubahan aliran darah pada jari ini seirama dengan denyut jantung dimana frekuensi aliran ini dibaca oleh photodiode melalui perubahan intensitas cahaya inframerah yang diterima.Perubahan intensitas inframerah ini mempengaruhi perubahan arus dari photodiode sehingga dapat diperoleh frekuensi perubahan arus yang merepresentasikan denyut jantung objek.


commit to user

I-37

Data yang diperoleh dari tranducer tersebut dikuatkan diolah pada mikrokontroler yang di program untuk menghitung denyut jantung dari perubahan arus yang terbaca berupa lama waktu satu denyut, sehingga dapat dihitung waktu yang dibutuhkan untuk melihat berapa lama objek mencapai 10 denyut.Hasil pengukuran dan pemrosesan data ditampilkan pada LCD yang berupa grafis dan dikirim oleh rangkaian transmitter RF ke receiver dengan menggunakan tag/format data berupa headertertentu sehingga meminimalkan error pengiriman dan penerimaan data hasil pengukuran. Pada rangkaian receiver dilanjutkan ke perangkat PC sebagai interface pengolahan data lanjutan dan perangkat penyimpanan data yang dihubungkan melalui kabel USB dengan Max-232.

Diperlukan suatu proses atau alat untuk menghubungkan pemroses utama (mikroprosesor/mikrokontroler)dengan sebuah perangkat komputer sebagai interface.Hal ini dapat dijalankan melalui perangkat lunak, berupa programyang lebih dikenal sebagai Driver/installer atau perangkat lunak yangdimasukkan kedalam perangkat keras yang disebut sebagai Firmware.Pada Max-232 terdapat driver dari pabrik yang digunakan untuk mendeteksi hardware tersebut ke komputer dan sehingga dapat melakukan transaksi data. Data yang hanya berasal Max 232 ini belum dapat dibaca maupun diolah maka diperlukan interface yang disesuaikan dengan operating system yang dipakai yaitu Windows, sehingga bahasa pemrograman yang dipakai adalah visual basic yang lebih kompatibel dengan Windows.

4.2 PERANCANGAN HARDWARE DAN SOFTWARE INTERFACE

Dalam perancangan hardware sistem pada instrumentheart rate monitor ini dibagi menjadi beberapa blok penting yang menjadi penyusun instrument yaitu blok heart rate tranducer, signal conditioning, data proses, transmitterRF, receiverRF, Power Supply. 4.2.1 Blok Heart Rate Tranducer

Blok rangkaian ini berfungsi sebagai pendeteksi detak jantung melalui jari tangan.Blok ini mempunyai beberapa komponen utama yaitu LED inframerah dan photodiode. 1. Perancangan Tranducer (Finger clip).

Sensor ini menggunakan prinsip bahwa aliran darah yang terdapat pada jari seirama dengan detak jantung yang memompa darah ke seluruh tubuh.Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis (www.ilmuku.com,2009).Berikut ini gambaran dari prinsip sensor finger clip.


commit to user

I-38

Gambar 4.5. Prinsip finger clip sensor

Dalam sensor ini, LED bersinar memancarkan cahaya merah dan cahaya inframerah melalui jaringan dimana perubahan intensitas dari kedua cahaya ini diterima oleh photo diodedan intensitas ini mengubah nilai tengangan terhadap perubahan aliran darah yang terdapat di jari tangan.Sensor ini bekerja pada jari atau telinga.Prinsip sensor ini berdasar pada aliran darah pada jari yang intensitasnya sebanding dengan intensitas pemompaan jantung keseluruh tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan O2 dalam aktivitas tubuh.

Penjelasan dan uraian mengenai sensor dan prinsipnya maka dibuat rancangan desain sensor heart rate berupa finger clip.Sensor ini dalam pembacaan denyut jantung diletakan ditangan sehingga mempuyai bentuk seperti penjepit yang dapat dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4.6Desain finger clip sensor

Hasil pembacaan dari bloktransducer ini tidak dapat langsung digunakan, dalam hasil pembacaantransducer memiliki perubahan tegangan yang kecil hanya beberapa ms (milli detik) untuk dilakukan kalibrasi bahkan pembacaan. Hasil pembacaan ini juga masih terdapat noisebaik dari alat maupun sumber lain yang dikurangi atau bahkan dihilangkan maka hasil pembacaan ini harus dikondisikan sehingga dapat diolah atau dibaca hasilnya. Pengkondisian hasil pembacaan iniberupa penguatan sinyal pembacaan ataupun filtering sinyal pembacaan yang akan dijelaskan pada blok selanjutnya. 2. Realisasi Perancangan transducer (finger clip).

Blok ini merupakan blok yang digunakan sebagai sensor finger clip yang pada penggunaan dijepitkan pada jari tangan untuk mendapatkan data pengukuran heart rate. Secara fisik blok ini berbentuk seperti penjepit plastik dimana pada ujung depan terdapat plastik busa sebagai penutup sensor, untuk memperjelas gambar hasil realisasi desain transducer di tampilkan pada gambar 4.7.


commit to user

I-39

Gambar 4.7 Realisasi rancangan blok transducer

4.2.2 BlokPengkodisian Sinyal

Blok ini berfungsi sebagai filter noise, penguat dan juga komperator dari sinyal yang diterima dari bloktransducer. Pada blok ini terdapat operational amplifier yang merupakan komponen utama yang melakukan fungsi sebagai low passfilter noise, penguat, dan komparator yang ter dapat pada 1 chip IC TL704. 1. Perancangan pengkondisi sinyal Transducer (Finger clip).

Pada Blok ini digunakan IC TL074 dimana dalam 1 chip terdapat 4 buah Op-Amp seperti pada gambar rangkaian pada gambar 4.8 untuk OP-Amp berfungsi sebagai low pass filter sekaligus penguat arus yang berasal dari foto diode.Op Amp 1 terhubung sebagai konverter arus ke tegangan untuk Photo Dioda yang menunjukkan variasi dari arus reverse sebagai respons dari perubahan cahaya dari jari.Op Amp ini berguna sebagai filter sekaligus penguat dimana pada Op Amp yang kedua dan ketiga hampir sama dimana umpan balik masuk melalui pin negative hanya pada Op Amp ketiga mempunyai control gain yaitu VR 1.

Gambar 4.8Rangkaian blok pengkondisi sinyal Op Amp kempat mempunyai umpan balik pada pin positif yang

menandakan bahwa Op Amp ini sebagai komparator,rangkaian ini berfungsi menghasilkan level TTL (transistor transistor logik).Keluaran rangkaian komperator berfungsi memberikan level TTL sehingga langsung dibaca oleh mikrokontroller. Level TTL ini berguna untuk mengetahui detak jantung yang terbaca dimana terdapat 2 nilai voltase yang di set sebagai batas. Komparator ini meminimalkan efek noise dan juga dapat memberikan data level TTLhigh ataupun low. Voltase yang masuk pada inputOp Ampakan dilihat jika kurang dari batas bawah maka data voltase dikatakan low dan jika lebih tinggi dari batas bawah belum, dapat dikatakan high tetapi harus diatas batas atas baru dikatakan


commit to user

I-40

high.Output dari blok ini yaitu berupa voltase yang masuk kriteria high dan kriteria voltase low yang dimasukan ke blok counter dimana dihitung frekuensi dari high dan low dari hasil pembacaan tegangan.Rangkaian bloksensor ini dimasukkan melalui port 3.0 pada mikrokontroller.

4.2.3 BlokData Counting

Blok ini berfungsi sebagai penghitung waktu yang yang dibutuhkan satu siklus detak dari saat mulai berdetak sampaiakan berdetak lagi. Berikut ilustrasi pengukuran satu detak jantung yang dilihat dari pengukuran osilloscope.

Gambar 4.9Perhitungan satu siklus denyut

Satu siklus detak adalah sebesar 1 gelombang yaitu saat terjadi puncak gelombang dan lembah gelombang.Waktu yang diukur yaitu ketika saat pertama terjadi puncak sampai waktu dimana akan terjadi puncak lagi saat terakhir terjadi lembah gelombang. Bentuk gelombang ini dibentuk oleh hasil pengukuran dari finger clip yang membaca perubahan intensitas darah pada jari, sehingga mengubah nilai tegangan pada photodiode.

1. Perancangan Blok Pengkondisi Sinyal.

Prosses perhitungan beat dalam blok ini menggunakan mikrokontroler AT 89S51 karena mikrokontroler ini dapat diprogram baik dari sisi input maupun outputnya sehingga dilakukan pemrosesan data dari pengkondisian sinyal. Pembacaan 1 siklus detak ini menggunakan flowchart program seperti pada gambar 4.9.


commit to user

I-41

Gambar 4.10Flowchart program perhitungan denyut

Awal perhitungan dimulai saat rangkaian transducer aktif dan sinyal dari

tanduser masuk ke pengkondisi sinyal maka dari output pengkondisi sinyal keluar suatu kriteria high ataupun low sesuai dengan intensitas yang terbaca pada photo diode. Output kriteria ini mewakili denyut saat terdapat denyut maka output dari pengkondisi sinyal ini akanhigh. Saat blok counter mendeteksi rangkaian sensor aktif aktif maka blok ini akan mendeteksi dari sensor saat keluaran dari pengkondisi sinyal high saat itu blok counter menyalakan timer, kemudian counting waktu berjalan sampai sensor mendeteksi bit high dari sensor dan data diperoleh yaitu data counting tersebut diperoleh data waktu tiap 1 denyut namun data ini belum ditampilkan tetapi menunggu sampaibuffer data waktu untuk lima kali denyut baru data tersebut ditampilkan pada LCD graphic dalam bentuk waktu perdenyut bukan 5 denyut sekaligus. Perhitungan 10 denyut per satuan waktu dan beat per menit (bpm) dilakukan pada program softwareinterface untuk penghematan memori pada mikrokontroler.

Flowchart diatas kemudian diterjemahkan dalam bahasa assembler untuk mikrokontroler kemudian bahasa assembler ini dimasukkan dalam mikrokontroler AT 89S51, berikut merupakan rangkaian blokcounting data yang diperlihatkan pada gambar 4.10.


commit to user

I-42

Gambar 4.10Rangkaian blok perhitungan denyut

Hasil dari blokcounting ini yang berupa waktu yang diperlukan setiap satu denyut kemudian ditransmisikan lewat RF pada blok selanjutnya yaitu blok transmitter.

2. Realisasi Blok Pengkondisi Sinyal Dan Blok Counting.

Blok pengkondisi sinyal ini menjadi satu box dengan blokcounting secara fungsi kedua blok melakukan tugas sebagai pengolah sinyal dari blok transducer. Kedua blok tersebut merupakan input untuk blok transmitter sehingga dapat di satukan dalam 1 box tanpa mengurang fungsinya. Blok penkondisi sinyal dan blokcounter data di tampilkan pada gambar 4.11.

a b`

Gamabar 4.11 a. Gambar blok penkondisi sinyal b. Gambar blok counting data

Realisasi kedua blok diletakkan dalam 1 box dimana pada bagian belakang box diletakkan penjepit sehingga penggunaan dapat dikenakan oleh objek dengan mudah. Bentuk fisik secara keseluruhan dari realisasi blok penkondisi sinyal dan blok counting ini ditampilkan pada gambar 4.12.


commit to user

I-43

Gambar 4.12 Realisasi rancangan blok penkondisi sinyal dan blok counting

Box pada blok ini terdapat konektor dari transducer dan juga ke dalam blok selanjutnya yaitu blok receiver yang terletak di sisi bawah box. Blok ini menggunakan daya berupa battery yang 9V sehingga pada blok ini dilengkapi dengan konektor ke battery 9V yang terletak di sisi atas box. 4.2.4 Blok Transmitter (Pemancar)

Secara umum bloktransmitter berfungsi sebagai transmisi data atau sebagai media pengiriman data yang diperoleh dari blok counting. Pada blok ini komponen utama yang mendukung sistem pengiriman data yaitu mikrokontroller AT 89S51, dan modul pemancar RF dengan tipeTLP434A.

Gambar 4.13 Pemancar RF dengan tipeTLP434A

Sumber: Data sheet TLP434A

1. Perancangan Blok Transmitter.

Data hasil proses pada blokcounting masuk pada port 3.0 RXD (serial input port) untuk ditambahkan header data sebagai alamat agar data binary yang dikirim tidak masuk dalam field data yang salah pada blok receiver. Pin 2 pada modul pemancar RF tipe TLP434A masuk ke dalam port 3.1yaitu pada portTXD (serial output port) dan pin 4 sebagai outputantena untuk memancarkan data yang sudah dimodulasi secara ASK (Amplitude shift keying) pada modul transmitter RF TLP434A.Output lain dari port dalam mikrokontroler AT89S51 adalah tampilan secara grafis pada LCD graphic 16× 2. Rangkaian blok pemancar untuk RF disajikan pada gambar 4.14.


commit to user

I-44

Gambar 4.14Rangkaian blok pemancar RF

Data yang dikirim ini berbentuk bit yang dalam bentuk binerditransmisikan dengan header yang berupa bit. Mikrokontroler AT 89S51 mempunyai 8 bitdata dengan 2 pembagian data yaitu 8bit header dan 8 bit data hasil pengukuran.

Gambar 4.15Format data pada pemancar

Headermerupakan data bit yang digunakan sebagai alamat pada data agar data masuk pada receiver dalam field data yang benar. Header ini merupakan nilai data yang berada di luar range data yang mungkin masuk dalam nilai pengukuran.

2. Realisasi Rancangan Blok Transmitter.

Blok ini merupakan blok yang digunakan sebagai pemancar data yang diperoleh dari blok counting. Realisasinya blok ini dapat di gunakan bersama dengan blok sebelumnya yaitu blok counting, sehingga pada bentuk fisiknya hampir sama dengan blok counting dimana terdapat penjepit dibagian belakang box untuk memudahkan pemakaian saat melakukan pengukuran. Bentuk fisik bloktransmitter ditampilkan pada gambar 4.22.

HEADER DATA

0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0


commit to user

I-45

Gambar 4.16 Realisasi rancangan blok transmitter

Blok ini menggunakan daya sebesar 9 V sama seperti pada blok counter sehingga dalam blok ini juga terdapat konektor battery untuk memberikan daya pada blok transmitter. 4.2.5 Blok Receiver (Penerima)

Blok Receiver merupakan blok yang berfungsi sebagai penerima data yang ditransmisikan oleh transmitter. Dalam rangkaian blok ini komponen utama yang mendukung fungsi sebagai receiver adalah modul RF dengan type RLP434A, mikrokontroler AT89S51, dan LCD 2×16.

Gambar 4.17 Penerima RF dengan tipeRLP434A Sumber: Data sheet RLP434A

1. Perancangan Blok Receiver.

Blok penerima ini menerima data bit baik header maupun data hasil pengukuran yang dikirim oleh transmitter. Data bit yang diterima ini di dimodulasi kembali menjadi level voltase TTL yang berupa data hasil dari blokcountingyang dimodulasi dari transmitter. Data hasil demodulasi dimasukkan ke microcontroller untuk ditampilkan dalam LCD grafik dan dikrim ke PC untuk di record dan disimpan dalan data storage, untuk menampilkan data pada LCD port pada mikrokontroler sama dengan pada blok transmitter yaitu pada port 2.0 – 2.7 Blok rangkaian penerima RF disajikan pada gambar 4.18.


commit to user

I-46

Gambar 4.18Rangkaian blokpenerimaRF

Data keluaran dari mikrokontroler yang juga ditampilkan pada LCD yang berupa selanjutnya di convert dalam IC Max 232 untuk diubah menjadi voltase yang sesuai dengan input pada USB pada PC (Personal Computer) yang dideteksi sebagai input COM (Component Object Model) untuk selanjutnya ditampilkan dan disimpan pada storage data pada PC. 2. Realisasi Rancangan Blok Receiver.

Blok ini berfungsi sebagai penerima sinyal dari pemancar dan sebagai konektor ke PC untuk penyimpanan data, pada penggunaannya blok ini lebih bersifat statis tidak seperti blok lain yang mengikuti aktivitas objek sehingga bentuk fisik box tidak seperti pada blok sebelumnya. Bentuk fisik dari blok ini di tampilkan pada gambar 4.22.

Gambar 4.19 Realisasi rancangan blok receiver

Blok ini bekerja dengan daya 12 V pada adaptor yang diletakkan di dalam dan dapat bekerja dengan battery 9V sehingga terdapat konektor ke battery 9V.Pemberian 2 konektor daya ini, apabila dalam pengukuran sulit dalam


commit to user

I-47

mendapatkan daya dari sumber listrik PLN dan menghindari intervensi dari alat listrik lain pada jaringan listrik yang berlokasi samadengan sumber tegangan blok ini. 4.2.6 Rancangan Hardware Keseluruhan

Hasil rancangan dari hardware instrumendari bloktransducer, blok pengkondisi sinyal, blok counting, blok transmitter dan receiver direalisasikan dalam bentuk fisik dan dirakit sesuai fungsi dari masing-masing blok. Secara keseluruhan bentuk real dari keseluruhan sistem heart rate monitor ditampilkan pada gambar 4.19 dan gambar 4.20.

Gambar 4.21 Realisasi rancangan blok transducer, pengkondisi sinyal, blok counting dan transmitter

Pada blok pengkondisi sinyal dan counting di rakit dalam 1box hal ini dilakuakan agar dalam pemakaian alat objek yang mengenakan alat tidak terganggu gerakan maupun keleluasaan dalam beraktivitas. Ketiga blok ini bekerja pada tegangan 9 V DC dengan menggunakan battery agar dapat dikenakan pada objek saat melakukan aktivitas. Blok receiver mempunyai bentuk fisik yang di tampilkan pada gambar 4.18.

Gambar 4.22 Realisasi rancangan blok receiver

Blok receiver ini pada saat pengukuran di letakkan pada jangkauan sinyal dari receiver, mempertimbangkan hal tersebut selain dengan adaptor untuk listrik PLN sebesar 12 V maka diberikan port untuk battery 9 V agar dapat digunakan


commit to user

I-48

saat pengukuran dilakukan pada tempat yang tidak terdapat kontak dengan listrik PLN.

4.2.7 Perancangan Software Interface

Software interface pada heart rate monitor ini digunakan sebagai penampil hasil pengukuran dari hardware yang telah dirancang. Pada perancangan softwareinterface ini digunakan Visual basic 6.0 dimana prinsipnya mendeteksi sinyal yang dikirim oleh COM (Component Object Model). COM ini adalah teknologi dalam keluarga Microsoftdengan Sistem Operasi Windowsyang memungkinkan komponen software untuk berkomunikasiobjek COM dapat dibuat dengan Visual basic 6.0. Data yang dikirim oleh COM ini diperoleh dari receiver yang dikoneksikan dengan port USB (Universal Serial Bus) PC yang di masukkan pada COM pada PC tersebut.

Interface pada heart rate monitor ini digunakan untuk menampilkan dan menyimpan data dengan format yang sesuai dengan sistem operasiWindows. Rancangan interface ini disesuaikan dengan keperluan data dalam pengukuran heart rate yaitu nilai Beats per Minute(bpm), dan nilai 10 denyut per satuan waktu (dalam ms), dari keperluan ini pada interface harus terdapat field yang digunakan untuk menampilkan, dan field yang digunakan untuk record datadata nilai Beats per Minute (bpm) dan nilai 10 denyut per satuan waktu (dalam ms). Rancangan untuk interface dari heart rate ini di tampilkan pada gambar 4.15 rancangan ini dibuat dengan Microsoft Visio 2003.

Gambar 4.23Rancangan interface heart rate monitor

Rancangan interface diatas terdiri dari fungsi-fungsi pendukung maupun utama yang berupa bagian-bagian yang disesuaikan dengan fungsinya. Bagian-bagian interface heart rate dipaparkan seperti pada gambar 4.16.


commit to user

I-49

Gambar 4.24Rancangan interface heart rate monitor

Form rancangan diatas merupakan form yang digunakan untuk menampilkan dan menyimpan data hasil pengukuran dengan heart rate monitor. Keterangan dari rancangan form interface heart rate,sebagai berikut: a. File merupakan menu stripyang terdiri dari menu Open File, Save as, Show

Grafik, dan Exit. Menu stripini berguna untuk menampilkan data yang

tersimpan dan juga menyimpan data hasil record pengukuran dengan heart

rate monitor dan Show Grafik untuk menampilkan grafik, selain itu terdapat

menu Exit yang digunakan untuk keluar dari aplikasi interface.

b. Status merupakan menustrip yang berguna untuk membuka koneksi dengan

COM maupun untuk memutuskan koneksi.

c. About merupakan menu yang berisi tentang aplikasi heart rate.

d. Tombol yang berfungsi sebagai pengaturan window dari aplikasi. Tombol (X)

beguna untuk keluar dari aplikasi, tombol ( ) untuk Maximize (melebarkan

window), dan (_) untuk minimalkan window.

e. Menu pada panel ini adalah sebagai penampil pembacaan data pada Gonio

meter yang merupakan alat ukur sudut dari penelitian sebelumnya.

f. Tombol Open File, Save as,dan Show Grafik, merupakan tombol yang

berguna sebagai kontrol operasi untuk membuka file pengukuran yang sudah

tersimpan, menyimpan data hasil pengukuran, dan menampilkan grafik saat

pengukuran berlangsung.


commit to user

I-50

g. Field ini berisi alamat file yang kita buka atau kita simpan terakhir kali akan

terisi otomatis saat menyimpan atau menampilkan file pengukuran.

h. Merupakan panel dengan field yang berisi data waktu tiap beats yang terukur

pada heart rate monitor.

i. Merupakan panel dengan field yang berisi databeat per menit (bpm) yang

terukur pada heart ratemonitor.

j. Tedapat 4 tombol yang terdapat dalam panel ini yaitu Data baru, Mulai,

Hapus data, dan Pause. Tombol-tombol tersebut merupakan tombol navigasi

untuk record data, membuat data record baru, menghapus data, menghentikan

sementara proses record.

k. Field ini berisi status COM yang terpasang “putus” atau “tersambung” serta

pada COM berapa port USB tersambung.

l. Status bar ini berisi waktu yang menunjukkan Jam samaseperti pada sistem

operasi windows.

m. Status bar ini berisi waktu yang menunjukkan Tanggalsamaseperti pada

sistem operasi windows.

n. Merupakan tabel yang isinya hasil record pengukuran saat pengukuran

berlangsung dan untuk menampilkan data saat membuka data yang telah

tersimpan.

Software interface ini sekaligus sebagai pemroses untuk perhitungan beat per menit (bpm) dan 10 denyut persatuan waktu. Perhitungan ini menggunakan bahasa visual basic, data dihitung kemudian ditampilkan dalam field yang sudah disediakan.Perhitungan untuk 10 denyut persatuan waktu yaitu dengan menjumlahkan data waktu yang masuk sejumlah sepuluh denyut. Perhitungan beat per minute (bpm) dengan membagi 60 detik dengan waktu tiap beat yang didapat dari blokcounting dan telah ditransmisikan lewat RF.

4.3 PERCOBAAN PENGAMBILAN DATA HEART RATE

Percobaan pengambilan data dilakukan setelah hasil rancangan heart ratemonitor direalisasikan. Percobaan pengukuran ini dilakukan untuk menganalisa data yang diperoleh dalam pengukuran konsisten dan dapat merepresentasikan tingkat heart rate suatu objek pengukuran. Pada percobaan ini dilakukan dengan pengukuran 5 orang responden dengan aktivitas jalan kemudian berlari, dengan tujuan melihat perbedaan tingkat nilai heart rate saat melakukan suatu aktivitas.

4.5.1 Hasil Pengukuran Pada Objek 1


commit to user

I-51

Data hasil pengukuran pada objek 1 nilai heart ratedengan bpm (beat per menit) dan 10 detak per satuan waktu disajikan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data denyut nadi objek 1

Pola data dari objek 1 di tampilkan pada grafik berupa grafik dari data bpm

(beat per menit) dan dengan metode 10 detak persatuan waktu yang di tampilkan pada gambar 4.25 dan gambar 4.26.

Gambar 4.25 Grafik hasil pengukuran Data bpm objek 1

Grafik dari data 10 detak persatuan waktu yang di tampilkan pada gambar 4.26.

No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm1 13:08:08 720 83 16 13:08:11 690 87 31 13:08:16 660 912 13:08:08 720 83 17 13:08:11 690 87 32 13:08:16 660 913 13:08:08 720 83 18 13:08:11 690 87 33 13:08:16 660 914 13:08:09 720 83 19 13:08:12 690 87 34 13:08:17 660 915 13:08:09 720 83 20 13:08:12 690 87 35 13:08:17 660 916 13:08:09 720 83 21 13:08:12 690 87 36 13:08:17 660 917 13:08:09 720 83 22 13:08:13 690 87 37 13:08:18 570 1058 13:08:09 720 83 23 13:08:13 690 87 38 13:08:18 570 1059 13:08:09 720 83 24 13:08:13 690 87 39 13:08:18 570 105

10 13:08:10 720 83 25 13:08:14 690 87 40 13:08:19 570 10511 13:08:10 720 83 26 13:08:14 690 87 41 13:08:19 570 10512 13:08:10 720 83 27 13:08:14 690 87 42 13:08:19 570 10513 13:08:11 720 83 28 13:08:15 690 87 43 13:08:20 570 10514 13:08:11 720 83 29 13:08:15 690 8715 13:08:11 690 87 30 13:08:15 660 91

0

20

40

60

80

100

120

13:0

8:08

13:0

8:09

13:0

8:09

13:0

8:10

13:0

8:11

13:0

8:11

13:0

8:12

13:0

8:13

13:0

8:14

13:0

8:15

13:0

8:16

13:0

8:17

13:0

8:18

13:0

8:19

13:0

8:20

Beat

per

men

it

Waktu pengambilan data

Bpm

Bpm


commit to user

I-52

Gambar 4.26 Grafik pengukuran Data 10 denyut persatuan waktu objek 1

Grafik dari data beat per menit (bpm) yang ditampilkan pada gambar 4.25dapat di lihat bahwa detak jantung per menit dari objek 1 meningkat sesuai bertambahnya waktu, hal ini berkebalikan dari grafik data pada 10 denyut per satuan waktu data menurun sesuai pertambahan waktu. 4.5.2 Hasil Pengukuran Pada Objek 2

Data hasil pengukuran pada objek 2 dengan aktivitas jalan kemudian berlari, nilai heart ratebpm (beat per menit) dan 10 detak per satuan waktu disajikan pada tabel 4.2


Pola data dari objek 2 di tampilkan pada grafik beruapa grafik dari data bpm

(beat per menit) di tampilkan pada gambar 4.27.

0100200300400500600700800

1:08

:08

PM1:

08:0

9 PM

1:08

:09

PM1:

08:1

0 PM

1:08

:11

PM1:

08:1

1 PM

1:08

:12

PM1:

08:1

3 PM

1:08

:14

PM1:

08:1

5 PM

1:08

:16

PM1:

08:1

7 PM

1:08

:18

PM1:

08:1

9 PM

1:08

:20

PM

wak

tu U

ntuk

10

deny

ut (m

s)

Waktu pengambilan data (detik)

10 denyut persatuan waktu (ms)

H Rate

No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm1 13:24:43 720 83 26 13:24:50 620 97 51 13:24:58 570 1052 13:24:43 720 83 27 13:24:50 620 97 52 13:24:59 500 953 13:24:43 720 83 28 13:24:51 560 107 53 13:24:59 500 954 13:24:44 720 83 29 13:24:51 560 107 54 13:24:59 500 955 13:24:44 720 83 30 13:24:51 560 107 55 13:25:00 500 956 13:24:44 660 91 31 13:24:52 560 107 56 13:25:00 500 957 13:24:45 660 91 32 13:24:52 560 107 57 13:25:00 500 958 13:24:45 660 91 33 13:24:52 560 107 58 13:25:01 500 959 13:24:45 660 91 34 13:24:53 560 107 59 13:25:01 500 9510 13:24:46 660 91 35 13:24:53 560 107 60 13:25:01 500 9511 13:24:46 660 91 36 13:24:53 560 107 61 13:25:02 630 9512 13:24:46 660 91 37 13:24:54 560 107 62 13:25:02 630 9513 13:24:47 660 91 38 13:24:54 560 107 63 13:25:02 630 9514 13:24:47 660 91 39 13:24:54 560 107 64 13:25:03 630 10215 13:24:47 660 91 40 13:24:55 570 105 65 13:25:03 630 10216 13:24:47 660 91 41 13:24:55 570 105 66 13:25:03 630 10217 13:24:47 660 91 42 13:24:55 570 105 67 13:25:04 630 10218 13:24:47 660 91 43 13:24:56 570 105 68 13:25:04 630 10219 13:24:48 620 97 44 13:24:56 570 105 69 13:25:04 630 10220 13:24:48 620 97 45 13:24:56 570 105 70 13:25:05 590 10221 13:24:48 620 97 46 13:24:57 570 105 71 13:25:05 590 10222 13:24:49 620 97 47 13:24:57 570 105 72 13:25:05 590 10223 13:24:49 620 97 48 13:24:57 570 10524 13:24:49 620 97 49 13:24:58 570 10525 13:24:50 620 97 50 13:24:58 570 105


commit to user

I-53




Kedua grafik tersebut bertolak belakang dimana data bpm mempunyai grafik yang cenderung naik sedangkan untuk 10detak persatuan waktu cenderung turun karena perbedaan satuan yang digunakan kedua data tersebut.


Data hasil pengukuran pada objek 3nilai heart ratedengan bpm (beat per menit) dan 10 detak per satuan waktu disajikan pada tabel 4.3.


0

20

40

60

80

100

120

13:2

4:43

13:2

4:44

13:2

4:45

13:2

4:47

13:2

4:47

13:2

4:48

13:2

4:50

13:2

4:51

13:2

4:52

13:2

4:54

13:2

4:55

13:2

4:56

13:2

4:58

13:2

4:59

13:2

5:00

13:2

5:02

13:2

5:03

13:2

5:04

beat

per

men

it (b

pm)

Waktu

Bpm

Bpm

0100200300400500600700800

1:24

:43

PM1:

24:4

4 PM

1:24

:46

PM1:

24:4

7 PM

1:24

:48

PM1:

24:5

0 PM

1:24

:52

PM1:

24:5

3 PM

1:24

:55

PM1:

24:5

7 PM

1:24

:58

PM1:

25:0

0 PM

1:25

:02

PM1:

25:0

3 PM

1:25

:05

PM

10 d

etak

per

satu

an w

aktu

Waktu

10 Detak per satuan waktu (ms)

H Rate


commit to user

I-54

Pola data dari objek 3di tampilkan pada grafik beruapa grafik dari data bpm




No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm1 13:26:09 620 97 26 13:26:15 570 105 51 13:26:23 600 1002 13:26:09 620 97 27 13:26:15 570 105 52 13:26:23 600 1003 13:26:09 620 97 28 13:26:16 600 100 53 13:26:23 600 1004 13:26:09 620 97 29 13:26:16 600 100 54 13:26:24 600 1005 13:26:09 620 97 30 13:26:16 600 100 55 13:26:24 600 1006 13:26:10 620 97 31 13:26:17 600 100 56 13:26:25 600 1007 13:26:10 620 97 32 13:26:17 600 100 57 13:26:25 600 1008 13:26:10 620 97 33 13:26:17 600 100 58 13:26:25 560 1079 13:26:10 620 97 34 13:26:18 600 100 59 13:26:25 560 10710 13:26:11 620 97 35 13:26:18 600 100 60 13:26:26 560 10711 13:26:11 620 97 36 13:26:18 600 100 61 13:26:26 560 10712 13:26:11 620 97 37 13:26:18 570 105 62 13:26:26 560 10713 13:26:11 620 97 38 13:26:19 570 105 63 13:26:27 560 10714 13:26:11 620 97 39 13:26:19 570 105 64 13:26:27 560 10715 13:26:11 620 97 40 13:26:19 570 105 65 13:26:27 560 10716 13:26:12 600 100 41 13:26:20 570 105 66 13:26:28 560 10717 13:26:12 600 100 42 13:26:20 570 105 67 13:26:28 560 10718 13:26:12 600 100 43 13:26:20 570 105 68 13:26:28 560 10719 13:26:13 600 100 44 13:26:21 570 105 69 13:26:28 560 10720 13:26:13 600 100 45 13:26:21 570 105 70 13:26:29 510 11821 13:26:13 600 100 46 13:26:21 570 105 71 13:26:29 510 11822 13:26:14 570 105 47 13:26:22 570 105 72 13:26:29 510 11823 13:26:14 570 105 48 13:26:22 570 105 73 13:26:30 510 11824 13:26:14 570 105 49 13:26:22 600 100 74 13:26:30 510 11825 13:26:15 570 105 50 13:26:22 600 100 75 13:26:30 510 118

76 13:26:31 510 11877 13:26:31 510 11878 13:26:31 510 118

0100200300400500600700

13:2

6:09

13:2

6:10

13:2

6:11

13:2

6:12

13:2

6:13

13:2

6:15

13:2

6:17

13:2

6:18

13:2

6:20

13:2

6:21

13:2

6:23

13:2

6:25

13:2

6:26

13:2

6:28

13:2

6:29

13:2

6:3110

det

ak p

er s

taua

n w

aktu

waktu

10 detak per satuan waktu ( ms)

H Rate


commit to user

I-55




Data hasil pengukuran pada objek 4nilai heart ratedengan bpm (beat per menit) dan 10 detak per satuan waktu disajikan pada tabel 4.4.


020406080

100120140

13:2

6:09

13:2

6:10

13:2

6:11

13:2

6:12

13:2

6:13

13:2

6:15

13:2

6:17

13:2

6:18

13:2

6:20

13:2

6:21

13:2

6:23

13:2

6:25

13:2

6:26

13:2

6:28

13:2

6:29

13:2

6:31

beat

per

men

it (b

pm)

Waktu

Bpm

Bpm


commit to user

I-56





No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm1 13:27:33 690 87 40 13:27:43 550 109 79 13:27:55 520 1152 13:27:33 690 87 41 13:27:43 550 109 80 13:27:55 520 1153 13:27:33 690 87 42 13:27:43 550 109 81 13:27:56 520 1154 13:27:34 630 95 43 13:27:44 550 109 82 13:27:56 520 1155 13:27:34 630 95 44 13:27:44 550 109 83 13:27:56 520 1156 13:27:34 630 95 45 13:27:44 550 109 84 13:27:57 560 1077 13:27:34 630 95 46 13:27:45 550 109 85 13:27:57 560 1078 13:27:34 630 95 47 13:27:45 550 109 86 13:27:57 560 1079 13:27:34 630 95 48 13:27:45 550 109 87 13:27:58 560 10710 13:27:35 630 95 49 13:27:46 550 109 88 13:27:58 560 10711 13:27:35 630 95 50 13:27:46 550 109 89 13:27:58 560 10712 13:27:35 630 95 51 13:27:46 550 109 90 13:27:59 560 10713 13:27:36 630 95 52 13:27:47 560 107 91 13:27:59 560 10714 13:27:36 630 95 53 13:27:47 560 107 92 13:27:59 560 10715 13:27:36 630 95 54 13:27:47 560 107 93 13:28:00 520 11516 13:27:36 600 100 55 13:27:48 560 107 94 13:28:00 520 11517 13:27:36 600 100 56 13:27:48 560 107 95 13:28:00 520 11518 13:27:36 600 100 57 13:27:48 560 107 96 13:28:01 520 11519 13:27:37 600 100 58 13:27:48 510 118 97 13:28:01 520 11520 13:27:37 600 100 59 13:27:49 510 118 98 13:28:01 520 11521 13:27:37 600 100 60 13:27:49 510 118 99 13:28:02 520 11522 13:27:37 600 100 61 13:27:49 510 118 100 13:28:02 520 11523 13:27:38 600 100 62 13:27:49 510 118 101 13:28:02 520 11524 13:27:38 600 100 63 13:27:50 510 11825 13:27:38 600 100 64 13:27:50 510 11826 13:27:39 600 100 65 13:27:50 510 11827 13:27:39 600 100 66 13:27:50 510 11828 13:27:39 550 109 67 13:27:51 510 11829 13:27:39 550 109 68 13:27:51 500 12030 13:27:39 550 109 69 13:27:51 500 12031 13:27:40 550 109 70 13:27:52 500 12032 13:27:40 550 109 71 13:27:52 500 12033 13:27:40 550 109 72 13:27:52 500 12034 13:27:41 550 109 73 13:27:53 500 12035 13:27:41 550 109 74 13:27:53 500 12036 13:27:41 550 109 75 13:27:53 500 12037 13:27:42 550 109 76 13:27:54 520 11538 13:27:42 550 109 77 13:27:54 520 11539 13:27:42 550 109 78 13:27:55 520 115

020406080

100120140

13:2

7:33

13:2

7:34

13:2

7:36

13:2

7:37

13:2

7:38

13:2

7:40

13:2

7:42

13:2

7:44

13:2

7:46

13:2

7:48

13:2

7:49

13:2

7:51

13:2

7:53

13:2

7:55

13:2

7:57

13:2

7:59

13:2

8:01

Beat

per

min

ute

(bpm

)

waktu

Bpm

Bpm


commit to user

I-57

Gambar 4.32Grafik pengukuran Data 10 denyut persatuan waktu objek 4



Data hasil pengukuran pada objek 5 nilai heart ratedengan bpm (beat per menit) dan 10 detak per satuan waktu disajikan pada tabel 4.5.




0

100

200

300

400

500

600700

800

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97

10 d

etak

per

satu

an w

aktu

Waktu

10 detak per satuan waktu

H Rate

No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm No Waktu H Rate Bpm1 14:17:10 760 79 26 14:17:16 720 83 51 14:17:24 600 1002 14:17:10 760 79 27 14:17:16 720 83 52 14:17:24 600 1003 14:17:10 760 79 28 14:17:17 670 90 53 14:17:25 600 1004 14:17:11 680 88 29 14:17:17 670 90 54 14:17:25 600 1005 14:17:11 680 88 30 14:17:17 670 90 55 14:17:25 600 1006 14:17:11 680 88 31 14:17:18 670 90 56 14:17:26 600 1007 14:17:11 680 88 32 14:17:18 670 90 57 14:17:26 600 1008 14:17:11 680 88 33 14:17:18 670 90 58 14:17:26 560 1079 14:17:11 680 88 34 14:17:19 670 90 59 14:17:27 560 107

10 14:17:12 680 88 35 14:17:19 670 90 60 14:17:27 560 10711 14:17:12 680 88 36 14:17:19 670 90 61 14:17:27 560 10712 14:17:12 680 88 37 14:17:20 670 90 62 14:17:28 560 10713 14:17:13 680 88 38 14:17:20 670 90 63 14:17:28 560 10714 14:17:13 680 88 39 14:17:20 670 90 64 14:17:28 560 10715 14:17:13 680 88 40 14:17:21 640 94 65 14:17:28 560 10716 14:17:13 720 83 41 14:17:21 640 94 66 14:17:29 560 10717 14:17:13 720 83 42 14:17:21 640 94 67 14:17:29 560 10718 14:17:13 720 83 43 14:17:22 640 94 68 14:17:29 560 10719 14:17:14 720 83 44 14:17:22 640 94 69 14:17:29 560 10720 14:17:14 720 83 45 14:17:22 640 9421 14:17:14 720 83 46 14:17:23 640 9422 14:17:15 720 83 47 14:17:23 640 9423 14:17:15 720 83 48 14:17:23 640 9424 14:17:15 720 83 49 14:17:24 600 10025 14:17:16 720 83 50 14:17:24 600 100


commit to user

I-58



Gambar 4.34Grafik pengukuran Data 10 denyut persatuan waktu objek 5

Kedua grafik tersebut bertolak belakang dimana data bpm mempunyai grafik yang cenderung naik sedangkan untuk 10 detak persatuan waktu cenderung turun karena perbedaan satuan yang digunakan kedua data tersebut.

0

20

40

60

80

100

120

14:1

7:10

14:1

7:11

14:1

7:11

14:1

7:13

14:1

7:13

14:1

7:14

14:1

7:16

14:1

7:17

14:1

7:18

14:1

7:20

14:1

7:21

14:1

7:22

14:1

7:24

14:1

7:25

14:1

7:26

14:1

7:27

14:1

7:28

14:1

7:29

beat

per

men

it (b

pm)

waktu

Bpm

Bpm

0

100

200

300

400

500

600

700

800

14:1

7:10

14:1

7:11

14:1

7:11

14:1

7:13

14:1

7:13

14:1

7:14

14:1

7:16

14:1

7:17

14:1

7:18

14:1

7:20

14:1

7:21

14:1

7:22

14:1

7:24

14:1

7:25

14:1

7:26

14:1

7:27

14:1

7:28

14:1

7:29

10 d

etak

per

sat

uan

wak

tu (

ms)

waktu

10 detak per satuan waktu

H Rate


commit to user

I-59

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Analisis dan interpretasi hasil penelitian bertujuan untuk menjelaskan hasil

pada bab sebelumnya, sehingga hasil penelitian dapat diketahui dengan lebih

jelas. Analisis yang dilakukan menitikberatkan pada hasil rancangan heart rate

monitor dan pengujianpembacaanheart rate.

5.1 ANALISIS RANCANGAN HEART RATE MONITOR

Heart ratehasilrancanganinisesuaidengantujuan yang

dibuatdalamperancangan.Tujuan yang pertamayaituheart rate

monitorhasilrancangandapatmenghitungjumlahdenyutjantungdenganmetode 10

denyutpersatuanwaktu. Dalam software heart rate monitor ditampilkan 2

hasilperhitunganyaituwaktuuntukmencapai 10 denyutdengansatuanmilidetikdan

rata denyutjantungdalam 1menitdengansatuanbeep per menit (bpm).

Tujuankedua, mampumenghitungjumlahdenyutjantungdalam 1menit.Seperti

yang dijelaskansebelumnyakriteriainiterpenuhidarihasilrancanganheart

ratemonitoryang dapatmenampilkan2 hasilpengukuranyaitu 10

denyutpersatuanwaktudandenyutjantungdalam 1 menit.

Hasilpengukurandenyutjantungdalam 1 menitinidiperolehdariperhitungan 10

denyutpersatuanwaktu.Pengukurandenyutjantunginimenggunakan sensor

fingerklip yang memonitoralirandarahdalamjaritangan.Denganmenggunakan

photodiode sebagaipembacaperubahanalirandarah di jaritangan sensor

inimampumembacaperubahanalirandarahsebagaifekuensidenyutjantung. Data dari

sensor iniberuta data satusiklusdenyut data

inikemudiandikuatkandankemudianmasukkeblokcounter. Padablok counter

inidata dari sensor dihitungsesuaituajunyaitusetaipp 10 denyutdansebagai data

untukmenghitungdenyutjantung rata-rata dalam 1 menit.

Tujuanketigadankeempatmemilikikaitandimanatujuanketigaheart

rateinidapatmemonitordenyutjantungobjeksaatmelakukanaktivitas.Dalammenduk

ungpengukurandenyutjantungobjekpadasaatberaktivitasmakadiperlukantujuankee

mpatyaitutransmisi data

hasilpengukurandenyutjantungpadaalatinimenggunakanwirelessberupa radio


commit to user

I-60

frekuensi (RF). Penggunaanwirelessdalamtransmisidimaksudkan agar

padasaatobjekmelakukanaktivitastidaktergangguolehheart rate monitor. Heart

rate monitorhasilrancanganmempunyai 2

blokutamayaitublokpengirimdanblokpengirimdanpenerima data yang

menggunakan radio frekuensisebagai media transmisi. Komponen Radio frekuensi

yang digunakanuntukblok receiver

yaitutipeRLP434AdanuntukmodulpemancaryaituRF tipe TLP434A.

Keduablokinidilengkapi LCD graphic 16× 2

untukmenampilkanhasilpengukuranbaik data yang dikirimmaupun data yang

diterima.Keduabloktersebutberfungsidenganbaiksehingga data hasilpengiriman

yang diterimaolehblokpenerimaselajutnyadapat di kirimke(personal computer) PC

yang menampilkandansebagaipenyimpan

data.Kecepatanpengirimandariblokpengirimankepenerimakemudianmasukke PC

danditampilkandalamsoftware interfacememakanwaktuselama 0.25 detik.

Waktudaripengirimansampai di penyimpanantersebutsudahcukupuntukmengambil

data dariaktivitasobjek.

Tujuankelima, data hasilpengukurandapat di

simpansehinggapadasaatmemerlukaninformasi data tersebutmaka data

dapatdiolahataupundigunakansesuaikebutuhanpengguna.Dalamsebuahpenelitian

data merupakan media untukmemperolehinformasisehinggapenyimpanan data

dalamsuatupercobaanmerupakanhal yang penting.Heartrate

monitorhasilrancanganmampumenyinpan data denganmenggunakan PC sebagai

media untukmenampilkanhasilpengirimandansebagaialatpenyimpan data.

Fasilitaspenyimpanan data padaheart rate

monitorhasilrancanganmenggunakanPC sebagaisaranapenyimpan data

hasilpengukuran. Proses penyimpanan data hasilpengukurandariheart

ratemonitorhasilrancanganinimenggunakan program visual basic (vb). Program

interfaceberupa program sederhana yang menampilkandanmenyimpan data dalam

format Ms. Access.


commit to user

I-61

5.2 ANALISIS HASIL PEMBACAAN HEART RATE MONITOR

Heart rate

monitorhasilrancangandiujicobauntukmengukurdenyutjantungdengan

10denyutpersatuanwaktudandenyut rata-rata dalam 1 menit.

Ujicobapengukuraninidilakukanterhadap 5 objeklaki-

lakiuntukaktivitasberjalankemudianberlariuntukmelihatperubahanpola data

hasilpengukuran.

Garfikdenyutjantung rata-rata dalam 1 menitmembentukpolaseperti yang

ditampilkanpadagambar 5.1.

Gambar 5.1Grafikbpmdalamakativitasjalankemudianberlari

Grafikuntukbpmdari 5 objektersebutmempunyaipola yang

cenderungsamasepertipadagambar 5.1

yaitubpmjumlahdenyutdarisetiapobjekcenderungnaiksesuaidenganaktivitasyang

dilakukanyaituberjalankemudianberlari.Hasildaripengukuranuntukdenyutjantungd

engan 10 denyut per satuanwaktuditunjukkangrafik 5.2.


commit to user

I-62

Gambar 5.2 Grafik 10 denyut per satuanwaktudalamakativitasjalankemudianberlari

Grafikwaktuuntuk 10 denyutmempunyaipola yang

berkebalikandenganpolagrafikbpm.Semakintingginilaibpmmakasemakincepatwak

tu yang digunakanuntukmencapai 10 denyut.Kenaikankecepatanuntukmmencapai

10 denyutinimenggambarkantingkataktivitas yang dilakukanobjek,

denganhubungantersebutbpmjugamenggambarkantingkataktivitasobjek.

Pola data darinilaibpmdan 10 denyut per satuanwaktu yang

mengikutitingkataktivitasobjekdalamhaliniberjalankemudianberlari.Heart rate

monitorhasilrancanganmampumembacadenyutjantungobjek yang

sedangmelakukanaktivitasdanmembacaperubahankecepatandenyutsesuaitingkatak

tivitasobjek.

5.3 INTERPRETASI HASIL

Heart rate monitor hasilrancanganmempunyaihasil yang

sesuaidengantujuan yang dibuatdalamperancangan.

Pengujianpengukurandilakukanpada 5

objekdenganaktivitasberjalankemudianberlari.Pengujiandenganaktivitasinidimaks

udkanuntukmengetahuipola data yang dibentukdarihasilpengukuran.

Grafikdari data hasilpengukuranmempunyaipola yang

cenderungsamayaituuntukbpmgarfikmempunyaipolanaikdanuntukkecepatan 10

denyutberbandingterbalikdenganbpm.


commit to user

I-63

Garfikhasilpercobaanpengukuranmempunyaipola yang

samanamunnilaidaribpmmaupunwaktuuntuk 10

denyutberbedasesuaidenganfisikdariobjektersebut.

Softwaredariheart rate monitorinimasihsederhanahanyasebagaipenyimpan

data. Data hasilsimpanansoftwareinimenggunakan format Ms.

Accesssehinggauntukmengalah data harus di konfersidalamMs.excel. konfersi

format inisudahtersedia di dalamMs. Access.


commit to user

I-64

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Babini membahas mengenai kesimpulan yang diperoleh dari hasil

penelitian dan saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut. Penjelasan dari

kesimpulan dan saran diuraikan pada sub bab berikut ini.

6.1 KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian yang ditetapkan,sebagai berikut:

1. Heart rate monitorhasilrancangansesuaitujuan yang dibuatdalamperancangan,

dapatmengukurrata-rata denyutjantungdalam 1 menit (bpm) dan 10

denyutpersatuanwaktudengantarnsmisi wireless denganmodul radio frekuensi

(RF).

2. Data hasilpengukuranheart rate monitordapatdisimpandalam storage data

dengan media personal computer

(PC)sehinggadapatdiolahuntukdiperolehinformasi.

3. Pengukurandenyutjantungkelimaobjek yang

berjalankemudianberlarimenghasilkanpola data yang

sesuaidengantingkataktivitasfisikobjek, yang menunjukkan heart rate monitor

mempunyaipembacaan yang baik.

6.2 SARAN

Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian untuk langkah

pengembangan atau penelitian selanjutnya, sebagai berikut:

1. Softwarepadasistemheart rate

monitorsebaiknyadirancangsupayadapatmengolah

datadanmenampilkangrafikpola data hasilpengukuran.

Padapenelitianinipengolahan

datahasilpengukuranmasihdibantudenganmsexcell.

2. Padapenggunaan sensor finger clip sebaiknyadiperhatikanposisi sensor

terhadapjaritangansaatdijepitkan, karenadapatmemepengaruhipengukuran.

3. Padapenggunaan sensor finger clip sebaiknyadiperhatikan power supply

sensor


commit to user

I-65

jikasudahberkurangmakaharusdigantukarenadapatmempengaruhihasilpenguku

ran


commit to user

DAFTAR PUSTAKA

Eren H, 2006. Wireless Sensors and Instruments.USA :Taylor & Francis Group. Erliyanto M, Sumaryo S, Rizal A, 2008. Perancangan Perangkat Monitoring

Denyut Jantung (Heart-Beat Monitoring) Dengan Visualisasi LCD Grafik Berbasis Atmel AT89C51.Bali:Konferensi Nasional Sistem dan Informatika.

Grandjean, E. 1993. Fitting The Task to The Man. 4th Edition. London: Taylor &

Francis Inc. Chan, R, 2006. Wireless Heart rate monitoring system. USA: Patent Aplication

Publication. Sulistyadi, K. dan Susianti S.L.. 2003. Perancangan Sistem Kerja & Ergonomi.

Jakarta: Universitas Sahid. Wikipedia, 2010.Heart rate monitor [online]. Tersedia di:

http://en.wikipedia.org/wiki/Heart_rate_monitor[28 Januari 2010]. Yarlagadda, A, 2010.Designing a Wireless Heart Rate Monitor with Remote Data

Logging.Cypress Semiconductor. Tarwaka, Solichul Bakri, Lilik Sudiajeng. 2004. Ergonomi Untuk Keselamatan,

Kesehatan Kerja dan Produktifitas. Surakarta: Uniba Press.

Dr. Kamat V, 2002. Pulse Oximetry. Indian Journal Of Anaesthesia, August 2002.

Wignjosoebroto, S. 1991. Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu. Jakarta: PT Guna

Widya.

Rowett Research Institute. 1992. Energy Expenditure [Online], 6 pages. Tersedia di: http://www.rowett.ac.uk/edu_web/sec_pup/energy_expenditure.pdf[27 November 2009]

Oximetry.org, 2002.Principles of Pulse Oximetry Technology [online]. Tersedia di

www.oximetry.org [10 Juli 2010]. Atmel, 2001.8-bit Microcontroller with 4K Bytes In System Programmable Flash

AT89S51 Data Sheet. Atmel Corporation. Grap Mary J, 2002. Pulse Oximetry .American Association of Critical-Care

Nurses.Published online http://ccn.aacnjournals.org. Ehow.com, 2008.HeartRate Monitor[online], 1 paragraf. Tersedia

di:www.ehow.com [10 Juni 2010].


commit to user

Ilmuku.com,2009.DiodaFoto[online], 1 paragraf.Tersedia di www.ilmuku.com

[12 Juli 2010]. Sensoronics.com, 2009.Pulse Oximetry[picture online]. Tersedia di:

www.sensoronics.com [12 Juli 2010]. Klimatologibanjarbaru.com, 2008.Instrumentasi Elektronik[picture online].

Tersedia di: www.klimatologibanjarbaru.com [11 Juli 2010]. Fay-blinkz.webnode.com, 2008.Latihan Microsoft Visual Basic 6.0 [online], 4

paragraf. Tersedia di: http://www.fay-blinkz.webnode.com/vebe [11 Juli 2010].

Susanto Tri, 2001. BLUETOOTH :TeknologiKomunikasi Wireless untukLayanan

Multimedia denganJangkauanTerbatas [online]. http://elektroindonesia.com/elektro/khu36.html [16 Juni 2011].

AkibFaisal , 2009. Media Transmisi Wireless/Nirkabel/Unguided

[online].http://teknik-informatika.com/media-transmisi-wireless/ [16 Juni 2011].

needle.anest.ufl.edu, 2004.PulseOximeteryTheory[online].

http://www.needle.anest.ufl.edu/ [23 Februari 2010].

Documents

PERANCANGAN BIOINSTRUMENT HEART RATEMONITOR SEPULUH DENYUT ... · Heart rate merupakan representasi dari denyut nadi per satuan waktu dari ... inimenggunakanprinsipfrekuensi irama