Stetoskop Digital Dengan Tampilan EKG Pada PC

13
Stetoskop Digital Dengan Tampilan Grafik EKG pada PC R. Arry Mustafa Yudhanegara, Andri Okapriadi Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Elektro Politeknik Negeri Bandung Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD, Fax (022) 2013889 www.polban.ac.id ABSTRAK--Stetoskop tidak hanya berguna bagi para dokter untuk mendengarkan denyut jantung seorang pasien. Stetoskop standar tidak menyediakan adanya pengerasan suara sehingga kegunaannya terbatas. Dalam kondisi-kondisi tertentu, hal ini tidaklah menguntungkan. Sebagai contoh, untuk denyut jantung yang sangat lemah, apabila menggunakn stetoskop standar, maka denyut jantung tersebut akan tidak terdeteksi. Dalam hal ini dibutuhkan adanya stetoskop yang dapat mendeteksi getaran-getaran yang sangat kecil. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dapat digunakan stetoskop digital. ”Stetoskop Digital Dengan Tampilan Grafik EKG Pada PC”, dapat digunakan untuk mendeteksi input getaran yang sangat kecil sekalipun dan memprosesnya sedemikian rupa sehingga dapat dideteksi oleh indera manusia. Proses tersebut dilakukan dalam sebuah sistem rangkaian penguat. Rangkaian ini menggunakan beberapa unit Op-Amp untuk memberi penguatan suara dari suatu stetoskop standar. ABSTRACT--Stethoscope is not only useful to a doctor for hearing the heartbeat of a patient. A standar dtethoscope is not providing a sound amplifier so the useful is most likely limited. As an example, for a very weak heartbeat, of a standar stethoscope is to be used to hear, then the heartbeat wouldn’t be detected. In this case a stethoscope wichh capable on detecting a very small vibration is needed. To fulfill the need a digital stethoscope is agood choice. “Digital Stethoscope With ECG Graphic Display On PC” can be used to detect even very small vibration and processed it so that it can be detected by naked human ear. This processing done in an amplifier circuit system. This circuit is using several unit of Op-Amp to give a sound amplifier from a standar stethoscope. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi elektronika yang berhubungan dengan dunia medis saat ini semakin bertambah pesat. Banyak alat-alat kedokteran yang berbasis teknologi elektronika digunakan dirumah sakit-rumah sakit. Jantung dapat dikategorikan sebagai alat yang paling vital dalam tubuh manusia. Tanpa jantung, maka metabolisme tubuh akan terhenti sama sekali. Hal ini dikarenakan jantung merupakan organ yang berfungsi sebagai pemompa darah keseluruh bagian tubuh

description

stetoskop

Transcript of Stetoskop Digital Dengan Tampilan EKG Pada PC

Stetoskop Digital Dengan TampilanGrafik EKG pada PC

R. Arry Mustafa Yudhanegara, Andri OkapriadiProgram Studi Teknik Elektronika Jurusan Elektro Politeknik Negeri Bandung

Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. CiwarugaKotak Pos 6468 BDCD, Fax (022) 2013889

www.polban.ac.id

ABSTRAK--Stetoskop tidak hanya berguna bagi para dokter untuk mendengarkan denyut jantung seorang pasien. Stetoskop standar tidak menyediakan adanya pengerasan suara sehingga kegunaannya terbatas. Dalam kondisi-kondisi tertentu, hal ini tidaklah menguntungkan. Sebagai contoh, untuk denyut jantung yang sangat lemah, apabila menggunakn stetoskop standar, maka denyut jantung tersebut akan tidak terdeteksi. Dalam hal ini dibutuhkan adanya stetoskop yang dapat mendeteksi getaran-getaran yang sangat kecil. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dapat digunakan stetoskop digital. ”Stetoskop Digital Dengan Tampilan Grafik EKG Pada PC”, dapat digunakan untuk mendeteksi input getaran yang sangat kecil sekalipun dan memprosesnya sedemikian rupa sehingga dapat dideteksi oleh indera manusia. Proses tersebut dilakukan dalam sebuah sistem rangkaian penguat. Rangkaian ini menggunakan beberapa unit Op-Amp untuk memberi penguatan suara dari suatu stetoskop standar.

ABSTRACT--Stethoscope is not only useful to a doctor for hearing the heartbeat of a patient. A standar dtethoscope is not providing a sound amplifier so the useful is most likely limited. As an example, for a very weak heartbeat, of a standar stethoscope is to be used to hear, then the heartbeat wouldn’t be detected. In this case a stethoscope wichh capable on detecting a very small vibration is needed. To fulfill the need a digital stethoscope is agood choice. “Digital Stethoscope With ECG Graphic Display On PC” can be used to detect even very small vibration and processed it so that it can be detected by naked human ear. This processing done in an amplifier circuit system. This circuit is using several unit of Op-Amp to give a sound amplifier from a standar stethoscope.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahPerkembangan teknologi elektronika yang berhubungan dengan dunia medis saat ini semakin bertambah pesat. Banyak alat-

alat kedokteran yang berbasis teknologi elektronika digunakan dirumah sakit-rumah sakit.Jantung dapat dikategorikan sebagai alat yang paling vital dalam tubuh manusia. Tanpa jantung, maka metabolisme tubuh

akan terhenti sama sekali. Hal ini dikarenakan jantung merupakan organ yang berfungsi sebagai pemompa darah keseluruh bagian tubuh yang berfungsi sebagai pembawa nutrisi, oksigen, serta zat-zat lain yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan proses metabolisme.

Penyakit jantung sering kali terlambat disadari oleh penderita karena kebanyakan orang merasa enggan untuk sekedar memeriksakan apakah tubuhnya sehat ataukah tidak. Seorang ahli kesehatan drg. James Johnson, MPH menyatakan bahwa diantara gejala-gejala penyakit jantung yang sering kali kurang mendapat perhatian adalah serangan jantung tidak khas dimana gejalanya adalah seperti masuk angin biasa.

Untuk mengatasi kesulitan diatas, maka Penulios merasa perlu adanya suatu alat yang mudah dipakai oleh para dokter atau tenaga ahli medis yang memiliki fungsi untuk mendeteksi detakan jantung dan memperlihatkan atau menampilkan grafik detakan jantung kepada dokter atau ahli medis, maka akan memungkinkan bagi para ahli tersebut untuk melakukan analisis terhadap detakan jantung yang ditampilkan.

Stetoskop merupakan alat yang banyak dimiliki dan paling sering digunakan oleh para dokter khususnya dokter umum. Stetoskop berfungsi sebagai alat bantu untuk mendengar bunyi detak jantung seorang pasien. Dari bunyi detakan jantung tersebut, maka seorang dokter dapat memberikan diagnosa mengenai keadaan tubuh seorang pasien. Namun untuk mendeteksi ada tidaknya kelainan pada jantung (penyakit jantung) tidak sepenuhnya hanya diketahui dengan mendengarkan detak jantung pasien.

Pada tugas akhir ini, Penulis membuat suatu alat stetoskop digital yang mampu mendeteksi suara detakan jantung yang tidak secara jelas dapat didengar oleh telinga telanjang dan kemudian memproses suara detakan jantung tersebut agar dapat didengar dengan jelas oleh ahli medis. Selain itu, stetoskop digital mampu menampilkan grafik electrocardiogram (EKG). Sehingga ahli

medis akan mampu melakukan analisis terhadap grafik detak jantung tersebut. Tugas akhir ini berjudul “Stetoskop Digital Dengan Tampilan Grafik EKG Pada PC” .

1.2 TujuanTujuan Umum

Tujuan umum pembuatan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh ijazah Diploma III Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bnadung.Tujuan Khusus

Merancang dan meralisasikan sistem stetoskop digital dengan grafik EKG pada PC. Merealisasikan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) sistem stetoskop digital tersebut.

1.3 Perumusan MasalahPermasalahan yang dihadapi dalam perancangan dan realisasi sistem stetoskop digital adalah sebagai berikut :

Bagaimana caranya membuat sistem yang dapat mendeteksi suara (detakan) yang tidak dapat didengar dengan jelas oleh manusia (dengan frekuensi dibawah 20 Hz).

Bagaimana caranya untuk menyaring noise yang melalui sensor. Bagaimana caranya mengatur volume suara yang dihasilkan. Bagaimana memprogram software pada PC agar mendapatkan tampilan grafik EKG yang sesuai dengan standar didunia

medis. Mencoba kemungkinan grafik untuk dapat dianalisa sesuai dengan metode-metode yang ada dalam dunia medis.

1.4 Pembatasan MasalahPermasalahan yang Penulis Angkat dalam membuat Proyek Akhir ini terbatas kepada poin-poin sebagai berikut :

Suara detakan yang dapat dideteksi oleh alat yang Penulis buat berada dibawah batas pendengaran manusia yaitu sekitar 15 Hz keatas.

Karena Penulis tidak menggunakan sistem microcontroller pada alat yang Penulis buat, maka kemungkinan noise yang dihasilkan cukup besar karena sinyal yang dideteksi oleh mic memiliki frekuensi yang berubah-ubah.

Grafik EKG yang Penulis buat, setelah mempertimbangkan syarat-syarat kesempurnaan grafik EKG, masih merupakan grafik kasar dari kinerja jantungsehingga tidak dianalisis lebih lanjut mengenai kelainan-kelainan grafik EKG yang mengindikasikan adanya kelaianan pada jantung pasien.

1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah1. Studi Literatur

Untuk mendapatkan teori dasar mengenai bagaimana cara mengolah getaran-getaran suara yang cukup kecil sehingga dapat didengar oleh pengguna dan ditampilkan pada PC, maka Penulis memerlukan sumber yang berhubungan dengan hal-hal tersebut diatas.2. Perancangan

Setelah memahami teori dasar maka pada tahap ini Penulis akan mencoba merancang alat berdasarkan spesifikasi yang diinginkan.

3. RealisasiUntuk melakukan perhitungan-perhitungan dan melewati tahap perancangan maka langkah selanjutnya adalah melakukan

realisasi. Realisasi dilakukan dengan cara menuangkan hasil rangkaian kedalam bentuk PCB lalu melakukan penyolderan komponen.4. Pengukuran dan Pengujian

Untuk mengetahui apakah perancangan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan maka dilakukan pengukuran.5. Analisa dan Evaluasi

Dari kesalahan-kesalahan yang diketahui pada tahap pengukuran dan pengujian, maka perlu dilakukan penganalisaan. Hal ini dimaksudkan agar pada tahap selanjutnya dapat dilakukan perancangan yang lebih memuaskan. Evaluasi juga dibutuhkan untuk mengetahui seberapa bagus alat yang dirancang dan faktor apa saja yang dapat mempengaruhi kegagalan pada alat tersebut.6. Perbaikan dan PenyempurnaanBila saat dilakukan pengukuran terjadi perbedaan dengan spesifikasi yang diinginkan maka akan dilakukan perbaikan sehingga spesifikasi dapat dicapai.

II. LANDASAN TEORI

2.1 Stetoskop2.1.1 Sejarah Stetoskop

Stetoskop adalah suatu alat bantu kedokteran yang dapat digunakan untuk membantu dokter dalam mendengarkan suara internal dalam tubuh manusia atau istilah medis disebut dengan auscultation. Alat ini bekerja dengan cara menghasilkan pengerasan suara-suara terhadap gesekan-gesekan dari organ-organ internal manusia. Stetoskop sering pula digunakan untuk mendengarkan suara detak jantung dan suara dari desahan napas. Namun selain tiu, stetoskop sering pula digunakan untuk mendengarkan aliran pergerakan dari intestines (usus) dan aliran darah didalam arteri dan vena.

Stetoskop merupakan alat yang diciptakan oleh seorang fisikawan berkebangsaan Prancis yang bernama René Théophile Hyacinte Laënnec ditahun 1886 yang diberi nama ”Le Cylindre” karena hanya terdiri dari sebuah tabung kayu dengan ujung berbentuk corong. Kemudian dilakukan perbaikan pada tahun 1828 oleh Pierre Adople Piorry. Perbaikan yang dilakukan adalah penambahan pleximeter pada bagian yang berhubungan dengan dada.

Awal tahun 1850 mulai dibuat stetoskop yang mengguanakan 2 telinga. Dan tahun 1851, Arthur Leared menciptakan stetoskop binaural yang sejak saat itu dipakai sebagai standar. Selain untuk kedokteran, stetoskop juga digunakan oleh mekanik untuk mengisolasi suara-suara dari bagian mesin yang tidak bekerja untuk diagnosa.

2.1.2 Tipe-Tipe Stetoskop2.1.2.a Stetoskop Akustik

Stetoskop akustik lebih dikenal secara umum dan bekerja pada tranmisi suara yang berasal dari chestpiece, lewat tabung udara, kepada kuping pendengar. Bagian chestpiece biasanya terdiri dari dua bagian sisi yang dapat diletakan dibadan pasien untuk memperjelas suara. Kedua bagian tersebut yaitu diafragma (lempeng plastik) atau bell (mangkuk kosong). Jika diafragma diletakan pada tubuh pasien, suara tubuh akan menggerakan diafragma, menghasilkan gelombang tekanan akustik yang bergerak melintasi tabung menuju telinga pendengar. Jika bell diletakan pada tubuh pasien, getaran yang berasal dari kulit langsung menghasilkan gelombang tekanan akustik yang berjalan ke telinga pendengar. Bell menghasilkan suara-suara dengan frekuensi rendah, sementara diafragma menghasilkan suara-suara dengan frekuensi lebih tinggi. Kendala dari stetoskop akustik adalah level suara yang dihasilkan sangat rendah sehingga dapat menyulitkan diagnosa.

2.1.2.b Stetoskop Elektronik.Stetoskop elektronik dapat mengatasi kesulitan mengenai level suara rendah dengan meningkatkan kualitas suara. Stetoskop

elektronik membutuhkan adanya konversi dari gelombang suara akuatik ke sinyal listrik. Shingga sinyal listrik dapat diperkuat dan diproses untuk kualitas pendengaran yang optimal. Metode yang paling sederhana dari pensinyalan suara adalah dengan menempatkan microphone pada bagian chestpiecedari stetoskop.

2.2 Electrocardiogram (ECG)Electrocardiogram (ECG) merupakan sebuah grafik yang dihasilkan oleh electrocardiograf. ECG ini berfungsi sebagai alat

untuk merekam tegamgan elektrik dari jantung dalam bentuk grafik dengan garis yang kontinyu. ECG ini termasuk kepada alat yang paling penting dalam memantau dan mendiagnosa penyakit-penyakit cardiovascular.

2.2.1 Kegunaan ECG ECG memiliki kegunaan yang sangat luas. Kegunaan-kegunaan tersebut antara lain dapat menentukan apakah jantung

bekerja secara normal ataukah bekerja abnormal. Dapat mengindikasikan adanya kerusakan akut atau baru terjadi pada otot jantung (seranagan jantung). ECG dapat digunakan untuk mendeteksi adanya pottasium, calcium, magnesium, dan gangguan elektrolit lainnya. Sebagai alat pemantau untuk penyakit jantung ischaemic ketika dilakukan tes toleransi. Menyediakan informasi mengenai kondisi fisik dari jantung, misalnya hypertrophhyventricular sebelah kiri (mitral stenosis).

2.2.2 ECG NormalECG untuk detak jantung normal, terdiri dari gelombang P,QRS complex (rekaman terhadap penunjukan dari pergerakan

impuls-impuls elektrik melalui bilik jantung bagian bawah) dan gelombang T, gelombang U yang kecil normalnya tidak terlihat.

Gambar 1. Grafik ECG pada keadaan Normal

a. Gelombang P merupakan petunjuk elektrik dari arus yang menyebabkan kontraksi atrial.b. QRS complex berhubungan pada ventrikel kanan dan kiri.c. Gelombang T menunjukan repolarisasi dari ventrikeld. Gelombang U biasanya tidak terlihat, berukuran sangat kecil dan mengikuti batas gelombang T.

2.3 Pengubah Analog ke Digital (ADC)Pengubah besaran analog menjadi digital berfungsi untuk mengubah basaran analog menjadi besaran digital sehingga data tersebut dapat diproses secara digital. Pengubah analog ke digital yang dapat dipakai adalah ADC0804.ADC0804 merupakan metoda konversi pendekatan suksesif atau successive aproximation. Metoda ini membutuhkan rangkaian yang kompleks, akan tetapi membutuhkan waktu konversi yang cepat. ADC0804 tersedia dalam bentuk IC CMOS 8-bit dengan pengontrolan bus output melalui three-state, yaitu tidak membutuhkan interface tambahan untuk menghubungkan dengan prosessor sehingga output dari ADC dapat terbaca sebagai port IO atau sebagai lokasi memori pada prosessor.

ADC0804 ini mempunyai waktu konversi kurang dari 100 µs dengan tegangan jangkauan tegangan input dari 0V – 5V. ADC0804 ini mempunyai internal generator yang terintegrasi dalam satu chip IC.

2.4 Operational Amplifier Operational amplifier (Op-Amp) dipergunakan untuk melakukan fungsi-fungsi matematika. Aplikasi lain pada sistem kontrol

Op-Amp terdiri atas penguat DC berpenguat sangat tinggi dimana Zin>> dan Ro <<.Rangkaian Op-Amp dapat diaplikasikan sebagai penguat inverting, penguat non inverting, voltage follower, penguat

differnsiator, penguat beda.

III. PERANCANAGAN DAN REALISASI

3.1 Perancangan Perancangan stetoskop digital dengan tampilan grafik EKG pada PC terbagi menjadi 2 bagian yaitu perancangan perangkat

keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software).

3.1.1 Tujuan PerancanaganTujuan dari perancanagn ini adalah untuk merancang perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat merealisasikan kerja

stetoskop menggunakan sistem elektronika.

3.1.2 Langkah Perancangan1. Masalaho Mendefinisikan Masalah

Pada langkah ini mendefinisikan masalah yang dihadapi dalam merealisasikan stetoskop digital dengan tampilan grafik EKG pada PC dari segi hardware dan software.o Penjabaran Masalah

Masalah yang dihadapi dijabarkan satu-persatu sehingga dapat diklasifikasikan dan dipecahkan dengan mudah.o Membagi MasalahAgar pemecahan masalah lebih terkonsentrasi maka masalah dibagi menjadi 2 yaitu permasalahan hardware dan permasalahan software.

Hardware yang digunakan untuk merealisasikan stetoskop elektronika adalah sebagai berikut :a. Rangkaian stetoskop digital yang tersusun atas sensor, filter dan penguatan sinyal oleh Op-Amp.b. Rangkaian paralel ADC0804 yang berhubungan dengan paralel port pada PC.c. Batterai sebagai sumber catu daya. 2. Membuat algoritma main program dan subroutine program.

Membuat software dari main program dibuat dahulu algoritmanya sehingga nantinya dapat dengan mudah diterjemahkan kedalam bentuk bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic.3. Menterjemahkan algoritma.

3.1.3 Tahap-Tahap Pembuatan AlatPembuatan alat ini dilakukan secara bertahap. Tahapan tersebut dimulai dari kebutuhan , pencarian ide, pembuatan diagram

blok, study pustaka, survey pasar, pemilihan dan pembuatan rangkaian. Tahap pembuatan alat ini selain perangkat keras dan perangkat lunak, dibuat juga laporannya.

3.1.4 Spesifikasi Awal AlatSpesifikasi alat yang akan dibuat ini berdasarkan kepada cara kerja stetoskop konvensional serta karakteristik grafik EKG.

1. Mekanik stetoskopoBahan : fiberglass

Pemilihan bahan fiberglass didasarkan pada beratnya yang relatif ringan selain itu sifat bahannya yang mudah dibentuk, harganya relatif murah, kokoh dan kuat.

o Tinggi maksimum : 11 cmo Lebar maksimum : 19 cmo Panjang maksimum : 19 cm

2. SensorSensor berupa mic electret condensor yang diletakan pada bagian chestpiece stetoskop.

3. Penguat5 buah Operational Amplifier 741.

4. Konverter analog ke digitalConverter yang dipakai adalah ADC0804 yang mempunyai satu saluran input dan satu saluran output bit parallel.

5. Catu Dayao Tegangan input : Batterai NiCd 9V/1800mAHo Tegangan output : +9Vdc dan -9Vdc.

3.1.5 Perancangan Diagram blok system.Secara umum diagram blok dari rangkaian prototype stetoskop digital dengan tampilan EKG pada PC ini adalah sebagai

berikut :

Gambar 2. Blok Diagram Cara Kerja Sistem

1. Sensor yang digunakan merupakan MIC electret yang diberukuran kecil sehingga dapat diletakan pada stetoskop.2. Rangkaian filter serta penguat menggunakan Op-Amp 7413. ADC mengirimkan sinyal digital dari sinyal analog yang berasal dari penguat ke PC.

3.2 Perancangan Rangkaian Stetoskop DigitalGambar berikut merupakan gambar rangkaian stetoskop digital tanpa blok ADC

Gambar 3. Rangkaian Skematik Stetoskop DigitalTanpa Blok ADC

Rangkaian skematik dari koneksi alat dengan PC dapat dilihat pada gambar berikut.

10K

1K

1K

1K

1K

1K

8

53

26

741

8

53

26

741

CS1

RD2

WR3 INTR5

DB7 11DB6 12DB5 13DB4 14DB3 15DB2 16DB1 17DB0 18

VCC20

IN+6

IN -7

AGND8

REF/29

DGND10

CLK IN4

CLKOUT19

ADC0804

1

20

2

21

3

22

4

23

5

24

6

25

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

27

26

Connector 25

Output dari Stetoskop

10uF

100pF10K

+5V

+9V+9V

-9V-9V

+2,25V

Gambar 4. Skematik Koneksi Alat ke PC

3.2.1 ADC Komponen yang digunakan sebagai external clock adalah kristal dengan frekuensi maksimum sebesar 12 MHz. Pada tugas akhir ini digunakan ADC jenis successive aproximation yaitu ADC0804 dengan spesifikasi sebagai berikut :

1. Resolusi = 20 mv2. Output digital = 8 bit3. Tegangan catu daya DC = 5V4. Dapat dihubungkan dengan semua microprosessor.

5. Tidak ada informasi yang hilang pada saat proses pengubahan.Rangkaian ADC0804 merupakan rangkaian squensial, yaitu keluaran tidak akan berubah apabila tidak melewati aturan-aturan tertentu, maka syarat untuk terjadinya pengubahan adalah dengan melalui langkah-langkah berikut :

1. Berikan = 1, = 12. masukan input pada Vin.3. di-ground-kan, kemudian di-VCC-kan lagi.4. di-ground-kan.

Pada saat = 0, pada saat itulah data hasil konversi dapat diambil dari port output ADC.

3.2.2 AlgoritmaPerancangan sistem Stetoskop Digital Dengan Tampilan Grafik EKG Pada PC ini mengguanakan PC yang berfungsi sebagai pengolah data yang berasal dari sensor untuk kemudian dibuat tampilan grafik EKG pada monitor PC. Untuk mengolah data tersebut, Penulis menggunakan pemrograman Microsoft Visual Basic.

Gambar 5. Flowchart Main Program

3.3 Perancangan MekanikPerancangan sistem mekanik didasarkan pada kriteria awal yang diinginkan, yaituo Cukup ringan dan kecil sehingga mudah dibawa-bawa.o Tidak menimbulkan perasaan tidak nyaman pada pengguna (dokter) maupun pasien yang sedang diperiksa.

3.3.1 Pemilihan BentukBentuk alat yang dirancang merupakan balok dengan sisi lebar dan panjang yang sama panjang. Dirancang seperti itu agar

memuat sistem hardware yang ada.

3.3.2 Pemilihan MaterialBahan dasar yang digunakan adalah fiberglass, karena memiliki massa jenis yang ringan dan kokoh serta mudah dalam

pembentukannya.

3.4 Cara Kerja AlatStetoskop digital yang direalisasikan ini dapat mendeteksi getaran yang dihasilkan oleh detak jantung pada dada seseorang.

Kemudian sinyal hasil pembacaan tersebut diperkuat beberapa kali dan dikeluarkan melalui speaker (earphone). Selain itu, sinyal hasil penguatan tersebut diolah lagi oleh serial ADC untuk dikomunikasikan ke PC dan dibuat tampilan grafik EKG dari detak jantung yang dibaca. Stetoskop digital ini dirancang dengan dimensi panjang x lebar x tinggi, 19 x 19 x 11 cm.

3.5 Realisasi alatTujuan dari realisasi alat ini adalah untuk merealisasikan alat yang telah dirancang dan untuk melihat secara nyata alat yang

telah dirancang. Realisasi alat terdiri dari realisasi hardware, software dan mekanik. Tahapan dalam proses realisasi yaitu :1. Pengecekan Komponen/rangkaian pada papan Protoboard.2. Pembuatan PCB

a. Pembuatan jalur PCB dengan Protel 99SE.b. Pengecekan jalurc. Penempatan komponen.

3. Pembuatan Box / tempat rangkaian utama.4. perakitan alat5. pembuatan software.

IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data dari alat yang dibuat, melalui pengukuran-pengukuran sehingga data tersebut dapat dibuat spesifikasi alat. Selain itu, hasil pengukuran tersebut dapat dijadikan dasar untuk menganalisa serta menentukan kesalahan apabila terjadi kerusakan pada alat yang kita buat.

4.1 Pengujian Pengukuran dan Analisa Rangkaian ADC0804Langkah-langkah yang dilakukan adalah :

1. Berikan catu daya +5V pada rangkaian.2. Berikan input variabel power supply ke input ADC.3. hubungkan output ke LED.

Pengujian dengan software dilakukan dengan pembuatan routin ADC. Kemudian hubungkan sistem minimum dengan rangkaian ADC0804. routin software pengambilan data sebagai berikut.

Ketika program dijalankan LED menunjukan data digital (dalam bentuk biner) dari input analog yang diberikan. Data output ADC dapat dilihat pada tabel. Dengan demikian rangkaian ADC0804 dapat disimpulkan dalam kondisi baik.

TABEL IData Output ADC 0804

Masukan (V) Data OutputD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

00,51

1,52

2,53

3,54

4,55

00000011111

00011100111

00101101011

01100110001

01010101101

00001111001

00110001001

01000010001

4.2 Pengujian dan Analisa pada Rangkaian Utama Stetoskop digitalPengujian yang dilakukan pada rangkaian utama stetoskop digital adalah :

1. Berikan catu daya +9V dan -9V pada rangkaian utama.2. Berikan umpan suara pada input.3. Cek besar variabel yang berubah pada tiap titik uji pada rangkaian.

Hasil pengujian adalah sebagai berikut :TABEL II

Data Hasil PengukuranTestpoint Tegangan (V)

TP1 (ujung U1)TP2 (ujung U2)TP3 (ujung U3)TP4 (ujung U5)

0,3111111

Sedangkan menurut analisa perhitungan adalah sebagai berikut :1. Untuk TP1

Mengguanakan persamaan penguat differensiator Op-Amp.

Vo = - RC (1)

Vo = - 4 x 103 x 47 x 10-9 x

Vo = 2209 x 10-6x 135.8 Vo = 0.29 VTerjadi error antara hasil perhitungan dengan hasil pengukuran sebesar 0.01V.

2. Untuk TP2Op-Amp ini merupakan fungsi komparator yang bekerja sebagai pembanding tegangan antara tegangan inverting dan

tegangan non-inverting. Dengan input +9V dan -9V maka output Op-Amp ketika input inverting memiliki harga tegangan lebih

besar maka output dari Op-Amp akan sebesar -9V dan bila tegangan input non-inverting lebih tinggi maka output Op-Amp sebesar +9V. Terjadi perbedaan harga output antara hasil pengukuran dan perhitungan sebesar 2V.

3. Untuk TP3Op-Amp disini bekerja sebagai voltage follower dengan persamaan

Vo = Vin = 9VPada TP3 ini juga terdapat kesalahan sebesar 2 V.

4. Untuk TP4Menggunakan rumus penguat integrator.

Vo = - (2)

Vo = - 2.175

Vo = 8,7 VPada titik ini terjadi kesalahan sebesar 2,3V.

4.3 Tampilan Grafik EKG pada PC dengan menggunakan microsoft Visual Basic.Dari program yang telah Penulis buat pada BAB III sebelumnya, maka berikut Penulis tunjukan tampilan utama dari program

tersebut, termasuk simulasi grafik EKG.

Gambar 6. Tampilan Pada Software

Berdasarkan gambar diatas, serta bila dibandingkan dengan persyaratan-persyaratan yang diperlukan bagi kesempunaan grafik EKG, maka terdapat kesalahan sebagai berikut :

1. Gelombang P dari grafik program Penulis tidak terlihat, karena disebabkan oleh sinyal yang terlalu kecil. Sehingga tidak dapat ditampilkan oleh program uang dibuat.2. Gelombang T juga tidak terlihat, karena hal yang sama yaitu disebabkan oleh sinyal yang terlalu kecil.

V. KESIMPULAN

5.1 KesimpulanSetelah melakukan perancangan, realisasi, pengukuran dan analisa alat, dapat disimpulkan bahwa :1. Alat yang Penulis buat tidak berjalan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan oleh Penulis.2. Alat yang Penulis buat bekerja sebatas relisasi stetoskop digital saja.3. Alat yang Penulis buat belum mampu melakukan sinkronisasi secara sempurna dengan PC.4. Grafik yang dihasilkan oleh program buatan Penulis masih merupakan grafik kasar dari detak jantung pasien dan kurang

memenuhi beberapa persyaratan grafik EKG yang penulis jelaskan pada BAB II.5. Alat yang Penulis buat mempu mendeteksi suara yang cukup kecil (frekuensi dibawah 20 Hz).

5.2 SaranPeningkatan performa stetoskop digital dapat dilakukan dengan penyempurnaan dan pengembangan lebih lanjut. Saran-

saran yang dapat diberikan oleh Penulis untuk memenuhi hal-hal tersebut sebagai berikut :1. Pengembangan Stetoskop selanjutnya diharapkan dapat lebih mencurahkan perhatian kepada pengembangan program

untuk kesempurnaan tampilan grafik EKG pada PC.

2. Hubungan alat dengan PC sebaiknya menggunakan ADC yang mampu bekerja tanpa harus ada sistem microcontroller.

DAFTAR PUSTAKA[1] Prasetia, Retna dan Edi Widodo,Catur.2004. Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0.

Yogyakarta : Penerbit Andi.[2] Diktat Kuliah Maintenance and Repair[3] http://en.wikipedia.org/wiki/sound[4] http://en.wikipedia.org/wiki/stethoscope[5] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/opampvar2.html#c-3[6] http://invertors.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=htt p://www.antiquemed.com/tableofcon.htm[7] http://www.mediacollage.com/audio/microphones/

condenser.html[8] http://www.national.com[9] http://rnceus.com/ekg[10] http://wise-online.com