BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA
Pada bab ini penulis akan menguraikan mengenai pengolahan data dan analisa tugas akhir Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung. Sebelum melakukan pengolahan data dan analisa, akan diuraikan beberapa peralatan dan komponen yang digunakan untuk pembuatan tugas akhir ini serta alat-alat penunjang yang diperlukan selama proses pengolahan data dan analisa.
4.1
Persiapan Alat Dan Bahan Dibutuhkan persiapan sebelum melakukan pengolahan data dan analisa
tugas akhir yang telah dibuat. Persiapan awal adalah mempelajari rangkaian yang telah dijelaskan sebelumnya di bab teori dasar agar penulis dapat menentukan titik-titik pengukuran
(TP) untuk mempermudah pendataan.
Adapun alat dan bahan tersebut adalah sebagai berikut : 4.1.1 Persiapan Alat 1.
2.
Avo meter digital dengan data teknis sebagai berikut : Merk
: SANWA
Type
: CD800a
Buatan
: Jepang
Power supply dengan tegangan keluaran Sebesar +5V, +12V, -12 V dan ground
3.
Osciloscope dengan data teknis sebagai berikut : Merk
: INSTEK
44
Type
: GOS-6200
Buatan
: Taiwan
4.1.2 Persiapan Bahan Tabel 4.1 Rangkaian Setting BPM No. 1 2
Komponen
Type
Resistor
330Ω
Jumlah 3
Switch
Normaly Open (NO)
3
Tabel 4.2 Rangkaian mikrokontroller No. 1 2
IC Resistor
Komponen
3
Capasitor
4 5 6 7 8
Switch Reset Cristal LED R pack VR
Type AT89S52 8.2kΩ 100Ω 1 µF 33 µF Normaly Open(NO) 11.0592MHz 1kΩ 5KΩ
Jumlah 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
Tabel 4.3 Rangkaian DAC No. 1 2 3 4 5
Komponen IC Resistor Capasitor IC VR
Type DAC 0808 5kΩ 0.1µF OP27 5KΩ
Jumlah 1 2 1 1 1
Tabel 4.4 Rangkaian Filter Low Pass No. 1 2
Komponen
Type
IC Resistor
OP27 16kΩ
45
Jumlah 1 2
3
Capasitor
4
VR (multitune)
10kΩ 0.1µF 30µF 5,86kΩ
1 2 1 1
Tabel 4.5 Rangkaian Attenuator No. 1
2
4.2
Komponen
Type
Resistor
Jumlah 2 1 2 1 2 1
8,2kΩ 10 kΩ 1,5 kΩ 560 Ω 100kΩ 200kΩ
Multitune
Metode Pengukuran Untuk
mempermudah
penulis
dalam
melakukan
pendataan
dan
pemeriksaan rangkaian, penulis hanya melakukan pengukuran dibeberapa titik saja yang dianggap sudah mewakili cara kerja rangkaian secara keseluruhan. Adapun titik pengukuran pada rangkaian ini adalah sebagai berikut: TP1
: Untuk mengetahui tegangan keluaran dan bentuk pulsa keluaran rangkaian DAC.
TP 2
: Untuk mengetahui besar
tegangan output dan bentuk pulsa
keluaran rangkaian fiter low pass. TP 3
: Untuk mengetahui besar tegangan output dan bentuk pulsa
keluaran rangkaian Attenuator, dengan cara melakukan pengujian ke alat ECG.
46
4.3
Pengujian Setelah perangkat keras (hardware) terbentuk dan titik pengukuran telah
ditentukan maka alat siap untuk di uji untuk memastkan bahawa alat dapat beroperasi sesuai dengan perencanaan yang telah dibuat. 4.3.1
Pengujian Rangkaian DAC Pengujian dilakukan dengan memasukan logika 0 dan 1 pada pin
masukan DAC ( kaki 5 – 12 DAC 0808) . Data biner sebagai inputan DAC didapat dari keluaran mikrokontroller di port 2. Setelah program untuk pengujian DAC dimasukan ke IC mikrokontroller AT89S52 maka akan didapat data sebagai berikut pada test point pertama (TP1) : Tabel 4.6 Output Rangkaian DAC. D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
Vout(mV)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
19
0
0
0
0
0
0
1
0
38,6
0
0
0
0
0
1
0
0
79,8
0
0
0
0
0
1
1
0
119,3
0
0
0
0
1
0
0
0
159,9
0
0
0
0
1
0
1
0
199,4
0
0
0
0
1
1
0
0
239
0
0
0
0
1
1
1
0
278
0
0
0
1
0
0
0
0
318
0
0
0
1
0
0
1
0
357
0
0
0
1
0
1
0
0
398
47
Dari tabel 4.6 dapat dibuktikan bahwa tegangan output DAC ( Vo ) linear. Berdasarkan resolusi DAC yang telah diatur dan tabel 4.5 akan didapatkan data sebagai berikut : besarnya resolusi tiap bit berdasarkan data perhitungan ;
resolusi
jangkauan 2n 1
Karena nilai Vo maximal adalah 5 volt,maka jangkauannya adalah 5 volt, resolusi
sehingga; 5V 8 2 1
resolusi
5000 mV 256 1
resolusi
5000 255
resolusi
19 , 6 mv
maka;
Dengan demikian maka dapat dilihat hasil teori dan hasil pengujian praktek mendekati sama. Untuk mendukung kelinearitas output DAC hasil uji praktek, maka penulis menyajikan hasil output DAC dalam bentuk Grafik .
48
Grafik output DAC
mV 400
389 357
350 318
300
278
250
239
200
199.4
Series 1
159.9
150 119.3
100
79.8
50
38.6
0
0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Gambar 4.1 Bentuk Grafik Tegangan Output Rangkaian DAC
Berikut Ini merupakan listing program pengujian DAC : org 0000H JMP MULAI ;=============PROGRAM TEST DAC===================== MULAI: MOV P2,#00 ; Isi DAC Dengan Data 00 call wait_5 MOV P2,#01 ; Isi DAC Dengan Data 01 call wait_5 MOV P2,#02 ; Isi DAC Dengan Data 02 call wait_5 MOV P2,#04 ; Isi DAC Dengan Data 04 call wait_5 MOV P2,#06 ; Isi DAC Dengan Data 06 call wait_5 MOV P2,#08 ; Isi DAC Dengan Data 08 call wait_5 MOV P2,#10 ; Isi DAC Dengan Data 10 call wait_5 MOV P2,#12 ; Isi DAC Dengan Data 12 call wait_5 MOV P2,#14 ; Isi DAC Dengan Data 14 call wait_5 MOV P2,#16 ; Isi DAC Dengan Data 16 call wait_5 MOV P2,#18 ; Isi DAC Dengan Data 18 call wait_5 MOV P2,#20 ; Isi DAC Dengan Data 20
49
20
Data biner
call wait_5 SJMP MULAI ;=======PROSEDUR DELAY============================================ DELAY :MOV R0,#5 ;ISI REGISTER R0 DENGAN 5(5X ULANG) DELAY1:MOV R1,#0FFH ;ISI REGISTER R1 DENGAN 255 (255X ULANG) DELAY2:MOV R2,#0 ;ISI REGISTER R2 DENGAN 0 (256X ULANG) DJNZ R2,$ ;R2=R2-1,JIKA R2 BELUM 0 ULANGI LAGI DJNZ R1,DELAY2 ;R1=R1-1,JIKA R1 BELUM 0 ULANGI LAGI DJNZ R0,DELAY1 ;R0=R0-1,JIKA R0 BELUM 0 ULANGI LAGI RET ;KEMBALI KE PEMANGGILAN SUBRUTIN DELAY wait_5 : CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY CALL DELAY ret END
4.3.2 Pengujian Rangkaian filter low pass Pengujian
Rangaian
low
pass
filter
dilakukan
dengan
cara
membandingkan bentuk keluaran sinyal output dari rangkaian DAC dengan output rangkaian low pass filter.
50
Gambar 4.2 Output Rangkaian DAC
Gambar 4.3 Output Rangkaian Filter
51
Dari gambar 4.2 dan gambar 4.3 dapat dibedakan bentuk sinyal keluaran dari rangkaian DAC dan rangkaian Filter, bahwa sinyal keluaran dari rangkaian filter menunjukan bentuk pulsa yang lebih halus dibandingkan dengan sinyal keluaran rangkain DAC.
4.3.3 Pengujian ke alat ECG Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil print out alat ECG, dengan input menggunakan Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung dan Simulator ECG Industri. Berikut ini merupakan spesifikasi alat yang penulis gunakan saat pengujian modul ke alat ECG.
1. ECG Merk
: Fukuda ME
Type
: Cardisuny 501B-III
Buatan
: Jepang
2. Simulator ECG Merk
: BC Biomedical
Type
: PS 2220
Buatan
: USA
52
Gambar 4.4 Output Simulator ECG industry (lead I, lI dan III)
Gambar 4.5 Output Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung ( lead I, lI dan III )
Dari gambar 4.4 dan gambar 4.5 hampir tidak dapat dibedakan bentuk sinyal keluaran dari Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung dengan Simulator ECG industri, hanya setting kecepatan kertas yang berbeda. Untuk Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung menggunakan kecepatan 25mm/s sedangkn Simulator Industri menggunakan kecepatan 50mm/s.
53
Gambar 4.6 Output Simulator ECG industry (lead aVR, aVF dan aVL)
Gambar 4.7 Output Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung (lead aVR, aVF dan aVL)
Dari gambar 4.6 dan gambar 4.7 hampir tidak dapat dibedakan bentuk sinyal keluaran dari Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung dengan Simulator ECG industri, hanya setting kecepatan kertas yang berbeda. Untuk Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung menggunakan kecepatan 25mm/s sedangkn Simulator Industri menggunakan kecepatan 50mm/s.
54
4.4
Perbandingan Data Alat Simulasi Pembangkit Sinyal jantung Antara Hasil Teori dan Hasil Praktek.
4.4.1
Pengukuran Frekuensi. Nilai pengukuran frekuensi didapat dari output rangkaian Low Pass Filter
menggunakan Osciloscope, masing-masing pemilihan BPM mempunyai nilai frekuensi yang berbeda, hasil pengukuran frekuensi dapat dilihat pada table 4.7. Tabel 4.7 Hasil pengukuran Frekuensi BPM
Hasil Teori
Hasil
Kesalahan
Keakurasian
Praktek 30
0,5Hz
0,5Hz
0%
100%
60
1Hz
1Hz
0%
100%
120
2Hz
2Hz
0%
100%
180
3Hz
3Hz
0%
100%
4.4.2 Pengukuran Amplitudo Nilai pengukuran tinggi Amplitudo didapat melalui pengujian Alat Simulasi Pembangkit Sinyal Jantung ke alat ECG, output dari rangkaian ECG dapat dilihat pada gambar 4.6 ,dari gambar tersebut dapat ditentukan besarnya tinggi amplitude untuk setiap sadapan. Tabel 4.8 Hasil Pengukuran Amplitudo Sadapan
Hasil teori (mV)
Hasil Praktek (mV)
Kesalahan
Keakurasian
Lead I
1
0,7
30%
70%
Lead II
1,5
1,2
20%
80%
Lead III
0,5
0,5
0%
100%
55
56