Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
Monitoring Parameter Stress Pada Awal Ketegangan Berbasis PC Parameter EMG(Electromyograph) dan GSR(Galvanic skin resistance) Henny Setyo Rahayu1, Hj. Her GumiwangAriswati 2, Hj. Andjar Puji3 ABSTRAK
Stress merupakan perubahan respon fisik, mental, dan emosional yang timbul karena perubahan atau keadaan yang menyenangkan atau tidak menyenangkan. Stres juga merupakan suatu tuntutan yang mendorong organisme untuk beradaptasi atau menyesuaikan diri Stres dapat terjadi pada setiap manusia dan pada setiap waktu, karena stres merupakan bagian dari kehidupan manusia yang tidak dapat dihindarkan tetapi dapat dikendalikan. Dalam mendeteksi level stress variable yang dapat diukur yaitu detak jantung per menit, suhu tubuh, GSR(Galvanic Skin Resistance), dan EMG(Electromiograph). Dimana pada BPM reflektan menggunakan sensor TCRT, pengukuran suhu menggunakan LM-35,EMG dan GSR menggunakan modul . Dari keempat sensor tersebut dapat diperoleh suatu data yang diiolah pada adc mikro dan dikirmkan oleh HC-05 yang di tampilkan oleh Pc menggunakan Delphi. pada hasil akhir didapatkan alat berjalan dengan baik dan nilai eror yang dihasilkan tidak begitu tinggi . Kata Kunci: Stres, Mikrokontroller Atmega16,Hc-05, BPM reflektan,Suhu,EMG,GSR(Galvanic skin resistance) 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Alat Monitoring Parameter Stress manusia merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi seberapa tinggi level kejenuhan dan ketegangan manusia dengan memperhitungkan heart rate (BPM) yang dapat menampilkan jumlah denyut jantung seseorang, menurut Pulse Diagnosis : A Clinical Guide 2007) denyut jantung normal orang dewasa berkisar 60-100 BPM. Sedangkan untuk parameter Suhu Tubuh normal biasanya berkisar antara 36℃-37℃ (physic of human body, p.31.9). Selain kedua parameter diatas juga terdapat parameter Elektromiografi (EMG) merupakan teknik untuk mengevaluasi dan rekaman aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot rangka,. Arti stress sendiri merupakan perubahan respon fisik, mental, dan emosional yang timbul karena perubahan atau keadaan yang menyenangkan atau tidak menyenangkan. Stres juga merupakan suatu tuntutan yang mendorong organisme untuk beradaptasi atau menyesuaikan diri (dr. L. Suryantha
Chandra, Sp.KJ.). Dalam mendeteksi level stress manusia terdapat lima variable yang diukur yaitu tekanan darah , detak jantung per menit, suhu tubuh, GSR(Galvanic Skin Resistance), dan EMG(Electromiograph). Pada Penelitian tentang alat pendeteksi tingkat stress ini telah banyak dilakukan. Pada penelitian yang dilakukan oleh Andri Zita, 2002, hanya diambil dua variabel yaitu detak jantung dan GSR, kemudian terkait ini juga dilakukan oleh Rohmad Ali, 2008 hanya mengambil tiga variable yaitu GSR, suhu tubuh, dan detak jantung. Selain itu penelitian tentang alat tersebut juga pernah dilakukan oleh Yohannes Andri Wicaksono, hanya mengambil dua variable yaitu GSR dan detak jantung. Berdasarkan hasil identifikasi masalah diatas, maka penulis akan membuat alat monitoring stress dengan parameter GSR (Galvanic Skin Resistance), Detak jantung per menit, Suhu Tubuh, EMG (Electromiograph) yang merupakan pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Dan mengingat banyaknya penggunaan Personal computer
1
Seminar Tugas Akhir dalam kehidupan modern, sehingga penulis memanfaatkan dan mengembangkan tampilan output pada fitur PC (Personal Computer).
1.2 Batasan Masalah 1. Parameter yang diukur resistansi kulit dan sinyal ketegangan otot. 2. Menggunakan sensor GSR (Galvanic Skin Resistance) untuk mengukur resistansi kulit. 3. Menggunakan elektroda sebagai penyadap sinyal otot. 4. Pengukuran ketegangan otot leher sampai bahu diberikan stimulus, Agar otot dapat berkontraksi. 5. Hasil Sinyal EMG pada umumnya. 6. Menggunakan ATMEGA16 sebagai pengolah data sebelum di tampilkan ke PC. 7. Menggunakan serial Bluetooth HC-05. 8. Menggunakan bahasa pemrograman Codevision AVR. 9. Menggunakan bahasa pemrograman Delphi. 10. Hasil pengukuran di tampilkan pada PC. 1.3 Rumusan Masalah Berdasarkan pada batasan masalah yang telah dibuat di atas maka rumusan masalahnya adalah: 1. Dapatkah dibuat alat monitoring parameter stress pada ketegangan awal berbasis PC (Parameter GSR dan EMG)? 1.4 Tujuan 1.4.1 Tujuan Umum Membuat alat monitoring parameter stress pada ketegangan awal berbasis PC (Parameter GSR dan EMG).. 1.4.2 Tujuan Khusus 1. Menggunakan Sensor GSR. 2. Menggunakan Elektroda untuk meyadap otot. 3. Menggunakan rangkaian GSR. 4. Menggunakan rangkaian EMG. 5. Membuat rangkaian minimum sistem. 6. Membuat software pemrograman 7. mikrokontroller. 8. Menghubungkan rangkaian
Mei 2016 9. mikrokontroller dengan Bluetooth HC05. 1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritis 2 Untuk menambah pengetahuan mahasiswa Teknik Elektromedik mengenai alat diagnostik terutama dibuat Alat Monitoring Parameter Stress pada ketegangan awal berbasis PC (Parameter GSR dan EMG). 2.1.1
Manfaat Praktis
Manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini dapat digunakan untuk membantu kinerja bidang medis terutama untuk memonitoring kondisi seseorang jika teridentifikasi kepanikan atau mudah stress. 2. Teori Penunjang 2.1 Pengertian Stres. Tiga pendekatan teoritis (masingmasing disiplin fisiologi, psikologi dan sosiologi) telah digunakan untuk mendefinisikan stres dalam riset keperawatan (Barnfather, 1993; Lyon & Werner, 1987). Hans Selye (1956, 1976) mendefinisikan stres sebagai respons nonspesifik tubuh terhadap setiap kebutuhan, tanpa memerhatikan sifatnya. Respons tersebut meliputi satu seri reaksi fisiologis yang dinamainya Sindrom Adaptasi Umum (General Adaptation Syndrome – GAS). Pendekatan lainnya, stres dianggap sebagai faktor predisposisi atau pencetus yang meningkatkan kepekaan individu terhadap penyakit (Rahe, 1975). Dalam konteks tersebut stres dianggap sebagai suatu stimulus, atau penyebab adanya respons. Adapun menurut pendekatan sosiologi, stres didefinisikan sebagai transaksi. Model transaksi yang sering disebut adalah yang dikemukakan oleh Richard Lazarus. Lazarus dan Folkman (1994, hal. 19) mendefinisikan stres psikologi sebagai hubungan khusus antara seseorang dengan lingkungannya yang dihargai oleh orang tersebut sebagai pajak terhadap sumber dayanya dan membahayakan kemapanannya. Kebanyakan riset keperawatan lebih
2
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
menggunakan transaksi dibanding model stimulus ataupun respon.
Tabel 2.1. Gejala-gejala Stres Kerja. Gejala Psikologis
Gejala Fisik
Gejala Perilaku
Kecemasan, ketegangan
Meningkat nya detak jantung dan tekanan darah
Menunda ataupun menghind ari pekerjaan/ tugas
Bingung, marah, sensitif
Meningkat nya sekresi adrenalin dan noradrenali n
Penuruna n prestasi dan produktivi tas
Mengurung diri
Mudah lelah secara fisik
Meningka tnya frekuensi absensi
Ketidakpuasan
Lebih sering berkeringat
Meningka tnya agresivita s, dan kriminalit as
Kehilangan spontanitas
Ketegangan otot
Menurunnya fungsi intelektual
Kepala pusing, migrain
Kecender ungan bunuh diri
Sumber : e-psikologi.com 2.1.1
Hubungan antara Stres dan
Tahanan Kulit. Stres juga dapat mengarah kepada perubahan dermatologi. Ketika seseorang stres, produksi hormon kortisol meningkat. Hormon ini meningkatkan produksi minyak yang berlebihan dari dalam tubuh dan
akibatnya, jerawat muncul. Sebuah penelitian yang dicatat di Archives of Dermatology, Psychological Stres Perturbs Epidermal Permeability Barrier Homeostasis, mengungkapkan bahwa stres memiliki efek negatif sehingga kulit tidak dapat berfungsi normal. Salah satu akibatnya adalah munculnya jerawat bahkan pada orang yang tidak memiliki masalah jerawat sekalipun. Besar dari tingkatan stress dapat diukur dan diketahui besarnya, hal ini dikarenakan nilai tahanan pada permukaan kulit setiap orang berubah sesuai dengan perubahan keadaan tekanan dan emosi. Bila ketegangan bertambah, resistansi kulit menurun dan bila ketegangan berkurang maka akan terjadi peningkatan resistansi kulit yang diikuti dengan kenaikan tegangan pada permukaan kulit. Tahanan tubuh manusia berkisar di antara 250.000 Ohm sampai 2.000.000 Ohm tergantung dari tegangan, keadaan kulit pada tempat yang mengadakan hubungan (kontak) dan jalannya arus dalam tubuh. Kulit yang terdiri dari lapisan tanduk mempunyai tahanan yang tinggi, tetapi terhadap tegangan yang tinggi kulit yang menyentuh konduktor langsung terbakar, sehingga tahanan dari kulit ini tidak berarti apa-apa. Tahanan tubuh manusia ini yang dapat membatasi arus. Berdasarkan hasil penyelidikan oleh para ahli maka sebagai pendekatan diambil harga tahanan tubuh manusia sebesar 1.000.000 Ohm. Contoh penggunaan stress indicator dalam dunia medis, yaitu sebagai alat monitoring tingkat stress pasien yang akan menjalani operasi, membantu penegakan diagnosa yang kerap kali menjadi tidak akurat karena pasien mengalami stress. Stress indicator dapat juga digunakan oleh pekerja yang menuntut kehandalan, sehingga pengendalian stress menjadi sangat penting untuk membantu kinerjanya. 2.1.2 Hubungan Stress dengan Ketegangan Otot Leher dan Bahu Pada penelitian stress yang akan dilakukan mengambil titik pengukuran pada sekitar otot leher belakang dan bahu. Karena
3
Seminar Tugas Akhir ketegangan otot atau nyeri otot sering terjadi pada bagian leher belakang dan bahu. Yang di akibatkan oleh stress. Menurut Mikkelson dkk menyebutkan bahwa gejala nyeri muskuloskeletal terkait dengan sistim ototrangka sangat berkaitan dengan gejala psikologik yaitu gejala depresi atau stress. (M.I.Widiastuti, 2005), biasanya Otot-otot yang mengalami ketegangan adalah otot yang berfungsi untuk ekstensi kepala atau yang membantu ekstensi kepala. Otot yang letaknya superfisial dan membantu ekstensi kepala adalah m.trapezius bagian atas. Otot ini perlekatan atasnya adalah pada tulang oksipital. Dilinea mediana melekat pada ligamentum nuchae dan ruas tulang belakang leher VII. Ke bawah melekat pada spina scapulae, acromion dan sepertiga lateral clavicula. Otot yang lebih dalam adalah m.semispinalis capitis, m.longissimus capitis dan m.spleniuscapitis. (M.I.Widiastuti, 2005).
Gambar 2.1. Otot leher yang membantu ekstensi kepala dan terletak relatif dalam: m. Splenius capits
2.2. Sensor GSR Sensor GSR terdiri dari 2 elektroda yang terhubung kabel ke rangkaian. Sensor ini berfungsi untuk menangkap sinyal-sinyal listrik yang ada pada kulit tangan. Sensor ini berpedoman pada kemampuan konduktivitas kulit.
Gambar 2.3. Sensor GSR (Sumber : sciencetphotolibrary)
Salah satu penelitian yang terkait dengan penggunaan GSR adalah Analisa Tingkat Emosi Manusia Berdasarkan Data
Mei 2016 GSR dengan Metode Neural Network. Dalam penelitian yangdilakukan oleh Astri Wulansari, mahasiswa teknink elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ini adalah menggunakan data GSR yang kemudian dikuatkan dan di filter, kemudian data diolah pada mikrokontroler, data analog menjadi data digital oleh ADC, kemudian dikirimkan ke PC dan diolah dengan metode neural network sehingga didapatkan grafik untuk data GSR.
Gambar 2.2 Output sensor Galvanic Skin Response, Sumber : http://produceconsumerobot.com/biosensing/
Motor stepper adalah salah satu jenis motor dc yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital. Prinsip kerja motor stepper adalah bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit dimana motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor stepper tersebut. 2.3. IC Mikrokontroller ATmega16 Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent), adapun blog diagram arsitektur ATMega16. Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari : 1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz. 2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte. 3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
4
Seminar Tugas Akhir 5. User interupsi internal dan eksternal6. 6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial 7. Fitur Peripheral
2.3.1.
Konfigurasi Pin ATMega16
Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40. Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 Pin untuk masing-masing Port A, Port B, Port C, dan Port D.
Gambar 2.4 : Pin konfigurasi ATmega16 sumber : http://kanipfismandor.blogspot.co.id/2013/02/ic-mikrokontroleratmega16.html
a. VCC (Power Supply) dan GND(Ground) b. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Port A juga sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). c. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. d. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
Mei 2016 kemampuan sumber. Sebagai input, pena Port C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. e. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. • XTAL1 (Input Oscillator) • XTAL2 (Output Oscillator) • AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D. • AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D. Analog To Digital Converter (ADC) AVR ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan resolusi 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC dapat dikonfigurasi, baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATMega16 memiliki fitur-fitur antara lain : • Resolusi mencapai 10-bit • Akurasi mencapai ± 2 LSB • Waktu konversi 13-260μs • 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian •Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC • Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC • Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal • Interupsi ADC complete • Sleep Mode Noise canceler a. Timer/Counter0 adalah 8-bit Timer/Counter yang multifungsi. Timer di-nol-kan saat match compare (auto reload).Dapat menghasilkan gelombang PWM dengan glitch-free. Frekuensi generator.Prescaler 10 bit untuk timer. Interupsi timer yang disebabkan timer overflow dan match compare.
5
Seminar Tugas Akhir b. TCCR0Pengaturan mode timer/counter0 melalui bit TCCR0 (Timer/Counter Control Register 0). c. TCNT0 , Register TCNT0 berfungsi untuk menyimpan cacahan timer/counter0. Karena ukuran register TCNT0 8bit maka hanya dapat melakukan cacahan 0x00 – 0xff. Mikrokontroller ATMEGA 8535 telah memiliki fasilitas Analog to Digital Converter yang sudah built-in dalam chip. ATMEGA 8535 memiliki resolusi ADC 10bit dengan 8 channel input dan mendukung 16 macam penguat beda. ADC ini bekerja dengan teknik successive approximation. Rangkaian internal ADC ini memiliki catu daya tersendiri yaitu pin AVCC. Tegangan AVCC harus sama dengan VCC kurang lebih 0.3 volt. Data hasil konversi ADC dirumuskan sebagai berikut:
Mei 2016 dapat diubah mode kerjanya, contoh adalah HC-06-S. Modul BT ini akan bekerja sebagai BT Slave dan tidak bisa diubah menjadi Master, demikian juga sebaliknya misalnya HC-04M. Default mode kerja untuk modul BT HC dengan seri genap adalah sebagai Slave. 3. Metodologi 3.1 Diagram Mekanis Sistem
Gambar 3.1 Desain modul
3.2 Diagram Blok
Dimana Vin adalah tegangan masukan pada pin yang dipilih sedangkan Vref adalah tegangan referensi yang dipilih. 2.4. Bluetooth HC-05. Bluetooth Modul HC-05 Modul bluetooth seri HC memiliki banyak jenis atau varian, yang secara garis besar terbagi menjadi dua yaitu jenis ‘industrial series’ yaitu HC-03 dan HC-04 serta ‘civil series’ yaitu HC-05 dan HC-06. Modul Bluetooth serial, yang selanjutnya disebut dengan modul BT saja digunakan untuk mengirimkan data serial TTL via bluetooth. Modul BT ini terdiri dari dua jenis yaitu Master dan Slave. Seri modul Komunitas eLearning IlmuKomputer.Com Copyright © 2003-2007 IlmuKomputer.Com 3
Receiver
Gambar 3.2 Blok Diagram A.
Gambar 2.5 Bluetooth HC-05 (Sumber : rajguruelectronics)
BT HC bisa dikenali dari nomor serinya, jika nomor serinya genap maka modul BT tersebut sudah diset oleh pabrik, bekerja sebagai slave atau master dan tidak
Modul GSR
Sensor GSR mengirimkan input ke rangkaian modul GSR, kemudian data analog masuk ke input ADC data yang sudah diolah oleh ADC masuk ke mikrokontroller, kemudian dikirimkan menggunakan BT HC05 dan di tampilkan outputya berupa plotting grafik pada PC.
6
Seminar Tugas Akhir B.
Rangkaian EMG.
Sinyal EMG di peroleh dari sadapan elektroda kemudian sinyal tersebut difilter oleh rangkaian filter untuk menyaring sinyal-sinyal penganggu(noise). Dari output rangkaian filter di kuatkan oleh rangkaian amplifier agar tegangan yang di hasilkan dari otot dapat masuk ke ADC untuk di olah kemudian dikirimkan menggunakan BT HC05 dan di tampilkan outputya berupa plotting grafik pada PC. 3.3 Diagram Alir Proses/Program
Mei 2016 c) Modul Sensor Galvanic Skin Resistance. d) Modul rangkaian EMG. e) Modul Minimum Sistem. 9. Menyatukan modul-modul membentuk system 10. modul. 11. Menguji sistem modul dan mengukur besaran-besaran fisis yang di perlukan. 12. Membuat ulasan mengenai hasilhasil dari penelitian ini meliputi kelebihan/kekuatan sampai dengan kekurangan/kelemahan sistem. 13. Menarik kesimpulan dan saran untuk 14. Perbaikan Sistem. 15. Menyusun laporan karya tulis ilmiah. 3.5 Tempat dan Jadwal Kegiatan Penelitian. 1. Tempat Penelitian : Kampus Teknik 2. Elektromedik. 3. Jadwal Kegiatan : Penulis menyusun 4. kegiatan jadwal kegiatan menurut kalender Akademik yang ada di Politeknik Kesehatan Jurusan Teknik Elektromedik Surabaya 3.6 Jadwal Kegiatan
Gambar 3.3 Diagram alir modul
Tabel 3.1 Jadwal kegiatan pembuatan modul
3.4 Urutan Kegiatan 1. Menyusun literature. 2. Menentukan topik. 3. Menyusun latar belakang, batasan masalah, 4. rumusan masalah, tujuan dan manfaat. 5. Membuat diagram mekanik, diagram blok 6. sistem dan diagram alir proses/program. 7. Menyusun proposal. 8. Merancang rangkaian elektronik dalam bentuk a) modul-modul dan mengujinya. b) Modul Catu Daya.Modul.
4. Pembuatan, Pengujian, dan Pembahasan 4.1 Proses Pembuatan 4.1.1.Modul Rangkaian ATmega 16 dan Penguat sensor loadcell
7
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
Spesifikasi modul rangkaian minimum system Atmega16 yang diperlukan adalah:
-5v
J1 3 2 1 Supply
+5v C6
U1A TL084 3
+
2
-
E1
1
R4 1K
R8 10K
J5 Enable
J3 Enable
U1B
1 2
11 4
R3 10K
+
5
-
6
R13 220K
20K
-5v R1 10K R2 1K
2.2nF
R14 1K
R11
9
C4
7 TL084
10
U1C 8
+
12
-
13 2 1
1 2
TL084
0.1uF
0.1uF
R7 39K
R12 39K
Out
+5v
+5v J6
J8
C1
1 2
2 1
+
J2
-
1. Tegangan kerja yang dibutuhkan maksimum 5 VDC dan ground. 2. IC Mikrokontroller yang digunakanadalah ATmega16 dengan fitur ADC internal. 3. Membutuhkan sambungan MISO, MOSI, SCK, RESET dan GND untuk dapat memprogram ATmega16. 4. Menggunakan PORTA untuk pembacaan ADC Menggunakan PORTD.1 untuk TxD
2. Rangkaian terdiri dari instrumen amplifier, penguatan+filter, dan clamper. 3. Output rangkaian terhubung ke PORTA.2
R9 1K
U1D 14
R5 1K
TL084
E2
R6 10K
R10 D3 2.4v 10K
J7 2 1 E3
Gambar 4.2 Rangkaian EMG
Jadi didapatkan rangkaian seperti gambar di bawah ini:
Data yang didapatkan: 4.1.4
Modul Galvanic skin resistance Spesifikasi modul Galvanic skin resistance sebagai berikut : 1. input Voltage: 5V / 3.3V. 2. Sensitivitas disesuaikan melalui potensiometer. 3. pengukuran eksternal jari 4. Output modul terhubung ke PORTA.3
Gambar 4.1 Gambar Rangkaian ATMEGA 16
4.1.2.Modul minimum sistem dengan bluetooth Spesifikasi modul minimum sistem dan Bluetooth diperlukan sebagai berikut : 1. Tegangan input adalah 5v dan Ground. 2. Menggunakan sambungan Rx sebagai receiver. 3. Rx mendapat PORTD.1 (TxD) Jadi didapatkan rangkaian seperti 4.1.3 Rangkaian EMG Spesifikasi modul rangkaian penguatan load cell yang diperlukansebagaiberikut : 1. Tegangan supply rangkaian sebesar +5VDC, -5VDC dan GND
4.1.5
Gambar 4.3 Rangkaian GSR Pengukuran ouput modul GSR
Tabel 4.1 Pengukuran toutput GSR
Responden icha santi rafly umi henny
Pengukuran nilai ADC X1 X2 X3 X4 23 25 24 25 147 139 155 162 177 179 179 180 131 119 104 104 183 183 184 184
X5 27 166 181 104 184
8
X6 25 164 182 119 184
Seminar Tugas Akhir 4.1.6.
Mei 2016 hasil sadapan E1, E2, dan E3, kemudian output rangkaian EMG terhubung pada PORTA.1, minimum sistem sebagai pengolah data sebelum dikirimkan oleh bluetooth HC-05 ke Adaptor Bluetooth yang ada pad PC. Semua data diolah kemudia dikirimkan dan ditampilkan berupa grafik permenit pada PC.
Pengukuran ouput rangkaian EMG dengan osiloskop.
A). Hasil pengukuran output EMG ketika Rilex atau normal dengan osiloskop.
4.2.3 Gambar 4.4 Output EMG saat normal/rilex
4.1.7. Pengukuran ouput EMG dengan osiloskop.
rangkaian
A). Hasil pengukuran output EMG ketika kontraksi dengan osiloskop.
Gambar 4.5 Output EMG saat kontraksi
4.2 Pembahasan 4.2.1. Kinerja Sistem Keseluruhan Pada saat alat dihubungkan dengan jala jala listrik yaitu 220vac akan diturunkan oleh travo step down yang menjadi 12vac, kemudian dimasukan kepada inputan power supply. Pada power supply tegangan ac akan dirubah menjadi tegangan, 5vdc, 5vdc sesuai kebutuhan rangkaian. Selanjutnya power supply mensupply tegangan pada blok rangkaian yaitu BPM, suhu, GSR, EMG, Bluetooth HC-05 dan minimum sistem. Pada modul GSR terdapat 2 buah sensor yang berfungsi sebagai penyadap atau input modul GSR, kemudian output pada kaki SIGNAL dihubungkan ke PORTA.2 rangkaian minimum sistem, selanjutnya tegangan juga mensupplay rangkaian EMG yang terdapat ICTL084 yang terdiri dari rangkaian instrumen amplifier , rangkaian penguatan dan filter. Untuk input rangkaian EMG diperoleh dari
Kelemahan/Kekurangan Sistem Sadapan otot bahu EMG dan outputnya masih belum terlihat jelas anatar kontraksi dan rileks.
5. Penutup 5.1 Kesimpulan Setelah dilakukan pengukuran dan analisa data penulis dapat menyimpulkan sebagai berikut : 1. Modul dapat bekerja dengan baik. 2. sensor GSR dapat mengukur tegangan yang dihasilkan oleh kulit manusia. 3. Ketegangan otot tiap orang berbeda – beda, namun kondisi otot manusia tidak sepenuhnya nol, karena otot merupakan saraf tanpa sadar yang akan bergerak walaupun dalam kondisi diam. 4. Modul ini dapat megukur tingkat ketegangan awal dengan 3 kelompok Stress, normal dan relax. 5.2. Saran Dari hasil penelitian, dapat dianalisa kekurangan dari alat yang penulis buat. Berikut ini adalah beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk penyempurnaan penelitian lebih lanjut : 1. Modul ini masih memiliki kekurangan. 2. Untuk selanjutnya gunakan bluetooth HC-06, karena jaraknya lebih luas dibandingkan dengan HC05. 3. Mengakuratkan koneksi bluetooth eksternal, karena pada modul ini koneksi sering terputus. 4. Membuat modul sensor GSR sendiri.
9
Seminar Tugas Akhir 5. Membuat rangkaian EMG yang lebih baik tingkat sadapannya. 6. Selanjutnya gunakan bahasa pemrograman yang lebih baru. 7. Menggunakan jenis komukasi serial yang lain. 8. Menggunakan sistem portable dengan baterai. 9. Menyempurnakan sadapan otot EMG. 10. Menambahkan parameter yang lain seperti Respirator rate. DAFTAR PUSTAKA Edy Suwarto, tt, Alat Pendeteksi Parameter Stress Manusia Berbasis Mikrokontroller ATMega 16 , Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Soedarto, S. H. Tembalang Semarang 50275. Yohanes Andri Wijaksono, tt, Rancang Bangun Alat Pendeteksi Stress Menggunakan GSR dan Detak Jantung, Teknik Elektronika Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya. ALI ROHMAD, (2009), Perancangan Alat Pendeteksi Awal Ketegangan (STRESS) Pada Manusia Berbasis PC Diukur dari Suhu Tubuh, Kelembaban Kulit dan Detak Jantung , Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. Maylia Putri, tt, Alat Pendeteksi Stress Manusia Berbasis ATmega 32. Krisna Tri Handoyo, (2009), Biokontrol Sebagai Pendeteksi Taraf Ketegangan Manusia,http://joaldera.blogspot.co.id/20 08/04/b-erpegang-pada-realitakehidupan.html, Diakses diakses pada tanggal 16 september 2015 5.51 WIB. M.I.Widiastuti, (2005), Aspek Anatomi Terapan Pada Pemahaman NeuroMuskulosketelan Kepala dan
Mei 2016 Leher Sebagai Landasan Penangan Nyeri Kepala Tegang Primer (ISBN 979-704-349-5), Badan Penerbit Universitas Diponegoro Semarang, Semarang. Hendra Ari Winarno, tt, Ektrasi Fitur EMG Menggunakan Metode MPF Sebagai Alat Uji Keergonomisan Desain Tas Punggung, Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains 2015 (SNIPS 2015), Bandung, Indonesia, 8 dan 9 Juni 2015 https://www.depokinstruments.files.word press.com/2011/02/atmega8535-vsatmega16.pdf. Diakses pada tanggal 16 september 2015 6:00 WIB. https://www.rumahradhen.wordpress.com /materi-kuliahku/semesteriii/perilaku-dalamberorganisasi/pengertian-stres-danjenis-jenis-stres/.Diakses pada tanggal 16 september 2015 5:01 WIB. https://www.healthmoslemcommunity.wo rdpress.com/2010/01/14/tandatanda-dampak-stress-bagi-tubuhkita-2/. Diakses pada tanggal 16 september 2015 5:24 WIB. http://www.repository.usu.ac.id/bitstream /123456789/19871/4/Chapter%20II. pdf. Diakses pada tanggal 16 september 2015 6:01 WIB. http://electroniclabmedis.blogspot.co.id/2 008/08/pendeteksi-tingkat stres.html. Diposkan oleh electroniclab di 18.05.Diakses pada tanggal 16 september 2015 7:00 WIB. https://eliskasih.wordpress.com/2012/10/ 13/pengaturan-suhu-tubuh/. Diakses pada tanggal 16 september 2015 6:45 WIB. http://pekanbaru.tribunnews.com/2013/1 0/23/mau-tahu-tingkat-stres-andagunakan-alat-ini. Diakses pada tanggal 16 september 2015 6.01 WIB.
10
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
https://dummiesboy.wordpress.com/2012 /01/13/penyakit-yang-berhubungandengan-stres/. Diakses pada tanggal 16 september 2015 6.01 WIB. http://ejurnal.itenas.ac.id/index.php/rekai ntegra/article/viewFile/557/782. . Diakses pada tanggal 16 september 2015 6.01 WIB. http://www.slideshare.net/ryandieandbloe /rian-android-lamp.Diakses pada tanggal 16 september 2015 5.51 WIB.
11
