LAPORAN RESMI PROJECT TERAPI

ELEKTROSTIMULATOR

KELAS : C3-4

LABORATORIUM ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK – POLTEKKES

SURABAYA

2013

ABSTRAK

Penyebab lambatnya perkembangan fisioterapi setelah pasien menderita stroke disebabkan oleh kontraksi otot yng tidak optimal lagi. Oleh karena itu penulis akan merancang sebuah alat yang digunakan untuk penyembuhan pasien yang mengalami faktor degenerasi.

Elektro stimulator yang penulis buat dengan menggunakan rangkaian boost converter untuk menaikan tegangan 70V, tiap kenaikan tegangan dari boost converter diatur oleh PWM mikrokontroler Atmega8. Output dari boost converter diteruskan oleh SSR menuju pasien yang dikontak oleh mikrokontroler Atmega8 dengan frekuensi 23Hz 250uS.

Kata kunci : Elektro Stimulator, Boost Converter, Atmega8.

PENDAHULUAN

1. Latar belakang

Electrical Stimulation (ES) adalah segala sesuatu yang menghasilkan stimulasi listrik berguna sebagai stimulus dari jaringan tubuh lainnya. ES banyak jenisnya, salah satunya adalah Functional Electrical Stimulation (FES). FES adalah ES yang berfungsi untuk memberikan stimulasi pada jaringan tubuh untuk dapat melakukan fungsi/kerja tertentu. Contohnya, FES pada otot jantung. FES dikembangkan sejak beberapa tahun terakhir untuk bisa mereplika sinyal stimulus dan akhirnya bisa menggantikan sementara stimulus yang berasal dari jaringan syaraf neural yang terputus selama menderita stroke. Dengan FES yang sudah didesain untuk menghasilkan artifak sinyal neural maka bisa menstimulus jaringan otot motorik, dan stroke, khususnya yang terkena faktor degenerasi otot. Selama mengidap penyakit stroke, pasien mengalami ketidakmampuan menggerakan organ motorik seperti tangan dan kaki. Hal ini diakibatkan oleh terputusnya jaringan syaraf antara jaringan syaraf neural dan jaringan otot motorik. Jika hal ini berlangsung dalam kurun waktu yang lama, otot-otot organ motorik akan mengalami penurunan daya kontraksi otot, dilanjutkan dengan hilangnya kemampuan kontraksi otot, dan yang paling parah adalah terjadinya degenerasi otot. Hal inilah yang menyebabkan pasien pasca stroke mengalami kesulitan pemulihan,

sehingga harus dilatih menggerakan organ motorik dengan fisioterapi. Jadi pokok permasalahan adalah tidak bekerjanya otot dalam waktu yang lama menyebabkan otot kehilangan kemampuan kontraksi sehingga tidak mempunyai daya untuk melakukan pergerakan. Dalam kondisi seperti ini perlu dilakukan fisiotrapi.

2. Tujuan

- Memahami dan mengerti proses perancangan alat terapi Electrical Stimulation (ES) .

- Memahami prinsip kerja Electrical Stimulation (ES) secara umum

1. LANDASAN TEORI

1. SINYAL TUBUH

Elektromiografi (EMG) adalah teknik untuk mengevaluasi dan rekaman aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot rangka. EMG dilakukan menggunakan alat yang disebut Electromyograph. SebuahElectromyographmendeteksi potensial listrik yang dihasilkan oleh sel-sel otot ketika sel-sel ini elektrik atau neurologis diaktifkan. Sinyal dapat dianalisis untuk mendeteksi kelainan medis, tingkat aktivasi, perintah rekrutmen atau untuk menganalisa biomekanik gerakan manusia atau hewan.

Untuk melakukan EMG intramuskular, jarum elektroda atau jarum mengandung dua elektroda-kawat halus dimasukkan melalui kulit ke dalam jaringan otot. Seorang yang sudah terlatih atau profesional (seperti physiatrist, ahli saraf, atau terapis fisik) mengamati aktivitas listrik ketika memasukkan elektroda. Kegiatan insersional memberikan informasi berharga tentang keadaan otot dan saraf yang innervating. Otot normal saat kegiatan istirahat, sinyal-sinyal listrik normal ketika jarum dimasukkan ke dalamnya. Kemudian aktivitas listrik dipelajari ketika otot yang diam. Aktivitas spontan abnormal mungkin menunjukkan beberapa saraf atau kerusakan otot. Kemudian pasien diminta untuk kontrak otot lancar. Bentuk, ukuran, dan frekuensi potensi unit motor yang dihasilkan tentukan. Kemudian elektroda ditarik beberapa milimeter, dan sekali lagi kegiatan ini dianalisa sampai setidaknya 10-20 unit telah dikumpulkan. Setiap lagu elektroda hanya memberikan gambaran yang sangat lokal dari aktivitas seluruh otot. Karena otot berbeda dalam struktur batin, elektroda harus ditempatkan pada berbagai lokasi untuk mendapatkan penelitian yang akurat.

2. Trafo

Trafo simbol trafo

Transformator atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Transformator bekrja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksi GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan pada lilitan sekunder.

Transformator memiliki berbagai jenis, namun yang perlu diketahui ada dua macam transformator, diantaranya yaitu :

Transformatorstep upadalahtransformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer(Ns > Np), sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Gambar Simbol trafo step up

Transformatorstep down adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer(Np > Ns), sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Gambar Simbol trafo step down

Dan trafo yang digunakan pada percobaan ini adalah tafo step dwon yang dapat menjadi adaptor AC-DC karena rangkaian-rangkaian pada percobaan ini menggunakan tegangan DC.

5. Resistor

Gambar resistor

simbol resistor

Secara teori sebuah resistor dinyatakan memiliki resistansi murni akan tetapi pada prakteknya sebuah resistor mempunyai sifat tambahan, yaitu sifat konduktif dan kapasitif. Pada dasarnya resistor bernilai rendah jika bersifat induktif dan bernilai tinggi jika bersifat kapasitif.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan:

a. Semakin besar untuk fisik resistor maka semakin besar pula daya resistor tersebut,

b. Semakin besar nilai daya resistor, semakin tinggi suhu yang bisa diterima resistor tersebut

c. Resistor bahan gulungan kawat pasti lebih besar bentuk dan nilai dayanya dibandingkan resistor dari bahan karbon.

6. Dioda

Dioda adalah komponen aktif bersaluran dua ( dioda termonik,mungkin memiliki saluran ke tiga sebagai pemanas). Dioda memiliki dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir dan

kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimiikinya. Fungsi paling umum dioda adalah untuk untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam satu arah dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya.

Dioda dapat disusun dengan dua cara, yakni forward bias dan reverse bias. Forward bias adalah suatu keadaan dimana anoda diberi muatan positif dan katoda mendapat tegangan negatif, maka akan ada arus yang mengalir atau arus yang dapat mengalir melalui dioda. Sedangkan Reverse bias adalah suatu keadaan dimana anoda mendapat tegangan negatif dan katoda mendapat tegangan positif, maka tidak akan ada arus yang mengalir melalui dioda tersebut.

7. LED

Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan singkatan LED merupakan Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik gabungan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga “Optoelectronic”. Tegangan maksimum yang dimiliki oleh LED adalah ±2 volt.

LED digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energy cahaya jika dikenai tegangan maju. Pada saat ini, LED tersedia dalam beberapa warna cahaya. Seperti merah, kuning, dan hijau. Pada dasarnya, semua warna bisa dihasilkan. Pada LDR, elektroda-elektrodanya sama seperti dioda lainnya,yaitu anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga kategori umum penggunaan LED, yaitu sebagai lampu indikator, transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam suatu jarak tertentu, sebagai penggandeng rangkaian elektronik yang terisolir secara total.

Simbol LED

Cara mengetahui kutub positif dan negatif

Ada beberapa cara untuk mengetahui kutub positif ( anoda ) dan kutub negatif ( katoda ) pada LED.

Cara 1

Dengan melihat panjang pendeknya kaki pada LED. Bagian kaki yang panjang berkutub positif (+) dan bagian kaki yang pendek berkutub negatif ( - ).

Cara 2

Dengan melihat lempengan yang ada di dalam LED. Lempengan berukuran kecil berkutub positif

( anoda), sedangkan lempengan yang berukuran besar berkutub negatif ( katoda ).

Cara 3

Mengetahui anoda dan katoda menggunakan multimeter. Caranya dengan mengarahrahkan range selector pada skala ohm meter. Kemudian menyambungkan probe multimeter pada kaki-kaki LED. Apabila LED menyala, maka probe ( - ) menunjukkan anoda, sedangkan probe ( + ) menunjukkan katoda.

8. Kapasitor

Kapasitor termasuk salah satu komponen pasif yang banyak dipergunakan dalam rangkaian elektronika.

Kapasitor memiliki dua jenis yakni : Kapasitor polar dan kapasitor non polar.

- Kapasitor Polar adalah kapasitor yang memiliki dua buah kaki dan dua buah kutub yakni kutub positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

- Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif ataupun kutub negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

Simbolnya

Cara mengukur kapasitor

menggunakan avometer :1. Arahkan saklar ke posisi (x1,

x10, x100 dengan satuan ohm (Ω) sesuai yang dikehendaki)

2. Hubungkan kabel AVOmeter ke kaki-kaki kapasitor (probe hitam ditempelkan pada kaki positif, sedangkan probe merah ditempelkan ke kaki negatif)

3. Lihat bentangan jarum yang dihasilkan pada avometer :

Jika jarum bergerak ke kanan dan kembali ke kiri, berarti kapasitor dalam keadaan baik

Jika jarum bergerak ke kanan dan kembali kekiri tapi tidak penuh (ditengah), berarti kapasitor setengah rusak

Jika jarum bergerak ke kanan dan berhenti, berarti kapasitor bocor

Jika jarum tidak bergerak sama sekali, berarti kapasitor mati

9. Relay

Relay merupakan salah satu jenis switch (sakelar). Perbedaannya, relai dikendalikansecara elektronik, sedangkan switch (saklelar) dikendalikan secara mekanik. Relay menggunakan prinsip electromagnet koil (kumparan). Relay dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. Relay terdiri dari beberapa komponen-komponen penyusun, yaitu:

1. Koil (Kumparan)

Koil merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet (elektromagnetik).

2. Input

Input merupakan bagian control relay. Relay membutuhkan tegangan masukan (VDC) untuk dapat mengoprasikan kumparan.

3. Common

Common merupakan bagian keluaran relay yang tersambung dengan Normally Closed (NC) dalam keadaan normal.

4. Normally Closed (NC)

Normally Closed (NC) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common.

5. Normally Open (NO)

Normally Open (NO) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common. Tetapi Normally Open akan terhubung dengan common apabila relay diberi tegangan.

Bentuk fisik relay

Simbol relay

Jenis-jenis relay

SPST (Single Pole Single Throw), memiliki 2 terminal yang saling berhubungan atau saling terpisah pada keadaan normal (tidak ditekan).

SPDT (Single Pole Double Throw), terdiri dari 5 buah pin, yaitu 2 koil, 1 common, 1 NC, 1 NO.

DPST (Double Pole Single Throw), setara dengan 1 buah saklar atau relay SPST.

DPDT (Double Pole Double Throw.), setara dengan 2 buah saklar atau relay SPDT.

QPDT (Quadruple Pole Double Throw), sering disebut sebagai Quad Pole Double Throw, atau 4PDT. Setara dengan 4 buah saklar atau relay SPDT atau dua buah relay DPDT. Terdiri dari 14 pin(termasuk 2 buah untuk koil).

Cara mengetahui bagian-bagian relay

Bagian-bagian relay dapat diketahui dengan 2 cara, yakni:

1. Melihat tulisan yang ada pada bawah badan relay tersebut

2. Menggunakan multimeter (Ohm)

Mengarahkan selector multimeter pada skala Ω terbesar.

Menghubungkan probe merah pada salah satu kaki relay dan menghubungkan probe hitam pada kaki yang lainnya. Apabila LED pada relay menyala, maka kedua kaki tersebut merupakan kaki positif dan negative koil relay.

Cara kerja dan fungsi relay

Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus listrik melalui koil,lalu membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang ada di dalam relay terserbut, sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar. Disinilah keutamaan komponen sederhana ini yaitu dengan bentuknya yang minimal bisa menghasilkan arus yang lebih besar.Pemakaian relay dalam perangkat-perangkat elektronika mempunyai keuntungan yaitu ;

Dapat mengontrol sendiri arus serta tegangan listrik yang diinginkan

Dapat memaksimalkan besarnya tegangan listrik hingga mencapai batas maksimalnya

Dapat menggunakan saklar maupun koil lebih dari satu, disesuaikan dengan kebutuhan.

Menguji relay

Cara mengetahui relay tersebut masih berfungsi atau tidak dapat dilakukan dengan cara memberikan tegangan yang sesuai dengan relay tersebut pada bagian koilnya. Jika kontaknya masih bekerja, yakni kontak terhubung dengan NC pada saat tidak diberi tegangan dan kontak terhubung dengan NO pada saat diberi tegangan, maka dapat dikatakan bahwa relay tersebut masih dalam keadaan baik.

10. TransistorTransistor merupakan komponen

elektronika pertama yang mengantarkan dunia elektronika klasik menuju elektronika modern.Transistor pada umumnya berfungsi sebagai sakelar dan komponen penguat tegangan atau arus listrik.Transistor memiliki 3 buah kaki atau pin yaitu: Collector (C), Emitter (E) dan Basis (B). Posisi kaki-kaki ini berbeda antara transistor satu dengan yang lain walaupun ada juga yang sama.

Gambar transistor

Simbol NPN

NPN (Negative Positive Negative)Arus yang mengalir dari basis harus

lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup ketika tegangan basis lebih tinggi daripada tegangan emitter. Tanda panah dalam symbol diletakkan pada kaki emitter dan menunjuk ke luar

Cara menentukan jenis transistor

Keterangan :

: jarum multimeter bergerak

: jarum multimeter tidak bergerak

11. LM555

Konfigurasi LM555

Gambar LM555

IC timer 555 atau sering disebut dengan IC 555 adalah salah satu IC yang mempunyai banyak sekali kegunaan. IC ini pertama kali diperkenalkan oleh signetics corporation sebagai SE555/NE555 dan disebut “The IC Time Machine” yang merupakan mesin timer pertama dan dikomersialkan. Fungsi dari IC555 bisa bermacam-macam, karena dapat menghasilkan sinyal pendetak/sinyal kotak. IC 555 diletakkan dalam suatu rangkaian digunakan sebagai clock untuk jam digital, hiasan menggunakan lampu LED, menyalakan 7-segment dengan rangkaian astable, metronome dalam industry music, timer counter, atau dengan lebih dalam mengutak-atik lagi dapat memberikan PWM (pulse width modulation) yang mengatur frekuensi sinyal logika high untuk mengatur duty cycle yang diinginkan.

Definisi dan fungsi masing-masing pin :

1. ground, adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negative

2. trigger, input negative dari lower komparator (komparator B) yang menjaga osilasi tegangan terendahkapasitor di 1/3 Vcc dan mengatur RS flip-flop.

3. output, pin ini disambungkan ke beban yang akan diberi pulsa dari keluaran IC ini. IC555 bisa mengeluarkan arus 100mA pada outputnya bahkan 200mA pada LM555.

4. reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate transistor bertipe

Transistor

NPN PNP

Kabel Colok Jarum

AVO

Kabel Colok

Jarum

AVO

Positive Negative

+ -

B

B

C

E

C

E

C

E

B

B

E

C

B

B

C

E

C

E

C

E

B

B

E

C

PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke Vcc agar tidak terjadi reset latch, yang akan langsung berpengaruh mengulang kerja IC555 dari keadaan low state.

5. control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan referensi input negative upper comparator (komparator A). pin ini bisa dibiarkan digantung, tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10nF ke pin ground.

6. threshold, pin ini terhubung ke input positif upper comparator (komparator A) yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada kapasitor mulai melebihi 2/3 Vcc.

7. discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor Q1 yang emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu

8. vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage (most positive) yang diberikan. Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5 –15V(maksimum). supply arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10 -15mA.

Ada dua macam rangkaian dasar yang banyak digunakan untuk mengaplikasikan IC timer ini, yaitu rangkaian monostable dan rangkaian astable.

12. IC 7404

Gerbang NOT ( 7404 ) atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan

dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya. Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi "0” atau sebaliknya mengubah nol menjadi satu.

13. INDUKTOR

Induktor adalah sejenis komponen elektronika pasif yang mayoritas bentuknya torus, bisa menjadi media penyimpan energi pd medan magnet yg dimunculkan akibat aliran listrik yang melaluinya. Komponen ini biasanya juga disebut dengan spul. Bahan pembuatannya dari bahan tembaga berupa kawat dengan email yang tipis. Satuan yang digunakan adalah Henry, dengan singkatan H.

Fungsi Induktor

wadah lahirnya gaya magnet; melipat tegangan; dan membangkitkan getaran. Dari fungsi ini kita bisa menggunakannya untuk memproses sinyal pd rangkaian berupa analog; menghilangkan dengungan (noise)

pencegah intrusi frekuensi radio; komponen terpenting untuk membuat transformator; Alat filter pd rangkaian berupa power supply.

Macam-macam induktor umumnya dibedakan berdasar inti yg dipakainya, yaitu:

1. Induktor-inti-udara / air-core-inductor

2. Induktor-frekuensi-radio / radio-frequency-inductor

3. Induktor-inti-Feromagnetik / ferromagnetic-core-inductor

4. Induktor-Variabel / Variable-inductor

5. Induktor-inti-Laminasi / Laminated-core-inductor

6. Induktor-inti-toroida / Toroidak-core-inductor

7. Induktor-inti-ferit / Ferrite-core-inductor

14. ATMEGA 8

Gambar konfigurasi atmega8

AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengankecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 – 5,5 V. ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsiyang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akandijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.

VCC merupakan supply tegangan digital.GND merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding.Port B (PB7...PB0) Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.Port C (PC5…PC0) Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam masingmasingpin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah mulai daripin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memilikikarakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).RESET/PC6.Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa8 minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nyatidak bekerja.

Port D (PD7…PD0). Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.Avcc. Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filterAREF merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logic Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Instruction Set Reference. Dalam hal ini untuk

beberapa kasus dapat membuang 10 penggunaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan sertadapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software.

15. ELEKTRODA

Gambar Elektoda

Elektroda adalah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan dengan bagian atau media non-logam dari sebuah sirkuit (misal semikonduktor, elektrolit atau vakum). Ungkapan kata ini diciptakan oleh ilmuwan Michael Faraday dari bahasa Yunani elektron (berarti amber, dan hodos sebuah cara). Elektroda dalam sel elektrokimia dapat disebut sebagai anoda atau katoda, kata-kata yang juga diciptakan oleh Faraday. Anoda ini didefinisikan sebagai elektroda di mana elektron datang dari sel elektrokimia dan oksidasi terjadi, dan katoda didefinisikan sebagai elektroda di mana elektron memasuki sel elektrokimia dan reduksi terjadi. Setiap elektroda dapat menjadi sebuah anoda atau katoda tergantung dari tegangan listrik yang diberikan ke sel elektrokimia tersebut. Elektroda bipolar adalah elektroda yang berfungsi sebagai anoda dari sebuah sel elektrokimia dan katoda bagi sel elektrokimia lainnya.

Jenis elektroda :Elektroda untuk kegunaan medis, seperti EEG, EKG, ECT, defibrillator. Elektroda untuk teknik elektrofisiologi dalam riset biokedokteran. Elektroda untuk eksekusi oleh kursi listrik Elektroda untuk proses lapis listrik atau penyepuhan.Elektroda untuk pengelasan busur listrik.Elektroda untuk proteksi katodik.

Elektroda inert untuk hidrolisis (misalnya yang terbuat dari platinum).

Dalam pembahasan kali ini penulis memakai Elektroda untuk teknik elektrofisiologi dalam riset biokedokteran. Elektrofisiologi ialah studi sifat kelistrikan sel dan jaringan biologis, yang melibatkan pengukuran perubahan voltase. Dalam neurosains, elektrofisiologi melibatkan aktivitas potensial aksi.

Elektro stimular adalah sebuah alat yang memberikan kejutan listrik atau pulsa. Elektro stimulator banyak digunakan untuk mengetahui respon sel-sel saraf dan otot terhadap rangsang (stimulasi) listrik yang diberikan terutama untuk mendapatkan gambaran mengenai mekanisme terjadinya potensial aksi pada sel-sel tertentu.

16. SEVEN SEGMENT

Seven Segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan menampilkan angka. Seven segment ini tersusun atas 7 batang led yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a s/d g yang disebut dot matrix. Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2 Light Emitting Diode ( LED ). Seven Segment merupakan gabungan dari 7 buah LED (Light Emitting Diode) yang dirangkaikan membentuk suatu tampilan angka

Prinsip KerjaPrinsip kerja seven segmen ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment. Prinsip kerja seven segment ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment.

BAB III

METODOLOGI

SKEMATIK RANGKAIAN

Scematic Pengondisi Sinyal

- Scematic:

- Layout

Cara kerja

Setiap sinyal yang dihasilkan dari otot-otot melalui elektroda yang dihubungkan pada kabel yang masuk ke pengondisi sinyal ada noise yang masuk, akan di filter pada capasitor dan akan sinyal yang kecil dari tubuh akan di kuatkan oleh AD 620 agar sinyal-sinyal kelistrikan tubuh lebih jelas terdeteksi oleh osiloskop. Saat otot pada tubuh mengalami relaksasi maka sinyal akan lemah sehingga monostabil tidak tertriger. Sebaliknya saat otot pada tubuh mengalami kontraksi maka sinyal tubuh lebih kuat dan akan mentriger monostabil. Sebagai indikator monostabil bekerja atau tidak dengan led indikator.

Pengirim

- Scematic

- Layout

Cara kerja

Saat sinyal tubuh ini berkontraksi maka rangkaian sebelumnya pengondisi sinyal akan bekerja sehingga akan mengaktifkan rangkaian astabil yang sebelumnya disulut oleh monostabil. Dengan astabil bekerja maka akan di deteksi yang mengakibatkan infrared akan memancarkan frekuensi. Frekuensi yang di kirimkan ini fungsinya untuk mengaktifkan rangkaian receiver.

Receiver

- Scematic

- Layout

Cara kerja

Saat infrared memancarkan cahaya maka akan ditangkap oleh photodioda. Frekuensi yang di pancarkan ini kemudian akan masuk pada Band Pass Filter sehingga pada frekuensi yang di setting yaitu 2200 – 2400 Hz akan ditangkap oleh BPF sedangkan frekuensi yang lain akan di blok. Dengan aktifnya rangkaian ini akan mengaktifkan rangkaian selanjutnya yaitu driver motor.

Driver Motor

- Scematic - Layout

Cara kerja

Tegangan dari filter akan masuk pada komparator lalu dibandingkan, saat outputan keluar tegangan VCC maka akan mentriger transistor dan mentriger relay. Rangkaian driver motor ini akan bekerja saat frekuensi yang diterima oleh receiver sehingga akan mengaktifkan driver motor. Saat terjadi kontraksi maka motor akan berputar ke kanan dan saat relaksasi motor akan kembali berputar ke kiri.

ANALISA DATA

1. Design frekuensi pada astabil belum tentu menghasilkan nilai yang sama dengan frekuensi pada rangkaian filter pada penerima, sehingga diperlukan setting pada multiturn untuk menyesuaikan nilai frekuensi agar didapatkan nilai yang sesuai.

2. Nilai perhitungan pada design filter BPF tidak selalu sama dengan hasil outputan nya. Ini dikarenakan jenis jenis komponen yang berbeda mempunyai nilai toleransi yang berbeda juga.

KESIMPULAN

- Setiap orang memiliki titik referensi yang berbeda-beda, yang akan mempengaruhi pada output sinyal yang dihasilkan.

- Bahan dasar komponen mempengaruhi kualitas fungsinya.

DAFTAR PUSTAKA

http://mankbore.wordpress.com/2010/12/13/elektromiografi-emg/

http://www.emedicinehealth.com/electromyography_emg/article_em.htm

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/T/L/0/8/TL081.shtml

http://www.analog.com/en/specialty-amplifiers/instrumentation-amplifiers/ad620/products/product.html

http://www.electro-tech-online.com/general-electronics-chat/105583-ad620-instrumentation-amplifier-usage.html

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/22753/STMICROELECTRONICS/LM324.html

http://www.engineersgarage.com/electronic-components/lm324n-datasheet