sistem pengendalian vol - its repository
TRANSCRIPT
SISTEM PENGENDALIAN VOL
DAN LAJU CAIRAN PROSES Ut; ..........
BERBASIS MIKROKONTROLLER M PADA MESIN HEMODIALISA
R.St.
bJ..L 791 b Sz\1\ 5- '1
Disusun oleh :
IWAN SANTOSO
NRP. 2882201090
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH ----SURABAYA
1995
•
SISTEM PENGENDALIAN VOL E DAN LAJU CAIRAN PROSES ULTRA BERBASIS MIKROKONTROLLER MC 870SP3
PADA MESIN HEMODIALISA
TUGAS AKHIR Oiajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyarata
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro
Pad a ~dang Studi Teknik Elektronika
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknologi lndustri lnstitut Teknologi Sapuluh Nopember
Surabaya
Mengetahui I Menyetujui
I'
1 ten Pem;imbUtg I
~\ ~uQi((>'--~Ll
lr. ISKANDAR ZULKARNAIN
SURABAYA MARET, 1995
ABSTRAK
Tugas akhir ini membahas tentang perancangan sebuah alat ukur volume ultrafiltrasi _berbasis Alat ukur volume ultrafiltrasi merupakan peralatan mesin cuci darah (dialyzer), untuk mengukur vol telah ditarik oleh mesin hemodialisa dari tubuh menjalani proses cuci darah.
II
II :
I •
I
• t; ••
I'.
I I
I • . -• II •
Dengan adanya mikrokontroler, ada fungsi lain yang dapat dilakukan oleh alat ini yakni perawat atau dapat mengetahui jumlah cairan yang telah di tar juga dapat memasukkan data volume cairan yang di~~1uqa1uc~~
waktunya. Mikrokontroler akan menghitung dari
ultrafiltrasi yang dikehendaki. Hasil pengukuran dengan harga tersebut dan mikrokontroler akan umpan balik untuk menaikkan atau menurunkan laju dan akan menghentikannya jika target volume telah tercapai.
Dari basil pengujian dapat diketahui bahwa penyesuaian dan pengembangan lebih lanjut dari ultrafiltrasi ini untuk dapat diterapkan pada n hemodialisa sesungguhnya.
iii
KAT A PENGANT AR
Puj i syukur yang sedalam-dalamnya kepada Tuhan
karena tanpa berkat kemurahan dan bantuan-Nya
dapat terselesaikan laporan tugas akhir ini dengan
Tugas akhir ini disusun sebagai syarat
studi tingkat sarjana di Jurusan Teknik
Teknologi Industri, Institut Teknologi
Kesulitan-kesulitan yang dihadapi dalam pembua
ini diantaranya adalah dalam pengenalan mesin
kesempatan untuk mempelajarinya lebih mendalam,
terbatasnya jumlah mesin hemodialisa yang ada
Pada kesempatan ini ingin disampaikan rasa
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Iskandar Zulkarnain selaku Dosen
selalu bersedia meluangkan waktu dalam member
2. Bapak Ir. Pudjiono selaku Dosen Pembimbing II
bersedia meluangkan waktu dalam memberikan bimbi
3. Bapak Ir. Tasripan selaku Dosen Wali
menyelesaikan tugas akhir ini.
iv
Maha Esa
tidak akan
Fakultas
akhir
karena
kasih yang
I yang
selalu
4. Bapak Ir. Soetikno selaku koordinator bidang stu Elektronika
yang telah banyak membantu menyelesaikan tugas ir ini.
5. Bapak DR.Ir. Moch.Salehudin, M.Eng.Sc selaku ket a jurusan pada
jurusan teknik elektro.
6. Seluruh staf dan perawat dari bagian Hemodialisi UPF Penyakit
Dalam RSUD Dr.Sutomo Surabaya yang telah ban ak memberikan
bantuan.
7. Keluarga penulis yang telah memberikan dorongan dan semangat
untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Semua sahabat yang telah membantu dan mendoro g yang tidak
dapat disebutkan satu persatu disini.
mulai awal penyusunan tugas akhir hingga selesainya laporan tugas
akhir ini.
Menyadari bahwa tugas akhir ini tidaklah
dan kekurangan karena keterbatasan kemampuan ,
kritik dan saran akan diterima dengan senang
semoga tugas akhir ini berguna demi kemaj
kedokteran di Indonesia.
ri kesalahan
itu segala
Dan akhirnya
elektronika
Sura a, Maret 1995
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN J UDUL • • • • • • • . • • • • • • • ••.•••••••••••••••••• . . . . . . . . . . i
HALAMAN PENGESAHAN •••••••••••••••••••••••••••••• . . . . . . . . . . ii
ABSTRAK •••...•..••••••.•.•••••..•••••••..•••.••••• . . . . . . . . . . iii KAT A PENGANT AR ..•.••.•.•......••••.•.•.••••••••.• . . . . . . . . . . iv
DAFT AR ISI ••••••••.•.••••••.•.•.•...••••••••••••. . . . . . . . . . . . vi
DAFT AR GAMBAR ••••••••.•••••.•.••••..•••••••.••••• . . . . . . . . . . ix
DAFT AR T ABEL .................................... . . . . . . . . . . . xi
DAFT AR LAMPI RAN ••••••••••••••••••••••••••••••••• . . . . . . . . . . . xii
BAB I PENDAHULUAN ••••••••••••••••••••••••••••• 1
1.1 LATAR BELAKANG .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1 . 2 PERMASALAHAN ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........ . 2
1 • 3 TUJUAN ••••••••••••••••••••••••••••••• 2
1 . 4 METOOOLOOI ••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
1.5 SISTEMATIKA PEMBAHASAN ••••••..•••.••••••••. 4
1 • 6 RELEVANSI •••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
BAB I I TEORI PENUNJ ANG •••••••••••••••••••••••• 6
2.1 DASAR-DASAR HEMODIALISA .••••.••••••••.••.•• 6
vi
2.2 JENIS TERAPI GINJAL PENGGANTI ••.•..••.•....
2. 3 HEMODIALISA ................•...•...•..•....
2.3.1 ISTILAH-ISTILAH PENTING DALAM HEMODIALISA
2.3.2 PRINSIP DASAR HEMODIALIISA ..•.......••.•.
2. 3. 3 ULTRAFILTRASI .......•....•....•..•.......
2. 4 MESIN HEMODIALISA .•..•......•••••.•.••.•..•
2. 5 BLOOD MONITOR .•.•.......•..•••.•••..•••••••
2. 6 FLUID MONITOR ...•...•.•......•••••..•.•••..
BAB I I I PERENCANAAN DAN PEMBUAT AN PERANGKA T
3. 1 PENDAIITJLUAN ••••••••••••••••••••••••••••••••
3. 2 · BLOK DIAGRAM •••••••••••••••••••••••••••••••
3. 3 SENSOR . ....•..•.....•.......••....•.........
3 . 4 MIKROKONTROLLER ........................... .
3. 5 KEYPAD ....•.•...••...•.....•.••..•.••••.•..
3. 6 DISPLAY •••••••••••••••••.•••..•..•••.•••••.
3.7 SUSUNAN KESELURUHAN SISTEM .•••.•....••.••..
BAB IV PERENCANAAN DAN PEMBUAT AN PERANGKAT
4 . 1 PENDAIITJLUAN ••••••••••••••••••••••••••••••••
4. 2 PROGRAM illAMA. ••••••••••••••••••••••••••••• ~.
4 . 3 SUBRlJT IN • • • . . • • . • . • • • . • • . • • • . • • • • • . • • • • • • . .
4 . 3 • 1 SUBRUTIN SCANNING ....................... .
vii
..........
..........
..........
. .........
. .........
. .........
. .........
. .........
RAS ••••
. .........
. .........
. .........
. .........
. .........
. .........
. .........
UNAK ••••
. .........
. .........
. .........
. .........
7
8
9
10
15
18
18
20
23
23
23
26
33
35
38
40
44
44
46
50
51
4.3.2 SUBRUTTIN DELAY5MS ••••.•••••••••••••••••• . ......... 53
4.3.3 SUBRUTIN HEXTOBCD •••.••.••••••••••••••••• . ......... 54
4. 3. 4 SUBRUTIN BCDTOHEX •••••••••••••••••••••••• . ......... 56
4. 3. 5 SUBRUTIN DIVISION •••••••••••••••••••••••• . ......... 58
4. 3. 6 SUBRUTIN ROUND ••••••••••••••••••••••••••• . ......... 60
4. 3 • 7 SUBRUTIN MULBY5 •••••••••••••••••••••••••• . ......... 61
4 • 3. 8 SUBBRUTIN MULBY1 0 •••••••••••••••••••••••• . ......... 62
4. 3. 9 SUBRUTIN MULBY50 ••••••••••••••••••••••••• . ......... 64
4. 3. 1 0 SUBRUTIN MOTOR •••••••••••••••••••••••••• . ......... 65
4.4 SUBRUTIN PELAYANAN INTERUPSI ••••••••••••••• . ......... 66
4. 4. 1 SUBRUTIN PELAYANAN INTERUPSI TIMER ••••••• . ......... 67
4. 4. 2 SUBRUTIN P.ELAYANAN INTERUPSI EKSTERNAL ••• . ......... 69
BAB V PENGUKURAN DAN PENGUJIAN......................... 71
5. 1 PENGUJIAN RANGKAIAN •••••••••••••••••••••••• 71
5. 2 PENGUJIAN SISTEM ••••••••••••••••••••••••••• 76
BAB VI PENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6 . 1 KES IMPUI,AN • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 83
6 . 2 SARAN-SARAN •••••••••••••••••••••••••••••••• 84
DAF'T AR PUST AK..A •••••••••••••••••••••••••••••••••• 86
viii . ·<
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 3.9
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
DAFTAR GAMBAR
Proses Hemodialisa ......•..•........
Blok Diagram Blood Monitor ...•.•....
Blok Diagram Fluid Monitor •...•.....
Blok Diagram ...•....•..••.••.•..•..•
Sensor Volume ........•..............
Rangkaian Clock .....•..•.•..........
Rangkaian Module Sensor ....•........
Rangkaian Mikrokontroller ..•.•......
Susunan Keypad ...••.................
Rangkaian Keypad .....•.....•......•.
Rangkaian Display Seven Segmen ....•.
Halaman
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
. ........ .
11
19
21
25
26
32
33
34
36
37
39
Susunan Gelas Ukur. . . . . . . . . . . • . . . . . . • . . . • . . . . . 40
Rangkaian Interupsi. • • . • . . . . . . . . . • . • . . . . . . . . . . 4 7
Diagram Alir Program Utama ....•.... . .......... 49
Diagram Alir Subrutin Scanning .•... ........... 52
Diagram Alir Subrutin Delay5ms ••... . .......... 54
Diagram Alir Subrutin Hextobcd •••• ~ ........... 55
Diagram Alir Subrutin Bcdtohex ..... . .......... 57
Diagram Alir Subrutin Division ..... ........... 59
ix
Gam bar 4.8 Diagram Alir Subrutin Round ..•..... ........... 61
Gam bar 4.9 Diagram Alir Subrutin Mulby5 ..••... ........... 62
Gam bar 4.10 Diagram Alir Subrutin Mulby10 ..•... ........... 63
Gambar 4.11 Diagram Alir Subrutin Mulby50 ..•... ........... 64
Gambar 4.12 Diagram Alir Subrutin Motor ........ . .......... 66
Gambar 4.13 Diagram Alir Subrutin Tirq ....•••.. ........... 68
Gambar 4.14 Diagram Alir Subrutin Eirq ...••.••. ........... 70
Gambar 5.1 Sinyal-sinyal yang dihasilkan sensa volume •••• 72
Gambar 5.2 Susunan Sistem •..••.•••••••.••••••. . .......... 77
Gam bar 5.3 Grafik Hasil Pengujian Sistem I .... ........... 81
Gambar 5.4 Grafik Hasil Pengujian Sistem II ... ........... 82
X
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Tabel Transisi ..••...••.....•.•...... . .......... 29
Tabel 3.2 Tabel Aplikasi ...•.••................ .......... 29
Tabel 3.3 : Tabel Eksi tasi . ...................... .......... 30
Tabel 5.1 : Data-data Hasil Pengujian Rangkaian I .......... 74
Tabel 5.2 Data-data Hasil Pengujian Rangkaian I .......... 75
Tabel 5.3 Data-data Hasil Pengujian Sistem I ... . ......... 78
Tabel 5.4 Data-data Hasil Pengujian Sistem II .. . ......... 79
xi
DAFT AR LAMPI RAN
Lampiran A Blok Diagram Blood Monitor
Lampiran B Blok Diagram Fluid Monitor
Lampiran C Skema Rangkaian
Lampiran D Listing Program
xii
1.1 LATAR BELAKANG
BAB I
PENDAHULUAN
Masuknya bidang ilmu elektronika dan teknologi """'.""""
didukung oleh ilmu-ilmu dasar seperti fisika dan
bidang ilmu kedokteran telah membawa banyak
Perubahan-perubahan tersebut telah memungkinkan
sebelumnya dianggap suli t, dapat dilakukan dengan ... '-f .........
besar.
yang
Salah satu contoh adalah proses hemodialisa a
dikenal dengan nama cuci darah. Dahulu
menderita gagal ginjal
tetapi dengan ditemukannya mesin hemodialisa,
tersebut telah dapat ditolong karena beberapa
biasa
yang
lagi,
ginjal
i ginjalnya
diambil alih oleh ginjal buatan yang terdapat pada mesin
hemodialisa.
Mesin hemodialisa merupakan sistem yang
tersusun dari beberapa subsistem yang
komplek dan
terpadu.
sudah cukup
dengan adanya
Mesin hemodialisa dalam konfigurasi standar s~beJrnil~tl~a
untuk digunakan menolong pasien gagal ginjal.
1
beberapa peralatan tambahan maka akan diperole
kualitas basil dari hemodialisa itu sendiri.
Salah satu contoh dari peralatan tambahan
ukur volume ultrafiltrasi yang digunakan
cairan yang telah ditarik dari seorang pasien.
harganya relatif mahal dan inilah yang menyebabkan
rumah sakit atau klinik yang memilikinya.
1 • 2 PERMASALAHAN
2
peningkatan
t adalah alat
gukur volume
eralatan ini
jarang
Masalah yang sering muncul adalah basil ultr iltrasi yang
tidak sesuai dengan perhitungan. Penyebabnya antara lain adalah
kalibrasi mesin yang sudah tidak tepat lagi sehingga TMP (Trans
Hembrane Press'U.I're) yang ditunjukkan oleh mesin b nlah TMP yang
sesungguhnya, atau dapat juga KUF (Koefisien U~ traf. ~ trasi) dari
ginjal buatan yang tidak lagi cocok dengan spesif'kasi pabrik,
biasanya ini terjadi pada ginjal buatan
berulang-ulang sesudah mengalami proses
pensucihamaan.
1. 3 TUJUAN
dipakai.
dan
Berdasarkan hal tersebut di atas, penulis menc ba merancang
sebuah alat ukur volume ultrafiltrasi berbasis mikro ontroler yang
3
diharapkan dapat memberikan fasilitas tambahan kepa sebuah mesin
hemodialisa dengan biaya yang relatif murah. Peranca gan alat ukur
ini dilakukan berdasar pada mesin hemodialisa GAMBRO AK-10 System
yang dimiliki oleh RSUD Dr.Sutomo Surabaya.
Alat ukur ultrafiltrasi ini memiliki
yakni volume cairan yang hendak ditarik dari
data
pasien dan
waktu penarikannya. Dengan adanya fasilitas tersebu , alat ukur
ini akan membandingkan basil pengukuran dengan data dari
basil perbandingan ini akan dihasilkan sinyal umpan lik ke mesin
hemodialisa yang akan mengatur kecepatan penarikan cairan dari
tubuh pasien.
1. 4 METODOLOGI
Metodologi untuk pembuatan tugas akhir ini a lab sebagai
berikut:
Mula-mula dilakukan studi mengenai
Hemodial isa i tu, bagaimana
penggunaannya pada pasien gagal ginjal.
mesin
pula cara
dilanjutkan
dengan mempelajari sistem dari mesin Hemodialis berdasarkan
literatur-literatur yang ada, merancang suatu
pengontrol otomatis proses ultrafiltrasi
diharapkan mirip dengan mesin yang sesungguhnya.
sistem
bekerjanya
4
Selanjutnya perencanaan dan pembuatan perangka keras yang
diikuti dengan mengumpulkan data sheet serta pemili an komponen.
sesuai yang ada dipasaran. Kemudian dilanjutkan deng n perencanaan
dan pembuatan perangkat lunak yang menunjang kerja s stem.
Langkah selanjutnya dilakukan uji coba terhadap unjuk kerja
sistem. Kemudian diikuti dengan penyusunan laporan.
1. 5 SISTEMA TI KA PEMBAHASAN
Buku ini terdiri dari enam bab dan beberapa 1 piran dengan
susunan sebagai berikut:
Bab I
Bab II
merupakan pendahuluan yang berisi latar
belakang, permasalahan, tujuan, metodolog', sistematika
pembahasan dan relevansi.
membahas teori penunjang mengenai dasar-dasar
hemodialisa yang berisi
ginjal pengganti, istilah-istilah
hemodialisa, prinsip dasar hemodialisa s
ultrafiltrasi. Disamping itu juga m~~~~
prinsip kerja dari mesin hemodialisa
sebagai contoh adalah mesin hemodialis~
System yang secara garis b~sar dapat
mesin hemodialisa pada umumnya.
terapi
dalam
ten tang
diam.bil
AK-10
Bah III
Bah IV
BahV
Bah VI
5
herisi ten tang perancangan pera gkat keras,
hagian-bagian serta prinsip kerja dan erhitungannya,
serta susunan keseluruhan sistem yang di ersiapkan bagi
pengujian.
herisi tentang perancangan perangkat
suhrutin dan suhrutin pelayanan i
dipergunakan serta cara penggunaan alat
merupakan catatan tentang basil
pengujian rangkaian maupun pengujian sis
merupakan penutup yang herisi ke
algoritma,
yang
r ini.
baik
dan
saran-saran hagi pengembangan lehih Ian ut dari alat
ukur volume ultrafiltrasi ini.
1. 6 RELEVANSI
Dengan alat ini akan didapat suatu metoda ntuk mengatur
volume dan laju cairan proses ultrafiltrasi otomatis,
sehingga dapat dicegah seorang pasien kelehihan a au kekurangan
cairan setelah menjalani hemodialisa.
BAB II
TEORI PENUNJANG
2.1 DASAR-DASAR HEMODIALISA
Salah satu organ penting dalam tubuh manusia
Ginjal memiliki fungsi antara lain untuk
cairan dan elektrolit dalam tubuh,
metabolisma, regulasi tekanan darah, dan juga
pembentukan eritrosit, beberapa fungsi hormonal
tulang.
Penurunan fungsi ginjal dapat disebabkan
ginjal.
keseimbangan
sisa-sisa
dalam
integritas
beberapa
penyakit atau keadaan tertentu. Hal ini dapat terj secara akut
atau temporer dan dikenal sebagai gagal ginjal aku , atau dapat
berjalan secara kronis dan permanen yang biasa
ginjal kronis.
Jika terjadi hal semacam ini, harus segera
mengatasinya. Mengingat fungsi ginjal
kegagalan ginjal dapat menimbulkan suatu
penderita, bahkan kematian.
Langkah pertama yang dilakukan untuk mengatasi
6
gagal
cara untuk
tadi, maka
gawat bagi
gagal
7
ginjal tersebut biasanya adalah dengan menga n terapi
konservatif (dengan obat-obatan). Bila hal ini tidak berhasil maka
untuk menyelamatkan nyawa penderita harus dilakukan erapi ginjal
pengganti (rena~ rep~acement therapy).
Terapi ginjal pengganti dimaksudkan untuk
ginjal penderita yang telah menurun dengan secara
menggantinya dengan ginjal orang lain yang
fungsi
yaitu
sehat
(transplantasi/cangkok ginjal) atau secara artifisia yaitu dengan
menggantinya dengan ginjal buatan (cuci darah/hemodi lisa).
2.2 JENIS TERAPI GINJAL PENGGANTI
Berdasarkan jenis ginjal pengganti maupun prinsi kerja dari
ginjal pengganti tersebut, maka secara garis besar erapi ginjal
pengganti dapat dibedakan sebagai berikut:
a. alamiah cangkok (transplantasi ginjal)
b. artifisial
- hemadia~ysis (hemodialisa)
-peritoneaL diaLysis (dialisa peritonial)
Transplantasi ginjal pada dasarnya
fungsi ginjal yang normal, sedangkan
artifisial hanya dapat mengambil alih fungsi pengat
elektrolit, serta ekskresi sisa-sisa metabolisme pr
tikan semua
pengganti
cairan dan
Fungsi
8
pengaturan tekanan darah, pembentukan eritrosit, fungsi-fungsi
hormonal maupun integritas tulang tidak dapat di antikan oleh
jenis terapi ini.
2.3 HEMODIALISA
Thomas Graham Scotsman (1805-1869) dapat ap sebagai
bapak. hemodialisa modern, karena penemuannya membran
semipermiabel. Percobaan yang dilakukannya adal mencelupkan
batang sayuran tertentu ke dalam air dan yang
terkandung di dalam batang sayuran tersebut ke luar pindah ke
air. Proses tersebut diberinya nama dialisa dan sayuran
tersebut dikatakan bersifat semipermiabel.
Sebagai kelanjutannya, John Jacob Abel mencoba
mengalirkan darah hewan yang diambil dari arteri
hewan tersebut ke sebuah tabung yang didalamnya ter atas dua
buah ruang dan dipisahkan oleh membran semipermia di ruang
yang lain dialirkan air. Ternyata zat-zat tertentu dari
darah ke dalam air melalui membran semipermiabel Darah
kemudian dialirkan kembali melalui pembuluh vena hewan
tersebut, dan dari sini timbul istilah ginjal buat
1> William Drukker, Repta.cement of Rena.t Function by Dia.tysi.s, Ha.t
10
9
Pada tahun 1924 George Haas (1886-1971) berh sil melakukan
hemodialisa yang pertama kali terhadap manusia. He odialisa yang
dilakukannya itu merupakan pengembangan lebih lanjut hasil
percobaan ilmuwan-ilmuwan sebelumnya. Sesudahny hemodialisa
mengalami perkembangan yang amat pesat sejalan deng n perkembangan
teknologi dan ilmu pengetahuan.
Dalam bagian ini akan dibahas tentang beberapa stilah penting
dalam dialisa dan prinsip-prinsip dasar dari hemodi lisa.
2.3.1 Istilah-istilah Penting dalam Hemodia isa
Untuk mengenal prinsip-prinsip dasar hemodia isa, terlebih
dahulu perlu diketahui beberapa definisi istilah p nting sebagai
berikut2
:
o translokasi ion
adalah perpindahan cairan ataupun zat yang terlarut di
dalamnya (soLute) dari suatu ruangan ke ruanga lainnya yang
dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel. Pe pindahan dapat
terjadi akibat adanya perbedaan/gradien konsent asi (difusi ),
atau akibat adanya perbedaan tekanan hidrostatis (convect ion)
antara kedua ruangan tersebut.
o dialisa
2> Rulty Roesli. M.A., Renal Repla.cemenl Theory, Ha.l 25
10
adalah translokasi cairan dan zat yang terlarut di
dalamnya secara difusi melalui suatu membran semipermeabel
pada ginjal buatan. Difusi terjadi akibat a ya perbedaan
konsentrasi dari dua jenis cairan yang
kompartmen (ruang) dari ginjal buatan.
o ultrafiltrasi
adalah translokasi yang terjadi secara konveksi
kedua
ibat adanya
perbedaan tekanan pada kedua kompartmen ginjal a tifisial.
o dia-filtrasi
adalah gabungan proses dialisa dan ultrafiltrasi.
2.3.2 Prinsip Dasar Hemodialisa
Hemodialisa adalah salah satu jenis terapi
artifisial bagi penderita gagal ginjal. Pada h
terjadi proses dialisa maupun ultrafiltrasi,
prinsip ini biasa disebut juga hemo
hemodialisa secara garis besar dapat dilihat pada g
Darah akan ditarik dari tubuh pasien oleh
melalui arteria~ ~ i ne ke ginjal buatan.
pengganti
ialisa (HD)
karena itu
Proses
hemodialisa
darah dari dua buah ruang ( kompartment ) yakni
dan kompartmen dialisat yang dipisahkan o eh membran
3> John 0. Webster, Medical Instrumentation, Hat 225
11
semipermeabel. Di dalam ginjal buatan darah ~n mengisi
kompartmen darah. Bersamaan dengan itu mesin hempdialisa akan
mengalirkan cairan dialisat ke ginjal buatan mengi~i kompartmen
dialisat.
~I KONSENTRAT I
f I PENCAMPUR I DIBUANG
~-> KOMPARTMEN DIALISAT
MEMBRAN SEMIPERMEABEL
~---K_o_M_PA_R_T_M_E_N __ D_A_R_A_H __ f'~
DARAH I POMPA DARAH I
KE VENA
DARAF DAR!
AR'JERI
Gambar 2.1
Proses Hemodialisa
12
Di dalam ginjal buatan inilah terjadi proses 'alisa maupun
ultrafiltrasi, kedua proses ini dapat juga te jadi secara
bersamaan. Cairan dialisat akan menarik zat-zat yang tidak
diperlukan lagi di dalam darah melalui proses dial'sa dan akan
menarik cairan tubuh yang berlebihan melalui proses ltrafiltrasi.
Kadang-kadang jika diperlukan sebelum masuk ke injal buatan
pada darah diberikan heparin (heparinisasi) dengan tujuan untuk
mencegah pembekuan darah pada ginjal buatan ataupun pada b~ood
~ ines.
Setelah melalui ginjal buatan maka darah
dialirkan kembali melalui venous ~ ines ke dalam
rsebut akan
buh pasien.
Cairan dialisat yang telah berisi zat-zat yang ditar k dari darah
penderita akan dibuang oleh mesin hemodialisa.
Fungsi dari tiap bagian dalam proses hemodia isa tersebut
dibahas terperinci pada bagian berikut:
o Ginjal buatan (dia~yzer)
Adalah suatu tabung yang terdiri dari dua ruang (kompartment)
yaitu kompartment darah yang diisi oleh darah pasien dan
kompartment dialisat yang diisi oleh cairan lisat. Kedua
kompartment ini dipisahkan oleh suatu membran semipe meabel.
Perbedaan konsentrasi antara darah dan dialisat
menyebabkan cairan atau zat-zat yang terlarut di dal nya (so~ ute)
13
dapat berdifusi. Sehingga kadar-kadar so~'Ute dalam darah yang
semula tinggi, setelah melewati ginjal buatan ini menjadi
berkurang. Ada berbagai bentuk dan jenis ginjal uatan antara
lain: p~ate dia~yzer, ho~ ~ow fiber (kapiler), coi ~ dia~yzer dan
lain-lain. Tiap jenis ginjal buatan ini memiliki k untungan dan
kerugiannya masing-masing.
o Membran semipermeabel
Sifat semipermeabel disini berarti dapat dilalui oleh air atau
partikel-partikel yang terlarut (so~'Ute) unyai berat
molekul kecil, sedangkan sel-sel darah atau protei yang berat
molekulnya besar tidak akan dapat melewati membran t rsebut.
Bahan membran ini biasanya terbuat dari se~'U~osa, c'Uprophane,
po~yviny~, po~y'Urethane dan masih banyak lagi. Je is membran dan
besarnya luas penampang mempengaruhi kecepatan ifusi maupun
ultrafiltrasi yang terjadi. Secara singkat membran semipermeabel
ini berfungsi sebagai penyaring yang akan membersih n darah.
o Cairan dialisat
Cairan dialisat terdiri dari elektrolit-ele rolit dengan
komposisi dan konsentrasi yang dibuat sedapat
komposisi cairan normal dalam tubuh. Cairan
mengisi kompartment dialisat dengan aliran yang
dengan aliran darah dalam kompartment darah.
at ini akan
lawanan arab
14
Dengan adanya gradien konsentrasi maka yang
berlebihan dalam darah, akibat menurunnya fungsi (misalnya
urea, kreatin, kalium dll.) akan berpindah dialisat
melalui membran semipermiabel. Hasil dari dialisa ini
adalah menurunnya kadar so~ u t e yang ber lebihan dal darah kembali
mendekati kadar normalnya.
o Mesin hemodialisa
Mesin hemodialisa berfungsi untuk menarik dar h dari dalam
tubuh dan setelah melalui ginjal buatan (dia~yzer darah akan
dipompakan kembali ke dalam tubuh. Selain itu mes n hemodialisa
juga berfungsi untuk memompa cairan dialisat, dan juga mengatur
perbedaan tekanan dalam ginjal buatan agar t rjadi proses
ultrafiltrasi.
Penjelasan lebih lanjut mengenai mesin hemodial·sa ini dapat
dilihat pada bagian berikutnya dalam bah ini, pada gian tersebut
akan dibahas mesin hemodialisa GAMBRO AK-10 System yang dimiliki
oleh RSUD Dr.Sutomo Surabaya.
o Blood lines
B~ood ~ i.nes adalah semacam infusion ~ i.nes ya g terdiri dari
dua bag ian yakni arteria~ U nes dan venous U nes ~ r t er i. a~ U nes
berguna untuk mengalirkan darah dari tubuh ke ginj buatan dan
kemudian setelah darah tersebut didialisa akan dia irkan kembali
WWil..tk Jil"f:.HPlJ~ • ~"- <llA,_
12"JSTITUT TEI(N .ILOUf
15
ke dalam tubuh rnelalui venous lines.
Pada penderita gagal ginjal kronis biasanya tela dibuat blood
access yaitu dibuat suatu shunt pada arteri dan radialis
(Brese ia-Cirrtino AV Fistula). Tujuannya adalah un k rnernperrnudah
penusukan pernbuluh darah tersebut dan agar aliran rah menjadi
lebih besar dengan adanya penghubung antara arte i dan vena.
Aliran darah yang baik penting untuk efektifitas suatu proses
hemodialisa.
o Heparinisasi
Untuk mencegah agar tidak terjadi pembekuan selama darah
berada di luar tubuh seperti didalam ginjal buatan atau blood
lines maka perlu diberikan heparin. Adanya pembekua darah akan
rnengharnbat aliran darah, yang berarti akan meng ambat proses
hemodialisa secara keseluruhan.
Pemberian heparin ini dilakukan oleh mesin hemod alisa dengan
dosis yang dapat diatur oleh dokter atau perawat.
2.3.3 Ultrafiltrasi
Ultrafiltrasi merupakan salah satu proses yan berlangsung
pada saat hemodialisa dilakukan. Yang dima sud dengan
ultrafiltrasi adalah proses penarikan cairan tubuh pasien gagal
ginjal akibat perbedaan tekanan hidrostatis anta a kompartrnen
16
darah dan kompartmen dialisat pada ginjal buatan.
Salah satu fungsi ginjal adalah pengaturan kesei bangan cairan
dalam tubuh manusia, dimana cairan yang berlebiha dalam tubuh
akan dibuang dalam bentuk air seni. Jika suatu etika ginjal
mengalami kerusakan dan fungsi di atas terganggu rna cairan tubuh
akan lebih banyak tersimpan dalam tubuh karena ginja tidak dapat
lagi mengatur pengeluarannya dengan baik.
Cairan yang berlebihan ini akan menyebabkan
darah pasien, selain itu berat badan pasien pun
Sehingga pada proses hemodialisa berat badan
ikan tekanan
ikut naik.
inilah yang
dipakai sebagai pedoman berapa banyak cairan yang arus ditarik
selama proses hemodialisa.
Kenaikan berat badan pasien ini diukur dari p bedaan berat
badannya dengan berat badan kering. Berat badan
patokan berat badan pasien yang ditentukan lah melalui
beberapa kali proses hemodialisa, biasanya untuk pas·en yang baru
menjalani hemodialisa dicoba untuk menurunkan
sebanyak mungkin sampai terjadi penurunan tekanan
normal. Berat badan kering merupakan berat badan
sebelum terjadi penurunan tekanan darah di bawah
Cairan yang berlebihan itu harus dikeluar
rat badannya
di bawah
terendah
al.
pada saat
hemodialisa, untuk memperkirakan jumlah cairan yang akan ditarik
17
dilakukan perhitungan sebagai berikut:
JUMLAH CAIRAN = TMP x KUF x WAKTU
TMP atau Trans Hembran Press1.1re merupakan perbedaan tekanan
hidrostatis antara kedua kompartment pada ginjal buatan dengan
satuan mmHg, besar TMP ini dapat diatur pada mesi~ hemodialisa.
KUF atau Koefisien Ultra Filtrasi adalah kemampuan ginjal buatan
untuk menarik cairan dan besarnya ditentukan oleh pabrik
pembuatnya.
Masalah yang sering muncul adalah basil ultr~filtrasi yang
tidak sesuai dengan perhitungan tersebut. Penyebabn~a antara lain
adalah kalibrasi mesin yang sudah tidak tepat lagi sehingga TMP
yang ditunjukkan oleh mesin bukanlah TMP yang sesu~gguhnya, atau
dapat juga KUF dari ginjal buatan yang tidak lagi cocok dengan
spesifikasi pabrik biasanya ini terjadi pada ginja buatan yang
dipakai berulang-ulang sesudah mengalami proses p~mbersihan dan
pensucihamaan.
Dalam hal seperti inilah diperlukan alat ukur ultrafiltrasi
sehingga dokter atau perawat setiap saat dapat men~etahui berapa
jumlah cairan yang telah ditarik oleh mesin hemodia isa, sehingga
dapat dicegah pasien kelebihan atau kekurangan ~airan setelah
menjalani hemodialisa.
18
2.4 MESIN HEMODIALISA
Mesin hemodialisa adalah salah satu je peralatan
elektronika kedokteran yang bertugas menggantikan ebagian atau
seluruh fungsi dari organ manusia yang mengalami ke sakan.
Mesin hemodialisa ini menggantikan beberapa ungsi ginjal
manusia yang rusak, karena tidak semua fungsi ginjal dapat
digantikannya maka mesin ini hanya bersifat
melakukan cangkok ginjal.
Pada bab ini akan dibahas secara garis
hemodialisa GAMBRO AK-10 System yang dimiliki oleh
kerja mesin
Sutomo
Surabaya. Mesin ini dianggap dapat mewakili mesin h odialisa pada
umumnya yang secara garis besar memiliki prinsip ker'a yang hampir
sama.
Mesin hemodialisa G~RO AK-10 System ini dari dua
unit utama yakni Bl_ood Honi tor dan Fl. uid Honi tor, n berikut ini
akan dibahas cara kerja masing-masing.
2.5 BLOOD MONITOR
Unit ini berfungsi untuk mengatur dan memonit aliran dan
kecepatan darah melalui dial.yzer (ginjal buatan)· dan mengatur
kecepatan penambahan heparin ke dalam darah sebe urn masuk ke
ginjal buatan jika dibutuhkan. Unit ini dilengkapi dengan alat
19
ukur tekanan arteri pasien.
Blok diagram dari unit ini dapat dilihat gambar 2.2
dibawah. Garis besar cara kerjanya adalah sebagai darah
dari tubuh pasien akan disedot oleh blod pump kecepatan
tertentu, di mana kecepatan ini dapat diatur oleh perawat atau
dokter.
Sebelum masuk ke ginjal buatan, jika diperlu n pada darah
dapat ditambahkan heparin yang diberikan melalui ompa heparin,
heparin ini berguna untuk memperlambat terjadinya p mbekuan darah
selama darah berada di luar tubuh. Pembekuan yang terjadi akan
menghambat aliran darah pada ginjal buatan tersebut
Gambar 2.2
Blok Diagram Blood Monitor
Pada ginjal buatan terjadilah proses dialisa dan
ultrafilttrasi, sehingga darah yang keluar tela bersih dari
20
senyawa-senyawa tertentu yang bersifat racun bagi tubuh, dari
ginjal buatan ini darah akan mengalir ke bubbt
dilengkapi dengan detektor gelembung udara. Hal
untuk mencegah adanya gelembung udara dalam
trap yang
i dilakukan
masuk
ke dalam tubuh pasien. Pada bagian ini terdapa meter yang
mengukur tekanan darah menuju vena pasien.
Baik pada aliran arteri maupun vena terdapat
berfungsi untuk menghentikan aliran darah jika terj
misalnya adanya gelembung udara atau tekanan darah
batas. Alarm akan berbunyi untuk memberitahu dokter
Diagram lengkap unit ini terdapat pada Lampiran
2. 6 FLUID MONITOR
Unit ini berfungsi untuk menyedot air dan
yang
kesalahan
melewati
perawat.
konsentrat,
mencampurnya dalam perbandingan yang tepat, melaku n pemanasan
dan mengatur tekanan campuran tersebut sehingga sesuai untuk
proses hemodialisa. Blok diagram dari unit ini dapat dilihat pada
Gam bar 2. 3 di bawah.
Konsentrat merupakan cairan yang mengandung zat zat tertentu
dengan komposisi menyerupai cairan tubuh tapi denga konsentrasi
yang lebih pekat. Oleh karena itu konsentrat ini har s diencerkan
dengan air, campuran dari air dan konsentrat inilah yang disebut
cairan dialisat
AIR KONSENTRAT
~ r I PENCAMPUR I
'--------> GINJAL
BUATAN
Gambar 2.3
---> DIBU NG
Blok Diagram Fluid Monitor
Air yang dipergunakan harus diolah terlebih
21
sebuah
water treatment agar memenuhi syarat untuk dipaka · dalam proses
hemodialisa. Air tersebut dipanaskan dan diatur sehingga
mencapai suhu normal manusia. Suhu ini dapat pada meter
yang ada.
Bersamaan dengan itu cairan konsentrat melalui
proport 1.onine va~ve di mana katup ini akan mengat
volume antara konsentrat dan air untuk
konduktivitas yang diinginkan dari campuran
Campuran ini akan ditarik oleh f~ow p'I..J.TTI,p bejana
penampungan. Dar i bejana penampungan menuju
22
suhu dan konduktivitas cairan dan hasilnya dapat dilihat pada
meter yang ada.
Sesudah melewati bagian ini cairan akan di lirkan dengan
kecepatan yang konstan sebesar 500 ml/menit menuju 'njal buatan,
kecepatan cairan ini dapat dilihat pada Jika mesin
hemodialisa sedang tidak dihubungkan ke pasien ma
ginjal buatan akan di-bypass melalui safety coup
Di dalam ginjal buatan terjadi proses
hubungan ke
dan
dialisa, sehingga setelah melewati ginjal buatan c ran dialisat
akan mengandung zat-zat yang akan dibuang maupun ang bersifat
racun bagi tubuh.
Dari ginjal buatan, cairan akan mengalir
kebocoran darah yang akan membunyikan alarm
darah dalam cairan dialisat. Adanya darah menunj
pada ginjal buatan sehingga darah dapat masuk
dialisat.
detektor
eteksi adanya
n kebocoran
kompartment
Cairan dialisat ini dapat mengalir karena ditari oleh sebuah
suet ion p'Vl'ftp yang memberikan tekanan negatif. Seb
pompa dipasang sebuah transduser tekanan yang akan embaca besar
tekanan negatif yang diberikan pada cairan
tekanan negatif ini dapat dibaca pada meter.
Diagram lengkap unit ini terdapat pada Lampiran
tersebut,
BAB III
PERENCANAAN DAN PEMBUAT AN PERANGKAT KERAS
3. 1 PENDAHULUAN
Ultrafiltrasi adalah proses penarikan cairan dar tubuh pasien
penderita gagal ginjal yang lajunya diatur oleh per tekanan
hidrostatis antara kompartmen darah dan kompartmen pada
ginjal buatan yang dipisahkan oleh membran
Cairan yang ditarik dari tubuh pasien ini
kompartmen darah ke kompartmen dialisat
semipermeabel, oleh karena itu akan menambah
dialisat yang keluar dari ginjal buatan.
dapat ditentukan bahwa volume ultrafiltrasi
antara volume cairan dialisat yang keluar dari ginj
volume cairan dialisat yang masuk ke dalam ginjal
3.2 BLOK DIAGRAM
dari
membran
cairan
ini maka
selisih
buatan dan
Alat ukur volume ultrafiltrasi yang dibuat, meJrlgj~unaJ:G:m metode
pengukuran volume secara langsung yakni
sebagai sensor. Ada tiga buah sensor yakni
23
gelas ukur
untuk air,
24
cairan konsentrat dan untuk cairan dialisat yan keluar dari
ginjal buatan. Sinyal interupsi akan dibasilkan ole sensor setiap
kali ada cairan sebanyak satu satuan volume yang me
Alat ukur ini akan menghitung selisib volume
yang masuk dan keluar dari ginjal buatan, yang
ultrafiltrasi. Setelah itu akan dibandingkan
basil pengukuran dengan laju ultrafiltrasi yang dik dari
basil perbandingan ini dibasilkan sinyal umpan bali bagi mesin
bemodialisa untuk menyesuaikan laju ultrafiltrasiny .
Komponen utama alat ukur volume ultrafiltra ini adalah
sebuah one chip microcomputer dari Motorola yakni MC68705P3 yang
berisi sebuab CPU, on-chip CLOCK, EPROM, RAM dan I/ , dan didukung
oleb komponen-komponen
Mikrokontroler ini berfungsi untuk membaca data dari
keypad, mengolah data basil pengukuran, membandin nnya dengan
data masukkan, mengatur display, memberikan sinyal
mesin bemodialisa untuk mempercepat atau mem
ultrafiltrasi dan akan menghentikan proses
basil pengukuran telah melewati batas yang
masukan.
Mikrokontroler ini dipilib karena sifatnya
sebingga tidak diperlukan lagi komponen luar
laju
jika
oleb data
terpadu,
an misalnya
25
KONSEr\T~AT
............................
D):!-+- ..l ... -~-~-~r~~-~-~ ... .! H ~-~-~-~R·~~-~~-~~····~ ....... 1 ............................ ~
..:::==o
S:INYAL UMPAN !3Al.l:K
KERA!-! 0
Gambar 3.1
Blok Diagram
l
CELAS Ut<UR D
RAM, ataupun perangkat I/0. Alasan kedua adalah pro
dibuat disimpan di dalam EPROM dari mikrokontroler
dapat lagi dibaca dari luar. Hal ini sangat diper
program yang dibuat ingin dijaga kerahasiaannya.
Faktor lain yang penting adalah tersedianya pro
AVSIM05 bagi mikrokontroler ini, yang akan memperm
tidak
n bilamana
simulator
pengujian
program karena dapat dilakukan dengan menggunakan P • ini akan
mempercepat pencarian kesalahan dalam pembuatan pro
26
Keypad sebagai bagian input dipergunakan untuk m masukkan data
kepada mikrokontroler. Bagian output terdiri dari isplay empat
buah seven segment dan sebuab sinyal umpan balik kepada mesin
bemodialisa. Sinyal umpan balik ini akan m ngatur laju
ultrafiltrasi sesuai dengan basil pengukuran, aga pada akhir
proses bemodialisa basil ultrafiltrasi sesuai dengan data masukan.
3.3 SENSOR
Sensor disini bertugas untuk mengukur volume ca ran dialisat
yang akan masuk ke ginjal buatan dan volume cairan
keluar dari ginjal buatan. Dari basil pengukuran
sinyal interupsi bagi mikrokontroler.
Sebagai alat ukur digunakan gelas ukur yang a
SENSOR KETXN~~l:AN HAKSXHUH
<:ELAS UKUR
-I-+ SENSOR KET:Z:N<:~l:AN
HINXHUH
CAIRAN KELUAR
Gambar 3.2
Sensor Volume
ialisat yang
dibasilkan
memberikan
27
pulsa setiap kali terisi cairan sebesar 50 Pulsa yang
dihasilkan oleh sensor volume ini diberikan ke pin INT dari
MC68705P3. Gambar dari sensor volume ini dapat dili at pada gambar
3.2 diatas.
Pada gelas ukur terdapat dua buah sensor ket·nggian cairan
yang tersusun dari sepasang kawat logam tahan karatt sensor
pertama adalah sensor bagi ketinggian maksimum dan sensor kedua
adalah sensor bagi ketinggian minimum.
Jika cairan telah melewati salah satu ketinggia tersebut maka
akan terjadi perubahan resistansi antara pasanga kawat logam
tahan karat tersebut. Karena pasangan kawat
tersebut disusun bersama sebuah varabel
tahan karat
bentuk pembagi
tegangan, yang outputnya diberikan kepada inpu dari sebuah
Sch.m.i t t Trieeer, maka perubahan resistansi ersebut akan
menyebabkan perubahan tegangan input dari Sclvrt t t Trieeer.
Perubahan tegangan ini diatur oleh variabel resis or sedemikian
rupa sehingga akan menghasilkan sinyal output dari
Sch.m.itt Trieeer.
Rangkaian berikutnya merupakan rangkaian se ensial yang
digunakan untuk mngatur keran sesuai dengan ketingg an cairan pada
gelas ukur. Pada saat permulaan gelas ukur masih k song sehingga
output dari Schmitt Trieeer pertama (ketinggian maksimum) dan
28
Schrrti t t Tri~~er kedua (ketinggian minimum) adalah ·~h. Akibatdari
keadaan ini rangkaian akan mengubah posisi keran s hingga cairan
akan masuk mengisi gelas ukur.
Cairan ini akan melewati ketinggian minimum output dari
Schrrti t t Tri~~er kedua akan Low dan jika cairan in telah melewati
ketinggian maksimum, maka output dari Schrrti t t Tri~ r pertama akan
Low. Akibat dari keadaan ini, rangkaian akan mengub posisi keran
sehingga cairan akan keluar dari gelas ukur.
Jika ketinggian cairan dalam gelas ukur lebi rendah dari
batas minimum, output dari Schrrti t t Tri~~er kedua a n hi~h dan ini
akan menyebabkan rangkaian mengubah posisi keran da cairan akan
kembali mengisi gelas ukur, demikian seterusnya. Se iap kali gelas
ukur ini terisi penuh, dihasilkan pulsa yang diberi n ke pin INT
dari mikrokontroler.
Jika sensor pertama diberi notasi s , 1
sensor kedua diberi
notasi S , dan Q merupakan output untuk mengontrol ran. Q dalam 2
keadaan hi~h berarti posisi keran akan menyebabkan cairan masuk
mengisi gel as ukur, sedang Q dalam keadaan Low b rarti posisi
keran akan menyebabkan cairan keluar dari gelas uku . Notasi Q n
berarti keadaan Q yang sekarang dan Q berarti ke daan Q yang n+1
berikutnya. Dari keterangan di atas, dapat disusun t bel transisi
seperti terlihat pada tabel 3.1.
29
Tabel 3.1
Tabel Transisi
00 01 11 10
0 0 0 1 X
1 0 1 1 X
Q n+i
Flip-flop yang dipilih adalah D flip-flop yang tabel
aplikasiya ditunjukkan pada tabel 3.2 berikut:
Tabal 3.2
Tabel Aplikasi
Q Q n n+i
D
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
30
Dengan menggunakan tabel aplikasi tersebut,
eksitasi dari rangkaian yang dikehendaki seperti tabel 3.3
berikut:
Tabel 3.3
Tabel Eksitasi
~ 1
00 01 11 10 Q
n
0 0 0 1 X . 1 0 1 1 X
D
Dari tabel eksitasi tersebut, fungsi eksitasi r i rangkaian
sekuensial yang dikehendaki adalah
D = S + Q S 2 n 1
Output dari flip-flop dihubungkan dengan pin kon rol dari dua
buah analog switch yang disusun dari sebuah IC CMOS C14066, salah
satunya dilewatkan terlebih dahulu melalui sebuah in Kedua
31
buah analog switch tersebut berfungsi untuk memilih esistor mana
yang dihubungkan ke input R dari one shot m: l t ivibrator ext
74LS123.
Pemilihan resistor ini akan menentukan leba pulsa yang
dihasilkan oleh one shot mul t ivibrator. Output ri one shot
mul t ivibrator ini digunakan untuk menggerakkan mo yang
mengatur keran.
Posisi dari motor servo yang dipergunakan untuk menggerakkan
keran tergantung pada lebar pulsa yang diberikan kep danya. Hanya
ada dua kemungkinan output dari flip-flop, sehingga anya ada dua
macam lebar pulsa yang dihasilkan yang berarti hanya ada dua buah
posisi dari motor servo.
Posisi pertama akan mengubah posisi cairan
mengisi gelas ukur dan posisi kedua akan mengubah keran
sehingga cairan akan keluar dari gelas ukur. memudahkan
pengaturan posisi keran yang tepat, posisi dari servo ini
dapat diatur melalui variabel resistor yang seri dengan
resistor yang terpasang pada input R ext
dari one shot
mul t ivibrator.
Bagian ini yakni sensor dan rangkaian pengatur
posisi keran membentuk sebuah module yang akan meng tur pengisian
dan pembuangan cairan pada gelas ukur sesuai ketinggian
32
cairan pada gelas ukur.
Pada sistem secara keseluruhan terdapat empat buah moduLe
seperti ini, tiga buah moduLe dipasang pada masuka~ dan sebuah
modute dipasang pada keluaran. Perijelasan lebih ljmjut tentang
susunan keseluruhan sistem terdapat pada bagian 3.7. Sebagai
penghasil sinyal clock untuk module dipergunakan ~ ebuah IC 555
yang disusun membentuk astabLe m.ut t ivibrator de~~ frekuensi 50
Hz seperti terlihat pada gambar 3.3 di bawah:
RS ~
1 J.J.~ 2 R 3 TR Q
oxs 7
s 6 ~J cv THR R7
~~~ J.4k
rc3 J.uF
Gambar 3.3
Rangkaian Clock
Sinyal clock ini dihubungkan ke D flip-flop dan ~uga ke one
shot m.ut t ivibrator 74LS123 yang outputnya diperf>unakan untuk
mengatur motor servo penggerak keran.
Berikut ini merupakan rangkaian lengkap dari mo ~ute:
..,-c3 + 1.uF
sss
3. 4 MI KROKONTROLER
33
Gambar 3.4
Rangkaian Module Sensor
Seperti telah dijelaskan di atas bahwa mikrok ntroler yang
digunakan di sini adalah one chip microcomputer ri Motorola
yakni MC68705P3. Oleh karena mikrokontroler te sebut sudah
Q
() K
34
mengandung on-chip CLOCK, EPROM, RAM dan I/0 di maka
rangkaian dasar dari mikrokontroler tersebut sangat
sederhana.
Rangkaian dasar mikrokontroler ini pada gambar
3.5 berikut:
Gambar 3.5
Rangkaian Mikrokontroler
Rangkaian ini merupakan rangkaian yang oleh data
MHz dimana akan dihasilkan kecepatan pemrosesan
yang diperbolehkan data sheet . Selain i tu dengan stal tersebut
membagi sinyal clock yang dihasilkan oleh kristal 1 MHz.
35
Selang waktu sebesar 1 us ini akan dipergunakan dal m perhitungan
selang waktu.
Susunan port-port adalah sebagai berikut: PA7 sebagai
output untuk masing-masing segmen dari display. -PB7 sebagai
output untukscannine display seven se~nt, PBO-P sebagai input
berisi data dari keypad enkoder 74C922. PCO-PC1 input
yang akan memberikan sinyal umpan balik ke mesin he dialisa untuk
mengatur laju ultrafiltrasi.
Pin timer dan V dari MC68705P3 karena tidak dipergunakan, pp
dihubungkan dengan V agar didapatkan keandalan ya tinggi pada cc
pengoperasian alat.
3. 5 KEYPAD
Keypad yang dipergunakan di sini berjumlah en belas buah,
berupa switch-switch yang dibentuk menjadi sebuah array dengan
susunan seperti pada gambar 3.6.
Keypad ini dipergunakan untuk memasukkan a-data yang
diperlukan untuk proses hemodialisa yakni volume akan
ditarik beserta waktu yang dibutuhkan untuk rikan cairan
tersebut.
Gambar 3.6
Susunan Keypad
Tombol DATA dipergunakan untuk menandai awal
36
mikrokontroler, tombol IN dipergunakan untuk memas yang
dipilih, sedang tombol CLEAR dipergunakan untuk data
yang telah dipilih. Tombol CC dan MENIT dipergunaka untuk satuan
dari data yang dipilih, sedang tombol untuk
menandai saat awal mulainya proses hemodialisa.
Komponen utama dari bagian ini adalah IC IC ini
merupakan 16-Key Encoder buatan National Semicond ctor. Di dalam
IC ini sudah terdapat benyak rangkaian dan fasil.tas pendukung
sehingga kita tidak perlu banyak menambahkan kompon luar agar IC
ini berfungsi dengan baik. Dengan adanya IC ini kit hanya perlu
membuat subrutin sederhana untuk pelayanan keypad.
Rangkaian selengkapnya dari bagian keypad ini lab seperti
37
pada gam bar 3. 7 berikut:
-J-C4 -=!=- l.uF
----- ----·- ----- ----· l H i D i c: l
---~---·--i-------i-·-----i : 9 : c : :I: :
....... i ............ i ............. l ............. ~ i s i 6 i 7 i . . . .
t- ---~------t---·-·1:-------:
L..-----:: 0 l l. : 2 : 3 : i.. .. ...... i ............. i ............ l .......... J
Gambar 3. 7
Rangkaian Keypad
Rangkaian dan fasilitas pendukung tersebut i antaranya
adalah: Keypad scan yang bertugas melakukan scannin pada switch
array untuk mencari tombol mana yang ditekan, two k y ro ~ ~-over
yang berfungsi untuk menentukan prioritas dua tombol yang ditekan
pada saat hampir bersamaan, key debov.nc i n8 yang b rfungsi untuk
membedakan apakah sinyal dari switch array merupa getaran dari
tombol sebelumnya atau penekanan kedua kalinya dari tombol yang
tombol terakhir yang ditekan.
Selain itu IC ini mempunyai pin Data Availa (DA) dan
Output Enable (OE). Pin DA akan berubah menjadi hi6 jika ada data
absah dari switch yang ditekan, dan akan berubah me
switch tersebut dilepas dan tidak akan berubah enjadi hieh
walaupun ada tombol lain yang ditekan, pin ini baru pat berubah
38
menjadi hieh lagi setelah selang waktu yang ditentu n oleh bagian
two key rol.l.-over. Pin OE merupakan pin input ac ive-l.ow yang
menentukan apakah data akan dikeluarkan pada pin output atau
menjaga output berada pada keadaan impedansi tinggi TRI STATE).
Output dari IC ini berupa data empat bit yang kode
tombol (switch) yang ditekan. Dan data ini dihubung n ke port
PBO-PB3 dari mikrokontroler, sedangkan pin Data A ailable (DA)
dihubungkan ke port PC2 dari mikrokontroler dan sel in itu juga
dihubungkan ke sebuah inverter yang outputnya dihu ungkan ke pin
Output Enable (OE). Konfigurasi seperti ini mem entuk sistem
keypad yang asinkron, sehingga setiap saat dapat menginterupsi
mikrokontroler tanpa bergantung pada cl.ock dari sis em.
3.6 DISPLAY
Display yang dipergunakan adalah empat buah se n seement
commDn cathoda. Empat buah seven seement tersebu dipergunakan
sebagai display bagi data masukan dan juga bagi has 1 pengukuran
ultrafiltrasi selama proses hemodialisa.
Tiap segment dari empat buah display tersebu dihubungkan
secara paralel, kaki katoda dari tiap display inilah yang
dipergunakan untuk menyalakan display. Empat buah display ini
dinyalakan secara multipleks untuk menghemat port dari
mikrokontroler.
Rangkaian display seven se~nt dapat dilihat
berikut ini:
+SV o---,-r-r-r--r-r-.-. R9-~6 8M2K7 7
Gambar 3.8
Rangkaian Display Seven Segment
Ada dua tipe IC yang dipergunakan pada bagian
dan 75491. IC 75492 ini berisi enam buah inverter
sedangkan IC 75491 berisi eapat buah buffer dan berf
se~nt driver yang memiliki kemampuan arus sink/
39
gambar 3.8
COHHON CATHODE
yakni 75492
merupakan
250 rnA,
sebagai
e sebesar 50
pemilihan
-------------------------------------------------,,--------
40
kedua buah IC ini.
3. 7 SUSUNAN KESELURUHAN SI STEM
Dalam bagian ini akan dijelaskan konfigurasi ~istem secara
keseluruhan untuk persiapan pengujian dari alat ukur volume
ultrafiltrasi yang dibuat. Pengujian ini di11kuk;~n untuk
mengetahui kemampuan kerja dari alat ukur, basil p~ngujian akan
diberikan pada bab V.
Pada sistem ini ada empat buah gelas ukur besert m.odtt~e-nya
masing-masing untuk mengatur pengisian dan pengel~ran cairan,
CA:rRAN A :rR KONSENTRAT TUBUH
·u ~ C:ELAS rv C:ELAS C:ELAS Ut<UR Ut<UR KERAN £~ UKUR A B c
" KERAN
VOLUI'IE2 ~ ./
c: ELAS
! u KUR
VOLUHE3 0
' . ------=2". '>) N
t<ER N 0
l . I< I:=PEI'IBUAN C:AN
Gambar 3.9
Susunan Gelas Ukur
tiga buah pada bagian masukan dan sebuah pada bagia
Tiap-tiap gelas ukur pada masukan dan keluaran
41
ke
counter, counter akan naik setiap kali ada cairan lewat sebanyak
satu satuan volume, sehingga setiap saat dapat di tahui berapa
banyak cairan yang telah masuk dan yang
empat buah gelas ukur ini dapat dilihat pada gambar . 9 di atas.
Masukan cairan pertama merupakan cairan
merupakan campuran antara air dan konsentrat
35:1. Pada bagian ini dilakukan pencampuran air
masukan dengan perbandingan 35:1 yang
konsentrat.
yang
perbandingan
i dua buah
air dan
Perbandingan ini dilakukan oleh counter pada g las ukur A,
jika hitungan telah mencapai 35, maka diberikan siny 1 pada gelas
ukur B untuk melewatkan cairan sebesar satu satuan lume atau 50
ml. Sehingga diperoleh perbandingan volume
diinginkan.
yang
Bagian keluaran dari sistem ini menggambarkan ca·ran dialisat
yang keluar dari ginjal buatan. Cairan ini dilew tkan melalui
gelas ukur D dengan tujuan untuk diukur volumenya.
Kedua masukan dan keluaran ini diukur vol enya dengan
menggunakan satuan volume sebesar 50 mi. Tiap ada cairan
sebanyak itu melalui baik masukan atau keluaran a n dihasilkan
42
sinyal interupsi bagi mikrokontroler. Mikrokontrole akan mengecek
bagian manakah yang menyebabkan interupsi, masukan keluaran
dan akan menaikkan counter di dalam perangkat luna ya.
Mikrokontroler akan melakukan perhitungan mencari
selisih antara keluaran dan masukan. Selisih inilah ang merupakan
banyaknya cairan yang di tarik dari tubuh pasie . Selain i tu
mikrokontroler juga akan melakukan perhitungan untuk mencari rate
atau laju ultrafiltrasi yakni volume ultrafiltrasi ibagi dengan
waktu. Laju ultrafiltrasi ini akan dibandingkan dengan laju
ultrafiltrasi yang diinginkan yang menjadi data masukan bagi
mikrokontroler.
Masukan cairan yang lain menggambarkan cairan yang ditarik
dari tubuh pasien selama menjalani hemodialisa. bagian ini
terdapat pengaturan laju ultrafiltrasi n oleh keran
E yang besar bukaannya dapat diatur oleh sinyal umpa balik yang
diberikan oleh mikrokontroler. Sesudah melalui
dilewatkan melalui gelas ukur C.
cairan
Jika basil pengukuran laju ultrafiltrasi oleh ikrokontroler
lebih lambat daripada kecepatan yang diing nkan, maka
mikrokontroler akan memberikan sinyal umpan balik me alui port PC3
untuk memperbesar bukaan dari keran, demikian pu a jika laju
ultrafiltrasi basil pengukuran lebih cepat daripa laju yang
43
diinginkan, maka mikrokontroler akan memberikan sinyal untuk
memperkecil bukaan dari keran.
Dengan adanya sinyal umpan balik ini
penarikan cairan dari tubuh akan sesuai deng
dimasukkan. Sehingga tidak akan terjadi lagi
kelebihan atau kekurangan cairan setelah selesai
hemodialisa.
Rangkaian lengkap dari keseluruhan sistem ini
pada Lampi ran C.
volume
data yang
mengalami
proses
pat dilihat
BAB IV
PERENCANAAN DAN PEMBUA TAN PERANGKAT
Perangkat lunak dari alat ukur volume ultrafil
mikrokontroler ini merupakan pendukung yang tidak t
perangkat keras. Perangkat lunak
pengujian yang akan dilakukan terhadap alat
ultrafiltrasi tersebut.
4. 1 PENDAHULUAN
berbasis
dengan
volume
Perangkat lunak atau program bagi alat ukur volume
ultrafiltrasi ini dibuat dalam bahasa yang mirip
mikrokontroler M6800. Program tersebut disusun u~JLl~~n•
SideKick Editor, sebuah editor ASCII murni seperti
Non Document. Hasilnya adalah sebuah file .ASM.
Setelah selesai disusun, dilakukan cross
program XASM05 sehingga diperoleh file .HEX.
diubah ke bentuk file .OBJ, yang kemudian
EPR{JI{ 2764 yang berkapasitas delapan kiLobytes.
Karena pada mikrokontroler MC68705P3 sudah
44
keluarga
WordS tar
oleh
yang
ke sebuah
EPROM di
45
dalamnya, maka diperlukan sebuah rangkaian yang dipe gunakan untuk
memindahkan isi dari EPROM 2764 ke EPROM dari MC6 705P3. Skema
dari rangkaian tersebut terdapat pada data sheet ri MC68705P3.
Di sinilah terdapat keuntungan bagi pemrogram yang ngin menjaga
kerahasiaan dari programnya, karena jika program t rsebut telah
berada pada EPROM dari MC68705P3, program tersebu tidak akan
dapat dibaca lagi.
Perangkat lunak ini dapat dibagi menjadi tiga bagian yakni
program utama, subrutin pelayanan dan subrutin inter psi. Beberapa
subrutin pelayanan ini diantaranya subrutin perkalia , pembagian,
konversi heksadesimal ke BCD dan sebaliknya, subrut n scannine
display dan keypad dan subrutin pelayanan interupsi yang tersedia
adalah subrutin interupsi timer dan subrutin interu si eksternal.
Penjelasan secara lebih terperinci dari tiap sub utin tersebut
akan dibahas pada sub bab sesudah ini. Berikut adalah cara
penggunaan dari alat ukur volume ultrafiltrasi ini.
Pertama-tama rangkaian mikrokontroler dijalan n, ditandai
dengan di tampilkannya tulisan 11 its" pada display. Setelah i tu
dilakukan pemasukan data ke dalam mikrokontroler yang diawali
dengan penekanan tombol "DATA", data yang dimasukk.an adalah volume
penarikan cairan yang dikehendaki beserta waktu pena ikannya.
Pemasukan data dilakukan dengan menekan angka ya g bersesuian
46
dan dilanjutkan dengan menekan tombol satuannya, jika terdapat
kekeliruan data dapat dihapus dengan "CLEAR".
Setiap pemasukan data diakhiri dengan penekanan tom "IN" yang
berarti data yang ditekan telah benar dan siap unt diproses oleh
mikrokontroler.
Tekan tombol START untuk menandai
hemodialisa, bersamaan dengan itu cairan
sistem. Alat ini akan mendisplaykan volume
ditarik dari tubuh pasien dalam satuan liter,
inya proses
dialirkan ke
n yang telah
pada sistem
ini digambarkan dengan cairan yang mengalir melewat· gelas ukur C.
4. 2 PROGRAM UT AHA
Parameter utama ultrafiltrasi adalah volume cairan yang
ditarik dari tubuh pasien yang merupakan selisih
dialisat yang keluar dari ginjal buatan dengan c
yang masuk ke ginjal buatan.
Kedua volume ini diukur melalui sensor pada mas
mesin hemodialisa dan pada keluaran dari mesin hemo
tiap sensor dihasilkan sinyal interupsi bagi
susunan rangkaian seperti pada gambar 4.1.
Setiap kali sensor mengukur satu satuan volume
perubahan sinyal Q dari hiBh menjadi ~ow. Perubah
dialisat
ke
Dari
dihasilkan
sinyal ini
47
akan menghasilkan sebuah pulsa positif melalui sebua one shot
rnul. t i vibrator, pulsa-pulsa .dari sensor pada mas
diberikan ke input sebuah gerbang NOR yang
dihubungkan ke pin INT dari mikrokontroler.
dan keluaran
outputnya
Jika ada pulsa positif pada inputnya, output dar gerbang NOR
ini akan menghasilkan pulsa negatif yang akan menginterupsi
mikrokontroler secara eksternal. Setelah
eksternal tersebut, mikrokontroler akan menjalan n
pelayanan interupsi yang akan mengecek penyebab
dari masukan atau dari keluaran
Gambar 4.1
Rangkaian Interupsi
dan kemudian menaikkan conter yang bersesuaian pa
interupsi
subrutin
apakah
progranmya.
Pencatatan volume pada counter ini nantinya akan dipergunakan
48
dalam perhitungan volume ultrafiltrasi.
Pada saat awal keran E yang menggambarkan laju
ultrafiltrasi akan ditutup. Mikrokontroler akan enunggu data
masukan yang diberikan, seperti dijelaskan di
ini berupa volume penarikan cairan yang dikehen
penarikannya. Dari data masukan ini mikrokontroler
laju ultrafiltrasi yang dikehendaki dan menyimpan
variabel TARGETRATE.
Di samping itu mikrokontroler akan menghitung
yang masuk dan keluar pada sistem, pada saat
masukan yang memberikan interupsi eksternal
karena cairan yang masuk belum mencapai keluaran,
akan memasukkan data volume masukan sebagai faktor
dan waktu
ini pada
cairan
sensor
ikrokontroler
dalam
perhitungan volume ultrafiltrasi. Diagram alir dari rogram utama
dapat dilihat pada gambar 4.2.
Setelah pemasukan data dan faktor koreksi, mikr ontroler akan
mulai membuka keran E dan juga memulai perhitungan Waktu
ini digunakan untuk menentukan laju ultrafiltrasi d an waktu.
Volume ultrafiltrasi yang terukur · ngkan dengan
volume dari data masukan, jika ternyata volume· telah
melampaui volume dari data masukan, mikrokontroler n memberikan
sinyal untuk menutup keran E dan menampilkan tulisa "STOP".
NAII<I<AN DATA VOLUME OUTPUT
NAII<I<AH DATA VOLUME INPUT
NAli<I<AH DATA VOLUME INPUT
UF UFRATE:----
WAI<TU
Gambar 4.2
Diagram Alir Program UTAMA
49
TUTUP I<ERAN E
PERBESAR I<ERAN E
50
Jika volume tersebut masih belum melampaui volume data
masukan, mikrokontroler akan membandingkan laju ultr filtrasi yang
diinginkan. Dari perbandingan ini mikrokontroler a n memberikan
sinyal umpan balik untuk memperbesar bukaan ker n jika laju
ultrafiltrasi yang diukur lebih kecil dari laju ultr filtrasi yang
dikehendaki dan akan memberikan sinyal umpan balik untuk
memperkecil bukaan keran jika laju ultrafiltrasi yan diukur lebih
besar dari laju ultrafiltrasi yang dikehendaki.
Sinyal umpan balik ini dikeluarkan melalui por PC3 berupa
sinyal PWM (Pulse Width l1odulat ion) dimana lebar ri pulsa akan
menentukan posisi keran. Dengan mengatur lebar pulsa ini,
mikrokontroler dapat mengatur bukaan dari keran una mengatur
volume cairan yang melewatinya. Keran ini dian ap sebagai
pengatur laju ultrafiltrasi pada mesin hemodialisa.
4.3 SUBRUTIN
Pada bagian ini akan dibahas secara lebih te perinci tiap
subrutin yang ada beserta diagram alirnya. Keseluruh n ada sepuluh
buah subrutin yakni subrutin SCANNING, subrutin DELA 5MS, subrutin
HEXTOBCD, subrutin BCDTOHEX, subrutin DIVISION, su rutin ROUND,
subrutin MULBY5, subrutin MULBY10, subrutin MULBY50 dan subrutin
MOTOR.
51
4.3.1 Subrutin SCANNING
Subrutin ini akan mengatur penampilan display da i empat buah
seven seemen t yang dimultipleks ( dinyalakan secar bergantian) .
Tugas yang lain dari subrutin ini adalah untuk dan
membaca kode karakter dari tombol keypad yang dite n.
Dengan cara penampilan secara multipleks ini han a diperlukan
dua belas buah port (delapan buah port A yakni PAO-P 7 dan empat
buah port B yakni PB4-PB7) untuk menampilkan empat uah karakter
pada display. Port A sebagai output bagi kode seven seemen dari
karakter yang akan ditampilkan, sedangkan port B s bagai output
yang menentukan seven seemen mana yang akan diberi tegangan.
Karena frekuensi minimal agar display tidak keli atan berkedip
adalah 50 Hz, maka tiap digit harus dinyalakan dengan waktu
minimal:
t mi.ni.ma.l
1/f 20 ms - - ------- 5 ms
4 4
Pada saat awal dilakukan inisialisasi harga awal dari scanner
dan indeks register. Scanner adalah variabel yang men ntukan seven
seemen mana yang akan dinyalakan. Indeks register iisi alamat
dari karakter pertama yang akan ditampilkan.
AMBIL ~A~Al<TER
l<OSOHGl<A~ DISPLAY
JSR DELAY 5 MS
CDSPBUFJ -> X
IS I S~ANHER
Gambar 4.3
Diagram Alir Subrutin SCANNING
52
53
Kode seven se6men dari karakter pertama terseb t diambil dan
dikeluarkan di port A, kode ini diambil dari tabel kode seven
se6men t dan akan menentukan se67Tlen mana yang aka
Sedangkan isi scanner dikeluarkan di port B sehi
adalah ditampilkannya karakter pertama di seven se
Karakter pertama ini ditampilkan selama 5 ms.
Hal yang sama dilakukan pula untuk
berikutnya dan jika semua karakter telah dinyalakan,
mengecek apakah ada tombol keypad yang ditekan, ji
dinyalakan.
hasilnya
n pertama.
ter-karakter
tidak ada
maka proses scannin6 diulangi sekali lagi. Tetapi jika ada maka
kode karakter dari tombol tersebut akan dibaca dan disimpan
kemudian subrutin akan ditinggalkan dan kembali ke p ogram utama.
Diagram alir subrutin terlihat pada gambar 4.3 diata .
4.3.2 Subrutin DELAY6MS
Subrutin ini digunakan untuk menentukan lama dinyalakannya
tiap karakter pada display seven se6men. Subrutin i i terdiri dari
dua buah nested-~oop yang secara keseluruhan memb tuhkan 4948
cycles. Jadi total delay yang dihasilkan kurang leb h 5 ms.
Diagram alir dari subrutin ini terlihat pa
berikut ini:
gambar 4.4
54
$69->CTRDL~i
$3->CTRDL~a
DEC CTRDL~a
DEC CTRDLH
T
Gambar 4.4
Diagram Alir Subrutin DELAY5MS
4.3.3 Subrutin HEXTOBCD
Subrutin ini akan mengubah dua byte data he sadesimal ke
55
format BCD. Bilangan yang akan diubah disimpan ke ACC2LO untuk
JSR DIVISIOH
Gambar 4.5
T
Diagram Alir Subrutin HEXTOBCD
56
byte rendah dan ACC2HI untuk byte tinggi. Hasilnya disimpan
di variabel FIRST, SECOND, THIRD, FOURTH dan FIFTH ang masing-
masing berisi digit pertama, kedua dan seterusnya.
Cara konversi yang dipergunakan adalah dengan me agi bilangan
tersebut dengan 10, sisanya adalah satuan dari bilan an tersebut.
Hasil bagi dari pembagian ini dibagi lagi dengan 10 isanya adalah
puluhan ribu dari bilangan tersebut. Satuan disimpan di
variabel FIRST, puluhan di SECOND, ratusan di THI ribuan di
FOURTH, puluhan ribu di FIFTH.
Sebagai contoh misalnya bilangan $B26E atau 45 78 , ACC2LO 10
diisi dengan $6E dan ACC2HI diisi ubrutin ini
selesai dipanggil variabel FIRST akan berisi SECOND akan
berisi $07, THIRD akan berisi $06, FOURTH akan be $05 dan
FIFTH akan berisi $04. Diagram alir subrutin ini pada
gambar 4.5 diatas.
4.3.4 Subrutin BCDTOHEX
Subrutin ini akan mengubah empat buah bilangan BCD menjadi
heksadesimal. Subrutin ini digunakan untuk mengubah ta karakter
yang ditampilkan oleh seven se~men menjadi dua byte ilangan dalam
format heksadesimal, agar lebih mudah untuk diolah 1 ih lanjut.
57
Subrutin ini disusun untuk menangani bilangan ya~g akan diubab
dan bilangan basil pengubaban yang diletakkan seca a berurutan.
Sebelum subrutin ini dipanggil, indeks register barup diisi dengan
alamat awal dari memori penyimpanan tersebut. Diagr~ alir dari
subrutin ini dapat dilibat pada gambar 4.6 berikut i~i:
( BCDTOHE)(
+ p:jf~~~~;~~~l!;~
t
:~~!lr~~;f¥nf~~~ L
J~~~~~x~Ns¥5P~~N l<EMBAt I D I ~AS IL
l
Gambar 4.6
Diagram Alir Subrutin BCDTOHEX
j
1 ( RT
Cara konversi yang dipergunakan adalah meng likan digit
pertama dengan 1, mengalikan digit kedua dengan. 1D, mengalikan
digit ketiga dengan 100, mengalikan digit keempat de~an 1000 dan
kemudian menjumlahkan semua basil kali tersebut dalam format
58
heksadesimal.
4.3.5 Subrutin DIVISION
Subrutin ini dipergunakan untuk membagi 16 bit ilangan oleh
16 bit yang lain. Bilangan yang dibagi disimpan ke D VDNDLO untuk
byte rendah dan DIVDNDHI untuk byte tinggi,
pembagi disimpan ke DIVSRLO untuk byte rendah dan
by t e t inggi.
bilangan
untuk
Hasil bagi akan disimpan di QTIENTLO dan QTIENT I, sedangkan
sisanya akan berada di DIVDNDHI dan DIVDNDLO dimana variabel ini
sebelumnya dipergunakan untuk bilangan yang akan di
alir dari subrutin ini dapat dilihat pada gambar 4.7
Diagram
Pertama kali dicek apakah MSB dari pembagi sama 1, jika
tidak maka pembagi digeser kekiri hingga MSB-nya ada ah 1. Jumlah
penggeseran ini disimpan ke dalam variabel N.
pembagi sama dengan 1, maka harga N+1 disimpan ke
CTRDIV yang berfungsi sebagai counter.
Setelah itu bilangan yang dibagi dibandingkan
(basil penggeseran), jika bilangan yang dibagi
sama dengan pembagi maka LSB dari basil bagi diubah
bilangan yang dibagi dikurangi dengan pembagi,
MSB dari
besar atau
1 dan
isi CTRDIV
dikurangi dengan satu. Jika bilangan yang dibagi leb'h kecil dari
I<OSONGI<AN N, CTRDIV,QTIENT
GESER I<IRI DIVSR N + 1 -> N
N+1->CTRDIV
T
Gambar 4.7
GESER I<IRI QTIEN
DINDND - BlVSR -> SET EHD0 DIVS
CTRDIV-1 ->CTRDIV
GESE~ 1 ij~NMANAN N - 1 -> N
Diagram Alir Subrutin DIVISION
59
pembagi maka isi CTRDIV langsung dikurangi dengan sat
Jika CTRDIV belum berbarga nol, maka basil bagi
60
bilangan
yang dibagi digeser ke kiri. Jika terjadi over l.ow akibat
penggeseran bilangan yang dibagi maka bilangan ang dibagi
tersebut langsung dikurangi dengan satu. Jika tidak da overfl.ow
maka dilakukan pembandingan antara bilangan yang d bagi dengan
pembagi seperti di atas.
Demikian seterusnya sampai CTRDIV berubab menjadi nol. Langkab
selanjutnya adalab menggeser ke kanan bilangan ang dibagi
sebanyak N bit, basil penggeseran ini adalah sisa dar pembagian.
4.3.6 Subrutin ROUND
Subrutin ini dipergunakan untuk membulatkan basi bagi dari
suatu pembagian. Hasil bagi akan dibulatkan ke ata jika sisa
pembagian yang disimpan dalam variabel DIVDND lebib besar dari
setengah bilangan pembagi ( disimpan dalam variabel D VSR). Hasil
bagi akan dibulatkan ke bawah jika sisa pembagian y ng disimpan
dalam variabel DIVDND lebib kecil dari setengab bil gan pembagi
(disimpan dalam variabel DIVSR).
Diagram alir dari subrutin ini dapat dilibat pada gambar 4.8
di bawah.
61
DIVDND*2->DIVDND
T
INC QTIENT
DIVDND/2->DIVDND
Gambar 4.8
Diagram Alir Subrutin ROUND
4.3.7 Subrutin MULBY5
Subrutin ini akan mengalikan suatu bilangan dua byte dengan
5 . Bilangan yang akan dikali disimpan lebih dahu u di ACC1 10 10
untuk byte rendah dan di ACC1HI untuk byte tinggi. asilnya akan
berada pada RSLMULHI dan RSLMULLO. Diagram alir dari subrutin ini
dapat dilihat pada gambar 4.9.
62
( MULB~5 )
t I<OSONGXAN
RSLMUL
j_ SIMPAN ACC1
RsfAuL
+ Jti~tA~~f~~f~~~A~
1 ~,~nr~~L
j ( RTS )
Gambar 4.9
Diagram Alir Subrutin MULBYS
Dari persamaan SY = ( 1+4) Y = Y + 4Y dapat disi pulkan bahwa
perkalian suatu bilangan dengan 5 adalah basil pen umlahan dari
bilangan tersebut dan basil kali bilangan tersebut engan empat.
Perkalian dengan 4 dilakukan dengan menggeser ke kiri 2 bit
bilangan tersebut (Lo~icaL Shift Left).
4.3.8 Subrutin MULBY10
Subrutin ini berfungsi untuk mengalikan suatu bi angan 2 byte
dengan 10 . Bilangan yang akan diubab disimpan terl ih dabulu di 10
63
ACC1LO untuk byte rendah dan di ACC1HI untuk byte ti ggi. Hasilnya
akan berada pada RSLMULHI dan RSLMULLO. Diagram alir ri subrutin
ini dapat dilihat pada gambr 4.10 di bawah.
Dasar bagi cara pengalian yang dipergunakan h persamaan
10Y = (2+8) Y = 2Y + BY. Dari persamaan ini dapa disimpulkan
bahwa perkalian suatu bilangan dengan 10 adalah hasil penjumlahan
dari perkalian bilangan tersebut dengan 2 dan perka ian bilangan
tersebut dengan delapan.
( MULBl'10 )
• XOSONGXAN RSLMUL
• D~~~i 1B~~~s~~~lf-
• X~tA ncc1 iGN 8
JU ~sf~uf NGAN
t di~~~~~L
• ( RTS J
Gam bar 4 •· 1 0
Diagram Alir Subrutin MULBY10
Perkalian dengan dua dilakukan dengan menggeser k kiri 1 bit
64
bilangan tersebut (Loeical. Shift Left) dan perkal an dengan 8
dilakukan dengan menggeser ke kiri 3 bit bilar~an tersebut
(Loeical. Shift Left).
4.3.9 Subrutin MULBY50
Subrutin ini berfungsi untuk mengalikan suatu bil~ngan 2 byte
dengan 50 . Bilangan yang akan diubah disimpan terle~ih dahulu di 10
ACC1LO untuk byte rendah dan di ACC1HI untuk byt~~ tertinggi.
Hasilnya akan berada pada RSLMULHI dan RSLMULLO. Diagram alir dari
subrutin ini dapat dilihat pada gambar 4.11 di bawah.
Dasar bagi cara pengalian yang dipergunakan adal~h persamaan
( MULB'i50
t t ~OSONG~AN ~~~lA~f~R El~G~~ ~~Rl~~f ~L El~G~~ RSLMUL . RS UL
+ + D~~~i 1B~~~s~~~lf- ds~~~~~L ~~s~ ~~~L
I I
( R s )
Gambar 4.11
Diagram Alir Subrutin MULBYSO
65
SOY= (2+16+32)Y = 2Y + 16Y + 32Y. ini dapat
disimpulkan babwa perkalian suatu bilangan dengan 50 dalah hasil
penjumlaban dari basil kali bilangan tersebut dengan ua dan hasil
kali bilangan tersebut dengan delapan dan basil
tersebut dengan tigapuluh dua.
li bilangan
Perkalian dengan 2 dilakukan dengan menggeser ke kiri 1 bit
bilangan tersebut (Lo~icat Shift Left), dengan .16
dilakukan dengan menggeser ke kiri 4 bit bilan an tersebut
(Lo~icat Shift Left) dan perkalian dengan 32 dila..rt•LU\.C:lul dengan
menggeser ke kiri 5 bit bilangan tersebut (Loeicat Left).
4.3.10 Subrutin MOTOR
Subrutin ini akan menggerakkan motor servo ke posisi yang
diinginkan dengan pemberian deretan pulsa melalui por PC3. Posisi
motor servo ditentukan oleh lebar pulsa yang diberi frekuensi
yang dipergunakan adalah 50 Hz. Diagram alir dari ubrutin ini
dapat dilihat pada gambar 4.12.
Dengan frekuensi tersebut akan diperoleh periode sebesar 20
ms, lebar pulsa hieh ditentukan oleh isi variabel WI I dan lebar
pulsa tow merupakan selisih dari lebar periode dan lebar pulsa
hieh. lsi variabel WIDEHI dan WIDELO akan dikali de gan 100 us
untuk menentukan lebar pulsa yang bersangkutan.
$FF- >CTRMOTOR
$C8 - ~IDEHI
~IDho
1 -> PC3
0 - > PC3
DEC CTRMOTOR
Gambar 4.12
Diagram Alir Subrutin MOTOR
4. 4 SUBRUTI N PELAYANAN I NTERUPSI
66
Ada dua buah subrutin pelayanan interupsi yang-t sedia yakni
subrutin pelayanan interupsi timer dan subrut· pelayanan
interupsi eksterna~. Pada bagian ini akan dibahas ecara lebih
67
terperinci tiap subrutin pelayanan interupsi be erta diagram
alirnya.
4. 4.1 Subrutin Pelayanan Interupsi Timer
Subrutin ini dipanggil setiap kali eo'Unter dari timer yang ada
dalam mikrokontroler MC68705P3 turun mencapai nol. K ena eo'Unter
ini terdiri dari 8 bit maka subrutin ini akan dipang il setiap 256
eye 'Le instruksi, tiap eye 'Le instruksi ini lamanya us. Selang
waktu tersebut diperoleh dari perhitungan sebagai
Frekuensi Osilator = f = 4 MHz osc
Instruction Cycle Time = 4/f = 1 us osc
Pada subrutin ini terdapat tiga buah eo'Unter yan dipergunakan
untuk menentukan selang waktu selama 12 detik, ya eo'Unter1
dengan harga maksimum 125, eo'Unter2 dengan harga m 125 dan
eo'Unter3 dengan harga maksimum 3.
Pemilihan harga maksimum dari tiap eo'Unter adalah
agar diperoleh selang waktu yang tepat sebesar 12 dengan
perhitungan sebagai berikut:
t = 3 X 125 X 125 X 256 US tota.l
= 12 detik
Diagram alir subrutin Pelayanan Interupsi Timer erlihat pada
gambar 4.13 di bawah.
NAIXXAN COUNTER1
NAIXXAN COUNTER3
NAIXXAN TIMEFLAG
Gambar 4.13
Diagram Alir Subrutin TIRQ
68
69
Subrutin ini menentukan lamanya proses yang < ihitung dalam
satuan menit. Untuk keperluan itu maka data yang tersimpan harus
dikali terlebih dahulu dengan 5. Variabel waktu ·ni diperlukan
untuk menghitung laju ultrafiltrasi yang diukur yakni volume
ultrafiltrasi yang diukur dibagi dengan waktu penguluran.
4.4.2 Subrutin Pelayanan Interupsi Eksternal
Subrutin ini akan mengecek penyebab interupsi ~pakah bagian
input atau output. Sinyal interupsi ini diberikar oleh bagian
sensor baik input maupun output setiap kali sensor ~engukur satu
satuan volume. Subrutin akan menaikkan counter ya~ bersesuaian,
yakni variabel INPUT dan OUTPUT.
Variabel-variabel ini bersama dengan variabel VOLUME yang
merupakan faktor koreksi akan diolah lebih lanjut da am penentuan
volume ultrafiltrasi dengan perhitungan sebagai beri~t:
VOLUME ULTRAFILTRASI = OUTPUT +VOLUME - I PUT I
dimana,
OUTPUT = volume cairan dialisat yang keluar dari dialyzer
VOLUME = faktor koreksi
· INPUT = volume cairan dialisat yang masuk ke di~lyzer
70
Data volume ultrafiltrasi ini dibagi denga waktu untuk
mendapatkan laju ultrafiltrasi hasil pengukuran.
Diagram alir dari subrutin pelayanan interupsi ini terlihat
pada gambar 4. 14 berikut:
NAII<I<AN OUTPUT
NA I!~!< AN INPUT
Gambar 4.14
Diagram Alir Subrutin EIRQ
BAB V
PENGUKURAN DAN PENGUJIAN
Pengujian terhadap alat ukur volume ultrafiltras yang dibuat
ini dimaksudkan untuk mengetahui bekerja tidaknya
yang ada serta untuk mengukur kemampuan kerjanya.
Sesuai dengan hal itu, ada dua macam pengujian
yakni pegujian rangkaian yang dimaksudkan
tidaknya fungsi-fungsi yang ada, serta pengujian istem untuk
mengukur kemampuan kerjanya.
5.1 PENGUJIAN RANGKAIAN
Pengujian ini dilakukan dengan memberikan
sinyal yang dihasilkan oleh sensor gelas ukur.
dijelaskan sebelumnya ada dua buah sinyal yang
sensor, yakni sinyal S1 (sensor ketinggian maksimum)
(sensor ketinggian minimum).
sinyal-
ti telah
oleh
sinyal S2
Air yang mengalir mengisi gelas ukur dan ~c'~'"'A~Q"'I dikeluarkan
•ucu6.c.a~,~lkan sinyal jika telah mencapai ketinggian maksimum akan
S1 dan S2 dengan diagram waktu sebagai berikut:
71
72
S2 1---.
0
S1 1-----,
0
Q 1-------,
0
Gambar 5.1
Sinyal-sinyal yang dihasilkan sensor vol e
Sinyal-sinyal tersebut disimulasikan dengan bebe pa buahone
shot mu~ t ivibrator dan diberikan kepada rangkaian, s hingga dengan
ini dapat diketahui bekerja tidaknya fugsi-fungsi
alat ukur volume ultrafiltrasi ini tanpa melewat
sensor gelas ukur.
ada pada
air pada
Ada tiga buah modu~e yang diberi sinyal-sinyal ersebut yakni
modu"Le A, B dan D. Dimana masing-masing adalah modu e bagi air,
konsentrat dan cairan yang keluar dari ginjal buatan
Seperti telah dijelaskan sebelumnya pada saat
bagian masukan yang menghasilkan sinyal
mikrokontroller dan jika cairan telah mencapai
hanyalah
kepada
maka
jumlah cairan yang telah melewati bagian masukan dis mpan sebagai
faktor koreksi dalam variabel VOLUME. Jumlah cairan ng melewati
bagian masukan disimpan dalam variabel INPUT, jumlah cairan yang
melewati bgian keluaran disimpan dalam variabel OUTP
73
Untuk mempermudab pengecekan variabel-variabel tersebut jika
kita menekaan tombol yang bersesuaian maka pada display akan
ditampilkan isi variabelnya. Setelab kurang lebib eupat detik maka
mikrokontroler akan menampilkan volume ultrafiltras· pada display.
Volume ultrafiltrasi dapat dibitung dengan per~~aan sebagai
berikut:
VOLUME ULTRAFILTRASI = OUTPUT + VOLUME - INPl~
dimana,
OUTPUT = volume cairan dialisat yang keluar dar" dialyzer
VOLUME = faktor koreksi
INPUT = volume cairan dialisat yang masuk dial\~er
Selain itu dapat pula ditampilkan variabel data ~asukan yakni
volume ultrafiltrasi yang dikebendaki, waktu pErarikan serta
lajunya yang merupakan volume ultrafiltrasi tersebut dibagi dengan
waktu. Variabel lain yang dapat ditampilkan adalab ~aktu lamanya
proses serta laju basil pengukuran yang merupakap basil bagi
volume ultrafiltrasi basil pengukuran dibagi dengan ~aktunya.
Berikut adalab data-data basil pengujian dengan data masukan
dan sinyal-sinyal untuk simulasi yang berbeda-beda. ~abel data ini
memuat pula isi variabel-variabel yang telah disebut~n diatas.
74
Tabel 5.1
Data-data Hasil Pengujian Rangkaian I
FAKTOR KOREKSI(VOLUHE) : 50 ml -------------------------------------------------------------------- ......................... -------------------------------------------------------------------- ----·------:No.:coUNTER A:COUNTER 8:coUNTER o: MAKTU :INPUT :ourPu: UF : OUH:UFRATE: 1------------------------------------------------------------------- ----------1 ~------------------------------------------- ----------------------- ----------1 I 1 1 I 0 I 3 :oo:oo:12 1 1 50 I 1 1250 I I I I I I I 2 2 I 0 I 3 :oo:01:00 2 3 100 I 5 500 I I I I ' ' ' 3 3 ' 0 I 5 :oo:o1:48 3 5 150 I 9 417 I f I I I I 4 5 I 0 I 6 :oo:o2:24 5 6 100 I 12 208 I I I ' f 5 7 I 0 8 :oo:o3:24 7 8 100 I 17 147 I I I I 6 7 I 0 9 :oo:o4:24 7 9 150 I 22 170 I I I I 7 9 I 0 11 :oo:05:00 9 11 150 : 25 150 I I I 8 11 I 0 13 :oo:o5:48 11 13 150 : 29 129 I I I 9 12 I 0 15 :oo:o6:12 12 15 200 : 31 161 I ' uo 12 I 0 16 :oo:o7:24 12 16 250 I 37 169 I I :u 14 I 0 18 :oo:OS:OO 14 18 250 : 40 156 I
:12 16 I 0 19 :oo:o8:24 16 19 200 : 42 119 I
:I3 16 I 0 21 :oo:o9:oo I 16 21 300 : 5 167 I
:I4 18 I 0 23 :oo:o9:36 : 18 23 300 I 48 156 I I I
:15 19 I 0 24 :oo:10:00 : 19 I 24 300 I 0 150 I I I
:16 22 I 0 26 :oo:10:36 : 22 : 26 250 I 3 118 I I
:17 23 I 0 28 :oo:11:24 23 I 28 I 300 I 1 132 I I I I us 24 I 0 29 :oo:12:12 24 I 29 I 300 I 1 123 I I I I
:19 24 : 0 30 :oo:12:36 24 I 30 I 350 : 3 139 I t
:2o 26 : 0 32 :oo:13:12 26 I 32 I 350 I 6 133 1 I I t :21 26 : 0 33 :oo:13:48 26 I 33 I 400 I 9 145 t I I :n 28 : 1 35 :oo:14:24 29 : 35 I 350 I 2 122 I I
:23 28 : 37 :oo:15:oo 29 I 37 I 450 I 5 150 I I I
:24 30 : 40 :oo:15:24 31 : 40 : 500 I 1 162 I
:25 31 : 1 41 :oo: 16:00 32 : 41 I 500 I 0 156 I I
:26 33 I 1 44 :oo:t6:36 34 : 44 : 550 I 3 166 I I :n 36 : 1 46 :oo:17:oo I 37 : 46 : 500 I 5 147 I
:28 38 : 1 47 :oo:17:36 : 39 : 47 : 450 : 8 128 I I
:29 39 : 1 49 :oo:1a:12 : 40 I 49 : 500 : 137 : I
:3o 40 : 1 50 :oo:18:4a : 41 : 50 : 500 : 4 133 : :31 43: 1 53 : 00: 19: 36 : 44 : 53 : 500 : 8 128 : l32 45 : 1 56 :oo:2o:oo 46 I 56 : 550 :1 0 138 I
:33 46 : 1 58 :oo:20:4a 41 : 58 : 600 :1 4 144 :34 48 : 1 60 :oo:21:12 49 : 60 : 600 :1 6 142 :35 49 : 1 62 :oo:21:48 50 : 62 : 650 :t 9 149 :36 52 : 1 65 :oo:22:24 53 : 65 650 :1 2 145 :37 55 : 1 68 :oo:23:24 56 : 68 650 :t 1 139 l38 56 : 2 11 :oo:23:48 58 : 71 700 ll 9 147 l39 58 : 2 12 :o1:24:36 60 : 72 650 l1 3 132 --------------------------------------------------------------------- ---·--------------------------------------------------------------------------- ----------
75
Tabel 5.2
Data-data Hasil Pengujian Rangkaian II
FAKTOR KOREKSI(VOLUHE) : 150 tl ------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------- ------------lHO.lCOUNTER AlCOUHTER BlCOUHTER Dl WAKTU liHPUT lOUTPUl Uf COUHlUfRATEl 1------------------------------------------------------------------ -----------1 ,------------------------------------------------------------------ -----------1 : 1 : 1 : 0 : 3 :oo:oo:12 : 1 : 3 : 250 1 : 6250 : : 2 : 3 : 0 : 5 :oo:oo:48 : 3 : 5 : 250 4 : 1563 : : 3 : 6 : 0 : 1 :oo:o1:12 : 6 : 7 : 200 6 : 833 :
4 : 9 : 0 : 10 :oo:o1:48 9 : 10 200 9 : 556 : 5 : 10 : 0 : 12 :oo:o2:12 10 : 12 250 lll 568 : 6 : 13 : 0 : 15 :oo:o3:oo 13 : 15 250 15 : 417 : 7 : 15 : 0 : 11 :oo:o3:36 15 : 17 250 18 : 347 :
1 8 : 16 : 0 : 18 :oo:o4:oo 16 : 18 250 20 : 313 : : 9 : 18 : 0 I 20 :oo:o4:36 18 : 20 250 23 : 272 : :10 : 20 : 0 24 :oo:o5:24 20 : 21 200 27 : 185 : :u 22 : 0 24 :oo:o6:12 22 I 24 250 31 : 202 : l12 24 0 26 :oo:o7:36 24 26 250 38 : 164 : l13 24 0 29 :oo:o8:24 24 29 400 : 42 : 238 : l14 25 0 31 :oo:o8:48 I 25 31 450 44 : 256 : l15 27 0 33 :oo:o9:48 27 33 450 : 49 : 230 : :16 1 28 1 37 :oo:10:24 29 37 550 52 : 264 : :n : 33 1 39 :oo:l1:36 34 39 400 : 58 : 172 : l18 : 37 1 42 :oo:H:48 38 42 I 350 59 : 148 : I
:19 : 39 1 44 :oo:12:24 40 44 : 350 62 : 141 : l20 : 42 1 47 :oo:13:oo 43 47 : 350 65 : 135 : l21 : 46 1 so :oo:13:48 47 50 : 300 : 69 : 108 : l22 : 48 1 54 :oo:14:36 49 54 : 400 n: 137 : :n 52 1 58 :oo:15:12 53 58 : 400 I 76 : 132 : l24 53 1 59 :oo:15:48 54 59 I 400 79 : 127 : l25 55 1 61 :oo:16:48 , 56 61 400 84 : 119 : l26 56 1 64 :oo:l7:48 57 64 500 89 : 140 : l27 59 1 66 :oo:18:36 60 66 450 93 : 121 : l28 61 I 1 68 :oo:19:24 62 68 450 97 : 116 : l29 62 I 2 11 :oo:20:4a 64 : 71 500 104 : 120 : I
l30 64 : 2 75 :oo:21:36 66 : 75 600 108 : 139 : l31 I 66 : 2 80 :oo:22:4a 68 I 80 750 114 : 164 : l32 70 : 2 84 :oo:23:24 I 72 84 I 750 117 : 160 : I I
l33 71 : 2 I 87 :oo:24:oo : 73 87 : 850 120 : 177 : I
l34 74l 2 I 92 :oo:24:36 : 76 92 : 950 123 : 193 : I
l35 75 : 2 : 94 :00:25:12 : 77 94 : 1000 126 : 198 : l36 79 : 2 : 98 :oo:25:48 : 81 98 : 1000 129 : 194 : l37 81 : 2 : 101 :oo:26:12 : 83 101 : 1050 131 : 200 : l38 1 85 : 3 : 105 :oo:26:48 : 88 1 105 : 1000· 134 : 187 : l39 : 87 : 3 : 106 l01:27:24 : 90 : 106 : 950 137 : 173 : ------------------------------------------------------------------- --·---------------------------------------------------------------------------- ------------
76
5.2 PENGUJIAN SISTEM
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kemampua kerja dari
alat ukur volume ultrafiltrasi yang dibuat.
pengujian sebelumnya, dalam pengujian ini sistem
lengkap seperti telah dijelaskan pada bah
dialirkan ke dalamnya.
dengan
sang secara
dan air
Pada pengujian ini tidaklah digunakan rangka an penghasil
sinyal untuk mensimulasikan sinyal-sinyal yang beras 1 dari sensor
seperti pada pengujian sebelumnya, melainkan sinyal-sinyal
tersebut dihasilkan oleh sensor akibat air yang men alir melalui
gelas ukur. Akibatnya sinyal-sinyal tersebut tidak dapat diatur
dengan bebas.
Seperti pada pengujian sebelumnya untuk mempermu h pengecekan
maka pada perangkat lunak mikrokontroler ditambahkan bagian untuk
setiap saat jika diinginkan isi dari variabel-var abel penting
yang disimpan oleh mikrokontroler dapat ditampilkan engan menekan
tombol-tombol tertentu pada keypad.
Berbeda dengan pengujian rangkaian yang h nya menguji
rangkaian tanpa mengalirkan air ke dalam sistem, s hingga tidak
dapat diuji siyal umpan balik yang dihasilkan oleh s stem. Maka di
sini dapat diketahui pengaruh dari sinyal umpan b lik tersebut
untuk mengatur laju ultrafiltrasi agar dipe oleb volume
77
ultrafiltrasi seperti yang diinginkan pada data mas kan. Dalam hal
ini dimodelkan oleh keran E yang mengatur pengaliran cairan ke
gelas ukur C.
Demi jelasnya maka susunan dari sistem dalam pengujian ini
dicantumkan kembali dalam gambar 5.2 berikut:
CAIRAN A IR KONSENTRAT TUBUH
w I l w CELAS CELAS CELAS
UKUR UKUR KERAN EZ UKUR A 8 c
' "l-.1:
KERAN C
VOLUHE2 ~
~ ~ ' ' KERAN A~ KERAN 9
DIALISAT VOLUHE1
---i> ~
<: ELAS u KUR
VOLUHE3 0
' ~ .,....., KER ~N 0
l ~E PEHBUAN CAN
Gambar 5.2
Susunan Sistem
Berikut merupakan data-data basil pengujian dengan data
masukan yang berbeda-beda. Tabel data ini memuat isi variabel
penting dan data yang tercatat oleh co11nter.
Tabel 5.3
Data-data Hasil Pengujian Sistem I
DATA HASUKAH VOLUME : 600 11 DATA HASUKAN WAKTU : 60 HENIT -------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------- ---------------lHO.lCOUHTER AlCOUHTER BlCOUHTER ClCOUHTER Dl WAKTU liHPUTlOUTPUTl Uf l UNT :uFRATE*5 l 1----···-···--···-··-···---------------------····------------------------l""-----------------------------------------------------------------------: 1 : 2 : 3 : 4 : 5 : 6 : 7 : 8 : 9 l10 l11 ll2 :13 ll4 ll5 :16 l11 :18 :19 l20 l21 :22 :n l24 l25 :26 l27 l28 l29 l30 :31 l32 l33 :34 :35 :36 m :38 l39
2 : 2 : 3 : 4 : 5 : 5 : 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 31 32 33 33 34 34 35 35
0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 I
0 0 0 0 0 0 0 0 : 0 I
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
0 : 1 : 1 : 2 : 2 : 3 : 3 : 4 : 4 : 4 4 4 4 4 4 5 5 6 6 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9
10 10 10 11 11 12 12
o :oo:o2:12 : 2 2 :oo:o3:oo : 2 3 :oo:o3:48 : 3 5 :oo:o6:12 : 4 6 :oo:o7:36 : s 1 :oo:08:36 : 5 8 :oo:o9:36 : 6
10 :oo:11:48 : 1 11 :oo:13:12 : 8 12 :oo:14:48 9 13 :oo:16:24 10 14 :oo:18:oo 11 15 :oo:t9:36 12 16 :oo:21:12 13 11 :oo:22:48 14 19 :oo:24:36 15 20 :oo:26:12 16 22 :oo:28:24 : 11 23 :oo:29:36 : · 18 25 :oo:31:24 : 19 28 :oo:35:oo : 21 29 :oo:35:48 : 22 : 30 :oo:37:24 : 23 : 32 :oo:38:24 : 24 : 33 :oo:39:12 : 25 : 34 :oo:40:48 : 26 : 35 :oo:42:oo : 21 : 36 :oo:43:48 : 28 : 37 :oo:45:24 : 29 : 38 :oo:47:oo : 30 : 39 :oo:48:36 : 31 : 39 :oo:50:12 : 31 : 41 :oo:52:12 32 42 :oo:53:24 33 42 :oo:54:12 33 44 :oo:55:48 34 44 :oo:56:36 34 47 :oo:58:36 I 36 47 lOl:OO:OO l 36
0 : 0 : 2 : 50 : 3 : 50 : 5 llOO l 6 :too : 7 ll50 l 8 ll50 :
10 l200 : 11 l200 : 12 l200 : 13 l200 : 14 l200 : 15 l200 : 16 l200 : 17 l200 : 19 l250 : 20 l250 : 22 l300 : 23 l300 : 25 l350 : 28 l400 29 l400 30 :400 1
32 l450 : 33 l450 : 34 :450 : 35 l450 : 36 l450 : 37 l450 : 38 l450 : 39 l450 : 39 l450 : 41 l500 : 42 :5oo : 42 l500 : 44 l550 : 44 :550 : 47 l600 : 47 l600 :
-------····--·· --------------, 11 : 0 : 15 83 : 19 63 : 31 83 : 38 : 63 : 43 : 94 : 48 : 83 : 59 : 83 : 66 : 77 : 74 : 67 : 82 : 63 : 90 : 56 : 98 : 50 :
106 48 114 43 123 50 131 48 142 54 148 52 157 56 175 57 179 56 187 54 1
192 59 : 196 : 58 :
56 : 54 :
19 : 51 : 50 : 48 : 46 : 45 :
61 49 : 67 48 : 71 47 : 79 51 : 83 49 : 93 53 : 00 47 :
--------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------- --------------
78
79
Tabel 5.4
Data-data Hasil Pengujian Sistem II
DATA HASUKAN VOLUME : 800 11 DATA HASUKAN WAKTU : 60 HENI ------------------------------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------:No.:coUNTER A:coUNTER e:coUNTER c:coUNTER D: ltAKTU :INPUT:OUTPUT: UF COUNT :uFRATE*5 : 1----------------------------------------------------------------------- ----------------1 ~----·------------------------------------------------------------------ ----------------1 I 1 I 2 : 0 : 0 I o :oo:o2:24 : 2 I 0 : 0 0 0 : I I I I I 2 I 2 : 0 : 1 I 2 :oo:o5:12 : 2 : 2 : 50 : 16 83 I I I I I I 3 I 3 : 0 : 1 I 3 :oo:o4:36 : 3 : 3 : 50 : 25 63 I I I I I I 4 5 I 0 I 2 I 4 :oo:o5:24 3 4 :100 : 27 100 I I I I I I I 5 4 I 0 : 2 I 5 :oo:o6:12 4 5 :too : 31 83 I I I I I I 6 4 I 0 : 3 I 6 :oo:o7:24 4 6 :150 : 57 107 I I I I I I 7 5 I 0 : 3 I 7 :oo:os:t2 5 1 :150 : 41 94 I I I I I
: 8 6 I 0 : 5 I a :oo:o9:48 6 8 :150 : 49 75 I I I I
: 9 6 I 0 : 4 I 9 :oo:10:36 6 9 :200 : 55 100 I I I I
:to 7 I 0 I 4 I 10 :oo:12:o0 7 10 :zoo : 60 85 : I I I :u 8 I 0 I 4 I 11 :oo:13:36 8 11 :200 : 68 77 I I I
:12 8 I 0 I 5 I 12 :oo:14:36 8 12 :250 : 73 89 I I I
:13 9 I 0 I 5 I 13 :oo:15:24 9 13 :250 : 71 83 I I I
:14 10 I 0 I 5 I 14 : 00: 16 : 48 10 14 :250 : 84 74 I I
:15 11 I 0 5 I 15 :oo:1s:12 11 15 :250 : 91 69 I I
:16 12 I 0 5 I 16 :oo:19:4B 12 16 :250 : 99 66 I I :n 13 I 0 5 I 11 :oo:21:oo 13 17 :250 : 105 60 I I
:1s 14 I 0 5 I 18 :oo:22:oo 14 18 :250 : 110 57 I I
:19 15 I 0 6 I 20 :oo:24:24 15 20 :300 : 122 63 I I
:2o 17 I 0 6 I 22 :oo:27:24 17 22 :300 : 137 58 I I
:21 18 I 0 I 7 I 24 :oo:28:36 I 18 24 :350 : 143 60 I I I
:22 19 I 0 I 8 I 26 :oo:31:oo : 19 26 :400 : 155 65 I I I
:23 19 I 0 I 9 I 27 :oo:32:oo : 19 27 :450 : 160 70 I I I
:24 21 I 0 I 9 I 29 :oo:33:4B 21 29 :450 169 66 I I I
:25 22 I 0 I 10 I 31 :oo:36:12 22 31 :soo 181 69 I I I
:26 23 I 0 I 10 I 32 :oo:37:24 23 32 :500 187 68 I I I
:n 23 I 0 I 11 I 33 :oo:38:24 23 33 :550 192 72 I I I
:28 23 I 0 I 12 I 34 :oo:40:l2 23 34 :600 201 77 I I I
:29 24 I 0 I 12 I 35 :oo:44:12 24 35 :600 221 75 I I I
:3o 26 : 0 I 13 I 38 :oo:45:24 I 26 38 :650 227 I 79 I I I
:31 27 : 0 : 14 I 40 :oo:46:36 : 27 I 40 :700 233 l 80 I I
:32 28 : 0 I 14 I 41 :oo:48:12 28 41 poo 241 I 78 I I I
:33 29 : 0 : 14 I 42 :oo:49:4B 29 42 :100 1 249 : 76 I
:34 30 : 0 : 15 I 44 :oo:st:l2 30 44 l]5o : 256 I 73 I I
:35 31 I 0 : 15 I 45 :oo:52:4B 31 45 :750 : 264 : 70 I I
:36 32 : 0 : 15 I 46 :oo:54:24 32 46 p5o : 272 : 69 I
:37 33 I 0 I 15 I 47 :oo:s7:oo 33 47 P5o : 285 : 66 I I I
:38 34 : 0 : 16 : 49 :oo:58:36 34 49 :800 : 293 : 65 :39 35 : 1 I 16 : 51 :ot:OO:OO 36 51 :800 : 300 : 63 I
------------------------------------------------------ ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------- ----------------
80
Di bawab ini diberikan sedikit keterangan meng nai variabel
variabel yang terdapat di dalam tabel 5.1 sampai ta el 5.4.
- COUNTER A : menunjukkan berapa banyak cairan yang telab melalui
gelas ukur A (satuan 50 ml)
- COUNTER B : menunjukkan berapa banyak cairan yang telah melalui
gelas ukur B (satuan 50 ml)
- COUNTER C : menunjukkan berapa banyak cairan yang telah melalui
gelas ukur C (satuan 50 ml)
- COUNTER D : menunjukkan berapa banyak cairan yang telah melalui
gelas ukur D (satuan 50 ml)
- WAKTU menunjukkan waktu yang kita ukur
- INPUT menunjukkan berapa banyak cairan dialisat ang masuk ke
ginjal buatan
- OUTPUT : menunjukkan berapa banyak cairan
dari ginjal buatan
- UF : menunjukkan basil perbitungan cairan
ditarik selama proses
- COUNT : menunjukkan waktu yang diukur oleh alat
yang keluar
yang telab
- UFRATE*5 basil perbitungan laju ultrafil rasi, dimana
perkalian dengan lima dipergunakan untuk meningkat an ketelitian.
Berikut adalah grafik dari data yang terdapat
pengujian sistem yakni UFRATE*5 terhadap COUNT:
tabel basil
a a '
a
Gambar 5.3
Grafik Hasil Pengujian Sistem I
'<t a C\1
fT1 C\1
C\1 CD
fT1 '!"
tz ::)
8
~----------------~~-----
81
0
' 0 0
' ' 0 OJ
0 Q)
0 r-
0 CD
0 If)
0 '<f
Gambar 5.4
0 (T")
0 (\J
Grafik Hasil Pengujian Sistem II
0
' 0
C\1 rC\1
(T] (T)
C\1
(JJ (JJ
fz ::::)
8
82
6. 1 KESI MPULAN
BAB VI
PENUTUP
Setelah dilakukan pengujian baik pengujian
pengujian sistem. beberapa kesimpulan yang dapat
sebagai berikut:
1. Spesifikasi tentang data masukkan dan display ala
- data masukkan volume 9999 ml (maks)
- data masukkan waktu 9999 menit (maks)
- satuan volume ultrafiltrasi mililiter/cc
2. Spesifikasi tentang kemampuan alat:
- laju cairan 30 ml/menit (maks)
- kesalahan mutlak 100 ml (maks)
- waktu penyesuaian 60 menit (maks)
maupun
i1 adalah
3. Pengujian sistem menunjukkan bahwa alat ukur ini hanya mampu
mengalir¥~n cairan dengan laju 30 cc/menit
menambah laju maksimal dapat diatasi dengan
yang lebih besar dan penggunaan pompa
4. Pemberian sinyal umpan balik kepada mesin
83
Untuk
keran
harus
84
disesuaikan dengan sistem pengaturan laju penari n cairan dari
mesin yang bersangkutan. Sistem penarikan ca ran ini pada
pengujian diwakili oleh pengaturan bukaan keran.
5. Dari tabel dan grafik yang diperoleh dari
kita dapatkan bahwa hasil akhir dari volume dan
cairan hampir mendekati yang diharapkan.
kesalahan dikarenakan kurang presisinya
dipakai, serta agak lambatnya respon motor
keran untuk menutup dan membuka keran.
6. 2 SARAN-SARAN
sis tern,
penarikan
nya sedikit
ukur yang
penggerak
Beberapa saran yang mungkin berguna bagi peng mbangan lebih
lanjut dari alat ukur volume ultrafiltrasi ini:
1. Menambahkan kemampuan untuk menangani jumlah tah p yang lebih
banyak dalam ultrafiltrasi dengan volume dan wak u yang berbeda
untuk tiap tahap dan kemampuan untuk menghentik n perhitungan
jika proses hemodialisa dihentikan untuk seme tara misalnya
jika perlu diadakan penggantianb~ood l. ine atau d a~yzer.
2. Menambahkan fasilitas inter face ke IBM PC ehingga dapat
diperoleh perhitungan maupun pengolahan data yang lebih
maksimal dan teliti lagi. Contoh perhitunga yang dapat
ditingkatkan disini adalah perhitngan laju ult afiltrasi dan
85
contoh pengolahan data misalnya penampilan ta-data dalam
bentuk grafik.
3. Pencarian metode pengukuran dan alat ukur yang 1 bih teliti dan
dengan spesifikasi yang lebih sesuai, sehingga selain dapat
diperoleh hasil yang lebih presisi tetapi dapat uga diterapkan
ke mesin hemodialisa sesungguhnya.
4. Dengan dilakukan pengubahan, metode pengukuran volume secara
langsung ini dapat diterapkan dalam bidang bidang
misalnya pertanian dan laboratorium.
lain,
DAFT AR PUST AKA
1. Drukker, William., "REPLACEMENT OF RENAL FUNCTION BY
DIALYSIS", Martinus Nijhoff Publishers, Bos , 1983.
2. Coughlin, Robert. F. , "OPERATIONAL AMPLIFIER AND LINEAR
INTEGRATED CIRCUITS", Prentice-Hall Inc. , New Jersey, 1987.
3. Hall, Douglas. V. , "MICROPROCESSORS AND
PROGRAMMING AND HARDWARE" , McGraw-Hi 11 , S
4. Hall, Douglas. V., "MICROPROCESSOR AND
McGraw-Hill, Singapore, 1983.
5. Lee, Samuel. C., "DIGITAL CIRCUITS AND
Prentice Hall Inc., India, 1976.
6. Rully Roesli M.A., "RENAL REPLACEMENT THEORY"
Temu Ilmiah Persatuan Alumnus Sekolah
Bandung, 1988.
INTERFACING
1986.
SYSTEM",
DESIGN",
Makalah
t Advent,
7. Sandige, Richard. S., "DIGITAL CONCEPTS US NG STANDARD
INTEGRATED CIRCUITS", McGraw-Hill, Kogakhusa, 1978.
8. Ishak S. dan Moh. Yogiantoro, "HEMODIALYSI II Makalah
Fakultas Kedokteran UNAIR, Surabaya, 1987.
9. Webster, John. G., "MEDICAL INSTRUMENTATION' , Houghton
86
10.
11.
12.
87
Mifflin, Boston, 1978.
"GAMBRO AK-10 SYSTEM SERVICE MANUAL", Gambro AB,
Sweden.
II GAMBRO AK -1 0 SYSTEM USERS MANUAL II '
Sweden.
"MOTOROLA MICROPROCESSOR DATA MANUAL',
Inc., Austin, Texas, 1981.
Gambro AB,
Motorola
13. -----, "M6805 FAMILY USERS MANUAL", Motorola Inc., Texas, 1981.
14. "TTL DATA BOOK", Texas Instruments nc., Texas,
1981.
cl
®
)
A v
:;;...._ ,v
Bloqd monitor BM~.~ 10-1, flow diagram
Hj' :1' I' l ''ill . ' .~ :;.:~,~.a · ... : J ;.u.:l; t.
Dialyzer
r--- --~ -~-
Venous prcssu transducer
p Venous pressure meter (mm Hg)
---111~1111) . 200 100 -!' + 100 200_~00~00
Blood fluw meier (rnllrn•nJ
1 ~c\o 2c\o 3~ 4~ ~ J . --,·--··---~
.C-:--ru--- = = == II
==== ~~~ 1! L..l..-.~,, .... lr'l.Pr(')f~min,l ~~~~.,.,,..,
ii0 P 0 rr=
\\6/1 ~:-...-~
-.;: -
n ~·
pressure sensor
Pat1ent @p))
gambro·
"'
Fluid monitor U OM 10-1, flow diagram . 'I . ~~ , 8 +
neturn valve
( rrr=···~,=~<(l-~-- .. 1>··-==·~:· e ?: ~ Ti. ~--~
.. fi :t •• ~· I_; , X.:..:..\(A..V..J.O::.X.Y-.\~'<..":..Y.~~·.x.·x.~~::f_~:s.~:fj} ~ 1 'II.W•Y.JI~.~i.U'!Ut,t'}'-;f~~:!.:!};;: ~ 1' ~ . . ·--f.\11 l.lr.! ~ ·~ IMI ~~. -'-d. iii'm~l
;. Water inlet
OisinfP.ctant solulton
I ~ Ll
Temperature
::
I· i
H1qh oressure guarO
~· gambro
\.)
(}>
0
( )'{ - I
v
R.l. 36k
0
~ v •
74HC04
+SVO
_zj TR
--'.....,.._ C3 ___!_ .1.uF
sss
.1.Y L e
-.;v
RB
1~ R
Q
OJ:S
THR
res
.1
I:C3
74LS04
c B
CLK~ e cs-74LS74
.1.
c r-""""'"+-...!'!b .....
RS .LOOk
>R6 z.Lsk
A
cf4066
R3 .l.OOk
>
<t« ~= CLR es I ' 1 ~R4 REXT/CEX~ J.Sk
CEXT 74LS.123
-L- CJ. T 39nF 1__.1._4__]l.4±i---
ITi.i:le
LAB. HXKROELEKTRONI:KA - XTS TUGAS AKHXR
J:WAN SANTOSO E2S - .1.090
MODULE
r.l:•r_oc:urTiiiltni: Nu~=~PXRAN C-.1.
~ December 19, 1994 !Sheet r"
of' 4
HOD.B
C3
PR C Ct..
D ~ 741..574
t..AB. HiKROEt..EKTRONiKA - iTS TUGAS AKHiR
iWAN SANTOSO E2B - 1.090
SiSTEH
IC2
+SVo---.-...-r-r-r-r-"T""'1
75491 R~-4 ~v 4x~OO
R9-~6 7 SEGMENT COMMON CATHODE -:!:= Sx2k 7 __ B ____________ B _____________ B ____________ B _______________ ~ - : . . . . I
6S70SP3-
PB7 ----------·-·---·-···---·--------------·-··---------'
PB6 fi~~~~~il PBS PB4 PB3 ~~~ 14"~---. PBO .___
B lA
~M
J:C~ 7S4'.:J-·4n A 2Y A 3Y A 4Y
IO A SY
~
RS-8 4x~OO
g¥; .. L_L ____ L_j __ _ Y4 • : : : :
QY3 .s:M:o:c: s Y2 ; I f ...... ;. ..... •· ·· .;. ...... : c y~ • • • • • I : 8 : 9 : c : I : * C3 ~4~3221 __...__ ~OOnF
""'F
1 ~------1·------t·------r------lt<.t~-o~Ro ~ 4 : s : 6 : 7 : ~ .................. ~ ................. t-----·~·------! -r- C4 -==!=" ~uF ....._ ____ __,L_~ __ l __ : __ L_~ __ l__~---1
LAB. HXKROELEKTRONXKA - ITS TUGAS AKHXR
IHAN SANTOSO E28 - ~090
fTJ.-t:le MXKROKONTROLLER
~Lz•roc:um.n~ Number A LAHPXRAN C-3 a~ •: Dec:•mber I9. I994 !Sheet -:ro1'"
r-rv -4
r-____ 1: ______ 1
:B·= R~~-~~{ffffft ~v
J:CS
I <:; LT~ r RB::t 5 BJ:/Reg c 4 . B 2 A ~ ~ 74Ls247
~
r _____ J: ______ i =B·: Lf~~{~ff~'=r<il R~S-2~ <
Sx220 < ~v
J:C6
I <:; LT~ r RBJ: i Bl:/RBI
74Ls247
....... 1~-------· IB.i
=~2~i{f{ffit ~v l:C4
I <:; LT~ r RB::t
~ Bl:/RB~
74Ls247
QA QB QC
r--- J: _______ l :B·=
a::z:i-ff~Tfft _I~
~v
' r RB::t , E Bl:/RBO , o e ~ -~<:; LT
~ ~ ~Lt_,. __ l..,l 74Ls247
I ... QD ,-- ..... ~--·------1 I I t I RO<:~:> ~ :>
:>
~====================~====================tt====================~----~V c~--'-~oonr-,-
R29i Sk6
~C9 ~C9
74HC04 74HC04
[Ti.1:le
LAB. HJ:KROELEKTRON:I:KA - l:TS TUGAS AKHJ:R
l:WAN SANTOSO E2S - 1.090
COUNTER r£ze L_OC:UmRnt N~ar A LAHP:J:RAN C-4
rEV P'ciil:iit =-- -- -Q~C::~inl::..ei_r-- _---1.'9:. _1.~94~h~e1: 4 of' 4
LAMPIRAN D-1
;*************************************************** ********** ;* PENGGUNAAN MC68705P3 SEBAGAI MODEL ALAT UKUR ULT FILTRASI *
'* ' •* ' •* '
oleh: IWAN SANTOSO * 2882201090 *
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO - ITS SURABAYA * ;*************************************************** *********
;------------------------------------; PEMBERIAN NAMA ALAMAT-ALAMAT UTAMA
;------------------------------------
PORTA EQU $0000
PORTB EQU $0001
PORTC EQU $0002
DDRA EQU $0004
DDRB EQU $0005
DDRC EQU $0006
TDR EQU $0008
TCR EQU $0009
;----------------------------; VARIABEL YANG DIPERGUNAKAN
;----------------------------
DSPBUF
ORG $0010
DB $00
DB $00
DB $00
DB $00
XDSPBUF DB $00
LAMPIRAN D-2
CTRDSP DB $00
SCANNER DB $00
KEYDATA DB $00
INDEX DB $00
CTRDLY1 DB $00
CTRDLY2 DB $00
XFLG DB $00
UNIT DB $00
XDATA DB $00
CCINHI DB $00
CCINLO DB $00
MNTINHI DB $00
MNTINLO DB $00
RSLMULHI DB $00
RSLMULLO DB $00
ACC1HI DB $00
ACC1LO DB $00
COUNTER1 DB $00
COUNTER2 DB $00
COUNTER3 DB $00
ACC2HI DB $00
ACC2LO DB $00
FIRST DB $00
SECOND DB $00
THIRD DB $00
FOURTH DB $00
FIFTH DB $00
DIVSRHI DB $00
DIVSRLO DB $00
DIVDNDHI DB $00
DIVDNDLO DB $00
LAMPIRAN D-3
QTIENTHI DB $00
QTIENTLO DB $00
CTRDIV DB $00
N DB $00
INPUTHI DB $00
INPUTLO DB $00
OUTPUTHI DB $00
OUTPUTLO DB $00
VOLUMEHI DB $00
VOLUMELO DB $00
COUNTHI DB $00
COUNTLO DB $00
VOLUFHI DB $00
VOLUFLO DB $00
TARGETHI DB $00
TARGETLO DB $00
UFRATEHI DB $00
UFRATELO DB $00
WIDELO DB $00
CTRWIDLO DB $00
WIDEHI DB $00
CTRWIDHI DB $00
CTRMOTOR DB $00
KURANG DB $00
JUMLAH DB $00
;------------------------------------------; TABEL BERISI KODE KEYBOARD DAN 7 SEGMENT
;------------------------------------------
LAMPIRAN D-4
ORG $0080
KEYTABLE: DB $OF
DB $0E
DB $0D
DB $0C
DB $0B
DB $0A
DB $09
DB $08
DB $07
DB $06
DB $05
DB $04
DB $03
DB $02
DB $01
DB $00
DSPTABLE: DB $3F
DB $06
DB $5B
DB $4F
DB $66
DB $6D
DB $7D
DB $07
DB $7F
DB $6F
DB $BF
DB $86
DB $DB
DB $CF
DB $E6
DB $ED
DB $FD
DB $87
DB $FF
DB $EF
DB $04
DB $78
DB $6D
DB $73
DB $38
DB $40
DB $00
·---------------' ; PROGRAM UTAMA
;---------------
ORG $0100
MAIN: LDA ti$FF
STA DDRA
LDA ti$FO
STA DDRB
LDA tl$08
STA DDRC
LDX tl$10
CHECKRAM: TST ,X
BEQ NEXTRAM
CLR ,X
LAMPIRAN D-5
TST ,X
BNE BADRAM
NEXTRAM: INCX
CPX tf$61
BEQ ITS
BRA CHECKRAM
BADRAM: BRA BADRAM
ITS: LDX #DSPBUF
LDA #$1A
STA ,X
LDA t/$14
STA 1,X
LDA tl$15
STA 2,X
LDA tl$16
STA 3,X
WAITDATA: JSR SCANNING
LDA KEYDATA
CMP ti$0E
BNE WAITDATA
ZERO: CLR CTRDSP
LDX IFDSPBUF
LDA f/$1A
STA ,X
STA 1,X
STA 2,X
LDA tl$00
STA 3,X
LAMPIRAN D-6
DSPZERO: JSR SCANNING
LDA KEYDATA
CMP 11$00
BEQ DSPZERO
CMP il$09
BHI DSPZERO
LDX /IDSPBUF
LDA ri$1A
STA 3,X
SAVSHFT: INC CTRDSP
LDX #DSPBUF
LDA 1 ,X
STA ,X
LDA 2,X
STA 1,X
LDA 3,X
STA 2,X
LDA KEYDATA
STA 3,X
JSR SCANNING
LDA KEYDATA
CMP #$09
BHI CHKKEY
LDA CTRDSP
CMP #$04
BLO SAVSHFT
CHKKEY: CMP #$0A
BEQ ZERO
LAMPIRAN D-7
'
CHKCC: CMP tf$0F
BNE CHKMNT
LDA lt$01
STA UNIT
BRA WAITIN
CHKMNT: CMP /f$00
BNE WAITKEY1
LOA lf$02
STA UNIT
BRA WAITIN
WAITKEY1: JSR SCANNING
LOA KEYDATA
BRA CHKKEY
WAITIN: JSR SCANNING
LOA KEYDATA
CMP #$0A
BEQ ZERO
CMP ft$OB
BEQ CHKUNIT
BRA WAITIN
CHKUNIT: LOA UNIT
CMP lf$01
BNE INMENIT
LOX IFDSPBUF
STX XDSPBUF
LOX f/CCINHI
STX XDATA
JSR BCDTOHEX
JMP CHKDTMNT
LAMPIRAN D-8
INMENIT: LDX #DSPBUF
STX XDSPBUF
LDX liMNTINHI
STX XDATA
JSR BCDTOHEX
JMP CHKDTCC
CHKDTMNT: TST MNTINLO
BNE WAITSTRT
TST MNTINHI
BNE WAITSTRT
JMP ZERO
CHKDTCC: TST CCINLO
BNE WAITSTRT
TST CCINHI
BNE WAITSTRT
JMP ZERO
WAITSTRT: JSR SCANNING
LDA KEYDATA
CMP li$0A
BNE CHKSTART
CLR MNTINLO
CLR MNTINHI
CLR CCINLO
CLR CCINHI
JMP ZERO
CHKSTART: CMP IF$0C
BNE WAITSTRT
LAMPIRAN D-9
CLEARINT: CLI
LDA ti$FF
STA TDR
LDA tl$8
STA TCR
LDA //$04
STA WIDEHI
JSR MOTOR
TARGET: LDA CCINHI
STA ACC1HI
LDA CCINLO
STA ACC1LO
JSR MULBYS
LDA RSLMULHI
STA DIVDNDHI
LDA RSLMULLO
STA DIVDNDLO
LDA MNTINHI
STA DIVSRHI
LDA MNTINLO
STA DIVSRLO
JSR DIVISION
JSR ROUND
LDA QTIENTHI
STA TARGETHI
LDA QTIENTLO
STA TARGETLO
LAMPIRAN D-10
CHKOUT: TST OUTPUTLO
BNE INTOVOLM
TST OUTPUTHI
BNE INTOVOLM
BRA CHKOUT
INTOVOLM: LDA INPUTLO
STA VOLUMELO
LDA INPUTHI
STA VOLUMEHI
LDX /IDSPBUF
LDA /I$1A
STA ,X
STA 1,X
STA 2,X
LDA /1$19
STA 3,X
BRA DISPLAY
CONVERT: JSR HEXTOBCD
LDX /IDSPBUF
LDA FOURTH
BNE STR4
LDA II$1A
STA ,X
LDA THIRD
BNE STR3
LDA II$1A
STA 1,X
LDA SECOND
LAMPIRAN D-11
LAMPIRAN D-12
BNE STR2
LDA II$1A
BRA STR2
STR4: STA ,X
LDA THIRD
STR3: STA 1,X
LDA SECOND
STR2: STA 2,X
LDA FIRST
STA 3,X
DISPLAY: JSR SCANNING
TST XFLG
BEQ DSPDATA
CLR XFLG
JMP VOLUF
DSPDATA: LDA KEYDATA
CMP 1!$00
BEQ NULL
CMP 11$04
BEQ FOUR
CMP 11$05
BEQ FIVE
CMP IF$06
BEQ SIX
CMP IF$07
BEQ SEVEN
CMP IF$08
BEQ EIGHT
CMP 1!$09
BEQ NINE
CMP ii$0A
BEQ A
CMP fi$0B
BEQ B
CMP ii$0C
BEQ C
CMP IF$0D
BEQ D
CMP IF$0F
BEQ F
BRA DISPLAY
NULL: LDA VOLUMEHI
STA ACC2HI
LDA VOLUMELO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
FOUR: LDA VOLUFHI
STA ACC2HI
LDA VOLUFLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
FIVE: LDA UFRATEHI
STA ACC2HI
LDA UFRATELO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
SIX: LDA TARGETHI
LAMPIRAN D-13
SEVEN:
EIGHT:
STA ACC2HI
LDA TARGETLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
LDA COUNTHI
STA ACC2HI
LDA COUNTLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
CLR ACC2HI
LDA WIDELO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
NINE: CLR ACC2HI
LDA WIDEHI
STA ACC2LO
JMP CONVERT
A: LDA II$1A
LDX IFDSPBUF
STA ,X
STA 1 ,X
STA 2,X
STA 3,X
JMP DISPLAY
B: LDA INPUTHI
STA ACC2HI
LAMPIRAN D-14
LDA INPUTLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
C: LDA OUTPUTHI
STA ACC2HI
LDA OUTPUTLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
D: LDA MNTINHI
STA ACC2HI
LDA MNTINLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
F: LDA CCINHI
STA ACC2HI
LDA CCINLO
STA ACC2LO
JMP CONVERT
VOLUF: LDA OUTPUTLO
ADD VOLUMELO
STA VOLUFLO
LDA OUTPUTHI
ADC VOLUMEHI
STA VOLUFHI
LDA VOLUFLO
SUB INPUTLO
LAMPIRAN D-15
STA VOLUFLO
LDA VOLUFHI
SBC INPUTHI
STA VOLUFHI
UFRATE: LDA VOLUFHI
STA ACC1HI
LDA VOLUFLO
STA ACC1LO
JSR MULBYSO
LDA RSLMULHI
STA ACC1HI
LDA RSLMULLO
STA ACC1LO
JSR MULBYS
LDA COUNTHI
STA DIVDNDHI
LDA COUNTLO
STA DIVDNDLO
CLR DIVSRHI
LDA lf$5
STA DIVSRLO
JSR DIVISION
JSR ROUND
LDA RSLMULHI
STA DIVDNDHI
LDA RSLMULLO
STA DIVDNDLO
LDA QTIENTLO
LAMPIRAN D-16
BNE STRDIVSR
LDA QTIENTHI
BNE STRDIVSR
JMP FOUR
STRDIVSR: LDA QTIENTLO
STA DIVSRLO
LDA QTIENTHI
STA DIVSRHI
JSR DIVISION
JSR ROUND
LDA QTIENTHI
STA UFRATEHI
LDA QTIENTLO
STA UFRATELO
LDA TARGETLO
SUB UFRATELO
LDA TARGETHI
SBC UFRATEHI
BLO LOWER
SAME: LDA TARGETLO
CMP UFRATELO
BNE HIGHER
LDA TARGETHI
CMP UFRATEHI
BNE HIGHER
BRA CHKCOUNT
AMPIRAN D-17
LOWER:
HIGHER:
NAIK:
LDA /1$04
STA KURANG
LDA WIDEHI
CMP KURANG
BEQ CHKCOUNT
DEC WIDEHI
JSR MOTOR
BRA CHKCOUNT
INC WIDEHI
LDA WIDEHI
STA JUMLAH
LDA II$0A
CMP JUMLAH
BEQ NAIK
JSR MOTOR
BRA CHKCOUNT
DEC WIDEHI
CHKCOUNT: LDA MNTINLO
STA ACC1LO
LDA MNTINHI
STA ACC1HI
JSR MULBY5
LDA RSLMULLO
CMP COUNTLO
BNE REPEAT
LDA RSLMULHI
CMP COUNTHI
BEQ STOP
LAMPIRAN D-18
REPEAT: JMP FOUR
STOP: LDA #$04
STA WIDEHI
JSR MOTOR
DSPSTOP: LDX #DSPBUF
LDA tl$05
STA ,X
LDA tl$15
STA 1,X
LDA tl$00
STA 2,X
LDA tl$17
STA 3,X
JSR SCANNING
BRA DSPSTOP
;----------------------------------------; SUBRUTIN SCANNING DISPLAY DAN KEYBOARD
;----------------------------------------
SCANNING: LDA #$10
STA SCANNER
LDX #DSPBUF+3
LAMPIRAN D-19
DSPSCAN1: LDA ,X
STA INDEX
DECX
~--------~-----
STX XDSPBUF
LDX #DSPTABLE
TXA
---- ....... ':-- c<l"!t•r. \\
ADD INDEX
TAX
LDA ,X
CLR PORTB
STA PORTA
LDA SCANNER
STA PORTB
JSR DELAY5MS
LDX XDSPBUF
CPX IIDSPBUF-1
BEQ KEYSCAN
LSL SCANNER
BRA DSPSCAN1
KEYSCAN: TST XFLG
BEQ KEYPRESS
CLR PORTB
BRA EXITSCAN
KEYPRESS: BRCLR 2, PORTC, SCANNING
CLR PORTB
KEYRLS: BRCLR 2, PORTC, READKEY
BRA KEYRLS
READKEY: LDA PORTB
AND IF$0F
STA KEYDATA
EXITSCAN: RTS
;---------------------; SUBRUTIN DELAY 5 MS
;---------------------
LAMPIRAN D-20
LAMPIRAN D-21
DELAYSMS: LDA 11$59
STA CTRDLY1
DLY1: LDA 11$03
STA CTRDLY2
DLY2: DEC CTRDLY2
BNE DLY2
DEC CTRDLY1
BNE DLY1
RTS
;---------------------------------------; SUBRUTIN KONVERSI HEKSADESIMAL KE BCD
;---------------------------------------
HEXTOBCD: LDX ifoFIRST
CLR ,X
CLR 1 ,X
CLR 2,X
CLR 3,X
CLR 4,X
LDA ACC2HI
STA DIVDNDHI
LDA ACC2LO
STA DIVDNDLO
STRTCONV: LDA ifo$0A
STA DIVSRLO
CLR DIVSRHI
JSR DIVISION
LDA DIVDNDLO
STA ,X
LDA QTIENTHI
STA DIVDNDHI
LDA QTIENTLO
STA DIVDNDLO
INCX
CPX tJFIRST+4
BNE STRTCONV
LDA DIVDNDLO
STA ,X
RTS
;--------------------; SUBRUTIN PEMBAGIAN
;--------------------
DIVISION: CLR CTRDIV
CLR QTIENTHI
CLR QTIENTLO
CLR N
SHFTDVSR: BRSET 7,DIVSRHI,DIV1
LSL DIVSRLO
ROL DIVSRHI
INC N
BRA SHFTDVSR
DIV1: LDA N
INCA
BEGIN:
STA CTRDIV
BRA COMPARE
LSL QTIENTLO
ROL QTIENTHI
LSL DIVDNDLO
ROL DIVDNDHI
LAMPIRAN D-22
LAMPIRAN D-23
BCC COMPARE
SUBTRACT: LDA DIVDNDLO
SUB DIVSRLO
STA DIVDNDLO
LDA DIVDNDHI
SBC DIVSRHI
STA DIVDNDHI
LDA QTIENTLO
ORA II01H
STA QTIENTLO
DECR: DEC CTRDIV
BNE BEGIN
SHFTRMND: TST N
BEQ EXITDIV
LSR DIVDNDHI
ROR DIVDNDLO
LSR DIVSRHI
ROR DIVSRLO
DEC N
BRA SHFTRMND
EXITDIV: RTS
COMPARE: LDA DIVDNDLO
SUB DIVSRLO
LDA DIVDNDHI
SBC DIVSRHI
BHS SUBTRACT
BRA DECR
;---------------------; SUBRUTIN PEMBULATAN
·---------------------'
LAMPIRAN D-24
ROUND: LSL DIVDNDLO
ROL DIVDNDHI
LDA DIVDNDLO
SUB DIVSRLO
LDA DIVDNDHI
SBC DIVSRHI
BLO EXITRND
INC QTIENTLO
BNE EXITRND
INC QTIENTHI
EXITRND: LSR DIVDNDHI
ROR DIVDNDLO
RTS
;---------------------------------------; SUBRUTIN KONVERSI BCD KE HEKSADESIMAL
;---------------------------------------
BCDTOHEX: CLR ,X
CLR 1,X
LOX XDSPBUF
LOA 3,X
CMP 11$09
BLS STORE1
CLRA
STORE1: LOX XDATA
STA 1 ,X
LDX XDSPBUF
LOA 2,X
CMP IF$09
BLS STORE2
LAMPIRAN D-25
CLRA
STORE2: STA ACC1LO
CLR ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
LDX XDATA
ADD 1 ,X
STA 1,X
LDA RSLMULHI
ADC ,X
STA ,X
LDX XDSPBUF
LDA 1,X
CMP 11$09
BLS STORE3
CLRA
STORE3: STA ACC1LO
CLR ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
STA ACC1LO
LDA RSLMULHI
STA ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
LDX XDATA
ADD 1 ,X
STA 1,X
LDA RSLMULHI
ADC ,X
STA ,X
LDX DSPBUF
LDA ,X
CMP /1$09
BLS STORE4
CLRA
STORE4: STA ACC1LO
CLR ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
STA ACC1LO
LDA RSLMULHI
STA ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
STA ACC1LO
LDA RSLMULHI
STA ACC1HI
JSR MULBY10
LDA RSLMULLO
LDX XDATA
ADD 1,X
STA 1,X
LDA RSLMULHI
ADC ,X
STA ,X
RTS
;------------------------------; SUBRUTIN PERKALIAN DENGAN 10
;------------------------------
LAMPIRAN D-26
MULBY10: CLR RSLMULHI
CLR RSLMULLO
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
STA RSLMULHI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
ADD RSLMULLO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
ADC RSLMULHI
STA RSLMULHI
RTS
;------------------------------; SUBRUTIN PERKALIAN DENGAN 50
;------------------------------
MULBY50: CLR RSLMULHI
CLR RSLMULLO
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
LAMPIRAN D-27
STA RSLMULHI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
ADD RSLMULLO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
ADC RSLMULHI
STA RSLMULHI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
ADD RSLMULLO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
ADC RSLMULHI
STA RSLMULHI
RTS
;-----------------------------; SUBRUTIN PERKALIAN DENGAN 5
;-----------------------------
MULBY5: CLR RSLMULHI
CLR RSLMULLO
LDA ACC1LO
STA RSLMULLO
LAMPIRAN D-28
LDA ACC1HI
STA RSLMULHI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LSL ACC1LO
ROL ACC1HI
LDA ACC1LO
ADD RSLMULLO
STA RSLMULLO
LDA ACC1HI
ADC RSLMULHI
STA RSLMULHI
RTS
;---------------------------; SUBRUTIN PENGATURAN MOTOR
;---------------------------
MOTOR: LDA fi$FF
STA CTRMOTOR
LDA #$C8
SUB WIDEHI
STA WIDELO
MOVE: LDA WIDEHI
STA CTRWIDHI
LDA WIDELO
DECA
STA CTRWIDLO
BSET 3, PORTC
MAKEHI: LDA #$07
STA CTRDLY1
LAMPIRAN D-29
LAMPIRAN D-30
EOR $07F7
NOP
NOP
NOP
NOP
DLY011: DEC CTRDLY1
BNE DLY011
DEC CTRWIDHI
BNE MAKEHI
BCLR 3,PORTC
MAKELO: LDA lf$07
STA CTRDLY1
EOR $07F7
NOP
NOP
NOP
NOP
DLY012: DEC CTRDLY1
BNE DLY012
DEC CTRWIDLO
BNE MAKELO
LDA 11$04
STA CTRDLY1
DLY013: DEC CTRDLY1
BNE DLY013
LDA 11$03
STA CTRDLY1
DEC CTRMOTOR
BNE MOVE
RTS
LAMPIRAN D-31
;--------------------------; SUBRUTIN INTERUPSI TIMER
;--------------------------
TIRQ: BCLR 7,TCR
INC COUNTER 1
LDA ti$7D
CMP COUNTER 1
BNE RTNTIRQ
CLR COUNTER1
INC COUNTER2
LDA II$7D
CMP COUNTER2
BNE RTNTIRQ
CLR COUNTER2
INC COUNTER3
LDA tl$03
CMP COUNTER3
BNE RTNTIRQ
BSET O,XFLG
CLR COUNTER3
INC COUNTLO
BNE RTNTIRQ
INC COUNTHI
RTNTIRQ: RTI
;----------------------------; SUBRUTIN INTERUPSI EKSTERNAL
;------------------------------
EIRQ: BRCLR O,PORTC,INCROUT
INC INPUTLO
BNE RTNEIRQ
INC INPUTHI
IN CROUT: INC OUTPUTLO
BNE RTNEIRQ
INC OUTPUTHI
RTNEIRQ: RTI
;-----------------------------; SUBRUTIN INTERUPSI SOFTWARE
;-----------------------------
SIRQ: RTI
;------------------; INISIALISASI MOR
;------------------ORG $0784
DB $08
;-------------------; VEKTOR INNTERUPSI
;-------------------
ORG $07F8
DW TIRQ
DW EIRQ
DW SIRQ
DW MAIN
END
LAMPI RAN D-32