## ALAT PEREKAM AKTIVITAS JANTUNG DENGAN MIC KONDENSOR DAN PC-LINK USB SMART I/O
Wasis Pandu Prawira 1,2, *,Jodelin Muninggar 1,2 ,Made Rai Suci Santi 1,2
1 Progam Studi Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Matematika
2 Progam Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Jln. Diponegoro No. 52-60 Salatiga email: Panduprawira7@gmail.com
Intisari - Gangguan  organ  jantung  dapat  diidentifikasi  dari  suara  jantung  yang  tidak  normal,mulai  dari frekuensi,  irama  ,dan  kekuatan  denyutannya.  Stetoskop  biasa  tidak  dapat  mendengarkan  suara  jantung  yang lemah  dan  tidak  terdapat  fasilitas  penampil  dan perekam  aktivitas  jantung.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan  sebuah alat  yang  dapat  menguatkan  suara  jantung,  menampilkan  aktivitas  jantung  dan  menghitung  jumlah  denyut jantung manusia per menit secara otomatis. Mic kondensor dapat dipakai untuk menangkap sinyal suara jantung. PC  link  adalah  sebuah  alat  yang  dapat  mengkomunikan  sinyal  dari  mic  kondensor  ke  PC  sehingga  informasi yang diperoleh  dapat diolah oleh PC dan dapat menghitung jumlah detak jantung per menit.
Kata kunci : aktivitas jantung, PC link, Mic.kondensor
Abstract - Heart disorders can be identified by abnormal heart sounds, ranging from frequency, rhythm, and it’s beat  strength.  Ordinary  stethoscope  cannot  listen  to  low  heart  sounds  and  there  are  no  facilities  viewer  and recorder cardiac activity. Therefore an instrument is needed  that can strengthen the voice of the heart, showing the activity of the heart and count the number of human heart beats per minute, automatically. Condenser mic can be used to capture the heart sound signal. PC link is a tool that can communicate signal from condenser mic to PC ,so that the information can be processed by a PC and count the number of heart beats per minute.
Keyword : heart activity, PC link, condenser mic

## I. PENDAHULUAN
Jantung adalah organ yang sangat penting dalam tubuh manusia.  Jantung  memompa  darah  ke  seluruh  bagian tubuh yang berfungsi sebagai  pembawa nutrisi, oksigen, serta  zat-zat  lain  yang  diperlukan  oleh  tubuh  untuk melakukan proses metabolisme.
Penyakit  jantung  adalah  penyebab  kematian  terbesar di  dunia.  Ganguan    jantung  dapat  ditandai  dengan  suara jantung  yang  tidak  normal,mulai  dari  frekuensi,  irama dan  kekuatan  denyutannya. Gangguan  ini  juga  kadang menyertai  penyakit  jantung  lainnya  seperti  jantung koroner. [1]
Penyebab penyakit jantung sangatlah bervariasi. Salah satunya  adalah  aritmia.  Aritmia  adalah  kondisi  di  mana laju  detak  jantung  tidak  teratur. Normalnya  jantung berdetak teratur sebanyak 60 sampai 100 kali per menit. Penderita aritmia jantung akan mengalami irama jantung tidak teratur. [2]
Dokter  m enggunakan  stetoskop  untuk  mendengarkan denyut jantung pasien. Dari bunyi detak jantung tersebut, maka  seorang  dokter  dapat  memberikan  diagnosa mengenai  keadaan  jantung  pasien.  Namun  untuk mendeteksi  ada  tidaknya  kelainan  pada  jantung  tidak
cukup  dengan  mendengarkan  detak  jantung  pasien. Kelemahan  stetoskop  biasa  adalah  tidak  adanya pengerasan  suara,  jadi  bisa  saja  denyut  jantung  yang lemah  itu  tidak  terdeteksi.  Selain  itu  stetoskop  biasa tidak  menyediakan  fasilitas  untuk  merekam  aktivitas jantung.
Untuk  mengatasi  hal  inilah  maka  peneliti  mencoba merancang  sebuah  alat  yang  dapat  mendengarkan  suara jantung dan merekam aktivitas jantung manusia.
Penelitian  terkait  dengan  pembuatan  alat  stetoskop digital  dan  penghitung  jumlah  detak  jantung  telah dilakukan  oleh  beberapa  peneliti.  Di  antaranya  oleh  R. Arry  Mustafa  YudhanegaraTeknik  Elektronika  Jurusan Elektro  Politeknik  Negeri  Bandung  dia    membuat stetoskop  digital  kemudian  menampilkan  grafik  EKG pada  PC  dengan  program  Microsoft  visual  basic.  Dia menghubungkan  stetoskop  digital  dengan  rangkaian parallel  ADC0804  yang  berhubungan  dengan  parallel port pada PC [3] .Selain itu penelitian tentang penghitungan jumlah detak jantung telah dilakukan oleh Wahyu  Nur  Hidayat  mahasiswa  fakultas  teknik Universitas  Muhhamadiiyah  Purwokerto.  Dia  membuat
alat  untuk  menghitung  jumlah  detak  jantung  manusia per  menit,  dengan  membaca  perubahan  volume  darah yang  mengalir  dengan  sensor  photo  diode  kemudian menerjemahkan  perubahan    intensitas  cahaya  yang masuk dengan mikrokontroller ATMega 8535. [4]
Sedangkan  dalam  penelitian  ini  sensor  yang  dipakai adalah  mic  kondensor,  dan  alat  yang  dipakai  adalah  PC link.  Hasilnya  kemudian  ditampilkan  langsung  melalui PC  dengan  program  Delphi.  Hasil  dari  penelitian  ini berupa  grafik  detak  jantung  dan  penghitungan  jumlah detak jantung.

## II. LANDASAN TEORI

## Stetoskop
Stetoskop berasal  dari  bahasa  Yunani stethos yang berarti  dada  dan skopeein yang  berarti  memeriksa. Stetoskop  adalah  sebuah  alat  medis akustik  untuk memeriksa  suara  dalam  tubuh. Stetoskop  digunakan sebagai  alat  untuk  mendiagnosa  penyakit  tertentu. Stetoskop  dapat  menyalurkan  suara  tertentu  dan menghilangkan  suara  yang  lain.  Ada  dua  jenis stetoskop: akustik dan elektronik .
Stetoskop  akustik yang  paling  umum  digunakan, dengan  menyalurkan  suara  dari  bagian  dada,  melalui tabung  berisi-udara,  ke  telinga  pendengar.  Bagian "chestpiece"  biasanya  terdiri  dari  dua  sisi  yang  dapat diletakaan  di  badan  pasien  untuk  memperjelas  suara; sebuah  diafragma  (membran  tipis)  atau  mangkok.  Bila diafragma diletakkan di pasien, suara tubuh menggetarkan diafragma, menciptakan tekanan gelombang  akustik  yang  berjalan  melalui  tabung  ke telinga  pendengar.  Saat  mangkuk  diletakkan  di  tubuh pasien  getaran  kulit  secara  langsung  memproduksi gelombang  tekanan  akustik  yang  menjalar  ke  telinga pendengar.  Mangkuk  menyalurkan  suara  frekuensi rendah,  sedangkan  diaphragma  menyalurkan  frekuensi suara yang lebih tinggi. Stetoskop dua sisi ini diciptakan oleh  Rappaport  dan  Sprague  pada  awal  abad  ke-20. Permasalahan  dengan  akustik  stetoskop  adalah  pada kurang  kerasnya  suara  sehingga    menyebabkan  suara tidak dapat didengar dengan baik.
Gambar 1. Stetoskop Akustik
Stetoskop  elektronik mengatasi  tingkatan  suara  yang rendah  dengan  cara  memperkuat  suara  organ. Stetoskop elektronik membutuhkan adanya konversi dari gelombang suara akustik ke sinyal listrik. Shingga sinyal listrik  dapat  diperkuat  dan  diproses  untuk  kualitas pendengaran  yang  optimal.  Metode  yang  paling sederhana  dari  pensinyalan  suara  adalah  dengan menempatkan microphone pada  bagian chestpiece dari stetoskop. [5]

## Gambar 2. Stetoskop Elektronik
Mikrofon kondensor merupakan komponen elektronik yang  menyimpan  energy  dalam  medan  elektrostatik, mikrofon jenis ini merupakan tranducer yang menggunakan  bahan  dasar  kapasitor  yang  berfungsi mengubah energi akustik menjadi energ listrik. [6]
Gambar 3 . Bic Kondensor
Dalam  pengoperasian  mikrofon  kondensor  perlu sumber daya baterai atau tenaga eksternal agar mikrofon bisa  beroperasi,  maksudnya  mic  ini  perlu  penguat  atau pre-amp sebelum dihubungkan ke ampli.
Gambar 4. Cara Kerja Mic Kondensor
Dari gambar 4, dalam mic ini terdapat kapasitor yang terdiri dari dua keeping plat atau piringan yang keduanya memiliki tegangan. Salah satu dari plat tersebut terbuat dari materi yang sangat ringan dan bertindak sebagai
diafragma, dan sensitive terhadap gelombang suara. Diafragma tersebut akan bergetar saat ada gelombang suara yang dating. Fungsinya adalah dengan merubah jarak antara dua plat tersebut maka akan merubah kapasitinya, jadi di saat plat bergetar maka yang terjadi adalah mula mula plat akan berdekatan yang mengakibatkan kapasitas akan meningkat dan mengubah tegangan muatan arus, kemudian sebaliknya plat akan menjauh dan mengakibatkan kapasitasnya menurun sehingga tegangan juga berubah.
PC-Link  USB  Smart  I/O merupakan  sebuah  modul kontroler pintar yang dapat dihubungkan dan dikendalikan melalui port USB pada PC. Modul ini akan dikenali  sebagai  COM  Port  (virtual).  Contoh  aplikasi modul  ini  adalah  sebagai  pengendali  relay  atau  LED, membaca  sinyal  analog  dari  sensor,  sebagai  pembaca kondisi  saklar,  penghitung  pulsa  counter,  komunikasi dengan  modul-modul  yang  memiliki  antarmuka  serial (GSM  Serial  Modem,  GPS  Receiver,  Sensor,  dll.)  dan I2C® (Sensor, RTC, EEPROM, ). . [7]
Gambar 5 . Pc Link

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dibuat dengan bagan sebagai berikut :
Gambar 6.diagram sistem kerja alat keterangan
 Rangkaian stetoskop :rangkaian ini terdiri dari mic kondensor yang berfunsi sebagai sensor untuk menangkap sinyal dari jantung. Kemudian dikuatkan dengan beberapa op-amp.
 Pc link : penghubung antara PC dengan stetoskop. Alat ini dapat mengirimkan informasi yang diperoleh mikrofon ke PC dan menjalankan perintah dari PC melalui sebuah program. Dalam penelitian ini program yang dipakai adalah Delphi.
 Pc/laptop : merupakan media untuk memberikan perintah ke PC link, menampilkan hasil
penghitungan dan menampilkan grafik sinyal jantung
Dari  gambar  6.  Rangkaian  stetoskop  akan  bekerja menangkap  dan  menguatkan  suara  jantung  yang diperoleh  dari  mikrofon  kondensor.  Sinyal  suara  yang diperoleh  kemudian  dikirimkan  ke  PC  melalui  PC  link (panah no.1).
PC akan memngirimkan perintah kepada PC  link agar mengirimkan sinyal suara yang diperoleh mic kondensor ke PC(panah no.2). Kemudian PC akan mengolah sinyal itu  dengan  program  yang  telah  dibuat(panah  no.3). Hasilnya adalah berupa grafik detak  jantung dan jumlah detak jantung per menit.
Berikut  ini  adalah  skema  rangkaian  stetoskop elktronik diambil dari erkutlu science center
Gambar 7. Skema Rangkaian Stetoskop
Berikut ini adalah gambar contoh tampilan program :
Gambar 8 . Tampilan Pada PC keterangan
1. Tombol start  :untuk  memulai  merekam  aktivitas jantung
2. Timer :menampilkan waktu perekaman
3. Hasil  :menampilkan jumlah detak jantung per satuan t(timer)
4. Scroll bar :untuk menggeser geser chart/gambar hasil rekaman detak jantung
5. Grafik :menampilkan grafik detak jantung
6. Potensial :menampilkan amplitudo jantung

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat  ini  kemudian  digunakan  untuk  menghitung jumlah  denyut  jantung  beberapa  responden,  kemudian hasilnya  dibandingkan  dengan  ekg  vernier  dalam  waktu yang sangat berdekatan.
Berikut  data  dan  contoh  tampilan  program  setelah dilakukan penghitungan detak jantung,
Gambar 9 . Tampilan Pada Pc Setelah Dilakukan Penghitungan
Hasil  penghitungan  bpm  pada  responden  pada  saat beristirahat
Tabel 1. Hasil Penghitungan Alat Dalam Penelitian dan ekg Vernier Saat Responden Beristirahat No Nama Jumlah detakan per menit (bpm) Ketelitian (%) Alat penelitian EKG vernier 1 Sampel 1 78 74 5,4 2 Sampel 2 74 67 10,4 3 Sampel 3 72 66 9,0 4 Sampel 4 79 73 8,2 5 Sampel 5 76 71 7,0 Rata rata 8
Selanjutnya  dilakukan  penghitungan  bpm  setelah responden  melakukan  aktivitas  lari  kecil  selama  satu menit.
Tabel 2 . Hasil penghitungan alat dalam penelitian dengan ekg vernier setelah sampel melakukan aktifitas lari kecil selama satu menit No Nama Jumlah detakan per menit (bpm) Ketelitian (%) Alat penelitian 1  Sampel 1 111 104 6,7 2  Sampel 2 120 109 10 3  Sampel 3 117 101 16 4  Sampel 4 121 115 5,2 5  Sampel 5 118 104 13,4 Rata rata 10,3
Dari  data  di  atas  dapat  kita  lihat  bahwa  alat  dapat bekerja untuk menghitung jumlah detak jantung manusia walaupun  terdapat  perbedaan.  Jumlah  detak  jantung yang  didapatkan  lebih  tinggi  dari  EKG  vernier.  Hal  ini mungkin disebabkan adanya noise yang ikut terbaca oleh alat.
Alat  ini  memiliki  ketelitian  sebesar  8%  ketika digunakan  pada  responden  saat  kondisi  istirahat  dan 10,26% saat responden melakukan aktifitas.

## V. KESIMPULAN
Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  ini dapat  dipakai  untuk  menghitung  jumlah  detak  jantung per  satuan  waktu.  Aktivitas  detak  jantung  manusia  juga dapat ditampilkan dan direkam dengan alat ini.
Jumlah  detak  jantung  yang  dibaca  oleh  alat  ini cenderung  lebih  tinggi  karena  hanya  menggunakan  satu titik uji sehingga menghasilkan noise yang  cukup besar. Berbeda  dengan  EKG  vernier  yang  menggunakan  tiga titik uji.

## PUSTAKA
[1] aritmia,http://gleneagles.com.sg/id/ Useful Information/ Diseases-Conditions/Heart/What-is-
Arrhythmia
[2]   Parkway  Holdings  Limited,aritmia,  Gleneagles Singapore,2014
[3]    R.  Arry  Mustafa  Yudhanegara,”Stetoskop  Digital Dengan  TampilanGrafik  EKG  pada  PC”  Studi Teknik  Elektronika  Jurusan  Elektro  Politeknik Negeri Bandung
[4]  Nur Hidayat Wahyu, “Alat Pengukur Detak Jantung
Digital Berbasis Mikrokontroller ATMega 8535
[5]  http://id.wikipedia.org/wiki/Stetoskop  diakses  20 januari 2015 [6] http://elektronika-dasar.web.id/teori elektronika/ microphone/ diakses 27 januari 2015
[7]    Innovative  electronic,  Manual  PCLink  USB  Smart IO
[8]  Agung Nugroho,2010 “mekatronika”, Graha Ilmu [9]  Tim  Penyusun  Fisika,  1990  “Dasar-Dasar  Fisika”,
Ed.1. PT Intan Pariwara
[10] F.Suryatmo, 1992 “Dasar Dasar Teknik Listrik”, PT
Rineka Cipta