RANCANG BANGUN ALAT UKUR GULA DARAH NON … filedarah, dan rangkaian pengolah sinyal yang terdiri dari rangkaian . buffer, rangkaian filter, dan rangkaian . peak-detector. Pengukuran

i

RANCANG BANGUN ALAT UKUR GULA DARAH

NON-INVASIVE BERBASIS MICROCONTROLLER

ATMEGA32A

RADY PURBAKAWACA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENEGTAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancang Bangun Alat

Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller ATMEGA32A adalah

benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan

dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Rady Purbakawaca

NIM G74090024

iv

ABSTRAK

RADY PURBAKAWACA. Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-

InvasiveBerbasis Microcontroller ATMEGA32A. Dibimbing oleh ARDIAN

ARIEF dan HERIYANTO SYAFUTRA.

Pada penelitian ini dilakukan perancangan alat ukur gula darah non-invasive

(tanpa melukai tubuh) dengan memanfaatkan panjang gelombang serapan spesifik

gula darah pada 521 nm. Dalam pembuatan alat ukur gula darah digunakan

sumber cahaya berupa LED yang memancarkan gelombang elektromagnetik pada

daerah 521 nm, sensor cahaya berupa LDR untuk mendeteksi transmitansi gula

darah, dan rangkaian pengolah sinyal yang terdiri dari rangkaian buffer, rangkaian

filter, dan rangkaian peak-detector. Pengukuran gula darah dilakukan dengan

menyinari jari kelingking kiri menggunakan LED, transmitansi cahaya ditangkap

oleh LDR lalu diolah oleh rangkaian pengolah sinyal dan diubah menjadi nilai

ADC oleh microcontroller atmega32a. Hubungan antara konsentrasi gula darah

terhadap nilai ADC ditentukan dengan metode plotting curve pada program

Microsoft Excel 2007. Hubungan tersebut dinyatakan dengan pendekatan

persamaan polinomial orde kedua yaitu y = 0,17984x2 – 15,263x + 416,33,

dimana y adalah konsentrasi gula darah dan x adalah nilai ADC. Pengujian alat

rancangan diperoleh nilai ketepatan sebesar 92,25 % dan nilai ketelitian sebesar

89,24 %.

Kata kunci: non-invasive monitoring of blood glucose, hiperglikemia, glucometer

ABSTRACT

RADY PURBAKAWACA. Design of Measuring Device Non-Invasive Blood

Sugar Based Microcontroller ATMEGA32A. Supervised by ARDIAN ARIEF and

HERIANTO SYAFUTRA.

In this research, carried out design of the prototype measuring devices non-

invasive blood sugar (without harm the body) utilizing specific absorption

wavelength at 521 nm blood sugar. Prototype manufacturing using a LED light

source that emits electromagnetic waves in the region 521nm, LDR as light sensor

to measure the transmittance of blood sugar, and signal processing circuit consist

of buffer circuit, filter circuit, and peak detector circuit. Blood glucose

measurements performed by irradiating the left little finger using LED,

transmittance captured by the LDR afterward precessed by the signal processing

circuit is then converted into the ADC value by microcontroller atmega32a. The

correlation between the concentration of blood sugar to the ADC values

determined by curve plotting method in Microsoft Excel 2007.The correlation can

be approximated by a polynomial equation of second order, y=0.17984x2-

15.263x+416.33, where y is the concentration of blood sugar and x is the value of

ADC. Accuracy and precision values that obtained in prototype testing about

92,25% and 89,24%.

Keywords: noninvasive monitoring of blood glucose, hyperglycemia, glucometer

v

vi

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Fisika

RANCANG BANGUN ALAT UKUR GULA DARAH

NON-INVASIVE BERBASIS MICROCONTROLLER

ATMEGA32A

RADY PURBAKAWACA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

vii

Judul Skripsi: Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller A TMEGA32A

Nama : Rady Purbakawaca NIM : G74090024

Disetujui oleh

Gt: Pembimbing I

~ 0 JUl 20\3Tanggal Lulus:

viii

Judul Skripsi :Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive Berbasis

Microcontroller ATMEGA32A

Nama : Rady Purbakawaca

NIM : G74090024

Disetujui oleh

Ardian Arief, M.Si

Pembimbing I

Heriyanto Syafutra, M.Si

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Akhiruddin Maddu

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

ix

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2012 ini ialah

gula darah, dengan judul Rancang Bangun Alat Ukur Gula Darah Non-Invasive

Berbasis Microcontroller ATMEGA32A.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ardian Arief, M.si dan Bapak

Herianto Syafutra, M.si selaku pembimbing, serta Dr Irzaman, Dr Husin Alatas,

Mamat Rahmat M.si, dan Bapak Suharno yang telah banyak memberi saran. Di

samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Ahmad Yani selaku

Teknisi Bengkel Kayu dan Bapak Toni Pranoto selaku Teknisi Laboratorium

Elektronika Departemen Fisika, yang telah membantu selama pengumpulan data.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga

dan kerabat, atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2013

Rady Purbakawaca

x

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR LAMPIRAN xii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 1

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

Hipotesis 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Diabetes Mellitus 2

Absorpsi Spektral Gula Darah 2

Rangkaian LED 3

Photoresistor danRangkaian LDR 4

Pengolah Sinyal 5

Rangkaian Filter 5

Rangkaian Buffer 5

Rangkaian Peak-detector 6

Hukum Beer-Lambert 6

METODE 7

Bahan 7

Alat 7

Prosedur Penelitian 7

Penentuan spesifikasi alat 7

Karakterisasi sensor dan sumber cahaya 7

Perancangan perangkat keras 8

Perancangan perangkat lunak 11

Perancangan Prototipe 12

Integrasi Sistem dan pengujian 12

xi

Prosedur Analisis Data 12

HASIL DAN PEMBAHASAN 13

Karakterisasi Sensor dan Sumber Cahaya 13

Perancangan Perangkat Keras 13

Probe Sensor 13

Rangkaian Buffer 14

Rangkaian Filter 15

Rangkaian Peak-Detector 16

Modul matriks LCD 16x2 17

Modul RTC peripheral DS1307 17

Modul Matriks Keypad 4x4 17

Modul EMS/SD card 17

Microcontroller 17

Data Hasil Pengukuran 18

SIMPULAN DAN SARAN 20

Simpulan 20

Saran 20

DAFTAR PUSTAKA 20

LAMPIRAN 22

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Konfigurasi kaki-kaki LED dan LDR 13 Tabel 2 Data pengujian rangkaian buffer 15 Tabel 3 Data pengujian rangkaian low pass filter 15 Tabel 4 Data pengujian rangkaian high pass filter 16 Tabel 5 Data pengujian rangkaian peak-detector 16 Tabel 6 Fungsi tombol pada keypad 4x4 17 Tabel 7 Perbandingan nilai konsentrasi gula darah NESCO dan alat

rancangan 19

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Spektrum absorpsi gula darah (1) 0, (2) 0.5, dan (3) 1 g / ml 2

Gambar 2 Skema rangkaian LED 3

Gambar 3Respon Spektral LDR 4

Gambar 4Skema rangkaian pembagi tegangan 4

Gambar 5Rangkaian filter (a) low pass (b) high pass 5

Gambar 6Rangkaian buffer 5

Gambar 7Rangkaian peak-detector 6

Gambar 8Skema rangkaian pengolah sinyal 8

Gambar 9Skema probe sensor dengan connectorTRS 8

Gambar 10Rangkaian low pass filter 9

Gambar 11Rangkaian high pass filter 9

Gambar 12 Rangkaian buffer 9

Gambar 13Rangkaian peak-detector 10

Gambar 14Modul matrix LCD 16x2 10

Gambar 15Modul matrix keypad 4x4 10

Gambar 16Modul RTC peripheral DS1307 11

Gambar 17 Modul EMS/SD card 11

Gambar 18Panjang gelombang (a) LED hijau (b) serapan gula darah 13

Gambar 19 Rancangan probe sensor gula darah 14

Gambar 20(a) dan (b) Hubungan ADC dengan selang waktu pengambilan

data 14

Gambar 21Hasil pengujian rangkaian filter (a) low pass (b) high pass 16

Gambar 22Hubungan nilai konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC 18

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC

probandus kontrol 22 Lampiran 2 Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC pada

probandus bebas 23

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan jumlah pasien

diabetesdiseluruh dunia pada tahun 2013 sebesar 177 juta jiwa dan terus

meningkat hingga 300 juta jiwa pada tahun 2025. Separuh dari jumlah penderita

diabetes tidak menyadari penyakitnya dan terdiagnosis ketika terjadi komplikasi.1

Diabetes mellitus merupakan suatu gangguan kronis yang menyangkut

metabolisme hidrat arang (glukosa) di dalam tubuh. Penyebabnya adalah

kerusakan hormon insulin yang berfungsi mengurangi konsentrasi glukosa di

dalam darah. Saat ini pemeriksaan penyakit diabetes bergantung pada pemantauan

konsentrasi glukosa darah dengan metode invasive yaitu pasien harus menusuk

jari atau lengan untuk mengambil sampel darah.2 Pada pasien diabetes akut

pemeriksaan kadar gula darah perlu dilakukan minimal 4 kali sehari untuk

memeriksa kadar glukosa dan butuh waktu pengujian di laboratorium sekitar 2

jam. Selain itu, pemeriksaan kadar gula darah secara invasive dilakukan

menggunakan glucometer. Pasien mengambil darah dengan cara menusukkan

jarum, darah yang menempel pada strip dimasukkan pada glucometer untuk

dianalisis. Namun, tindakan ini dapat menyebabkan nyeri dan trauma pada

seseorang. Penggunaan jarum dan strip hanya dapat digunakan sekali pakai

sehingga membutuhkan biaya untuk membeli jarum dan strip yang baru. Sehingga

diperlukanalat ukur gula darah tanpa melukai tubuh, praktis dan ekonomis.

Disisi lain, perkembangan teknologi elektronika modern memungkinkan

untuk membuat suatu instrumen yang praktis, kompak, handal, efektif dan efisien.

Salah satu contoh dari perkembangan teknologi elektronika yang relatif baru

adalah teknologi microcontroller berupa satu chipintegratedcircuit/IC yang

mempunyai banyak kandungan transistor namun membutuhkan ruang kecil dan

mempunyai memori yang dapat diprogram sesuai dengan keperluan.3Hal

tersebutmemungkinkan untuk membuat alat yang berfungsi mengukur kadar gula

darah tanpa melukai tubuh yang berbasiskan microcontroller.

Perumusan Masalah

Pengukuran kadar gula darah pada pembuluh arteri umumnya dilakukan

secara invasive (melukai bagian tubuh). Untuk itu, bagaimana cara rancang

bangun alat ukur kadar gula darahnon-invasive(tanpa melukai tubuh) yang praktis

dan efisien dengan menggunakan microcontroller.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan membuat alat ukur (non-invasive ) kadar gula darah

berbasis Microcontroller Atmega32A dengan menggunakan gelombang

elektromagnetik pada panjang gelombang spesifik 520 nm dan menguji alat

tersebut pada variasi konsentrasi gula darah.

2

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat dibuatnya alat

ukur kadar gula darah tanpa melukai bagian tubuh yang praktis dan efisien.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada penentuan hubungan

keluaranAnalog to Digital Converter (ADC)alat ukur dengan konsentrasi gula

darah tubuh menggunakan prinsip Beer-Lambert pada interaksi gelombang

elektromagnetik dengan darah tangan manusia.

Hipotesis

Gelombang elektromagnetik 521 nm yang dipancarkan oleh Light Emitting

Diode (LED) dapat digunakan sebagai pendeteksi kadar gula darah tubuh dengan

mengukur intensitas absorbansinya menggunakan Light Dependent Resistor

(LDR) sehingga alat ukur kadar gula darah dapat dirancang.

TINJAUAN PUSTAKA

Diabetes Mellitus

Diabetes mellitus merupakan suatu gangguan kronis yang menyangkut

metabolisme hidrat arang (glukosa) di dalam tubuh. Penyebabnya adalah

kerusakan hormon insulin yang berfungsi mengurangi glukosa di dalam darah.

Pemeriksaan HbA1c digunakan untuk mengukur kadar glikohemoglobin dan

memperkirakan rata-rata kadar gula darah. Meningginya kadar gula darah

menunjukkan nilai HbA1c yang meningkat.4

Absorpsi Spektral Gula Darah

Perubahan spektrum absorpsi gelombang elektromagnetik akibat

peningkatan konsentrasi gula pada plasma darah berada pada kisaran panjang

gelombang 415 nm, 542 nm, dan 575 nm.5

Gambar 1 Absorpsi gula darah dengan konsentrasi (1) 0, (2) 0.5, dan (3) 1 g/ml.

5

3

Rangkaian LED

Perancangan alat ukur gula darah menggunakan LED sebagai sumber

cahaya. LED adalah semikonduktor yang dapat mengalirkanarus listrik hanya

dalam satu arah.7 Ketika LED dibias maju, LED akan memancarkan cahaya

dengan panjang gelombang tertentu yang bergantung pada bahan semikonduktor

yang digunakan. Daya listrik LED ditentukan melalui pengukuran tegangan dan

arus LED, dengan Persamaan (1).

(1)

Keterangan :

P = Daya (watt)

I = Arus (ampere)

V = Tegangan (Volt)

Gambar 2 Skema rangkaian LED

Pada Gambar 2, resistor dipasang secara seri dengan LED sehingga akan

muncul tegangan jatuh pada resistor. Tujuan dipasang resistor agar tegangan yang

diberikan catu daya tidak melebihi tegangan kerja LED. Tegangan jatuh pada

LED maksimal sebesar 3V sehingga arus maksimum yang dapat diterima LED

adalah 20 mA. Besar nilai resistor yang ditentukan berbanding lurus dengan

sumber tegangan yang digunakan. Secara matematis besar nilai resistor pembatas

arus LED dapat ditentukan menggunakan Persamaan (2).

(2)

Keterangan :

= Resistor pembatas arus (ohm)

= Sumber tegangan

= Tegangan pada LED

= arus maksimal LED (20 mA)

4

Photoresistor danRangkaian LDR

Light Dependent Resistor (LDR) atau photoconductor merupakan bagian

dari photoresistor. Photoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya

akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang

mengenainya.8Photoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi seperti

CdS (Cadmium Sulfida). Jika energi cahaya yang mengenai photoresistor lebih

besar dari energi gap maka elektron akan meloncat dari pita valensi ke pita

konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan akan mengalirkan arus listrik, sehingga

menurunkan resistansinya. LDR dipilih sebagai photoresistor karena karakteristik

laju recovery yang sangat cepat (kurang dari 10 ms).9 Selain itu, LDR

mempunyai sensitivitas yang berbeda untuk setiap panjang gelombang cahaya

yang mengenainya.

Gambar 3 Respon Spektral LDR.9

Cahaya yang dikeluarkan dari LED akan ditransmisikan ke LDR.

Perubahan intensitas cahaya yang jatuh pada LDR akan sebanding dengan

perubahan resistansi LDR.10

Konfigurasi standar rangkaian pembagi tegangan

dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Skema rangkaian pembagi tegangan

5

Pengolah Sinyal

Sinyal yang berhasil dideteksi oleh LDR akan diteruskan ke rangkaian

pengolah sinyal. Rangkaian pengolah sinyal terdiri atas low pass filter, buffer,

high pass filter, dan peak-detector.

Rangkaian Filter

Rangkaian filter berfungsi untuk menghilangkan gangguan (noise) yang

terdapat pada sinyal, dapat berupa gangguan yang berasal dari adanya cahaya luar,

gerakan mekanik pada sensor atau induksi magnetik akibat arus listrik pada

komponen elektronika yang digunakan. Jenis filteryang digunakan adalah low

pass filter dan high pass filter.

Low pass filter adalah filter yang digunakan untuk meloloskan sinyal yang

memiliki frekuensi rendah. Pita frekuensi yang diloloskan memiliki rentang dari

nol sampai ke suatu frekuensi cut off (titik frekuensi dengan amplitudo yang telah

mengalami penurunan sebesar 3 dB dari amplitudo masukkannya).11

High pass

filter adalah rangkaian yang akan meloloskan sinyal yang memiliki frekuensi

lebih tinggi dari frekuensi cut off.12

Frekuensi cut off ditentukan dengan

Persamaan (3)

(3)

Keterangan :

= Frekuensi cut off (Hz)

= Resistansi (Ω)

= kapasitansi (F)

Gambar 5 Rangkaian filter (a) low pass (b) high pass

Rangkaian Buffer

Rangkaian buffer adalah rangkaian dengan besar tegangan masukan dan

keluaran yang sama, karena sinyal tidak mengalami penguatan. Rangkaian ini

berfungsi untuk mencegah agar besar sinyal keluaran tidak turun secara drastis

(drop) ketika dihubungkan dengan rangkaian berikutnya.13

Gambar 6 Rangkaian buffer

6

Rangkaian Peak-detector

Rangkaian peak detector adalah rangkaian yang terdiri atas hubungan seri

sebuah dioda dengan kapasitor. Rangkaian ini mengubah sinyal AC menjadi

tegangan DC yang sama dengan nilai amplitudo puncak (Vp) tegangan

AC.14

Tegangan output DC yang dihasilkan merupakan pengurangan dari

amplitudo puncak tegangan AC dengan tegangan buka dioda 0,7V.

Gambar 7 Rangkaian peak-detector.14

Hukum Beer-Lambert

Alat ukur gula darah dibuat dengan menerapkan hukum Beer-Lambert.

Hukum ini dapat digunakan untuk menentukan absorbansi cahaya yang diserap

oleh gula darah. Hukum Beer-Lambert diformulasikan dalam pesamaan (4).

Iout = Iin ( ) (4)

Keterangan :

Iout = Intensitas cahaya yang keluar dari medium

Iin = Intensitas cahaya yang masuk ke dalam medium

( ) = Koefisien peluruhan pada panjang gelombang tertentu

= Konsentrasi medium

= Panjang bidang optik

( ) ( ) (5)

( ) ( ) (6)

Transmitansi cahaya ( ) melalui medium penyerap didefinisikan sebagai

nisbah intensitas cahaya ditransmisikan (Iout) dengan intensitas cahaya yang

diberikan (Iin) . Absorbansi ( ) sebanding dengan invers transmitansi.

7

METODE

Bahan

Komponen-komponen elektronika yang digunakan pada penelitian ini

adalah microcontrollerAtmega 32A 1 buah,LED Hijau (521 nm) 1 buah, IC Op-

Amp LM324 2 buah, LDR (semikonduktor CdS) 1 buah, resistor (1kΩ, 220Ω,

100Ω) masing-masing 1 buah, resistor 10 kΩ 2 buah,kabel jumper 1 gulung,

kapasitor (100 μF) 3 buah, kabel 1A 1 gulung, timah patri (Asahi) 1 gulung,

PCB-IC 1 papan, speacer 30 buah, push-button1 buah, IC Regulator 7805 1

buah,trimpot (1MΩ, 100 kΩ, 10 kΩ) masing-masing 1 buah, 2 buah kotak

berwarna hitam dengan ukuran (4,5cm x 2,5cm x 1,2cm), kabel IDC 4 buah,

holder 20 pin, blackhousing20 pin, cone 2 pin, connector female and male TRS,

switch/saklar, lakban atau perekat, lem Fulloc, kertas label, kabel data 10 Pin,

modul matrixLCD 16x2,modul matrix keypad 4x4, modul RTC peripheral

DS1307, memori eksternal micro SD,akrilik mika (20cm x 15cm x 10cm), engsel

mika 4 buah. Sampel darah 50 mahasiswa Institut Pertanian Bogor masing-

masing sampel lebih kurang 1 ml, Rivanol 70%, dan kapas.

Alat

Alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah laptop Toshiba Satelit

U505, program codevision AVR 2.2.5.0, spektrofotometer, obeng plus minus, alat

bor dan mata bor, gergaji besi, penggaris siku, tang jepit, tang potong, pematri,

penyedot timah patri, multimeter WINNER DT-830B, dan Osiloskop GDS-810S

100MHz, sinyal generator GDS-8255A, catu daya 12 V. Sebuah alat Glucometer

komersil (NESCO multicheck) beserta jarum dan lancet.

Prosedur Penelitian

Penentuan spesifikasi alat

Penentuan spesifikasi alat didasarkan pada hasil penelusuran literatur serta

kajian komprehensif. Berdasarkan literatur yang ada, didapatkan data spesifikasi

sebagai berikut:

- Sinyal yang dihasilkan oleh sensor LDR dalam orde volt

- Tegangan referensi: 5 volt

- Tegangan kerja IC OP-Amp: 5 volt dan ground

- Tegangan kerja microcontroller: 5 volt dan ground

- Frekuensi cut off untuk low pass filter 10 Hz dan high passs filter 1 Hz.

Karakterisasi sensor dan sumber cahaya

Sensor optik yang digunakan sebagai sensor pada penelitian ini adalah

LDR NSL19-M51. Pengujian LDR dilakukan dengan mengukur nilai resistansi

menggunakan multimeter digital WINNER DT-830B saat kondisi ruangan terang

dan gelap. Sumber cahaya yang digunakan yaitu LED dengan spektrum hijau.

8

Pengujian dilakukan dengan mengukur intensitas dan panjang gelombang optimal

yang dipancarkan LED menggunakan Spektrofotometer.

Perancangan perangkat keras

Perancangan perangkat keras diawali dengan membuat rancangan

konseptual dan membuat rancangan skematik. Rangkaian analog yang dibuat

terdiri dari rangkaian probe sensor,low pass filter, high pass filter, rangkaian

buffer, dan rangkaian peak-detector yang secara keseluruhan dapat dilihat pada

Gambar 8. Sinyal keluaran dari rangkaian analog akan diolah pada

microcontroller atmega32a.

Gambar 8 Skema rangkaian pengolah sinyal dibuat menggunakan Proteus 7.20

1. Pembuatan probesensor

Probesensor dirancang dengan menggunakan dua buah kotak

berwarna hitam dengan ukuran 4,5cmx2,5 cm x 1,2cm dan kabel 3 pin

dengan panjang 0,5 m. Pada masing-masing kotak dibuat 1 lubang untuk

penempatan LDR dan LED (Gambar 9). LED ditempatkan berhadapan

dengan LDR kemudian kaki-kaki LED dan LDR dihubungkan dengan

kabel 3 pin. Selanjutnya kabel tersebut akan pasang pada connector TRS

yang nantinya akan dihubungkan dengan rangkaian analog.

Gambar 9 Skema probe sensor dengan connectorTRS

9

2. Rangkaian low pass filter

Rangkaian low pass filter yang dibuat memiliki frekuensi cut-off

sebesar 10 Hz sehingga amplitudo sinyalnoise yang memiliki frekuensi

diatas 10 Hz akan diredam. Berdasarkan persamaan (3) diperoleh nilai

resistansi resistor 1,592 kΩ dengan nilai kapasitansi kapasitor 10µF

menggunakan trimpot (resistor variabel) dengan resistansi 10kΩ.Pengujian

fungsi low pass filter dilakukan dengan melihat perubahan amplitudo

sinyal output (titik C dan D) terhadap perubahan frekuensi sinyal input

(titik A dan B) dari function generator yang dapat dilihat pada layar

osiloskop.

Gambar 10 Rangkaian low pass filter

3. Rangkaian high pass filter

Rangkaian high pass filter yang dirancang memiliki frekuensi cut-

off sebesar 1 Hz, sehingga amplitudo sinyal yang memiliki frekuensi

dibawah 1 Hz akan diredam. Berdasarkan persamaan (3) diperoleh nilai

resistansi resistor 15,915 kΩ dan kapasitansi kapasitor sebesar 10 µF.

Gambar 11 Rangkaian high pass filter

4. Rangkaian buffer

Rangkaian buffer digunakan untuk menjaga agar besar tegangan

keluaran dari rangkaian sebelumnya tidak turun secara drastis (drop)

ketika masuk kerangkaian berikutnya. Skema rangkaian dapat dilihat pada

Gambar 12, dengan menggunakan satu buah IC op-amp LM324.

Rangkaian buffer ini dirancang dan ditempatkan setelah masing-masing

blok rangkaian analog.

Gambar 12 Rangkaian buffer

C

C

D

A

B

10

5. Rangkaian peak-detector

Rangkaian peak-detector menggunakan satu buah IC OP-Amp

LM324, dua buah dioda, satu buah resistor variabel 10 MΩ dan kapasitor

100 µF. Rangkaian peak-detector ini dirancang untuk mendeteksi nilai

puncak sinyal dan ditempatkan setelah rangkaian high pass filter. Nilai

keluaran rangkaian peak-detector kemudian akan dihubungkan dengan

microcontrolleruntuk diolah secara digital.

Gambar 13 Rangkaian peak-detector

6. Modul matrix LCD 16x2

Modul matrix LCD 16x2 merupakan perangkat keras yang

digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran. Pengujian dilakukan

dengan cara membuat program untuk menampilkan angka dan huruf pada

layar LCD.

Gambar 14 Modul matrix LCD 16x2

7. Modul matrix keypad 4x4

Modul matrix keypad 4x4 merupakan perangkat keras yang

digunakan untuk memasukkan data koresponden saat dilakukan

pengambilan data. Skema rangkaian dapat dilihat pada Gambar 15,

nantinya keypad ini akan dihubungkan dengan microcontoller.

Gambar 15 Modul matrix keypad 4x4

11

8. Modul RTC peripheral DS1307

RTC peripheral DS1307 merupakan perangkat keras yang bekerja

seperti CMOS pada komputer yaitu menentapkan waktu (real time). RTC

ini digunakan untuk memberi informasi waktu saat dilakukan pengambilan

data. Modul RTC dapat dilihat pada Gambar 16, RTC lalu akan

dihubungkan kemicrocontroller dengan jalur komunikasi I2C.

9. Modul EMS/SD card

Modul EMS/SD card merupakan perangkat keras yang digunakan

untuk menyimpan data hasil pengukuran ke dalam micro SD FAT32.

Modul EMS/SD carddapat dilihat pada Gambar 17, Modul EMS/SD card

ini nantinya akan dihubungkan dengan microcontoller.

10. Microcontroller

Keluaran dari rangkaian analog agar dapat diolah secara digital

harus diubah terlebih dahulu menjadi sinyal digital melalui perangkat

ADC yang terdapat pada microcontroller. Keluaran akhir dari rangkaian

analog dihubungkan ke pin ADC0 dan ADC1 atau PA0 dan PA1, ground

rangkaian analog dihubungkan dengan pin GND pada microcontroller,

dan tegangan referensi dihubungkan pada pin AVCC sebesar 5V.

Perancangan perangkat lunak

Perancangan perangkat lunak mencakup pembuatan algoritma untuk

microcontroller menggunakan codevision AVR C dan membuat simulasi

rangkaian analog dengan menggunakan Proteus 7.20. Perancangan perangkat

lunak untuk microcontroller meliputi pembuatan algoritma pengolah data sinyal

digital dan akses penggunaan berbagai modul elektronik.

Gambar 16 Modul RTC peripheral DS1307

Gambar 17 Modul EMS/SD card

12

Perancangan Prototipe

Dalam pembuatan prototipe ini desain rangkaian elektronika yang dibuat

dan telah disimulasikan selanjutnya diwujudkan menjadi perangkat keras yang

sebenarnya. Rangkaian fungsional pada protoboard kemudian diuji dan dipasang

pada PCB. Secara keseluruhan alat ukur gula darah terdiri atas probe sensor,

rangkaian pengolah sinyal, modul elektronik, dan cashing. Bagian-bagian tersebut

digabungkan menjadi satuan kesatuan.

Integrasi Sistem dan pengujian

Integrasi sistem dilakukan dengan menghubungkan seluruh rangkaian dan

perangkat lunak. Proses selanjutnya adalah melakukan pengujian alat. Pengujian

prototipe dilakuan dengan menguji fungsi dari masing-masing blok rangkaian

perangkat keras serta fungsi dari perangkat lunak yang telah dibuat. Terakhir,

dilakukan pengujian secara menyeluruh baik perangkat keras maupun perangkat

lunak.

Prosedur Analisis Data

Prosedur analisis data yang dilakukan pada penelitian ini adalah mengukur

nilai transmitansi gelombang elektromagnetik 521 nm yang dilewatkan di dalam

darah yang sebanding dengan tegangan output rangkaian pengolah sinyal. Nilai

tegangan output ini dikonversi menjadi nilai ADC. Pada saat itu juga diukur kadar

gula dalam darah menggunakan NESCO multicheck. Kedua data tersebut

dianalisis dengan metode plotting curve Microsoft Excel 2007, dari metode ini

akan diperoleh persamaan konsentrasi gula darah akibat nilai ADC. Persamaan

tersebut kemudian dimasukkan ke dalam microcontroller dengan menggunakan

program CVAVR OSP II downloder sehingga alat rancangan dapat menampilkan

data pengukuran berupa nilai konsentrasi gula darah. Untuk pengukuran

selanjutnya, akan dibandingkan nilai konsentrasi gula darah yang diukur oleh alat

rancangan dengan NESCO multicheck. Hasil pengukuran oleh kedua alat akan

dicari nilai ketepatan dan ketelitian alat rancangan dengan persamaan (7) dan (8).

( |

|) (7)

Keterangan:

R = rata-rata konsentrasi gula darah alat rancangan

K = rata-rata konsentrasi gula darah alat NESCO

( |

|) (8)

Keterangan:

Sd = Standar deviasi konsentrasi gula darah alat rancangan

X = rata-rata konsentrasi gula darah alat rancangan

13

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi Sensor dan Sumber Cahaya

Hasil pengujian karakterisasi sensor menunjukkan bahwa LDR memiliki

perubahan resistansi yanglinier terhadap perubahan intensitas cahaya yang

diberikan oleh LED hijau. Intensitas optimal yang dipancarkan oleh LED pada

panjang gelombang 521 nm ditunjukkan pada Gambar 18 (a). Panjang gelombang

tersebut dapat digunakan karena mendekati panjang gelombang serapan gula

darah yang berada pada kisaran 542 nm. Panjang gelombang ini diperoleh dari

literatur dan diuji menggunakan spektrofotometer (Gambar 18 (b)).

Gambar 18 Panjang gelombang (a) LED hijau (b) serapan gula darah

Perancangan Perangkat Keras

Probe Sensor

Probe dirancang dengan menempatkan dua buah kotak berwarna hitam,

masing-masing kotak dipasangkan LED dan LDR secara berhadapan. Pada bagian

tengah antara dua kotak, stopper dipasangkan pada probe sebagai pembatas

masuknya jari kedalam probe. Stopper juga berfungsi untuk menjaga jarak antara

kedua kotak tetap sama sehingga didapatkan nilai transmitansi yang stabil dan

optimal. Untuk mengatasi gangguan cahaya dari luar, probe dapat dilapisi

dengan lakban hitam. Selanjutnya, probedihubungkan ke PCB melalui kabel 3 pin

yang telah dipasang connector TRS.

Tabel 1 Konfigurasi kaki-kaki LED dan LDR

Kaki LED Kaki LDR ConnectormTRS

anoda LED Hijau Vcc Tip

katoda LED Hijau GND Sleeve

- kaki data Ring

Gambar 19 menunjukkan hasil rancangan probe yang akan digunakan

untuk mengukur kadar gula darah. Probe ini dirancang secara ergonomis,

14

sehingga mengutamakan kenyamanan koresponden dengan cara memberikan

bantalan disekitar ruang jepit probe bagian dalam. Probe dipasangkan ke jari dan

posisi LED berhadapan dengan LDR, sehingga LDR dapat bekerja maksimal

menyerap cahaya yang dipancarkan LED.

Gambar 19 Rancangan probe sensor gula darah

Pengujian probe dilakukan dengan mengukur transmitansi cahaya yang

menembus jari yang sebanding dengan nilai tegangan output rangkaian pengolah

sinyal dan mengkonversinya ke dalam nilai ADC. Pengukuran dilakukan dengan

memvariasikan selang waktu pengambilan data. Pada Gambar20(a) ditunjukkan

nilai ADC yang diambil selama 5 detik dengan selang waktu pengambilan data 10

milidetik, sedangkan pada Gambar20(b) ditunjukkan nilai ADC yang diambil

selama 5 detik dengan selang pengambilan data 100 milidetik.

Gambar 20 (a) dan (b) Hubungan ADC dengan selang waktu pengambilan data

Rangkaian Buffer

Pada rangkaian probe sensor,sinyal dihasilkan dan diteruskan ke rangkaian

buffer. Rangkaian buffer dipasang sebelum rangkaian low pass dan high pass filter.

Rangkaian ini memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan impedansi

keluaran yang rendah untuk menghindari terjadinya pembebanan. Setiap sinyal

yang telah melalui suatu rangkaian fungsional dan sebelum masuk ke

microcontroller akan dibuffer kembali untuk menyamakan impedansi rangkaian

fungsional dengan impedansi microcontroller.

15

Tabel 2 Data pengujian rangkaian buffer

Tegangan masukan

(Volt)

Tegangan keluaran

(Volt)

2.26 2.26

2.35 2.35

2.47 2.47

2.70 2.70

2.85 2.85

3.08 3.08

3.36 3.36

3.66 3.66

Rangkaian Filter

Rangkaian filter terdiri atas low pass dan high pass filter. Pengujian

dilakukan dengan memberikan gelombang sinusoidal yang dihasilkan sinyal

generator ke masukan rangkaian filter. Sinyal keluaran dari rangkaian ini diukur

dengan menggunakan osiloskop digital.

Low pass filter dirancang untuk menahan sinyal gangguan yang

mempunyai frekuensi di atas 10 Hz. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3dan

Gambar 21(a). Sinyal generator diatur untuk menghasilkan sinyal sinusoidal

dengan amplitudo sebesar 8.96 Vp-p kemudian mengubah frekuensi sinyal mulai

dari 3 Hz hingga 100 Hz.

High pass filter dirancang untuk menahan sinyal gangguan yang

mempunyai frekuensi di bawah 1 Hz. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4

dan Gambar 21(b). Sinyal generator diatur untuk menghasilkan sinyal sinusoidal

dengan amplitudo sebesar 8.88 Vp-p kemudian mengubah frekuensi sinyal mulai

dari 50 Hz hingga 2 Hz.

Tabel 3 Data pengujian rangkaian low pass filter

Frekuensi

(Hz)

Aplitudo

Vin (Vp-p)

Aplitudo

Vout(Vp-p)

3,479 8,96 8,32

4,111 8,96 8,08

5,266 8,96 7,68

8,535 8,96 6,54

10,2 8,96 6,24

12,74 8,96 5,36

13,66 8,96 5,2

15 8,96 4,8

17,87 8,96 4,16

33,09 8,96 2,6

100 8,96 1,05

16

Tabel 4 Data pengujian rangkaian high pass filter

Frekuensi(Hz) Amplitudo

Vin (Vp-p)

Amplitudo

Vout(Vp-p)

50,34 8,88 8,56

45 8,88 8,56

14,94 8,88 8,56

12,76 8,88 8,48

9,138 8,88 8,16

4,795 8,88 7,36

3,8 8,88 6,88

3,234 8,88 6,4

3 8,88 6,16

2,47 8,88 5,68

2,155 8,88 5,12

Gambar 21 Hasil pengujian rangkaian filter (a) low pass (b) high pass

Rangkaian Peak-Detector

Amplitudo sinyal yang dihasilkan sebanding dengan kadargula darah,

sehingga rangkaian peak-detectordirancang untuk mendeteksi nilai tegangan pada

puncak sinyal. Rangkaian peak-detector yang digunakan adalah peak-detector

dengan dua buah dioda dengan satu IC op-amp LM324. Pengujian rangkaianpeak-

detector dilakukan dengan memberikan sinyal sinusoidal amplitudo 8,8 Vp-p

dengan frekuensi yang divariasikan (Tabel 5).

Tabel 5 Data pengujian rangkaian peak-detector

Frekuensi(Hz) Amplitudo

(Vp-p)

Tegangan keluaran

(Volt)

50 8.88 8.10

60 8.88 8.10

70 8.88 8.10

80 8.88 8.10

17

Modul matriks LCD 16x2

Modul matriks LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan nilai ADC hasil

pengukuran. Pengujian modul LCD dengan membuat program untuk

menampilkan huruf dan angka menggunakan bahasa pemrograman CVAVR C++.

Modul RTC peripheral DS1307

RTC peripheral DS1307 digunakan untuk menampilkan waktu saat

dilakukan pengukuran yang dilakukan oleh alat ukur gula darah. Modul ini dapat

menampilkan profil hari, tanggal, bulan, tahun , jam, menit, dan detik.

Modul Matriks Keypad 4x4

Pengujian modul matrikskeypad4x4 dilakukan dengan membuat algoritma

menggunakan metode scanning keypad. Huruf dan angka yang ditekan akan

ditampilkan pada LCD.

Tabel 6 Fungsi tombol pada keypad 4x4

Masing-masing tombol yang ditekan lebih dari satu kali dapat

memunculkan karakter yang berbeda. Apabila tombol 1 ditekan satu kali maka

akan muncul karakter “a”, ditekan dua dan tiga kali akan muncul karakter “b” dan

“c” dan jika ditekan lebih dari tiga kali maka akan muncul karakter yang berulang,

cara ini juga berlaku untuk tombol lainnya.

Modul EMS/SD card

Modul EMS/SD card digunakan untuk menyimpan data hasil pengukuran

ke dalam micro SD dengan format FAT32dengan kapasitas maksimum 2 GB.

Pengujian modul ini dilakukan dengan membuat suatu data lalu menyimpannya ke

dalam micro SD.

Microcontroller

Sinyal keluaran dari probe sensor berupa sinyal analog lalu diubah

menjadi sinyal digital. Perubahan sinyal ini dilakukan oleh fungsi analog to

digital converter (ADC) yang terdapat dalam minimum system microcontroller

Atmega32A. Data tersebut kemudian akan diproses oleh microcontroller dan

ditampilkan ke layar LCD. Tegangan kerja yang diberikan pada microcontroller

atmega32a sebesar 5V.

No Tombol Keterangan No Tombol Keterangan

1 1 a b c 9 9 y z

2 2 d e f 10 0 under

3 3 g h i 11 * ambil karakter

4 4 j k l 12 # Enter

5 5 m n o 13 A -

6 6 p q r 14 B Shift

7 7 s t u 15 C -

8 8 v w x 16 D -

18

Data Hasil Pengukuran

Pengambilan data dilakukan dengan mengukur nilai transmitansi cahaya

dalam bentuk nilai ADC pada jari kelingking kiri. Setelah itu dilanjutkan

pengukuran konsentrasi gula darah menggunakan NESCO multicheck. Data ADC

diperoleh dari dua jenis probandus yaitu probandus kontrol dan probandus bebas.

Probandus kontrol adalah probandus dimana datanya diambil dalam 3 kelompok

pengukuran yaitu 1 jam, 3 jam dan 15 jam setelah makan. Tujuan dari pembagian

kelompok pengukuran tersebut adalah untuk melihat kecenderungan nilai ADC

akibat konsetrasi gula darah yang menurun. Setiap kelompok pengukuran

dilakukan pengambilan data konsentrasi gula darah menggunakan NESCO

multicheck sebanyak 2 kali dengan selang waktu yang singkat (+ 10 detik)

sehingga nilai konsentrasi gula darah tetap sama. Tetapi pada Lampiran 1 terlihat

bahwa NESCO multicheck sebagai kalibrator menunjukkan nilai konsetrasi yang

berbeda pada setiap kelompok pengukuran. Pada Lampiran 1 pula ditunjukkan

bahwa nilai rata-rata ADC menurun seiring dengan meningkatnya nilai rata-rata

konsentrasi gula darah. Hal ini dikarenakan pada konsentrasi gula darah yang

tinggi terdapat jumlah absorber gelombang elektromagnetik 521 nm yang banyak

sehingga nilai transmitansi berupa nilai ADC rendah.

Probandus bebas adalah probandus yang konsentrasi gula darahnya tidak

dikontrol dan hanya dilakukan 1 kali pengukuran konsentrasi gula darah

menggunakan NESCO multicheck. Nilai tersebut diasumsikan sebagai nilai

konsentrasi gula darah yang sebenarnya dari probandus bebas. Hal ini dikarenakan

keterbatasan jumlah lanset NESCO sebagai media pengukuran. Data probandus

bebas terlampir pada lampiran 2. Data tersebut digunakan untuk menentukan

hubungan konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC (Gambar 22).

Gambar 22 Hubungan nilai konsentrasi gula darah terhadap nilai ADC

Perilaku hubungan dua variabel tersebut didekati dengan persamaan

polinomial orde kedua yang dirumuskan sebagai:

y 017984 2- 15,263 416,33 (9)

19

Dimana x sebagai nilai ADC dan y sebagai konsentrasi gula darah (mg/dl).

Nilai =0,8019 menunjukkan bahwa x berpengaruh besar terhadap nilai y. Untuk

pengukuran selanjutnya persamaan diatas kemudian dimasukkan kedalam

algoritma microcontroller sehingga alat rancangan tidak lagi menampilkan nilai

ADC melainkan nilai konsentrasi gula darah.

Untuk memperoleh nilai keakuratan dan ketelitian dari alat rancangan,

pengukuran selanjutnya dilakukan pada satu probandus kontrol (PrK) dengan

mengukur konsentrasi gula darah menggunakan NESCO sebanyak 1 kali

dilanjutkan dengan menggunakan alat rancangan sebanyak 5 kali. Metode diatas

dilakukan untuk 3 kelompok pengukuran yaitu 1 jam, 2 jam dan 10 jam setelah

makan (Tabel 7).

Langkah pertama yang dilakukan dalam pengolahan data adalah mencari

nilai rata-rata konsentrasi gula darah yang terbaca oleh alat rancangan pada tiap

kelompok pengukuran. Langkah kedua menggunakan persamaan (7) dan (8) untuk

mencari ketepatan dan ketelitian pada setiap kelompok pengukuran. Nilai

ketepatan kelompok pertama, kedua dan ketiga masing-masing sebesar 90,48%,

93,96% dan 92,31%. Nilai ketelitian secara berurutan sebesar 89,77%, 88,97%

dan 89,49%. Setiap nilai tersebut hanya merepresentasikan ketepatan dan

ketelitian pada saat pengukuran itu saja. Hal ini dikarenakan alat NESCO sebagai

kalibrator memiliki nilai yang berbeda. Langkah ketiga adalah merata-ratakan

nilai ketepatan dan ketelitian total. Nilai rata-rata ketepatan dan ketelitian yang

didapatkan masing-masing sebesar 92,25% dan 89,24%. Nilai-nilai tersebut

merepresentasikan ketepatan dan ketelitian alat rancangan secara keseluruhan.

Tabel 7 Perbandingan nilai konsentrasi gula darah NESCO dan alat rancangan

Probandus Pengukuran

ke

jam

makan

terakhir

waktu

pengambilan

data

konsentrasi

gula darah

NESCO

(mg/dl)

konsentrasi

gula darah

alat

rancangan

(mg/dl)

Rata-rata

konsentrasi

gula darah

alat

rancangan

(mg/dl)

PrK

1 20.00

30

April

2013

05.40

1 Mei 2013

105 110 95

99

92

87

87

2 06.00

1 Mei

2013

07.00 1 Mei

2013

116 128 109

114

107

98

98

3 06.00 1

Mei

2013

08.00 1 Mei

2013

130 157 140

150

140

134

119

20

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Perancangan dan pembuatan alat ukur gula darah dapat dilakukan sesuai

dengan tujuan yang direncanakan. Rancangan dilakukan mulai dari simulasi

rangkaian, perangkat keras dan perangkat lunak. Pengukuran dilakukan pada jari

kelingking kiri diperoleh konsentrasi gula darah sebesar 85 % dan ketelitian

sebesar 90,70%. Hasil ketepatan dan ketelitian menunjukkan alat ukur gula darah

yang dibuat dapat berfungsi meskipun masih perlu perbaikan. Pada penelitian ini

LED (521 nm) dan LDR berfungsi dengan baik sehingga dapat digunakan dalam

pembuatan alat ukur gula darah non-invasive.

Saran

Pemakaian alat ukur gula darah ini tidak digunakan untuk penunjuk

kesehatan yang akurat. Untuk itu perlu pertimbangan, penelitian, pengujian, dan

pengembangan lebih lanjut. Perancangan perlu ditingkatkan mulai dari penentuan

nilai serapan optimal gula darah, pembentukan probe untuk mentransmisikan

cahaya dan pemilihan komponen. Untuk menghasilkan tujuan penelitian yang

lebih baik dan menghasilkan sinyal yang lebih baik maka disarankan untuk

menentukan nilai serapan gula darah pada 415 nm, menggunakan sensor yang

memiliki spesifikasi yang lebih baik seperti photodiode dan pemilihan jenis IC

op-amp serta komponen resistor yang memiliki kinerja yang lebih baik, sehingga

dapat diperoleh nilai kalibrasi yang lebih akurat. Selain itu, perlu dilakukan

perancangan ulang probe sensor yaitu dengan cara membuat jarak yang konstan

antara sensor dengan sumber cahaya. Selanjutnya sangat disarankan untuk

menggunakan sumber cahaya yang memiliki intensitas yang tinggi sehingga daya

penetrasi cahaya tinggi akan menghasilkan transmitansi yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

1. World Health Organization. Prevention of Diabetes Milletus. Penerjemah,

Arisman. Jakarta: Hipokrates. 1994.

2. Satria,E dan Wildian. “Rancang Bangun Alat Ukur Kadar Gula Darah

Noninvasive Berbasis Mikrokontroler At89s51 Dengan Mengukur Tingkat

Kekeruhan Spesimen Urine Menggunakan Sensor Fotodioda”. Jurnal

Fisika Unand. Vol. 2, No. 1. 2013.

3. Sia, Dino. Design of a Near-Infrared Device for the Study of Glucose

Concentration Measurements. Electrical Engineering Biomedical

Capstone. McMaster University.2010.

4. Budiharto, Widodo. Aneka Proyek Mikrokontroller(Panduan Utama Untuk

Riset/ Tugas Akhir).Edisi Pertama. Yogyakarta. Graha Ilmu. 2011.

5. Taylor, Barbara. Diabetes Tak Bikin Lemes. Penerjemah. Yessi Hersanti.

Yogyakarta : Paradigma Indonesia.2009.

21

6. A. N. Bashkatov, D. M. Zhestkov, É. A. Genina, and V. V. Tuchin. 2004.

“Immersion Clearing of Human Blood in the Visible and Near-Infrared

Spectral Regions”. Optics and Spectroscopy, Vol.98, No.4, 2005, 638–646

7. Mobicon, corp.Data Sheet For 5mm Super White LED.(terhubung

berkala).http://www.surplustronics.co.nz/library/Mega-White-LED.pdf.

(diakses pada tanggal 22 Desember 2012)

8. Supatmi, Sri. Pengaruh Sensor LDR Terhadap Pengontrolan Lampu.

Majalah Ilmiah UNIKOM. Universitas Komputer Indonesia.2010.

9. Hadi, F dan Saputra, J. Aplikasi Telemetri Pada Sistem Pengukuran

Intensitas Cahaya. ISSN:2089-2020. 2012.

10. Tooley, M. Rangkaian Elektronika Prinsip dan Aplikasi. Jakarta. Erlangga.

2003.

11. Storr, W. “Low Pass Filter”, Electronics-Tutorials.ws. (terhubung berkala).

http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_3.html. (diakses pada

tanggal 12 Januari 2013). 2010.

12. Storr, W. “High Pass Filter”, Electronics-Tutorials.ws. (terhubung

berkala). http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_3.html (diakses

pada tanggal 12Januari 2013)

13. Fitrya, N. Perancangan Prototipe Electrocardiograph (ECG) Tiga Lead

Berbasis Komputer. Skripsi pada Departemen Fisika IPB. Tidak

diterbitkan.2012.

14. Surjono, H.D. Elektronika Lanjut.Jember. Cerdas Ulet Kreatif. 2009.

22

Lampiran1Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC probandus

kontrol

Probandus Pengukuran

ke

Waktu

makan

terakhir

waktu

pengambilan

data

Konsentrasi

gula darah

(mg/dl)

nilai

ADC

rata-

rata

gula

darah

rata-

rata

adc

*PrK1

1 10.10 22

April

2013

13.18

22 April

2013

95 40 100 39

105 39

38

2 19.00 21

april 2013

10.05 22

april 2013

125 29 109 29,33

93 31

28

3 10.10 22

April

2013

11.19 22

April 2013

138 24 144 24

150 24

24

*PrK adalah akronim dari Probandus kontrol

23

Lampiran 2Data pengukuran konsentrasi gula darah dan nilai ADC pada

probandus bebas

Probandus Nama konsentrasi

gula darah

(mg/dl)

**nilai

ADC

adc rata2

1 ka otto 199,5 24 24

24

24

2 pak suharno 271 16 16

16

16

3 Anggi 119 31 29,33

29

28

5 Parmita 134 24 22

24

18

6 Kania 98 37 35

35

33

7 Alpi 91 44 46,33

49

46

8 Budi 107 25 24,67

25

24

9 Lutvianur 113 35 34,33

35

33

10 mbak Irna 125 29 29

29

29

11 Wahid 92 44 45

46

45

12 Helen 100 38 36

35

35

13 vina 93 42 42,33

44

41

14 habib 109 35 36

38

35

24

15 khalid 87 50 49

49

48

16 Rady 140 24 24

24

24

17 dika 108 37 35,67

35

35

18 dewi 132 26 24,67

24

24

19 angga 98 33 33

33

33

20 agung 135 24 24

24

24

21 Anugrah 81 44 43,33

43

43

22 candra 89 42 40

40

38

23 rian 95 40 39,33

39

39

24 siti 100 39 39

39

39

25 leli 104 39 39

39

39

26 firda 104 40 40

40

40

27 cecen 104 35 35

35

35

28 caesar 109 36 36

36

36

29 cici 109 33 32,33

32

25

32

30 agus 116 31 31

31

31

31 wiwi 120 32 32

32

32

32 demos 125 32 32,67

33

33

33 asmareta 130 31 30,33

30

30

34 ibu sumilah 135 29 29

29

29

35 pak kusin 143 29 29

29

29

36 ibu desin 143 30 29

29

28

37 ibu mimi 156 26 26

26

26

38 ibu idah 165 23 22

22

21

39 ibu ucu 181 20 20

20

20

40 pak masduki 203 22 22

22

22

*PrB adalah akronim dari Probandus bebas

**nilai ADC diambil sebanyak 3 kali untuk tiap PrB

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kabupaten Pandeglang, Provinsi Banten pada tanggal

28 Oktober 1990. Penulis merupakan putra kedua dari dua bersaudara, anak dari

pasangan Didi Nuryadi dan Eneng Nurhayati.

Pada tahun 2006 penulis diterima di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri

1 Cipocok Jaya dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009 pula penulis diterima

di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut

Pertanian Bogor melalui program mayor-minor. Selama menempuh pendidikan

S1 penulis pernah menjabat sebagai Ketua Umum HIMAFI (Himpunan

Mahasiswa Fisika) pada tahun 2010 hingga 2011, Wakil Ketua OMDA

(Organisasi Mahasiswa Daerah) Banten, pernah menjadi asisten praktikum pada

mata kuliah elektronika dasar, elektronika lanjut dan microcontroller, serta aktif

mengikuti organisasi kampus dan kepanitian lainnya.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Institut Pertanian

Bogor penulis melakukan penelitian yang berjudul “Rancang Bangun Alat Ukur

Gula Darah Non-Invasive Berbasis Microcontroller ATMEGA32A” bertempat di

Departemen Fisika, Institut Pertania Bogor, di bawah bimbingan Bapak dosen

Ardian Arief, M.Si dan Heriyanto Syafutra, M.Si.