PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR

PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8

SKRIPSI

IVO ZOEL SEMBIRING 120801025

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Universitas Sumatera Utara


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

IVO ZOEL SEMBIRING 120801025

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016


PERSETUJUAN

Judul

: Pembuatan Alat Bantu Stress Detector Menggunakan Sensor Hir333, GSR, Dan DS18B20 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8

Kategori

: Skripsi

Nama

: Ivo Zoel Sembiring

Nomor Induk Mahsiswa

: 120801025

Program Studi

: Sarjana (S1) Fisika

Departemen

: FISIKA

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, September 2016

Komisi Pembimbing : Pembimbing 1,

Pembimbing 2,

(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)

(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)

NIP. 196006031986011002

NIP. 195609181985031002

Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003


LEMBAR PENGESAHAN


OLEH :

IVO ZOEL SEMBIRING NIM : 120801025

DISETUJUI OLEH : Komisi Pembimbing

Pembimbing 1,

Pembimbing 2,

(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)

(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)

NIP. 196006031986011002

NIP. 195609181985031002

Diketahui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003


PERNYATAAN PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR MENGGUNAKAN SENSOR HIR333, GSR, DAN DS18B20 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8

SKRIPSI

Saya mengetahui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2016

Ivo Zoel Sembiring 120801025


PENGHARGAAN

Segala Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih karunia dan penyertaan-Nya selama penulis melaksanakan studi hingga menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Selama kuliah sampai penyelesaian

skripsi ini, penulis mendapatkan banyak

bantuan dalam moril, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya: 1. Kepada kedua orang tua penulis St. Idaman Sembiring dan Netty Wani Saragih yang menjadi penyemangat, mendoakan, memotivasi, membiayai penulis selama menempuh pendidikan dan menyelesaiakan skripsi ini. Terima kasih untuk pengorbanan dan kasih sayangnya. 2. Kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU dan Drs. Syahrul Humaidi, M,Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU. 3. Kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng ,Sc dan Perangin-angin,

M.Eng,Sc.

meluangkan waktu untuk

selaku

Dosen

bapak Dr. Bisman

Pembimbing

yang

telah

membimbing, mengarahkan dan memberikan

kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini. 4. Kepada dosen pembanding Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc dan Bapak Drs.Kurnia Brahmana,M.Si yang telah banyak memberikan masukan dan saran yang membangun untuk lebih menyempurnakan skripsi ini. 5. Kepada ibu Dr.Wika Hanida Lubis, MKed(PD),SpPD-KPsi,FINASIM, Niken R Damanik,S.Ked dan teman-teman Keperawatan USU yang mengajari penulis tentang fisiologis stress manusia. 6. Kepada Abang penulis Hengki Sembiring,S.Si yang telah mengajari penulis selama perkuliahaan dan adik penulis Arie Sembiring dan Rizaldo Sembiring yang memberikan canda tawa dan motivasi kepada penulis. 7. Kepada teman-teman PHYSIC ON FIRE (Fisika 2012) : Komting(M.Iqbal), Roby Yetsun, Seinina Andrianus, Cyndi Rointan P, Jekson Siahaan, Ivan


Anggia Sitohang, Frisanto S, Melpa Simamora, Roi S Sianipar, Eni Sinaga, Wils, Dewi Lubis, Franky S, Sulistra, Betaria Siahaan, Eko G T, Mutia Lubis, Benget lasido H, Carmelita O S, Kristiarawati, Cut Hani, Sabran Abbas, Tania Kristianti, M. Ali, Mia Aulia, M Ari, Adin, Elisabeth S, Abdul Halim, boto Riris, Mifta Habibi, Amar Hara, Diego, M Fauzy, Ilhamsyah L, Dodi Eriza, Fitri Laban, Rudi, Josafat S, Erza Setiadana, Mareanus M, Karyaman Z dan teman-teman lainnya atas semua dukungan, kebersamaan, bantuan dan doa dalam penulisan skripsi ini. 8. My Famz terkhusus Yani Permata Sari yang telah membantu akademik dari kuliah hingga praktikum dan pernah ada dalam suka duka penulis, Zefanya P, Santa Simanjuntak, Fransisco Purba, Marta M Nainggolan teman-teman seperjuangan penjelajah alam. 9. Rekan-rekan pengurus Pemuda GKPS Pintu Air Simalingkar 2014-2017 : Teguhta Saragih,Amd, Ristiani Saragih,Amd, Sarvita Simaibang,SE, Desi R Purba,SE, Felino F Purba, Mei Siska Purba,SS dan kakak adik pemuda GKPS Pintu Air Simalingkar 10. Putri J Sihotang,S.Kep my partner yang telah membantu hingga menjadi perawat, penyemangat, ada dalam kasih suka duka, dan mendoakan penulis. 11. Teman-teman KKN Kelompok 3 Zefanya Pardosi, Marta, Christiarawati, Betaria, Ines, Suyati, Indah, Jakson, Endang, Heppy, Jenny, Maretta dan dek Dewi. 12. Kepada partner badminton Sy.Edi Rahman Purba, bang Sy.Denri Damanik, pak pol Jimmy Sipayung 13. Teman-teman Senioren PASKIBRA angkatan 25: Dara, Effan, Fatya,Lidya, M.Jailani, Riska, Dea, Moa, Obby, Vika, Irum, Meita

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya



ABSTRAK

Telah dirancang alat bantu pendeteksi stress pada manusia dengan parameter fisiologis stress. Stress adalah respon umum terhadap adanya tuntutan pada tubuh. Tuntutan tersebut adalah keharusan untuk menyesuaikan diri, dan itu menyebabkan keseimbangan tubuh terganggu. Masa kini, stress tidak hanya dialami oleh orang-orang tua, tetapi dialami juga pada orang-orang yang lebih muda. Stress juga mempengaruhi kondisi tubuh. Jika stress, maka tubuh akan mengadakan reaksi secara terpadu untuk melawan stressor. Reaksi tersebut diantaranya adalah detak jantung meningkat, pernapasan lebih cepat, dan kulit mengeluarkan keringat dingin. Alat pendeteksi stress ini bekerja berdasarkan perubahan kondisi tubuh dengan menggunakan sesor GSR untuk mengetahui konduktivitas kulit, HIR333 untuk mendeteksi perubahan denyut jantung dan DS18B20 untuk suhu tubuh yang kemudia hasilnya dibandingkan dengan parameter yang ditentukan.

Kata Kunci: GSR, HIR333, DS18B20, stress, parameter stress


MANUFACTURE OF TOOLS STRESS DETECTOR USING SENSOR HIR 333, GSR, AND DS18B20 AS A BASE ON MIKROKONTROLER ATMEGA 8

ABSTRACT

Has designed a detector stress in humans with the physiological parameters of stress. Stress is a common respons to their demand on the body. The suit is the necessity to adjust, and it causes th body’s equilibrium disturbed. Present, stress is not only experienced inthose who are younger. Stress also affects the condition of the body. If the people stress, the body will hold an integrated reaction against stressors. These reactios include increased heart rate, fast breathing, and skin feels cold. The detector works on the condition of the body by using a GSR sensor to determine the conductivity of the skin, HIR333 to detect changes in heart and body temperature DS18B20 for later results were compared with the specified parameters.

Keywords: GSR, HIR333, DS18B20, stress, stress parameters


Daftar Isi

Pengesahan Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel

iii iv v vi viii ix x xii xiii

BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Batasan masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Sistematika Penulisan

1 1 2 2 2 3 3

BAB 2 Tinjaun Pustaka 2.1 Stress 2.1.1 Pengertian Stress 2.1.2 Jenis Stresor 2.1.3 Penyakit Terkait Stess 2.2 Sensor Heart Rate 2.3 Sensor GSR (Galvanic Skin Response) 2.4 Sensor Suhu DS18B20 2.5 Penguat Operasional 2.5.1 Karakteristik Ideal Penguat Operasional 2.5.1.1 Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka 2.5.1.2 Tegangan Ofset Keluaran 2.5.1.3 Hambatan Masukan 2.5.1.4 Hambatan Keluaran 2.5.1.5 Lebar Pita 2.5.1.6 Waktu Tanggapan 2.5.1.7 Karakteristik Terhadap Suhu 2.5.2 Implementasi Penguat Operasional 2.6 Mikrokontroler AtMega 8 2.6.1 Konfigurasi Pin AVR Atmega 8 2.7 LCD (Liquid Crystal display) M1632 16x2 Char

5 5 5 7 7 9 11 12 14 15 15 16 16 17 17 17 18 18 20 21 24


2.7.1 Konfigurasi Penyemat LCD

22

BAB 3 Metode Penelitian 3.1 Diagram Blok 3.2 Rancangan Rangkain Pengendali 3.2.1 Rangkain Power Suply 3.2.2 Perancangan Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega 8 3.3 Rangkaian display LCD 3.4 Sensor 3.5 Flowchart System

26 26 27 27 28 29 30 35

BAB 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Pengujian Power Suply 4.2 Pengujian System Minimum Mikrokontroler Atmega 8 4.3 Pengujian interfacing LCD 2x8 4.4 Pengujian Sensor Heart Rate 4.5 Sensor Galvanic Skin Response 4.6 Sensor suhu DS18B20 4.7 DASS 42 4.8 Parameter Tingkat Stress Pada Manusia 4.9 Pengujian Alat Secara Keseluruhan 4.10Analisa Penelitian

36 36 36 37 38 39 40 41 43 43 44

BAB 5 Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

45 45 45

Daftar Pustaka

46

Lampiran Rangkaian Lengkap Alat Program Pada Alat Gambar Alat

48 49 56

Data Sheet : AT Mega 8 Photodiode Inframerah LED HIR 333 DS18B20 Kuisioner DASS 42


Daftar Gambar

Nomer Gambar 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 4.1 4.2 4.3 4.5

Halaman

Judul

Pemasangan LED infrared sebagai transmitter dan photodiode sebagai receiveri LED Infrared Panjang Gelombang Infra Merah Photodioda Grafik respon photodiode terhadap berbagai panjang gelombang Galvanic Skin Respon Bentuk Fisik DS18B20 Perbandingan pembacaan suhu oleh sensor LM35 dengan sensor DS18B20 pada suhu kama Simbol Penguat operasional Penguaat non inverting Penguat inverting IC LM324 Konfigurasi Pin ATMega 8 LCD Diagram Blok Rangkaian Rangkaian Power Supply Rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega 8 Rangkaian Display LCD Rangkaian Pendeteksi Heart Rate Letak Sensor GSR Rangkaian GSR Rangkain Sensor DS18B20 Diagram Block Sensor DS18B20 Flowchart Sistem Pengujian Mikrokontroler ATMega 8 dengan LED Hasil Pengujian LCD Grafik Perbandingan Sensor HR vs Stetoskop Grafik Sensor DS18B20

9 9 10 10 11 12 13 14 14 18 19 19 21 24 26 27 28 29 30 31 32 33 33 35 36 37 39 41


Daftar Tabel

Nomer Tabel 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 47

Halaman

Judul

Deskripsi Pin DS18B20 Fungsi Port B Fungsi Port C Fungsi Port D Fungsi penyemat LCD M1632 Pengukuran IC LM324 Data Pengujian Heart Rate Data GSR Data Sensor SuhuTubuh Parameter Pada DASS 42 Parameter Stress Pada Manusia Data Perolehan Nilai Heart Rate, GSR, dan DS18B20 Dibandingkan dengan DASS 42

12 22 22 23 24 38 39 40 41 43 43 43


PEMBUATAN ALAT BANTU STRESS DETECTOR

Recommend Documents