LCD (Liquid Crystal Display)

LCD merupakan sebuah penampil karakter yang dapat berupa angka angka, huruf-huruf, dan simbol. LCD mempunyai kegunaan yang lebih jika dibandingkan dengan 7-segment LED (Light Emiting Diode). LCD digunakan sebagai output dari mikrokontroler dan merupakan suatu interface antara manusia dan alat. Pin ATmega 8535 yang digunakan sebagai interface dengan LCD adalah PIN C. 

Gambar Rangkaian Interface ATMega 8535 dengan LCD

Operasi sinyal nya ditentukan oleh sinyal-sinyal yang dikirimkan dari mikrokontroler. Sinyal-sinyal tersebut bisa berupa :

1.    Sinyal RS (Register Select)

2.    Sinyal R/W (Read/Write)

3.    Data Bus (DB0-DB7)

4.    Sinyal EN (Enable Strobe)

Gambar 2.5 LCD

Pin-pin pada LCD mempunyai fungsi sebagai berikut ini :

Tabel 2.5 Konfigurasi PIN pada LCD

Nomor PIN	Nama	Fungsi
1	Vss	Ground
2	Vdd	Positive Supply
3	Vee	Contrast
4	RS	Register Select
5	R/W	Read/Write
6	EN	Enable
7	D0	Data bit 0
8	D1	Data bit 1
9	D2	Data bit 2
10	D3	Data bit 3
11	D4	Data bit 4
12	D5	Data bit 5
13	D6	Data bit 6
14	D7	Data bit 7
15	Vc	Catu daya
16		Ground

Pada intinya LCD mempunyai 3 bagian penting yaitu :

1.    POWER         : PIN no. 1,2,3,15,16.
1 & 2 tempat untuk Logic, 3 untuk catu daya LCD dan 15 & 16 untuk fungsi backlight.

2.    CONTROL     : PIN no. 4,5,6.
4 : RS, Register Selection dimana 1(High) = data byte , 0(Low) = command byte
5 : R/W, Read/Write dimana 1(High) = Read operation , 0(Low) = Write operation
6 : E, Enable Signal High = Read data dimana H=>L (falling edge) = write data

3.    DATA                        : PIN no.7,8,9,10,11,12,13,14.
Ada dua jalan untuk menampilkan data di LCD dengan 4-bit dan 8-bit
I8-bit mode   : PIN no.7-14 (DB0-DB7)
4-bit mode    : PIN no.11-14, (DB4-DB7)
Sedangkan untuk pin 7-10 jangan di sambungkan ke ground, lebih baik dbiarkan terbuka.

Struktur memori pada LCD yaitu :

1.    DDRAM , memori tempat karakter yang dtampilkan berada.

2.    CGRAM, adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter yang tidak terdapat pada LCD dan bentuk karakter yang diubah-ubah sesuai dengan keinginan kita.

CGROM adalah memori untuk menggambrakan pola sebuah karakter dan pola tersebut sudah ditentukan secara permanen pada LCD sehingga pengguna tidak dapat lagi menggunakannya. Jadi pola karakter tersimpan dalam memori CGRAM (pola karakter yang dapat diedit), CGROM (pola karakter yang permanen), dan DDRAM untuk menunjukan lokasi pola karakter yang akan ditampilkan dilayar LCD.

ADC (Analog to Digital Converter)

ADC merupakan suatu bagian dari rangkaian yang mempunyai fungsi untuk mengubah sumber inputan analog menjadi digital. ADC yang digunakan pada proyek akhir ini memanfaatkan fungsi pin yang ada di ATmega 8535. ADC ini menggunakan arsitektur  mikrokontroler jenis AVR. Kelebihan dari arsitektur jenis AVR ini adalah sebagai berikut :

1.    Sebagaian besar instruksi dieksekusi dalam siklus 1 clock.

2.    Mempunyai arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit.

3.    Mempunyai fungsi ADC internal pada port A.

4.    Komunikasi serial dengan kecepatan 2,5 Mbps.

Dalam mode operasinya, ADC dapat dikonfigurasi dengan baik secara single ended input maupun differensial input. Selain itu konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi dan kemampuan filter derau yang sangat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan. Pada proyek akhir ini menggunakan mode operasi free running.

Mikrokontroler ATMega 8535

Pertumbuhan teknologi telah mendorong pengembangan dunia elektronik terutama full speed di dunia mikroelektronika. Dengan penemuan silicon, sektor ini memberikan kontribusi yang berharga untuk pengembangan teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi teknologi standar bagi banyak perancang elektronik saat ini. Dengan perkembangan terbaru AVR (Alf dan Vegard's Risc prosesor) generasi sehingga sistem elektronik desainer telah diberikan sebuah teknologi yang memiliki kemampuan canggih tetapi dengan harga murah. 

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit di mana semua instruksi yang dieksekusi dalam satu siklus clock. Dibandingkan dengan instruksi ASM51 yang membutuhkan siklus 12 clock. Ini terjadi, jelas karena keduanya memiliki arsitektur yang berbeda, satu adalah RISC dan yang lain CISC. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan ke dalam 4 kelas, yaitu :

1.    ATtiny

2.    AT90Sxx

3.    ATmega

4.    AT86RFxx

Pada dasarnya, kelas dipisahkan oleh memori, peripheral, dan fungsinya. Adapun arsitektur dan instruksi yang digunakan, pada dasarnya mereka serupa. Jadi salah satu produk Atmel AVR, ATmega8535, digunakan untuk proyek akhir ini dengan pemahaman pemrograman menggunakan simulasi yang terkandung dalam Code Vision 4 Win 7 atau lebih terkenal dengan sebutan CVAVR. 

Gambar 2.3 Blok Diagram ATMega 8535

Secara umum konfigurasi PIN ATMEGA 8535 yaitu :

1.    VCC

Input sumber tegangan (+)

2.    GND

Ground (-)

3.    Port A (PA7 - PA0)

Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.

TABEL 2.1 FUNGSI PORT A

PORT A	Fungsi tambahan
PA.0	ADC 0 (input ADC channel 0)
PA. 1	ADC 1 (input ADC channel 1)
PA. 2	ADC 2 (input ADC channel 2)
PA. 3	ADC 3 (input ADC channel 3)
PA. 4	ADC 4 (input ADC channel 4)
PA. 5	ADC 5 (input ADC channel 5)
PA. 6	ADC 6 (input ADC channel 6)
PA. 7	ADC 7 (input ADC channel 7)

4.    Port B (PB7 - PB0)

Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. 

TABEL 2.2 FUNGSI PORT B

PORT A	Fungsi tambahan
PA.0	T0 (Timer/Counter0 External Counter Input) XCK (USART External Clock Input/Output)
PA. 1	T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)
PA. 2	AIN0 (Analog Comparator Positive Input) INT2 (External Interrupt 2 Input)
PA. 3	AIN1 (Analog Comparator Negative Input) OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
PA. 4	SS(SPI Slave Select Input)
PA. 5	MOSI (SPI Bus master Ouput/Slave Input)
PA. 6	MISO (SPI Bus master Input/Slave Output)
PA. 7	SCK (SPI Bus Serial Clock)

5.    Port C (PC7 - PC0)

Berfungsi sebagai port I/O dua arah. 

TABEL 2.3 FUNGSI PORT C

PORT A	Fungsi tambahan
PA.0	SCL (Two wire Serial Bus Clock Line)
PA. 1	SDA (Two wire Serial Bus Data Input/Ouput Line)
PA. 2	TCK (JTAG Test Clock)
PA. 3	TMS (JTAG Test Mode Serat)
PA. 4	TDO (JTAG Test Out)
PA. 5	TDI (JTAG Test In)
PA. 6	TOSC1 (Timer Oscillator Pin1)
PA. 7	TOSC2 (Timer Oscillator Pin2)

6.    Port D (PD7 - PD0)

Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. 

TABEL 2.4 FUNGSI PORT C

PORT A	Fungsi tambahan
PA.0	RXD (USART Input Pin)
PA. 1	TXD (USART Ouput Pin)
PA. 2	INT0 (External Interrupt 0 Input)
PA. 3	INT1 (External Interrupt 1 Input)
PA. 4	OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)
PA. 5	OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)
PA. 6	ICP1 (Timer/Counter Input Capture Pin)
PA. 7	OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)

7.    RESET

Input reset.

8.    XTAL1

Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal. 

9.    XTAL2

Output dari amplifier inverting osilator.

10.    AVCC

Input tegangan untuk Port A dan ADC. 

11.    AREF

Tegangan referensi untuk ADC.

 

Gambar 2.4  Konfigurasi PIN pada ATMega 8535

Fitur-fitur yang disediakan untuk AVR ATMEGA 8535 adalah :

1.    Frekuensi clock maksimum 16 MHz

2.    Jalur I/O 32 buah (Port A, Port B, Port C dan Port D)

3.    ADC 10 bit sebanyak 8 input

4.    Timer/counter sebanyak 3 buah

5.    CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register

6.    Watchdog Timer dengan osilator internal

7.    SRAM sebesar 512 byte

8.    Interrupt internal dan eksternal

9.    Port komunikai SPI

10.    Analog komparator

Resistansi Tubuh Manusia

Menurut penelitian di Science Centre Singapore (2009), “Berjalannya arus listrik melalui tubuh manusia biasanya ditentukan oleh resistensi kulit, yang berkisar dari sekitar 1000 Ω untuk kulit basah untuk sekitar 500.000 Ω untuk kulit kering. Hambatan internal dari tubuh kecil, yaitu antara 100-500 Ω.”

Resistansi  tubuh  manusia  terhadap  aliran   listrik  berubah-ubah  sesuai  dengan  kondisinya.   Resistansi tubuh  manusia  terdapat hampir  pada  semua  kulit  tubuh. Kulit  tubuh terdiri atas 2 (dua) lapisan,  lapisan  luar dan lapisan dalam. Lapisan luar tersusun  dari  sel-sel sisik (scally cell) yang mempunyai  resistansi  yang  tinggi pada keadaan kering, bersih dan  tidak  sobek. Untuk  kulit lapisan dalam, karena adanya cairan tubuh, memiliki  resistansi relatif lebih rendah, yakni sekitar 300 Ω .

Jadi jika kulit sedang kering, resistansi  menjadi  tinggi  dan  cukup  untuk  melindungi  dari  bahaya sengatan listrik. Tetapi untuk  mendapatkan kondisi  kulit yang benar-benar kering  adalah  hal  yang jarang dijumpai. Kecenderungannya setiap orang  akan mengeluarkan keringat walaupun hanya  sedikit. Oleh karena itu dianggap bahwa tubuh selalu  basah, resistansi  listrik  menjadi  rendah.

Selain itu, resistansi tubuh juga dipengaruhi oleh jenis kelamin. Wanita dewasa memiliki resistansi tubuh  yang  berbeda  dengan  laki-laki  dewasa.  Resistansi  tubuh  wanita dewasa lebih rendah dibanding resistansi  tubuh  laki-laki dewasa. Oleh karena itu arus listrik yang  mengalir  ke  tubuh wanita dewasa  cenderung  lebih  besar.

Jadi, hal-hal yang mempengaruhi resistansi tubuh manusia adalah : 

Gambar 2 Hal Mempengaruhi Resistansi

Menurut Prof. Drs. Physiol dan Dr. YS. Santoso Giriwijoyo, sel-sel dalam tubuh manusia yang jumlahnya lebih dari 1 trilyun, masing-masing mempunyai muatan listrik sebesar 90 V/m dengan muatan positif di luar membran sel dan muatan negative di dalamnya. Listrik yang dihasilkan di dalam tubuh berfungsi untuk mengendalikan dan mengoperasikan saraf, otot dan berbagai organ. Kerja otak pada dasarnya bersifat elektrik.

Titik Refleksi Tangan

Menurut praktisi pengobatan tradisional yang juga akupunkturis, H.M. Hembing Wijayakusuma, “ Refleksi diambil dari kata refleks, yang artinya gerak tidak disengaja atau gerak yang otomatis”. Titik-titik refleksi diyakini memiliki indikasi terhadap lebih dari satu penyakit. Sebenarnya titik refleksi ini terdapat di seluruh tubuh, tapi lazimnya terdapat di kaki dan tangan, terutama pada telapaknya. Titik refleksi ini merupakan titik pusat urat saraf, di mana titik-titik tersebut berkaitan erat dengan organ-organ tubuh tertentu. Apabila daerah tersebut dipijat, sirkulasi darah pada organ yang bersangkutan menjadi lancar. Jika sirkulasi darah lancar, tubuh akan lebih sehat. 

Setiap organ tubuh memerlukan darah untuk melangsungkan fungsinya secara normal. Darah tersebut membawa zat gizi dan oksigen yang diperlukan oleh tubuh. Selain itu, darah juga membersihkan kotoran-kotoran yang tersisa dalam tubuh. Menurut penelitian, bila sirkulasi darah lancar, tubuh akan terasa segar dan sehat. Sebaliknya, bila ada sisa kotoran, misalnya kotoran yang berasal dari makanan yang mengandung kolesterol berlebihan, tubuh akan mengalami gangguan. Bila tidak segera dibersihkan, maka kotoran itu akan mengendap sehingga mengganggu saluran peredaran darah, maka terjadilah penyakit. Dalam hal ini, telapak tangan dapat menjadi alat diagnosa suatu penyakit yang sifatnya komplikatif, karena dapat menunjukkan adanya gangguan fisiologis dalam tubuh. 

Di telapak tangan kita banyak sekali jaringan syaraf. Seorang tunanetra dapat membaca melalui rabaan jarinya. Kita juga bisa menggunakan tangan kita untuk melakukan sesuatu tanpa perlu dikontrol oleh mata, cukup dengan meraba-raba saja. Ini berarti bila di dalam tubuh kita timbul penyakit, isyarat itu dapat segera disampaikan ke otak melalui syaraf, dan dari otak langsung diisyaratkan ke tangan.          

Keuntungan deteksi menggunakan titik refleksi tangan adalah bisa dilakukan dimana saja tanpa menimbulkan perhatian dari orang lain. Lain halnya jika menggunakan titik refleksi di kaki, tidak baik jka dilakukan di sembarang tempat dengan membuka sepatu. 

Gambar 2.1 Meridian Syaraf di  Tangan

Di dalam tubuh kita terdapat 12 jalur atau meridian syaraf yang masing-masing berhubungan dengan tiap-tiap organ di tubuh. 6 jalur di tangan dan 6 jalur lainnya di kaki. Jalur-jalur tersebut adalah :

1.    Jalur paru-paru

Dimulai dari titik Sau Yang yang terdapat di sisi luar pergelangan atas ibu jari. Jalur ini berhubungan erat dengan paru-paru.

2.    Jalur usus besar

Dimulai dari titik Sang Yang , terletak dibawah kuku jari telunjuk. Jalur ini menunjukan system pencernaan yang kurang lancar.

3.    Jalur pembungkus jantung

Dimulai dari titik Chong Zhong, terletak di bawah kuku jari tengah. Jalur ini mempengaruhi kegiatan jantung, peredaran darah, dan usus kecil.

4.    Jalur san chiau         

Dimulai dari titik Kwan Zhong, terletak dibawah kuku jari manis. Titik ini mengatur system limfe dan system hormon.

5.    Jalur jantung

Dimulai dari titik Sau Zhong, terletak di bawah kuku jari kelingking sebelah dalam. Berfungsi untuk mengatur fungsi jantung dan peredaran darah.

6.    Jalur usus kecil

Dimulai dari titik Sau Zhe, terletak dibawah kuku jari kelingking sebelah luar. Titik ini mengatur kegiatan usus kecil, misalnya sembelit.