Header Ads

PEREKAM DATA KESEHATAN BERDASARKAN SUHU DAN DENYUT NADI


PEREKAM DATA KESEHATAN BERDASARKAN SUHU DAN DENYUT NADI
Desti Kristiawan1, Septia Monica Sari2, Samuel BETA3
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, S H, Tembalang, Semarang, 50275


Intisari - Banyak orang kurang memperhatikan kesehatannya. Hal ini dikarenakan seseorang tidak memiliki waktu atau biaya yang mahal dalam melakukan cek kesehatan di rumah sakit. Pada proyek ARM ini, kami membuat sebuah alat perekam data kesehatan berdasarkan suhu dan denyut nadi lebih praktis dengan keluaran berupa jumlah denyut nadi dan besarnya suhu tubuh yang ditampilkan dalam LCD, tingkat kesehatan seseorang berdasarkan warna pada LED RGB, dan data yang disimpan dalam SD Card.
Abstract – Many people pay less attention to their health. This is because a person does not have the time or expensive expense to conduct a health check at the hospital. In this ARM project, we made a health data recording device based on temperature and pulse more practical with the output in the form of the number of pulses and the amount of body temperature displayed on the LCD, the level of health of a person based on color on the RGB LED, and the data stored on the SD Card .
I.          PENDAHULUAN
1.1    Latar Belakang
Pada zaman modern ini, banyak orang kurang memperhatikan kesehatannya. Hal ini dikarenakan seseorang tidak memiliki waktu atau biaya yang mahal dalam melakukan cek kesehatan di rumah sakit. Pada proyek ARM ini, kami membuat sebuah alat perekam data kesehatan berdasarkan suhu dan denyut nadi. Hal ini bertujuan untuk memudahkan seseorang dalam melakukan pengecekan kesehatan tubuh secara berkala tanpa harus pergi ke rumah sakit. Alat ini lebih praktis dengan keluaran berupa jumlah denyut nadi dan besarnya suhu tubuh yang ditampilkan dalam LCD, tingkat kesehatan seseorang berdasarkan warna pada LED RGB, dan data yang disimpan dalam SD Card.
1.2    Tujuan
Tujuan pembuatan proyek ini yaitu :
1.     Mampu membaca sensor denyut nadi dan LM35 sebagai input.
2.     Mampu menampilkan LCD, LED RGB, dan menggunakan SD card sebagai output.
3.     Mampu membuat alat perekam data kesehatan berdasarkan suhu dan denyut nadi.
4.     Mampu membuat program dan menjalankan alat.
1.3    Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari alat adalah sebagai berikut :
1.       Memudahkan masyarakat dalam melakukan cek kesehatan denyut nadi dan suhu tubuh.
2.       Memudahkan dokter atau saudara memperoleh informasi tentang kesehatan tubuh seseorang yang sedang sakit.
3.       Memberikan rasa aman dan mengurangi rasa kekhawatiran bagi keluarga ketika tidak didekat seseorang yang sedang sakit.

1.4    Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai
berikut :
1.     Bagaimana cara melakukan cek kesehatan menggunakan alat ini?
2.     Bagaimana cara menggunakan sensor denyut nadi dan sensor LM35 sebagai masukan?
3.     Bagaimana cara menggunakan LCD, LED RGB, dan SD card sebagai keluaran?
1.5    Pembatasan Masalah
Dalam pembuatan alat ini agar pembahasan menjadi terarah dan mempunyai maksud dan tujuan yang jelas maka diberikan batasan-batasan mengenai materi yang akan dibahas. Batasan-batasannya adalah sebagai berikut:
a.       Mampu menggunakan sensor denyut nadi dan LM35 sebagai masukan?
b.       Mampu menggunakan LCD,LED RGB, dan Sd card sebagai keluaran?
c.        Mampu membuat alat parkir mobil berputar menggunakan ARM NUC120 ?
1.6 Metodologi
1.       Studi Literatur
Mencari literatur yang berhubungan dengan konsep dan kebutuhan dalam pembuatan sebuah alat perekam data kesehatan berdasarkan suhu dan denyut nadi. Kami mencari literatur di perpustakaan maupun dari internet.
2.     Perencanaan Konseptual
Merencanakan gambaran konsep untuk pembuatan sebuah alat perekam data kesehatan berdasarkan suhu dan denyut nadi.
3.     Perancangan Sistem
Merancang sistem yang akan digunakan dalam proses perakitan dan program yang akan digunakan dalam pembuatan alat.
4.     Pembuatan Alat
Pembuatan alat dimulai dari perancangan kerangka alat. Kemudian dilakukan pembuatan dan pemasangan bagian mekanik, dilanjutkan dengan pembuatan dan pemasangan bagian elektronik alat.
5.     Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan untuk memastikan bahwa kinerja alat yang dibuat dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.
6.     Analisa Hasil Pengujian
Hasil dari pengujian alat dilakukan analisa dan dibandingkan dengan rencana dan tujuan awal dari pembuatan alat.
7.       Pembuatan Laporan
Pembuatan laporan dilakukan setelah semua tahap terselesaikan. Kemudian semua yang diperoleh dari pembuatan alat dapat dijelaskan secara rinci dengan data-data yang didapat.
II.      TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan ARM NUC120

2.1    ARM NUC120

Gambar 2.1 ARM NUC120
ARM atau singkatan dari Advanced RISC Machine adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32bit dengan Konstruksi RISC (Reduced Instruction Set Computer). ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0.
Spesifikasi :
1. Berbasis NUC120RD2BN dengan Flash memory APROM sebesar 64 Kbyte, 8 Kbyte SRAM, 4 Kbyte Data Flash.
2. Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 12 bit.
3. Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.
4. Tersedia pilihan catu daya input : catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC (via regulator), catu daya eksternal 3,3 – 5,5 VDC (tanpa melalui regulator), atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.
5. Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800 mA.
Pada proyek ini, ARM NUC120 digunakan sebagai pemroses data dari masukan untuk diolah selanjutnya.
2.2 Sensor Suhu (LM35)

Gambar 2.2 Sensor LM35
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya.
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA
Pada proyek ini sensor LM35 digunakan untuk mengukur suhu tubu h manusia dengan cara menempelkan sensor pada bagian tubuh.
2.3 Sensor Detak Jantung

Gambar 2.3 Sensor detak jantung
Pulse Sensor adalah sensor denyut jantung yang dirancang untuk Arduino. Ini dapat digunakan oleh mahasiswa, seniman, atlet, dan permainan. Sensor ini sangat mudah digunakan, kita juga dapat menggabungkan data denyut jantung langsung ke dalam aplikasi yang kita buat. Cara kerja sensor Denyut Jantung / Jantung sangat sederhana. Sensor memiliki dua sisi, di satu sisi LED ditempatkan bersama dengan sensor cahaya sekitar dan di sisi lain kami memiliki beberapa sirkuit. LED di sisi depan sensor ditempatkan di atas vena di tubuh manusia. Ini bisa menjadi ujung jari Anda atau ujung telinga Anda, tetapi harus diletakkan tepat di atas vena.
Sekarang LED memancarkan cahaya yang akan jatuh pada vena secara langsung. Vena akan memiliki aliran darah di dalamnya hanya ketika jantung memompa, jadi jika kita memantau aliran darah, kita dapat memonitor detak jantung juga. Jika aliran darah terdeteksi maka sensor cahaya sekitar akan mengambil lebih banyak cahaya karena mereka akan dipantulkan oleh darah, perubahan kecil dalam cahaya yang diterima ini dianalisis dari waktu ke waktu untuk menentukan detak jantung kita.
Spesifikasi :
Ø  Operating Voltage: +5V or +3.3V
Ø  Current Consumption: 4mA
Ø  Inbuilt Amplification and Noise cancellation circuit.
Ø  Diameter: 0.625”
Ø  Thickness: 0.125” Thick
Konfigurasi pin :

Pada proyek ini, sensor detak jantung digunakan untuk mengukur jumlah denyut nadi seseorang dengan cara menempelkan sensor pada jari tangan.

2.4 Liquid Crystal Display (LCD)

Gambar 2.4 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.
c. Terdapat karakter generator terprogram.
d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
e. Dilengkapi dengan back light.

Spesifikasi Kaki LCD 16 x 2

Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur Kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
Pada proyek ini LCD digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran dari sensor LM35 dan sensor detak jantung.

2.5 LED RGB

Gambar 2.5 LED RGB
LED RGB adalah LED yang berisikan tiga warna LED yang terintegrasi menjadi satu lampu LED. LED RGB mengandung warna RED (merah), GREEN (hijau), dan BLUE (biru). Dengan tiga warna ini, Anda bisa membuat berbagai macam kombinasi warna.
Spesifikasi Teknis :
Lensa : Bening
Warna yg dipancarkan : Merah / Hijau / Biru
Common : Katoda
Ukuran : 5mm
Tegangan : 2.5~3.0 (V) forward voltage
Sudut Pancaran : 25 derajat
Intensitas cahaya : 4.000 mcd (millicandela)
Pada proyek ini LED RGB digunakan untuk mengetahui tingkat kesehatan seseorang.
2.6 SD card

Gambar 2.6 Kartu SD
Kartu SD atau lebih akrab kita mengenalnya dengan istilah SD Card, adalah sebuah format kartu memori flash. Akronim SD artinya Secure Digital. Kartu SD umum kita gunakan pada perangkat telepon seluler, smartphone, dan kamera digital.
Ada tiga (3) jenis SD Card yang beredar di pasaran elektronik komputer dan smartphone, mereka adalah SDSC, SDHC, dan SDXC, dari ketiga jenis SD Card tersebut dibuat dua (2) varian tambahan disamping SD Card standar, yaitu miniSD dan microSD. Penjelasannya akan kita bahas pada bagian fungsi Kartu SD.
Fungsi Kartu SD
Kegunaan utama SD Card adalah sebagai media simpan standar pada perangkat elektronik. SD Card begitu umumnya digunakan pada perangkat smartphone, dimana ia dapat dimanfaatkan sebagai media simpan utama atau media simpan tambahan sesuai pengaturan pemiliknya. SD Card dibuat dalam berbagai versi dan varian.

III.   PERANCANGAN ALAT
3.1    Perangkat keras dan elektronika
Adapun perangkat yang digunakan yaitu :
1.       ARM NUC120
2.       Kartu SD
3.       Sensor LM35
4.       Sensor detak jantung
5.       LCD
6.       LED RGB
3.2    Perancangan Hardware
Alat ini menggunakan masukan sensor LM35 dan sensor detak jantung. Lalu masukan diproses didalam ARM NUC120. Kemudian perintah yang diberikan ARM NUC120 diteruskan oleh keluaran yaitu LCD berupa tampilan hasil pengukuran sensor, LED RGB berupa warna untuk mengetahui tingkat kesehatan, dan kartu SD digunakan untuk menyimpan data.
 Diagram blok dari alat ini sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok

Adapun diagram alir yang kami buat untuk program sebagai berikut :

Gambar 3.2 Diagram alir 

Sedangkan untuk skema rangkaian adalah sebagai berikut :

Gambar 3.3 Skema rangkaian

Kemudian untuk diagram pengawatan sebagai berikut :

Gambar 3.3 Diagram pengawatan


Gambar 3.4 Diagram pengawatan dalam



Gambar 3.5  Diagram pengawatan luar

IV.    PERANCANGAN MEKANIK
Pada alat ini menggunakan box hitan berukuran 16R sebagai tempat komponen didalamnya dan diluar kotak diberi LCD, LED RGB, dan kartu SD.



Gambar 4.1 Alat tampak atas


Gambar 4.2 Alat tampak samping

V.      PENGUJIAN ALAT
Ketika catu daya dihubungkan ke sumber tegangan dan program sudah dimasukkan ke dalam ARM NUC120, maka rangkaian sudah bisa digunakan, yaitu dengan cara menempelkan jari pada sensor LM35 untuk mengukur suhu tubuh dan sensor detak jantung untuk mengukur detak jantung, kemudian diproses oleh ARM NUC120 kemudian ditampilkan dalam LCD, LED RGB digunakan untuk mengetahui tingkat kesehatan, apabila berwarna hijau maka suhu tubuh dan denyut nadi seseorang normal, apabila tidak maka berwarna biru, hasil dari pengukuran akan disimpan di kartu SD.
VI.    KESIMPULAN DAN SARAN
1.       KESIMPULAN
Setelah melakukan percobaan dan analisa terhadap hasil yang didapat, maka kami mendapat kesimpulan sebagai berikut:
1.       ARM NUC120 dapat memudahkan masyarakat dalam kehidupan sehari-hari dengan pembuatan alat yang canggih seiring berkembangnya zaman.
2.       ARM NUC120 dapat memudahkan masyarakat dalam menggunakan mikrokontroler tanpa harus belajar lebih dalam mengenai bidang mikrokontroler.
3.       Alat bekerja sesuai yang diharapkan dengan uraian sebagai berikut :
a.       Saat ada masukan(sensor LM35 dan sensor detak jantung) akan diproses oleh ARM NUC120.
b.       Tampilan LCD, warna LED RGB, kartu SD sesuai dengan masukan yang diberikan.
Motor stepper berputar sesuai dengan masukan yang diberikan. Ketika menempelkan jari pada sensor LM35 untuk mengukur suhu tubuh dan sensor detak jantung untuk mengukur detak jantung, kemudian diproses oleh ARM NUC120 kemudian ditampilkan dalam LCD, LED RGB digunakan untuk mengetahui tingkat kesehatan, apabila berwarna hijau maka suhu tubuh dan denyut nadi seseorang normal, apabila tidak maka berwarna biru, hasil dari pengukuran akan disimpan di kartu SD.
c.        Keluaran tidak akan bekerja ketika tidak ada masukan.
2.       SARAN
a.       Untuk proyek selanjutnya sebaiknya ditambahin sensor lagi supaya bisa digunakan untuk cek kesehatan lebih banyak.
b.       Sensor LM35 sebaiknya diganti yang lebih bagus lagi supaya hasilnya lebih presisi.

DAFTAR PUSTAKA
1. Febrian, Dio. 2018. Monitoring Suhu Tubuh dan BPM dengan Sistem Telemedicine  Dilengkapi Letak Koordinat Pasien. Surabaya : Politeknik Kesehatan Surabaya.
2. Khasanah, Uswatun. 2016. Perancangan dan Implementasi Alat Pendeteksi Denyut Nadi Berdasarkan Usia Menggunakan Pulse Sensor Berbasis Arduino. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.
3. Murthi WAB,Haryanto.2014.Rancang BAngun ALat Ukur Detak Jantung dan Suhu Tubuh Manusia Berbasis Mikrokontroler Atmega 16. Jurnal Ilmiah Go Infotech Volume 20 No. 1, Juni 2014.
4. Prayugo, Rizal Agung. 2018. Monitoring BPM, Suhu dan Respirasi Tampil PC via Bloetooth dan Pengiriman Data via SMS (Monitoring Suhu dan Respirasi Tampil PC via Bloetooth). Surabaya : Politeknik Kesehatan Surabaya.
5. Simosir, Andreas. 2019. Sistem Deteksi Tingkat Kesehatan Tubuh Manusia di WBAN (Wireless Body Area Network) dengan Menggunakan Metode Fuzzy Mamdani Berbasis Arduino. Insralaya : Universitas Sriwijaya.

LAMPIRAN 
1. Diagram pengawatan keseluruhan klik disini
2. Diagram pengawatan luar klik disini
3. Diagram pengawatan dalam klik disini
4. Power Point klik disini
5. Program klik disini
6. Diagram alir klik disini
7. Skematik Rangkaian klik disini


Biodata Penulis

Desti Kristiawan. Penulis dilahirkan di Pati, 10 Desember 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Bopkri Tegalombo, SMP Negeri 02 Tayu, dan SMK Tunas Harapan Pati. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.06.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :

Septia Monica Sari. Penulis dilahirkan di Pati, 12 September 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kauman 01 Juwana, SMP Negeri 01 Juwana, dan SMA Negeri 1 Juwana. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.19.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :

Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.