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
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: