Konsep

BAB III METODE TUGAS AKHIR

3.2 Konsep

Konsep dalam membuat alat pengukur detak jantung, tekanan darah dan suhu tubuh terintegrasi Arduino Uno untuk informasi medis adalah membangun ilustrasi sistem dan diagram secara keseluruhan serta diagram yang akan dikerjakan.

3.2.1 Ilustrasi Sistem Keseluruhan

Pada keseluruhan sistem dibagi menjadi dua sisi, yaitu sistem pada rumah sakit lokal (puskesmas desa) dan rumah sakit pusat. Pada Puskesmas Desa terdapat seorang perawat untuk melakukan pemeriksaan terhadap pasien. Pada Rumah Sakit Pusat terdapat seoarang dokter sebagai spesialis dalam menganalisa informasi medis yang diterima dari perawat di Puskesmas Desa. Penghubung pengiriman informasi

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 30 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

medis dari perawat di Puskesmas Desa kepada dokter di Rumah Sakit Pusat yaitu melalui jaringan Internet. Ilustrasi sistem secara keseluruhan ditunjukan pada Gambar III.2.

HOSPITAL CENTER

RUMAH SAKIT PUSAT

PC / LAPTOP UNTUK AKSES WEB SERVER DI WEB HOSTING

RUANGAN DI HOSPITAL CENTER

DOKTER AHLI PUSKESMAS DESA + INSTRUMENT MEDIS CLOUD DATABASE (WEB HOSTING) SENSOR DETAK JANTUNG SENSOR SUHU PASIEN RUANGAN DI PUSKESMAS SENSOR TEKANAN DARAH SMARTPHONE ANDROID PERAWAT / DOKTER SERVER LOKAL

Gambar III.2 Ilustrasi Sistem

Pada puskesmas desa, terdapat perangkat keras yang digunakan oleh perawat sebagai alat pengukuran kesehatan pasien, yaitu detak jantung, suhu tubuh dan tekanan darah. Perawat menggunakan tampilan LCD dan smartphone dengan penggunaan aplikasi android sebagai monitoring proses pengukuran. Hasil data pengukuran tersebut merupakan bagian dari informasi medis pasien. Informasi medis pasien terkirim ke database cloud menggunakan smartphone melalui jaringan GSM. Dokter di rumah sakit pusat dapat mengakses hasil informasi tersebut menggunakan PC / Laptop yang terhubung dengan jaringan Internet.

3.2.2 Blok Diagram Keseluruhan

Blok diagram keseluruhan sistem dibagi menjadi 2 bagian, yaitu blok diagram sistem perangkat lunak dan blok diagram sistem perangkat keras. Pada sistem perangkat lunak terdiri dari Smartphone Andorid yang berisi Aplikasi informasi medis, Database Server lokal untuk penyimpanan data bersifat lokal dan Web Server di Cloud Database untuk pengaksesan Web di Rumah Sakit Pusat. Pada sistem perangkat keras terdiri dari sensor suhu tubuh, sensor detak jantung, sensor tekanan darah, Mikrokontroler atau ADC (Analog-to-Digital Converter), Wireless Router dan

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 31 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

Modem. Perangkat Server pada Rumah Sakit lokal menggunakan Raspberry Pi dengan Wifi Dongle agar dapat terhubung dengan sistem perangkat keras. Berikut Gambar III.3 merupakan Diagram Blok Sistem Keseluruhan:

Sensor Detak Jantung Sensor Tekanan Darah Sensor Suhu Tubuh ADC (Arduino Uno) Wireless Router Smartphone Modem GSM PC / Laptop 2.4 GHz (Wi-fi) 2.4 GHz (Wi-fi) Prog. Penerima data sensor dan penyimpan ke

server lokal

Prog. Android input data pasien dan monitoring

pengukuran pada database server lokal

Prog. Database Server Lokal

RUMAH SAKIT LOKAL _{RUMAH SAKIT PUSAT}

Keterangan :

Bagian Kerja Aldy Gilang Bagian Kerja Andis Resmana

CLOUD Pengolah Data (Raspberry Pi) 2.4 GHz (Wi-fi) Wifi Dongle Modem

Gambar III.3 Diagram Blok Sistem Keseluruhan

Pada Gambar III.3 merupakan diagram blok sistem keseluruhan pada proses penyimpanan dan pengiriman informasi medis antara sistem perangkat keras dan perangkat lunak. Keseluruhan sistem dibagi menjadi 2 sisi, yaitu Rumah Sakit lokal dan Rumah Sakit pusat.

Di rumah sakit lokal, terdapat perangkat keras yang berfungsi sebagai alat pengukuran kesehatan pasien. Perangkat keras tersebut terdiri dari dari sensor tekanan darah, detak jantung dan suhu tubuh. Keseluruhan sensor tersebut terhubung dan terintegrasi dengan mikrokontroler. Arduino Uno berfungsi sebagai mikrokontroler dan ADC (Analog-to-Digital Converter) untuk mengubah sinyal data analog menjadi data digital.

Pada sistem perangkat lunak salah satunya berfungsi sebagai penyimpanan hasil data pengukuran dari sensor. Hasil data tersebut disimpan pada Raspberry Pi sebagai database server lokal.

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 32 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

Smartphone dapat terhubung dengan server lokal, yaitu Raspberry Pi melalui jaringan wireless (Wi-Fi) yang dipancarkan oleh wireless router. Smartphone disertai aplikasi android digunakan untuk memasukan data pasien dan memonitoring proses pengukuran. Hasil pengukuran tersebut merupakan bagian dari informasi medis. Hasil keseluruhan informasi medis tersebut dikirim ke web Medical Control sebagai penyimpanan data di cloud server. Halaman web tersebut dapat diakses oleh dokter di rumah sakit pusat menggunakan PC (Personal Computer) atau Laptop untuk keperluan informasi medis pasien tersebut.

3.2.3 Blok Diagram Yang Dikerjakan

Pada implementasi perangkat keras, sistem menggunakan beberapa perangkat untuk dapat melakukan pengukuran detak jantung, tekanan darah dan suhu tubuh. Pengukuran tersebut diperlukan sebagai bagian dari informasi medis pasien.

Sensor Detak Jantung Sensor Tekanan Darah Sensor Suhu Tubuh ADC (Arduino Uno) Wireless Router 2.4 GHz (Wi-fi) Prog. Penerima data sensor dan penyimpan ke

server lokal

Modem

Gambar III.4 Diagram Blok Diagram Sub-Sistem

Pada Gambar III.4, merupakan diagram blok sub-sistem pada alat yang dibuat. Pada alat tersebut terdiri atas beberapa perangkat, diantaranya:

 Sensor suhu tubuh (DS18B20), digunakan sebagai sensor untuk pengukuran suhu tubuh pasien.

 Sensor detak jantung (SEN11574), berfungsi sebagai pendeteksian detak jantung pasien.

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 33 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

 Sensor tekanan darah (TCRT1000), berfungsi sebagai pendeteksian aliran darah untuk mengetahui tekanan darah pasien.

 Arduino Uno (Mikrokontroler), berfungsi sebagai pusat pemrosesan dan ADC (Analog-to-Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog yang diterima dari keseluruhan sensor. Hasil data pemrosesan dan pengubahan sinyal dari sensor tersimpan di database server lokal melalui port Ethernet Shield yang terhubung ke wireless router.

 Wireless router, berfungsi untuk menghubungkan Arduino Uno dengan Raspberry Pi. Dengan penggunaan wireless router, Smartphone dapat memonitoring hasil pengukuran yang tersimpan di Raspberry Pi melalui jaringan wireless (Wi-Fi).

 Modem, berfungsi untuk menghubungkan keseluruhan sistem di lokal dengan web. Ini bertujuan hasil informasi medis yang tersimpan di database server lokal dapat dikirm ke web Medical Control menggunakan Smartphone melalui jariingan GSM. 3.2.4 Flowchart Sistem MULAI BACA SENSOR TAMPILAN DATA SENSOR KE LCD SIMPAN DATA KE DATABASE SERVER DATA TERSIMPAN STATUS GAGAL TERSIMPAN

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 34 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

Proses pengukuran dan penyimpanan data dimulai dari pembacaan masing-masing sensor yang digunakan. Mikrokontroler selanjutnya melakukan pengolahan data dari hasil pembacaan sensor untuk ditampilkan pada LCD. Hasil data pengukuran tersebut tersimpan ke database server lokal di Raspberry Pi.

3.2.5 Spesifikasi Teknis Alat

Pada Tabel III.1 adalah spesifikasi teknis alat yang digunakan dalam sistem perangkat keras yang dibuat:

Tabel III.1 Spesifikasi Teknis Alat

Komponen Spesifikasi

Sensor Detak Jantung (SEN11574)

 Diameter: 16mm  Ketebalan: 3mm  Panjang kabel: 609mm  Catu daya: 3-5V  Daya arus: 4mA Sensor Tekanan Darah

(TCRT1000)

 Tipe detector: phototransistor  Dimensi (p x l x t): 7 x 4 x 2.5 mm  Jarak operasi puncak: 1mm

 Output tipikal arus: Ic = 0.5 mA  Panjang gelombang emitter: 950nm Sensor Suhu Tubuh (DS18B20)  Kode unik serial 64-bit

 Catu daya: 3.5-5V DC

 Pengukuran: -55o C sampai +125^o C.  Resolusi ADC: 9-bit.

 Waktu konversi: maksimal 750 ms. Arduino Uno R3  Mikrokontroler: ATmega328

 Operasi tegangan: 5V DC  Input tegangan: 7-11V DC  Input batas: 6-20V DC

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 35 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

 Pin Analog: 6

 Arus DC tiap pin I/O: 50mA  Arus DC 3.3v: 50mA

 Memori flash: 32KB (ATmega 328) dan 0.5 KB (Bootloader)

 SRAM: 2 KB (ATmega328)  EEPROM: 1KB (ATmega328)  Kecepatan clock: 16MHz Raspberry Pi 2  A 900MHz quad-core ARM

Cortex-A7 CPU  1GB RAM  4 USB ports  40 GPIO pins  Port HDMI  Port Ethernet

 3.5mm jack audio dan video komposit

 Interface kamera (CSI)  Interface tampilan (DSI)  Slot Micro SD

 Video Core IV 3D grafik

Wireless Router TP-Link

MR3020

 Tampilan: 1 10/100Mbps WAN/LAN

 Port USB 2.0 (untuk 3G/4G modem)  Port Catu Daya: mini USB (5V

DC/1 A)

 Dimensi (p x l x t): 74 x 67 x 22mm)  Tipe antenna: Internal Antena  Frekuensi Wireless: 2.4-2.4835 GHz  Tranmit Power: <20dBm

Aldy Gilang Dwi Maha Putra, 131331037 36 Laporan Tugas Akhir Tahun 2016

 Mode Wireless: 3G Router, Travel Router (AP), WISP Client Router Panjang penghubung sensor  Panjang penghubung sensor dengan

perangkat keras sepanjang 50 cm Jarak jangkauan penyimpanan

data

 Jarak penyimpanan data ke server lokal (Raspberry Pi) memiliki radius 20 meter

Kecepatan penyimpanan data  Hasil penyimpanan data ke server lokal secara real time atau delay 1 detik.

Skala dan parameter hasil nilai pengukuran data sensor

 Hasil pengukuran sensor detak jantung dengan nilai satuan BPM (Beats per Minute) dengan range nilai 0-250,

 Sensor tekanan darah memiliki dua nilai parameter, yaitu nilai astolik dan diastolik dengan satuan mmHg.  Satuan suhu tubuh dalam Celcius

dengan skala nilai 20-45.

Hasil tampilan data  Hasil data pengukuran ditampilkan pada LCD 2z16 karakter.

 Hasil data pengukuran ditampilkan pada aplikasi android pada smartphone dalam bentuk sinyal grafik disertai nilai parameter.