RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR TEKANAN DARAH (TENSIMETER DIGITAL) DENGAN OUTPUT SUARA
Elva Mutahul Jannah*Muh. Sainal Abidin*Armayani
D-III Teknologi Elektro-Medis, Universitas Mandala Waluya, Indonesia 93231 e-mail : Elvhaag@gmail.com
ABSTRAK
Pengukuran tekanan darah merupakan salah satu hal yang harus dilakukan untuk mengetahui kondisi kesehatan manusi, yang fungsinya dapat mengetahui tekanan darah dan mempermudah dokter mendiagnosa, perkembangan ilmu dan teknologi untuk mengukur tekanan darah telah berkembang seperti telah menggunakan tensimeter digital.Oleh karena itu penulis menciptakan alat pengukur tekanan darah dengan outpu suara, pada pengukuran ini mengitung nilai sistol dan diastole menggunakan sensor MPX5050dp untuk mendeteksi tekanan, lalu mikrokontroller ATmega328 yang membaca sinyal dari perubahan tekanan. Lalu hasil tekanan akan dilihat pada LCD dan output suaranya pada speaker. Pemberian tekanan diberikan pada pompa udara untuk manset dan solenoid valve sebagai keluaran udara.Hasil dari pengujian alat pengukuran stetoskop,digital, dan modul diperoleh hasil presentase selisih error sistol pada pasien 1,2,3,4, dan 5 adalah 1 sampai 19 mmHg dan presentase selisih error diastole pada pasien 1,2,3,4, dan 5 adalah 1 sampai 18. Alat Modul ini dapat bekerja dengan baik ketika pasien dalam keadaan rileks.
Kata Kunci : pengukuran tekanan darah, mikrokontroller, sensor MPX5050dp.
ABSTRACK
Measuring blood pressure is one of the things that must be done to determine the condition of human health, whose function is to find out blood pressure and make it easier for doctors to diagnose, the development of technology for measuring blood pressure has developed like using a digital sphygmomanometer. Therefore the author created a blood pressure measuring device with sound output. In this measurement calculate the systolic and diastolic values using the MPX5050dp sensor to detect pressure and then the ATmega328 microcontroller which reads the signal from the pressure change. Then the pressure results are seen on the LCD and the sound output is on the speakers. Pressure is applied to the air pump for the cuff and the solenoid valve as the air outlet. The results of testing the sthethoscope,digital, and module measurement tools, the presentage difference in systolic error in patients 1,2,3,4, and 5 is 1 to 19 mmHg and the percentage different in diastolic error in patients 1,2,3,4, and 5 is 1 to 18 mmHg. This module tool can work well when the patient is relaxed.
Keywords : blood pressure measurement, microcontroller, MPX5050dp sensor
1. Pendahuluan
Darah merupakan cairan yang terdapat di dalam pembuluh darah yang memilikifungsi mengatur keseimbangan asam dan basa,mentransportasikan O2, karbohidrat, dan metabolit, mengatur suhu tubuh dengan cara konduksi atau hantaran, membawa panas tubuh dari pusat produksi panas (hepar dan otot) untuk didistribusikan ke seluruh tubuh, dan pengaturan hormon dengan membawa dan mengantarkan dari kelenjar ke sasaran. Jumlah dalam tubuh bervariasi, tergantung dari berat badan seseorang. Pada orang dewasa, 1/13 berat badan atau kira-kira 4,5-5 liternya adalah darah. Faktor lain yang menentukan banyaknya darah adalah usia, pekerjaan, keadaan jantung, dan pembuluh darah (Syaifuddin, 2009).
Darah seperti yang telah didefinisikan dan yang dapat dilihat, adalah suatu cairan tubuh yang berwarna merah dan kental. Kedua sifat utama ini, yaitu warna merah dan kental, yang membedakan darah dari cairan tubuh lainnya. Kekentalan ini disebabkan oleh banyaknya senyawa dengan berat molekul yang berbeda, dari yang kecil sampai yang besar seperti protein, yang terlarut didalam darah. Warna merah, yang memberi ciri yang sangat khas bagi darah, disebabkan oleh senyawa berwarna merah yang terdapat dalam sel-sel darah merah yang tersuspensi dalam darah (Sadikin, 2002).
Tensimeter adalah alat pada dunia medis yang digunakan untuk memeriksa tekanan darah pada manusia. Umumnya tensimeter dibedakan menjadi dua, yaitu tensimeter analog dan tensimeter
digital. Tensimeter analog bekerja secara manual yang artinya untuk dapat mengetahui tekanan darah secara tepat bergantung pada keahlian si pemakai.
Tensimeter analog bekerja menggunakan metode korotof dimana untuk menentukan sistole dan diastole pasien melalui bunyi detak jantung (korotof sound) dengan bantuan alat stetoskop (Hadiyoso, 2015).
Tensimeter digital merupakan jenis tensimeter modern yang digunakan untuk menampilkan tekanan darah manusia secara digital.
Tensimeter digital bekerja berdasarkan metode oscillometry dimana untuk menentukan sistole diastole pasien menggunakan sensor tekanan sebagai transmiteryang akan mendeteksi tekanan darah dan perubahan sinyal osilasi akibat detak jantung (Fitrilina, 2013) Prinsip kerja alat tensimeter digital yang berpusat pada tekana udara yang dihasilkan oleh motor pump atau pompa motor yang akan dialirkan kemagnset agar mangset mengembang dan membuat penyempitan pembulu darah sehingga darah akan tertahan dan jantung akan memompa sehingga darah yang tersumbat akan memaksa untuk melewati medan yang sempit sehingga ada umpan balik tekanan udarah yang dimana tekanan tersebut akan dibaca oleh sensor tekanan dan diudah melalui mikro agar dapat terbaca dan dapat menampilakan pada LCD, sedangkan prinsip kerja pada tensimeter analog yaitu menggunakan air raksa atau jarum yang dipompa menggunakan cuff yang akan membuat manset mengembang dan menyumbat aliran darah yang bersamaan tekanan pada air raksa
meningkat dan akan menunjukan angka begitu juga pada jarum dan perhitungan sistol dan diastol pada tensimeter analog dilakukan secara menual yaitu menggunakan denyut nadi yang dirasakan oleh penguji alat (Fitrilina, 2013)
Tensimeter digital biasanya juga dilengkapi dengan beragam fitur yang bermanfaat seperti grafik tekanan darah (normal atau tidak normal) dan fitur irregular heart beat. Namun, kelemahan yang dapat ditemukan yaitu rendahnya tingkat akurasi. Karena tingkat akurasi tensimeter digital dipengaruhi oleh banyak faktor yang diantaranya bergantung pada kondisi baterai , usia pemakaian dan juga teknologi produk yang berbeda-beda.
Beberapa contoh merk tensimeter digital Omron HEM-7111 memiliki daya tahan baterai selama 300 kali pengukuran, tensimeter digital Omron HEM-7203 memiliki daya tahan baterai selama 1.500 kali pengukuran dan tensimeter digital Omron SEM-1 memiliki daya tahan baterai selama 1.500 kali pengukuran. Oleh karena itu, diperlukan adanya perlakuan kalibrasi secara berkala (Zunnur,2017).
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch).
Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika
sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Motor DC jenis ini memiliki dua buah magnet permanen sehingga timbul medan magnet di antara kedua magnet tersebut (Fahmizal, 2013).
2. Bahan & Metode
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada perancangan alat pengukur tekanan darah ini disajikan dalam bentuk table 1 dan table 2 sebagai berikut :
Table 1. Alat yang digunakan
No Alat Spesifikasi Fungsi 1 Multimeter a. Digital
b. DT-8308 d c.Dimensi:
112x67x21 mm d. Batrai : 9 V
Untuk melakukan pengukuran terhadap arus listrik,tegangan listrik dan hambatan
2 Solder 220-240 V, 30 Watt
Untuk menyambungkan berbagai komponen dan rangkaian
3 Atraktor DS-4,Diameter 2,5cm,Panjang 23cm
Untuk menyedot timah
4 Obeng Cadik Elektro Tool Set
Alat bantu pembuatan rangka
5 Laptop Acer Untuk membuat program
6 Bor 220-240 V Untuk membuat boks alat
7. Papan project board
a. Ukuran:
16,7x5,7x1 cm
Sebagai tempat menguji rangkaian
Tabel 2. Bahan Perancangan Sistem
No. Bahan Spesifikasi Fungsi
1. Mikrokontroller ATmega328
Digunakan untuk
Mengatur motor dan sensor
2.
LCD (Liquid Crystal Display)
16x2
Digunakan sebagai penampil output tekanan
3 PCB Bolong 5x7
Sebagai tempat untuk menyatukan rangkaian
4. Timah 0,8 mm
Sebagai perekat komponen rangkaian
5. DfPlayer Mini MP3 Player Untuk memutar file MP3 6. Sensor tekanan MPX5050dp
Sebagai pendeteksi Tekanan
8. Driver Pompa Mini
12v 15x350 mm, 220 VAC, 800 W
Sebagai elemen / sumber udara
9. Baterai Lithium 3,7 V Sebagai sumber tegangan 10 Selang udara 50 cm Sebagai penghantar udara
11 Manset Omron
Sebagai tempat
penyumbatan aliran darah 12 SD Card V-Gen,8GB Sebagai penyimpan file
suara
13 speaker 32 Ohm
0,5 watt
Sebagai pengeluaran suara
14 Box Rangkaian 18x11cm sebagai tempat komponen dan rangkaian elektronika 15 Modul Charger 5 V untuk melakukan isi ulang
baterai dari input USB
Blog diagram dari rancang bangun alat pengukur tekanan darah (tensimeter digital) dengan output suara sebagai berikut :
Gambar 1. Blogdiagram
Berikut flowchart kerja dari alat rancang bangun pengukur tekanan darah (tensimeter digital) dengan output suara:
Gambar 2. Flowchart
3. Standar Oprasional Prosedur (SOP) Modul
a) Menyiapakan peralatan dan bahan yang diperlukan.
b) Menyiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran.
c) Melakukan pengecekan terhadap masing-masing rangkaian, apakah ada yang terputus atau tidak.
d) Melakukan pengukuran.
e) Mencatat hasil pengukuran pada tabel data pengukuran.
f) Menghitung rata-rata selisih error pada data pengukuran.
4. Hasil dan Pembahasan
Alat pengukur tekanan darah adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur tekanan darah.
Pembuatan program alat pengukur tekanan darah ini dirancang untuk mendeteksi perubahan nilai tekanan ketika pompa udara member tekanan
pada manset, saat tekanan manset diturunkan oleh solenoid valve, solenoid valve akan menurunkan tekanan yang relatif konstan sampai adanya perubahan tekanan pada manset.
Setelah dilakukan pengukuran pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa adanya selisih pada pengukuran tersebut.
Pengukuran dilakukan pada 5 pasien, dimana setiap pasien dilakukan tiga kali pengukuran. Pengukuran yang digunakan yaitu tensimeter stetoskop, digital, dan modul. Dua diantaranya digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran tekanan darah.
Hasil yang didapatkan dalam pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.1 bahwa ada dua pasien diantaranya yang memiliki tekanan darah tinggi dikarenakan tekanan darah melebihi batas normal 120/80 mmHg.
Sedangkan tiga pasien lainnya memiliki tekanan darah normal.
Dimana hasil pengukuran menunjukan tekanan darah tidak melebihi 120/80 mmHg dan tidak juga turun melebihi tekanan darah normal orang dewasa yaitu 100/70 mmHg.
Dalam proses pengukuran pada alat tensimeter penulis menggunakan sensor MPX5050dp untuk menghasilkan tekanan. Tekanan sistol dan diastole yang dihasilkan terdapat proses dari pompa udara yang
memompa hingga manset
mengembang lalu solenoid valve membuka sehingga manset kembali mengempis, pada saat itulah akan adanya detakan pertama yang dikatakan tekanan sistol lalu detakan
kedua adalah tekanan diastole pada tekanan darah
5. Kesimpulan Dan Saran
Setelah melakukan perancangan dan pembuatan hasil modul ini, dapat disimpulkan bahwa :
1) Pembuatan alat tensimeter digital ini menggunakan sensor MPX5050dp, dimana sensor ini befungsi untuk mendeteksi tekanan. Pada saat tekanan sudah mencapai 150mmHg maka akan berhenti memompa dimana detakan pertama adalah sistol dan detakan kedua adalah diastolnya.
2) Pembuatan alat juga menggunakan LCD dimana hasil tekanan yang dihasilkan ditampilkan pada LCD.
3) Tekanan darah yang dihasilkan juga dioutputkan dengan suara dengan menggunakan DFplayer mini yang mendukung adanya file MP3 dari SD card yang akan diteruskan pada speaker.
Saran untuk pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada : 1) Perlu menambahkan sensor denyut
jantung atau pulse sensor untuk mengetahui banyaknya detak jantung dengan satuan permenit atau BPM (Beats Per Minute).
2) Perlu menambahkan pengontrol volume pada alat tensimeter digital output suara.
Terimakasih kepada program studi D- III Teknologi Elektro-medis, Universitas Mandala Waluya yang sudah memfassilitasi sehingga jurnal Rancang Bangun Alat Pengukur Tekanan Darah (tensimeter digital) dengan output suara ini terlaksana dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA Baskara.(2016).LiquidCrystalDisplay(LC
D)2x16.http://baskarapunya.blogsp ot.co.id/2013 01/liquid-crystal- display-lcd-16-x2.html diakses pada 21 Maret 2021
Bakta. (2006). Penurunan kuantitas sel-sel darah merah dalam sirkulasi
rendahnya hemoglobin dalam
darah. Syntax Literate; Jurnal Ilmiah Indonesia. Diakses pada 15 Februari 2021
Fahmizal,2011.Motordcpermanenmagnetht tp://fahmizaleeits.wordpress.com/20 11/12/04/driver-motor-dc-pada- robot-beroda-dengan-konfigurasi-h- bridge-mosfet/ diakses pada 15 Februari 2021
Fitrilina. (2013). Implementasi Filter High Pass Butterworth Pada tensimeter Digital diakses pada 15 Februari 2021
Fithria. (2014). Perbedaan Efek Pemberian Preload Hes 200 KD dan Ringer Lakta Terhadap Hipotensi Pasca Anestesi Spinal Pasien Sectio Cesarea. Diakses pada 15 Februari 2021
Hadiyoso, Sugondo. (2015). Instrumentasi Biomedis berbasis PC.diakses pada 15 Februari 2021
N. Yazid dan A. Harjoko, 2017 Pemantau Tekanan Darah Digital Berbasis Sensor Tekanan
MPX2050GP diakses tanggal 27 Maret 2021
Porth,C. (2011). Alteration in Blood Pressure. Essentials of Pathophysiology: Concepts of Altered Health States diakses pada 27 Maret 2021
Sadikin (2002). Perbedaan Variasi Volume Darah Dalam Tabung Wintrobe Terhadap Nilai Hematokrit. Skripsi diakses pada 27 Maret 2021
Syaifuddin. (2009). Perbedaan Hasil Pemeriksaan Hitung Jumlah Trombosit Pada DarahVena Dan Darah Kapiler Dengan Metode Tabung. Skripsi. diakses pada 27 Maret 2021
Utari, EvritaLusiana. 2017. simulasi alat elektrostimulator akupuntur berbasis mikrokontroler atmega16. diakses 27 Maret 2021
Zunnur, N. H., ADRIANTO, A., &
Basyar, E. (2017). Kesesuaian Tipe Tensimeter Air Raksa dan Tensimeter Digital Terhadap Pengukuran Tekanan Darah Pada Usia Dewasa (Doctoral dissertation, Faculty of Medicine). diakses 27 Maret 2021
