PENGEMBANGAN APLIKASI SISTEM PENDETEKSI DENYUT JANTUNG MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO BERBASIS ANDROID SKRIPSI YOSE ERVAN BARUS

(1)

PENGEMBANGAN APLIKASI SISTEM PENDETEKSI DENYUT JANTUNG MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

YOSE ERVAN BARUS 14140111

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(2)

PENGEMBANGAN APLIKASI SISTEM PENDETEKSI DENYUT JANTUNG MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh Ijazah Sarjana Ilmu Komputer

YOSE ERVAN BARUS 141401111

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(3)

Judul : PENGEMBANGAN APLIKASI SISTEM PENDETEKSI DENYUT JANTUNG MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO BERBASIS ANDROID.

Kategori : SKRIPSI

Nama : YOSE ERVAN BARUS

Nomor Induk Mahasiswa : 141401111

Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOG

INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing:

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Sajadin Sembiring, S.Si. , M.Comp.Sc Dr. PoltakSihombing,M.Kom NIP. 197303232017061001 NIP. 196203171991031000

Diketahui/disetujui oleh

Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M. Kom NIP. 1962031719910310001

(4)

PERNYATAAN

PENGEMBANGAN APLIKASI SISTEM PENDETEKSI DENYUT JANTUNG MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, 26 Juli 2018

Yose Ervan Barus 141401111

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan YME yang telah memberikan berkat- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung sehingga skripsi ini bisa diselesaikan. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., M.Hum sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak masukan kepada saya untuk menyelesaikan skripsi ini.

4. Bapak Sajadin Sembiring, S.Si. , M.Comp.Sc sebagai Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan memberi banyak masukkan kepada penulis selama mengerjakan skripsi ini..

5. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

6. Orangtua beserta kakak dan adik penulis yang tak kenal lelah memberikan dukungan semangat dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

7. Teman-Teman stambuk 014, khususnya kom C yang selama ini telah memberikan banyak pelajaran hidup kepada penulis, terkhusus Julio Paulus ,Teofilus Siagian, Evson Leorensius, Adib Rickzan, Fadly Randa, Hakim Tanjung Dan Ilham Syukur

8. Sahabat-sahabat, Andreas, Rinaldi, Ekin, Rio, Yan Andre, Jelly, Dion, Lukas, Jon, Yogi, Mikhael.

9. Abang dan kakak senior yang telah memberikan masukkan kepada penulis.

(6)

10. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu-persatu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.

Semoga Tuhan YME memberikan berkah, kesehatan, dan keselamatan bagi semua pihak yang telah mendukung penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

Semoga penellitian ini bermanfaat kepada seluruh orang terutama kepada penulis sendiri.

Medan, Juli 2019 Penulis,

Yose Ervan Barus

(7)

ABSTRAK

Kesehatan jantung merupakan hal vital bagi kehidupan manusia. Jantung adalah organ yang berfungsi untuk memompa dan mengalirkan darah ke seluruh tubuh.

Setiap saat jantung memompa darah itulah yang disebut denyut jantung. Jumlah denyut jantung menunjukkan kesehatan jantung tersebut. Penelitian bertujuan untuk mendeteksi denyut jantung manusia dan memberikan pemberitahuan awal mengenai kesehatan jantung tersebut. Pada penelitian ini, alat yang digunakan adalah Mikrokontroller Arduino Uno dan Pulse Sensor. Fungsi alat ini untuk mendeteksi nilai denyut jantung yang nantinya akan diproses dan ditampilkan di layar LED dan dikirim ke perangkat Android dengan modul Bluetooth. Sensor membutuhkan waktu sekitar 10 detik untuk mendeteksi nilai denyut jantung.

Pemberitahuan melalui SMS akan dikirim dan menyampaikan apakah denyut jantung pada kondisi dibawah normal, normal ataupun diatas normal. Ada 3 skala yang digunakan pada penelitian ini, skala jantung pada kondisi dibawah normal (BPM<50), normal (BPM=60-100), dan diatas normal (BPM>100).

Kata Kunci: Bluetooth, Pulse Sensor, Arduino, Denyut Jantung, BPM.

(8)

ABSTRACT

Heart health is vital for human life. The heart is an organ that functions to pump and drain blood throughout the body. Every time the heart pumps blood, it is called the heart rate. The number of heartbeats indicates the heart health. The study aims to detect human heart rate and provide initial notification of heart health. In this study, the tool used was the Arduino Uno Microcontroller and Pulse Sensor. The function of this tool is to detect the heart rate that will be processed and displayed on the LED screen and sent to an Android device with a Bluetooth module. The sensor takes about 10 seconds to detect the heart rate. An SMS notification will be sent and convey whether the heart rate is under normal, normal or above normal. There are 3 scales used in this study, heart scale under normal conditions (BPM <50), normal (BPM = 60-100), and above normal (BPM> 100).

Keywords: Bluetooth, Pulse Sensor, Arduino, Heart Rate, BPM.

(9)

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ... i

PERNYATAAN ... ii

PENGHARGAAN ... iii

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

1.6 Metodologi Penelitian ... 3

1.7 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroller ATMega328 ... 6

2.2 Arduino Uno ... 6

2.3 Pulse Sensor ... 7

2.4 Bluetooth HC-05 ... 9

2.5 Sistem Operasi Android ... 10

(10)

2.6 Elektrokardiografi ... 10

2.7 Jantung ... 11

2.8 Denyut Jantung. ... 11

2.9 Penelitian Yang Relevan. ... 12

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisis Sistem ... 14

3.1.1 Analisis Masalah ... 14

3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem ... 16

3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional ... 16

3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional ... 17

3.1.3 Pemodelan Sistem ... 17

3.1.3.1 Use Case Diagram ... 18

3.1.3.2 Activity Diagram ... 20

3.1.3.3 Sequence Diagram. ... 22

3.1.4 Flowchart ... 23

3.2 Blok Diagram Sistem ... 24

3.3 Perancangan Sistem ... 25

3.3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 25

3.3.1.1 Main Board (Arduino) ... 26

3.3.1.2 Sensor Cahaya Pulse Sensor ... 26

3.3.1.3 Konektivitas ... 26

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 26

3.3.2.1 Perancangan Antarmuka (Interface) ... 26

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem ... 28

(11)

4.1.1 Konstruksi Utama ... 28

4.1.2 Pulse Sensor ... 29

4.1.3 Bluetooth HC-05. ... 29

4.1.4 Layar LED. ... 30

4.1.5 Kabel USB. ... 30

4.2 Penggabungan Perangkat Keras ... 31

4.2.1 Experimental Setup ... 32

4.3 Pembuatan Perangkat Lunak ... 33

4.3.1 Perangkat Lunak Arduino Uno ... 34

4.3.2. Perangkat Lunak Android ... 35

4.3.2.1 Menu Utama ... 36

4.3.2.2 Hasil Perhitungan ... 36

4.3.2.3 Program Android Connect Button ... 40

4.3.2.4 Program Arduino Button Off ... 40

4.3.2.5 Program Android Pengiriman SMS. ... 40

4.3.2.6 Program Android Menampilkan Nilai Dari Arduino .. 41

4.4 Pengujian Manual Dengan EKG ... 41

4.4.1 Pengujian Tes EKG ... 42

4.4.2 Hasil Tes EKG ... 43

4.5 Pengujian Alat. ... 43

4.5.1 Pengujian Pulse Sensor. ... 44

4.5.1.1 Pengujian Sensor Pada Pagi Hari. ... 44

4.5.1.2 Pengujian Sensor Pada Kondisi Setelah Berolahraga. .. 45

4.5.1.3 Pengujian Sensor Pada Kondisi Malam Hari Selesai Beraktifitas. ... 46

4.5.2 Hasil Akhir Pengujian Alat dan EKG. ... 47

4.5.3 Pengujian Pengiriman Nilai Denyut Jantung Ke Perangkat Android. ... 49

(12)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 51 5.2 Saran ... 51

DAFTAR PUSTAKA ... 52

LISTING PROGRAM ... A-1 CURRICULUM VITAE ... B-1

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Diagram Denyut Jantung ... 11 Tabel 3.1 Narrative Use Case Proses Menghubungkan Smartphone dengan

Arduino... 19 Tabel 3.2 Narrative Use Case Menghitung nilai yang telah dibaca oleh sensor

kemudian mengirimnya ke smartphone pengguna via Bluetooth .... 19 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Dengan EKG dan Pulse Sensor ... 47

(14)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk Fisik Arduino Tampak Depan ... 7

Gambar 2.2 Bentuk Fisik Arduino Tampak Belakang ... 7

Gambar 2.3 Pulse Sensor... 9

Gambar 2.4 Bluetooth HC-05 ... 9

Gambar 3.1 Diagram Fishbone Masalah Penelitian ... 15

Gambar 3.2 Use Case Sistem ... 18

Gambar 3.3 Activity Diagram ... 21

Gambar 3.4 Sequence Diagram Sistem ... 22

Gambar 3.5 Flowchart Diagram ... 23

Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem ... 24

Gambar 3.7 Rancangan Layout Pembuka ... 27

Gambar 4.1 Arduino Uno ... 28

Gambar 4.2 Pulse Sensor... 29

Gambar 4.3 Bluetooth HC-05 ... 29

Gambar 4.4 Layar LED ... 30

Gambar 4.5 Kabel USB ... 30

Gambar 4.6 Perangkat Keras Siste ... 31

Gambar 4.7 Experimental Setup ... 32

Gambar 4.8 Source Code Arduino ... 33

Gambar 4.9 Layout Menu Utama ... 36

Gambar 4.10 Layout Hasil Perhitungan Di Bawah Normal ... 37

(15)

Gambar 4.11 Layout Hasil Perhitungan Normal. ... 38

Gambar 4.12 Layout Hasil Perhitungan Di Atas Normal. ... 39

Gambar 4.13 Pengujian Tes EKG ... 42

Gambar 4.14 Hasil Tes EKG ... 43

Gambar 4.15 Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Pagi Hari ... 44

Gambar 4.16 Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Selesai Berolahraga 45 Gambar 4.17 Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Malam Hari Selesai Beraktifitas. ... 46

Gambar 4.18 Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Normal . ... 48

Gambar 4.19 Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Selesai Olahraga . ... 48

Gambar 4.20 Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Malam Hari . ... 48

Gambar 4.21 Hasil Pengiriman Dari Arduino Ke Android. ... 50

(16)

1.1 Latar Belakang

Kesehatan jantung merupakan vital bagi kehidupan manusia. Jantung berfungsi sebagai organ yang memompa darah untuk dialirkan ke seluruh tubuh.

Darah dipompa melalui pembuluh darah oleh kontraksi berirama yang berulang.

Setiap saat jantung memompa darah itulah yang disebut sebagai denyut jantung.

Denyut jantung juga menggambarkan kondisi kesehatan jantung itu sendiri.

Sehingga, pengamatan akan denyut jantung merupakan hal yang penting. Menurut data dari World Health Organization (WHO) pada tahun 2012 menunjukkan jumlah kematian akibat penyakit jantung sebanyak 17,5 juta atau 31% dari 56,5 juta kematian di seluruh dunia. Pada negara berkembang, kejadian kematian akibat penyakit jantung terjadi 3/4 dari total kejadian skala global. Berdasarkan kejadian pada skala nasional, terjadi beberapa kejadian meninggalnya tokoh-tokoh yang diduga mengalami serangan jantung saat sedang dan selesai berolahraga.

Fakta menunjukkan bahwa seorang pelawak besar asal Indonesia bernama Benyamin Sueb meninggal dunia akibat serangan jantung yang terlambat dideteksi (1995). Selanjutnya seorang tokoh bernama Adjie Massaid yang juga terkena serangan jantung seusai berolahraga. Dan salah satu yang terbaru yaitu kejadian yang menimpa Plt Sekda Kota Batu, Drs Achmad Suparto yang mengalami serangan jantung saat bermain futsal pada gelaran DPRD Futsal League. Berdasarkan kejadian tersebut diperlukan suatu alat yang dapat mengetahui normal atau tidak nya kesehatan seseorang dengan cara yang lebih praktis.

Sistem Pendeteksi Denyut Jantung berfungsi untuk mendeteksi dan melaporkan kondisi kesehatan jantung seorang pasien atau user untuk membantu mengambil keputusan dalam menjalankan aktivitasnya. Walaupun saat ini metode pendeteksian kesehatan jantung sudah ada yang praktis dan bnamun masih belum bisa memberikan pemberitahuan lanjut kepada keluarga terdekatnya. Adapun

(17)

metode lain yaitu dengan pengecekan langsung ke rumah sakit atau instansi lain.

Namun, tentu saja cara ini juga tidak bisa diterapkan di semua kondisi dan tempat.

Solusi dari permasalahan ini adalah pembuatan alat pendeteksi denyut jantung yang lebih sederhana dan dapat digunakan di berbagai kondisi dan tempat.

Pada penilitian sebelumnya oleh Marti Widya Sari, Setia Wardani dalam jurnal yang berjudul “Rancang Bangun Aplikasi Monitoring Detak Jantung Melalui Finger Test Berbasis Arduino” (2016). Dalam penelitian ini dibahas mengenai perancangan dan pembuatan aplikasi untuk mendeteksi denyut jantung berbasis mikrokontroller Arduino. Penelitian ini menggunakan alat sensor Pulse Sensor, Arduino Uno. Ujung sensor dari pulse sensor diletakkan pada ujung jari, kemudian perangkat sensor akan mulai mendeteksi nilai denyut jantung yang selanjutnya akan dikirim hasil rekam denyut jantung ke perangkat koordinator yang terkoneksi ke aplikasi monitoring. Arduino yang merupakan pengontrol perangkat keras bertugas sebagai otak dan pusat sistem. Arduino akan mengolah data-data masukan yang sudah dikirimkan pulse sensor. Arduino akan mengolah data yang masuk, untuk selanjutnya hasil keluaran akan dikirimkan dari perangkat sensor ke perangkat penerima dan selanjutnya akan ditampilkan kepada pengguna.

Berdasarkan uraian pada latarbelakang, maka penulis berkeinginan untuk mengajukan penelitian ini dengan judul “Pengembangan Aplikasi Sistem Pendeteksi Denyut Jantung Menggunakan Mikrokontroller Arduino Berbasis Android”. Alat akan dibuat menggunakan Arduino UNO, Pulse Sensor dan terkoneksi langsung ke device android. Hasil output dari system ini berupa tampilan yang ada di layar hp Android yang dikirim menggunakan modul bluetooth dan mengirim notifikasi kepada keluarga terdekatnya.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas rumusan masalah dalam penelitian ini adalah Bagaimana caranya mengetahui status denyut jantung pasien dengan tingkat akurasi yang tinggi dan mengirim notifikasi ke keluarga terdekatnya.

(18)

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah penelitian sebagai berikut:

1. Hanya mendeteksi denyut jantung anusia.

2. Pengiriman data hanya menggunakan perangkat Bluetooth.

3. Penelitian ini menggunakan sebuah mikeokontroller Arduino Uno 4. Menggunakan bahasa pemrograman Java berbasis Android.

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui status kesehatan jantung pasien.

2. Mengirimkan nilai denyut ke device android dengan menggunakan modul Bluetooth.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan memperoleh sebuah sistem yang dapat mendeteksi dan mengetahui status jantung pasien untuk selanjutnya dapat diambil keputusan terhadap status kesehatan jantung pasien.

1.6 Metodologi Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:

1. Studi Pustaka

Tahap ini penelitian dimulai dengan cara mencari referensi dari berbagai sumber yang terpercaya dan melakukan peninjauan pustaka melalui buku-buku, artikel ilmiah, dan penelitian-penelitian lainnya dalam bentuk jurnal yang berhubungan dengan Arduino dan denyut jantung.

2. Analisa dan Perancangan

Pada tahap ini, dilakukan Analisa apa saja yang diperlukan dalam penelitian sehingga dapat dirancang diagram alir (flowchart).

(19)

3. Implementasi

Pada tahap ini, perancangan sistem dibuat menggunakan aplikasi berbasis android dengan melihat diagram alir yang telah dibuat.

4. Pengujian

Pada tahap ini, prototype sistem yang telah dirancang dilakukan uji coba mengukur denyut jantung.

5. Dokumentasi

Pada tahap ini, penelitian yang telah dilakukan, didokumentasikan mulai dari tahap analisa sampai kepada pengujian dalam bentuk skripsi.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi in iterdiri dari beberapa bagian utama, yang terdiri dari beberapa bab-bab berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang dari penelitian yang akan dilakukan yang berjudul “Pengembangan Dan Aplikasi Sistem Pendeteksi Denyut Jantung Menggunakan Mikrokontroller Arduino Berbasis Android ”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Bab ini berisi penjelasan secara umum mengenai mikrokontroller, jantung, denyut jantung, arduino uno , Pulse Sensor, modul Bluetooth, sistem operasi android,dan penelitian yang relevan dan beberapa teori yang mendukung dalam penelitian.

(20)

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

Bab ini berisi analisis terhadap masalah penelitian dan perancangan sistem yang akan dibangun sebagai solusi permasalahan tersebut.

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi implementasi dari pengecekan denyut jantung menggunakan Pulse Sensor dengan arduino, selanjutnya pengujian terhadap sistem yang telah dibangun serta pembahasan dan hasil pengujiannya.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari uraian setiap bab sebelumnya dan saran berdasarkan hasil pengujian agar bermanfaat bagi penelitian kedepannya.

(21)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. MikrokontrollerATMega328

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalam mikokontroller terdapat sebuah inti dari prosesor, memori (RAM, memori program, atau keduanya), dan juga perlengkapan input output. Dapat diartikan, mikrokontroler adalah suatu perangkat elektronika digital yang memiliki input dan output serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. (Amos, 1996).

Mikrokontroler merupakan sebuah komputer didalam chip yang berfungsi untuk mengontrol peralatan elektronik, yang tentunya menekankan tingkat ke- efektifan dan ke-efisienan yang lebih baik. Dengan kata lain, mikrokontroller dapat dianggap sebagai “pengendali mini” , karena komponen-komponen pendukung lainnya sudah dapat dikendalikan secara terpusat dan dapat disederhakan, diperkecil atau direduksi. (Amos, 1996).

2.2. Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu kit mikrokontroler yang berbasis mikrokontroller ATmega328. Arduino Uno dilengkapi dengan berbagai fitur yang dibutuhkan agar mikrokontroler dapat bekerja, arduino mengambil daya dari power upply melalui kabel USB untuk siap digunakan. Arduino Uno memilki pin digital input/output sebanyak 14, analog input sebanyak 6, sebuah resonator keramik bertenaga 16MHz, koneksi USB, colokan untuk power input, ICSP header, dan sebuah tombol reset. (Andrianto, et al. 2016).

Kelebihan Arduino kelebihan dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler yang lain yaitu Arduino bersifat open source, arduino memakai baha pemrograman C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB untuk mempermudah memprogram mikrokontroller.

(22)

Sedangkan pada beberapa mikrokontroler yang lain masih perlu digunakan rangkaian loader terpisah untuk memprogram mikrokontroller. Port USB tersebut juga bisa difungsikan sebagai port komunikasi serial. (Andrianto, et al. 2016).

( Sumber: http://arduino.org)

Gambar 2.1. Bentuk Fisik Arduino Tampak Depan

(Sumber: http://arduino.org)

Gambar 2.2. Bentuk Fisik Arduino Tampak Belakang.

Arduino mempunyai 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. 6 pin analog bisa berfungsi sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Pin digital memiliki keterangan 0-13, jadi untuk memakai pin analog sebaga output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 diubah menjadi pin 14-19, dapat diartikan pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

(23)

Sifat open source arduino ini menguntungkan para pengguna dalam menggunakan mikrokontroler ini, karena dengan sifat open source komponen yang digunakan memungkinkan pengguna untuk menggunakan berbagai komponen yang bereder dipasaran.

Bahasa pemrograman yang digunakan pada arduino adalah bahasa C yang sudah disederhanakan sehingga mempermudah pengguna untuk mempelajari dan menggali lebih dalam lagi pemahaman akan mikrokontroller. (Andrianto, et al.

2016).

2.3. Pulse Sensor

Pulsesensor (Gitman, 2013) adalah sebuah sensor cahaya untuk mendeteksi denyut jantung yang dirancang untuk digunakan pada Arduino. Pulse Sensor dapat digunakan untuk mempermudah penghubungan antara pengukuran denyut jantung dengan aplikasi dalam pengembangannya.

Bagian depan Pulse Sensor memiliki bentuk dengan lambang hati. Sisi sensor ini yang berkontakan langsung dengan kulit. Pada sisi ini terdapat sebuah lubang bulat kecil yang memancarkan sinar LED dari belakang dan juga terdapat persegi kecil tepat di bawah LED. Persegi kecil itu adalah sebuah sensor cahaya, persis seperti yang digunakan dalam berbagai perangkat keras seperti ponsel, tablet, dan juga komputer pribadi.

Pada Pulse Sensor digunakan LED yang memancarkan sinar berwarna hijau, karena sensor cahaya yang digunakan adalah tipe APDS-9008 yang mempunyai puncak sensitivitas sebesar 565nm. Dalam hal ini LED berwarna hijau mempunyai panjang gelombang sebesar 495-570 nm, sehingga sesuai dengan kebutuhan Pulse Sensor tersebut.

(24)

(Sumber: http://pulsesensor.com) Gambar 2.3. Pulse Sensor

2.4. Bluetooh HC-05

Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti pada laptop, HP, dan perangkat keras lainnya. Bluetooth tipe HC-05 adalah tipe yang paling sering digunakan. Modul ini merupakan modul Bluetooth yang bisa menjadi slave ataupun master, hal ini dibuktikan dengan kemampuan modul utnuk memberikan notifikasi saat melakukan pairing keperangkat lain, ataupun perangkat tersebut yang melakukan pairing ke module Bluetooth HC-05. Mengeset perangkat Bluetooth diperlukan perintah-perintah AT Command dimana perintah tersebut akan di respon balik oleh perangkat Bluetooth jika modul Bluetooth tidak dalam keadaan terhubung dengan perangkat lain.

(Sumber: http://artofcircuits.com/product/hc-05-bluetooth-serial-pass- through-master-slave-module)

Gambar 2.4. Bluetooth HC-05

(25)

Seperti sudah dipaparkan pada bagian di atas, modul Bluetooth ini memiliki dua mode kerja yaitu mode AT Command dan mode Data secara default. Berikut ini adalah penjelasan mode tersebut :

1. AT Command. Pada mode ini, modul HC-05 akan menerima perintah berbentuk AT Command. Mode ini dapat digunakan untuk mengatur konfigurasi modul HC-05. Perintah yang dikirimkan ke modul HC-05 akan menggunakan huruf kapital pada awal dan diakhiri dengan karakter CRLF (\r\n atau 0x0d 0x0a dalam heksadesimal).

2. Mode Data. Pada mode Data, modul HC-05 terhubung dengan perangkat bluetooth lain untuk saling mengirimkan dan menerima data melalui pin TX dan RX. Konfigurasi koneksi serial pada mode ini menggunakan baudrate: 9600 bps, data: 8 bit, stop bits: 1 bit, parity: None, handshake: None. Adapun sandi yang tersemat sejak awal untuk menghubungkan perangkat dengan modul HC-05 pada mode Data adalah 0000 atau 1234.

2.5. Sistem Operasi Android

Android adalah sistem operasi berbasis Linux untuk perangkat seluler seperti smartphone dan komputer tablet. Android menyediakan platform bersifat open source bagi para pengembang untuk menciptakan dan mengembangkan aplikasi mereka tersendiri sesuai keinginan untuk digunakan dengan berbagai tujuan.

2.6. Elektrokardiografi

EKG adalah suatu gambaran grafis mengenai penggambaran aktifitas elektris dari serabut otot jantung, berupa gelombang tegangan berbasis fungsi waktu yang terdiri dari berbagai puncak (Heru, 2008). Pengujian EKG digunakan untuk

(26)

mengukur denyut jantung memantau kesehatan jantung guna mendiagnosis jika adanya kelainan pada jantung.

2.7. Jantung

Jantung (Pearce, 2007) merupakan organ vital yang menjadi pusat dari sistem peredaran darah manusia dan hewan lainnya. Jantung pada manusia memiliki 4 katup atau ruangan. Katup bagian atas disebut sebagai serambi jantung sedangkan dua katup dibawahnya disebut sebagai bilik jantung. Sekat yang menghubungkan keduanya disebut valva bikuspidalis (valva : katup, bi : dua).

Tabel 2.1. Diagram Denyut Jantung

2.8. Denyut Jantung

Denyut jantung atau juga dikenal dengan denyut nadi adalah jumlah denyutan jantung persatuan waktu, biasa digunakan menit. Kesehatan atau kebugaran seseorang dapat dievaluasi dengan mengetahui jumlah denyut jantungnya. Pada orang dewasa yang sehat, saat kondisi normal atau istirahat maka denyut jantung yang normal adalah sekitar 60-100 denyut per menit (bpm).

Denyut nadi (pulse rate) menggambarkan frekuensi kontraksi jantung seseorang.

Ada dua jenis pemeriksaan denyut jantung, yaitu secara palpasi dan auskultasi.

Pemeriksaan secara Palpasi dilakukan cara pemeriksaan dengan meraba,

(27)

menyentuh, atau merasakan struktur di bagian tubuh dengan ujung-ujung jari.

Sedangkan pemeriksaan secara auskultasi dilakukan dengan mendengarkan suara- suara alami yang diproduksi dalam tubuh (Saladin, 2003).

Denyut jantung yang normal dan optimal untuk setiap individu berbeda- beda tergantung pada saat pengukuran seperti saat sedang istirahat ataupun olahraga. Keberagaman jumlah detak jantung sesuai dengan jumlah asupan oksigen yang diperlukan oleh tubuh pada saat itu. Usia seseorang berpengaruh kepada tingkat denyut jantung mereka. Aktifitas fisik termasuk berolahraga juga meningkatkan jumlah denyut jantung, Selain itu, beberapa faktor lain yang berpotensi mempengaruhi tingkat denyut jantung seseorang diantaranya : tingkat emosi, posisi tubuh (berbaring atau berdiri), obat yang dikonsumsi dan juga suhu udara disekitar.

2.9. Penelitian Yang Relevan

Beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian yang akan dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut:

1. Pembuatan deteksi denyut jantung memanfaatkan teknologi komputer IBM PC yang dipakai sebagai fasilitas pengontrol, pengolah data dan menampilkan grafik pada layar monitor juga dilengkapi sebuah sensor jari (finger sensor) yang terdiri dari sinar infra merah dan photodetektor .Absorsi sinar infra merah ini akan diterima oleh photo detector, selanjutnya sinyal tersebut akan dikuatkan oleh modul penguat, yang terdiri dan rangkaian penggerak led, rangkaian penguat sensor, rangkaian penapis ,rangkaian ADC. Sinyal dari modul penguat akan diteruskan ke modul perantara yang akan menghubungkan ke komputer.(Ari, 2011)

(28)

2. Telah dibuat sistem pendeteksi denyut jantung menggunakan finger tip sensor sebagai pengukur denyut jantung dan mikrokontroller ATMega 8535 sebagai pengolah data.Alat ini bekerja sesuai dengan instruksi yang dilakukan oleh program dan menampilkan hasilnya di LED.(Wahyu, 2014)

3. Pada penelitian ini digunakan mikrokontroler ATMega 328 sebagai pengendali sistem, Pulse Sensor sebagai sensor pendeteksi denyut jantung,modul Bluetooth HC-05 sebagai penghubung arduino dan smartphone, dan sebuah device smartphone sebagai media output program dan hasilnya.Alat hasil perancangan ini akan mendeteksi denyut jantung di ujung jari menggunakan pulse sensor dan setiap denyut jantung yang terdeteksi akan diteruskan ke modul bluetooth untuk dilanjutkan kembali ke perangkat smartphone. Dengan adanya sistem perancangan ini diharapkan mampu menghasilkan alat penghitung jumlah detak jantung yang penerapannya dapat memberikan kemudahan bagi kalangan medis dan dapat digunakan secara mandiri oleh pengguna (pasien) tanpa bantuan dokter atau paramedis. (Sendy, 2014)

(29)

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1. Analisis Sistem

Dalam pengerjaan suatu sistem, hal yang harus dimulai pertama sekali ialah analisis. Di dalam tahap analisis ini akan dilakukan identifikasi masalah, sehingga diketahui apa-apa saja hambatan yang akan terjadi beserta penanggulangannya. Setelah melakukan identifikasi masalah, tahap selanjutnya adalah analisis kebutuhan sistem, dimana pada tahap ini akan dianalisis apa-apa saja yang dibutuhkan pada sistem. Kemudian tahap terakhir adalah pembuatan model dan spesifikasi sistem agar diketahui gambaran yang akan dilakukan kedepannya.

3.1.1. Analisis Masalah

Didalam tahap ini akan dilakukan proses penentuan masalah apa yang akan terjadi, penyebab masalah itu terjadi, dan solusi untuk mengatasinya.

Adapun pada tahapan analisis masalah dapat digambarkan dengan menggunakan Diagram Ishikawa atau biasa disebut dengan Diagram fishbone. Diagram fishbone pada masalah dalam penelitian penulis dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

(30)

Gambar 3.1. Diagram Fishbone Masalah Penelitian

Pada gambar diagram fishbone diatas, dijelaskan masalah utama yang terdapat pada penelitian penulis yang akan diselesaikan. Diagram fishbone sendiri pada umumnya terbagi menjadi dua, yaitu bagian head dan bagian bone. Bagian head merupakan masalah yang terjadi pada penelitian.

Sedangkan bone adalah penyebab masalah tersebut, yang terdiri dari 4 kategori yaitu manusia, metode, mesin dan material. Didalam 4 kategori ini juga mempunyai sub kategori yang ditunjukkan oleh anak panah yang mengarah ke masing-masing kategori.

(31)

3.1.2. Analisis Kebutuhan Sistem

Setelah dilakukan analisis masalah, tahap selanjutnya adalah analisis kebutuhan sistem. Pada tahap ini akan dilakukan analisis berupa apa-apa saja yang diperlukan sistem ini agar tujuan sistem tersebut tercapai. Analisis kebutuhan sistem dibagi menjadi dua kategori yang umum, yaitu analisis kebutuhan fungsional dan kebutuhan non-fungsional. Kebutuhan fungsional yaitu kebutuhan yang harus dipenuhi agar tujuan dari sistem tercapai, sedangkan kebutuhan non-fungsional adalah kebutuhan yang dapat membuat kinerja sistem menjadi lebih baik.

3.1.2.1.Kebutuhan Fungsional

Supaya proses penghitungan denut jantung dengan Pulse Sensor berjalan dengan lancar, kebutuhan fungsional yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut:

1. Sistem dapat membaca nilai analog yang berupa denyut jantung dan mengubahnya menjadi nilai digital agar dapat diproses oleh Arduino.

2. Sistem dapat melakukan pembacaan data, perhitungan data, dan sebagainya.

3. Sistem dapat mengirim hasil keluaran ke device lain melalui modul Bluetooth.

4. Sistem mampu menampilkan hasil perhitungan pada layar perangkat android.

(32)

3.1.2.2. Kebutuhan Non-Fungsional

Adapun kebutuhan non-fungsional dari sistem ini agar kinerjanya menjadi lebih baik adalah sebagai berikut:

1. User friendly

Agar sistem dapat dengan mudah dioperasikan oleh para pengguna, maka user interface sistem haruslah sesederhana mungkin.

2. Kualitas

Sistem memiliki output yang bervariasi, tidak hanya berupa sebuah bilangan saja.

3. Efektif dan Efisien

Sistem yang dibangun haruslah cepat dalam proses pengeksekusiannya karena nilainya sudah diberikan oleh sensor.

4. Dokumentasi

Sistem yang dibangun memiliki petunjuk penggunaan sistem.

5. Kinerja

Sistem dapat melakukan perhitungan nilai denyut jantungnberdasarkan input yang diberikan oleh sensor dan menampilkan hasilnya..

3.1.3. Pemodelan Sistem

Pemodelan sistem merupakan sebuah proses yang bertujuan untuk merancang sistem agar didapatkan gambaran umum beserta fungsi dan tujuan utama dari sistem yang akan dibangun. Pemodelan sistem ini meliputi Use Case Diagram, Activity Diagram dan Sequence Diagram.

(33)

3.1.3.1.Use Case Diagram

Use Case Diagram adalah sebuah diagram yang menggambarkan apa-apa saja yang dapat dilakukan oleh user beserta interaksi antara user dengan sistem. Use Case diagram dari sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.2. Use Case Sistem

Berdasarkan diagram Use case diatas, user akan menghubungkan perangkat smartphone nya dengan sistem menggunakan Bluetooth, kemudian sistem akan melakukan proses penghitungan sesuai dengan nilai yang diberikan oleh sensor. Adapun penelasan lebih singkat dapat dilihat pada narrative use case dibawah ini :

(34)

Tabel 3.1. Narrative Use Case Proses Menghubungkan Smartphone dengan Arduino

Nama Use Case Menghubungkan smartphone dengan Bluetooth pada arduino

Actor User

Description Use case ini menghubungkan smartphone dengan Arduino via Bluetooth

Pre-Condition Perangkat Android sudah dipairing dengan Bluetooth pada arduino

Typical course

of Event Kegiatan Pengguna Respon Sistem

1. Menekan tombol connect 2. Mengambil address Android dan membuat socket antara

Perangkat Android dengan Bluetooth.

Alternate

Course Kegiatan Pengguna Respon Sistem

Post-Condition Sistem terhubung dengan Perangkat Android pengguna

Tabel 3.2. Narrative Use Case Menghitung nilai yang telah dibaca oleh sensor kemudian mengirimnya ke Perangkat Android pengguna via Bluetooth Nama Use Case Menghitung nilai yang telah dibaca oleh sensor kemudian

mengirimnya ke Perangkat Android pengguna via Bluetooth.

(35)

Actor User

Description Use case ini menghitung nilai dari sensor dan mengirim hasilnya ke Perangkat Android melalui Bluetooth.

Pre-Condition Sensor sudah memberikan nilai yang dibacanya Typical course

of Event Kegiatan Pengguna Respon Sistem

1. Menekan tombol hitung 2. Mengambil nilai yang diberikan sensor, menghitungnya, mengirimnya,

kemudian ditampilkan di layar Android pengguna.

Alternate

Course Kegiatan Pengguna Respon Sistem

Post-Condition Sistem menampilkan hasil perhitungan denyut jantung beserta informasi lainnya.

3.1.3.2.Activity Diagram

Activity diagram adalah sebuah diagram yang menggambarkan alur aktifitas antara user dengan sistem. Didalam diagram ini dijelaskan proses kerja sistem dari awal sampai akhir terhadap aktifitas yang dilakukan oleh pengguna. Activity diagram dari sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

(36)

Gambar 3.3. Activity Diagram Sistem

Pada gambar 3.2 diatas, dijelaskan bahwa sistem dimulai dengan aktifitas user mengklik tombol connect untuk menghubungkan antara smartphone user dengan Arduino. Setelah terhubung maka selanjutnya user mengklik tombol hitung, kemudian sistem akan mengambil nilai yang dibaca oleh sensor untuk diproses menjadi nilai denyut jantung. Kemudian nilai tersebut ditampilkan di layar smartphone. Kemudian user mengklik tombol simpan nilai untuk menyimpan nilai denyut jantung di perangkat android atau smartphone.

(37)

3.1.3.3.Sequence Diagram

Sequence diagram merupakan diagram yang menggambarkan interaksi antara pengguna dengan objek yang terkait pada sistem. Sequence diagram dari penelitian ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.4. Sequence Diagram Sistem

Seperti yang digambarkan Sequence Diagram sistem diatas,terdiri dari beberapa aktifitas yaitu menghubungkan perangkat, menghitung nilai denyut jantung dan mengirim nilai denut jantung. Pengguna pertama-tama menghidupkan Bluetooth kemudian perangkat smartphone dan sistem akan saling terhubung.

Kemudian Arduino mengambil nilai dari sensor yang berupa besaran analog

(38)

untuk dihitung nilai denyut jantung nya. Kemudian sistem memberikan nilai denyut tersebut ke pengguna untuk selanjutnya pengguna dapat memlilih untuk mengirim SMS notifikasi kepada kerabat terdekat atau keluarganya.

3.1.4. Flowchart

Flowchart adalah sebuah diagram yang menggambarkan urutan langkah-langkah yang secara logis yang digambarkan dengan symbol-simbol. Flowchart dari sistem yang akan dibangun ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.5. Flowchart Sistem

(39)

3.2. Blok Diagram Sistem

Dibawah ini merupakan gambar dari blok diagram dari sistem yang akan dibangun:

Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem

Berikut ini merupakan penjelasan dari blog diagram sistem diatas:

1. Pengguna menghubungkan arduino dengan power supply untuk memperoleh daya listrik dan menghubungkan ke perangkat android.

2. Pengguna meletakkan ujung jarinya pada pulse sensor pada perangkat arduino untuk dihitung nilai denyut jantungnya.

3. Arduino mendapat nilai dari sensor dan menampilkannya di layar LED.

4. Nilai yang sudah didapat dari sensor diteruskan untuk dikirim dari modul Bluetooh.

5. Nilai dikirim ke perangkat Android melalui modul Bluetooth.

6. Pengguna mengirim SMS nilai dari hasil denyut jantung tersebut dan akan memisahkan menjadi 3 kategori, yaitu jantung lemah (<55BPM), Sehat (55-100BPM), jantung tinggi (>100BPM).

(40)

3.3. Perancangan Sistem

Pada penelitian ini, perancangan meliputi 2 bagian utama yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Yang dimaksud perangkat keras disini adalah komponen-komponen fisik yang digunakan yang membentuk sistem elektronika. Sedangkan perangkat lunak dalam penelitian ini merupakan program yang dijalankan perangkat Android yang bekerja sama dengan sistem.

Perangkat keras dari sistem ini terdiri dari beberapa komponen utama yaitu main board, sensor, dan konektifitas lainnya. Perancangan perangkat keras haruslah dirancang sesimpel mungkin agar tidak mempersulit pengguna pada saat pengoperasiannya. Kemudian rancangan sistem juga harus fleksibel agar dapat dibawa kemana saja.

Perangkat lunak dari sistem yang dibangun memiliki beberapa kemampuan seperti menghubungkan perangkat smartphone pengguna dengan main board (Arduino) menggunakan modul Bluetooth, mengambil data yang telah diproses oleh Arduino, dan dapat mengirim nilai tersebat melalui SMS.

Dalam perancangan sistem ini seperti yang telah disebutkan diatas, terdiri dari 2 bagian utama yaitu perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, yang akan dirincikan lagi pada subbab berikut.

3.3.1. Perancangan Perangkat Keras

Pada sistem pengecekan denyut jantung otomatis dengan menggunakan Pulse Sensor, terdapat beberapa komponen utama dalam sistem ini agar dapat berjalan dengan lancar sesuai yang diharapkan, yaitu main board (Arduino), sensor, dan konektivitasnya.

(41)

3.3.1.1.Main Board (Arduino)

Komponen utama dalam sistem ini yaitu Arduino itu sendiri sebagai main board (papan utama), karena alat inilah yang menjadi unit pemrosesan utama. Arduino pada sistem ini juga menggunakan shield Arduino, agar ukuran sistem ini tidak terlalu memakan tempat dan menjadi lebih fleksibel.

3.3.1.2.Sensor cahaya Pulse Sensor

Agar nilai denyut jantung dapat dibaca oleh Arduino, maka kita harus membutuhkan sensor yang mengubah besaran analog, yaitu nilai denyut jantung,, menjadi besaran digital agar dapat diproses oleh arduino dan sistem operasi android. Sensor yang digunakan pada sistem ini adalah sensor DHT11 dan sensor kelembaban.cahaya Pulse Sensor

3.3.1.3.Konektivitas

Maksud dari konektivitas disini adalah bagaimana perangkat-perangkat yang digunakan dapat dihubungkan semuanya. Penulis menggunakan kabel jumper male to male sebagai konektivitas antara perangkat-perangkat elektronika seperti sensor dan modul Bluetooth dikarenakan mudah dipakai.

3.3.2. Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan pada sistem ini adalah sebuah program dari sistem operasi android. Program aplikasi ini seperti yang sudah dijelaskan diatas memiliki kemampuan untuk menghubungkan perangkat Android dan Arduino.

3.3.2.1.Perancangan Antar Muka (Interface)

Aplikasi android ini memiliki 4 halaman yaitu halaman petunjuk penggunaan, halaman menghubungkan Bluetooth.

(42)

.

Gambar 3.7. Rancangan Layout Pembuka

1. Tampilan Hasil Perhitungan

Pada bagian ini, akan ditampilkan hasil denyut jantung yang berhasil dideteksi oleh alat.

2. Tombol Kirim SMS

Tombol ini berfungsi untuk mengirimkan SMS notifikasi kepada penerima selanjutnya.

3. Tombol Connect Bluetooh

Tombol ini berfungsi untuk menghubungkat alat pendeteksi dengan perangkat android.

4. Tombol Disconnect Bluetooth

Tombol ini berfungsi untuk memutuskan hubungan antara alat dan perangkat android.

(43)

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Pada tahap ini dilakukan implementasi sistem sesuai dengan analisis dan perancangan yang sudah ditentukan dan kemudiam melakukan pengujian sistem.

4.1. Implementasi Sistem

Pada tahap implementasi sistem dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan rancangan. Tahap ini dibagi menjadi dua sub bagian, yaitu konstruksi perangkat keras dan konstruksi perangkat lunak.

4.1.1. Konstruksi Utama

Kerangka utama dari sistem ini berupa sebuah papan Arduino Uno R3 karena mudah dioperasikan dan lebih simpel. Arduino pada sistem ini bertindak sebagai unit pemrosesan utama, dimana sensor serta perangkat-perangkat lainnya akan terhubung pada papan ini.

Gambar 4.1. Arduino

(44)

4.1.2. Pulse Sensor

Alat ini menggunakan sensor cahaya yatu Pulse Sensor yang akan diletakkan pada kerangka utama perangkat.Gambar 4.3 dibawah ini menunjukkan bentuk fisik dari Pulse Sensor

Gambar 4.2. Pulse Sensor

Pada implementasinya, sensor ini akan menghitung nilai denyut jantung saat ujung jari ditempelkan pada alat ini..

4.1.3. Bluetooth HC-05

Sistem yang dibuat menggunakan Bluetooth HC-05 untuk pengiriman data dari Arduino ke Perangkat Android pengguna. Perangkat ini dihubungkan ke Arduino dengan cara mengubungkan pin RX pada Bluetooth ke pin ke TX pada Arduino, dan pin TX pada Arduino ke pin RX pada Arduino. Gambar 4.4 dibawah ini menunjukkan hubungan antara Arduino dengan Bluetooth beserta konektivitasnya.

Gambar 4.3. Bluetooth HC-05

(45)

4.1.4. Layar LED

Alat ini menggunakan layar LED untuk menampilkan nilai output denyut jantung pada perangkat pendeteksi.

Gambar 4.4. Layar LED 4.1.5. Kabel USB

Alat ini mengambil dari dari power supply USB, sehingga perlu dihubungkan ke perangkat laptop atau power supply lainnya.Gambar 4.6. dibawah ini menunjukkan bentuk fisik dari kabel penghubung USB.

Gambar 4.5. Kabel USB Penghubung

(46)

4.2. Penggabungan Perangkat Keras

Perangkat keras dihubungkan diimplementasikan dengan papan Arduino dan perangkat lainnya yang sudah dipaparkan diatas. Papan Arduino bertindak sebagai komponen sistem utama, karena pada komponen inilah semua data akan diproses dan proses input/output terjadi di unit ini. Gambar 4.6 dibawah ini menunjukkan penggabungan seluruh komponen perangkat keras yang dibutuhkan oleh sistem.

Gambar 4.6. Perangkat Keras Sistem Bagian-bagian perangkat keras sistem adalah :

1. Arduino Uno 2. Modul Bluetooth 3. Pulse Sensor 4. Layar LED 5. Kabel USB

(47)

4.2.1 Experimental Setup

Gambar dibawah ini menunjukkan experimental setup, yaitu alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan dibawah ini

Gambar 4.7. Experimental setup

4.2.2 Uraian Singkat Cara Kerja :

1. Hubungkan perangkat keras ke power supply.

2. Hubungkan android ke arduino dengan bluetooth.

3. Letakkan jari pada Pulse Sensor.

4. Sensor akan membaca, menampilkan data dan mengirimkan data kembali ke Perangkat Android.

5. Apabila ingin mengirim pemberitahuan ke pengguna lain tekan tombol Kirim SMS.

6. SMS akan dikirim dengan pemberitahuan berdasarkan nilai denyut jantung yang telah diukur.

(48)

4.3. Pembuatan Perangkat Lunak

Pada tahap pembuatan perangkat lunak, tahap ini dibagi menjadi dua yaitu perangkat lunak Arduino dan perangkat lunak android.

4.3.1. Perangkat Lunak Arduino Uno

` Papan Arduino uno diprogram menggunakan Bahasa pemrograman C dan aplikasi Arduino CC sebagai compiler-nya. File program dari compiler nya berekstensi .ino yang kemudian ditanamkan pada papan Arduino melalui kabel USB khusus papan Arduino. Gambar 4.8 dibawah ini merupakan tampilan dari Arduino IDE.

Gambar 4.8. Source code Arduino

#define USE_ARDUINO_INTERRUPTS true

#include <SoftwareSerial.h>

#include <PulseSensorPlayground.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <Wire.h>

(49)

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);

SoftwareSerial komunikasi(2,3);

char data_bluetooth;

int i,counter,jantung,count,Signal;

double sensor_suhu,ratarata;

const int PulseWire = 0;

const int LED13 = 5;

int Threshold = 867;

PulseSensorPlayground pulseSensor;

void setup() {

Serial.begin(9600);

komunikasi.begin(9600);

lcd.backlight();

lcd.init();

lcd.setCursor(0,0); lcd.print("-SENSOR JANTUNG-");

pinMode(A1,INPUT_PULLUP);

pulseSensor.analogInput(PulseWire);

pulseSensor.blinkOnPulse(LED13);

pulseSensor.setThreshold(Threshold);

if (pulseSensor.begin()) {

Serial.println("We created a pulseSensor Object !");

}

delay(2000); lcd.clear();

(50)

}

void loop() {

lcd.setCursor(0,0); lcd.print("-SENSOR JANTUNG-");

Signal = analogRead(A0);

int myBPM = pulseSensor.getBeatsPerMinute();

if(digitalRead(A1)==0) {

if(pulseSensor.sawStartOfBeat()) { Serial.print("BPM: ");

Serial.print(myBPM);

Serial.print(". Nilai Signal "); Serial.println(Signal);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Heart = ");

lcd.print(myBPM); lcd.print(" BPM ");

komunikasi.print("*"); komunikasi.print(",");

komunikasi.print(myBPM); komunikasi.println(",#");

} } else {

lcd.setCursor(0,1); lcd.print("-Letakkan Jari!-");

} }

4.3.2. Perangkat Lunak Android

Aplikasi android pada sistem ini berfungsi untuk menampilkan informasi dari Arduino yang telah melakukan proses perhitungan nilai denyut jantung

(51)

Implementasi dari aplikasi android terdapat 1 bagian halaman activity. Berikut adalah rinciannya:

4.3.2.1. Menu Utama

Menu utama pada aplikasi android ini merupakan tampilan yang berisikan perintah untuk menghubungkan Perangkat Android dengan sistem yang telah dihubungkan dengan Bluetooth. Jika pada Perangkat Android pengguna Bluetooth belum dinyalakan, maka akan ada perintah untuk mengaktifkan Bluetooth terlebih dahulu. Dan ditampilan ini hanya terdiri dari satu tombol untuk menghubungkan Perangkat Android dengan sistem. Gambar 4.9. menunjukkan layout dari menu utama pada sistem.

Gambar 4.9. Layout Menu Utama 4.3.2.2. Hasil Perhitungan

Menu hasil perhitungan merupakan tampilan yang berisikan informasi dari proses perhitungan nilai denyut jantungyang dilakukan oleh sensor. Selain menampilkan nilai denyut jantung nya, tampilan ini memiliki 3 tombol, yaitu

(52)

tombol koneksi Bluetooh, tombol putus koneksi Bluetooth, dan tombol kirim SMS.

Selain itu, tampilan hasil perhitungan memiliki informasi berupa nilai denyut jantung yang telah dihitung oleh sensor dan notifikasi mengenai informasi kesehatan berupa text dan warna dengan 3 kategori : dibawah normal (kuning), normal (hijau) dan diatas normal (merah). Gambar 4.10. menunjukkan hasil dari layout proses perhitungan.

Gambar 4.10. Layout Hasil Perhitungan Di Bawah Normal

(53)

Gambar 4.11. Layout Hasil Perhitungan Normal

(54)

Gambar 4.12. Layout Hasil Perhitungan Di Atas Normal

(55)

4.3.2.3. Program Android Connect Bluetooth If Serial1.IsEnabled = False Then

Msgbox("Bluetooth Anda Belum Aktif.", "Peringatan...!!!") Else

Dim PairedDevices As Map

PairedDevices = Serial1.GetPairedDevices Dim l As List

l.Initialize

For i = 0 To PairedDevices.Size - 1 l.Add(PairedDevices.GetKeyAt(i)) Next

Dim res As Int

res = InputList(l, "Pilih Perangkat...", -1) 'show list with paired devices If res <> DialogResponse.CANCEL Then

Serial1.Connect(PairedDevices.Get(l.Get(res))) 'convert the name to mac address

current = PairedDevices.Get(l.Get(res)) End If

End If

4.3.2.4. Program Android Button Off Serial1.Disconnect

lblSTATUS.Text = "Disconnected...!!!"

connected = False

ToastMessageShow("Bluetooth dinonaktifkan...", True) btnDISCONNECT.Enabled = False

btnCONNECT.Enabled = True

4.3.2.5. Program Android Pengiriman SMS If txtNOMOR.Text = "" Then

Msgbox("Masukkan Nomor HP Tujuan.", "Error...!!!") Else

If Msgbox2("Yakin mau Mengirim SMS ke " & txtNOMOR.Text

& "?", "", "Yes", "", "No", Null) = DialogResponse.POSITIVE Then ToastMessageShow("Mengirim Pesan", True)

If lblSENSOR.Text <60 Then

hasil="Denyut Jantung Anda Terlalu Rendah."

else If lblSENSOR.Text >=60 And lblSENSOR.Text

<=100 Then

hasil="Denyut Jantung Anda Normal."

(56)

Else

hasil="Denyut Jantung Anda Terlalu Tinggi."

End If

format_sms="Hasil Cek Sensor Jantung :" &

lblSENSOR.Text & " Bpm. Hasil : " & hasil

Sms.Send(txtNOMOR.Text,format_sms) Else

ToastMessageShow("Perintah Dibatalkan", False) End If

End If

4.3.2.6. Program Android Menampilkan Nilai Dari Arduino If connected Then

If TextReader1.ready Then 'check if there is any data waiting to be read

data_bluetooth = TextReader1.ReadLine

arah = sf.SplitGetWord(data_bluetooth,Chr(44),2) ' PROSES PARSING DATA (MEMILAH DATA) Chr(44) = ,

lblSENSOR.Text=arah End If

End If

4.4. Pengujian Manual Dengan EKG

Pengujian manual melalui EKG (elektrokardiografi) dilakukan untuk mengetahui nilai denyut jantung dengan akurasi tinggi yang sudah dianggap sebagai data yang valid dengan kredibilitas tinggi. Data ini akan digunakan sebagai bahan referensi untuk data yang didapat dari penelitian ini. Penulis melakukan tes EKG di Klinik Kasih Sayang yang beralamat di Jl. Sekip Gg. Agus Salim No. 18. Data ini sudah diverifikasi oleh dr. Mutiara S.PJP

(57)

4.4.1. Pengujian Tes EKG

Pengujian EKG dilakukan dimulai saat pasien berbaring di tempat tidur.

Pasien yang ingin melakukan pengujian EKG diharapkan untuk melepaskan perlengkapan berbau logam dan perangkat lain yang dianggap dapat merusak hasil EKG. Kemudian pada badan pasien akan mulai dipasang beberapa elektroda berbentuk lempeng logam tipis disertai gel, dan kemudian tahap selanjutnya pasien akan diminta oleh dokter untuk menarik dan menahan napas sesuai instruksi dokter. Proses ini dilakukan perekaman aktivitas jantung bisa dilakukan dengan baik.

Pemeriksaan EKG biasanya tidak memakan waktu lama, hanya sekitar 5-10 menit. Selanjutnya, hasil pemeriksaan EKG ini akan nantinya dianalisis oleh dokter spesialis jantung, untuk diartikan dan dijelaskan secara rinci kepada pasien.

Gambar 4.13. Pengujian Tes EKG

(58)

4.4.2. Hasil Tes EKG

Setelah hasil pemeriksaan jantung dianalisis oleh dokter spesialis jantung untuk diartikan dan dijelaskan kepada pasien, hasil pemeriksaan didapatkan sebesar 63bpm seperti ditampikan dalam sebuah grafik seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4.14. Hasil Tes EKG

4.5. Pengujian Alat

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang telah dibuat sesuai dengan analisis dan perancangan sistem yang telah dilakukan sebelumnya dan untuk mengetahui apakah alat dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pada tahap ini, pengujian yang dilakukan adalah pengujian Pulse Sensor untuk membaca nilai denyut jantung.

(59)

4.5.1. Pengujian Pulse Sensor

Pengujian Pulse Sensor dilakukan untuk melihat respon Pulse Sensor terhadap denyut jantung pada ujung jari. Nilai yang terbaca oleh sensor akan diubah nilainya menjadi Beat Per Minute (BPM).

4.5.1.1. Pengujian Sensor Pada Kondisi Pagi Hari

Pengujian Pulse Sensor pada kondisi pagi hari dilakukan untuk melihat respon Pulse Sensor terhadap denyut jantung pada kondisi normal atau istirahat.

Nilai yang terbaca oleh sensor akan diubah nilainya menjadi Beat Per Minute (BPM).

Gambar 4.15. Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Pagi Hari

(60)

4.5.1.2. Pengujian Sensor Pada Kondisi Setelah Selesai Berolahraga

Pengujian Pulse Sensor pada kondisi pagi hari dilakukan untuk melihat respon Pulse Sensor terhadap denyut jantung pada kondisi setelah olahraga. Nilai yang terbaca oleh sensor akan diubah nilainya menjadi Beat Per Minute (BPM).

Gambar 4.16. Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Selesai Berolahraga

(61)

4.5.1.3. Pengujian Sensor Pada Kondisi Malam Hari Selesai Beraktifitas

Pengujian Pulse Sensor pada kondisi pagi hari dilakukan untuk melihat respon Pulse Sensor terhadap denyut jantung pada kondisi malam hari selesai beraktivitas. Nilai yang terbaca oleh sensor akan diubah nilainya menjadi Beat Per Minute (BPM).

Gambar 4.17. Hasil Sensor Denyut Jantung Pada Kondisi Malam Hari Selesai Beraktivitas

(62)

4.5.2. Hasil Akhir Pengujian Alat dan EKG

Setelah dilakukan pengujian manual dengan EKG dan pengujian alat dengan Pulse Sensor maka didapatkan hasil seperti digambarkan pada tabel di bawah ini.

Tabel 4.1. Grafik Hasil Pengujian Dengan EKG dan Pulse Sensor

Jenis Kondisi

Pagi ( Normal )

Selesai Olahraga

Malam ( Selesai Aktivitas )

EKG 63 BPM - -

Pulse Sensor 56 BPM 92 BPM 80 BPM

78 121 81

62 56 90

42 140 122

60 120 69

79 115 72

120 87 73

42 112 72

60 98 83

60 95 106

Total 65,9 100,6 84,8

(63)

Gambar 4.18. Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Normal

Gambar 4.19. Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Selesai Olahraga

0 20 40 60 80 100 120 140

Pagi

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Selesai Olahraga

0 20 40 60 80 100 120 140

Malam

(64)

Gambar 4.20. Grafik Hasil Tes Alat Pada Kondisi Malam Hari

Pada pengujian manual dengan EKG didapatkan hasil pengujian pada kondisi normal sebesar 63 BPM, sedangkan dengan pengujian Pulse Sensor didapatkan hasil rata-rata sebesar 65,9 BPM. Dengan perbedaan sebesar 2,9 BPM ini dapat diambil tingkat kesalahan sebesar

yaitu :

.

Dan juga dapat diambil nilai tingkat akurasi sebesar

100% - tingkat error

, yaitu :

100% - 4,4006% = 95,5994 %

Sedangkan pada pengujian manual dengan EKG pada kondisi selesai olahraga dan selesai aktivitas tidak memungkinkan untuk mendapatkan hasilnya. Sehingga alat ini menutupi kekurangan EKG. Dimana dengan pengujian dengan Pulse Sensor didapatkan hasil pengujian pada kondisi setelah berolahraga sebesar 100,6 BPM dan pada kondisi malam hari setelah beraktivitas didapatkan hasil pengujian sebesar 84,8 BPM.

4.5.3. Pengujian Pengiriman Nilai Denyut Jantung Ke Perangkat Android

Setelah sensor membaca dan menghitung nilai denyut jantung,kemudian aplikasi android akan menampilkan nilai yang telah diproses oleh Arduino.

Gambar 4.16. menunjukkan hasil dari pembacaan data yang dikirim oleh Arduino.

(65)

Gambar 4.21. Hasil Pengiriman dari Arduino ke Android

Gambar diatas adalah layout hasil perhitungan yang ditampilkan pada layar smartphone android. Dengan detail sebagai berikut :

1. Panel Hasil Perhitungan

Panel hasil perhitungan menampilkan nilai denyut jantung sebesar 72 BPM.

2. Panel Notifikasi

Berdasarkan nilai hasil perhitungan, maka sistem menyatakan bahwa denyut jantung sebesar 72 BPM adalah denyut jantung normal

(66)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah melakukan tahap percancangan dan pembuatan sistem dan dilanjutkan ke tahap pengujian sistem, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Telat berhasil dibangun alat Pendeteksi Denyut Jantung Menggunakan Mikrokontroller Arduino Berbasis Android. Alat ini bekerja sesuai dengan instruksi yang dilakukan oleh program dan menampilkan hasilnya di LED dan juga layar perangkat Android.

2. Rata-rata nilai kesalahan untuk mengukut denyut jantung adalah 2,9 BPM terhadap penghitungan manual.

3. Nilai akurasi alat terhadap perhitungan EKG adalah sebesar 95,5994%

4. Nilai Denyut Jantung dapat berbeda-beda sesuai dengan kondisi tubuh dan aktifitas sampel.

5.2. Saran

Adapun saran-saran yang dapat dipertimbangkan dari hasil penelitian ini agar penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut yaitu:

1. Karena dalam penelitian ini sistem belum dapat menyimpan data pada Perangkat Android, diharapkan penelitian selanjutnya dapat dilengkapi dengan penyimpanan data, penginputan nomor SMS tujuan secara manual dan pengiriman notifikasi melalui internet.

2. Untuk penggunaan sensor diharapkan penelitian selanjutnya memilih sensor yang memiliki kualitas lebih bagus lagi dikarenakan sensor yang digunakan penulis kinerja nya kurang bagus dan terkadang tidak stabil.

(67)

DAFTAR PUSTAKA

Sulistyo, Eko. “Alat Pendeteksi Denyut Nadi Berbasis Arduino Yang Diinterfacekan Ke Komputer”. Seminar Nasional Sains dan Teknologi.

(2016).1-4.

Sari, Marti Widya, Setia Wardani. “Rancang Bangun Aplikasi Monitoring Detak Jantung Melalui Finger Test Berbasis Arduino”. Jurnal EKSIS Vol 09 No 02.(2016): 105-112.

Nurbani, Helmi dkk. “Perancangan dan Implementasi alat Pendeteksi Denyut Nadi Berbasis Mikrokontroller”. E-Proceeding of Applied Science : Vol .1, No.1. (2015): 814-820.

Malik, Bandana, Ajit Kumar Patro. “Heart Rate Monitoring System Using Finger Tip Through Arduino And Processing Software”. International Journal OF Science, Engineering and Technology Research (IJSETR)Volume 5, Issue 1.

(2016): 84-88.

Achten, Juul, Asker E. Jeukendrup. Heart Rate Monitoring Application and Limitations. Sports Med. (2013): 524-533.

Wohingati, Galuh Wahyu, Arkhan Subari. “Alat Pengukur Detak Jantung Menggunakan Pulse Sensor Berbasis Arduino Uno R3 Yang Diintegrasikan Dengan Bluetooth”. Gema Teknologi Vol.17 N. 2. (2013): 65-71.

Nurdin, Muhammad, dkk. “Deteksi Denyut Jantung dengan Metode Sensor Pulsh Berbasis Arduino”. Prosiding Seminar Nasional Teknik Elektro &

Informatika SNTEI. (2015): 201-206

Kumari, L.V.Rajani, Y. Padma Sai, N. Balaji. “Arduino Based Abnormal Heart Rate Detection and Wireless Communication”. International Journal on Cybernetics & Informatics (IJCI) Vol. 5, No. 4. (2016): 47-52.

(68)

Robert Wood, "Resting Heart Rate Chart." Topend Sports Website, https://www.topendsports.com/testing/heart-rate-resting-chart.htm, 2008.

Napu,Saifullah. “Elektrokardiogradi (EKG) Dasar”. Pelatihan BTCLS. Desember.

(2009): 1-5

(69)

#define USE_ARDUINO_INTERRUPTS true

#include <SoftwareSerial.h>

#include <PulseSensorPlayground.h

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <Wire.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);

SoftwareSerial komunikasi(2,3);