6 BAB II DASAR TEORI
2.1 Lansia
Menurut World Health Organisation (WHO), lansia adalah seseorang yang telah memasuki usia 60 tahun keatas. Lansia merupakan kelompok umur pada manusia yang telah memasuki tahapan akhir dari fase kehidupannya. Kelompok yang dikategorikan lansia ini akan terjadi suatu proses yang disebut Aging Process atau proses penuaan.
Manusia lanjut usia adalah orang yang usianya mengalami perubahan biologi, fisik, kejiwaan, dan sosial. Perubahan ini akan berpengaruh terhadap aspek kehidupannya termasuk kesehatannya. Oleh karena itu kesehatan lanjut usia perlu mendapatkan perhatian khusus dan tetap terpelihara serta ditingkatkan agar selama kemampuannya dapat ikut serta berperan aktif dalam pembangunan (Depkes RI, 2006).
Batasan umur pada usia lanjut dari waktu ke waktu berbeda. Menurut World Health Organitation (WHO) lansia meliputi :
a. Usia pertengahan (middle age) antara usia 45 sampai 59 tahun b. Lanjut usia (elderly) antara usia 60 sampai 74 tahun
c. Lanjut usia tua (old) antara usia 75 sampai 90 tahun d. Usia sangat tua (very old) diatas usia 90 tahun
Berbeda dengan WHO, menurut Departemen Kesehatan RI (2006) pengelompokkan lansia menjadi :
a. Virilitas (prasenium) yaitu masa persiapan usia lanjut yang menampakkan kematangan jiwa (usia 55-59 tahun)
b. Usia lanjut dini (senescen) yaitu kelompok yang mulai memasuki masa usia lanjut dini (usia 60-64 tahun)
c. Lansia berisiko tinggi untuk menderita berbagai penyakit degeneratif (usia >65 tahun)
2.2 Berat Badan dan Tinggi Badan Lansia
Berat badan adalah salah satu parameter yang memberikan gambaran tentang massa tubuh seseorang. Berat badan diukur dengan alat ukur dengan alatukur berat badan dalam satuan kilogram, dengan mengetahui berat badan seseorang maka kita akan dapat memperingatkan tingkat kesehatan atau gizi seseorang.Tinggi badan merupakan antropometri yang menggambarkan keadaan pertumbuhan skeletal.
Pada keadaan normal, tinggi badan tumbuh seiring dengan pertambahan umur. Pertumbuhan tinggi badan tidak seperti berat badan, relative kurang sensitif pada masalah kekurangan gizi dalam waktu singkat. Tinggi badan merupakan parameter paling penting bagi keadaan yang telah lalu dan keadaan sekarang,
Seiring bertambahnya usia, perubahan komposisi tubuh dianggap mencerminkan perubahan status gizi dan meningkatkan angka morbiditas dan mortalitas. Lansia merupakan kelompok usia yang memiliki risiko menderita malnutrisi yang sangat tinggi. Pengukuran malnutrisi yang sederhana, cepat, murah untuk lansia salah satunya adalah dengan
pengukuran antropometri. Pengukuran status gizi pada lansia tidak hanya bergantung pada berat badan, namun juga melihat tinggi badan. Tinggi lutut dan panjang lengan sejak tahun 1999 telah direkomendasikan oleh WHO (1999) sebagai alat bantu pengganti untuk mengukur tinggi badan bagi lansia yang menggunakan kursi roda atau harus berbaring karena tidak mampu berjalan. Salah satu indikator yangdigunakan untuk pengukuran tinggi badan pada lansiaadalah dengan mengukur tinggi lutut menggunakanrumus Chumlea. Dari penelitian ini didapatkan hasil bahwa tidak ada perbedaan antara pengukuran tinggi badan menggunakan microtoise dengan pengukuran tinggi badan menggunakan rumus Chumlea (Etisa Adi Murbawani dkk, 2012)
Pengukuran Tinggi badan (TB) merupakan komponen yang fundamental sebagai indikator status gizi, sehingga pengukuran tinggi badan seseorang secara akurat sangatlah penting untuk menentukan nilai Indeks Massa Tubuh (IMT). Pengukuran tinggi badan yang tepat pada lansia pada umumnya cukup sulit karena masalah postur tubuh, kerusakan spinal, atau kelumpuhan yang menyebabkan harus duduk di kursi roda atau di tempat tidur dan juga keterbatasan dalam gerak (Fatmah, 2006). Beberapa penelitian menunjukkan perubahan tinggi badan lansia sejalan dengan peningkatan usia dan efek beberapa penyakit seperti osteoporosis, oleh karena itu formula dari tinggi lutut dan panjang ulna dapat menjadi alternatif estimasi tinggi badan dalam keadaan tertentu. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara tinggi badan aktual dengan tinggi badan berdasarkan tinggi
lutut dengan rumus Chumlea, maupun panjang ulna dengan rumus Pureepatpong (Tika Yuliana Rahayu, 2018)
Rumus Chumlea:
TB pria = 64,19 – (0,04 x usia dalam tahun) +
(2,02 x tinggi lutut dalam cm) ………..…… (2.1) TB wanita = 84,88 – (0,24 x usia dalam tahun) +
(1,83 x tinggi lutut dalam cm) ………... (2.2)
Cara pengukuran tinggi lutut adalah tinggi lutut diukur pada kaki kiri dengan pergelangan kaki dan lutut ditekuk pada sudut 90º. Segitiga gambar digunakan untuk memastikan sudut sendi tegak lurus. Ujung kaliper tetap diletakkan di bawah tumit dan sisi yang bergerak ditarik ke bawah ke arah permukaan anterior tungkai, kurang lebih 5 cm proksimal patella di atas condylus femur. Batang kaliper diposisikan di malleolus lateralis, diposterior caput fibulae dan paralel terhadap tibia. Pengukuran dilakukan saat sisi yang bergerak ditekankan pada jaringan lunak. Pembacaan dilakukan pada milimeter terdekat.
2.3 Sensor Berat (Load Cell)
Load cell adalah alat yang mengeluarkan sinyal listrik dengan gaya ataubeban yang diterimanya. Load Cell adalah alat elektromekanik (mekanik sebagaiinputan dan listrik sebagai outputnya) yang biasa disebut transducer, yaitu sebuahalat yang dapat mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk daya lainnya.
Load cell menggunakan prinsip tekanan yang memanfaakan sensor strain gauge. Load cell atau sel beban adalah sensor yang terdiri dari sebuah strain gauge atau lebih, yang ditempelkan pada batang berbahan logam yang berbentuk cincin. Jumlah strain gauge dalam sebuah load cell bisa disesuaikan dengan kebutuhan. Strain gauge yang ada pada load cell terbuat dari bahan foil grid. Foil grid sendiri merupakan kawat tipis berukuran panjang yang disusun secara zig-zag
Gambar 2.1. Macam - Macam Load Cell (Sumber : http://anakristi40.blogspot.com)
Hasil pengukuran load cell selain ditentukan oleh besarnya beban, juga ditentukan oleh besarnya tegangan excitasi, dan karakteristik (mV/V) load cell itu sendiri. Salah satu karakteristik load cell yaitu 2 mV/V. Yang berarti setiap satu volt tegangan excitasi, pada saat load cell dibebani maksimal akan mengeluarkan signal sebesar 2 mV. Jika beban 200 kg diberikan pada load cell kapasitas 200 kg dengan tegangan excitasi 5 V, maka signal yang terkirim dari load cell tersebut adalah sebesar 10 mV. Demikian juga apabila dibebani 100 kg dengan tegangan excitasi tetap 5 V, karena 100 kg adalah setengah dari 200 kg maka keluaran loadcell menjadi 5 mV.
2.4 Modul HX711
HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul dengan ADC 24 bit ini berfungsi untuk menguatkan sinyal keluaran dari sensor dan mengonversi data analog menjadi data digital. Dengan menghubungkannya ke mikrokontroler, kita dapat membaca perubahan resistansi dari load cell. Kelebihannya yaitu struktur yang sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable, memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat.
Gambar 2.2 Modul HX711 (Sumber : www.sparkfun.com)
Prinsip kerja sensor regangan ketika mendapat tekanan beban. Ketika bagian lain yang lebih elastic mendapat tekanan, maka pada sisi lain akan mengalami oleh straingauge, hal ini terjadi karena ada gaya yang seakan melawan pada sisi lainnya. Perubahan nilai resistansi yang diakibatkan oleh perubahan gaya diubah menjadi nilai tegangan oleh rangkaian pengukuran yang ada. Dan berat dari objek yang diukur dapat diketahui dengan mengukur besarnya nilai tegangan yang timbul. Apabila
menggunakan lebih dari 1 sensor berat, maka digunakan combinator untuk mengkombinasikan data analog masing-masing sensor berat.
2.5 Sensor Ultrasonic SRF04
Sensor SFR04 adalah sensor ultrasonic yang diproduksi oleh Devaneh.Sensor ini merupakan sensor jarak yang presisi. Dapat melakukan pengukuran jarak 3cm sampai 3meter dan sangat mudah untuk dihubungkan ke mikrokontroler menggunakan sebuah pin Input dan pin Output.Sensor Devantech SRF-04 bekerja dengan cara memancarkan sinyal ultrasonik sesaat dan menghasilkan pulsa output yang sesuai dengan waktu pantul sinyal ultrasonik sesaat kembali menuju sensor. Dengan mengukur lebar pulsa pantulan tersebut jarak target didepan sensor dapat diketahui.
Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik SRF04 (Sumber :https://fahmizaleeits.wordpress.com)
Dengan 2 buah pin kontrol, antara lain sebuah pin input triger dan sebuah pin output data. Untuk mengaktifkan sensor maka modul diberi triger pulsa maka sensor akan mengeluarkan sinyal pwm dan duty cycle tersebut sebagai jarak objek dengan sensor .
Mikrokontroller memberikan sinyal pulsa high pada pin triger pulse input dari sensor untuk mengaktifkan sensor ultrasonik. Untuk menghitung lebar PWM mengunakan timer 0. Pin echo pulse output
terhubung dengan pin-pin pada mikrokontroler. Ketika pin echo pulse output high maka timer 0 aktif dan ketika pin echo kembali bernilai low maka timer 0 dimatikan dan data TCNT0 diambil sebagai data jarak.
2.6 Arduino
Arduino adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Gambar 2.4 Arduino
(Sumber : https://www.reichelt.nl/Single-board microcontroller)
Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif
sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino.
1. Kelebihan Arduino
Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer.
Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya. Memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet,dll.
2. Soket USB
Soket USB adalah soket kabel USB yang disambungkan kekomputer atau laptop. Yang berfungsi untuk mengirimkan program ke arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
3. Input/output digital dan input analog
Input/output digital atau digital pin adalah pin pin untuk menghubungkan arduino dengan komponen atau rangkaian digital. contohnya , jika ingin membuat LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin input atau output digital dan ground. komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin pin ini. Input analog atau analog pin adalah pin pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. contohnya , potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dll.
4. Catu daya
Pin pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan arduino. Pada bagian catu daya ini pin Vin dan Reset. Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada arduino tanpa melalui tegangan pada USB atau adaptor, sedangkan Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombol atau rangkaian eksternal. 5. Baterai / Adaptor
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat arduino sedang tidak disambungkan kekomputer. Jika arduino sedang disambungkan kekomputer dengan USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, Jika tidak perlu memasang baterai/adaptor pada saat memprogram arduino.
2.7 LCD 20 x 4
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 4 x 20. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Gambar 2.5 LCD 20 X 4
2.8 Kajian Pustaka
Dalam penulisan laporan Tugas akhir ini penulis merancang bangun alat Timbangan duduk (Berat badan dan Tinggi badan) Lansia berbasis Arduiono Uno , peneliti menggali informasi dari penelitian penelitian sebelumnya sebagai bahan perbandingan. Selain itu peneliti juga menggali informasi dari buku buku maupun dari skripsi sebelumnya dalam rangka mendapat suatu informasi yang ada sebelumnya tentang teori yang berkaitan dengan judul yang digunakan untuk memperoleh landasan teori ilmiah.
1. Melihat journal (Dimas Yoga Apriawan dan Lusia Rakhmawati, 2017) dengan judul “Alat Ukur Panjang Dan Berat Badan Balita Untuk Menentukan Kategori Status Gizi Berbasis Arduino Uno” menerangkan bahwa pengukuran panjang badan, berat badan diperlukan untuk kategori status gizi dan dengan alat tersebut diharapkan dapat dilakukan dengan waktu yang lebih singkat. Dan alat tersebut mengunakan load cell untuk mengukur berat badan dan sensor ultrasonic untuk menggukur tinggi badan.
2. Melihat journal (Fuji Ftriani, 2017) dengan judul “Alat Ukur Tinggi Dan Berat Badan Untuk Menentukan Status Gizi Pada Anak Berbasis Arduino” menerangkan dengan menggunakan load cell
untuk mengukur berat badan anak dan sensor ultrasonik utuk mengetahui tinggi badan anak. Kedua sensor tersebut dioperasikan menggunakan Arduino dan penggunaan rumus chumlea sangat penting dalam pembuatan alat ini. Hal ini dikarenakan seseorang bisa mengukur tinggi badan tanpa harus berdiri tegak
3. Melihat Journal (Tika Yuliana Rahayu, 2018) dengan judul “Perbedaan Tinggi Badan Aktual Dengan Tinggi Badan Berdasarkan Tinggi Lutut Dan Panjang Ulna Pada Lansia Di Panti Wreda Kota Semarang” menerangkan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara tinggi badan aktual dengan tinggi badan berdasarkan tinggi lutut maupun panjang ulna. Berdasarkan nilai selisih terkecil maka estimasi tinggi badan pada lansia laki-laki bisa menggunakan tinggi lutut dengan rumus dari Chumlea, sedangkan pada perempuan bisa menggunakan panjang ulna dengan rumus dari Pureepatpon
4. Pedoman praktis terapi gizi medis Departemen Kesehatan RI 2003 menerangkan salah satu cara untuk menentukan status gizi dengan membandingkan Berat Badan dan Tinggi Badan.
IMT = BB(kg)/TB2(dalam meter).
Untuk Perempuan : Kurus : < 17 kg/m2 Normal : 17 - 23 kg/ m2 Kegemukan : 23 - 27 kg/m2 Obesitas : > 27 kg/m2 Untuk Laki-laki : Kurus : < 18 kg/m2 Normal : 18 - 25 kg/m2 Kegemukan : 25 - 27 kg/m2 Obesitas : > 27 kg/m2
Dari hasil kajian pustaka yang telah dibaca, dapat ditarik kesimpulan bahwa alat yang akan penulis buat yaitu 1. Menggunakan mikrokontroler arduino uno
2. Mengunakan load cell untuk pengukuran berat badan dan ultrasonic SRF04 untuk pengukuran tinggi badan
3. Pengukuran tinggi badan menggunakan rumus Chumlea, yaitu mengukur tinggi lutut untuk mengetahui estimasi tinggi badan 4. Disain alat berbentuk kursi duduk untuk memudahkan pengguna
lansia
