ALAT PENGUKUR GULA DARAH SECARA NON INVASIVE BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT)
(Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas akhir mata kuliah Sistem Tertanam bimbingan Bapak Imamul Muttakin, S. T., M.Eng)
DISUSUN OLEH:
Bagus Abdurrohim 3332220005 Syakur Anwaladi Muharom 3332220036 Rakaningtyas Fadiyah M. 3332220072
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
2023
ii
DAFTAR ISI
COVER ... i
DAFTAR ISI... ii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1. 1 Latar Belakang ... 1
1. 2 Rumusan Masalah ... 1
1. 3 Tujuan Penulisan ... 1
BAB II PEMBAHASAN ... 2
2. 1 Perancangan Hardware ... 2
2. 2 Interface ... 2
2. 3 Studi Pustaka ... 3
BAB III PENUTUP ... 5
3. 1 Kesimpulan ... 5
3. 2 Saran ... 5
DAFTAR PUSTAKA ... 6 LAMPIRAN A ... A-1 LAMPIRAN B ... B-1 LINK VIDEO
LINK BoM
1
BAB I PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang
Diabetes melitus adalah suatu penyakit kronis yang ditandai dengan tingginya kadar gula (glukosa) di dalam darah. Kondisi ini juga sering disebut sebagai penyakit gula atau kencing manis.
Untuk mengetahui kadar gula darah seseorang dapat melalui sebuah alat yakni, alat pengukur kadar gula darah secara non-invasive menggunakan arduino uno yang sangat diperlukan bagi penderita diabetes meletus supaya pederita penyakit diabetes bisa selalu mengecek kadar gula darah selalu dalam kisaran normal. Pengukuran secara non-invase pada alat ini memanfaatkan fenomena optik berupa terjadinya penyerapan panjang gelombang gula darah yaitu antara 750-2500 nm. Menggunakan komponen photodiode dan led yang dapat memancarkan cahaya.
Metode pelaksanaan dilakukan dengan dimulai dari perancangan hardware serta serial komunikasi agar terhubung dengan sebuah interface. setelah melakukan perancangan, dilakukan pengumpulan data untuk proses kalibrasi. Data tersebut diperoleh dengan mengambil kadar gula darah anggota kelompoj serta beberapa rekan. Alat ukur kadar gula darah non-invasive dibuat dengan cara membaca daya yang diterima oleh photodiode yang dipancarkan oleh sensor infrared. Hasil dari pembacaan sensor akan ditampilkan di LCD dan website, sebelum di tampilkan data diolah oleh Arduino Uno. Arduino Uno pada penelitian ini digunakan sebagai pusat pengontrolan system.
1. 2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, pada perancangan Alat Pengukur Gula Darah Secara Non Invasive Berbasis Internet Of Things (IoT) memiliki beberapa rumusan masalah yang akan dibahas, sebagai berikut :
1. Apa yang terjadi jika kadar gula darah pada tubuh melebihi batas ? 2. Bagaimana hasil kadar gula darah akan ditampilkan ?
1. 3 Tujuan Penulisan
Berikut beberapa hal yang ingin dicapai pada penulisan melalui laporan teknis Alat Pengukur Gula Darah Secara Non Invasive Berbasis Internet Of Things (IoT), sebagai berikut :
1. Mendeskripsikan teknis alat yang dibuat.
2. Memberikan pemahaman penyakit diabetes.
2
BAB II PEMBAHASAN
2. 1 Perancangan Hardware
Gambar 1 Perancangan Hardware
Alat ini menggunakan mikrocontroller yang disusun dari beberapa komponen dengan chip IC ATMEGA328P, Sensor Photodioda, LED red, Baterai 9V, Saklar dan LCD I2C. Kaki positif sensor photodioda dihubungkan pada resistor 100 KΩ dan kaki resistor 100 KΩ dihubungkan menggunakan kabel pada pin A0 dan kaki negatifnya dihubungkan pada pin ground pada mikrocontroller, kemudian kaki positif LED red dihubungkan pada resistor 220 Ω dan kaki resistor 220 Ω dihubungkan menggunakan kabel pada sumber tegangan 5V yang terdapat pada mikrocontroller dan kaki negatifnya dihubungkan pada pin ground pada mikrocontroller. Kemudian pin SDA pada LCD I2C dihubungkan pada pin A4 dan SCL dihubungkan pada pin A5 pada mikrocontroller, pin VCC pada LCD I2C dihubungkan pada pin 5V dan pin GND dihubungkan pada pin ground mikrocontroller. Kemudian kaki positif push button dihubungkan pada pin 12 pada mikrocontroller dan kaki negatifnya dihubungkan pada ground pada mikrocontroller. Dan pada modul Wi-Fi ESP01S, pin VCC dihubungkan pada pin 3,3V yang terdapat pada mikrocontroller, pin GND pada modul Wi-Fi dihubungkan pada pin ground pada mikrocontroller, kemudian pin RX pada modul Wi-Fi dihubungkan pada pin TX pada mikrocontroller dan pin TX pada modul Wi-Fi dihubungkan pada pin RX pada Mikrocontroller. Baterai 9V sebagai sumber tegangan digubungkan pada mikrocontoller.
2. 2 Interface
Hasil kadar gula darah dapat dilihat melalui LCD dan Interface yang digunakan melalui sebuah website. Website dibuat dengan menggunakan Visual Studio Code sebagai text editor, dalam pembuatan website. Serta perancangan database menggunakan Bahasa pemrograman PHP dan Javascript yang dalam proses penggunaan database.
3
Website yang telah dibuat ini meliputi tiga konten utama serta 3 konten terkait konten utama, sebagai berikut :
A. Konten utama:
1. Home
Bagian utama website, berisi nama-nama kelompok serta konten yang terdapat dalam website melalui navbar
2. About Project
Berisi tentang seputar projek yang dibuat seperti tujuan, cara kerja, dan manfaat pembuatan alat
3. Monitoring
Monitoring merupakan bagian yang berisi untuk memonitoring kadar gula darah dari jarak jauh. Pada halaman ini akan menuju halaman baru untuk menampilkan halaman monitoring kadar gula darah secara non-invasive.
4. Control
Bagian ini berisi seputar kadar gula darah pada manusia serta menampilkan tingkatan kadar gula darah yang normal.
B. Konten Lainnya
Konten lainnya berisi terkait konten utama. Dimulai dengan cara mencegah penyakit yang berhubungan dngan gula darah, seperti diabetes. Terdapat juga, pengetahuan singkat tentang penyakit diabetes, serta penyebab penderita penyakit diabetes.
C. Link
Website sudah dapat diakses secara umum melalui link di bawah ini:
Embedded System (syakuranwal.github.io)
2. 3 Studi Pustaka 1. Diabetes melitus
Diabetes melitus adalah suatu penyakit kronis yang ditandai dengan tingginya kadar gula (glukosa) di dalam darah. Kondisi ini juga sering disebut sebagai penyakit gula atau kencing manis. Gula yang berada di dalam darah seharusnya diserap oleh sel-sel tubuh untuk kemudian diubah menjadi energi.
2. Phodioda
Photodiode merupakan komponen elektronika yang bisa mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Photodiode mempunyai filter optik yang terdapat dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.
4
3. LED
LED 5 MM adalah jenis lampu LED yang memiliki ukuran sekitar 5 milimeter. Lampu LED ini memiliki empat pin dan tersedia dalam beberapa warna seperti merah, putih, kuning, hijau, dan biru.
4. Arduino Uno
Arduino Uno merupakan board mikrokontroler yang berbasis Atmega328p, arduino mempunyai 14 pin dimana 6 pin untuk output PWM dan 6 pin untuk input analog. ATmega328 memiliki tegangan pengoperasian yaitu 5 Volt dan tegangan input yang disarankan sekitar 7-12 Volt.
5. LCD
LCD merupakan display yang dapat kita gunakan untuk menampilkan tulisan atau angka. LCD bekerja apabila kita beri suplai tegangan sebesar 5 Volt DC, LCD yang kita gunakan pada alat ukur kadar gula darah ini mengunakan LCD yang mempunyai karakter yaitu 16 x 2. LCD berfungsi sebagai penampil yang digunakan untuk menampilkan pembacaan alat.
5
BAB III PENUTUP
3. 1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapatkan dari pembuatan Alat Pengukur Gula Darah Secara Non Invasive Berbasis Internet Of Things (IoT) ini, sebagai berikut :
1. Alat Pengukur Gula Darah Secara Non Invasive Berbasis Internet Of Things (Iot) ini bertujuan untuk menciptakan solusi non-invasive yang memungkinkan pemantauan kadar gula darah tanpa perlu melakukan pengambilan sampel darah.
2. Pemantauan ini diharapkan dapat membantu individu yang menderita diabetes atau memiliki risiko tinggi tanpa harus menghadapi prosedur invasif yang dapat menimbulkan komplikasi seperti infeksi atau perdarahan.
3. Proses pengukuran yang tidak melibatkan pengambilan sampel darah menjadikan alat ini alternatif yang lebih aman dan nyaman untuk pemantauan rutin kondisi gula darah, membantu individu yang membutuhkan perhatian khusus terhadap kondisi diabetes
3. 2 Saran
Dalam rancang bangun alat ini, masih terdapat kekurangan dan keterbatasaan. Untuk itu berikut merupakan paparan saran pada alat ini.
1. Perbanyak percobaan tes pada subjek untuk dilakukan proses kalibrasi pada alat.
2. Menjaga agar alat tetap menampilkan hasil yang konsisten dengan perancangan hardware yang lebih terposisi.
6
DAFTAR PUSTAKA
[1] M. Solehu and A. Senrimang, "Program Aplikasi Alat Pengukur Kadar Glukosa Dalam Daran Non Invasive Berbasis Deskop," Jurnal Teknologi Informatika dan Komunikasi, vol. 8, no. 1, pp. 16- 24, 2018.
[2] WHO, "Diabetes," J Internasional Penyakit Tidak Menular, vol. 1, no. 1, p. 3, 2016.
A-1
LAMPIRAN A LISTING CODE
A. Listing Code Alat
#include "Wire.h" //library untuk dapat mengkomunikasikan ke I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h> //library untuk mengendalikan LCD dengan koneksi I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); //Membuat objek 'lcd' dari kelas LiquidCrystal_I2C dengan alamat I2C 0x27, serta menentukan ukuran layar LCD (16 kolom dan 2 baris)
int bt = 12; //Mendefinisikan variabel bt sebagai pin 12 int btx; //Variabel untuk menyimpan status pembacaan pin 'bt'
int adcsensor; //Variabel untuk menyimpan nilai pembacaan dari sensor float fix; // Variabel untuk menyimpan nilai yang sudah diubah
int datafix; // Variabel untuk menyimpan data hasil dari pengolahan nilai sensor int cacah; //Variabel untuk menghitung jumlah pembacaan sensor
float kalibrasi; // Variabel untuk menyimpan hasil kalibrasi dari sensor void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.noCursor();
Serial.begin(9600);
pinMode(bt,INPUT_PULLUP);
} // Fungsi setup() dieksekusi pertama kali saat Arduino dinyalakan. Pada bagian ini, inisialisasi pin dan perangkat dilakukan seperti inisialisasi LCD, penyiapan Serial Monitor, dan menentukan mode input untuk pin 'bt'.
void loop(){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("TEKAN MULAI");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("mg/dl= ");
lcd.print(kalibrasi);
lcd.print(" ");
Serial.println(kalibrasi);
btx = digitalRead(bt);
if(btx == 0){
lcd.clear();
delay(1000);
cacah = 0;
datafix = 0;
fix = 0;
proses();
}
delay(1000);
A-2
}// Fungsi loop() adalah fungsi yang dijalankan secara terus menerus setelah fungsi setup() selesai dieksekusi. Di dalam fungsi loop(), terdapat pengaturan tampilan LCD, pembacaan tombol, dan pemanggilan fungsi proses().
void proses(){
adcsensor = analogRead(A0);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("ADC= ");
lcd.print(adcsensor);
lcd.print(" ");
cacah++;
datafix = adcsensor + datafix;
delay(100);
if(cacah > 20){
fix = datafix / 20.0;
kalibrasi = (fix - 1022.1) / 0.0967;
return;
} proses();
} // Fungsi proses() merupakan fungsi rekursif yang membaca nilai dari sensor analog, menampilkan nilainya di LCD, dan melakukan perhitungan untuk kalibrasi sensor. Proses ini diulang sampai nilai 'cacah' mencapai batas tertentu yaitu sebanyak 20 kali pembacaan dalam kode yang diberikan
B. Listing Code WiFi
#include <ESP8266WiFi.h> //library untuk dapat mengkoneksikan wifi
#include <WiFiClient.h>
#include <ESP8266WebServer.h> //library untuk mengirim data ke server databese
#include <ESP8266HTTPClient.h> //library untuk mengirim data ke server databese const char *ssid = "IphoneXR"; // Inisialisasi nama Wi-Fi
const char *password = "bagus123";
void setup() { delay(1000);
Serial.begin(9600);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
delay(1000);
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.println("");
Serial.print("Connecting");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
A-3 delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop() { HTTPClient http;
String Link;
String data = "";
//menerima data yang dikirim oleh ATMega dengan komunikasi serial while(Serial.available()>0){
data += char(Serial.read());
}
float glukosa = data.toFloat(); //konversi nilai yang diterima menjadi nilai dengan tipe data float Link = "http://checkguladarah.000webhostapp.com/input.php?glukosa=" + String(glukosa);
//pengiriman data ke server
http.begin(Link);
int httpCode = http.GET();
String payload = http.getString();
Serial.println(httpCode);
Serial.println(payload);
http.end();
Serial.println(data);
delay(1000);
}
B-1
LAMPIRAN B INTERFACE
1. Home
Gambar 1 Tampilan Home pada Interface 2. About Project
Gambar 2 Tampilan About Project pada Interface 3. Monitoring
Gambar 3 Tampilan Monitoring pada Interface
B-2
Gambar 4 Tampilan Hasil Kontrol pada Interface 4. Control
Gambar 5 Tampilan Kontrol pada Interface
B-3
LINK VIDEO
1.
Link Video Demonstrasi pada Google Drive :
https://drive.google.com/file/d/1IuY_07qpAFQoq3qUc7rYpNSD71Srcy-H/view?usp=sharing
B-4
