Alat Ukur EBV dan CO dengan tampilan LCD TFT (Tinggi Badan ...
Transcript of Alat Ukur EBV dan CO dengan tampilan LCD TFT (Tinggi Badan ...
1
Alat Ukur EBV dan CO dengan tampilan LCD TFT (Tinggi Badan dan Berat
Badan)
Muhammad Khairulfattah, Priyambada C. Nugraha, MT, M. Ridha Mak’ruf, ST, M.Si.
Jurusan Teknik Elektromedik
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTERIAN KESEHATAN SURABAYA
ABSTRAK
Alat ukur EBV dan CO merupakan alat yang digunakan untuk memonitor kondisi pasien pra
operasi. Estimasi Blood Volume (EBV) merupakan suatu perhitungan untuk menentukan
perkiraan jumlah volume darah dalam tubuh manusia dan jumlah volume darah yang dipompa
oleh jantung per menit. perhitungan EBV memanfaatkaan berat badan dan dikalikan dengan
standart volume darah berdasarkan usia dan jenis kelamin. CO (Cardiac Output) merupakan suatu
perhitungan untuk menentukan volume darah yang dipompa tiap ventrikel per menit. Perhitungan
CO memanfaatkan BPM dikalikan Stroke Volume.
Pada bagian ini penulis membahas tinggi badan dan berat badan. Pada perancangan alat ini
penulis menggunakan loadcell sebagai sensor berat dan modul HX711 sebagai pengubah data
analog menjadi digital, serta penulis menggunakan potensiometer sebagai pengukur tinggi badan.
Perancangan alat ukur ini menggunakan sensor berat loadcell, potensiometer, Modul Arduino
Mega dan LCD TFT (Thin Film Transistor). Pengujian dilakukan dengan membandingkan modul
dengan alat ukur standar. Setelah pengukuran dan pengujian dilakukan disimpulkan bahwa nilai
error terbesar dari tinggi badan 0.37% dan nilai error terbesar dari pengukuran berat badan sebesar
0.9%, dengan nilai tersebut alat dapat bekerja dengan baik karena nilai error maksimal yang
diijinkan adalah sebesar 2%.
Kata Kunci: HX711, Load Cell, Potensiometer, EBV, CO Arduino, LCD TFT
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Alat pengukur berat dan tinggi badan
merupakan suatu alat yang digunkan untuk
mengetahui seberapa berat dan tinggi badan
seseorang. Pada umumnya pengukuran berat
badan masih menggunakan tampilan
sederhana yaitu ditempatkan di bawah atau
samping kaki. Sedangkan tinggi badan masih
menggunakan meteran yang dipasangkan
pada tembok atau sebuah busur yang diberi
tulisan angka kecil. Disamping itu pengukuran
2
dua parameter itu masih menggunakan dua
alat yang berbeda dan hasil pengukuran berat
dan tinggi badan tersebut pemanfaatanya
kurang optimal bagi penderita khususnya mata
minus.
Alat ukur berat dan tinggi badan
sebelumnya sudah pernah dibuat oleh Rafly A.
Chalid dengan judul Alat Ukur Tinggi dan
Berat Badan Otomatis Output Suara Berbasis
Mikrokontroler Atmega 8535 pada tahun 2016
(Chalid, 2016). Output alat ini hanya berupa
suara dan menggunakan sensor ultrasound
untuk pengukuran tinggi badan.
Estimasi Blood Volume (EBV)
merupakan suatu perhitungan untuk
menentukan perkiraan jumlah volume darah
dalam tubuh manusia dan jumlah volume
darah yang dipompa oleh jantung per menit.
Untuk menentukan perkiraan jumlah volume
darah dalam tubuh manusia, perhitungan EBV
memanfaatkaan berat badan dan dikalikan
dengan standart volume darah berdasarkan
usia.
Untuk menentukan perkiraan jumlah
volume darah dalam tubuh manusia,
perhitungan EBV memanfaatkaan berat badan
dan dikalikan dengan standart volume darah
berdasarkan usia pasien (Tubagus, 2013).
Berdasarkan hasil telaah pustaka, alat
Penghitung EBV dan CO pernah dibuat oleh
M. Tubagus W (2013), namun desain alat
tersebut menggunakan kursi.
Perhitungan EBV digunakan untuk
menentukan perkiraan jumlah volume darah
pada pasien sebelum operasi. Apabila terjadi
pendarahan selama operasi dokter dapat
mengetahui berapa banyak volume darah
pasien yang hilang, sehingga dokter dengan
mudah untuk mengganti darah yang hilang
tersebut dengan cairan sesuai dosis dalam
Rahadi Hamsyah, 2016 (Rachmaninggar,
2017).
Alat penghitng EBV sebelumnya sudah
pernah dibuat oleh M. Munawir. S dengan
judul “Alat Penghitung EBV dan CO pada
Pasien Pre op Berdasarkan Berat Badan dan
BPM” pada penelitian ini penulis
menggunakan LCD sebagaia tampilan.
Program Studi D3 Teknik Elektromedik
Poltekkes Kemenkes Surabaya.
Mengingat pesatnya perkembangan
teknologi khusunya dibidang teknologi
dibidang kesehatan, terutama pada era tren
zaman sekarang terkait dengan
berkembangnya penggunaan gadget yang
menggunakan layar sentuh TFT (Thin Film
Transistor). Menurut pengamatan penulis alat
pengukur berat badan dan tinggi badan yang
pembacaanya masih manual (masih model
analog), sudah saatnya untuk ditingkatkan
fungsinya. Dalam hal terkait peningkatan
fungsi alat khususnya di bidang elektronika.
Dengan tampilan layar sentuh diharap dapat
mempermudah pasien atau pengguna dan
lebih mendapat informasi yang akurat dengan
menggunakan tampilan yang modern. Serta
alat ini dilengkapi dengan penghitung
Estimasi Blood Volume (EBV).
3
Untuk mendukung fasilitas hidup sehat
khususnya mengetahui kadar oksigen dalam
darah (SPo2), jumlah detak jantung dalam satu
menit (BPM), Berat Badan dan Tinggi Badan
bagi setiap individu atau dalam suatu
keluarga. Maka hal tersebut melatar belakangi
pembuatan modul SPo2, BPM, Berat dan
Tinggi Badan dalam satu alat. Berdasarkan
latar belakang tersebut penulis mencoba
mengukur kandungan teknologi (T=
Technoware, H=Humanware, I=Infoware,
O=Orgaware) Khususnya di bidang
Diagnostik. Pada proses analisa, penulis ingin
mengetahui pengaruh besar penggunaan alat
Smart Healthy Detection dibidang teknologi
dan informasi.
Berdasarkan pada analisis SWOT didapat
hasil pada posisi kuadran III
(defensif/penciutan kegiatan) dengan nilai
sumbu x = -0.85 dan sumbu y = -0.5 (Data
terlampir) maka, penulis akan mencoba
mengatasinya dengan merancang sebuah alat
untuk mendukung fasilitas hidup. Dengan
adanya alat ini diharapkan dapat
mengidentifikasi kondisi kesehatan awal
dengan pemeriksaan yang sederhana dan juga
diharapkan dapat mendeteksi EBV.
Dari permasalahan di atas, penulis ingin
mengembangkan
“ALAT UKUR EBV DAN CO DENGAN
TAMPILAN TFT ( Berat Badan dan Tinggi
Badan )”.
1.2 Batasan Masalah
Pada perancangan modul ini, penulis
membatasi bagian-bagian yang berkaitan
dengan pembuatan alat, hal tersebut dimaksud
agar tidak terjadi pelebaran masalah. Adapun
batasan batasn tersebut meliputi :
1.2.1 Menggunakan sensor load cell untuk
mengukur berat badan.
1.2.2 Tampilan menggunakan layar TFT (Thin
Film Transistor).
1.2.3 Menggunakan arduino mega
1.2.4 Sensor jarak yang digunakan untuk
mengukur panjang adalah variabel
resistor (potensiometer) dengan
pengukuran manual.
1.2.5 Dalam pengukuran tinggi badan yang di
ukur 100-200 cm .
1.2.6 Dalam pengukuran berat badan yang di
ukur 20-150 kg.
1.2.7 Tidak membahas Estimasi Blood Loss
(EBL)
1.2.8 Pengukuran CO dilakukan pada pasien
usia diatas 15 tahun.
1.3 Rumusan Masalah
Dapatkah dibuat alat ukur ALAT UKUR
EBV DAN CO DENGAN TAMPILAN TFT (
Berat Badan dan Tinggi Badan )?
1.4 Tujuan Penelitian
1.4.1 Tujuan Umum
Dirancang dan dikembangkanya Alat Ukur
EBV dan CO Dengan Tampilan TFT ( Berat
Badan dan Tinggi Badan).
4
1.4.2 Tujuan Khusus
1.4.2.1 Merancang desain mekanik.
1.4.2.2 Membuat program untuk ditampilkan
dalam layar TFT 3,2 inch.
1.4.2.3 Menggunakan Arduino Mega sebagai
pemroses data.
1.4.2.4 Menggunaka load cell sebagai sensor
pendeteksi tinggi badan.
1.4.2.5 Menggunakan potensiometer
sebagai sensor pendeteksi tinggi
badan.
1.4.2.6 Mencoba alat dan membandingkan
nilai berat badan dan tinggi badan
antara sistem pabrikan dengan alat
yang kami buat.
1.4.2.7 Menganalisis instrument SWOT
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Teoritis
Hasil penelitian dapat meningkatkan wawasan
ilmu pengetahuan di bidang peralatan Teknik
Elektromedik khususnya pada alat ukur
peralatan diagnostik.
1.5.2 Manfaat Praktis
1.5.1.1 Bagi pengguna dapat memudahkan
dalam mengetahui kondisi tubuh diri
sendiri dengan mengetahui dalam satu
alat telah muncul beberapa parameter.
1.5.1.2 Bagi pengguna dapat mempersingkat
waktu dalam suatu pemeriksaan untuk
beberapa parameter.
2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Blok Diagram
Gambar 2.1 Blok Diagram
2.2 Diagram Alir
Gambar 2.2 Diagram Alir
2.3 Diagram Mekanisme
5
Gambar 2.3 Diagram Mekanisme
Penjelasan alat:
1. Layar TFT
2. Saklar
3. Sensor SPO2 dan BPM
4. Alat ukur tinggi badan
5. Tiang penyangga
6. Sensor berat badan
7. Supply
3 PEMBAHASAN
3.1 Rangkaian Minimum System Arduino
Spesifikasi dari rangkaian minimum system
yang diperlukan adalah:
1. Menggunakan IC ATMega 2560.
2. Menggunakan tegangan +5VDC dan
GROUND.
3. Menggunakan Kristal 16Mhz
4. Didapatkan rangkaian keseluruhan
minimum system seperti dibawah ini:
Gambar.3.1 Rangkaian Minimum Sistem
3.2 Rangkaian Sensor HX711
Gambar.3.2 Rangkaian Sensor HX711
3.6 Pengukuran dan Pengujian
Tabel 4.1 Hasil PengukuranTinggi pada Responden
Berdasarkan hasil pembandingan dengan
menggunakan Stature Meter didapatkan hasil yang
berbeda/adanya selisih nilai. Nilai error yang didapat
paling besar adalah 0,37% dan paling kecil adalah
0,08%. Nilai ketidakpastian diperoleh karena masih
adanya faktor luar, seperti pergerakan dari responden
dan lain-lain.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Berat pada Responden
9
20
31
3
26
36
44
J10
CON2
12
28
19
49
SW1
Reset
22
8
50
37
50
R11K
23
1
47
R2RESISTOR
51
4
1
12
39
33
7
52
3143
+5v
40
41
C2100nF
43
3
10
53
35
4
+5v
13
J9
CON20A
1 23 45 67 89 10
11 1213 1415 1617 1819 20
J7
RESET
123
45
24
48
41
32
D4
LED
5
17
J6
A0-A5
123456
42
38
6.8kR
48
25
36
11
10
45
ATMEGA 2560
24
98
77
40
21
61
76
42
78
99
71
37
30
20
36
38
31
23
34
26
100
32
75
22
41
7333
35
72
39
74
19
10
25
6281
8011
605958
5354555657
4344454647484950
8283848586878889
23456789
6364656667686979
909192939495969712
13141516171827
12928705251
(OC1A/PCINT5)PB5
AREF
AD1
PL5(OC5C)
(MOSI/PCINT2)PB2
VCC
AD2
PL7
AD0
AGND
AD7
PL2(T5)
RESET
(SCK/PCINT1)PB1
PL1(ICP5)
PL3(OC5A)
VCC
(OC2A/PCINT4)PB4
XTAL1
(OC0A/OC1C/PCINT7)PB7
AVCC
GND
AD3
(MISO/PCINT3)PB3
PL6
AD5XTAL 2
PL0(ICP4)
AD6
PL4(OC5B)
AD4
(SS/PCINT0)PB0
VCC
(OC1B/PCINT6)PB6
GNDGND
VCCGND
(A15)PC7(A14)PC6(A13)PC5
(A8)PC0(A9)PC1
(A10)PC2(A11)PC3(A12)PC4
(SCL/INT0)PD0(SDA/INT1)PD1
(RXD1/INT2)PD2(TXD1/INT3)PD3
(ICP1)PD4(XCK1)PD5
(T1)PD6(T0)PD7
PK7(ADC15/PCINT23)PK6(ADC14/PCINT22)PK5(ADC13/PCINT21)PK4(ADC12/PCINT20)PK3(ADC11/PCINT19)PK2(ADC10/PCINT18)PK1(ADC9/PCINT17)PK0(ADC8/PCINT16)
(RXD0/PCIN8)PE0(TXD0)PE1
(XCK0/AIN0)PE2(OC3A/AIN1)PE3(OC3B/INT4)PE4(OC3C/INT5)PE5
(T3/INT6)PE6(CLKO/ICP3/INT7)PE7
PJ0(RXD3/PCINT9)PJ1(TXD3/PCINT10)PJ2(XCK3/PCINT11)PJ3(PCINT12)PJ4(PCINT13)PJ5(PCINT14)PJ6(PCINT15)PJ7
(ADC7/TD1)PF7(ADC6/TD0)PF6(ADC5/TMS)PF5(ADC4/TCK)PF4
(ADC3)PF3(ADC2)PF2(ADC1)PF1(ADC0)PF0PH0(RXD2)
PH1(TXD2)PH2(XCK2)PH3(OC4A)PH4(OC4B)PH5(OC4C)PH6(OC2B)PH7(T4)
(OC0B)PG5(TOSC1)PG4(TOSC2)PG3
(ALE)(RD)
(WR)PG0
J1
D42-D53
1 23 45 67 89 10
11 12
44
3452
20
6
18
42
30
Y1
XTAL
+5v
15
11
6
8
J4
max30100
12
15
53
3534
18
38
2
+5v
46
5
J5
D0-D7
12345678
13
+5V
23
16
22
27
47
19 40
46
37
C1
22pF+5v
39
17
J3
Supply
12
9
33
49
25
12
29
29
51
16
32
14
3.3kR
27
28
7
14
26
2
C3
22pF
24
30
J8
D8-D13
123456
(2.6-5.2V)
0
R1
R3 100
DVDDRATE
X1X0
DOUTPD_SCK
INNBINPBINPA
INNAVBGAGNDVFBAVDDBASEVSUP
HX711
117
123456
9
1413
810
12
1516
C1
10uF
0
C30,1uF
Q1
1
32
R4 100
0
R2
0
0
MCU VDD
(2.7-5.5V)
0
0
E+
E-
S+
S+
1234
C40,1uF
C210uF
6
Berdasarkan hasil pembandingan dengan
menggunakan timbangan analog didapatkan hasil yang
berbeda/adanya selisih nilai. Nilai error yang didapat
paling besar adalah 0,9% dan paling kecil adalah 0%.
Nilai ketidakpastian diperoleh karena masih adanya
faktor luar, seperti pergerakan dari responden dan lain-
lain.
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran EBV pada Responden
Berdasarkan hasil pembandingan dengan
menggunakan Perhitungan manual didapatkan dari
hasil perkalian dari berat badan dan Blood Volume.
Nilai error yang didapat paling besar adalah 1,33% dan
paling kecil adalah 0,3%. Nilai ketidakpastian diperoleh
karena masih adanya faktor luar, seperti pergerakan dari
responden dan lain-lain.
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran CO pada Responden
Berdasarkan hasil pembandingan dengan
menggunakan Perhitungan manual didapatkan dari
hasil perkalian dari berat BPM dan Stroke Volume.
Nilai error yang didapat paling besar adalah 0,18% dan
paling kecil adalah 0%. Nilai ketidakpastian diperoleh
karena masih adanya faktor luar, seperti pergerakan dari
responden dan lain-lain.
3.7 Kelemahan/Kekurangan Sistem
1. Bentuk alat masih terlalu besar
2. Jika ada gerakan artefak yang
ditimbulkan dari pergerakan jari pasien,
hal ini akan memperbesar nilai error
pada MAX30100.
3. Intensitas cahaya disekeliling sensor
dapat berpengaruh terhadap hasil
pembacaan.
4. Pembacaan nilai tinggi memerlukan
waktu delay untuk tampil pada lcd tft.
4 PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan dan tujuan
pembuatan modul dapat disimpulkan bahwa :
1. Error alat terbesar ketika dibandingkan
dengan pembanding dan perhitungan
manual untuk EBV dan CO dengan nilai
eror terbesar pada pengukuran Tinggi 0,37;
Berat 0,9; CO 0,18; EBV 1,33.
2. Dengan nilai tersebut alat dapat bekerja
dengan baik karena nilai error maksimal
yang diijinkan adalah sebesar 2%.
4.2 Saran
Pengembangan pada penelitian ini dapat
dilakukan pada:
1. Adanya penyimpanan data agar
data dapat tertelusur.
7
2. Melakukan uji dengan alat
kalibrator SPO2 yang bersifat
reflektan.
3. Pembacaan tinggi dipercepat dan
stabil.
Menggunakan LCD TFT yang lebih
besar agar lebih memaksimalkan
pembacaan.
DAFTAR PUSTAKA
Azwar, A. (2004). TUBUH SEHAT IDEAL
DARI SEGI KESEHATAN. Indonesia:
Direktur Jenderal Bina Kesehatan
Masyarakat Departemen Kesehatan RI.
Chalid, R. A. (2016). Alat ukur tinggi dan
berat badan otomatis output suara
berbasis mikrokontroller.
INDONESIA: Jurusan Teknik
Elektromedik Politeknik Kesehatan
Surabaya.
Dewi, A. R. (2015). HUBUNGAN BERAT
BADAN DAN TINGGI BADAN
DENGAN KELINCAHAN PEMAIN
FUTSAL PUTRI UNIVERSITAS
NEGERI YOGYAKARTA.
INDONESIA: Fakultas Ilmu
Keolahragaan Universitas Negeri
Yogyakarta.
Kinanthi, R. D. (2017). Alat Pengukur Berat
Badan, Panjang Badan dan Lingkar
Kepala Bayi dengan Tampilan Grafik
(Panjang Badan dan Lingkar Kepala
Bayi). Surabaya: Jurusan Teknik
Elektromedik POLITEKNIK
KESEHATAN KEMENTRIAN
KESEHATAN SURABAY A.
Nurhasanah, R. (2017). Alat Pengukur Berat
Badan, Panjang Badan dan Lingkar
Kepala Bayi dengan Tampilan PC
(Berat Badan Bayi). Surabaya: Jurusan
Teknik Elektromedik Politeknik
Kesehatan Kemenkes surabaya.
Rachmaninggar, N. F. (2017). Bed Penghitung
Estimasi Blood Volume dan Cardiac
Output Pada Pasien Pre Operasi.
Indonesia: Jurusan Teknik
Elektromedik Politeknik Kesehatan
Kemenkes Surabaya.
Sugianto, O. S. (2015). PERBANDINGAN
TINGGI BADAN DAN RENTANG
TANGAN PADA ANAK BALITA USIA
1-5 TAHUN. SEMARANG:
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO.
Tubagus, M. (2013). KURSI PENGHITUNG
EBV DAN CO PADA PASIEN PRE OP
BERDASARKAN BERAT BADAN DAN
BPM MENGGUNAKAN FINGER
SENSOR. SURABAYA:
POLITEKNIK KESEHATAN
KEMENKES SURABAYA
JURUSAN TEKNIK
ELEKTROMEDIK.
WHO. (2016). Obesity and overweight. WHO.
BIODATA PENULIS
Nama : Muhammad Khairulfattah
NIM : P27838114021
TTL : Boyolali , 11 September 1996
Alamat : Banyudono, Boyolali
Pendidikan : SMKN 5 Surakarta.
Status : OTW NIKAH