Wilis Ajie NU Projo

7106 040 015

PEMBIMBING :

Ir. RATNA ADIL, MT

NIP. 19510323.198711.2.001

JURUSAN D4 TEKNIK ELEKTRONIKA

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya2010

Latar Belakang Masalah

Kesehatan manusia merupakan hal yangmendasar sebagai penunjang berbagai macamaktifitas postif manusia.

Berdasarkan The World Health Report, 2007angka kematian seseorang akibat diagnosakesehatan yang lambat serta penanganan yangburuk oleh tim medis di Indonesia pada tahun2000 mencapai 130/100.000 populasi manusiahidup.

Informasi dengan tampilan website saat inimerupakan sebuah solusi kemudahan danmenjadi trend untuk mendapatkan informasiseperti informasi monitoring kesehatan.

Tujuan Program

Membuat alat deteksi denyut jantung manusiayang sederhana dan mudah digunakan.

Membuat alat yang dapat mengukur suhu badan seseorang.

Membuat alat yang dapat mengetahui posisi dari seseorang, mengunakan GPS (Global Positioning System).

Bagaimana cara pengiriman data sensor intgerated dengan komunikasi serial ke web server menggunakan bahasa pemrogramanPHP (Hypertext Preprocessor)?

Membuat sebuah tampilan monitoring berbasisweb yang terpadu sehinnga mudah digunakan.

Batasan Masalah

Membuat Perangkat sensor yang dapat mendeteksibanyaknya sinyal jantung (Beat) dalam satu menit, menggunakan photoplethysmograph.

Membuat perangkat untuk mendeteksi suhu tubuhpasien.

Merubah data analog ke digital. GPS yang digunakan menggunakan port serial RS-232 Mikrokontroler yang digunakan adalah keluarga AVR

ATMega 128. Untuk bahasa pemrograman web menggunakan

bahasa PHP (Hypertext Processor) Tampilan web hanya menampilkan berupa angka atau

nilai dari data yang dikirim oleh mikrokontroller denganinformasi yang dapat diambil dari nilai-nilai tersebut.

Blok Diagram Alat

PC ( Personal Computer)

TAMPILAN WEBSITE MINIMUM SYSTEM AT MEGA 128

Signal Conditioning

ADC [0] Timer 0

Sensor Suhu LM 335

LAN/wireless/Dns internet Modem GPSData Lintang & Bujur

SERIAL KOMUNIKASI USART [0])

SERIAL KOMUNIKASI USART [1 ]

Photoplethys

Comparator

OP- AMP

Virtual Server

Data Serial

Prinsip Kerja Alat alat ini digunakan untuk memonitor kondisi dan keberadaan

seseorang dengan parameter denyut jantung, suhu dan posisi(GPS). Ketiga data tersebut dikirimkan melalui Komunikasi serialmelalui RS 232 pada mikrokontroller AT Mega 128 pada Usart 0lalu diterima oleh web server dengan bahasa pemrograman PHP(Hypertext Processor) sehingga dapat ditampilkan melalui webdengan koneksi LAN,Internet DNS, Wireless.

Untuk sensor denyut jantung kami menggunakanPhotoplethysmograph menggunakan OP-amp Inverting dan noninverting untuk menguatkan sinyal dari LDR dan LED superbirghtdan pada akhir rangkaian kami menggunakan komparatormenjadikan level tegangan menjadi high & low sehingga dapat diproses oleh timer/counter pada mikrokontroller. Untuk sensor suhukita gunakan lm35 dengan amplifier non inferting yang bergunasebagai pengkondisi signal output. Pada sisi GPS langsungdihubungkan dengan mikrokontroller dengan koneksi serial RS 232dan cara pengambilan data GPS menggunakan teknik parsingdata.

PHOTOPLETHYSMOGRAPH

Hasil percobaan Photoplethysmograph

1

2

3

4

5

Hasil dari sinyal POINT 1

Merupakan tampilan dari osciloscope berbentuk sinyalcontinue denyut jantung yang terbalik dengan Vp-p 272 = mVdengan skala pada oscilloscope volt/div = 100, Time /div=500

Hasil dari sinyal POINT 2

Merupakan hasil tampilan pada oscilloscope, sudahhampir berbentuk sinyal denyut jantung dengan Vp-p =338 mV dengan skala pada oscilloscope volt/div = 100,Time /div=500

Hasil dari sinyal POINT 3

Merupakan hasil tampilan pada oscilloscope, sudahberbentuk sinyal denyut jantung yang continue namun terbalikdengan Vp-p = 3,75 V dengan skala pada oscilloscopevolt/div = 2, Time /div=500

Hasil dari sinyal POINT 4

Merupakan hasil tampilan pada oscilloscope,tegangan outptnya Vp-p = 4,17 V dengan skalapada oscilloscope volt/div = 2, Time /div=500

Hasil dari sinyal POINT 5

Merupakan hasil tampilan pada oscilloscope,yaitu sinyalhasil komparasi dari komaparator dengan level teganganoutput dan input 0-5 V (high/low)

Hasil Percobaan Photoplethysmograph

BPM

DataBPM 70 66 80 83 80 97 76 70 69 75 71 72 80 70 72 80

16BPM

75.68BPM

SENSOR SUHU

Sensor suhu yang digunakanadalah LM35, sensor inidikonfigurasikan untuk dapatmendeteksi suhu antara 0 ºCsampai 150 ºC. Sensor LM35menunjukkan bahwa setiapkenaikan 10 mV mewakilikenaikan suhu 1ºC.

Hasil Pengukuran

Dari data perbandingan antara termometer air raksa dan sensor suhu LM35ternyata mendekati benar. Maka dari data diatas dapat dilihat bahwarangkaian sensor suhu dengan menggunakan penguatan non invertingsebesar 100 kali dapat menghasilkan presentase error sebesar 0,005%sampai yang sangat kecil bahkan hampir mendekati nol yaitu 0,009%.

Hasil dari pengujian GPS

GPS (SIM 508) AT Mega 128 LCD 16 X 2

Hasil Pengambilan Data GPS

Point penting Data GPS

Tidak bisa digunakan di dalam ruangan Membutuhkan minimal 3 satelit untuk

mengunci titik koordinatnya Memerlukan waktu untuk mengunci posisi GPS juga tergantung pada keadaan cuaca Metode yang digunakan untuk mengambil

data GPS adalah teknik parsing

Komunikasi data Serial ke PHP

Syarat agar serial port (RS 232) dapat berkomunikasi dengan PHP yang harus dilakukan adalah:

PHP serial extension harus sudah tersedia, bila belum tersediadapat di download dari http://www.thebyteworks.com

Bila sudah di download maka extrac file php_ser_5.20.zip diC:\ms4w\Apache\php\ext

Edit file C:\ms4w\Apache\php\php.ini. Tambahkan baris inidibawah baris ”Directory in which the loadable extensions (modules) reside”. extension=php_ser++.dll

Simpan dan tutup file php.ini, untuk mengecek apakah serial phpnya sudah berjalan maka buat program dengan syntax

Contoh Syntax<?php

$module = 'win_serial';

if (extension_loaded($module))

{

$str = "Module loaded";

} else

{

$str = "Module $module is not compiled into

PHP";

die("Module $module is not compiled into PHP");

}

echo "$str<br>";

$functions = get_extension_funcs($module);

echo "Functions available in the $module

extension:<br>\n";

foreach($functions as $func)

{

echo $func."<br>";

}

echo "<br>";

echo "Version ".ser_version();

echo "<br>";

?>

Simpan skrip tadi pada direktori c:\ms4w\apache\htdocs, dengan nama php_ser_test.php, kemudian browser URL http://localhost/php_ser_test.php.

Bentik Data Yang Dikirim

Data yang diterima oleh PC

menggunakan serial PHP

Perancangan & Implementasi

Data BaseNama Type

Id INT(10)

Bpm VARCHAR(15)

Suhu1 VARCHAR(15)

Suhu2 VARCHAR(15)

bujurder VARCHAR(15)

bujurmen VARCHAR(15)

bujurdet VARCHAR(15)

bujurend VARCHAR(15)

bujurarah VARCHAR(15)

lintangder VARCHAR(15)

lintangmen VARCHAR(15)

lintangdet VARCHAR(15)

lintangend VARCHAR(15)

lintangarah VARCHAR(15)

Hasil Pengolahan Data Base

pada website sebagai monitoring

Hasil Pengolahan Data Base

pada website sebagai monitoring

Pada sisi website sudahterpenuhi indikator darikondisi dan keberadaanseseorang. Karenawebsite memilikikelemahan pada sisirealtime antara data yangditerima dan data yang ditampilkan tidakbersamaan hal inidisebabkan systemberbasis web senantiasadiikuti program refreshyang terus menerus,refresh sendiri di programtergantung keinginanprogrammer itu sendiri.

Gambar Alat Monitoring

ANALISA karakterisasi menunjukan bahwa kenaikan temperatur dari 31°C

sampai dengan 38°C sebanding linier dengan kenaikan tegangan dari313 mV sampai 382 mV. Setiap kenaikan temperatur sebesar 1 °C,tegangan naik 10mV. Selanjutnya data diterima oleh rangkaianpengkondisi sinyal dan dikonversikan menjadi data digital oleh ADC

manusia normal yang berusia diatas 10 tahun memiliki bpm antara 60-100 Dari rata-rata bpm pengujian maka dapat disimpulkan bahwa nilaitersebut berada dalam range 60-100 bpm.

GPS baud ratenya adalah 4800, GPS yang berada dalam ruangantidak bisa mengunci koordinatnya minimal 3 satelite sehingga bisadidapatkan data GPS secara lengkap perangkat GPS jugamembutuhkan waktu yang cukup lama untuk mentracking datakoordinat baru. Selain faktor waktu, GPS akan bisa bekerja denganbaik jika cuaca disekitarnya GPS cerah.

harus adanaya fasilitas refresh agar data selalu up to date pada syntax refresh program monitoring ini menggunkan 8 detik auto refresh karena data terus menerus terkirim antara data tampilan web denganhyperterminal terdapat perbedaan realtime pengiriman data dankeduanya tidak dapat digunakan bersama-sama.

KESIMPULAN

Untuk merancang sensor suhu menggunakan LM35 diperlukanpenguatan non inverting untuk menguatkan tegangan input dari LM35dengan persen error kurang lebih 0,005% menggunakan perbandinganLM35 dan termometer air raksa.

Dari hasil keseluruhan didapatkan sinyal ECG yang sesuai dengan yangdiharapkan. Dari data pengujian didapatkan nilai rata-rata detak jantungtiap menitnya berada dalam range normal manusia 60-100 bpm.

Data yang di dapat oleh GPS di tempat yang sama tetapi dalam waktupengujian yang berbeda menunjukkan penyimpangan. Penyebabterjadinya penyimpangan tersebut adalah perbedaan jumlah satelit yangmengirim sinyal kepada GPS pada waktu yang berbeda sekitar setengahmenit dalam pengambilan data dan GPS yang kurang akurat akibatsinyal GPS yang datang dipantulkan oleh obstacle seperti gedung danpepohonan.

Perangkat lunak, MySQL dan PHP dapat digunakan untuk menampilkandata-data berbasis web juga dapat berkomunikasi secara serial sehinggadapat dikembangkan untuk aplikasi monitoring kondisi dan keberadaanseseorang secara online.