Prototipe Detektor Detak Jantung Portable yang Terintegrasi dengan Smartphone AndroidHartono(1), Najihah Khoirunnisa(2),Suprijanto(3), Wicaksono Febriantoro(4)(1)(2)(3)Institut Teknologi Bandung(4)Pusat Pengembangan Sumber Daya Manusia Kemetrologian (PPSDMK)

Abstrak Pemeriksaan detak jantung secara khusus ditujukan untuk melihat kondisi kesehatan jantung , namun juga bisa menjadi indikator kondisi kesehatan tubuh seseorang secara umum. Pemeriksaan detak jantung yang berkembang di Indonesia yaitu menggunakan EKG (elektrokardiografi). Pengukuran dengan menggunakan cara ini membutuhkan waktu khusus serta biaya yang cukup tinggi. Selain itu, pembacaan heart rate menggunakan EKG ditampilkan dalam layar yang cukup memakan ruang. Dalam paper ini akan disajikan pengukuran detak jantung dengan alat yang portable sehingga memudahkan pengguna dalam mengukur heart rate. Dengan memanfaatkan smartphone android yang sedang populer sekarang ini, pembacaan dari hasil pengukuran heart rate dapat dilihat pada smartphone yang digunakan. Tampilan pembacaan pada smartphone merupakan sebuah aplikasi android yang dibuat menggunakan MIT App Inventor, yang diberi nama Heart Rate MI Monitor. Memanfaatkan sensor optocoupler, mikrokontroler, dan bluetooth, detektor pengukur detak jantung dapat saling berkomunikasi dengan smartphone android.Kata Kunci: heart rate, smartphone andorid, Heart Rate MI Monitor, bluetooth

1. PendahuluanKesehatan merupakan bagian yang penting bagi manusia. Dengan kesehatan kita dapat melakukan berbagai kegiatan dan berpikir dengan baik. Menjaga kesehatan dapat dilakukan dengan banyak cara, salah satunya dengan memantau kondisi fisik secara periodik. Dengan memantau kondisi fisik secara periodik, maka dapat dicegah hal-hal yang tidak dinginkan terjadi. Salah satu bagian dari pemantauan kesehatan adalah pengecekan detak jantung. Hal tersebut dikarenakan jantung merupakan organ yang mengontrol aliran darah ke seluruh tubuh. Dengan mendeteksi detak jantung seseorang kita dapat mengetahui keadaan orang tersebut dalam kondisi sehat atau sakit. Pengecekan detak jantung juga ditujukan untuk melihat tingkat kebugaran seorang atlet yang sedang melakukan persiapan baik rutin maupun untuk pertandingan.

Detektor detak jantung saat ini sudah mulai banyak dikembangkan. Di Indonesia, secara umum pemeriksaan detak jantung menggunakan EKG (elektrokardiografi). EKG adalah suatu metode untuk mempelajari kerja otot jantung sehingga dapat membantu diagnosis abnormalitas jantung dan kecenderungan atau perubahan fungsi jantung[1]. Salah satu aplikasi dari EKG diterapkan pada pemeriksaan kebugaran, yaitu treadmill test. Dalam treadmill test, pasien biasanya diminta melakukan olah raga lari melalui fasilitas treadmill hingga standar tertentu berdasarkan usia, tinggi badan, berat badan dan lain-lain. Pengujian dengan metode treadmill test ini ternyata hanya mencapai akurasi sebesar 78%[2]. Treadmill test juga mengharuskan partisipan untuk datang ke lokasi pengujian, menuntut mereka memberikan waktu khusus melakukan pemeriksaan. Selain itu, baik pemeriksaan menggunakan EKG dan atau treasmill test, biaya yang dikeluarkan untuk pemeriksaan cukup tinggi, karena pengembangannya masih berasal dari luar negeri. Kondisi-kondisi tersebut menyebabkan seseorang dengan fleksibilitas waktu yang rendah terhambat dalam memeriksakan kondisi jantungnya.Di sisi lain, smartphone sangat populer di seluruh lapisan masyarakat akhir-akhir ini. Salah satu sistem operasi (OS) smartphone yang populer adalah android. Android merupakan sebuah sistem operasi berbasis linux yang dirancang untuk perangkat seluler layar sentuh seperti telepon pintar dan komputer tablet[3]. Memanfaatkan smartphone android yang saat ini sedang berkembang, pemantauan kondisi jantung dapat dilakukan. Dengan memanfaatkan sensor optocoupler dan OS android, jumlah detak jantung seseorang dapat dideteksi tanpa mengharuskan dokter dan pasien saling bertemu satu sama lain .2. Dasar Teori2.1 Sistem KardiovaskulerSistem kardiovaskuler adalah suatu sistem tubuh yang berkaitan dengan jantung dan urat-urat (pembuluh) darah. Kardiovaskuler tersusun dari jantung dan pembuluh-pembulunya seperti aorta, arteri, arteriola, vena, dan venula. Jantung merupakan suatu organ otot berongga yang terletak di pusat dada. Fungsi utama jantung adalah menyediakan oksigen ke seluruh tubuh dan membersihkan tubuh dari hasil metabolisme (karbondioksida). Jantung melaksanakan fungsi tersebut dengan mengumpulkan darah yang kekurangan oksigen dari seluruh tubuh dan memompanya ke dalam paru-paru, di mana darah akan mengambil oksigen dan membuang karbondioksida. Jantung kemudian mengumpulkan darah yang kaya oksigen dari paru-paru dan memompanya ke jaringan di seluruh tubuh[4]. Sistem peredaran tubuh ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1 Sistem Peredaran Darah Tubuh Bagian AtasPeriode kerja jantung saat memompa dan menarik darah merupakan satu kali jantung berdenyut. Saat dalam kondisi beristirahat, heart rate rata-rata pria dewasa adalah 70 kali per menit dan wanita dewasa adalah 75 kali per menit. Sedangkan saat melakukan banyak pergerakan atau aktifitas, heart rate seorang dewasa akan mencapai 150 kali per menit[5]. 2.2 Photoplethysmography (PPG)Photoplethysmography adalah suatu teknik optik pendeteksi gelombang pulsa kardiovaskuler dari ujung jari. Teknik ini menggunakan sebuah sumber cahaya infra merah untuk menyinari jari di satu sisi dan sebuah fotodetektor di sisi lain untuk mengukur perubahan intensitas cahaya yang dikirimkan oleh infra merah. Terdapat dua tipe PPG, yaitu transmitansi dan reflektansi. Pada tipe transmitansi, sinar infra merah dikirim ke jaringan pembuluh darah dan detektor sinar di sisi yang berlawanan untuk mengukur cahaya yang dihasilkan. Pada tipe reflektansi sinar infra merah dan detektor cahaya berada pada satu sisi yang letaknya saling bersebelahan. Sinar infra merah akan dikirim ke jaringan pembuluh darah dan sinar yang dipantulkan akan diukur oleh detektor[6].Perubahan sinyal pada fotodetektor berkaitan dengan perubahan jumlah volume darah pada jaringan pembuluh. Karena perubahan jumlah volume darah sesuai (sinkron) dengan detak jantung, teknik PPG dapat digunakan untuk mengukur kecepatan detak jantung (heart rate)[6]. Pada paper ini akan digunakan teknik PPG tipe reflektansi. Sebagai sumber sinar infra merah digunakan LED infra merah, sedangkan untuk fotodetektor digunakan fotodioda. Bentuk sinyal PPG ditampilakan pada Gambar 2.

Gambar 2 Sinyal Photoplethysmography2.3 Sensor optocouplerSensor optocoupler yang digunakan terdiri dari LED infra merah sebagai transmitter dan fotodioda sebagai receiver. LED infra merah merupakan salah satu jenis LED (Light Emitting Diode) yang saat diberi tegangan bias maju pada anoda dan katodanya dapat memancarkan sinar infra merah[7]. Infra merah dibagi menjadi 5 : near-infrared, short-wavelength infrared, mid-wavelength infrared, long-wavelength infrared, dan far-infrared[8]. Near-infrared berada pada daerah jendela optik atau NIR window. Jendela optik mendefinisikan berbagai panjang gelombang di mana cahaya memiliki kedalaman maksimum penetrasi (perembesan) dalam jaringan biologis. Dalam darah, jendela NIR efektif untuk pembuluh arteri berada pada panjang gelombang 618-926 nm[9]. Itulah sebabnya near-infrared dapat menembus jaringan tubuh hingga mencapai pembuluh arteri untuk mengukur darah.Fotodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya. Fotodioda akan mengalirkan arus listrik yang membentuk fungsi linier terhadap intensitas cahaya yang diterima. Arus yang dimaksud adalah arus bocor ketika fotodioda tersebut disinari. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh fotodioda tergantung besar-kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infra merah[10].2.4 Rangkaian Pengondisi Sinyal

Gambar 3 Rangkaian Pengondisi SinyalGambar 3 menampilkan rangkaian pengondisi sinyal yang digunakan untuk detektor detak jantung. Terdiri dari 2 buah band-pass filter (BPF). BPF terdiri dari pasif high-pass filter (HPF) dan aktif low-pass filter (LPF). Rangkaian ini berfungsi untuk menyeleksi sinyal dengan frekuensi tertentu dan memperbesar amplitudo dari sinyal yang didapat. Dalam rangkaian ini digunakan IC LM324N sebagai operating amplifier (op-amp dari rangkaian low-pass filter. IC LM324N merupakan IC yang memiliki 14 pin dengan 4 buah op-amp di dalamnya, dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Rangkaian Skematik IC LM324N

2.5 Mikrokontroler Mikrokontroler adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana semua bagian yang diperlukan untuk suatu kontroler sudah dikemas dalam satu keping. Mikrokontroler terdiri dari CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM, I/O Serial dan paralel, timer, dan interrupt controller. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengontrol sistem, sehingga sistem dapat saling berkomunikasi antara sensor dan pengolah (akuisisi) data. Mikrokontroler akan membaca adanya intensitas cahaya infra merah yang terputus saat aliran darah dialirkan oleh jantung ke seluruh tubuh. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino NANO ATMega328. Saat arduino membaca data tersebut, akan diterjemahkan sebagai data yang akan disampaikan pada aktuator sebagai indikator adanya detak jantung yang terbaca.2.6 AndroidAndroid adalah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk perangkat seluler layar sentuh seperti telepon pintar dan komputer tablet. Antarmuka pengguna Android didasarkan pada manipulasi langsung, menggunakan masukan sentuh yang serupa dengan tindakan di dunia nyata, seperti menggesek, mengetuk, mencubit, dan membalikkan cubitan untuk memanipulasi obyek di layar[11].Sebagai suatu sistem operasi, android mengalami perkembangan dari masa ke masa. Perkembangan tersebut menyebabkan versi (tipe) android yang usianya lebih tua kalah dibandingkan versi terbaru. Disesuaikan dengan fitur dan kebutuhan aplikasi dari Heart Rate MI Monitor ini, android yang digunakan adalah android dengan versi tidak lebih rendah dari versi 4.0 yaitu Ice Cream.2.7 MIT App InventorInventor adalah perangkat lunak asli yang disediakan oleh Google dan sekarang diselenggarakan oleh Institut Teknologi Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology). MIT App Inventor memungkinkan pengguna untuk menciptakan aplikasi yang dapat dijalankan pada sistem Android[12]. Dalam pembuatan proyek akhir ini, MIT App Inventor dipergunakan untuk membuat tampilan aplikasi android Heart Rate MI Monitor, sebagai GUI (Graphic User Interface).2.8 BluetoothBluetooth adalah standar teknologi nirkabel untuk pertukaran data jarak pendek. Bluetooth menggunakan teknologi radio yang disebut frekuency-hopping spread spectrum. Data yang ditransmisikan dibagi menjadi paket-paket dan setiap paket ditransmisikan pada salah satu dari 79 saluran bluetooth yang ditunjuk[13]. Prototipe detektor detak jantung yang dibuat menggunakan perangkat modul serial bluetooth jenis DFRobot.

Gambar 5 Modul Bluetooth DFRobot

3. Perancangan Sistem3.1 Penjelasan SistemPrototipe detak jantung menggunakan infra merah sebagai sumber sinar pada sistem optik. Kemampuan sistem optik yaitu merasakan adanya aliran darah yang deras yang menyebabkan penyerapan sinar infra merah oleh fotodioda ke pembuluh darah terhambat. Saat jantung berkontraksi memompa darah ke seluruh tubuh, volume darah pada pembuluh arteri juga bertambah. Ketika volume darah pada pembuluh arteri meningkat, intensitas pantulan sinar infra merah semakin bertambah. Jika intensitas pantulan sinar infra merah yang diterima oleh fotodioda bertambah akan menyebabkan tegangan fotodioda meningkat. Tegangan yang meningkat pada fotodioda akan mengakibatkan tegangan keluaran dari sensor bertambah. Keluaran dari sensor berupa sinyal analog yang kemudian akan diteruskan ke rangkaian pengondisi sinyal. Sebaliknya ketika jantung tidak mengalami kontraksi, volume darah pada pembuluh darah arteri akan berkurang. Ketika volume pada pembuluh darah berkurang mengakibatkan intensitas pantulan sinar infra merah berkurang pula. Saat itu juga akan menyebabkan nilai tegangan pada fotodioda menurun dan menghasilkan nilai tegangan keluaran dari sensor yang rendah. Rendahnya nilai tegangan keluaran dari sensor akan menjadi informasi tidak adanya detak pulsa yang terdeteksi. Gambaran kinerja sistem secara keseluruhan ditunjukkan oleh diagram pada Gambar 6.

Gambar 6 Arsitektur SistemSelanjutnya data dilanjutkan menuju rangkaian pengondisi sinyal. Rangkaian pengondisi sinyal terdiri dari dua buah band-pass filter. Keluaran dari rangkaian pengondisi sinyal merupakan sinyal analog (analog output) yang akan menjadi input untuk mikrokontroler yang dihubungkan pada pin analog A0 arduino. Di dalam arduino dibuat komparator digital, sehingga setelah sinyal melewati rangkaian BPF data terlebih dahulu melewati komparator yang diprogram di dalam arduino. Selanjutnya sinyal analog output tersebut akan didefinisikan sebagai pulsa yang akan dikonversi menjadi nilai heart rate. Nilai heart rate yang terukur kemudian akan dikirim menuju perangkat android. Perangkat android tersebut akan menerima informasi dari arduino dan DFRobot bluetooth dan menampilkan heart rate dalam bentuk grafik dan nilai bit per menitnya (BPM).3.2 Bagian-Bagian Sistem SensorSensor optocoupler, terdiri dari LED infra merah (IR LED) dan fotodioda ukuran 5 mm. Sensor akan menerima sinyal masukan dari jari telunjuk kanan sebagai sinyal analog yang perubahannya sangat kecil sehingga dibutuhkan rangkaian pengondisi sinyal. Sensor berfungsi mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang disebabkan oleh aliran darah pada pembuluh arteri di jari. Rangkaian Pengondisi SinyalRangkaian pengondisi sinyal terdiri dari band-pass filter (BPF) stage I dan stage II. Menggunakan operational amplifier (op-amp) IC LM324N untuk menyaring dan memperkuat sinyal dari sensor. MikrokontrolerMikrokontroler Arduino NANO berfungsi sebagai pengolah data dan mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang selanjutnya diubah menjadi nilai beat per minute (BPM). Mikrokontroler juga akan mengubah nilai sinyal yang masuk dari sensor menjadi nilai BPM. BluetoothBluetooth akan menghubungkan komunikasi antara arduino dengan smartphone berbasis android. Data yang sudah diolah oleh arduino akan dikirim melalui bluetooth dan diterima oleh smartphone yang akan ditampilkan oleh aplikasi Heart Rate MI Monitor. Smartphone Berbasis AndroidTelepon pintar berfungsi sebagai Graphic User Interface (GUI) nilai kecepatan detak jantung dalam bentuk beat per menit (BPM) dan atau grafik. Nilai BPM yang ditampilkan adalah nilai minimum, nilai maksimum, dan nilai rata-rata.3.3 Pembuatan Hardware Sistema. Rangkaian SensorRangkaian sensor terdiri dari LED infra merah dan fotodioda yang dipasang pada sebuah media berbahan PVC (polyvinil chlorida) dilengkapi dengan transistor NPN dan beberapa resistor.

Gambar 7 Rangkaian Skematik SensorPemasangan transistor ditujukan untuk menjadi switch control ON/OFF sinar infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Arus akan mengalir dari kolektor (C) transistor ke emiter (E) kemudian dilanjutkan menuju IR LED. Tegangan yang diberikan pada transistor akan menjadikan transistor sebagai switch sekaligus penguat arus. Arus tersebut kemudian dihantarkan menuju IR LED dan mengaktifkan IR LED untuk memancarkan sinar. Saat itulah IR LED akan aktif bekerja memancarkan sinar infra merah secara kontinyu. Sinar infra merah yang dipancarkan akan mengenai pembuluh darah dan dipantulkan kembali menuju fotodioda. Perubahan volume darah pada jaringan pembuluh yang diiringi perubahan intensitas sinar infra merah yang diterima oleh fotodioda akan menyebabkan perubahan nilai arus yang mengalir pada fotodioda. Sehingga nilai tegangan pada fotodioda juga akan berubah. Nilai tegangan tersebut akan masuk ke rangkaian pengondisi sinyal sebagai Vsensor.b. Pengondisian SinyalRangkaian pengondisi sinyal terdiri dari dua buah band-pass filter (BPF), stage I dan stage II. Keduanya akan menyaring sekaligus memperkuat sinyal yang diterima oleh sensor. BPF stage I langsung terhubung dengan sensor, sebagai penerima nilai Vsensor yang sudah terukur oleh rangkaian sensor. Stage II bekerja dengan mengolah nilai keluaran yang dihasilkan oleh stage I yang terlebih dahulu dikurangi dengan nilai tegangan referensi (Vref) dan dikalikan dengan persentase bukaan potensimeter.BPF stage IBPF stage IITegangan Referensi

Gambar 8 Rangkaian Skematik Detektor Detak JantungPada rangkaian detektor dibuat frekuensi batas pada 0,5 Hz dan 3,4 Hz, untuk setiap BPF. Sehingga dengan menggunakan persaman (3.1)didapat, untuk HPF dengan frekuensi cut-off 0,5 Hz nilai R5 sebesar 68k dan C1 sebesar 4,7F. Sedangkan LPF dengan fc 3,4 Hz didapat nilai R6 sebesar 470k dan nilai C sebesar 100nF. Seperti terlihat pada Gambar 8 di atas.Sinyal masuk yang frekuensinya lebih besar dari 0,5 Hz akan diloloskan oleh HPF sedangkan sinyal yang lebih rendah dari itu akan ditahan. Sinyal yang sudah disaring oleh HPF tersebut kemudian akan melewati LPF. LPF akan menyaring sinyal sekaligus memperkuat sinyal yang sudah disaring tersebut. Sinyal yang diloloskan adalah sinyal yang nilainya berada di bawah 3,4 Hz. Penguatan yang diberikan adalah penguat non-inverting karena suplai masuk ke positif op-amp. Penguatan yang diberikan adalah sebesar 48 kali, dapat dilihat pada persamaan (3.2) berikut.(3.2)

Pengolahan sinyal yang dilakukan oleh BPF stage II sama dengan yang dilakukan oleh BPF stage I. Penyaringan dilakukan terhadap frekuensi di atas 0,5 Hz untuk HPF dan di bawah 3,4 Hz untuk LPF. Kemudian dilakukan penguatan sebesar 48 kali. Keluaran sinyal dari BPF stage II merupakan sinyal analog (analog output) yang akan dibaca oleh mikrokontroler pada pin analog input A0. Sinyal analog yang dibaca oleh mikrokontroler akan diubah menjadi pulsa dengan menggunakan komparator digital. c. Keseluruhan SistemIndikator detak jantung yang terdeteksi oleh sistem adalah sebuah LED yang menyala atau mati (berkedip). Satu kali kedipan LED mewakili satu pulsa yang menunjukkan detak yang dihasilkan oleh jantung.

Gambar 9 Sistem Detektor Detak JantungSeperti terlihat pada Gambar 9, sistem hardware terdiri dari rangkaian sensor, mikrokontroler Aduino NANO, dan bluetooth. Sensor terhubung secara langsung dengan rangkaian pengondisi sinyal dan mikrokontroler Arduio NANO serta modul bluetooth DFRobot. Data yang telah diolah oleh pengondisi sinyal dan mikrokontroler serta dikonversi menjadi nilai BPM akan dikirimkan oleh mikrokontroler melalui modul bluetooth. Komunikasi antara arduino dan smartphone dilakukan dengan menghubungkan kedua perangkat melalui pengaturan bluetooth di smartphone. Koneksi pertama dilakukan secara manual tetapi pada koneksi selanjutnya akan berjalan secara otomatis ketika aplikasi dibuka dan bluetooth pada kedua perangkat dalam keadaan aktif. Perangkat smartphone android akan menerima data yang dikirimkan oleh mikrokontroler melalui modul bluetooth. Smartphone android akan menampilkan nilai heart rate yang terukur dan menampilkanya dalam bentuk nilai bpm dan grafik.3.4 Pembuatan Program dan Tampilana. Program Pengolah DataProgram pengolah data yang dibuat merupakan program untuk mengatur kerja mikrokontroler Arduino NANO. Arduino akan menerima sinyal yang dikirim oleh sensor setelah melewati pengondisi sinyal. Selanjutnya sinyal tersebut diolah menjadi pulsa yang nantinya akan diproses menjadi nilai BPM oleh software arduino. Software arduino berfungsi sebagai komparator digital dan pengolah data. Sistem kerja program arduino ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10 Diagram Alir Kerja Software Arduinob. Program Pembuat Aplikasi AndroidAplikasi android yang dibuat diberi nama Hart Rate MI Monitor. Pembuatan aplikasi ini terdiri dari pembuatan home screen (menu) dan layout serta pembuatan tampilan grafik. Menu dalam aplikasi terdiri dari menu Quick Count dan Monitor.

Gambar 11 Tampilan Awal Heart Rate MI MonitorGambar 11 menunjukkan tampilan utama dari aplikasi Heart Rate MI Monitor. Apabila menu yang dipilih adalah menu Quick Count maka tampilan yang akan muncul pada smartphone android seperti Gambar 12 (a). Menu Quick Count menyajikan nilai kecepatan detak jantung dalam beat per minute (BPM) pada titik minimum dan maksimum serta nilai rata-rata untuk pengujian selama 30 detik. Sedangkan bila menu yang dipilih adalah menu Monitor maka tampilan yang akan muncul seperti Gambar 12 (b). Menu Monitor menampilkan grafik nilai BPM dengan waktu pengukuran sesuai keinginan. Kurva x menunjukkan waktu selama pengambilan data dan kurva y menunjukkan nilai BPM.

(a) Quick Count(b) Monitor

Gambar 12 Tampilan Menu Heart rate MI Monitor

Gambar 13 Tampilan Pengenalan Heart Rate MI MonitorPenjelasan mengenai pengenalan Hart Rate MI Monitor dapat dilihat dengan memilih Learn more about MI Monitor pada home screen yang diperlihatkan Gambar 11. Tampilan yang akan muncul seperti Gambar 13 .4. Pengujian dan AnalisaPengujian dan analisa dilakukan untuk melihat respon dan karaktersitik detektor apakah sudah sesuai dengan karakteristik instrumen ukur atau belum. 4.1 Pengujian Respon Sinyal PPGPengujian respon sinyal PPG menunjukkan perubahan nilai tegangan terhadap waktu heart rate. Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui apakah sinyal yang terukur oleh sistem akan menghasilkan respon yang sesuai dengan referensi.Diastolic PeakSystolic Peak

Gambar 14 Respon Sinyal PPG Detektor Detak JantungDari hasil pengujian didapatkan bahwa respon sinyal PPG yang dihasilkan oleh detektor detak jantung sudah sesuai dengan respon sinyal PPG referensi. Di mana pada sinyal PPG yang dihasilkan terbentuk puncak sistol dan puncak diastol.4.2 KalibrasiKalibrasi ditujukan untuk membandingkan nilai heart rate detektor detak jantung yang dibuat dengan standar. Standar yang digunakan adalah Automatic Blood Pressure Monitor dari OMRON. Kalibrasi yang dilakukan adalah menguji keterulangan hasil pengukuran dari sistem yang dibuat.Tabel 1 Data KalibrasiPengujian ke-Jumlah Heart Rate (BPM)Error (%)

OMRONHeart Rate MI Monitor

1786516,6667

2587325,8621

373712,7397

473786,8493

5687713,2353

6667615,1515

773730,0000

872702,7778

9677613,4328

...dst

Dari hasil pengujian sebanyak 42 kali, didapatkan standar deviasi error sebesar 12,54% dan error rata-rata sebesar 15,53%. Nilai deviasi error tersebut menunjukkan simpangan kesalahan yang terjadi di setiap satu kali pengukuran. Sehingga dari nilai deviasi tersebut dapat ditentukan nilai presisi data sebesar 87,46%. Erroe rata-rata menunjukkan simpangan kesalahan data yang terjadi terhadap nilai benar. Sehingga dari error rat-rata dapat diketahui tingkat akurasi data, yaitu sebesar 84,47%.Munculnya nilai error tersebut disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya pengaruh sinar matahari dan cahaya tampak dari lingkungan. Faktor lainnya akibat posisi yang kurang tepat ataupun adanya perubahan posisi jari pada sensor selama proses pengukuran sehingga refleksi sinar infra merah tidak tertangkap dengan baik oleh fotodioda. Selanjutnya adanya ketidakpastian alat pembanding cukup besar yaitu 5% pembacaan dan detektor yang nilainya belum diketahui. Nilai heart rate yang terukur, besarnya pun selalu berubah sesuai kondisi fisik dan aktivitas partisipan sehingga kemungkinan terjadi kesalahan ssemakin besar. 4.3 Pengukuran Heart RateTabel 2 Data Pengukuran Heart RatePengukuran ke-Heart Rate (BPM)

Rata-RataMinimumMaksimum

16810933

2546049

3639457

4545947

5555957

6546638

7576447

Pengukuran heart rate untuk melihat penunjukan dari aplikasi Heart Rate MI Monitor serta kinerja dari detektor detak jantung. Angka yang tercatat pada Tabel 2 merupakan angka yang tertulis pada Menu Quick Count aplikasi Heart Rate MI Monitor.

Gambar 15 Penyebaran Data Pengukuran Heart RateDari gambar 15 di atas dapat dilihat bahwa hasil pengukuran berulang di sekitar 50 bpm. Data tersebut menunjukkan bahwa data yang dihasilkan oleh detektor memiliki keterulangan yang cukup baik. Namun dari Tabel 2 juga dapat dilihat adanya nilai yang tidak tetap, di mana muncul nilai minimum dan maksimum. Kondisi tersebut muncul disebabkan oleh beberapa faktor seperti yang pernah dibahas pada bagian sebelumnya. Pengukuran heart rate menggunakan menu Monitor ditampilkan pada Gambar 16.

Gambar 16 Pengukuran Heart Rate Menu MonitorDari Gambar 16 di atas terlihat adanya perubahan puncak grafik. Perbedaan puncak tersebut disebabkan adanya perubahan nilai heart rate yang terukur. Pada menu Monitor ditampilkan nilai heart rate yang terukur saat itu, nilai minimum, dan nilai maksimum. Menu Monitor dapat digunakan untuk pengukuran dalam lama waktu tertentu. Penyebab perubahan nilai yang terjadi telah dijelaskan pada penjelasan di bagian sebelumnya.5. Kesimpulan dan SaranPrototipe pembuatan detektor detak jantung dan aplikasi android Heart Rate MI Monitor dapat dibuat. Dari hasil pengujian didapatkan: Detektor detak jantung dapat menghasilkan respon sinyal PPG yang sesuai dengan respon sinyal PPG referensi, tetapi penggunaannya masih membutuhkan pengondisian. Tingkat akurasi detektor sebesar 84,47% dan nilai presisi sebesar 87,46%. Berdasarkan hasil analisis, faktor-faktor penyebab kesalahan pengukuran detektor detak jantung adalah paparan sinar matahari dan cahaya tampak dari lingkungan, posisi jari yang kurang tepat, dan ketidakpastian dari alat pembanding.Untuk pengembangan selanjutnya, dapat dilakukan hal-hal berikut: Mengondisikan sensor sehingga pengaruh dari cahaya tampak berkurang. Menambahkan grounding atau Sangkar Faraday pada rangkaian pengondisi sinyal. Menambahkan fitur-fitur pada aplikasi android.

6. Pustaka[1]. Anonim . EKG. [Online]. http://prodia.co.id/pemeriksaan-penunjang/ekg. Diakses 19 Maret 2014.[2]. Anonim. 2012. Deteksi Jantung Melalui Treadmill Test. [Online]. http://www.technology-indonesia.com/kesehatan/alat-kesehatan/150-deteksi-jantung-melalui-treadmill-test. Diakses 4 November 2013.[3]. http://www.android.com/. Diakses 1 Mei 2014.[4]. Sanjoyo, Raden. 2005. Sistem Kardiovaskuler. Tugas. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.[5]. Syaifuddin. 1997. Anatomi Fisiologi Untuk Siswa Perawat Edisi 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.[6]. Embedded Lab, Easy Pulse (Version 1.1) Sensor Overview (Part 1), September 2013, http://embedded-lab.com/blog/?p=7336.[7]. H. N. Rutt et al, Infrared Physics & Technology, Elsevier, vol. 46, Juni 2005.[8]. Byrnes, James (2009).Unexploded Ordnance Detection and Mitigation. Springer. pp.2122.ISBN978-1-4020-9252-7.[9]. http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_kasat_mata. Diakses 1 Mei 2014.[10]. Antoni Rogalski, Infrared Detectors. Taylor and Francis Group, 2011.[11]. http://www.android.com/. Diakses 1 Mei 2014.[12]. TalkToMe: Your First App Inventor, MIT App Inventor.[13]. http://id.wikipedia.org/wiki/bluetooth. Diakses 19 Maret 2014.