RANCANG BANGUN PHOTOPLETHYSMOGRAPHY (PPG) TIPE GELANG TANGAN UNTUK MENGHITUNG DETAK JANTUNG BERBASIS ARDUINO

Abstract

Abstrak

Detak Jantung merupakan salah satu tanda fisik paling signifikan yang berhubungan dengan kesehatan manusia. Saat ini banyak dikembangkan teknik Photoplethysmograph (PPG) untuk mengukur detak jantung manusia. PPG diklaim lebih mudah dan murah dari teknik Electrocardiogram (ECG). Namun, teknik PPG mode transmisi pada ujung jari yang saat ini banyak digunakan tidak memungkinkan pengguna bergerak dan beraktifitas secara bebas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemungkinan pengukuran detak jantung menggunakan teknik PPG pada pergelangan tangan agar pengguna mampu bergerak lebih bebas. Sistem terdiri dari (1). Bagian sensor: terdiri dari LED IR sebagai pemancar dan chip OPT101 sebagai penerima (2). Bagian filter bandpass: terdiri dari R, C dan Op-Amp (3). Mikrokontroler Arduino: menerima dan memproses sinyal untuk menentukan nilai HR dalam BPM (4) OLED: menampilkan HR secara realtime (4). Bluetooth: menghubungkan mikrokontroler arduino dengan aplikasi android (5) Aplikasi Android: yang menampilkan hasil detak jantung pada smartphone pengguna dan memungkinkan sistem untuk mengirim status pasien ke dokter secara otomatis, jika terjadi keadaan darurat. Hasil penelitian menunjukan bahwa deteksi detak jantung pada pergelangan tangan dalam, memiliki nilai sensitivitas rata-rata sebesar 99,7%. Eror relatif perhitungan detak jantung tertinggi sebesar 2 BPM. Eror relatif rata-rata perhitungan detak jantung sebesar 0,73 BPM atau 0,89 %.

Kata Kunci: Photoplethysmography (PPG), Wrist-Type, Heart Rate (HR), Health Monitoring, Arduino

Abstract

Heartbeat is one of the most significant physical signs associated with human health. Currently developed Photoplethysmograph (PPG) method to measure the human heart rate (HR). PPG is claimed to be easier and cheaper than Electrocardiogram (ECG) . However, PPG transmission mode on the fingertips that are currently widely used does not allow users to do the activity freely. This study aims to determine the possibility of heart rate measurement using PPG on the wrist so that users are able to do activity freely. The system consist of (1)Sensor part: consist of LED as transmitter and OPT101 as receiver (2)Bandpass filter part: consist of R,C and Op-Amp (3)Arduino Microcontroller: receives and processes signal to determine HR in BPM (4)OLED: display HR in realtime (4)Bluetooth: connect the arduino microcontroller to android application (5)Android application: display the result of heart beat in users handheld and allows system to send patient status to the medical doctor automatically, in case of emergency. The results showed that detection of heartbeat on the inner wrist, has sensitivity average  value of 99,7%. Maximum relative eror of HR calculation of 2 BPM. The relative error average of heart rate calculation is 0,73 BPM or 0,89%.

Keywords: Photoplethysmography (PPG), Wrist-Type, Heart Rate (HR), Health Monitoring, Arduino