Dhea Rahmadani Putri 2010951015

Aplikasi Transistor Unipolar : Pendeteksi Kecepatan Detak Jantung

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

6. Video

1. Tujuan [kembali]

- mampu mendeteksi kecepatan jantung manusia
- mampu menjelaskan prinsip kerja dari rangkaian
- mampu memahami fungsi dari rangkaian

2. Alat dan Bahan [kembali]

- Sensor Heartbeat

Fungsi : Untuk mengukur banyaknya detak jantung dengan satuan menit atau BPM (Beats Per Minutes)

- Relay

Fungsi : Untuk melindungi komponen lainnya dari kelebihan tegangan

memperkecil terjadinya penurunan tegangan dan mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan dari sinyal teganga rendah.

Spesifikasi : RL1 5V

- Transistor

Fungsi : sebagai penguat amplifier, menahan sebagian arus yang mengalir, dan menguatkan arus dalam rangkaian.

Spesifikasi : 2N2222

- Lampu

Fungsi : yang akan dihidupkan

- Resistor

Fungsi : Menghambat arus listrik

- Logic State

Fungsi : Untuk pengolahan input-input yang berupa bilangan biner

Spesifikasi : 0

- Battery

Spesifikasi : 12V

3. Dasar Teori [kembali]

1. Sensor Heartbeat

Heartbeat Sensor adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengukur detak jantung yaitu kecepatan detak jantung. Memantau suhu tubuh, detak jantung dan tekanan darah adalah hal dasar yang kita lakukan agar kita tetap sehat. Untuk mengukur suhu tubuh, kami menggunakan termometer dan sphygmomanometer untuk memantau Tekanan Arteri atau Tekanan Darah. Denyut jantung dapat dipantau dengan dua cara: satu cara adalah dengan memeriksa denyut nadi secara manual baik di pergelangan tangan atau leher dan cara lainnya adalah dengan menggunakan Sensor Detak Jantung. Oksimetri denyut digunakan dalam proyek ini untuk mendeteksi detak jantung menggunakan jari. Saat jantung mengembang (diastole) volume darah di dalam ujung jari meningkat dan saat jantung berkontraksi (sistol) volume darah di dalam ujung jari berkurang. Denyut volume darah yang dihasilkan di dalam ujung jari berbanding lurus dengan detak jantung dan jika Anda entah bagaimana dapat menghitung jumlah detak jantung dalam satu menit, itu adalah detak jantung dalam detak per menit (bpm). Untuk ini, pasangan pemancar / penerima IR (LED) ditempatkan dalam kontak dekat dengan ujung jari. Saat jantung berdetak, volume sel darah di bawah sensor meningkat dan ini mencerminkan lebih banyak gelombang IR ke sensor dan ketika tidak ada detak, intensitas sinar yang dipantulkan berkurang. Refleksi yang berdenyut diubah menjadi pulsa arus atau tegangan yang sesuai oleh sensor. Keluaran sensor diproses oleh rangkaian elektronik yang sesuai untuk mendapatkan indikasi yang terlihat (tampilan digital).

Pulse sensor amped (atau disebut pulse sensor saja) pada dasarnya adalah sebuah photoplethysmograph yang bekerja berdasarkan tanggapan terhadap perubahan intensitas cahaya relatif. Jika jumlah intensitas cahaya yang mengenai pulse sensor tetap makan nilai sinyal akan berada di sekitar 512 (nilai tengah rentang ADC 10 bit). Makin besar intensitas cahaya makin tinggi nilai ADC. Sebuah pulse sensor Sinyal yang dihasilkan oleh sensor menghasilkan gelombang yang dinamakan photoplethysmogram (PPG) PPG dalam dunia medis digunakan untuk pengukuran respiratory rate (pernafasan) dan heart rate (denyut jantung) (Helmy hardian,2016)

Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.

2. SISTEM SENSOR HEARTBEAT

Untuk melakukan pembacaan, sensor diletakkan pada ujung jari. Sensor detak jantung ini menggunakan suatu rangkaian opensource yang menggunakan tegangan analog. Kemudian menggunakan ADC pada mikroprosesor diubah menjadi suatu sinyal digital yang dapat dibaca penggunanya. Sensor mengirimkan suatu impuls cahaya, dan yang dipantulkan akan menjadi suatu data yang diinterpretasikan sebagai denyut jantung penggunanya.

Sensor detak jantung yang kami buat memiliki dua kondisi jantung: berlari dan santai. Masing-masing kondisi jantung memiliki batas normal yang berbeda. Jika jantung dalam kondisi santai, BPM normal pada range 60<BPM<100. Sedangkan kondisi jantung ketika berlari berada pada range 100<BPM<170.

4. Prinsip Kerja [kembali]

Prinsip Kerja Rangkaian pendeteksi kecepatan jantung :

yang dideteksi pertama yaitu suhu tubuh, kemudian denyut nadi lalu jantung
ketika infrared hidup barulah denyut dideteksi lalu jantung
Lampu hidup sesuai dengan irama detak jantung
sensor infrared didekatkan pada kening, vibration sensor diletakkan di pergelangan tangan dan heartbeat sensor diletakkan di dada

5. Gambar Rangkaian [kembali]

- Saat logicstate berlogika 0