Start!: Sensor Detak Jantung SEN-11574 dengan Arduino

Perkembangan teknologi yang pesat dapat memberikan dampak positif bagi banyak aspek dalam kehidupan manusia. Para ahli telah meneliti dan menciptakan berbagai alat yang dapat mempermudah pekerjaan manusia, dan tentunya juga menambah taraf kehidupan manusia. Salah satu bidang vital yang semakin maju berkat adanya perkembangan teknologi adalah kesehatan.

Teknologi dan kesehatan adalah dua aspek kehidupan yang selalu berkembang. Pada jaman sekarang ini, manusia disibukkan dengan berbagai aktivitas dalam kesehariannya. Dan tak dapat dipungkiri bahwa kesehatan menjadi hal yang “di-nomor sekian-kan” oleh manusia, apalagi jika dibandingkan dengan pendidikan, pekerjaan, dan lifestyle. Namun, ada orang-orang yang masih memperhatikan dan peduli dengan kesehatan. Dan dengan dipadukan dengan teknologi sensor, ditemukan berbagai alat untuk menunjang kesehatan manusia.

Sensor Detak Jantung

Kali ini Saya akan membahas mengenai sensor detak jantung. Kita tahu bahwa detak jantung normal manusia pada umumnya adalah sekitar 60-100 bpm (beats per minute). Jumlah detak jantung manusia bervariasi menyesuaikan tingkat aktivitas, kebugaran, suhu, temperatur udara, posisi tubuh, emosi, berat badan, dan obat-obatan tertentu.

Dilansir dari fajarahmadfauzi.wordpress.com, sensor detak jantung ini bekerja dengan menggunakan sensor utama bernama Pulse Sensor SEN-11574, yaitu sebuah sensor inframerah yang sangat sensitif. Sensor ini bekerja dengan bantuan perangkat Arduino Uno dan terintegrasi dengan smartphone atau PC melalui modul Adafruit EZ-Link Bluetooth.

Prinsip Kerja

Pulse Sensor SEN-11574 memiliki sensor inframerah yang sangat sensitif, dalam pengoperasiannya sensor ini akan menembakkan gelombang inframerah ke lapisan kulit dari jari kita hingga sampai pada pembuluh nadi. Yang menjadi sasaran dari sensor ini adalah aliran darah yang berwarna mengkilap jika terkena cahaya. Setelah mengalami pemantulan, sinyal akan diterima kembali oleh sensor dan impuls akan diteruskan ke perangkat Arduino Uno untuk melalui tahap transkripsi.

Setelahnya, impuls hasil transkripsi siap untuk dikeluarkan dalam bentuk output yang beragam. Dalam artikel ini, output akan dikirim melalui bluetooth dengan modul Adafruit EZ-Link Bluetooth yang kemudian dikirimkan menuju perangkat smartphone atau PC.

Cara Merancang

Pertama, ambil beberapa kabel untuk menghubungkan 5V pin dengan Arduino denga jalur merah (+) pada papan project board, dan GND dari papan Arduino dengan jalur biru di papan project board. Setelah itu, hubungkan sensor denyut nadi. Cukup dengan menyambungkan kabel merah ke jalur listrik merah dan kabel hitam ke jalur biru pada project board dan kawat yang tersisa untuk pin analog A0 pada papan Arduino.

Untuk modul Bluetooth, letakkan pada papan project . Kemudian, hubungkan catu daya: menghubungkan pin VIN untuk jalur merah, dan menghubungkan GND pin untuk jalur biru. Untuk saat ini, tidak menghubungkan TX dan RX pin, karena kita perlu mencoba program papan Arduino terlebih dahulu untuk memastikan proyek ini bekerja atau tidak. Ini adalah gambar dari proyek dirakit secara lengkap (dengan TX dan RX pin dengan modul Bluetooth terhubung) :

Konfigurasi Arduino

Sekarang kita akan mengkonfigurasi perangkat ini, yaitu dengan menuliskan beberapa kode tes Arduino untuk memeriksa bahwa sensor denyut jantung bekerja dengan benar.

Pertama kita perlu mendefinisikan variabel yang akan berisi denyut jantung per menit (BPM) :

volatile int BPM;

Kemudian, kita juga mendefinisikan beberapa variabel yang dibutuhkan untuk algoritma deteksi detak jantung supaya dapat bekerja :

volatile int Signal;

volatile int IBI = 600;

volatile boolean Pulse = false;

volatile boolean QS = false;

Sekarang, di setup () bagian dari sketsa, kita mulai komunikasi Serial, sehingga kita bisa menampilkan beberapa data pada Arduino pada Serial agar bisa terpantau :

Serial.begin(115200)

kemudian memanggil fungsi interruptSetup, yang akan menginisialisasikan algoritma yang digunakan untuk menemukan denyut jantung :

interruptSetup();

Sekarang, didalam loop () fungsi sketsa, kita mendeteksi pulsa jantung (QS = 1), kita akan mencetaknya di Serial Monitor :

// If heart beat is found

if (QS == true) {

// Print heart rate

Serial.print(“Heart rate: “);

Serial.println(BPM);

// Reset the Quantified Self flag for next time

QS = false;

}

dengan mengulangi operasi ini setiap 20 milidetik :

delay(20);

Pengujian Awal

Sekarang saatnya untuk melakukan tes. Upload kode ke papan Arduino, kemudian buka Serial Monitor. Letakkan jari Anda di atas sensor, pastikan untuk mengencangkan band sekitar sensor sehingga ujung jari Anda benar-benar bersentuhan dengan sensor.

detak jantung Anda ditampilkan dalam serial pemantau :

Cara menampilkan Pulse Rate pada Desktop Anda

Sekarang kita akan membangun cara sederhana untuk menampilkan detak jantung pada desktop, dalam aplikasi web. Untuk melakukannya, pertama kita perlu memodifikasi sketsa Arduino. Untuk membantu kami, kami akan memanfaatkan library aREST yang akan menangani komunikasi melalui Bluetooth.

Dimulai dengan memasukkan library ini :

#include <aREST.h>

Mendeklarasikan variabel yang akan berisi BPM diukur :

int measured_bpm;

Dalam setup () fungsi sketsa, kita berikan nama untuk proyek ini, dan juga mengekspos variabel untuk API sehingga kita dapat mengaksesnya dari jarak jauh :

// Give name and ID to device

rest.set_id(“1”);

rest.set_name(“pulse_rate_sensor”);

// Expose BPM to API

rest.variable(“bpm”,&measured_bpm);

Dalam loop () fungsi, kita menyimpan BPM ukuran ke variabel kita dengan:

measured_bpm = BPM;

Kemudian memasukan data yang masuk menggunakan library aREST :

rest.handle(Serial);

Sekarang Anda dapat meng-upload kode ke papan Arduino. Kemudian, hubungkan RX & TX pin dari modul Bluetooth. Hubungkan TX ke RX Arduino, dan sebaliknya. Setelah itu, memasangkan modul Bluetooth dengan komputer Anda menggunakan pengaturan Bluetooth komputer Anda.

Sekarang kita akan melihat bagaimana menggunakan aplikasi untuk menampilkan data, berdasarkan Node.js. Kita tidak akan melihat semua rincian dari aplikasi ini, tetapi pada dasarnya setelah Anda men-download file dari repositori GitHub Anda hanya perlu memodifikasi port Serial sesuai dengan modul Bluetooth Anda. Nilai ini dapat ditemukan di Anda Arduino IDE bawah Tools>Port. Kemudian, buka file yang bernama app.js, dan memodifikasi baris berikut:

rest.addDevice(‘serial’,’/dev/tty.usbmodem1a12121′, 115200);

Sekarang saatnya untuk menguji aplikasi. Pergi di folder di mana Anda meletakkan semua file aplikasi, dan jenis :

sudo npm install arest express jade

Kemudian, mulai aplikasi dengan :

node app.js

Akhirnya, pergi ke browser web favorit Anda dan ketik :

localhost: 3000

Kita akan melihat antarmuka yang ditampilkan, dengan detak jantung Anda disegarkan menerus :