1

Alat Ukur EBV dan CO dengan tampilan LCD TFT (Tinggi Badan dan Berat

Badan)

Muhammad Khairulfattah, Priyambada C. Nugraha, MT, M. Ridha Mak’ruf, ST, M.Si.

Jurusan Teknik Elektromedik

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTERIAN KESEHATAN SURABAYA

ABSTRAK

Alat ukur EBV dan CO merupakan alat yang digunakan untuk memonitor kondisi pasien pra

operasi. Estimasi Blood Volume (EBV) merupakan suatu perhitungan untuk menentukan

perkiraan jumlah volume darah dalam tubuh manusia dan jumlah volume darah yang dipompa

oleh jantung per menit. perhitungan EBV memanfaatkaan berat badan dan dikalikan dengan

standart volume darah berdasarkan usia dan jenis kelamin. CO (Cardiac Output) merupakan suatu

perhitungan untuk menentukan volume darah yang dipompa tiap ventrikel per menit. Perhitungan

CO memanfaatkan BPM dikalikan Stroke Volume.

Pada bagian ini penulis membahas tinggi badan dan berat badan. Pada perancangan alat ini

penulis menggunakan loadcell sebagai sensor berat dan modul HX711 sebagai pengubah data

analog menjadi digital, serta penulis menggunakan potensiometer sebagai pengukur tinggi badan.

Perancangan alat ukur ini menggunakan sensor berat loadcell, potensiometer, Modul Arduino

Mega dan LCD TFT (Thin Film Transistor). Pengujian dilakukan dengan membandingkan modul

dengan alat ukur standar. Setelah pengukuran dan pengujian dilakukan disimpulkan bahwa nilai

error terbesar dari tinggi badan 0.37% dan nilai error terbesar dari pengukuran berat badan sebesar

0.9%, dengan nilai tersebut alat dapat bekerja dengan baik karena nilai error maksimal yang

diijinkan adalah sebesar 2%.

Kata Kunci: HX711, Load Cell, Potensiometer, EBV, CO Arduino, LCD TFT

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Alat pengukur berat dan tinggi badan

merupakan suatu alat yang digunkan untuk

mengetahui seberapa berat dan tinggi badan

seseorang. Pada umumnya pengukuran berat

badan masih menggunakan tampilan

sederhana yaitu ditempatkan di bawah atau

samping kaki. Sedangkan tinggi badan masih

menggunakan meteran yang dipasangkan

pada tembok atau sebuah busur yang diberi

tulisan angka kecil. Disamping itu pengukuran

2

dua parameter itu masih menggunakan dua

alat yang berbeda dan hasil pengukuran berat

dan tinggi badan tersebut pemanfaatanya

kurang optimal bagi penderita khususnya mata

minus.

Alat ukur berat dan tinggi badan

sebelumnya sudah pernah dibuat oleh Rafly A.

Chalid dengan judul Alat Ukur Tinggi dan

Berat Badan Otomatis Output Suara Berbasis

Mikrokontroler Atmega 8535 pada tahun 2016

(Chalid, 2016). Output alat ini hanya berupa

suara dan menggunakan sensor ultrasound

untuk pengukuran tinggi badan.

Estimasi Blood Volume (EBV)

merupakan suatu perhitungan untuk

menentukan perkiraan jumlah volume darah

dalam tubuh manusia dan jumlah volume

darah yang dipompa oleh jantung per menit.

Untuk menentukan perkiraan jumlah volume

darah dalam tubuh manusia, perhitungan EBV

memanfaatkaan berat badan dan dikalikan

dengan standart volume darah berdasarkan

usia.

Untuk menentukan perkiraan jumlah

volume darah dalam tubuh manusia,

perhitungan EBV memanfaatkaan berat badan

dan dikalikan dengan standart volume darah

berdasarkan usia pasien (Tubagus, 2013).

Berdasarkan hasil telaah pustaka, alat

Penghitung EBV dan CO pernah dibuat oleh

M. Tubagus W (2013), namun desain alat

tersebut menggunakan kursi.

Perhitungan EBV digunakan untuk

menentukan perkiraan jumlah volume darah

pada pasien sebelum operasi. Apabila terjadi

pendarahan selama operasi dokter dapat

mengetahui berapa banyak volume darah

pasien yang hilang, sehingga dokter dengan

mudah untuk mengganti darah yang hilang

tersebut dengan cairan sesuai dosis dalam

Rahadi Hamsyah, 2016 (Rachmaninggar,

2017).

Alat penghitng EBV sebelumnya sudah

pernah dibuat oleh M. Munawir. S dengan

judul “Alat Penghitung EBV dan CO pada

Pasien Pre op Berdasarkan Berat Badan dan

BPM” pada penelitian ini penulis

menggunakan LCD sebagaia tampilan.

Program Studi D3 Teknik Elektromedik

Poltekkes Kemenkes Surabaya.

Mengingat pesatnya perkembangan

teknologi khusunya dibidang teknologi

dibidang kesehatan, terutama pada era tren

zaman sekarang terkait dengan

berkembangnya penggunaan gadget yang

menggunakan layar sentuh TFT (Thin Film

Transistor). Menurut pengamatan penulis alat

pengukur berat badan dan tinggi badan yang

pembacaanya masih manual (masih model

analog), sudah saatnya untuk ditingkatkan

fungsinya. Dalam hal terkait peningkatan

fungsi alat khususnya di bidang elektronika.

Dengan tampilan layar sentuh diharap dapat

mempermudah pasien atau pengguna dan

lebih mendapat informasi yang akurat dengan

menggunakan tampilan yang modern. Serta

alat ini dilengkapi dengan penghitung

Estimasi Blood Volume (EBV).

3

Untuk mendukung fasilitas hidup sehat

khususnya mengetahui kadar oksigen dalam

darah (SPo2), jumlah detak jantung dalam satu

menit (BPM), Berat Badan dan Tinggi Badan

bagi setiap individu atau dalam suatu

keluarga. Maka hal tersebut melatar belakangi

pembuatan modul SPo2, BPM, Berat dan

Tinggi Badan dalam satu alat. Berdasarkan

latar belakang tersebut penulis mencoba

mengukur kandungan teknologi (T=

Technoware, H=Humanware, I=Infoware,

O=Orgaware) Khususnya di bidang

Diagnostik. Pada proses analisa, penulis ingin

mengetahui pengaruh besar penggunaan alat

Smart Healthy Detection dibidang teknologi

dan informasi.

Berdasarkan pada analisis SWOT didapat

hasil pada posisi kuadran III

(defensif/penciutan kegiatan) dengan nilai

sumbu x = -0.85 dan sumbu y = -0.5 (Data

terlampir) maka, penulis akan mencoba

mengatasinya dengan merancang sebuah alat

untuk mendukung fasilitas hidup. Dengan

adanya alat ini diharapkan dapat

mengidentifikasi kondisi kesehatan awal

dengan pemeriksaan yang sederhana dan juga

diharapkan dapat mendeteksi EBV.

Dari permasalahan di atas, penulis ingin

mengembangkan

“ALAT UKUR EBV DAN CO DENGAN

TAMPILAN TFT ( Berat Badan dan Tinggi

Badan )”.

1.2 Batasan Masalah

Pada perancangan modul ini, penulis

membatasi bagian-bagian yang berkaitan

dengan pembuatan alat, hal tersebut dimaksud

agar tidak terjadi pelebaran masalah. Adapun

batasan batasn tersebut meliputi :

1.2.1 Menggunakan sensor load cell untuk

mengukur berat badan.

1.2.2 Tampilan menggunakan layar TFT (Thin

Film Transistor).

1.2.3 Menggunakan arduino mega

1.2.4 Sensor jarak yang digunakan untuk

mengukur panjang adalah variabel

resistor (potensiometer) dengan

pengukuran manual.

1.2.5 Dalam pengukuran tinggi badan yang di

ukur 100-200 cm .

1.2.6 Dalam pengukuran berat badan yang di

ukur 20-150 kg.

1.2.7 Tidak membahas Estimasi Blood Loss

(EBL)

1.2.8 Pengukuran CO dilakukan pada pasien

usia diatas 15 tahun.

1.3 Rumusan Masalah

Dapatkah dibuat alat ukur ALAT UKUR

EBV DAN CO DENGAN TAMPILAN TFT (

Berat Badan dan Tinggi Badan )?

1.4 Tujuan Penelitian

1.4.1 Tujuan Umum

Dirancang dan dikembangkanya Alat Ukur

EBV dan CO Dengan Tampilan TFT ( Berat

Badan dan Tinggi Badan).

4

1.4.2 Tujuan Khusus

1.4.2.1 Merancang desain mekanik.

1.4.2.2 Membuat program untuk ditampilkan

dalam layar TFT 3,2 inch.

1.4.2.3 Menggunakan Arduino Mega sebagai

pemroses data.

1.4.2.4 Menggunaka load cell sebagai sensor

pendeteksi tinggi badan.

1.4.2.5 Menggunakan potensiometer

sebagai sensor pendeteksi tinggi

badan.

1.4.2.6 Mencoba alat dan membandingkan

nilai berat badan dan tinggi badan

antara sistem pabrikan dengan alat

yang kami buat.

1.4.2.7 Menganalisis instrument SWOT

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1 Manfaat Teoritis

Hasil penelitian dapat meningkatkan wawasan

ilmu pengetahuan di bidang peralatan Teknik

Elektromedik khususnya pada alat ukur

peralatan diagnostik.

1.5.2 Manfaat Praktis

1.5.1.1 Bagi pengguna dapat memudahkan

dalam mengetahui kondisi tubuh diri

sendiri dengan mengetahui dalam satu

alat telah muncul beberapa parameter.

1.5.1.2 Bagi pengguna dapat mempersingkat

waktu dalam suatu pemeriksaan untuk

beberapa parameter.

2. METODOLOGI PENELITIAN

2.1 Blok Diagram

Gambar 2.1 Blok Diagram

2.2 Diagram Alir

Gambar 2.2 Diagram Alir

2.3 Diagram Mekanisme

5

Gambar 2.3 Diagram Mekanisme

Penjelasan alat:

1. Layar TFT

2. Saklar

3. Sensor SPO2 dan BPM

4. Alat ukur tinggi badan

5. Tiang penyangga

6. Sensor berat badan

7. Supply

3 PEMBAHASAN

3.1 Rangkaian Minimum System Arduino

Spesifikasi dari rangkaian minimum system

yang diperlukan adalah:

1. Menggunakan IC ATMega 2560.

2. Menggunakan tegangan +5VDC dan

GROUND.

3. Menggunakan Kristal 16Mhz

4. Didapatkan rangkaian keseluruhan

minimum system seperti dibawah ini:

Gambar.3.1 Rangkaian Minimum Sistem

3.2 Rangkaian Sensor HX711

Gambar.3.2 Rangkaian Sensor HX711

3.6 Pengukuran dan Pengujian

Tabel 4.1 Hasil PengukuranTinggi pada Responden

Berdasarkan hasil pembandingan dengan

menggunakan Stature Meter didapatkan hasil yang

berbeda/adanya selisih nilai. Nilai error yang didapat

paling besar adalah 0,37% dan paling kecil adalah

0,08%. Nilai ketidakpastian diperoleh karena masih

adanya faktor luar, seperti pergerakan dari responden

dan lain-lain.

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Berat pada Responden

9

20

31

3

26

36

44

J10

CON2

12

28

19

49

SW1

Reset

22

8

50

37

50

R11K

23

1

47

R2RESISTOR

51

4

1

12

39

33

7

52

3143

+5v

40

41

C2100nF

43

3

10

53

35

4

+5v

13

J9

CON20A

1 23 45 67 89 10

11 1213 1415 1617 1819 20

J7

RESET

123

45

24

48

41

32

D4

LED

5

17

J6

A0-A5

123456

42

38

6.8kR

48

25

36

11

10

45

ATMEGA 2560

24

98

77

40

21

61

76

42

78

99

71

37

30

20

36

38

31

23

34

26

100

32

75

22

41

7333

35

72

39

74

19

10

25

6281

8011

605958

5354555657

4344454647484950

8283848586878889

23456789

6364656667686979

909192939495969712

13141516171827

12928705251

(OC1A/PCINT5)PB5

AREF

AD1

PL5(OC5C)

(MOSI/PCINT2)PB2

VCC

AD2

PL7

AD0

AGND

AD7

PL2(T5)

RESET

(SCK/PCINT1)PB1

PL1(ICP5)

PL3(OC5A)

VCC

(OC2A/PCINT4)PB4

XTAL1

(OC0A/OC1C/PCINT7)PB7

AVCC

GND

AD3

(MISO/PCINT3)PB3

PL6

AD5XTAL 2

PL0(ICP4)

AD6

PL4(OC5B)

AD4

(SS/PCINT0)PB0

VCC

(OC1B/PCINT6)PB6

GNDGND

VCCGND

(A15)PC7(A14)PC6(A13)PC5

(A8)PC0(A9)PC1

(A10)PC2(A11)PC3(A12)PC4

(SCL/INT0)PD0(SDA/INT1)PD1

(RXD1/INT2)PD2(TXD1/INT3)PD3

(ICP1)PD4(XCK1)PD5

(T1)PD6(T0)PD7

PK7(ADC15/PCINT23)PK6(ADC14/PCINT22)PK5(ADC13/PCINT21)PK4(ADC12/PCINT20)PK3(ADC11/PCINT19)PK2(ADC10/PCINT18)PK1(ADC9/PCINT17)PK0(ADC8/PCINT16)

(RXD0/PCIN8)PE0(TXD0)PE1

(XCK0/AIN0)PE2(OC3A/AIN1)PE3(OC3B/INT4)PE4(OC3C/INT5)PE5

(T3/INT6)PE6(CLKO/ICP3/INT7)PE7

PJ0(RXD3/PCINT9)PJ1(TXD3/PCINT10)PJ2(XCK3/PCINT11)PJ3(PCINT12)PJ4(PCINT13)PJ5(PCINT14)PJ6(PCINT15)PJ7

(ADC7/TD1)PF7(ADC6/TD0)PF6(ADC5/TMS)PF5(ADC4/TCK)PF4

(ADC3)PF3(ADC2)PF2(ADC1)PF1(ADC0)PF0PH0(RXD2)

PH1(TXD2)PH2(XCK2)PH3(OC4A)PH4(OC4B)PH5(OC4C)PH6(OC2B)PH7(T4)

(OC0B)PG5(TOSC1)PG4(TOSC2)PG3

(ALE)(RD)

(WR)PG0

J1

D42-D53

1 23 45 67 89 10

11 12

44

3452

20

6

18

42

30

Y1

XTAL

+5v

15

11

6

8

J4

max30100

12

15

53

3534

18

38

2

+5v

46

5

J5

D0-D7

12345678

13

+5V

23

16

22

27

47

19 40

46

37

C1

22pF+5v

39

17

J3

Supply

12

9

33

49

25

12

29

29

51

16

32

14

3.3kR

27

28

7

14

26

2

C3

22pF

24

30

J8

D8-D13

123456

(2.6-5.2V)

0

R1

R3 100

DVDDRATE

X1X0

DOUTPD_SCK

INNBINPBINPA

INNAVBGAGNDVFBAVDDBASEVSUP

HX711

117

123456

9

1413

810

12

1516

C1

10uF

0

C30,1uF

Q1

1

32

R4 100

0

R2

0

0

MCU VDD

(2.7-5.5V)

0

0

E+

E-

S+

S+

1234

C40,1uF

C210uF

6

Berdasarkan hasil pembandingan dengan

menggunakan timbangan analog didapatkan hasil yang

berbeda/adanya selisih nilai. Nilai error yang didapat

paling besar adalah 0,9% dan paling kecil adalah 0%.

Nilai ketidakpastian diperoleh karena masih adanya

faktor luar, seperti pergerakan dari responden dan lain-

lain.

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran EBV pada Responden

Berdasarkan hasil pembandingan dengan

menggunakan Perhitungan manual didapatkan dari

hasil perkalian dari berat badan dan Blood Volume.

Nilai error yang didapat paling besar adalah 1,33% dan

paling kecil adalah 0,3%. Nilai ketidakpastian diperoleh

karena masih adanya faktor luar, seperti pergerakan dari

responden dan lain-lain.

Tabel 4.4 Hasil Pengukuran CO pada Responden

Berdasarkan hasil pembandingan dengan

menggunakan Perhitungan manual didapatkan dari

hasil perkalian dari berat BPM dan Stroke Volume.

Nilai error yang didapat paling besar adalah 0,18% dan

paling kecil adalah 0%. Nilai ketidakpastian diperoleh

karena masih adanya faktor luar, seperti pergerakan dari

responden dan lain-lain.

3.7 Kelemahan/Kekurangan Sistem

1. Bentuk alat masih terlalu besar

2. Jika ada gerakan artefak yang

ditimbulkan dari pergerakan jari pasien,

hal ini akan memperbesar nilai error

pada MAX30100.

3. Intensitas cahaya disekeliling sensor

dapat berpengaruh terhadap hasil

pembacaan.

4. Pembacaan nilai tinggi memerlukan

waktu delay untuk tampil pada lcd tft.

4 PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dan tujuan

pembuatan modul dapat disimpulkan bahwa :

1. Error alat terbesar ketika dibandingkan

dengan pembanding dan perhitungan

manual untuk EBV dan CO dengan nilai

eror terbesar pada pengukuran Tinggi 0,37;

Berat 0,9; CO 0,18; EBV 1,33.

2. Dengan nilai tersebut alat dapat bekerja

dengan baik karena nilai error maksimal

yang diijinkan adalah sebesar 2%.

4.2 Saran

Pengembangan pada penelitian ini dapat

dilakukan pada:

1. Adanya penyimpanan data agar

data dapat tertelusur.

7

2. Melakukan uji dengan alat

kalibrator SPO2 yang bersifat

reflektan.

3. Pembacaan tinggi dipercepat dan

stabil.

Menggunakan LCD TFT yang lebih

besar agar lebih memaksimalkan

pembacaan.

DAFTAR PUSTAKA

Azwar, A. (2004). TUBUH SEHAT IDEAL

DARI SEGI KESEHATAN. Indonesia:

Direktur Jenderal Bina Kesehatan

Masyarakat Departemen Kesehatan RI.

Chalid, R. A. (2016). Alat ukur tinggi dan

berat badan otomatis output suara

berbasis mikrokontroller.

INDONESIA: Jurusan Teknik

Elektromedik Politeknik Kesehatan

Surabaya.

Dewi, A. R. (2015). HUBUNGAN BERAT

BADAN DAN TINGGI BADAN

DENGAN KELINCAHAN PEMAIN

FUTSAL PUTRI UNIVERSITAS

NEGERI YOGYAKARTA.

INDONESIA: Fakultas Ilmu

Keolahragaan Universitas Negeri

Yogyakarta.

Kinanthi, R. D. (2017). Alat Pengukur Berat

Badan, Panjang Badan dan Lingkar

Kepala Bayi dengan Tampilan Grafik

(Panjang Badan dan Lingkar Kepala

Bayi). Surabaya: Jurusan Teknik

Elektromedik POLITEKNIK

KESEHATAN KEMENTRIAN

KESEHATAN SURABAY A.

Nurhasanah, R. (2017). Alat Pengukur Berat

Badan, Panjang Badan dan Lingkar

Kepala Bayi dengan Tampilan PC

(Berat Badan Bayi). Surabaya: Jurusan

Teknik Elektromedik Politeknik

Kesehatan Kemenkes surabaya.

Rachmaninggar, N. F. (2017). Bed Penghitung

Estimasi Blood Volume dan Cardiac

Output Pada Pasien Pre Operasi.

Indonesia: Jurusan Teknik

Elektromedik Politeknik Kesehatan

Kemenkes Surabaya.

Sugianto, O. S. (2015). PERBANDINGAN

TINGGI BADAN DAN RENTANG

TANGAN PADA ANAK BALITA USIA

1-5 TAHUN. SEMARANG:

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO.

Tubagus, M. (2013). KURSI PENGHITUNG

EBV DAN CO PADA PASIEN PRE OP

BERDASARKAN BERAT BADAN DAN

BPM MENGGUNAKAN FINGER

SENSOR. SURABAYA:

POLITEKNIK KESEHATAN

KEMENKES SURABAYA

JURUSAN TEKNIK

ELEKTROMEDIK.

WHO. (2016). Obesity and overweight. WHO.

BIODATA PENULIS

Nama : Muhammad Khairulfattah

NIM : P27838114021

TTL : Boyolali , 11 September 1996

Alamat : Banyudono, Boyolali

Pendidikan : SMKN 5 Surakarta.

Status : OTW NIKAH