Showing posts with label Elektronika. Show all posts

Rancangan Jaket Pengamat Suhu Tubuh Berbasis ATMega8a-pu dan Android

Pendahuluan

Latar Belakang

suhu tubuh manusia

Kesehatan merupakan elemen vital dalam segala aktivitas yang dilakukan oleh manusia. Untuk itulah perlu dilakukannya pengamatan kesehatan secara rutin, agar dapat segera diambil tindakan pada saat terdapat tanda-tanda kesehatan menurun. Tanda-tanda vital kesehatan manusia dapat diketahui dari suhu tubuh, nadi, pernasapan, dan tekanan darah. Dari tanda-tanda vital tersebut, suhu tubuh merupakan salah satu tanda yang perlu diperhatikan.
Perkembangan teknologi yang demikian pesatnya, terutama dibidang elektronika menyebabkan rangkaian-rangkaian aplikasi elektronika menggantikan peran manusia sebagai pemantau dalam suatu pekerjaan. Modul elektronika yang semakin kecil menjadikan komponen tersebut dapat diletakan di pakaian manusia. Lingkungan sistem operasi Android yang saat ini memiliki market share 82% (IDC 2015) pengguna ponsel menjadi platform yang dapat digunakan sebagai penerima dan pengolah informasi dari sensor suhu, sehingga dapat menampilkan informasi pengguna secara mudah dan menarik.

Rumusan Masalah
  1. Bagaimana merancang pakaian yang dapat mengetahui suhu tubuh manusia? 
  2. Bagaimana informasi suhu tubuh yang didapat menjadi mudah, cepat dan menarik?
  3. Berapa lama suhu tubuh dapat dipantau ?
  4. Apakah informasi yang di dapat sama dengan thermometer konvensional ? 

Tujuan
  1. Mengetahui keadaan suhu tubuh manusia.
  2. Membantu pengamatan suhu tubuh bagi orang yang sedang mengalami anomali suhu tubuh seperti gejala maupun penderita penyakit demam berdarah dan tifus.
  3. Mengembangkan wearable device  yang mudah, cepat dan menarik

Batasan Masalah
  1. Durasi satu kali pengamatan suhu tubuh tidak dalam hitungan hari tetapi hanya hitungan menit.
  2. Terdapat 3 Titik pengukuran suhu tubuh yaitu ketiak kiri, ketiak kanan dan mulut.
  3. Koneksi yang digunakan untuk mentransmisikan informasi ke ponsel Android adalah Bluetooth.
  4. Aplikasi Android yang dibuat hanya support untuk system operasi Android versi 2.2 ( Froyo ) atau lebih baru.

Teori Dasar

Suhu Tubuh Manusia

Suhu tubuh sangat mudah sekali berubah dan dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor eksternal maupun faktor internal. Perubahan suhu tubuh sangat erat kaitannya dengan produksi panas yang berlebihan, produksi panas maksimal maupun pengeluaran panas yang berlebihan. Sifat perubahan panas tersebut sangat memengaruhi masalah klinis yang dialami setiap orang. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia dalam keadaan konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, maka tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik. Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas dari toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu yang disebut titik tetap (set point).

Sensor Suhu IC-LM35

Sensor suhu IC-LM35 merupakan komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu IC-LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. Sensor ini memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, selain itu IC-LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian. Sensor suhu IC-LM35 tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan lanjutan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang 0.25°C pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari –55°C sampai dengan 150°C. IC-LM35 dapat dialiri arus sebesar 60 mA dari supplai sehingga memiliki self heating yang cukup rendah.

Mikrokontroler ATmega8a

Pin ATMega8a-PU
Mikrokontroller ATmega8 menyediakan fitur 8Kilobytes pada System Programmable flash dengan dengan kemampuan baca dan tulis secara temporary 512bytes pada EEPROM dan 1 Kilobyte pada SRAM. Mikrokontroller ini sangat cepat melakukan start-up dikombinasikan dengan konsumsi daya yang rendah. Pada penelitian ini, pin ADC yang digunakan sebanyak 3 pin, yakni ADC 2, ADC 3, dan ADC 4.

Bluetooth

Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host to host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Dalam proyek ini, bluetoth module yang digunakan adalah HC-05.

Tata Kerja / Metode

Road Map Pembuatan Proyek

road map jaket pengamat suhu berbasis arduino dan android
Roadmap Proyek
Road map pembuatan proyek merupakan gambaran dari sistem secara keseluruan. Dalam proyek ini hanya terbatas pada pengamatan suhu tubuh manusia dengan koneksi yang digunakan adalah bluetooth, sensor yang digunakan adalah sensor IC-LM35dan perangkat displai hasil pengukuran yang digunakan adalah smartphone dengan O.S Android.

Perancangan Sistem

Landasan utama pembuatan proyek ini adalah road map pembuatan proyek. Selanjutnya adalah mencari berbagai sumber literatur dan tinjauan pustaka untuk melengkapi landasan teori untuk mempermudah dan mempercepat langkah-langkah berikutnya.Setelah cukup didapatkan studi literatur, langkah selanjutnya adalah mencari rumusan permasalahan dari penelitian yang sekiranya akan muncul selama penelitian berlangsung. Agar penelitian ini memiliki tolok ukur dalam nilai keberhasilan dari suatu penelitian, maka diperlukan tujuan dari pembuatan proyek. Apabila dalam proses pembuatan proyek terdapat hal belum sesuai dengan tujuan awal, maka perlu dilakukan pengkajian ulang dari bagian yang dianggap kurang sesuai. Langkah selanjutnya adalah mulai merancang perangkat elektronik (hardware) terlebih dahulu agar terciptanya perangkat elektronik yang sesuai spesifikasi, yakni mampu mengukur suhu tubuh manusia, dan sensor yang digunakan adalah IC-LM35, mikrokontoler yang digunakan adalah ATMEGA8a-pu, dan untuk perangkat display menggunakan O.S Android versi 2.2 ( Froyo ) atau yang lebih tinggi.

Diagram Blok Sistem Pengukuran

blok diagram jaket pengamat suhu berbasis arduino dan android
Blok diagram jaket pengamat suhu tubuh
Sistem kerja dari alat pengamatan suhu tubuh manusia dilakukan secara nirkabel pada tiga titik pengukuran dengan jarak dan kondisi yang telah ditetapkan. Alat ini diharapkan dapat membantu pemakai dalam melakukan pengamatan terhadap kondisi suhu tubuhnya. Ketiga titik pengukuran tersebut dideteksi dengan sensor suhu LM35. Perubahan suhu dari ketiga sensor akan dirubah menjadi tegangan dan kemudian dimasukkan masing-masing ke dalam ADC4, ADC3, dan ADC2 hingga dihasilkan data, kemudian data tersebut diolah ke dalam mikrokontroler, dan selanjutnya data suhu yang didapatkan, dikirimkan ke perangkat displai yang dalam hal ini adalah aplikasi android menggunakan koneksi nirkabel Bluetooth .

Desain Arsitektur Pengukuran

Model rancangan pengukuran suhu yang dibuat pada penelitian ini dimodelkan dalam bentuk jaket. Jaket tersebut dikenakan lalu saklar (titik D) dihidupkan. Kemudian proses pencarian jaringan bluetooth oleh android dimulai. Setelah terdeteksi dan tekoneksi, pengguna perlu memasukkan nama, kemudian proses pengukuran akan mulai berjalan.
Arsitektur jaket pengamat suhu tubuh berbasis atmega dan android sebagai display

Kesimpulan

Suhu tubuh dapat dijadikan sebagai acuan utama kesehatan manusia. Karena itu, keberadaan instrumen pengukur dan pengamat suhu tubuh sangat diperlukan. Dalam proyek akhir ini, dirancang sebuah prototipe pengamat suhu tubuh manusia berbasis android menggunakan koneksi bluetooth dengan performansi dalam bentuk jaket yang terdiri dari tiga buah titik pengukuran, yakni mulut, ketiak kanan, dan ketiak kiri. Sensor yang digunakan adalah IC-LM35 yang tersebar di tiga titik pengukuran. Sensor ini sebagai pendeteksi perubahan suhu tubuh, kemudian hasil perubahan suhu akan dibaca dan diproses pada mikrokontroler ATMega8a-pu. Setelah data terproses, selanjutnya data akan dikirimkan ke perangkat android melalui koneksi bluetooth. Setelah dilakukan pengukuran dan analisis data.

Referensi : http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-24011300003874/28425

Kumpulan Proposal Proyek Elektronika Sederhana


Ini adalah postingan pertama gue tentang Elektronika. hehe Setelah belajar selama kurang lebih 10 pertemuan, di mata kuliah tertentu dosen ngasih tugas membuat suatu karya atau proyek sesuai dengan tujuan mata kuliah. Dan biasanya kalau ada project itu harus ngumpulin proposalnya terlebih dahulu. Nah di postingan gue kali ini, gue mau nge-share proposal-proposal yang ada di laptop gue yang berhubungan dengan dunia Elektronika tentunya. 
Proposal-proposal yang gue punya diantaranya

Proposal Running LED Sederhana [ Download http://j.gs/394831/proposal-running-led ]

Running Led
Rangkaian LED berjalan sebenarnya adalah pengembangan dari logika flip-flop yang merupakan dasar dari Rangkaian Logika Sekuensial. Rangkaian sekuensial adalah rangkaian logika yang memiliki output yang tidak tergantung pada inputnya saja tetapi juga pada outputnya juga. Selain itu juga rangkaian logika sekuensial dapat mengingat logika yang dijalankannya.
Untuk membuat sebuah rangkaian LED Berjalan sebenarnya relative mudah. Kita hanya membutuhkan IC counter untuk melakukan pencacahan dan juga bertindak sebagai timer. Selain itu kita juga membutuhkan gerbang yang dapat dirangkaia sebagai sebuah Rangkaian logika flip-flop.
Disini saya menggunkan sebuah IC555 yang merupakan IC counter dan sekaligus Timer yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Rangkaian penggunaan IC ini pun ada yang bersifat Monostable dan Astable. Pada rangkaian LED berjalan / Running Led ini saya menggunakan rangkaian Astable dan dikombinasikan dengan IC decode yang memilik 10 output dari keluarga IC4000. Dirangkaian Led berjalan yang akan kita buat, IC4017 akan bertindak sebagai Rangkaian Logika sekuensial.

Proposal Line Follower Analog [ Download http://j.gs/394831/proposal-line-follower ]

Line Follower Analog
Line Follower adalah robot sederhana yang dapat berjalan mengikuti garis, robot ini di desain untuk pemula dan menjadi robot pertama anda untuk belajar mengenai sistem kendali robot, melalui robot ini anda juga dapat mempelajari atau mengaplikasikan algoritma (AI) untuk sistem kendalinya. Robot ini dilengkapi dengan 3 buah sensor sebagai indera penglihatan terhadap garis, 3 sensor itu di pasang di sebelah kiri, kanan dan tengah, anda dapat menggunakan sensor ini sebagai pemicu kendali motor kanan dan kiri yang juga dapat di kendalikan melalui program. Line Follower ROBOT dirancang yang menggunakan dua motor kontrol roda belakang dan roda depan tunggal bebas. Ini memiliki sensor 4-inframerah pada bagian bawah untuk mendeteksi pita hitam pelacakan, ketika sensor mendeteksi warna hitam, output dari komparator, LM324 adalah logika rendah dan yang lainnya output tinggi.

Proposal Speaker Aktif Sederhana [ Download http://j.gs/394831/proposal-speaker-aktif ]

Speaker
Speaker merupakan alat yang tak terpisahkan dari kehidupan kita. Jika kita memainkan musik, maka akan ada suara yang keluar dari speaker. Akan lebih asyik lagi jika kita mencoba untuk membuat rangkaian speaker itu. Biaya yang dikeluarkan sangatlah murah. Bisa juga dibawa kemana-mana alias portable dengan menggunakan catu daya baterei. Pertama kali, kita harus tahu seperti apakah bentuk dari speaker itu, saya yakin semuanya pasti sudah tahu. Speaker terdiri dari berbagai bentuk dan spesifikasi. Rating dari speaker berupa daya maksimum dan impedansi. Sumber suara ( walkman / handphone ) bisa saja langsung disambungkan ke speaker tanpa rangkaian tambahan lagi. Seperti earphone yang kita pakai, tetapi konsekuensinya terhadap keras lemahnya suara yang dihasilkan. Telah kita ketahui bahwa suara yang dihasilkan dari earphone sangatlah kecil sekali sehingga harus diletakkan di telinga agar kita dapat mendengarnya. Bagaimana jika kita ingin mendengar suara yang dihasilkan oleh speaker tanpa perlu meletakkan di telinga alias suara yang dihasilkan keras.

Proposal Intercom Full Duplex [ Download http://j.gs/394831/proposal-intercom-full-duplex ]

Intercom
Rangkaian Interkom Full Duplex. Rangkaian ini memungkinkan untuk mengoperasikan dua pesawat interkom secara bebas, menggunakan tangannya sambil melakukan beberapa pekerjaan lain. Jadi menghindari modus operasi “push-to-talk”. Tidak ada perpindahan changeover yang  diperlukan, dua unit yang terhubung bersama melalui kabel.
Rangkaian  Interkom Full Duplex ini  menggunakan penguat daya audio IC TDA7052, mampu memberikan sekitar 1 Watt daya output pada tegangan suplai sekitar 6 – 12 Volt. Fitur yang tidak biasa dari desain ini adalah Q1 penguat mikrofon: 180 nya ° fase menggeser output audio diambil di Kolektor dan di-fase outputnya diambil di Emitter yang dicampur oleh C3, C4, R7 dan jaringan R8, R7 dipangkas sampai dua sinyal masuk hampir batal. Dengan cara ini, loudspeaker akan mereproduksi salinan sangat samar dari sinyal yang diambil dengan mikrofon.
Pada saat yang sama, karena keduanya Kolektor dari dua unit interkom terikat bersama-sama, 180 ° fase sinyal bergeser akan lolos ke audio amplifier dari unit kedua tanpa redaman, sehingga akan keras direproduksi oleh loudspeaker nya.
Operasi yang sama akan terjadi ketika berbicara ke dalam mikrofon dari unit kedua: jika R7 akan diatur dengan benar, hampir tidak ada output akan terdengar dari pengeras suara, tetapi sebuah reproduksi keras dan jelas akan terdengar pada output unit pertama.

Kali ini gue cuma bisa share 4 proposal aja, sisanya masih gue olah dulu.
Mau tau apa itu Apa itu PLD ( Programmable Logic Device ) ? yang 'katanya' bakal makin berkembang?

Thanks udah baca blog gue, semoga postingan ini bermanfaat buat kalian.

- Copyright © 2014 Dendicious Blog - Yui-Lovers V2 - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -