Rancang Bangun Sistem Monitoring Nirkabel Elektrokardiogram (EKG) Berbasis Mikrokontroler ATMega328

Miko Alfandi Firmansyah, Dr. Ir. Faridah, S.T., M.Sc., IPU. ; Ir. Rony Wijaya, S.T., M.Eng., IPM.

2023 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

Jantung berfungsi untuk melakukan sirkulasi darah ke seluruh tubuh, dimana ketika jantung akan berkontraksi maka jantung menghasilkan impuls yang disebut bioelektrik. Dengan mengukur bioelektrik pada jantung menggunakan Elektrokardiogram (EKG), maka kondisi jantung pasien dapat didiagnosis. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun sistem monitoring nirkabel EKG yang wearable, akurat, andal, efisien, serta nyaman dan tidak bersifat invasif.

Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun perangkat keras serta  perangkat lunak yang saling terintegrasi dengan modul sensor AD8232 yang dapat mengukur bioelektrik jantung. Metode penelitian dilakukan secara eksperimental dengan melakukan pengujian pada sistem mengenai akurasi, wearable, keandalan, efisiensi, serta kenyamanan dan non-invasif.

Sistem monitoring berhasil mengukur sinyal EKG secara akurat dengan dapat ditentukannya grafik PQRST serta interval R-R. Nilai error pada titik P, Q, R, S, dan T masing-masing sebesar 16,81%, 18,99%, 18,53%, 15,70%, 10,64%, serta error interval R-R 4,63%. Sistem sudah dapat digunakan pada posisi tidur, duduk, dan berdiri. Sistem dapat melakukan monitoring selama 15 menit dengan persentase terdapat data error 0,16%. Waktu yang dibutuhkan sistem dari proses  akuisisi hingga visualisasi data yaitu 1,338 detik. Sistem memiliki daya tahan baterai sekitar 14 jam 5 menit dan membutuhkan waktu 4 jam 36 menit untuk charging serta sistem memiliki jangkauan pengiriman data yang baik yaitu >20 meter. Sistem yang dibangun sudah nyaman digunakan dengan skor komposit 3,87 serta skor komposit 4,43 untuk non-invasif.

The heart functions to circulate blood throughout the body, and when the heart contracts, it generates electrical impulses called bioelectricity. By measuring the bioelectricity in the heart using an Electrocardiogram (ECG), a patient’s heart condition can be diagnosed. This research aims to design a wireless ECG monitoring system that is wearable, accurate, reliable, efficient, comfortable, and non-invasive.

In this research, hardware and software were designed and built in integrated manner with a AD8232 module sensor, which is capable of measuring heart bioelectricity. The research method used is experimental, involving testing the system for accuracy, wearabillity, reliability, efficiency, comfort, and non-invasiveness.

The monitoring system successfully measures the ECG signal accurately PQRST graphs, and the R-R interval can be determined. The error values for P, Q, R, S, and T point were 16,81%, 18,99%, 18,53%, 15,70%, and 10,64%, respectively, with an error of 4,63% for R-R interval. The system could be used in lying down, sitting, and standing positions. It could monitor for 15 minutes with only a 0,16?ta error rate. The time required from the acquisition to visualization was 1,338 seconds. The system had a battery life of approximately 14 hours 5 minutes and required 4 hours 36 minutes for charging. Additionally, the system had data transmission range of >20 meters. The built system was comfortable with a composite score of 3,87 and 4,43 for non-invasive.

Kata Kunci : Elektrokardiogram (EKG), modul AD8232, bioelektrik, grafik PQRST