Sirkuit Monitor Detak Jantung:Panduan Mendetail
Monitor detak jantung adalah perangkat yang kemungkinan besar pernah Anda dengar sebelumnya. Kemungkinan Anda mengenal satu atau dua perangkat atau orang yang memiliki sensor detak jantung.
Mereka sangat umum akhir-akhir ini sehingga Anda mungkin akan menemukannya di jam tangan pintar atau bahkan datang dalam gaya gelang yang membuatnya mudah diakses.
Jadi, jika Anda penasaran dengan cara kerjanya dan ingin menjadikannya sebagai proyek, jangan khawatir. Anda berada di tempat yang tepat.
Di sini, Anda akan mempelajari rahasia di balik sirkuit monitor detak jantung dan mempelajari cara membuatnya berbeda dalam beberapa langkah mudah.
Apakah kamu siap? Mari kita mulai!
Konsep Sensor Detak Jantung
Sebelum kita masuk ke detail teknis, berikut adalah beberapa hal yang harus Anda ketahui.
Sensor detak jantung sangat penting bagi orang-orang seperti pasien dan atlet karena membantu orang tersebut mengetahui kondisi jantung mereka.
Meskipun ada beberapa cara untuk memantau detak jantung, sensor detak jantung adalah cara termudah. Plus, ini portabel dan memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda. Selain itu, ia menawarkan platform yang dapat diakses untuk memeriksa detak jantung Anda secara instan.
Jam Pintar
Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, Anda dapat menemukannya di jam tangan, ponsel, dan gadget pintar lainnya. Oleh karena itu, ini membantu untuk mengukur jumlah waktu yang dibutuhkan jantung Anda untuk mengembang atau berkontraksi per menit.
Konsep Monitor Detak Jantung
Fitur monitor detak jantung utama sebagai berikut:
- Sensor
- LED IR
- Fotodioda ada di sensor
- Sirkuit kontrol
Sebaliknya, rangkaian dilengkapi dengan IC Op-Amp dan elemen lain yang menghubungkan sinyal aslinya dengan mikrokontroler yang berbeda.
Jadi, di bawah ini, kami memiliki diagram sirkuit sensor detak jantung untuk membantu Anda lebih memahami konsepnya.
Sirkuit Sensor Detak Jantung
Rangkaian di atas menunjukkan sensor detak jantung jari yang mendeteksi denyut nadi. Jadi, detak jantung secara otomatis mengubah jumlah darah dan intensitas cahaya LED IR. Selain itu, apa yang akan dideteksi oleh fotodioda juga akan berbeda.
Selain itu, kapasitor mengumpankan output fotodioda ke "beban non-pembalik" op-amp pertama. Ini, pada gilirannya, memblokir komponen DC sinyal. Op-amp juga berfungsi sebagai penguat tahap “non-pembalik” yang menggunakan faktor penguatan frekuensi cutoff 1001.
Juga, op-amp ke-2 menerima output op-amp pertama di salah satu inputnya. Ini juga mengambil bentuk komparator. Selain itu, kerja dari op-amp ke-2 akan memicu transistor, yang juga mentransfer sinyal ke mikrokontroler.
LM358 adalah op-amp dari rangkaian sensor detak jantung ini, dan dilengkapi dengan dua op-amp dalam satu chip. Selain itu, BC547 adalah transistor, dan LED yang terhubung ke transistor akan berdenyut ketika mendeteksi sinyal.
Desain Sirkuit
Di sini, kita akan mempelajari cara membuat tiga sensor detak jantung yang meliputi:
- Sensor detak jantung menggunakan LM358
- Sensor detak jantung menggunakan Arduino
- Cara Menghubungkan sensor detak jantung Arduino
Sirkuit Monitor Detak Jantung: Sensor Detak Jantung menggunakan LM358
Dengan sirkuit ini, Anda akan dapat mendeteksi detak jantung melalui IC LM358 yang digabungkan dengan pemancar dan penerima inframerah. Juga, LED IR adalah pemancar IR, sedangkan fotodioda adalah detektor rangkaian. Lihat ilustrasi rangkaian di bawah ini:
Sensor Detak Jantung dengan Ilustrasi Sirkuit LM358
Juga, ini adalah pinout dari pinout LM358:
Diagram Pinout LM358
Komponen yang Dibutuhkan:
- Penguat operasional IC LM358 (1)
- kapasitor elektrolit 4,7 uF (1)
- kapasitor keramik 100 nF (1)
- Baterai 9V (1)
- Sepasang LED IR (1)
- LED 5mm (1)
- Resistor 220k (2)
- Resistor 10k (1)
- Resistor 680k (1)
- resistor 6,8k (1)
- Resistor 47k (1)
- Sensor detak jantung (PC3) (1)
Langkah
- 1:Hubungkan basis IC LM358 Anda ke PC dan IC ke basis.
- 2:Ambil semua LED Anda dan hubungkan ke PCB
- 3:Selanjutnya, sambungkan kedua kapasitor ke PCB
- 4:Juga, ambil semua resistor Anda dan sambungkan juga
- 5:Tambahkan klip baterai Anda ke sirkuit dan sambungkan baterai untuk memeriksa apakah sirkuit berfungsi
Catatan:Jangan lupa untuk menyolder semua koneksi Anda.
Cara Kerjanya
Sirkuit ini bekerja mirip dengan sensor detak jantung yang dijelaskan sebelumnya. Di sini, kami memiliki dua fotodioda IR yang merasakan pulsa dari jantung.
Namun, salah satunya bertindak sebagai pemancar yang memancarkan cahaya melalui jari Anda, sedangkan penerima mengukur seberapa banyak cahaya yang dipantulkan oleh jari.
Juga, intensitas sinar pantul yang diukur oleh penerima tergantung pada dua hal. Pertama, kecepatan pemompaan jantung, dan kedua, perbedaan kadar oksigen dalam darah yang dikandung darah.
Sirkuit Monitor Detak Jantung:Sensor Detak Jantung menggunakan Arduino
Sekarang, mari kita lihat cara membuat sensor detak jantung berbasis Arduino. Sensor ini memiliki fitur finger clip dan menggunakan tiga pin untuk menghubungkan data, GND dan VCC.
Sensor Detak Jantung Arduino
Komponen yang Dibutuhkan
Untuk sirkuit ini, Anda memerlukan:
- Papan Arduino (1)
- potensiometer 10KΩ (1)
- resistor 330Ω (1)
- Layar LCD 2 x 16 (1)
- Menghubungkan kabel
- Tombol tekan
- Breadboard Mini
- Chip sensor detak jantung dengan probe berbasis jari (1)
Cara Menghubungkan Sensor Detak Jantung Arduino
Sangat mudah untuk menghubungkan Arduino dengan sensor detak jantung. Namun, jika Anda ingin melihat pembacaan detak jantung Anda dalam detak per menit, hal pertama yang harus Anda lakukan adalah menghubungkan papan Arduino ke LCD 16x2 Anda.
Jadi, sambungkan empat pin data (D7, D5, D4, dan D6) dari modul LCD ke pin satu Arduino. Selain itu, klik potensiometer 10kΩ ke pin tiga LCD. Kemudian, gabungkan pin LCD tiga dan lima (E &RS) ke pin Arduino.
Terakhir, sambungkan pin output sensor detak jantung ke pin 1 (pin sinyal input analog) Arduino.
Kode
Setelah menghubungkan sensor detak jantung dengan Arduino, hal berikutnya adalah menulis baris kode yang diperlukan untuk menjalankan sistem.
Berikut tautan ke baris kode.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Nah, menggunakan rangkaian ini juga mudah. Yang harus Anda lakukan adalah meletakkan jari apa pun kecuali ibu jari pada klip sensor dan tekan tombol sakelar.
Sekarang, Arduino akan menghitung pengukuran detak jantung dari data yang diterimanya dari sensor dan menampilkannya dalam bpm.
Namun, tetap santai saat sensor mengumpulkan data, sehingga Anda tidak menggoyahkan kabel. Jika tidak, Anda akan mendapatkan pembacaan yang salah.
Setelah Arduino menampilkan detak jantung, Anda dapat menekan tombol untuk memulai pembacaan lagi.
Sirkuit Pemantau Detak Jantung:Aplikasi
- Menghitung detak jantung tubuh manusia (orang, pasien, atau atlet)
Detak Jantung Tubuh Manusia
- Gunakan sebagai alternatif untuk monitor detak jantung yang mahal
Aplikasi Mengecek Detak Jantung Di Ponsel
- Sistem pemantauan kesehatan pasien
Sistem Pemantauan Kesehatan Pasien
Pemikiran Akhir
Sebelum kita menyelesaikan artikel ini, Anda harus memahami prinsip di balik cara kerja sensor detak jantung dan bekerja dengan arah photoplethysmograph.
Prinsip ini menyatakan bahwa Anda dapat menggunakan intensitas cahaya yang melewati suatu organ untuk mengukur volume darah organ tersebut.
Singkatnya, Anda akan menemukan bahwa LED IR adalah sumber cahaya yang lebih baik untuk sebagian besar sensor detak jantung.
Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan detektor yang mengubah foton cahaya menjadi arus atau komponen amplifikasi arus yang mengandalkan cahaya untuk bekerja.
Sensor Detak Jantung dengan Klip Jari
Sumber:Wikimedia Commons
Yah, kita belum mencapai akhir perjalanan belajar kita. Jika Anda memerlukan bantuan lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan dengan senang hati membantu.