[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Percobaan

5.Link download

       SENSOR PENDETEKSI DETAK JANTUNG

       1. Tujuan

          a. mengeratui fungsi dari seriap komponen yang digunakan 

          b. memahami prinsip kerja dari sensor pendetaksi detak jantung

          c. mengaplikasikan dengan membuat rangkaian sensor pendeteksi detak jantung

       2. Alat dan Bahan

·         Baterai

Baterai menyimpan energi potensi listrik dalam benuk sel elektrokimia (sel volta). Ketika kutub positif dan negativ baterai dihubungkan, potensilistrik kedua kutub akan menyebabkan arus mengalir.

·         Resistor

Resistor adalah suatu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tetentu , dimana haambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya

Cara menghitung nilai resistansi resistor:

 

·         Ground

Ground atau pertahanan adalah sistem pengamanan instalasi listrik dimana jika tejadi kebocoran listrik maka listrik akan lansung mengalair ke tanah sehingga tidak melukai pengguna 

Capasitor

Berfungsi sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik

·         Transistor

Sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain.

·         LED blue

Light Emmiting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen eletronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED blue mamancarkan cahaya biru

·         LED green

LED green memancarkan cahaya hijau

Speaker

 Speaker merupakan  sebuah transduser elektroacoustikal yang mengubah sinyal listrik ke bentuk suara.

·         Relay

Komponen elektronika berupa scalar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari dua bagian utama yaitu electromagnet dan mekanikal.

·         Pir sensor

 

Berfungsi untuk mendeteksi pergerakan, biasanya untuk mendeteksi apakah terdapat manusia yang masuk atau keluar dari jengkauan sensor.

·         Heart beat sensor

       berfungsi untuk mendeteksi adanya detak jantung

 

·         Logistate

Suatu ensitas dalam elektronika dan matematika boelan yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadisebuah sinyal keluaran logik.

 3. Dasar teori

a.       Baterai

Sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat elektronik

b.      Resistor

Resistor atau disebut juga dengan hambatan adalah komponen  elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan dari resistor adalah ohm. Nilai resistor biasanya diawali dengan kode angka ataupun gelang warna yang tedpat di badan resistor. Hambatan resistor disebut juga dengan resistansi.

c.       Transistor NPN dan PNP

Istilah PNP dan NPN diambil dari polaritas arus yang bekerja pada transistor. NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negative dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negative dari emitor menuju ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor tersebut diberikan arus positif pada basisnya.

Sebalknya transistor PNP  mengalirkan arus dari emitor menuju kolektor. Emitor difungsikan sebagai input dan kolektor sebagai outpurnya jika nasisnya dialiri arus negative.

d.      LED

LED atau singkatan dari light emmiting diode merupakan alat yang mengeluarkan cahaya, dalam hal ini kita menggunakan sebagai indicator, apakah rangkaiannya berfungsi atau tidak. Pemasangan kutub pada LED tidak boleh terbalik karena apabila kutubnya terbalik maka LED tersebut tidak akan menyala.LED memiliki karakteristik yang berbeda-beda menurut watna yang dihasilkan. Semakain tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10 mA – 20 mA dam pada tegangan 1.6 V – 3.5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari tersebut maka LED akan terbakar.

e.      Pir sensor

pada umumnya sensor PIR dibuat dengan sebuah sensor pyroelectric sensor (seperti yang terlihat pada gambar disamping) yang dapat mendeteksi tingkat radiasi infrared. Segala sesuatu mengeluarkan radiasi dalam jumlah sedikit, tapi semakin panas benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi yang dikeluarkan akan semakin besar. Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar dapat mendeteksi pergerakan bukan rata-rata dari tingkat infrared. Dua bagian ini terhubung satu sama lain sehingga jika keduanya mendeteksi tingkat infrared yang sama maka kondisinya akan LOW namun jika kedua bagian ini mendeteksi tingkat infrared yang berbeda (terdapat pergerakan) maka akan memiliki output HIGH dan LOW secara bergantian.

Inilah mengapa sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan manusia yang masuk pada jangkauan sensor PIR, hal ini disebabkan manusia memiliki panas tubuh sehingga mengeluarkan radiasi infrared seperti yang ditunjukkan pada gambar disamping 

Bagian Sensor PIR

1.       Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir.

2.       Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR

3.       Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC

4.       Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND

5.       DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).

6.       Output Digital : Output digital sensor

7.       Ground : Hubungkan dengan ground (GND)

8.       BISS0001 : IC Sensor PIR

9.       Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital

Penggunaan / Aplikasi Sensor PIR

Sensor PIR sangat cocok digunakan pada projek-projek yang membutuhkan deteksi kapan seseorang memasuki atau meninggalkan are tertentu. Hal ini karena sensor PIR membutuhkan daya yang rendah, murah, memiliki jangkauan yang luas, dan mudah digunakan dengan berbagai sistem kontrol.

Catatan: Sensor PIR tidak dapat digunakan untuk mengetahui berapa orang yang berada pada jangkauan sensor atau seberapa dekat objek dengan sensor dan sensor PIR juga dapat dipengaruhi oleh binatang peliharaan.

Informasi Dasar

Setiap sensor PIR memiliki spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu pada datasheet). Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.

Bentuk : Persegi

Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.

Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter 

 

f.        Motor dc

Terdiri atas dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada tator terdapat lilitan atau magnet permanen , sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yangdapat menyebabkan rotor dapat berputar . arah gaya electromagnet yang ditimbulkan akibat medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan .

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan , yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya.

g.       Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat  pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi  pada solenoid sehingga kotak saklar akan menutup. Pada saat rus dihentikan, gaya magnet akan dihentikan, gaya magnet akan hilang. Tuas akan kembali ke posisi semuladan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus atau tegangan yang besar

Pada dasarnya relay terdiri  dari 4 komponen dasar yaitu:

Electromagnet

Armature

Switch contact point (saklar)

Spring

 

 

Kontak poin relay terdiri atas dua yaitu :

1.       Normally close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan  akan selalu berada di posisi close

2.       Normally open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan  akan selalu berada di posisi open

h.      Speaker

Speaker merupakan  sebuah transduser elektroacoustikal yang mengubah sinyal listrik ke bentuk suara. Speaker merupakan mesin pengubah terakhir  atau kebalikan dari mikrofon. Speaker pembawa sinyal elektrik  dan mengubahnya kembali menjadi vibrasi-vibrasi fisik untuk menghasilkan gelombang gelombang suara. 

Kapasitor

kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan dipisahkan oleh bahan penyekat 

i.        Logicstate

Adalah suatu ensitas dalam elektronika dan matematika boelan  yang mengubah satu atau beberapa masukan logik  menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Logictate atau gerbang logika terutama diimlementasika secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-konponen yang memanfaatkan sifat sifat eletromagnetik, cairan, optic, bahkan mekanik.

j.        Heart beat sensor

Heart Beat Sensor adalah sebuah sensor denyut jantung. Sensor ini dapat mendeteksi denyut nadi pada jari telunjuk tangan dengan cara menggabungkan data denyut nadi dari sensor dengan program di mikrokontroler bisa di dapatkan nilai bpm,Heart Beat sendiri merupakan detak jantung per satuan waktu yang biasanya dinyatakan dalam beats per menit (bpm).                    

Sensor ini berfungsi untuk menghitung jumlah detak jantung .caranya cukup sederhana dengan meletakan jari ke sensor.Selanjutnya data pembacaan sensor tersebut di terima arduino melalui pin analog (A0), menggunakan fitur Analog to Digital Converter (ADC), diolah menjadi bpm (Beats Per Minute. Detak jantung normal (Resting Heart Rate) pada manusia adalah   60 - 100 bpm, biasanya faktor yg paling berpengaruh yg membedakan jumlah detak jantung per menit  ( bpm ) masing2 orang adalah umur, kondisi jantung  dan aktivitas olahraga yg sedang di lakukan. Aplikasi sensor ini dapat di aplikasikan di dunia medis.Biasanya untuk mengukur detak jantung di lakukan secara manual sehingga kurang efisien, dengan sensor Pulsesensor Pulse Heart Rate Sensor dan mikrokontroler Arduino atau mikrokontroler lainnya,nilai bpm dapat di ukur, perhitungan detak jantung dapat di lakukan secara otomatis.

 

       4. Percobaan

A.      Langkah-langkah

·         Sediakan semua alat dan bahan yang diperlukan dalam membuat rangkaian

·         Hubungkan semua komponen sesuai dengan gambar rangkaian

·         Terakhir jalankan rangkaian

B.      Rangkaian 

 

C.      Prinsip kerja

Cara kerja rangkaian pendeteksi detak jantung.

Pertama, tespin berlogika satu atau mendeteksi adanya orang pada pir sensor. Setelah itu, tegangan output sensor sebesar 5 V akan mengalir ke resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan pada base kaki transistor menjadi 0.79 v yang membuat transistornya menjadi aktif. Dengan aktifnya transistor, maka ada tegangan dari kaki kolektor menuju kaki emitor dan diteruskan ke kaki base transistor menuju ground yang mana dapat mengaktifkan relaynya yang ditandai dengan berpindahnya switch relay dari kiri ke kanan. Selanjutnya arus akan mengalir ke battery dan mengaktifkan LED-GREEN dan motor sebagai outputnya yang menandai adanya orang.

Setelah itu, heart beat sensor akan mendeteksi adanya detak jantungorang tersebut atau tespin berlogika 1. Selanjutnya, tegangan output sensor sebesar 5 V akan mengalir menuju resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan pada kaki base transistor menjadi 0.81 V yang membuat transistornya menjadi on. Dengan aktifnya transistor, maka ada tegangan dari kaki kolektor ke kki emitor diteruskan ke kaki base transistor menuju ground yang mana dapat megaktifkan relaynya yang ditandai dengan berpindahnya switch relay dari kanan ke kiri.Terakhir, arus akan mengalir dari battery dan mengaktifkan LED-BLUE dan speaker sebagai bunyi detak jantungnya.

D.      video

 

 

5. link download

html [disini]

Gambar rangkaian [disini]

video [disini]

datasheet pir sensor [disini]

datasheet heart beat sensor [disini]

pir sensor library  [disini]

heart beat sensor library  [disini]