Abstrak—Elektrokardiograf  merupakan  perangkat  medis  yang dapat  merekam  sinyal  jantung.  Hasil  dari  perekaman  ini dinamakan  elektrokardiogram  (EKG).  Dibutuhkan  minimal  1 lead  untuk  monitoring  sinyal  EKG  namun  untuk  memenuhi standar klinis diperlukan perangkat EKG yang mampu merekam sinyal  dari  12  lead.  Dalam  perancangan  EKG  12  lead  ini digunakan  teknik  multipleksing.  Kombinasi  sadapan  untuk membetuk  masing-masing  sinyal  diatur  oleh  multiplekser 74HCT4051  dan  mikrokontroler  Arduino  secara  bergantian. Sinyal analog yang sudah melalui serangkaian pemrosesan secara analog  kemudian  dikonversi  secara  digital  oleh  ADC  dengan frekuensi sampling 1KHz. Sinyal digital hasil konversi selanjutnya dikirimkan  secara  serial  dengan  baudrate  9600  menuju Raspberry  Pi.  Dari  Raspberry  Pi  data-data  tersebut  kemudian ditransmisikan  menuju  database  atau  server.  Tampilan  sinyal EKG  kemudian  dapat  dilihat  sebagai  grafik  pada  halaman website. Dari hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa sistem secara keseluruhan bekerja dengan baik, dimana sinyal EKG lead I sampai lead V6 yang ditampilkan pada halaman website sesuai dengan pembacaan pada osiloskop dengan error heart rate pada rangkaian  instrumentasi  kurang  dari  0.22%.  Rangkaian  filter analog  yang  dirancang  memiliki  error  ±1Hz  mampu  meredam noise dengan baik. Namun, masih terdapat kekurangan pada sisi pengiriman  data,  dimana  terjadinya  data  losses  apabila menggunakan  koneksi  internet  yang  kurang  cepat.  Perangkat EKG  12  lead  ini  tidak  dapat  menampilkan  12  lead  secara bersamaan, namun dapat menampilkannya secara berurutan.
Kata Kunci—Elektrokardiograf 12 Lead, Multipleksing, Internet of Things, Realtime Database, Mikrokontroler Arduino, Raspberry Pi.

## I. PENDAHULUAN
ENYAKIT  kardiovaskuler  merupakan  salah  satu  jenis Penyakit  Tidak  Menular  (PTM)  yang  telah  memakan banyak  korban.  Menurut  World  Health  Organization  (WHO), penyakit  kardiovaskuler  merupakan  suatu  penyakit  yang disebabkan oleh terganggunya fungsi serta kinerja dari jantung dan  pembuluh  darah  [1].  Terdapat  beberapa  macam  penyakit kardiovaskuler,  tetapi  yang  paling  umum  adalah  penyakit jantung  koroner  dan  stroke.  Ada  beberapa  faktor  yang mempengaruhi  seseorang  terkena  penyakit  kardiovaskuler, yaitu riwayat keluarga, usia, obesitas, kurangnya latihan fisik, gaya hidup tidak sehat, dan stress.
Seiring  perkembangan  teknologi  yang  semakin  maju terutama  di  bidang  kesehatan,  penyakit  kardiovaskuler  dapat diketahui  lebih  awal  dengan  menggunakan  perangkat  medis elektrokardiograf  (EKG).  Perangkat  EKG  berfungsi  untuk mendeteksi  dan  mengukur  aktivitas  sinyal  elektrik  pada  otot jantung.  Elektrokardiograf  merupakan  suatu  prosedur  non- invasif yang sering digunakan untuk merekam perubahan sinyal elektrik  pada  jantung.  Hasil  perekaman  sinyal  elektrik  ini
dinamakan  elektrokardiogram,  menunjukkan  serangkaian gelombang  yang  berhubungan  dengan  impuls  elektrik  yang terjadi setiap jantung berdenyut [2]. Gelombang jantung normal yang terlihat pada kertas EKG maupun layar monitor perangkat dinamakan gelombang P, Q, R, S, dan T (urut sesuai abjad).
Namun pemanfaatan perangkat medis EKG yang tersedia di fasilitas  kesehatan  masyarakat,  terutama  puskesmas,  kurang dioptimalkan.  Hal  ini  terjadi  dikarenakan  tidak  semua  tenaga medis di puskesmas dapat mengoperasikan perangkat EKG dan menganalisa  hasil  rekamannya  dengan  benar.  Dibutuhkan keterampilan  dan  pengetahuan  yang  lebih  untuk  dapat mengoperasikan  dan  menganalisa  hasil  dari  EKG  tersebut. Sehingga  hasil  rekaman  dari  perangkat  EKG  yang  tersedia  di puskesmas  harus  dikirimkan  ke  tenaga  medis  (dokter)  yang terdapat di rumah sakit besar.
Pengiriman  hasil  rekaman  dari  perangkat  EKG  tentu  akan memakan  waktu  yang  lama  apabila  data  dikirimkan  melalui jasa pengiriman konvensional (seperti pos). Sedangkan analisa yang  terlampau  lama  dapat  menyebabkan  pasien  tidak menerima  tindakan  yang  sesuai.  Oleh  karena  itu,  dibutuhkan suatu  sistem  dimana  hasil  rekaman  dari  perangkat  EKG  yang berada di puskesmas dapat langsung diterima oleh tenaga medis ahli  yang  berada  di  rumah  sakit.  Sehingga  kondisi  kesehatan jantung pasien dapat dipantau secara real time walaupun pasien tidak berada di rumah sakit.
Mengacu  terhadap  hal  diatas  dan  beberapa  penelitan  yang sesuai,  maka  diajukanlah  proposal  penelitian  ini  dengan harapan dapat membantu pasien yang membutuhkan perawatan penyakit jantung dan  mempermudah tenaga ahli  medis dalam mengolah dan menganalisa bentuk sinyal jantung yang terekam dari  perangkat  EKG  secara  lebih  dalam  tanpa  terbatas  waktu dan jarak.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Jantung
Jantung  merupakan  organ  tubuh  manusia  yang  tergolong sangat  penting.  Organ  jantung  yang  tergabung  dalam  sistem kardiovaskular  bertugas  untuk  memompa  darah  ke  seluruh bagian tubuh secara terus menerus. Karena fungsi yang sangat penting  itu  maka  apabila  terjadi  gangguan  pada  aktivitas jantung dapat memberikan dampak yang dapat berakibat fatal.

## B. Anatomi dan Fisiologi Jantung
Di  dalam  tubuh  manusia,  posisi  jantung  terletak  diantara kedua  bagian  paru-paru,  di  dalam  rongga  dada  bagian  tengah sedikit ke bagian kiri atau lebih tepatnya bagian basis terletak dibalik sternum setinggi kosta ke-3, dan bagian apeks setinggi kosta  ke-5.  Ukuran  jantung  manusia  secara  umum  sebesar

## Rancang Bangun Elektrokardiograf 12- Leads untuk Sistem Pengawasan Kesehatan Jantung Jarak Jauh
Gde Bayu Adityaputra, Tasripan, dan Tri Arief Sardjono Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : sardjono@elect-eng.its.ac.id
P
genggaman  tangan  dengan  berat  sekitar  300  gram.  Organ jantung  tersusun  dari  4  lapisan  penting,  yaitu  lapisan perikardium, epikardium, miokardium, dan endocardium [3].

## C. Biopotensial
Biopotensial adalah tegangan yang dihasilkan oleh jaringan pada  tubuh  manusia,  terutama  pada  jaringan  otot  selama berkontraksi,  atau  dapat  juga  dikatakan  potensial  listrik  yang terjadi  di  antara  titik  dalam  sel,  jaringan,  ataupun  organisme hidup. Sedangkan potensial aksi adalah sebuah mekanisme dari neuron-neuron  yang  terdapat  di  dalam  otak  untuk  mengantar informasi dan memprosesnya kembali. Hubungan antar neuron ini  tidak  hanya  sebatas  aliran  listrik  yang  terjadi  secara otomatis, namun listrik yang dihasilan berasal dari hasl difusi senyawa Na+ dan K+ yang berada di dalam akson [3].

## D. EKG 12 Lead
Pada  perangkat  EKG,  setiap  sinyal  yang  diakuisisi merupakan  hasil  sadapan  dari  dua  atau  lebih  elektroda  yang dipasang pada permukaan tubuh. Setiap sinyal EKG mewakili orientasi  vektor  jantung  pada  masing-masing  titik  sadapan. Dengan  menggunakan  EKG  12  lead,  maka  seluruh  aktivitas kelistrikan  pada  otot  jantung  dapat  diamati  sehingga  dapat digunakan  untuk  diagnosa  kelainan  jantung.  Sadapan  pada EKG 12 lead secara umum terdiri dari: 1. Sadapan Frontal (Limb Lead)
Pada  sadapan  frontal  ini  menggunakan  metode  segitiga Einthoven  ( Einthoven’s  triangle )  dimana  akan  menghasilkan sinyal EKG yang kemudian disebut Lead I, Lead II, dan Lead III.  Sinyal  jantung  disadap  dari  tiga  titik  tubuh,  yaitu  tangan kanan (RA), tangan kiri (LA), dan kaki kiri (LL)[4]. Persamaan matematis untuk sadapan frontal adalah sebagai berikut:
Lead I = LA - RA (1) Lead II = LL - RA (2) Lead III = LA - RA (3) 2. Sadapan Ekstrimitas Unipolar (Augmented Limb Lead) Sadapan ini membandingkan tegangan pada satu titik tubuh terhadap tegangan rata-rata dua titik tubuh lainnya. Hasil dari sadapan  ekstrimitas  unipolar  ini  merupakan  aVR,  aVL,  dan aVF.  Resistor  yang  digunakan  untuk  mendapatkan  sadapan aVR,  aVL,  dan  aVF  memiliki  nilai  yang  sama,  sehingga diperoleh tegangan rata-rata dari dua titik tubuh[4]. Persamaan matematis untuk sadapan ekstrimitas unipolar ( augmented limb lead ) adalah sebagai berikut:
𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑎𝑉𝑅 = 𝑅𝐴 − 𝐿𝐴+𝐿𝐿 2 (4)
𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑎𝑉𝐿 = 𝐿𝐴 − 𝑅𝐴+𝐿𝐿
2 (5)
𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑎𝑉𝐹 = 𝐿𝐿 − 𝑅𝐴+𝐿𝐴
2 (6)
3. Sadapan Precordial (Precordial Lead) Sadapan precordial dimaksudkan  untuk  mendapatkan aktivitas  elektrik  jantung  dilihat  dari  bidang  horizontal ( horizontal  plane ).  Sadapan precordial diturunkan  dari perbandingan  antara  elektroda  yang  ditempatkan  di  dada dengan rangkaian Wilson Central Terminal (WCT). Elektroda digunakan sebagai tegangan positif sedangkan rangkaian WCT digunakan  sebagai  tegangan  negatif.  Hasil  dari  sadapan precordial ini  adalah  V1,  V2,  V3,  V4,  V5,  dan  V6[4]. Persamaan  matematis  untuk  mendapatkan  sadapan precordial adalah sebagai berikut:
𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉1 = 𝑉1 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (7) 𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉2 = 𝑉2 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (8) 𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉3 = 𝑉3 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (9) 𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉4 = 𝑉4 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (10) 𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉5 = 𝑉5 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (11) 𝐿𝑒𝑎𝑑 𝑉6 = 𝑉6 − 𝑉 𝑊𝐶𝑇 (12)

## E. Instrumentasi Sinyal Analog
Prinsip  kerja  EKG  sebenarnya  sederhana  dimana  elektroda digunakan  untuk  mengukur  potensial  listrik  tubuh  dan menangkapnya  menjadi  suatu  sinyal  listrik.  Karena  sinyal potensial  listrik  yang  ditangkap  oleh  elektroda  memiliki  nilai yang kecil, dimana nilai tersebut sulit digunakan untuk analisa, maka sinyal tersebut kemudian dilewatkan ke dalam rangkaian penguat instrumentasi. Sinyal yang sudah diperkuat kemudian di  filter  untuk  menghilangkan  sinyal  yang  tidak  diinginkan. Untuk  lebih  mempermudah  dalam  melakukan  analisa  maka dilakukan  data  konversi  dari  analog  ke  digital  melalui rangkaian  ADC.  Rangkaian  instrumentasi  sinyal  analog  ini terdiri dari:
1. Penguat Instrumentasi
Penguat  instrumentasi  ini  merupakan  sebuah  alat  untuk memperkuat sinyal yang kecil dari elektroda. Sinyal yang telah tertangkap  dari  elektroda,  dimasukkan  ke  dalam  penguat instrumentasi, yang berukuran berkisar milivolt. Sinyal tersebut harus diperbesar menggunakan amplifier. Penguat instrumentasi terdiri dari rangkaian double ended amplifier dan rangkaian differential amplifier , serta rangkaian driven left leg (mengembalikan dan menyamakan tegangan ground pada kaki kiri).
2. Penjumlah Tak Membalik (Adder)
Rangkaian penjumlah tak membalik atau yang biasa dikenal dengan non-inverting  adder merupakan  suatu  rangkaian  yang dapat menjumlahkan sinyal  masukan pada kaki tak  membalik penguat  operasional.    Prinsip  kerjanya  mengikuti  rangkaian penguat  operasional  pada  umumnya  dengan  besar  penguatan bergantung  kepada  nilai  resistor feedback .  Namun  karena rangkaian  ini  digunakan  hanya  untuk  menaikkan baseline tegangan,  maka  diberikan  penguatan  sebesar  satu  kali. Sehingga  nilai  keluaran  yang  di  dapat  merupakan  hasil  dari penjumlahan masukan V 1 dan V 2 . 3. Rangkaian Filter Analog
Rangkaian  filter  analog  mempunyai  fungsi  sebagai penyaring  yang  melewatkan  sinyal  yang  masuk  pada  daerah frekuensi  tertentu  dan  melemahkan  sinyal  pada  daerah frekuensi  lainnya.  Rangkaian  filter  terdiri  dari  empat  jenis, yaitu  LPF  ( Low  Pass  Filter ),  HPF  ( High  Pass  Filter ),  BPF ( Band  Pass  Filter ),  dan  BSF  ( Band  Stop  Filter atau Notch Filter ).  Dalam  rangkaian  filter  pada  umumnya,  batas  antara daerah sinyal yang akan dilewatkan dengan daerah sinyal yang akan  diredam  dipisahkan  oleh  nilai  frekuensi cut-off yang penguatannya dapat dinyatakan dalam Persamaan 13.
| 𝑽𝑶 𝑽𝒊 | = 𝟏 √𝟐 = 𝟎. 𝟕𝟎𝟕 (13)

## III. PERANCANGAN SISTEM
Perancangan  sistem  ini  menjelaskan  sistem  secara keseluruhan yang meliputi perangkat keras dan perangkat lunak
yang  digunakan  untuk  membangun  EKG  12  lead.  Gambaran secara umum dari sistem dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram blok keseluruhan sistem.
Dari  diagram  blok  tersebut  dapat  di  lihat  bahwa  sinyal diproses  sebanyak  tiga  tahap.  Tahap  pertama  pada  sistem instrumentasi  elektrokardiograf,  dimana  sinyal  jantung diperoleh  dengan  menggunakan  elektroda,  diperkuat  oleh penguat instrumentasi, dan dibersihkan dari sinyal pengganggu dengan  rangkaian  filter  analog  sehingga  didapatkan  sinyal analog  yang  siap  untuk  diproses  ke  mikrokontroler.  Pada mikrokontroler,  sinyal  analog  tadi  diubah  menjadi  sinyal digital, difilter, dikomputasi, dan dihitung untuk mendapat nilai yang  diinginkan.  Kemudian  sinyal  dikirimkan  melalui komunikasi  serial  ke  Raspberry  Pi.  Data  yang  diterima  oleh Raspberry  Pi  melalui  komunikasi  serial  tersebut  kemudian ditransmisikan ke database menggunakan jaringan internet.

## A. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras elektrokardiograf secara garis besar terdiri atas 4 bagian, yaitu rangkaian pemilih ( selector ), rangkaian Wilson Central Terminal (WCT), rangkaian penguat instrumentasi  ( amplifier ),  rangkaian  penyaring  ( filter ),  dan rangkaian penambah ( adder ). Perangkat elektrokardiograf yang dirancang  memiliki  tujuan  yaitu  merubah  sinyal  dari  sinyal jantung  yang  diambil  dari  tubuh  dengan  menggunakan elektroda  dimana  memiliki  amplitudo  yang  kecil  dan  banyak noise menjadi sinyal jantung analog yang memiliki amplitudo cukup besar, bersih dari noise .
B. Rangkaian Pemilih (Selector)
Gambar 2. Susunan dan konfigurasi pin IC 74HCT4051.
Rangkaian  pemilih  ini  berfungsi  untuk  meneruskan  sinyal jantung yang telah berhasil disadap oleh elektroda dan dikontrol oleh  mikrokontroler.  Pada  rangkaian  ini  terdiri  atas  tiga  buah multiplekser  dengan  tipe  IC  74HCT4051  dimana  ketiga  IC multiplekser  ini  disusun  sedemikian  rupa  agar  dapat meneruskan  sinyal  dari lead 1  sampai  dengan lead 6  secara bergantian [4]. (Gambar 2)
C. Rangkaian Wilson Central Terminal (WCT)
Rangkaian Wilson Central Terminal (WCT) ini merupakan rangkaian  untuk  mendapatkan  tegangan  referensi  dari pengambilan  di  tiga  titik  tubuh  yang  berbeda  untuk menghasilkan tegangan rata-rata antara tiga titik tubuh tersebut. Ketiga titik pengambilan tersebut adalah Right Arm (RA), Left Arm (RL)  dan Left  Leg (LL).  Rangkaian  WCT  ini  terhubung langsung dengan elektroda dan rangkaian pemilih. Skema dari rangkaian WCT dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema rangkaian WCT.

## D. Rangkaian Penguat Instrumentasi
Rangkaian  penguat  instrumentasi  pada  perangkat  EKG bertujuan  untuk  memperkuat  sinyal jantung  yang sebelumnya memiliki amplitudo berkisar pada skala milivolt (mV) sekaligus untuk  mereduksi noise selama  akuisisi  sinyal  dilakukan. Penguat  instrumentasi  merupakan  susunan  dari  beberapa penguat  operasional.  Namun  dalam  pengerjaan  kali  ini digunakan IC AD620 sebagai penguat instrumentasi. Pemilihan AD620  didasari  pada  nilai  CMRR  yang  tinggi  yang  dimiliki oleh IC tersebut [5].
E. Rangkaian High Pass Filter (HPF)
Gambar 5. Skema rangkaian HPF.
Rangkaian High  Pass  Filter ini  ditujukan  untuk  meredam noise dari  sinyal  gerakan  otot  maupun  yang  berasal  dari tegangan  DC  yang  terbawa  rangkaian.  Rangkaian  filter  ini  di desain menggunakan topologi Sallen-key dan berorde 2 dengan 1  tahapan.  Untuk  menghindari  terpotongnya  sinyal  jantung, HPF  di  rancang  untuk  memiliki  frekuensi cut-off sebesar 0.05Hz. (Gambar 5)

## F. Rangkaian Low Pass Filter (LPF)
Rangkaian Low Pass Filter ditujukan untuk meredam noise yang  berasal  dari  interferensi  radio  (RF)  dan  mencegah anti aliasing ketika  disampling  yang  terjadi  karena  lingkungan sekitar.  Rangkaian  filter  ini  di  desain  menggunakan  topologi, orde, dan tahapan yang sama dengan filter HPF, yaitu topologi Sallen-key , orde 2, dan tahapan sebanyak 1 kali. Frekuensi cut- off pada filter LPF ini dirancang pada 100Hz.
Gambar 6. Skema rangkaian LPF.
G. Rangkaian Band Stop Filter (BSF)
Rangkaian Band  Stop  Filter ini  ditujukan  untuk  meredam noise yang  berasal  dari  jala-jala  listrik.  Interferensi  dengan sinyal jala-jala ini terjadi karena adanya komponen-komponen yang terbuka sehingga dapat menangkap frekuensi dari jala-jala (di Indonesia frekuensi jala-jala sebesar 50Hz). Oleh karena itu, rangkaian  filter ini di desain  untuk  memiliki  frekuensi cut-off yang sama dengan frekuensi jala-jala yaitu pada 50Hz. Seperti rangkaian  filter  sebelumnya,  rangkaian  BSF  ini  dirancang dengan  menggunakan  topologi Sallen-key ,  berorde  2,  dan dengan 1 kali tahapan.
Gambar 7. Skema rangkaian BSF.
H. Rangkaian Penjumlah (Adder)
Tahap adder penting dilakukan karena sinyal EKG memiliki rentang  tegangan  dengan  rata-rata  negatif.  Hal  ini  yang membuat  sinyal  tersebut  tidak  dapat  terbaca  oleh  ADC  pada mikrokontroler  yang  hanya  memiliki range pembacaan  0V hingga 3.3V. Rangkaian penjumlah atau adder berfungsi untuk menaikkan baseline sinyal EKG yang memiliki range antara - 1V  hingga  1V.  Sehingga  diharapkan  sinyal output dari  EKG memiliki tegangan minimum berada diatas 0V.
Gambar 8. Skema rangkaian penjumlah ( adder ).

## I. Perancangan Perangkat Lunak
Setelah  sinyal  jantung  melalui  tahapan  pengolahan  secara analog,  tahap  berikutnya  adalah  pengolahan  sinyal  secara digital. Sinyal analog tersebut diteruskan ke komponen analog to digital converter (ADC) yang terdapat pada mikrokontroler Arduino  Due  untuk  dapat  diolah  secara  digital.  Kemudian sinyal  yang  sudah  terkonversi  menjadi  bilangan-bilangan digital  dikirimkan  ke  Raspberry  Pi  melalui  kabel  serial.  Dari Raspberry Pi, data-data tersebut dikirimkan ke layanan realtime database,  Firebase,  kemudian  kumpulan  data  tersebut  secara realtime ditampilkan sebagai grafik melalui halaman website .
J. Perancangan Analog to Digital Converter (ADC)
Dengan menggunakan komponen analog to digital converter yang terdapat pada mikrokontroler Arduino Due, sinyal analog di sampling dan  dikonversikan  menjadi  sinyal  digital.  Proses pembacaan dan konversi oleh ADC ini wajib dilakukan dengan tujuan  sinyal  dapat  dibaca  dan  diproses  oleh  mikrokontroler. Dalam  proses sampling digunakan  fitur  millis  pada  Arduino yang  kemudian  digunakan  sebagai timer untuk  memastikan frekuensi sampling yang diinginkan, yaitu sebesar 1000Hz.
𝑇 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑛𝑔 = 1 1000𝐻𝑧 = 1 × 10 −3 = 0.001𝑠 = 1𝑚𝑠 (14)
𝑅𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢𝑠𝑖 = 𝑉𝑟𝑒𝑓 212−1 = 3300𝑚𝑉
4095 = 0.80586 𝑚𝑉 𝑏𝑖𝑡 ⁄ (15)

## K. Perancangan Komunikasi Serial
Komunikasi  antara  mikrokontroler  Arduino  Due  dengan Raspberry  Pi  dilakukan  menggunakan  kabel Universal  Serial Bus (USB).  Kabel  USB  yang  digunakan  yaitu micro USB to USB  tipe-A. Micro USB  dihubungkan  ke port  programming pada Arduino Due dan USB tipe-A dihubungkan ke port USB pada  Raspberry  Pi.  Komunikasi  serial  ini  diatur  dengan baudrate berada pada angka 9600. Data serial yang terbaca oleh Raspberry  Pi  kemudian  ditransmisikan  ke database Firebase menggunakan  jaringan  internet.  Sebelumnya  Raspberry  Pi wajib terhubung ke jaringan internet, baik menggunakan kabel LAN ataupun menggunakan koneksi wireless .

## L. Perancangan Sistem Monitoring Sinyal EKG
Sistem  monitoring  sinyal  elektrokardiogram  (EKG)  dibuat dalam bentuk sebuah tampillan website . Sistem ini digunakan
untuk melihat bentuk dari sinyal EKG, dimana data sinyal yang sudah  ditransmisikan  ke database kemudian  ditampilkan menggunakan line  chart .  Tampilan website monitoring  sinyal EKG  ini  terbagi  ke  dalam  tiga  bagian,  yaitu  tampilan  untuk login , tampilan sinyal EKG secara realtime , dan tampilan sinyal EKG  dari  semua  data  yang  ada  di database (tidak real-time ). Website yang digunakan untuk memonitoring sinyal EKG dapat diakses di halaman www.monitoring-ekg.site. Layanan website ini menggunakan jasa hosting dari Hostinger Indonesia.
Gambar 9. Tampilan monitoring sinyal EKG.

## IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM

## A. Pengujian Elektrokardiograf 12 Lead
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  keberhasilan perangkat dalam mengakuisisi sinyal lead I, II, III, aVF, aVL, aVR, V1, V2, V3, V4, V5, dan V6 dan bagaimana bentuk ketika sinyal analog tersebut sudah dikonversi ke dalam bentuk digital. Berikut adalah hasil akuisisi 12 sinyal EKG yang ditampilkan pada layar osiloskop.
Gambar 10. Tampilan monitoring sinyal EKG lead 1 (kiri) dan lead 2 (kanan)
Gambar  11.  Tampilan  monitoring  sinyal  EKG  lead  3  (kiri)  dan  lead  aVF (kanan)
Gambar  12.  Tampilan  monitoring  sinyal  EKG  lead  aVL  (kiri)  dan  lead  aVR (kanan)
Gambar  13.  Tampilan  monitoring  sinyal  EKG  lead  V1  (kiri)  dan  lead  V2

## (kanan)
Gambar  14.  Tampilan  monitoring  sinyal  EKG  lead  V3  (kiri)  dan  lead  V4 (kanan)
Gambar  15.  Tampilan  monitoring  sinyal  EKG  lead  V5  (kiri)  dan  lead  V6 (kanan)
Melihat  Gambar  10  sampai  dengan  Gambar15,  perangkat elektrokardiograf,  mampu  untuk  mengakuisisi  sinyal  dengan baik.

## B. Pengujian Sistem Internet of Things
Pengujian dilakukan dengan mengirimkan data sinyal EKG sebanyak 12 lead ke database atau server kemudian dari data- data  yang  dikirimkan  tersebut  ditampilkan  pada  halaman website dalam bentuk grafik.
Gambar 16. Grafik pada website untuk Lead 1 (kiri) dan Lead 2 (kanan).
Gambar 17. Grafik pada website untuk Lead 3 (kiri) dan Lead aVF (kanan).
Gambar 18. Grafik pada website untuk aVL (kiri) dan Lead aVR (kanan).
Gambar 19. Grafik pada website untuk V1 (kiri) dan Lead V2 (kanan).
Gambar 20. Grafik pada website untuk Lead V3 (kiri) dan Lead V4 (kanan).
Gambar 21. Grafik pada website untuk Lead V5 (kiri) dan Lead V6 (kanan).

## V. KESIMPULAN
Dari  bagian  perancangan,  pengujian,  serta  analisa  sistem, maka  dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan  dari  pengerjaan penelitian  ini.  Pertama,  perangkat  elektrokardiograf  12  lead dapat  dirancang  hanya  dengan  menggunakan  satu  penguat instrumentasi.  Rangkaian  WCT  dapat  digunakan  untuk memberikan  tegangan  rata-rata  dari  dua  atau  tiga  titik pengambilan di tubuh. Penguat instrumentasi  yang digunakan yaitu AD620, dengan diatur penguatan sebesar ±1000 kali dapat menguatkan sinyal jantung yang memiliki tegangan dalam orde milivolt.  Rangkaian  filter  yang  dirancang  memiliki error frekuensi cutoff ±1Hz.  Penguatan  sinyal  jantung  dilanjutkan dengan  menggunakan  penguat  tak  membalik  dengan  nilai penguatan sebesar 5 kali. Kemudian supaya sinyal analog dapat diolah  secara  digital,  maka  sinyal  tersebut  perlu  dinaikkan  ke polaritas  positif  dengan  memberikan  tegangan offset melalui adder . Setelah  melalui proses secara analog,  kemudian sinyal jantung  memasuki  komponen  ADC  pada  mikrokontroler. Proses sampling atau  konversi  sinyal  analog  ke  digital
menggunakan resolusi ADC pada mikrokontroler Arduino Due sebesar  12bit  dengan  frekuensi sampling 1KHz.  Sinyal  yang sudah  menjadi  angka  digital  kemudian  ditransmisikan  ke Raspberry  Pi  menggunakan  komunikasi  serial micro USB to USB.  Data  serial  yang  diterima  oleh  Raspberry  Pi ditransmisikan ke database atau server menggunakan jaringan internet.
Berdasarkan hasil dari pengujian, dapat disimpulkan bahwa keseluruhan sistem dapat bekerja dengan baik, dimana data dari masing-masing lead dapat ditampilkan di website sesuai dengan pembacaan yang terlihat pada osiloskop.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] “Situasi  Kesehatan  Jantung.”  Pusat  Data  dan  Informasi  Kementerian Kesehatan RI, 2014.
[2] Thomson  Gale  (Firm), Gale  encyclopedia  of  medicine. Detroit: Thomson Gale, 2006.
[3] F. Martini, Fundamentals of anatomy & physiology. 2015.
[4] S.  Hadiyoso,  M.  Julian,  A.  Rizal,  and  S.  Aulia,  “Pengembangan Perangkat  EKG  12  Lead  dan  Aplikasi  Client-Server  untuk  Distribusi Data,” vol. 3, pp. 91–105, 2015.
[5] “Datasheet AD620.” Analog Devices.
[6] T. Wiranadi, “Sistem Pengawasan Irama Jantung dan Indikasi Serangan Jantung  dengan  Elektrokardiografi  Portabel  yang  Terintegrasi Android,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2016.
[7] N. Aritama, “Perancangan Sistem Pengawasan Kondisi Jantung Jarak Jauh dengan Menggunakan Elektrokardiograf dan Phonocardiograph,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2017.
[8] “Firebase  Realtime  Database,” Firebase .  [Online].  Available: https://firebase.google.com/docs/database/?hl=id.  [Accessed:  06-Dec- 2018].
[9] A. Widodo, “Sistem Akuisisi ECG Menggunakan USB untuk Deteksi Aritmia,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2010.