## PKM PENDETEKSI KADAR GULA DARAH BERBASIS MIKROKONTROLER DI PUSKESMAS SAMATA GOWA
Dedy Atmajaya 1) , Wa Ode Sri Asnaniar 2) , Asman Haris 3)
1,3) Program Studi Teknik Informatika, Universitas Muslim Indonesia
2) Program Studi Keperawatan, Universitas Muslim Indonesia
1) Email: dedy.atmajaya@umi.ac.id

## INFO ARTIKEL
ABSTRAK Riwayat Artikel : Diterima: 3 Desember 2020 Disetujui: 3 Februari 2021
Darah merupakan alat utama transportasi, distribusi dan sirkulasi dalam  tubuh. Volume darah  manusia  sekitar  7%  dan  10%  berat normal  manusia  dan  berjumlah  sekitar  5  liter.  Keadaan  jumlah darah  pada  tiap-tiap  orang  tidak  sama,  bergantung  pada  usia, pekerjaan  serta  keadaan  jantung  dan  pembuluh  darah.  Program pengabdian ini bertujuan untuk merancang sebuah alat yang dapat mengukur  kadar  gula  darah  pada  manusia  berbasis  elektronik untuk  memudahkan  pengujian  pada  manusia  tanpa  melukai  jari ( NON-INVASIVE ).  Pengujian  golongan  darah  manusia  pada  alat ini  menggunakan  sistem  A-B-O  yang  dimana  sistem  A-B-O digunakan  untuk  menunjukan  adanya  salah  satu  atau  keduanya, atau tidak satupun dari antigen A dan B dalam eritrorisit . Alat yang dirancang  terdiri  dari  dua  pasang  sensor  cahaya,  yang  dibangun dari  komponen IR  LED dan PHOTODIODA ,  dan  sistem pengontrolnya  dari  Mikrokontroller  ESP32.  Alat  tersebut  akan mendeteksi  intensitas  cahaya  yang  menembus  jari  manusia.  Alat yang  dirancang  untuk  mendeteksi  kadar  gula  darah  dan  di tampilkan  pada LCD ,  yang  dimana  ke  akuratan  alat  yang  di rancang  akan  di  bandingkan  dengan  pembacaan  alat  pendeteksi kadar  gula  darah  dengan  metode INVASIVE .  Hasil  dari perbandingan  metode  invasive  (GlucoDR)  dan  metode  non- invasive menunjukan perbedaan ± 5-7%.
Kata Kunci : Gula Darah, Non-invasive, Mikrokontroller ESP32, Infrared, Photodioda

## ARTICLE INFO

## ABSTRACT
Article History : Received: December 3, 2021 Accepted: February 3, 2021 Blood  is  the  main  means  of  transportation,  distribution,  and circulation in the body. The volume of human blood is about 7% and 10% of normal human weight and amounts to about 5 liters. The state of the amount of blood in each person is not the same, depending on age, occupation, and the state of the heart and blood vessels.  This  devotional  program  aims  to  design  a  tool  that  can measure  glucose  levels  in  electronic-based  humans  to  facilitate testing  in  humans  without  finger  injuries  (NON-INVASIVE). Human  blood  type  testing  on  this  device  uses  the  A-B-O  system where the A-B-O system is used to indicate the presence of one or both, or none of the A and B antigens in erythrocytes. The designed tool consists of two pairs of light sensors, built from IR LED and PHOTODIODA  components,  and  its  controller  system  from  the ESP32 Microcontroller. The device will detect the intensity of light penetrating  the  human  finger.  A  tool  designed  to  detect  glucose levels and displayed on the LCD, which to the accuracy of the tool designed will be compared with the reading of blood sugar level detection  tool  with  an  invasive  method.  Results  from  the comparison  of  invasive  methods  (GlucoDR)  and  non-invasive methods showed a difference of ± 5-7%.

## Keywords:
Glucose, Non-invasive, Microkontroller ESP32, Infrared, Photodioda

## 1. PENDAHULUAN
Berdasarkan hasil survey tahun 2017 yang dilakukan  balitbang  Kementerian  Komunikasi dan  Informatika,  tentang  pengguna  TIK  dan Aspek  Sosial  Budaya  Masyarakat  rata-rata disetiap  kategori  responden  >  50%  responden telah  memanfaatkan  Teknologi  Informasi. Masih  menurut  hasil  survey  Badan  Litbang SDM Kominfo, semakin banyak konten positif tentang  TIK  yang  beredar  dimasyarakat  akan semakin  memberikan  pilihan  untuk  dapat diakses  oleh  masyarakat  (KOMINFO  2017). Sehingga penggunaan TIK dikalangan masyarakat dapat dimanfaatkan secara maksimal.
Darah  adalah  organ  khusus  yang  berbeda dengan organ lain karena bentuk cairan. Darah merupakan  alat  utama  transportasi,  distribusi dan  sirkulasi  dalam  tubuh.  Volume  darah manusia sekitar 7% dan 10% berat normal dan berjumlah sekitar 5 liter. Keadaan jumlah darah pada  tiap-tiap  orang  tidak  sama,  bergantung pada usia, pekerjaan serta keadaan jantung dan pembuluh  darah.  Darah  manusia  normal mengandung  glukosa  dalam  jumlah  atau konsentrasi yang tetap, yaitu antara 70- 100 mg tiap 100 ml darah (Tamridho 2011)
Alat  yang  umum  digunakan  untuk mengukur kadar gula darah adalah glucometer berbasis  sensor  kimia  dengan  enzim glucose oxidase sebagai  bahan  aktifnya  (Sulehu  and Senrimang  2018).  Alat  tersebut  memerlukan sampel  darah.  Cara  mengambil  sampel  darah dengan  cara  mengeluarkan  darah  setelah  jari ditusuk  dengan  jarum,  metode  ini  disebut sebagai metode invasive .
Pengukuran  gula  darah  secara invasive tidak  bisa  serta  merta  diterapkan  pada  semua pasien.  Khususnya  pasien  yang  mengalami gangguan  mental  atau  takut  terhadap  benda tajam  bukan  merupakan  sebuah  pilihan  yang tepat  untuk  dilakukan.  Bagi  pasien  yang mengalami  penyakit Diabetes  Mellitus (DM) atau  rusaknya  pangkreas  yang  tidak  bisa memproduksi  insulin  akan  membutuhkan pengontrolan/pengawasan  kadar  gula  darah, dengan  menggunakan  metode  invasive  maka akan  menyebabkan  infeksi  serta  pendarahan jika  dilakukan  secara  berulang.  Di  lihat  dari segi ekonomi, tentunya pasien yang
berekonomi  rendah  tidak  dapat  melakukan pemeriksaan secara rutin karena uji laboratorium  dan  penggunaan  strip  pada  alat tersebut membutuhkan biaya yang cukup besar jika  dilakukan  secara  terus  menerus.  Secara umum  data  hasil  pengukuran  hanya  bisa ditampilkan  sekali  pada  display  alat  sehingga pencatatan  datanya  masih  manual  baik  itu diinput secara manual pada komputer maupun ditulis tangan pada media kertas.
Sistem pendeteksi gula darah menggunakan  metode non-invasive sebagai alternatif  metode invasive (Irawati  2012). Tujuan utama dari pengabdian ini adalah untuk mengimplemetasikan  dan  mensosialisasikan prototipe  alat  yang  dikembangkan  dimana penggunaannya  lebih  praktis  dari  metode invasive  yang  telah  ada,  sehingga  dapat menunjang  kerja  dan  layanan  kesehatan khususnya  di  Puskesmas  Samata  Kabupaten Gowa, Sulawesi Selatan.

## 2. METODE
Berdasarkan permasalahan mitra (Puskesmas Samata  Gowa) yang telah disebutkan  di  atas,  maka  tahapan  rencana kegiatan yang dilakukan adalah, pertama adalah melakukan  koordinasi  awal  dengan  mitra Puskesmas Samata Gowa terkait permasalahan yang  dihadapi  mitra  dan  masyarakat  umum. Kedua  adalah  melakukan  pengembangan prototipe  sistem  berbasis  mikrokontroller  dan melakukan pengambilan data uji/data kalibrasi terhadap  masyarakat  (pasien  dilokasi  mitra). Ketiga, melakukan sosialisasi penggunaan alat kepada  tenaga  kesehatan  dan  pengujian langsung  kepada  masyarakat  umum  yang dilakukan ditempat mitra. Keempat, melakukan Evaluasi  terhadap  akurasi  informasi  yang diberikan oleh alat yang dikembangkan

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  melakukan  program  PKM  TIM terlebih  dahulu  merancang  langkah-langkah kegiatan PKM. Program PKM ini dimulai dari tahap  persiapan,  kemudian  tahap  pelaksanaan dan  yang  terakhir  adalah  tahap  evaluasi kegiatan.  Program  ini  dilaksanakan  selama  4 bulan  mulai  bulan  Juli  2020-November  2020
dan  dibagi  menjadi  tiga  tahap  utama,  yaitu tahap:

## 3.1 Tahap Persiapan
Pertama-tama  TIM  PKM,  melakukan komunikasi awal dengan mitra terkait kendala- kendala  yang  dihadapi  oleh  mitra.  Khususnya kendala  yang  dihadapi  pada  saat  ingin melakukan pengecekan kadar gula darah pasien adalah (1) Tidak semua pasien merasa nyaman dilakukan  pengecekan  kadar  gula  darah menggunakan metode invasive. (2) Terbatasnya alat/perangkat  pendukung  pengecekan  kadar gula darah. (3) Minat masyarakat/pasien rendah terhadap  keinginan  mengontrol  kadar  gula darahnya.
No Yes

## Gambar 1. Flowchart Prototipe Sistem
LED  IR  &  Photodioda  digunakan  sebagai data  input  untuk  menetukan  kadar  gula  darah pasien (Khairunnisa 2014). Cara ini merupakan penerapan metode non-invasive dalam pengecekan  gula  darah  pasien.  Setelah  data diperoleh maka digunakan perhitungan.
Hasil  pembacaan  data  melalui  LED  IR  & Photodioda  diperoleh  sinyal  analog  yang kemudian diubah kesinyal digital. Setelah data yang diperoleh berubah sinyal digital kemudian dilakukan  perbandingan  data  dengan  regresi linier  sederhana  (Hijriani,  Muludi,  and  Andini 2016).
Output  informasi  kadar  gula  darah  akan ditambilkan  dilayar  LCD  berukuran  16  x  2 dengan satuan mg/dl.
Berdasarkan  flowchart  sistem  tersebut, TIM  melakukan development Sistem  kontrol pengecekan kadar gula darah berdasarkan riset yang telah lebih dahulu dilakukan. Setelah alat yang  di- development siap,  dan  telah  melalui serangkaian uji coba alat, maka TIM melangkah ketahap selanjutnya yaitu melaksanakan sosialisasi.
Gambar 2. Arsitektur Rangkaian Prototipe Alat/Sistem Kontrol

## 3.2 Tahap Pelaksanaan
Sebelum  melakukan  tahapan  pelaksanaan program  terlebih  dahulu  tim  melakukan pengujian  alat  pada  beberapa  orang  untuk melakukan  pengujian  langsung  dengan  dua metode  sekaligus  yaitu  metode  invasive menggunakan alat glucometer dan
menggunakan  metode  non-invasive  (alat  yang dikembangkan).  Dari  hasil  pengujian  tersebut perbedaan  data  output  yang  ditampilkan  alat yang  dikembangkan  persentase  selisih  yang terjadi  berkisar  5-7%.  Pada  penerapan metode invasive tools yang digunakan adalah Gluco.DR, perbedaan merk/tools yang digunakan  dapat  saja  memperngaruhi  hasil yang diperoleh. Berdasarkan data tersebut Tim melangkah  ketahap  berikutnya,  yaitu  tahap pelaksanaan program PKM.
Pada  Program  Kemitraan  Masyarakat Lektor  (PkM  Lektor)  PkM  Pendeteksi  Kadar Gula  Darah  Berbasis  Mikrokontroller  di Puskesmas Samata, Kabupaten Gowa Sulawesi Selatan  Provinsi  Sulawesi  Selatan.  Adapun
Mulai LED IR & Photodioda membaca data Data Sinyal Analog
dirubah ke sinyal Digital
Data
Terdeteksi Kalkulasi Data on ESP32
Menampilkan Data ke LCD Selesai
jumlah  peserta/partisipan  pada  kegiatan  PkM sekitar  25  orang  yang  terdiri  dari  tenaga kesehatan  profesional  yaitu  bidan,  sanitarian, staf admin, serta masyarakat di puskesmas.

## Gambar 3. Diskusi Tim PKM Lektor dengan Mitra (Kepala Lab Puskesmas Samata).
Menelaah kondisi dari permasalahan yang dihadapi  oleh  mitra  yaitu  puskesmas  Samata Kabupaten  Gowa  Sulawesi  Selatan,  maka  hal utama  yang  dilakukan  adalah  melakukan inovasi  pengembangan  alat  pengecekan  kadar gula darah menggunakan metode non-invasive . Diharapkan  program  ini  dapat  memberikan alternatif pengecekan/skrinning informasi kadar  gula  darah  masyarakat  khususnya  yang alergi atau pasien diabetes mellitus (DM).
Adapun hasil kegiatan dalam pelaksanaan Program  Kemitraan  Masyarakat  Lektor  (PKM Lektor)  PKM  Pendeteksi  Kadar  Gula  Darah Berbasis Mikrokontroller di Puskesmas Samata, Kabupaten Gowa antara lain:
1. Mitra  mengemukakan  kesulitan-kesulitan dalam  melakukan  pengukuran/pendeteksi kadar gula darah dengan metode INVASIVE .
2. Mitra  mengemukakan  kesulitan-kesulitan dalam  melakukan  pendeteksi  golongan darah pasien yang cepat akurat dan murah.
3. Ikut membantu menyediakan tempat pelatihan yang layak dan nyaman.
4. Berkontribusi  menyiapkan  alat  dan  bahan penunjang untuk program sosialisasi.

## Gambar 4. Sosialisasi Prototipe Alat Pendeteksi Kadar Gula Darah Berbasis Mikrokontroller
Berdasarkan  hasil  pengamatan  yang dilakukan  Tim  Pengabdi  Internal  UMI  bahwa permasalahan yang dihadapi oleh mitra adalah saat  ini  mitra  dalam  melakukan  pengecekan kadar  gula  darah  pasien  masih  menggunakan metode  yang  umum  digunakan  yaitu  metode invasive.  Berdasarkan  informasi  yang  tim peroleh atusias masyarakat khususnya penderita DM untuk rutin melakukan pengecekan  kadar  gula  darahnya  masih sangatlah minim.
Berikut  ini  adalah  hambatan  yang  sering dihadapi  oleh  mitra  dalam  hal  ini  tenaga kesehatan profesional puskesmas samata: 1. Saat  ini  alat/media  yang  digunakan  hanya tersedia dengan metode invasive .
2. Minat masyarakat khususnya penderita DM untuk  rutin  melakukan  pengecekan  gula darah cukup rendah.
3. Pengadaan alat secara  mandiri oleh masyarakat terkendala di biaya dan keterampilan me nggunakan metode invasive.

## 3.3 Tahap Evaluasi
Kegiatan  PKM  ini  terlaksana  pada  saat  masa pandemi Covid-19, sehingga terdapat beberapa kendala.  Kendala-kendala  tersebut  adalah  (1) TIM  dan  mitra  serta  masyarakat/pasien  harus konsisten  menerapkan  protokol  kesahatan Covid-19. (2) Pembatasan jumlah peserta yang hadir mengurangi ekspektasi awal terdahap total peserta sosialisasi.

## 3.4 Ucapan Terima Kasih
Tim  PKM  Lektor,  mengucapkan  terima kasih kepada Yayasan Wakaf UMI  yang  telah memberikan  alokasi  dana  Program  Kemitraan
Masyarakat (PKM
Lektor), dimana pengelolaannya  dilakukan  oleh  Lembaga Pengabdian kepada Masyarakat (LPkM  UMI). Selanjutnya kepada mitra program pengabdian kami  yaitu  Puskesmas  Samata  Gowa  sebagai Mitra program PKM Lektor. Terima kasih pula kami ucapkan kepada Fakultas Ilmu Komputer UMI dan Fakultas Kesehatan Masyarakat UMI yang  telah  memberikan  fasilitas  riset  kepada tim PKM Lektor.

## 4. PENUTUP

## 4.1. Kesimpulan
Program  Kemitraan  Masyarakat  Lektor (PKM  Lektor)  yang  di  danai  oleh  Yayasan Wakaf  UMI  dan  di  kelola  oleh  Lembaga Pengabdian  kepada  Masyarakat  UMI,  telah dijalankan  dengan  penuh  rasa  amanah.  Dalam program  PkM  Lektor  ini  tim  pengabdian melakukan  kerja  sama  dengan  puskesmas Samata di Kabupaten Gowa untuk
memanfaatkan  inovasi  yang  dikembangan  tim pengabdian yaitu
sistem berbasis mikrokontroller  yang  dapat  memberikan informasi/ skrinning kadar gula darah menggunakan  metode non-invasive .  PKM Lektor ini dilaksanakan dalam kurun waktu Juli 2020 – November 2020.
Hasil  luaran  program  pengabdian  ini adalah prototipe sistem yang dapat memberikan informasi/ skrinning kadar gula darah menggunakan  metode non-invasive .  Secara umum  metode invasive dengan menggunakan merk/tools yang  digunakan  berbeda,  maka hasilnyapun  akan  berbeda  untuk  setiap merk/tools tersebut. Oleh sebab itu pengecekan kadar  gula  darah  ini  hanya  bersifat skrinning awal  hasil  akuratnya  harus  melalui  uji laboratorium  untuk  menghasilkan  data  yang akurat. Diharapkan dengan adanya inovasi alat yang  dikembangkan,  minat  masyarakat  untuk peduli  terhadap  kesehatan  semakin  meningkat karena selama ini baik masyarakat atau tenaga kesehatan mendapatkan kendala-kendala tersendiri  untuk  melakukan  pengecekan  kadar gula  darah  menggunakan  metode invasive (menggunakan glucometer ).

## 4.2. Saran
Dalam  program  selanjutnya  untuk  dapat menghasilkan  program  pengabdian  yang
menghasilkan keakuratan data yang sesuai hasil laboratorium,  sebaiknya  dilakukan  penelitian lebih lanjut untuk memvalidasi output dari alat yang  dikembangkan  sesuai  dengan  hasil pengecekan kadar gula darah  di laboratorium.
Perlu dilakukan variasi data uji yang lebih luas  seperti  perbedaan  umur,  jenis  kelamin, riwayat  penyakit  dalam  dan  berbagai  variabel medis lainnya.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Hijriani, Astria, Kurnia Muludi, and Erlina Ain Andini.  2016.  “Implementasi  Metode Regresi  Linier Sederhana Pada Penyajian Hasil  Prediksi  Pemakaian  Air  Bersih Pdam  Way  Rilau  Kota  Bandar  Lampung Dengan  Sistem  Informasi  Geofrafis.” Informatika Mulawarman : Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer 11(2):37.
Irawati,  Ninik.  2012.  “Rancang  Bangun  Alat Pengukur Kadar Gula Darah Menggunakan  Metode  Optik  Untuk Penderita  Diabetes  Melitus.” Skripsi,
Universitas Airlangga .
Khairunnisa,  Zahra.  2014.  “Non-Invasive Berbasis  Sensor  Fotodioda.” Institut Pertanian Bogor 30.

## KOMINFO.  2017.  “Survey  Penggunaan  TIK
2017.”
Sulehu, Marwah and Ahmad Harun Senrimang. 2018.  “Program  Aplikasi  Alat  Pengukur Kadar  Glukosa  Dalam  Darah  Non Invasive  Bebasis  Desktop.” Inspiration : Jurnal Teknologi Informasi Dan Komunikasi 8(1):16–24. Tamridho, Riza. 2011. “Rancang Bangun Alat Pengukur Kadar Gula Darah.” Universitas Indonesia 2.