## Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebugaran Paru- Paru Pada Personil TNI (Spirometer) Berbasis Arduino Uno
M.Sigit Purwanto Program D3 T.Elektronika, STTAL, Surabaya,  Indonesia mspurwanto@gmail.com

## Yudi Hernawan
Program D3 T.Elektronika,
STTAL, Surabaya,  Indonesia yudiida88@gmail.com

## Lailatul Nahroni
Program D3 T.Elektronika, STTAL, Surabaya,  Indonesia nenyroni@gmail.com
Abstract — Paru-paru merupakan salah satu organ penting dalam proses pernafasan pada manusia terutama TNI. Apabila paru-paru  dalam  tubuh  manusia  mengalami  gangguan  maka dapat  menyebabkan  penyakit  yang  berbahaya  seperti  TBC, bronchitis,  dan  efisema.  Dalam  laporannya,  WHO (World Helth  Organization) mengatakan  bahwa  penyakit  akibat gangguan  pernapasan  merupakan  pembunuh  nomor  empat terbanyak di dunia. Penelitian membuktikan bahwa kesehatan paru-paru  dapat  diketahui  dengan  mengukur  kapasitas volume  udara  pada  Paru-paru.  Untuk  mengukur  kapasitas volume  udara  tersebut  kita  dapat  menggunakan  alat  yang bernama Spirometer .  Dewasa  ini,  pemeriksaan  kesehatan menggunakan Spirometer hanya  dapat  di  lakukan  di  rumah sakit.  Hal  ini  dikarenakan Spirometer yang  berkembang adalah Spirometer yang  berukuran  besar  dan  mahal  sehingga tidak mungkin untuk melakukan tes menggunakan Spirometer setiap  hari.  Oleh  karena  ini  penulis  ingin  meneliti  dan mengembangkan  sebuah  Spirometer  yang  mudah  digunakan dimanapun,  kapanpun,  dan  oleh  siapapun.  Dengan memanfaatkan  hukum-hukum  fisika  sederhana  seperti Bernoulli  dan  Kontinuitas,  prediksi  kapasitas  volume  Paru- paru  pada  Spirometer  ini  mendekati  dengan Spirometer yang ada.
Kata  Kunci—  Kapasitas  volume  udara,  Kesehatan,  Paru- paru, Spirometer

## I. P ENDAHULUAN
Paru-paru  merupakan  organ  terpenting  dalam  tubuh manusia.  Kesehatan  paru-paru  sudah  seharusnya  menjadi faktor  penting  yang  harus  diperhatikan  Salah  satu  penyakit pernafasan  yang  banyak  diderita  oleh  masyarakat  adalah cronic  obstructive  pulmonary  disease  (COPD ).  65  juta penduduk dunia menderita COPD sedang sampai berat. Pada tahun 2005 lebih dari 3 juta orang meninggal karena COPD , COPD menyumbang 5% dari seluruh penyebab kematian[2].
Dengan melakukan tes Spirometri . Spirometri merupakan tes fungsi paru-paru yang bertujuan mengukur volume paru- paru. Spirometri merupakan  metode  pengukuran  yang penting yang digunakan untuk membuat pneumotachographs yang berguna dalam menilai beberapa keadaan seperti asma, fibrosis paru, cystic fibrosis , dan COPD [3].

## II. B AHAN DAN M ETODE
A. Metode Kalibrasi)
Spirometer telah  standard.  Hal  ini  diperlukan  agar Spirometer yang telah dibuat dapat dipertanggung jawabkan
hasil  dari  pembacaannya.  Metode  kalibrasi  yang  akan digunakan Spirometer yang  telah  dibuat  dengan Spirometer yang lain. Dalam hal ini Spirometer pembanding (kalibrator) akan menggunakan Spirometer yang kerap digunakan dalam rumah  sakit  RSAL.  Dalam  metode  ini  kita  memanfaatkan sebuah persamaan linier dimana
y = Ax + c                                                   (1.4)
Dalam  menggunakan  persamaan  (4)  sebagai  sebuah metode  kalibrasi,  variabel  y  merupakan  output  yang diharapkan  dalam  hal  ini  adalah Spirometer dari  RSAL. Sedangkan  konstanta  A  merupakan  output  dari Spirometer pada  penilitian  ini,  sedangkan  c  adalah  konstanta  kalibrasi dimana  c  akan  memberikan  kompensasi  akibat  error  yang dihasilkan oleh A sehingga mendekati y.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Hasil Pengukuran Spirometer
Di  coba  untuk  mengukur Volume  Capacity  (VC) dari subyek.  Subyek  yang  di  ukur VC nya  adalah  Tentara  dan suster  dari  Rumah  Sakit  Angkatan  Laut.  Untuk  hasil  dari pembacaan VC
Referensi  lebih  baik  dalam  10  tahun  terakhir  dan  dari sumber  utama  seperti  artikel  jurnal  dan  /  atau  makalah penelitian.
T ABEL 1 H ASIL P ENGUKURAN VC
No Nama Umur Berat Tinggi Jenis kelamin VC Terukur 1. Roni 31 64 169 Pria 5,5 2. Delly 41 71 156 Wanita 3,6
Berdasarkan  data  tabel  di  atas  Spirometer  yang  dibuat pada proyek akhir ini telah dapat mengukur nilai dari Volume Capacity (VC).

## B. Hasil Penyimpanan Micro SD
Hasil  dari  pembacaan  Spirometer  akan  disimpan  dalam sebuah  Micro  SD  dengan  kapasitas  8  GB.  Micro  SD difungsikan sebagi  media penyimpanan dengan tujuan agar hasil  dari  pembacaan  dapat  diperlihatkan  kembali  dan  di cetak  secara  manual.  Setelah  dilakukan  testing  dalam lingkup  rumah  sakit  yaitu  RSAL  (Rumah  Sakit  Angkatan
Laut).  Berikut  adalah  hasil  dari  pembacaan  file  .dat  yang disimpan dalam Micro SD.
Gambar 1. Frame Penyimpanan Subyek Roni Micro SD. Frame  penyimpanan  pada  Micro  SD  adalah  jenis kelamin,  umur,  tinggi  badan,  berat  badan,  start  bit,  data. Pada  digit  pertama  adalah  0  yang  menandakan  bahwa subyek  adalah  laki-laki,  kemudian  31  menandakan  umur, 169  merupakan  tinggi  badan,  64  adalah  berat  badan, sedangkan  292  adalah  start  bit  yang  menandakan  data setelahnya  adalah  data  hasil  dari  pengukuran,  nilai setelahnya  adalah  nilai  dari  pengukuran  yang  kemudian
akan di olah menggunakan software python.

## Gambar 1. Frame Ibu Delly .
Dari  file  .dat  tersebut  memiliki  frame  yang  sama  yaitu jenis  kelamin,  umur,  tinggi  badan,  berat  badan,  start  bit, data.  Digit  pertama  yaitu  1  menandakan  bahwa  subyek adalah  wanita,  digit  kedua  yaitu  41  menandakan  umur subyek,  sedangkan  156  merupakan  tinggi  dari  subyek,  dan 71 merupakan berat badan subyek, 292 adalah start bit, dan digit setelahnya adalah data.

## C. Hasil dan Grafik Pembacaan Volume
Setelah  melakukan  pengukuran  dari  volume subyek, hasil yang di dapat dari pengerjaan proyek akhir ini yaitu  grafik  dari  volume.  Grafik  ini  bertujuan  untuk memberikan database dari subyek yang diukur. Grafik ini di simpan  dalam  SD  Card,  dan  untuk  menunjukkan  gambar dari data grafik dibutuhkan program Python.
𝑉𝐶 = (0,052 ∗ 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖) − (0,022 ∗ 𝑢𝑚𝑢𝑟) −
3.00 (3.1)
Berdasarkan  rumusan  (1)  maka  nilai  ideal  volume capacity (VC) dari subyek Roni adalah 4,08 liter. Sedangkan
dalam  proses  pembacaan  menggunakan Spirometer , didapatkan  hasil  bahwa  nilai  volume  capcity  (VC)  subyek Roni  adalah  5,51  liter.  Dengan  membandingkan  antara volume  capacity  (VC)  dari  rumusan  dengan  volume capacity  (VC)  pengukuran  yaitu  apabila  nilai  dari pengukuran  lebih  besar  dari  nilai  ideal  yang  dihitung berdasarkan  rumus  (1)  dinyatakan  bahwa  subyek  dalam keadaan  sehat.  Dengan  demikian  karena  nilai  dari pengukuran  subyek  Roni  adalah  5,51  liter  sedangkan  nilai ideal  volume  capacity  (VC)  dari  subyek  Roni  adalah  4,08 liter  maka  subyek  Roni  memiliki  status  sehat.didasarkan dari  pembandingan  antara  VC  terukur  dan  VC  ideal  untuk wanita.Untuk  mengukur  nilai  VC  yang  ideal  dari  subyek wanita dapat dilakukan dengan rumusan (2).
𝑉𝐶 = (0,041 ∗ 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖) − (0,018 ∗ 𝑢𝑚𝑢𝑟) − 2.69 (3.2)
Berdasarkan  rumusan  tersebut  nilai  volume  capacity  ideal dari Ibu Delly adalah 2.37 liter.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perancangan,  pengujian  dan analisa maka didapat kesimpulan sebagai berikut:
a. Perancangan sistem alat ini sesuai yang diharapkan yaitu  mampu  memperkirakan  Volume  Capacity  (VC) Paru-paru dari subyek.
b. Berdasarkan hasil kalibrasi yang dilakukan, sensor MPX5100DP  dapat  dijadikan  sensor  untuk  mengukur Volume Capacity (VC) dari Paru-paru.
c. Hasil  dari  pengukuran  alat  ini  telah  dibandingkan dengan Spirometer yang  terdapat  pada  Rumah  Sakit Angkatan  Laut  (RSAL)  dengan  hasil Spirometer dari rancangan  proyek  akhir  ini  mendekati  hasil  dari Spirometer pada RSAL dengan toleransi 10%.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Hendi,  Handian,  Rachmat,  Adhe,  Ninu,  Indrawan,  Niken  Syafitri. (2011).  Jurnal  Pengembangan  Sistem  Remote  Control  untuk  Setting Waktu  pada  Sistem  Automatic  Time  Switch  (ATS)  Berbasis  Real Time Clock (RTC) DS1307 untuk Saklar Lampu. Indonesia: Institute Teknologi Nasional
[2] Hasanah,  Mufidatun.  (2012).  Fenotip  Penyakit  Paru  Obstruktif Kronik (PPOK) [Skripsi]. Indonesia: Universitas Brawijaya.
[3] Rijal.  M.  (2013).  Jurnal  Analisis  Spirometer.  Indonesia:  Universitas Indonesia.
[4] Rifa’I,  Achmad.    (2013).  Jurnal  Aplikasi  Sensor  Tekanan  Gas MPX5100  dalam  Alat  Ukur  Kapasitas  Vital  Paru-paru.  Indonesia: Universitas Negeri Semarang.
[5] Susilo, Dedy. (2007). Pegendalian LCD Grafik 128*64 Titik Berbasis Mikrokontroller.  Indonesia:  Universitas  Kristen  Satya  Kencana Salatiga.