Rancang Bangun ECG Simulator Menggunakan Digital to Analog Converter R-2R

Abstract

Abstrak

Pengujian atau mengkalibrasi alat Electro CardioGraph membutuhkan alat ECG simulator / phantom. Saat melakukan penelitian terdahulu, peneliti sangat tergantung dengan komponen DAC impor. Penelitian ini merupakan lanjutan penelitian terdahulu dengan menggunakan komponen yang banyak terdapat di Indonesia.

Ini adalah penelitian eksperimen, menggunakan metode System Development Life Cycle, dengan tahapan merancang, membangun dan menguji,  Spesifikasi ECG simulator yang akan di bangun, mampu menghasilkan sinyal ECG Normal, Sinusiodal dan Square, dengan beat rate  30, 60, 80, 120, 240 dan 300 BPM, dan amplitude pada pengukuran Lead II 0,5 Volt, 1 Volt, 1,5 volt dan 2 Volt. Memiliki output 10 terminal  standard ECG.  Kontrol dan pengolahan sinyal menggunakan Arduino pro mini, data digitalisasi ECG diperoleh dengan memperbesar cetakan sinyal ECG pada kertas kotak-kotak/grid, data sinusoidal dibuat menggunakan fungsi sin microsoft excel, sedang data digitalisasi square memberikan nilai output high dan low. Kemudian data digitalisasi diumpan ke serial to pararel IC 74595 dan DAC R2R untuk menghasilkan sinyal analog dan terakhir ke pembagi tegangan untuk terminal. Nilai resistor-resistor pembagi tegangan didapat perhitungan dan percobaan dari penelitian kami sebelumnya.

Hasil pengujian menggunakan software simulasi di layar komputer, masih terlihat gradiasi konversi yang belum sempurna, tetapi cetakan pada alat ECG tidak terlihat. Pengukuran BPM sangat akurat, 100% sama antara nilai pemilihan Simulator dengan yang tercetak pada kertas ECG. Pengukuran amplitudo pada Lead II, mendekati nilai yang dipilih simulator.

Kata kunci : ECG Simulator, ECG Phantom.

Abstract

Testing or calibrating the Electro Cardio Graph tool requires an ECG simulator / phantom tool. When conducting previous research, researchers were very dependent on imported DAC components.

 This study is a continuation of previous research using components that are widely available in Indonesia.This is an experimental research , using the System Development Life Cycle method, with the stages of designing, building and testing, the ECG simulator specifications to be built are capable of producing Normal, Sinusiodal and Square ECG signals, with beat rates of 30, 60, 80, 120, 240 and 300 BPM, and amplitude on Lead II measurements of 0.5 volts, 1 volts, 1.5 volts and 2 volts. Has an output of 10 standard ECG terminals. Control and signal processing uses Arduino pro mini, ECG digitization data is obtained by enlarging the ECG signal print on grid / grid paper, sinusoidal data is made using the sin() function of microsoft excel , while square digitization data provides high and low output values. Then the digitization data is fed to the serial to parallel IC 74595 and DAC R2R to produce an analog signal and finally to the voltage divider for the terminal. The values of the voltage divider resistors are calculated and tested from our previous research.

The test results using simulation software on a computer screen show that the conversion gradient is not yet perfect, but the print on the ECG tool is not visible. The BPM measurement is very accurate, 100% the same between the Simulator selection value and the one printed on the ECG paper. The amplitude measurement on Lead II is close to the value selected by the simulator.

Key Word : ECG Simulator, ECG Panthom