Sensor Ultrasonik HC-SR04

Membuat Alat Ukur Jarak dengan Sensor Ultrasonik HC-SR04: Panduan Lengkap dan Operasi Dasar

TUJUAN :

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah sebuah perangkat yang dapat digunakan untuk mengukur jarak secara akurat. Dalam percobaan ini, kami akan memberikan langkah-langkah lengkap untuk membuat alat ukur jarak berbasis Arduino menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04. Selain itu, kami akan menjelaskan cara mengembangkan operasi dasar dari sensor ini dan melengkapi alat dengan indikator LED dan buzzer.

DASAR TEORI :

Penggunaan sensor ultrasonik HC-SR04 sangat mudah. Sensor ini hanya membutuhkan dua pin I/O pada mikrokontroler, yaitu pin Trigger dan pin Echo. Mikrokontroler mengirimkan pulsa positif melalui pin Trigger selama minimal 10 μs untuk mengaktifkan sensor. Setelah itu, sensor akan mengirimkan delapan sinyal ultrasonik berfrekuensi 40 kHz dan mendeteksi apakah ada sinyal yang kembali ke sensor setelah dipantulkan oleh suatu objek. Prinsip kerja sensor HC-SR04 adalah pemancar ultrasonik memancarkan pulsa gelombang ultrasonik (20 kHz) dan penerima akan membaca lebar pulsa yang dipantulkan oleh objek serta menghitung selisih waktu pemancaran.

GB.1 Sensor Ultrasonic HC-SR04

Fungsi Kaki / Pin-pin Sensor HC-SR04 :

  1. VCC – 5V
  2. Trig – Trigger/Penyulut. Pin ini yang digunakan untuk membangkitkan sinyal ultrasonik
  3. Echo – Receive/Indikator. Pin ini yang digunakan untuk mendeteksi sinyal pantulan ultrasonik
  4. GND – Ground

GB 2 Diagram Waktu Cara Kerja Sensor HC-SR04
GB 3 Prinsip Kerja Sensor HC-SR04

Prinsip cara kerja sensor ultrasonik :

Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pengukuran waktu tempuh gelombang ultrasonik. Pemancar ultrasonik mengirimkan sinyal dengan frekuensi tertentu dan durasi waktu tertentu. Gelombang ultrasonik ini merambat di udara dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika gelombang ini mencapai suatu objek, objek tersebut memantulkan gelombang kembali ke sensor. Sensor mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang untuk pergi dan kembali, dan dengan menggunakan kecepatan suara dalam medium, jarak objek dapat dihitung. Rumus yang umum digunakan untuk menghitung jarak adalah sebagai berikut:

Jarak = (Kecepatan Suara x Waktu Tempuh) / 2

Dengan percobaan ini, Anda akan dapat membuat alat ukur jarak yang presisi menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 dan Arduino. Anda juga dapat mengembangkan operasi dasar dari sensor ini dengan menambahkan indikator LED dan buzzer untuk memberikan tanda atau peringatan ketika jarak tertentu tercapai. Gunakan informasi yang kami berikan untuk mempelajari dan mengoptimalkan penggunaan sensor ultrasonik HC-SR04 dalam proyek-proyek Anda.

Spesifikasi Sensor HC-SR04 :
Power Supply : +5V DC
Arus daya : 15mA
Sudut efektif : <15 ̊ Pembacaan jarak : 2cm – 400cm Pengukuran sudut : 30 ̊

Alat dan Bahan :

  1. Board Arduino Uno
  2. Modul Sensor Ultrasonic HC-SR04
  3. Kabel Jamper
  4. PC/laptop dan Software Arduino IDE
  5. Penggaris (minimal 30cm)

Langkah Percobaan :

  • Pertama, susun rangkaian seperti gambar 4 (nomor pin yang terhubung ke Arduino dapat berbeda)

GB 4 Rangkaian Percobaan HC-SR04
/*
Ultrasonic Sensor HC-SR04 pada LCD
**/
#include<LiquidCrystal.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);
const int trigPin =9;
const int echoPin=10;
long duration;
int distanceCm, distanceInch;
void setup() 
{ 
lcd.begin(16,2); 
pinMode(trigPin,OUTPUT); 
pinMode(echoPin,INPUT); 
}
void loop() 
{ 
digitalWrite(trigPin,LOW); 
delayMicroseconds(2); 
digitalWrite(trigPin,HIGH); 
delayMicroseconds(10); 
digitalWrite(trigPin,LOW); 
duration=pulseIn(echoPin,HIGH); 
distanceCm=duration*0.032/2; 
distanceInch=duration*0.032/2; 
lcd.setCursor(0,0); 
lcd.print("Distance"); 
lcd.print(distanceCm); 
lcd.print("cm"); 
delay(10); 
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("Distance"); 
lcd.print(distanceInch); 
lcd.print("inch"); 
delay(10); 
}
  • Selanjutnya, jalankan program dan lakukan pengujian dengan mengubah jarak objek dengan sensor. Catatlah hasil pembacaan dan bandingkan nilai sebenarnya dengan penggaris.

Pelaksanaan / Praktik Percobaan Sensor HC-SR04 :

Percobaan 1 dengan Objek 1

GB 5 Sensor Objek 1 dengan jarak 0 cm

Percobaan 2 dengan Objek 1

GB 6 Sensor Objek 1 dengan jarak 3 cm

Percobaan 3 dengan Objek 1

GB 7 Sensor Objek 1 dengan jarak 10 cm

Percobaan 1 dengan Objek 2

GB 8 Sensor Objek 2 dengan jarak 10 cm

Percobaan 2 dengan Objek 2

GB 9 Sensor Objek 2 dengan jarak 30 cm

Percobaan 3 dengan Objek 2

GB 10 Sensor Objek 2 dengan jarak 120 cm

Hasil Percobaan :

GB 11 Hasil Pembacaan Sensor HC-SR04 dengan Objek 1
GB 12 Hasil Pembacaan Sensor HC-SR04 dengan Objek 2

Pembahasan Percobaan Sensor Ultrasonik HC-SR04 :

Hasil Percobaan 1 pengaplikasian pada permukaan datar (Objek 1), jarak dari hasil pembacaan oleh sensor memiliki nilai error masing-masing yang berbeda-beda. Kemudian, untuk Percobaan 2 pengaplikasian pada permukaan kasar (Objek 2), sensor tidak dapat membaca jarak objek (pembacaan selalu error atau jauh dari nilai pengukuran sebenarnya).

Kesimpulan Percobaan :

Kesimpulannya, penting untuk dicatat bahwa sensor Ultrasonik HC-SR04 memiliki transmitter sebagai pengirim sinyal dan receiver sebagai penerima sinyal yang dipantulkan oleh objek. Sensor ini dapat memberikan hasil yang lebih efektif pada permukaan objek yang datar dibandingkan dengan objek yang memiliki permukaan kasar atau tak beraturan.

Selanjutnya dengan memahami karakteristik ini, Anda dapat memilih dengan bijak penggunaan sensor Ultrasonik HC-SR04 sesuai dengan jenis objek yang ingin Anda ukur jaraknya. Kemudian penggunaan yang tepat akan memastikan akurasi pengukuran yang optimal dan hasil yang dapat diandalkan.

Kemudian dalam percobaan ini, kami telah memberikan langkah-langkah untuk membuat alat ukur jarak dengan sensor Ultrasonik HC-SR04 berbasis Arduino. Kami juga menjelaskan prinsip kerja sensor ini, fungsi kaki atau pin yang terdapat pada sensor HC-SR04, serta cara mengembangkan operasi dasarnya.

Akhirnya, Anda memiliki pengetahuan yang cukup untuk mengimplementasikan sensor Ultrasonik HC-SR04 dalam berbagai proyek elektronik dan memanfaatkan kelebihan serta memperhitungkan batasan-batasannya. Dengan demikian, Anda bisa menjadikan sensor Ultrasonik HC-SR04 sebagai alat yang handal dalam mengukur jarak, lalu temukan potensi aplikasinya dalam proyek-proyek kreatif Anda selanjutnya.

Add a Comment

Follow by Email
Pinterest
fb-share-icon
LinkedIn
Share
WhatsApp