Tutorial Menggunakan dan Program Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino Lengkap

 

Deskripsi

HC-SR04 adalah sebuah modul sensor ultrasonik yang biasanya digunakan untuk alat pengukur jarak. Pada artikel ini kita akan mempelajari bagaimana cara kerja dari sensor HC-SR04 dan berikut contoh programnya dengan menggunakan Arduino.

Pada HC-SR04 terdapat sepasang transducer ultrasonik yang satu berfungsi sebagai transmitter yang bertugas untuk mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal pulsa gelombang suara ultrasonik dengan frekuensi 40KHz, dan satunya berfungsi sebagai receiver yang bertugas untuk menerima sinyal gelombang suara ultrasonik.

Modul Sensor HC-SR04

Apa itu gelombang ultrasonik? Gelombang suara ultrasonik adalah sebuah gelombang suara dengan frekuensi yang berada diatas batas pendengaran manusia. Seperti yang kita ketahui bahwasannya batas pendengaran manusia berada pada rentang frekuensi 20Hz – 20KHz.

Cara Kerja HC-SR04

Sebuah sinyal pulsa dengan durasi setidaknya 10 μS (10 mikrodetik) diterapkan ke pin Trigger. Setelah itu, sensor mentransmisikan gelombang ultrasonik delapan pulsa pada frekuensi 40 KHz. Pola 8-pulsa ini digunakan untuk sebuah penanda sinyal ultrasonik dari modul ini, yang memungkinkan receiver / penerima untuk membedakan pola yang ditransmisikan dari kebisingan ultrasonik sekitar.

Delapan pulsa ultrasonik bergerak melalui udara menjauh dari transmitter / pemancar mengarah ke benda atau obyek yang ada di depannya. Sementara itu pin Echo menjadi HIGH / TINGGI untuk mulai membentuk awal sinyal gema.

Jika tidak ada sinyal ultrasonik yang dipantulkan atau diterima oleh receiver selama rentang 38 mS (mili detik), yang artinya tidak ada obyek atau benda maka sinyal Echo akan Timeout dan kembali menjadi LOW / RENDAH.

Sedangkan jika ada sinyal ultrasonik yang dipantulkan atau diterima oleh receiver, maka saat itu juga sinyal Echo langsung berubah menjadi LOW / RENDAH. Nah, lebar rentang waktu dari sinyal ECHO inilah yang digunakan untuk mengukur jarak antara sensor dengan obyek atau benda.

Dengan menggunakan persamaan jarak – kecepatan – waktu dari gelombang suara yang merambat pada udara, maka bisa dijabarkan sebagai berikut :

Jarak = Kecepatan x Waktu

dimana kecepatan gelombang suara pada udara adalah = 340 m/s = 0.034 cm/μS. Karena jarak tempuh gelombang suara ultrasonik tadi adalah bolak-balik yaitu dari sensor (transmitter) ke obyek dan kembali ke sensor (receiver), maka rumusnya menjadi :

Jarak (cm) = Waktu (μS) * 0.034 / 2

Demikian adalah teori dan cara kerja dari sensor HC-SR04 yang dapat digunakan untuk mengukur jarak suatu obyek atau benda.

Setelah kita mempelajari teori cara kerja sensor HC-SR04, maka selanjutnya kita akan tunjukkan contoh program HC-SR04 menggunakan Arduino IDE.

Spesifikasi

Sensor HC-SR04 memiliki spesifikasi sebagai berikut :

  • Tegangan : 5V DC
  • Arus statis : < 2mA
  • Level output : 5v – 0V
  • Sudut sensor : < 15 derajat
  • Jarak yg bisa dideteksi : 2cm – 450cm (4.5m)
  • Tingkat keakuratan : up to 0.3cm (3mm)

Bahan Yang Dibutuhkan

Adapun bahan atau hardware yang digunakan pada contoh dalam program ini antara lain :

  • Arduino UNO atau lainnya
  • Sensor HC-SR04
  • Beberapa kabel jumper M-F atau F-F

Wiring / Rangkaian Diagram

Rangkaian antara Arduino dengan modul sensor HC-SR04 yang digunakan pada contoh ini dapat dilihat pada tabel berikut :

HC-SR04Arduino
VCC5V
GNDGND
Trigger13
Echo12

Code Program

Berikut ini adalah contoh program dan interfacing modul sensor ultrasonic HC-SR04 menggunakan Arduino.

 int Trig_Pin = 13;
 int echo_Pin = 12;

 void setup()
 {
    pinMode(Trig_Pin, OUTPUT);
    pinMode(echo_Pin, INPUT);
 }
 void loop()
 {
    int pulse, inches, cm;
    digitalWrite(Trig_Pin,LOW);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(Trig_Pin, HIGH);
    delayMicroseconds(10);
    digitalWrite(Trig_Pin, LOW);
    pulse = pulseIn(echo_Pin, HIGH);
    cm = pulse * 0.034 / 2;
    inches = cm * 2.54;
  
    Serial.print("Jarak (cm) : ");
    Serial.println(cm);
    Serial.print("Jarak (inch) : ");
    Serial.println(inches);

    delay(500);
 } 

Demikianlah gambaran cara kerja sensor HC-SR04 dan contoh program untuk mengukur jarak.

++++++++ Semoga Bermanfaat ++++++++

Post a Comment for "Tutorial Menggunakan dan Program Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino Lengkap"