SIMULASI
PENGUKUR JARAK AMAN MOBIL DENGAN SENSOR ULTRASONIK
Eva Yunita Sari1 ; Irkhamudin
Fahmi2 ; Rizqi Mardika3; Yulian Bagus4,
Dr. Samuel Beta, Ing-Tech.,M.T5
e-mail :vha.mn35@gmail.com1; irkhamudinf@gmail.com2; rizqi.mardika@gmail.com3;
bagus.x08@gmail.com4; sambetak2@gmail.com5
Program Studi Teknik Elektronika
Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H.,
Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id
I.
PENDAHULUAN
Dunia otomotif berkembang
dengan sangat pesat, bukan saja dari segi tampilan, tetapi juga teknologi yang
digunakan. Bukan hanya dari sisi mekanik tetapi juga elektronik. Central Lock dan Power Window adalah bukti perkembangan elektronik di dunia
otomotif. Saat ini beberapa mobil juga dilengkapi sensor jarak yang dapat
memberikan tanda bila berdekatan dengan kendaraan atau benda lain di sekitarnya
untuk menghindari tabrakan.
Karenanya, mengambil ide
tentang Pengukur
Jarak Aman Mobil dengan Sensor
Ultrasonik sebagai tema pembuatan Proyek Arduino. Alat yang dibuat nantinya akan menggunakan Arduino sebagai
pemroses dan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi jarak.
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang
yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman
tentang cara kerja rangkaian meupun dasar – dasar perencanaan alat.
A.
Arduino
UNO
Gambar 2.1 Board Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian
elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama, yaitu sebuah
chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu
sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram
menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar
rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian
menghasilkan output sesuai yang diinginkan. jadi mikrokontroler bertugas
sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian
elektronik.
Secara umum, Arduino terdiri dari
dua bagian, yaitu:
·
Hardware papan PCB input/output (I/ O) yang open source.
·
Software Arduino Yang juga open source, meliputi software
Arduino IDE untuk menulis program dan driver untuk koneksi dengan komputer.
Spesifikasi
Board Arduino Uno:
Tegangan Operasi
|
5V
|
Tegangan Input
|
(disarankan) 7—12V
|
Batas Tegangan Input
|
6—2OV
|
Pin Digital I/O
|
14 (di mana 6 pin output PWM)
|
Pin Analog Input
|
6
|
Arus DC per I/O Pin
|
40 Ma
|
Arus DC untuk pin
|
3.3V 50 Ma
|
Flash Memory
|
32 KB (ATmega328) , di mana 0,5 KB
digunakan oleh bootloader
|
SRAM
|
2 KB (Atmega328)
|
EEPROM
|
1 KB (Atmega328)
|
Clock
|
16 Hz
|
B.
Seven Segment (7 Ruas) Common Katoda
Senven segmen display
(SSD) adalah salah satu perangkat layar kuntuk menampilkan system angka decimal
yang merupakan alternatif dari layar dot-metrix. layar 7 segment ini sering
digunakan pada jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronika
lainya yang menampilkan informasi numeric. Ide mengenai layar 7 segmen ini
sudah cukup tua. Pada tahun 1910 misalnya, sudah ada layar 7 segment yang
diterangi oleh lampu pijar yang digunakan pada panel surya kamar ketel suatu
pembangkit listrik
Gambar 2.2 4x7 Ruas
Tujuh
bagian dari layar dapat dinyatakan dalam bermacam- macam kombinasi untuk
menampilkan angka Arab. Sering 7 segment tersebut disusun dengan kemiringan tertentu,
untuk memudahkan pembacaan. Pada sebagian besar penerapannya, ketujuh segmen
ini memiliki bentuk dan ukuran yang hampir seragam (biasanya segienam panjang,
walaupun transparan dan persegi panjang juga dapat digunakan.
Layar
ketujuh segment ini terdiri dari 7 buah LED yang membentuk angka * dan 1 LED
untuk titik/DP. Angka yang ditampilkan di sevent segmen segment ini dari 0-9.
Cara kerja dari sevent segmen disesuaikan dengan LED.LED merupakan komponen
diode yang dapat memeancarkan cahaya. Kondisi dalam keadaan ON jika sisi anoda
mendapatkan sumber positif dari Vcc dan katoda mendapatkan sumber negative dari
ground.
Berdasarkan cara
kerjanya, 7 ruas
dibai menjadi 2 bagian :
·
Common Katoda
·
Common
anoda
Cara
kerja dari 7 ruas
common katoda akan aktif pada kondisi hight “1” dan off pada kondisi low “0”.
ANGKA
|
H
|
g
|
f
|
e
|
D
|
c
|
b
|
A
|
HEXA
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
3FH
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
06H
|
2
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
5BH
|
3
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
4FH
|
4
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
66H
|
5
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
6DH
|
6
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
7DH
|
7
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
07H
|
8
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
7FH
|
9
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
6FH
|
Cara
kejadari 7 ruas
common anoda aktif pada kondisi low “0” dan off pada kondis High “1”.
ANGKA
|
H
|
g
|
f
|
e
|
D
|
c
|
b
|
a
|
HEXA
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
C0H
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
F9H
|
2
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
A4H
|
3
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
B0H
|
4
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
99H
|
5
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
92H
|
6
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
12H
|
||
7
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
F8H
|
8
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
10H
|
C.
Buzzer
Gambar 2.3 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang
berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya
prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri
dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut
dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke
dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena
kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan
diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan
menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah
selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
a.
Sensor Ultrasonic HC-SR04
Gambar 2.4 HC-SR04
Sensor HC-SR04 adalah
sensor pengukur jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip kerja sesnsor ini
pirip dengan radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan kemudian di
terima balik oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu
terima adalah representasi dari jarak objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi
elektronik yang memerlukan deteksi jarak termasuk untuk sensor pada robot.
Sensor HC-SR04 adalah versi low cost dari sensor ultrasonic PING
buatan parallax. Perbedaaannya terletak pada pin yang digunakan. HC-SR04
menggunakan 4 pin sedangkan PING buatan parallax menggunakan 3 pin. Pada Sensor
HC-SR04 pin trigger dan output diletakkan terpisah. Sedangkan jika menggunakan
PING dari Parallax pin trigger dan output telah diset default menjadi satu
jalur. Tidak ada perbedaaan signifikan dalam pengimplementasiannya. Jangkauan
karak sensor lebih jauh dari PING buatan parllax, dimana jika ping buatan
parllax hanya mempunyai jarak jangkauan maksimal 350 cm sedangkan sensor
HC-SR04 mempunyai kisaran jangkauan maksimal 400-500cm.
Spesifikasi:
·
Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400
-500cm
·
Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
·
Tegangan kerja 5V DC
·
Resolusi 1cm
·
Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
·
Dapat dihubungkan langsung ke kaki
mikrokontroler
III.
METODE
PEMBUATAN ALAT
Dalam
perancangan pembuatan pengatur jarak ini, terdari perancangan mekanik
(hardware) yang meliputi perancangan elektrik dan perancangan perangkat lunak
(software). Perancangan ini mempunyai gambaran perancangan Hardware yang
didalamnya ada beberapa rangkaian elektronika
yang mendukung alat ini.
a.
Perancangan
Hardware
Gambar 3.1 Diagram Blok
b.
Perancangan
Software
Untuk diagram alir,
program aplikasi Arduino
menggunakan masukan sensor HC-SR04
dan keluaran Buzzer,
4x7ruas, dan LED.
IV.
Pengujian Alat
Dalam proyek yang telah dibuat, perlu diuji untuk menentukan
keakuratan alat sebagai alat ukur, adapun langkah - langkah cara pengujian yang
akan kami lakukan adalah :
1. Mengkalibrasi
alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan program yang
dibuat atau belum.
2.
Mencoba alat dengan
memberikan penghalang di depan sensor HC-SR04 dan melihat hasil pembacaannya di
7ruas, apakah sama dengan kenyataan dan respon LED dan Buzzer.
V. Kesimpulan
1.
Sensor ultrasonik,
pada alat ini, berfungsi untuk mendeteksi jarak
2.
Hasil pembacaan
sensor, akan ditampilkan ke 4 digit 7ruas
3.
LED dan Buzzer
digunakan sebagai indikator dan batasan jarak
REFERENSI
diakses pada 1 Oktober 2016
diakses pada 3 Oktober 2016
diakses pada 4 Oktober 2016
PENULIS
Tahun 2013
penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma
(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3
Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.1.15.
Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa
pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi
Tahun 2014
penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma
(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3
Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM.
3.32.14.1.17. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila
terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi
Lampiran :
1. Download Laporan di sini
2. Download Paper lengkap di sini
3. Download PPT di sini
4. Download Script di sini
5. Download Flow Chart di sini
6. Download Rangkaian di sini
7. Download Pengawatan di sini
Sudah
BalasHapus