LAPORAN PRAKTIKUM 07 SENSOR ULTRASONIC Desima Klaudia Hasibuan (4211501014) Syifa Dzikri Tsani (4211501022) MK4507-SENSOR DAN TRANSDUSER Program Studi D4 Mekatronika Politeknik Negeri Batam
1. PENDAHULUAN Pada praktikum 7 ini yaitu melakukan percobaan pembacaan jarak dengan sensor ultrasonic dan tugas dari praktikum 7 yaitu menghidupkan LED dengan kondisi jarak tertentu untuk memahami prinsip kerja dari sensor ultrasonic. 2. STUDI PUSTAKA Sensor Ultrasonic banyak digunakan sebagai pengukur jarak dan sensor halangan obyek.dan untuk beberapa jenis ultrasonic yang memiliki frekwensi lebih tinggi dapat menembus jaringan, dan banyak digunakan sebagai pemindai jaringan di bawah kulit. Seperti USG (Ultra Sono Graph). Prinsip dasarnya adalah pemanfaatan gelombang suara di atas frekwensi yang bisa didengar oleh manusia, dan pendeteksian sensor ultrasonic adalah melalui pantulan pada sebuah obyek. Saat ini sudah banyak sensor ultrasonic yang beredar dalam bentuk modul yang sudah jadi seperti produk PING-Parallax di bawah:
Gambar 1. Fisik sensor ultrasonic
Sensor ultrasonic sebagai pengukur jarak Pada praktikum kali ini, sensor ultrasonic akan difungsikan sebagai pengukur jarak, dengan memanfaatkan pantulan obyek yang ada di depannya. Ultrasonic akan memancarkan gelombang suara dengan frekwensi 40KHz, dan kemudian memantulkan Obyek yang ada di depanya akan memantulkan gelombang suara dengan frekwensi 40KHz. Pada MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 1
ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal, kecepatan suara adalah 344 m/detik (1238 km/jam).Sehingga selisih waktu antara pengiriman (Transmit ) dan menerima ( Receive) akan menginformasikan jarak antara sensor ultrasonic dengan obyek di depannya. Sehingga dengan menggunakan persamaan: 3. METODOLOGI PENELITIAN •
Peralatan/Komponen Berikut adalah peralatan/ komponen pada pratikum 7: Nama Barang Meja Kerja Circuit Connection Cable Arduino Uno Sensor Ultrasonic LED (3mm) Resistor (330 Ohm) Laptop (Software Arduino) Penggaris
Part No. HC-SR04 -
Jumlah 1 1 set 1 1 1 1 1 1
Tabel 1. Komponen percobaan 1 •
Langkah percobaan Berikut adalah langkah percobaannya: 1. Hubungkan rangkaian Ping Parallax seperti pada gambar di bawah jangan sampai salah dan terbalik menghubungkan rangkaian):
Gambar 2. Rangkaian sensor ultrasonic
2. Buatlah program arduino sesuai dengan sketch yang diberikan pada modul praktikum 7. 3. Ukurlah jarak sebuah obyek di depan ultrasonic dengan menggunakan penggaris. 4. Catat hasilnya pada tabel yang diberikan dan analisis hasilnya.
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 2
4. HASIL DAN ANALISIS •
Tabel Hasil Pengujian Jarak (cm) 5
Pengujian 1
Pengujian 2
Pengujian 3
Pengujian 4
Pengujian 5
Output Ping (cm) Output Ping (cm) Output Ping (cm) Output Ping (cm) Output Ping (cm) 5 5 5 5 5
10 15
10 15
10 14
10 14
10 15
10 15
20 25 30
20 25 30
20 25 29
20 25 30
19 24 29
20 25 30
35 40
35 40
34 40
35 39
34 39
35 39
45 50
45 50
44 49
44 49
45 49
44 50
Tabel 2. Hasil pengujian pada sensor ultrasonic •
Grafik Perbandingan Pengujian
Gambar 3. Grafik hasil perbandingan pengujian pada sensor ultrasonic
Foto Saat Praktikum Berikut adalah beberapa foto saat praktikum: •
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 3
Gambar 4. Pengujian pada sensor ultrasonic
Analisa praktikum Dari hasil praktikum yang dilakukan dengan liga kali pengujian di setiap percobaan maka didapat hasil analisa bahwa: a. Ultrasonic merupakan sensor jarak yang mengukur jarak berdasarkan kecepatan bunyi. b. Hasil yang didapatkan dalam kelima pengujian mengalami perbedaan dengan jarak teori dikarenakan jarak penggaris dan sensor berubah-ubah. c. Setelah dilakukan pengujian didapatkan bahwa sensor ultrasonic mampu membaca jarak hampir mendekati jarak teori. •
5. TUGAS PRAKTIKUM 7 Berikut adalah soal tugas praktikum 7: 1) Penjelasan program arduino praktikum 7 c ons t i nt pi ngPi n = 7; / / i ni s i al i s as i pi n s ens or voi d set up( ) { Ser i al . begi n( 9600) ; / / baudr at e ser i al moni t or } voi d l oop( ) { l ong dur a t i on, i nc hes , c m; / / i ni s i al i s as i var i abel dur at i on, i nches, cm dal am bent uk l ong pi nMode( pi ngPi n, OUTPUT) ; / / i ni si al i sasi pi n pi ngPi n sebagai out put di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, LOW) ; / / kondi si pi ngPi n=LOW di baca dengan pembacaan secar a di gi t al del ayMi cr oseconds( 2) ; / / del ay kondi si pi ngPi n=LOW sel ama 2ms
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 4
di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, HI GH) ; / / kondi si pi ngPi n=HI GH di baca dengan pembacaan secar a di gi t al del ayMi cr oseconds( 5) ; / / del ay kondi si pi ngPi n=HI GH sel ama 5ms di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, LOW) ; / / kondi si pi ngPi n=LOW di baca dengan pembacaan secar a di gi t al pi nMode( pi ngPi n, I NPUT) ; / / i ni si al i sasi pi n pi ngPi n sebagai i nput dur at i on = pul seI n( pi ngPi n, HI GH) ; / / menggunakan var i abel dur at i on sebagai hasi l per hi t ungan pul seI n i nches = mi cr osecondsToI nches( dur at i on) ; / / konver si ni l ai wakt u menj adi ni l ai j ar ak i nches cm = mi crosecondsToCent i met er s( dur at i on) ; / / / / konver si ni l ai wakt u menj adi ni l ai j ar ak cm Ser i al . pr i nt ( i nches) ; / / menampi l kan ni l ai var i abel i nches Ser i al . pr i nt ( " i n, " ) ; / / menampi l kan kat a " i n, " Ser i al . pr i nt ( cm) ; / / menampi l kan ni l ai var i abel cm Ser i al . pr i nt ( "cm") ; / / menampi l kan kat a "cm" Ser i al . pr i nt l n( ) ; del ay( 100) ; / / member i j eda wakt u pembacaan sel ama 100ms } l ong mi cr osecondsToI nches( l ong mi cr oseconds) / / f ungsi unt uk mengkonver si wakt u menj adi i nches { / / 73. 746 mi cr oseconds per i nch ( i . e. sound t r avel s at 1130 f eet per / / second) . Thi s gi ves t he di st ance t r avel l ed by the pi ng, out bound / / and ret ur n, so we di vi de by 2 t o get t he di st ance of t he obst acl e. / / See: ht t p: / / www. par al l ax. com/ dl / docs/ pr od/ acc/ 28015- PI NGv1. 3. pdf r et ur n mi cr oseconds / 74 / 2; / / r umus per hi t ungan konver si wakt u menj adi i nches } l ong mi cr osecondsToCent i met er s( l ong mi cr oseconds) / / f ungsi unt uk mengkonver si wakt u menj adi cm { / / The speed of sound i s 340 m/ s or 29 mi cr oseconds per cent i met er . / / The pi ng t r avel s out and back, so to f i nd t he di st ance of t he / / obj ect we t ake hal f of t he di st ance t r avel l ed. r et ur n mi cr oseconds / 29 / 2; / / r umus per hi t ungan konver si wakt u menj adi cm }
2) Buatlah program untuk mengukur sebuah obyek, jika obyek berjarak di atas 30cm, maka Led akan menyala (Led dihubungkan dengan Digital Pin 8). const i nt pi ngPi n = 7; i nt LED = 8; voi d set up( ) { Ser i al . begi n( 9600) ; } voi d l oop( )
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 5
{ l ong dur at i on, j ar ak; pi nMode( pi ngPi n, OUTPUT) ; pi nMode( LED, OUTPUT) ; di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, LOW) ; del ayMi cr oseconds( 2) ; di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, HI GH) ; del ayMi cr oseconds( 5) ; di gi t al Wr i t e( pi ngPi n, LOW) ; pi nMode( pi ngPi n, I NPUT) ; dur at i on = pul seI n( pi ngPi n, HI GH) ; j ar ak Ser i al Ser i al Ser i al Ser i al
= mi cr osecondsToCent i met er s( dur at i on) ; . pr i nt ( " J ar ak : " ) ; . pr i nt ( c m) ; . pr i nt ( " c m" ) ; . pr i nt l n( ) ;
i f ( j ar ak >= 30) { di gi t al Wr i t e( LED, HI GH) ; } el se{ di gi t al Wr i t e( LED, LOW) ; } del ay(100) ; } l ong mi cr osecondsToCent i met er s( l ong mi cr oseconds) { r et ur n mi cr oseconds / 29 / 2; }
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 6
•
Hasil tugas praktikum 7 Berikut adalah hasil dari tugas praktikum 7:
Gambar 5. Hasil pada saat jarak 10 cm pada sensor ultrasonic
Gambar 6. Hasil pada saat jarak 3 5 cm pada sensor ultrasonic
Analisa tugas praktikum 7: •
•
Ketika pembacaan jarak 10 cm, maka LED akan padam karena sesuai dengan program yaitu kondisi ketika pembacaan jarak dibawah 30 cm maka LED padam. Ketika pembacaan jarak 35 cm, maka LED akan hidup karena sesuai dengan program yaitu kondisi ketika pembacaan jarak diatas atau = 30 cm maka LED hidup. MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 7
6. KEJADIAN SELAMA PRAKTIKUM Saat melakukan praktikum terjadi beberapa kejadian yang bisa menghambat mendapatkan hasil yang sesuai, antara lain: a. Sulit menentukan letak penggaris dengan sensor sehingga mempengaruhi pembacaan nilai pada sensor. b. Letak objek yang berubah-ubah juga mempengaruhi pembacaa n nilai sensor. 7. KESIMPULAN Dari praktikum yang sudah di lakukan dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain: a. Sensor ultrasonic mengukur jarak dengan gelombang suara dalam range waktu microsecond. b. Pembacaan jarak pada sensor ultrasonic hampir akurat dengan hasil teori. c. Pada tugas praktikum 7, kondisi LED tergantung dari hasil pembacaan atau jarak sensor. LED akan menyala jika jarak lebih besar dari 30 cm begitu sebaliknya. 8. DAFTAR PUSTAKA •
Modul PRAKTIKUM -ultrasonic
MK4507 - SENSOR DAN TRANSDUSER. 8
