Cara Menggunakan Sensor Ultrasonic HC-SR04 dengan Arduino

Sensor Ultrasonic HC-SR04 adalah sensor yang digunakan untuk mengukur jarak suatu benda atau permukaan padat dengan sensor melalui pantulan suara Ultrasonic yang dipancarkan oleh sensor dan menangkap kembali pantulan suara tersebut. Gelombang suara Ultrasonic adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi tinggi yaitu sekitar diatas 20 kHz. Gelombang suara dengan frekuensi tinggi tersebut tidak akan bisa manusia dengarkan karena telinga manusia normal hanya dapat mendengar gelombang suara dalam frekuensi berkisar 20 Hz sampai 20 kHz. Suara diatas 20 kHz hanya bisa didengar oleh hewan tertentu seperti kelelawar, lumba-lumba, dan sejenisnya yang berkomunikasi melalui suara ultrasonic. Gelombang suara Ultrasonic dapat dipantulkan melalui benda padat atau cair. Namun juga mudah diredam atau diserap oleh benda dengan bahan tertentu seperti busa dan tekstil.

Cara kerja Sensor Ultrasonic
Sensor Ultrasonik memiliki dua komponen bernama piezoelektrik dengan fungsi sebagai Transmiter dan Receiver. Berikut adalah urutan cara kerja kedua komponen tersebut.

1. Piezoelektrik Transmiter berfungsi untuk membangkitkan gelombang ultrasonic dengan frekuensi tertentu. Besar frekuensi tersebut sesuai dengan osilator yang terpasang pada sensor tetapi pada umumnya besar frekuensi berkisar 40 kHz.
2. Gelombang Ultrasonic yang dibangkitkan atau dipancarkan oleh Piezoelektrik Transmiter tersebut akan melaju hingga bertemu dengan benda padat yang kemudian akan memantul kembali ke arah sensor
3. Piezoelektrik Receiver akan menerima pantulan gelombang Ultrasonic. Disini akan didapatkan selisih waktu antara waktu pengiriman dan waktu penerimaan gelombang pantul yang dapat digunakan untuk menghitung jarak benda.

Spesifikasi

• Tegangan Kerja DC 5 Volt
• Arus Kerja 15mA
• Frekuensi 40kHz
• Jarak Maksimal 4 m
• Jarak Minimal 2 cm
• Sudut Sensor 15 derajat

Perhitungan
Frekuensi dengan besar gelombang 40kHz memiliki kecepatan berkisar 340 m/s. Berdasarkan spesifikasi tersebut didapatkan rumus perhitungan jarak menggunakan data yang telah didapatkan adalah sebagai berikut.


Keterangan :
S = Jarak
t = Selisih waktu gelombang dikirimkan dan waktu gelombang pantul diterima


Semua hal diatas adalah hal yang perlu dipelajari terlebih dahulu sebelum dapat menggunakan Sensor ini dengan perhitungan yang tepat sehingga mengurangi selisih error jarak perhitungan dengan jarak sebenarnya. Sekarang waktunya kita mencoba menerapkan apa yang telah kita pelajari diatas pada alat yang sebenarnya. Persiapkan alat dan bahan berikut dan ikuti langkah selanjutnya.

Alat dan Bahan

• PC atau Laptop dengan Arduino IDE
• Arduino Uno
• Modul Sensor Ultrasonic HC-SR04
• Kabel Jumper

Rangkaian

Sketch Program (Unduh)
#define trig 13 //Inisialisasi pin 13 sebagai Trigger #define echo 12 //Inisialisasi pin 12 sebagai Echo long durasi=0, jarak=0; //Membuat variabel durasi dan jarak untuk menyimpan nilai void setup() { pinMode(trig, OUTPUT); //Set pin Trigger 13 sebagai OUTPUT pinMode(echo, INPUT); //Set pin Trigger 12 sebagai INPUT Serial.begin(9600); //Mulai komunikasi serial dengan PC pada baudrate 9600 } void loop() { //Program untuk memancarkan gelombang ultrasonic (START) digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(8); digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(8); digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(8); //Program untuk memancarkan gelombang ultrasonic (STOP) //Program untuk menangkap sinyal pantul durasi = pulseIn(echo, HIGH); // menerima suara ultrasonic //Program perhitungan data yang diperoleh menggunakan rumus jarak = (durasi) / 58.2; //Mengubah durasi dalam satuan jarak CM //Menampilkan Jarak terbaca pada Serial Monitor Serial.print(jarak); Serial.println(" CM"); delay(100); }

Hasil Pembacaan (Serial Monitor)

Rangkaian dan Program diatas bisa disesuaikan kembali dengan rancangan milik kalian sendiri. Tidak hanya bisa ditampilkan pada Serial Monitor tapi juga bisa menggunakan antarmuka LCD. Sehingga tidak harus menyalakan PC atau Laptop hanya untuk melihat hasil perhitungan. Sekian artikel kali ini semoga bermanfaat dan terima kasih telah berkunjung.





Keyword :
Pengertian sensor Ultrasonic
Cara kerja sensor Ultrasonic HC-SR04
Spesifikasi Sensor Ultrasonic HC-SR04
Perhitungan jarak matematis menggunakan Sensor Ultrasonic HC-SR04
Contoh rangkaian Sensor Ultrasonic HC-SR04 dengan Arduino
Contoh program Arduino untuk Sensor Ultrasonic HC-SR04 tanpa menggunakan Library
Cara membaca jarak menggunakan Sensor Ultrasonic HC-SR04