1. Mengetahui dan memahami prinsip Ultrasonic Distance Sensor.

2. Menerapkan pemakaian Ultrasonic Distance Sensor dalam rangkaian.

3. Mengetahui karakteristik Ultrasonic Distance Sensor

1. Library Arduino : https://cutt.ly/gxjyxAQ

2. Library Ultrasonic : https://cutt.ly/uxju7UT

3. Software Proteus : https://www.labcenter.com/

4. Software Arduino : https://www.arduino.cc/

  Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkain listrik tertentu (Budiarso : 2011). Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah di atas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 40 KHz – 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut terhadap polaritas tegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek piezoelectric.

  Kontraksi yang terjadi diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke udara (tempat sekitarnya). Pantulan gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama. Untuk lebih jelas tentang prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat dilihat prinsip dari sensor ultrasonic.

  Besar amplitudo sinyal elektrik yang dihasilkan sensor penerima tergantung dari jauh dekatnya objek yang dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima. Proses sensoring yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan obyek sasaran. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian pengirim sampai diterima oleh rangkaian penerima, dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonik tersebut pada media rambat yang digunakannya, yaitu udara.

1.  Arduino UNO R3

2.  Sensor Ultrasonik

3.  Virtual Terminal

4.  Potensiometer (POT-HG) , 1K Ohm

5.  DC Voltmeter

6.  DC Source

7.  Ground

//ULTRASONIC SENSOR

// define pin

const int ECHO = 2; // Echo pin of Ultrasonic Sensor

const int TRIG = 3; // Trigger

// define variable

int durasi;   //durasi dari sonar dipancarkan sampai kembali

int jarak; //jarak yang didapat

int baca_jarak() {

digitalWrite (TRIG, HIGH);

delayMicroseconds (10);

digitalWrite (TRIG, LOW);

durasi = pulseIn (ECHO, HIGH);

jarak = durasi*0.034/2;

return jarak;

}

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

pinMode (TRIG, OUTPUT);

pinMode (ECHO, INPUT);

digitalWrite (TRIG, LOW);

Serial.begin (9600);

}

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

Serial.print(baca_jarak());

Serial.println("cm");

}

1.  Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar diatas.

2.  Buat program sesuai dengan point 6 pada software Arduino IDE

3.  Compile program arduino pada Arduino IDE

4.  Kemudian upload file .hex ke Arduino Virtual yang ada di Proteus.

5. Kemudian upload file .HEX ultrasonik ke sensor ultrasonik yang ada pada Proteus

( file .HEX terdapat pada file komponen ultrasonik yang telah di download. Untuk yang berekstensi kan .LIB dan .IDX pindahkan pada C:\ProgramData\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\LIBRARY, agar bisa di load di proteus. Sedangkan .HEX pindahkan ke C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\BIN.)

6.  Kemudian lakukan percobaan dengan mengubah niali potensiometer.

1.  Ubah besaran pada potensiometer dari range 50% sampai 0%, dengan kelipatan penurunan 5%. Kemudian catat perubahan output jarak yang terdapat pada virtual terminal kedalam bentuk tabel. 1

2.  Buatlah grafik hubungan antara perubahan potensiometer/resistansi (Sumbu X) terhadap output jarak dari sensor (Sumbu Y).

3.  Lakukan percobaan seperti pada no.1. Kemudian catat perubahan tegangan yang terjadi pada keluaran sensor kedalam bentuk tabel 2. 

4. Buatlah grafik hubungan antara perubahan potensiometer/resistansi (Sumbu X) dengan perubahan tegangan (Sumbu Y0)

5. Bagaimana karakteristik dari sensor ultrasonik ? Apa hubungannya antara penurunan potensiometer dengan pembacaan dan keluaran tegangan pada output sensor ? Berikan penjelasan dan analisa singkat mengenai percobaan yang saudara lakukan dan hasil yang didapat !