Sensor Ultrasonik Arduino HC-SR04 : Cara Kerja dan Program

Bagi kamu yang ingin membuat suatu project dan butuh pengukur jarak objek, maka kamu bisa menggunakan sensor ultrasonik Arduino HC-SR04.

Cara kerja sensor ultrasonic HC-SR04 Arduino yaitu mengubah besaran listrik menjadi besaran fisis (suara) maupun sebaliknya. Dimana nilai yang didapatkan nantinya dapat dikonversi menjadi nilai jarak.

Prinsip kerja sensor ultrasonik adalah dengan memanfaatkan pengaplikasian gelombang ultrasonik sebagai transduser-nya. Sederhananya, sensor ini memanfaatkan pantulan gelombang ultrasonik untuk menghitung jarak benda.

Umumnya ultrasonik digunakan oleh kelelawar atau lumba-lumba untuk mendeteksi objek yang ada di depannya meskipun penglihatan mereka tak begitu jelas.

Untuk penjelasan lebih lengkap tentang sensor ultrasonik Arduino HC-SR04, silahkan disimak berikut ini:

Pengertian Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah suatu sensor yang fungsinya mengubah besaran fisis bunyi menjadi besaran listrik maupun sebaliknya.

Fungsi sensor ultrasonik HC-SR04 biasa digunakan untuk mendeteksi objek yang ada di depannya dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik.

Pengertian sensor ultrasonic bisa juga mengacu pada suatu sensor yang cara kerjanya hampir sama dengan kemampuan ekolokasi pada kelelawar.

Cara Kerja Sensor Ultrasonic HC-SR04 Arduino

Sensor ultrasonik HC SR04 memiliki sepasang transduser ultrasonik yang berfungsi sebagai transmitter (memancarkan gelombang) dan receiver (menerima pantulan gelombang).

Cara kerja sensor HC SR04 berawal dari gelombang ultrasonik berfrekuensi 40 kHz (sesuai osilator) yang dibangkitkan oleh piezoelektrik sebagai transmitter-nya.

Kemudian gelombang yang terbentuk dipancarkan mengenai target.

Hasil pantulan gelombang tersebut nantinya akan diterima oleh receiver piezoelektrik untuk dikalkulasikan waktu pengiriman dan waktu diterimanya gelombang pantul tersebut.

Hasil pengalkulasian itulah nanti yang akan kita peroleh sebagai nilai jarak.

Prinsip kerja sensor ultrasonik HC-SR04 kurang lebih hampir sama dengan contoh gambar kelelawar yang mendeteksi buah di depannya.f

Kira-kira bentuk ilustrasi cara kerja HC SR04 seperti ini.

Rumus sensor ultrasonik diambil dari rumus kecepatan. Karena sudah diketahui kecepatan rambat bunyi berada di kisaran 340 m/s, maka rumus menghitung jarak sensor ultrasonik adalah:

S = 340.t/2

Keterangan :

S= Jarak objek

t= Selisih waktu dipancarkan dan diterimanya gelombang

Kelebihan dan Kekurangan Sensor Ultrasonik HC-SR04

a. Kelebihan sensor ultrasonik

• Tingkat sensitifitasnya baik
• Tak dipengaruhi oleh warna dan tranparansi
• Mengonsumsi arus data rendah

b. Kekurangan sensor ultrasonik

• Jarak jangkau pendeteksiannya terbatas dan hanya satu arah
• Refresh rate lambat
• Kurang bagus dalam mengukur jarak benda yang permukannya tidak rata

Spesifikasi Sensor Ultrasonik HC-SR04 Arduino

Jarak Deteksi	2 - 300 cm
Akurasi Jarak	3 mm
Tegangan Operasi	5 Volt
Sudut Pantul	< 15 derajat
Konsumsi Arus	15 mA
Panjang	4,5 cm
Lebar	2 cm
Tinggi	1,5 cm

Datasheet Sensor Ultrasonik HC-SR04

• Pin Trig (Trigger), trigpin Arduino berfungsi untuk memicu pemancaran gelombang ultrasonik. Gelombang akan terpancarkan saat pin ini diberikan logika HIGH.

• Pin Echo, berfungsi untuk mendeteksi pantulan gelombang ultrasonik apakah sudah diterima atau belum. Pin Echo bernilai HIGH jika gelombang pantulan belum diterima dan bernilai LOW jika pantulan sudah diterima.

• Pin VCC, berfungsi untuk mengoneksikan sensor ke power supply 5 volt Arduino. Jadi kamu bisa langsung mengoneksikan pin VCC ke pin 5V di Arduino.

• Pin GND, berfungsi untuk mengoneksikan sensor ke power supply ground. Sama dengan pin VCC, kamu juga bisa langsung menghubungkan pin GND ini ke pin GND Arduino.

Komponen Sensor Ultrasonik HC-SR04

1. Piezoelektrik

Fungsi dari komponen ini adalah mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang menghasilkan gelombang ultrasonik maupun sebaliknya.

2. Transmitter

Yaitu komponen yang berfungsi untuk memancarkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh piezoelektrik ke objek yang ingin diukur jaraknya

3. Receiver

Berfungsi untuk menerima pantulan gelombang ultrasonik dari objek yang ingin diukur jaraknya.

Program Sensor Ultrasonik Arduino dan Serial Monitor

Hasil yang Diharapkan:

Sensor akan mengukur jarak objek lalu hasil pengukuran tersebut ditampilkan di serial monitor dengan komunikasi serial.

Alat dan Bahan:

• Arduino Uno dan Kabelnya (beli disini)
• Software Arduino IDE
• Sensor Ultrasonik (dapatkan disini)
• Kabel Jumper Male to Female (beli disini)

Cara Kerja :

1. Hubungkan Arduino ke komputer dengan menggukan kabel USB.

2. Buatlah rangkaian sensor ultrasonik HC-SR04 sesuai gambar berikut.

Konfigurasi pinnya yaitu:

Arduino	Ultrasonik
Pin 2	TRIG
Pin 3	ECHO
5V	VCC
GND	GND

3. Buka Arduino IDE lalu atur board dan port-nya sesuai board dan port yang kamu gunakan.

4. Ketikkan program sensor ultrasonik dengan Arduino berikut di IDE.

int trigPin = 2;

int echoPin = 3;

long waktu;

int jarak;

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

waktu = pulseIn(echoPin, HIGH);

jarak= waktu*0.034/2;

Serial.print("Jarak: ");

Serial.println(jarak);

delay(200);

}

5. Jika sudah, upload program ultrasonik Arduino tersebut ke papan

6. Buka serial monitor dan lihat apa yang terjadi.

Project Arduino dengan Sensor Ultrasonik dan Lampu LED

Hasil yang Diharapkan :

Lampu LED akan menyala saat sensor ultrasonik membaca jarak objek yang berada kurang dari 100 cm.

Alat dan Bahan :

• Arduino Uno dan Kabelnya (beli disini)
• Software Arduino IDE
• Sensor ultrasonik (dapatkan disini)
• Kabel Jumper male to male (beli disini)
• Breadboard (beli disini)
• Lampu LED

Cara Kerja:

1. Hubungkan Arduino ke komputer dengan menggunakan kabel USB.

2. Buat rangkaian sensor ultrasonik Arduino sesuai gambar berikut.

Arduino	LED	Ultrasonik
Pin 4	Kaki panjang	-
GND	Kaki pendek	-
Pin 2	-	Trig
Pin3	-	Echo

Catatan:

Fungsi kabel USB male to male di atas adalah sebagai penghubung arus dari Arduino ke sensor.

3. Buka Arduino IDE dan pastikan board dan port-nya sudah sesuai

4. Ketikkan sketch atau program sensor ultrasonik dengan LED berikut ini di Arduino IDE.

int trigPin = 2;

int echoPin = 3;

int LED = 4;

long waktu;

int jarak;

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LED, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

waktu = pulseIn(echoPin, HIGH);

jarak= waktu*0.034/2;

Serial.print("Jarak: ");

Serial.println(jarak);

if(jarak<100) {digitalWrite(LED,HIGH);}

else{digitalWrite(LED,LOW);}

delay(200);

}

5. Apabila sudah, upload program Arduino sensor ultrasonik dan LED ke papan sirkuit Arduino dan lihat apa yang terjadi.

Catatan :

Selain beberapa contoh HC SR04 Arduino program dan rangkaian di atas, kamu juga bisa memadukan sensor ultrasonik HC-SR04 dengan beberapa komponen lain seperti LCD, buzzer, modul bluetooth, modul wifi ESP8266, dan lain sebagainya.

Program Arduino 2 Sensor Ultrasonik

Hasil yang Diharapkan:

Kedua sensor ultrasonik akan melakukan pengukuran jarak objek dan nanti hasil pengukurannya akan dimunculkan di serial monitor.

Alat dan Bahan :

• Arduino Uno dan Kabelnya (beli disini)
• Software Arduino IDE
• Kabel Jumper male to male (beli disini)
• Breadboard (beli disini)
• 2 Sensor Ultrasonik HC-SR04 (dapatkan disini)

Cara Kerja:

1. Hubungkan Arduino ke komputer dengan menggunakan kabel USB.

2. Buatlah rangkaian sensor ultrasonik sederhana seperti berikut ini:

Konfigurasi pinnya yaitu:

Arduino	Sensor 1	Sensor 2
Pin 3	Echo	-
Pin 4	Trig	-
Pin 10	-	Echo
Pin 11	-	Trig
5V	VCC	VCC
GND	GND	GND

3. Buka Arduino IDE dan pastikan board dan port-nya sudah sesuai

4. Ketikkan sketch berikut ini di Arduino IDE.

int trigPin1 = 2;

int echoPin1 = 3;

long waktu1;

int jarak1;

int trigPin2 = 3;

int echoPin2 = 4;

long waktu2;

int jarak2;

void setup() {

pinMode(trigPin1, OUTPUT);

pinMode(trigPin2, OUTPUT);

pinMode(echoPin1, INPUT);

pinMode(echoPin2, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin1, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin1, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin1, LOW);

digitalWrite(trigPin2, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin2, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin2, LOW);

waktu1 = pulseIn(echoPin1, HIGH);

jarak1= waktu1*0.034/2;

Serial.print("Jarak: ");

Serial.println(jarak1);

delay(200);

waktu2 = pulseIn(echoPin2, HIGH);

jarak2= waktu2*0.034/2;

Serial.print("Jarak: ");

Serial.println(jarak2);

delay(200);

}

5. Jika sudah, upload program ultrasonik Arduino tersebut ke papan

6. Buka serial monitor dan lihat apa yang terjadi.

Baca Juga :

• Macam-macam Sensor Arduino
• Arduino Adalah