Post on 26-Feb-2023
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK PARKIR MOBIL
MENGGUNAKAN GELOMBANG ULTRASONIK BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Telekomunikasi
Oleh:
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
2017
HENGKI PANJAITAN
NIM. 1405062019
NAZALIKA SUBHA
NIM. 1405062045
1
KATA PENGATAR
Puji Dan Syukur Penulis Ucapkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa Atas
Kasih Karunianya Yang Memberikan Pengetahuan, Kekuatan, Kesehatan Dan
Kesempatan Kepada Penulis Sehingga Dapat Menyelesaikan Proyek Tugas Akhir
Uang Berjudul :
“ Rancang Bagun Alat Pengukur Jarak Parkir Mobil Menggunakan Gelombang
Ultrasonik Berbasis Mikrokontroller Arduino Uno ”
Pembuatan Dan Penyusunan Tugas Akhir Ini Diajukan Sebagai Salah Satu
Syarat Untuk Menyelesaikan Studi Diploma Iii (D3) Dan Memperoleh Gelar Ahli
Madya (A.Md.) Dijurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi
Politeknik Negeri Medan.
Perancangan Dan Pembuatan Serta Penulisan Laporan Tugas Akhir Ini Tidak
Akan Terlaksana Dengan Baik Tanpa Adanya Bantuan Dan Dukungan Dari
Berbagai Pihak. Oleh Karena Itu, Pada Kesempatan Ini Penulis Mengucapkan
Terima Kasih Yang Sedalam - Dalamnya Kepada :
1. M. Syahruddin, S.T., M.T., Selaku Direktur Politeknik Negeri Medan
2. Junaidi, S.T., M.T., Selaku Kepala Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri
Medan
3. Ir. Suhaili Alifuddin, M. Eng., Selaku Kepala Program Studi Teknik
Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan
4. Muhammad Rusdi, S.T., M.T., Selaku Dosen Pembimbing
5. Seluruh Dosen Dan Staf Pengajar Teknik Elektro
2
6. Orang Tua Penulis Yang Telah Memberikan Dukungan Moril Dan Material
Serta Doa Dalam Menyelesaikan Laporan Ini.
7. Semua Teman – Teman Seperjuangan Yang Sama – Sama Merasakan Pahit
Manisnya Menjalani Perkuliahan Di Politeknik Negeri Medan.
Penulis Berusaha Secara Optimal Dengan Segala Pengetahuan Dan Informasi
Yang Didapatkan Dalam Menyusun Tugas Akhir Ini. Namun, Penulis Menyadari
Berbagai Keterbatasannya, Karena Itu Penulis Memohon Maaf Atas Keterbatasan
Meteri Proyek Tugas Akhir Ini. Penulis Sangat Mengharapkan Masukan Berupa
Saran Dan Kritik Yang Membangun Demi Kesempurnaan Tugas Akhir Ini.
Medan, Agustus 2017
Penulis
3
ABSTRACT
The need for car parking becomes increasingly difficult as the number of
vehicles and the narrowness of land. Sometimes a rider feels difficult like this,
because of the absence of a moderate system. Currently certain types of cars
already have features that have been added that can facilitate the parking
process, such as ultrasonic sensors mounted behind the car by using a buzzer as a
sound or sound indicator as its output. But this is still not enough, because the
parking sensor can not access close to the obstacles that exist when parking.
Ultrasonic Sensor HC-SR05, Line Sensor, Arduino Uno Microcontroller,
LCD Display, Buzzer, LED and On / Off Button. This system will work when the
vehicle will be parked, where the microcontroller will process the data from
ultrasonic sensor hc-sr05 so that there is a result that will later enter the lcd as
distance viewer, also additional data from the line sensor so that there is a result
going to lcd As information that the car is fitted in a predetermined parking line
position, the buzzer as a sound indicator during the car parking process, and led
as an indicator of light energy that blinks. The result of the average distance test
detected by this parking safety system is <30 Cm.
Keyword : Arduino Uno, Sensor SRF 05, Sensor Line
4
ABSTRAK
Kebutuhan akan parkir mobil menjadi semakin sulit seiring meningkatnya
jumlah kendaraan dan semakin sempitnya lahan. Terkadang seorang pengendara
merasa kesulitan menghadapi situasi seperti ini, dikarenakan tidak adanya sistem
peringatan yang mendeteksi jarak posisi parkir yang aman serta visualisasi jarak
tersebut. Saat ini beberapa jenis mobil tertentu telah memiliki fitur yang telah
ditambahkan yang dapat memudahkan proses parkir, seperti sensor ultrasonik
yang dipasang di belakang mobil dengan menggunakan buzzer sebagai indikator
bunyi atau suara sebagai outputnya.
Komponen utama pendukung sistem ini adalah Sensor Ultrasonik HC–
SR05, SensorGaris, Mikrokontroler Arduino Uno, LCD Display, Buzzer,LED dan
Tombol On/Off. Sistem ini akan bekerja pada saat kendaraan akan melakukan
parkir, dimana mikrokontroler akan memproses data dari sensor ultrasonik hc-
sr05 sehingga terdapat suatu hasil yang nantinya akan dikirimkan ke lcd sebagai
penampil jarak,juga memproses data dari sensor garis sehingga terdapat suatu
hasil yang nantinya akan dikirimkan kelcd sebagai informasi bahwa mobil sudah
berada pas di posisi garis parkir yang telah ditentukan, buzzer sebagai indikator
peringatan berupa suara pada saat proses pemarkiran mobil, dan led sebagai
indikator peringatan berupa cahaya yang berkedip. Hasil pada pengujian
peringatan jarak rata-rata yang dideteksi oleh sistem pengaman parkir mobil ini
adalah <30 Cm.
Kata Kunci : Arduino Uno, Sensor SRF 05, Sensor Line
5
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iii
ABSTRACK ................................................................................................... v
ABSTRAK.......................................................................................................vi
DAFTAR ISI ................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
DAFTAR TABEL.............................................................................................xiii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah............................................................................. 3
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................... 3
1.6 Metode Tugas Akhir ..................................................................... 3
1.7 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II.DASAR TEORI
2.1 Arduino Uno .................................................................................. 6
2.1.1 Power Supply ........................................................................ 7
2.1.2 Memori .................................................................................. 8
2.1.3 Input dan Output ................................................................... 9
6
2.1.4 Perlindungan Arus USB ........................................................ 10
2.1.5 KarakteristikFisik .................................................................. 10
2.2 LCD (Liquid Cristal Display) M1631 ( 16x2 ) .............................. 12
2.2.1 Material LCD ( Liquid Cristal Display )................................. 15
2.2.2 Pengendali / Kontroler LCD ( Liquid Cristal Display )..... ..... 15
2.3 Buzzer ............................................................................................ 17
2.4 Infrared ........................................................................................... 18
2.5 LED ................................................................................................ 20
2.5.1 Prinsip Kerja LED ( Light Emitting Diode ) ........................... 21
2.6 PhotoDioda ..................................................................................... 21
2.6.1 Prinsip Kerja PhotoDioda ..................................................... 22
2.6.2 Photodioda Dalam Mengukur Intensitas Cahaya ............... 23
2.7 Modul Stepdown LM2596 ............................................................. 24
2.8 Sensor Ultasonik SRF05...........................................................25
2.8.1 Spesifikasi dari Sensor Ultrasonik ........................................ 27
2.8.2 Cara Kerja Sensor Ultrasonik................................................ 28
2.8.3 Karakteristek Gelombang Ultrasonik .................................... 29
2.8.4 Sensor Ultrasonik Sebagai Transducer ................................. 29
2.9 Tombol ( Switch) ............................................................................. 30
2.9.1 Prinsip Kerja Tombol Tekan ................................................... 30
2.10 Bahasa C ....................................................................................... 31
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Perancangan Perangkat Keras ........................................................ 35
3.1.1 Diagram Blok Sistem.......................................................35
7
3.2 Fungsi Masing – Masing Blok Diagram ....................................... 36
3.3 Perancangan Rangkaian elektronik ................................................ 40
3.3.1 Skema perancangan Rangkaian keseluruhan ........................ 40
3.3.2 Modul StepDown LM2596 ................................................... 41
3.3.3 Rangkaian Arduino Uno ....................................................... 41
3.3.4 Rangkaian LCD (16x2) ......................................................... 42
3.3.5 Rangkaian Buzzer ................................................................. 43
3.3.6 Rangkaian Sensor Garis ........................................................ 44
3.3.7 Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF 05 ................................... 45
3.3.8 Rangkaian Tombol ................................................................ 46
3.3.9 Rangkaian LED Merah dan LED Hijau ................................ 47
3.4 Perancangan Perangkat Lunak ....................................................... 48
3.4.1 Perancangan Software ........................................................... 48
3.5 Perancangan Flowchart .................................................................. 54
BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Analisa Dan Pengujian Hardware .................................................. 55
4.1.1 Pengujian Pada Rangkaian Power Supply ............................ 55
4.1.2 Pengujian Pada Rangkaian Modul LM2596 ......................... 56
4.1.3 Pengujian Pengukuran Rangkaian Tombol ........................... 56
4.1.4 Pengujian Pengukuran Sensor Garis ..................................... 57
4.1.5 Pengujian Pengukuran Rangkaian Buzzer ............................ 58
4.1.6 Pengujian Pengukuran Rangkaian LED ................................ 59
4.1.7 Pengujian Pengukuran Rangkaian Sensor SRF 05................ 61
4.2 Pengujian dan Analisa Software .................................................... 62
9
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Uno ....................................................... 11
Gambar 2.2 Blok Diagram LCD .................................................................... 12
Gambar 2.3 Rangkaian LCD ........................................................................... 13
Gambar 2.4 Pengalamatan LCD .................................................................... 14
Gambar 2.5 Simbol Buzzer 5v ....................................................................... 18
Gambar 2.6 Simbol dan Kutub (+) (-) Pada LED .......................................... 20
Gambar 2.7 Simbol Photodioda ..................................................................... 22
Gambar 2.8 Module StepDown LM2596....................................................... 24
Gambar 2.9 Blok Diagram IC LM2596 ......................................................... 25
Gambar 2.10 Sensor Ultrasonik Tipe SRF 05 ................................................. 26
Gambar 2.11 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Ultrasonik ...................................... 28
Gambar 2.12 Tombol Tekan ........................................................................... 30
Gambar 2.13 Prinsip Kerja Tombol ................................................................ 30
Gambar3.1 Blok Diagram Sitem ................................................................... 35
Gambar3.2 Skema Perancangan Rangkaian Keseluruhan ............................ 40
Gambar 3.3 Rangkaian StepDown LM2596 .............................................. 41
Gambar 3.4 Rangkaian arduino Uno .......................................................... 41
Gambar 3.5 Rangkaian LCD 16x2 ................................................................. 42
Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer ...................................................................... 43
Gambar 3.7 Rangkaian Photodioda ................................................................ 44
10
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF 05 ......................................... 45
Gambar 3.9 Rangkaian Tombol ...................................................................... 46
Gambar 3.10 Rangkaian LED .......................................................................... 47
Gambar 3.11 TampilanawalsoftwareArduino IDE .......................................... 49
Gambar 3.12 Board yang digunakan ............................................................... 50
Gambar 3.13 Tampilan softwareArduino IDE untukmenampilkanport COM7.......51
Gambar 3.14 Tampilanawal software Arduino IDE.........................................51
Gambar 3.15 Program Arduino IDE ................................................................ 52
Gambar 3.16 Upload sofware Ke Program Arduino Uno ................................ 52
Gambar 3.17 Program Sukses Di Upload ........................................................ 53
Gambar 3.18 Perancangan Flowchart .............................................................. 54
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Arduino Uno ................................................................................... 6
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tombol ............................................................... 57
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Sensor Garis........................................................ 58
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Sensor Buzzer ..................................................... 59
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran LED .................................................................... 60
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Sensor Ultrasonik SRF 05 .................................. 61
12
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Mobil merupakan sarana transportasi yang memudahkan manusia dalam
melakukan aktivitas perjalanan.Dalam kehidupan sehari-hari seorang pengendara
mobil juga membutuhkan suatu alat pendeteksi jarak untuk memudahkan seorang
pengendara tersebut pada saat memarkirkan mobilnya dalam suatu parkir. Untuk
mempermudah seseorang pada saat memarkir mobil, diperlukan suatu alat yang
dapat bekerja praktis dan efisien sehingga tidak menghabiskan banyak waktu
dalam proses pemarkiran tersebut. Dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi yang sedang berkembang saat ini, memungkinkan seseorang untuk
membuat suatu alat yang mampu membantu ataupun mempermudah pekerjaannya
tersebut.Teknologi komputer, elektronika serta telekomunikasi mempunyai
peranan yang sangat penting dalam usaha pencapaian tujuan tersebut.
Pada saat ini seseorang bisa membuat suatu alatpendeteksi jarak pada
mobil yang bisa mendeteksi adanya halangan atau objek yang ada dibelakangnya.
Contohnya dengan menggunakan yang merupakan sinyal ultrasonik dengan
frekuensi kurang lebih 40 kHz yang dikirimkan dari pemancar (transmitter), yang
dikontrol oleh Arduino Uno dan dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik
yang dapat menghitung lama pantulan yang akan di konversikan dengan
perhitungan jarak pantul. Dengan diperolehnya informasi jarak suatu objek, dapat
diputuskan apa aksi yang harus dilakukan kemudian, begitu juga dengan
diperolehnya informasi garis parkir dari sensor garis.
13
Sensor Ultrasonik tipe HC-SR05 merupakan suatu sensor yang dapat
mendeteksijarak. Prinsip kerja sensor ultrasonik yaitu sinyal ultrasonik yang
dibangkitkan akan dipancarkan dari pemancar (Transmitter) ultrasonik. Ketika
sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan dan diterima oleh
penerima (Receiver) Ultrasonik. Kemudian dengan mengukur lama pantulan
maka dapat dihitung jarak.
Berdasarkan penjelasan tersebut, maka penulis mencoba untuk membuat
dan merancang suatu alat yang bisa digunakan sebagai proyek Tugas Akhir yang
berjudul “Rancang BangunAlat Pengukur Jarak Parkir Pada Mobil Menggunakan
Gelombang Ultrasonik Berbasis Arduino Uno“.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut :
1. Bagaimana menggunakan sensor ultrasonik untuk mengukur jarak parkir
pada mobil?
2. Bagaimana cara menggunakan sensor garis untuk mendeteksi garis pada
parkir?
3. Bagaimana proses kerja Arduino Uno sebagai pusat control alat pengukur
jarak parkir dan sensor garis tersebut?
14
1.3 Batasan Masalah
Mengingat terbatasnya waktu dalam pembuatan dan perancangan proyek
tugas akhir ini dan agar permasalahan tidak meluas, ada pun batasan masalah
yang dibahas dalam laporan Tugas Akhir ini, penulis hanya melakukan
pembahasan-pembahasan yang meliputi :
1. Penunjuk informasi hasil pengukuran menggunakan LCD display.
2. LCD menampilkan jarak yang telah di ukur dan terdeteksinya garis parkir.
3. Jarak yang telah terukur pada lcd display akan menghidupkan indikator
buzzer.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah membuat alat pengukur jarak
parkir mobil menggunakan gelombang ultrasonik berbasis arduino uno yang
akurat.
1.5 Manfaat Penelitian
Tugas akhir ini diharapkan dapat memberi manfaat kemudahan pada
seorang pengemudi mobil pada saat akan memarkirkan mobilnya sehingga
tersedianya alat yang dapat mengukur jarak tersebut dapat digunakan untuk
membantu proses parkir.
1.6 Metodologi
Adapun beberapa metode yang dilakukan penulis dalam penulisan dan
perancangan alat untuk proyek Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Pengumpulan data dengan cara melakukan studi kepustakaan dengan
mencari buku-buku atau informasi yang berhubungan dengan alat ini.
15
2. Mengadakan konsultasi dan arahan/bimbingan dari dosen pembimbing
serta sumber-sumber lain yang dapat dijadikan sebagai acuan dan
perbandingan dalam merancang alat ini.
3. Mempelajari karakteristik komponen yang digunakan sesuai dengan
kebutuhan.
4. Membuat diagram blok dari sistem yang digunakan.
5. Melakukan pengujian sistem dan analisa pada alat.
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan yang dilakukan dalam penulisan laporan
Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB 1 : PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang pemilihan judul, tujuan
penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, metodologi penulisan dan metode
pengumpulan data serta sistematika penulisan.
BAB 2 : DASAR TEORI
Pada bab ini dibahas mengenai teori dasar dan teori terapan dari
komponen yang digunakan dalam rangkaian keseluruhan sistem elektronika dan
mekanik. Literatur-literatur yang mendukung akan disertakan untuk pemahaman
yang baik.
16
BAB 3 : PERANCANGAN DAN REALISASI
Pada bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah yang dilakukan
untuk perencanaan sistem elektronika dan diawali mekanik berdasarkan
sistematika blok diagram yang telah disertakan, menggambar diagram rangkaian
dan flowchart dari program tersebut sesuai dengan fungsi dari program yang
direncanakan dan kemudian direalisasikan dengan bahasa program yang di isikan
ke alat tersebut.
BAB 4 : PENGUKURAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dari komponen sistem yang
ada berdasarkan spesifikasi komponen. Pengujian terhadap variabel objek dan
besaran yang berbeda untuk mendapatkan data.
BAB 5 : PENUTUP
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari keseluruhan hasil
pembahasan. Saran yang diberikan penulis bertujuan agar pihak pembaca yang
tertarik dengan alat ini dapat mengetahui cara untuk meningkatkan performa dari
alat ini dan pada bab ini akan dibahas hasil pengujian sistem dan data hasil
pengujian, saran yang akan datang setelah realisasi rancangan dan pembuatan alat
selesai.