1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemanfaatan teknologi saat ini sangat berpengaruh pada kehidupan manusia sehari-hari.Mulai

dari teknologi yang paling kecil sampai pada yang sangat canggih. Saat ini ada beberapa alat

alat elektronik yang mulai berkembang untuk membantu kegiatan manusiasehari-hari. Mulai

dari peralatan hiburan sampai pada peralatan yang dapat mengganti tugas manusia untuk

bekerja.Teknologi saat ini sangat berkembang pesat.

Berbagai macam alat elektronik telahdibuat oleh manusia dengan fungsinya masing-masing.

Dengan sebuah system kerja tidak jauh berbeda antara satu dengan yang lainnya.Salah satu

perangkat yang paling penting dalam sebuah alat elektronik adalah sebuahsensor yang dapat

mendeteksi kejadian atau situasi yang ada di sekelilingnya. Mulai darisensor suara, sensor api,

dan sensor jarak.Dalam makalah ini kami akan membahas sebuah sensor yang digunakan di

sebuah alatelektronik seperti robot dengan menggunakan sensor jarak, dalam hal ini kami

memilih untuk membahas sebuah sensor ultrasonic..

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas , terkait dengan pembahasan tentang Dioda Step Recovery

,maka penulis dapat merumuskan permasalahan pokok yaitu :

a. Apa yang dimaksud dengan sensor?

b.Apa yang dimaksud dengan sensor ultrasonic HCR04 ?

c. Bagaimana data sheet sensor ultrasonic HCR04 ?

d. Bagaimana cara kerja sensor ultrasonic HCR04 ?

e. Apa definisi Mikrokontroller Atmega 16 ?

f. Bagaimana data sheet Mikrokontroller Atmega 16 ?

2

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dalam pembuatan makalah ini adalah :

a. Dapat memahami Pengertian dari sensor

b. Dapat mengetahui arti dari sensor ultrasonic HCR04

c. Agar memahami data sheet sensor ultrasonic HCR04

d. Agar dapat mengetahui cara kerja sheet sensor ultrasonic HCR04

e. Agar dapat mengetahui Mikrokontroller Atmega 16

f. Agar dapat mengetahui data sheet Mikrokontroller Atmega 16

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Sensor

Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-

sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia,

energi biologi, energi mekanik dan sebagainya. Contoh ; Camera sebagai sensor penglihatan,

telinga sebagai sensor pendengaran, kulit sebagai sensor peraba, LDR (light dependent

resistance) sebagai sensor cahaya, dan lainnya.

2.2 Pengertian Sensor Ultrasonik HC-SR04

HC-SR04 adalah sebuah modul yang berfungsi untuk melakukan pengukuran jarak suatu

benda/ halangan dengan memanfaatkan sinyal suara ultrasonic. Performa yang stabil dan

akurasi yang tinggi dengan harga yang murah merupakan kelebihan dari HC-SR04. Karena

kelebihannya, HC-SR04 banyak dipakai dalam berbagai aplikasi pengukuran jarak.

Pada umumnya, sensor ultrasonic ini berbentuk papan elektronik berukuran kecil yang

dilengkapi dengan beberapa rangkaian elektronik dan dua buah transducer. Transducer yang

pertama berfungsi sebagai transmitter gelombang ultrasonic dan transducer yang satunya

berfungsi sebagai receiver. Pada beberapa produk kadang hanya ditemukan satu buah

transducer yang bertindak sebagai transmitter sekaligus receiver sekaligus.

Sensor ini bekerja dengan cara menghasilkan gelombang suara pada frekuensi tinggi yang

kemudian akan segera dipancarkan oleh tranducer yang bertindak sebagai transmitter. Pantulan

gelombang yang mengenai benda di depannya akan di tangkap oleh transducer yang bertidak

sebagai receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu antara dipancarkannya gelombang

ultrasonic sampai dengan ditangkap kembali oleh receiver, maka akan diketahui jarak dari

benda yang terdapat di depan sensor tersebut.

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang akustik yang memiliki frekuensi kerja diatas

20 KHz sehingga gelombang ini tidak dapat ditangkap oleh pendengaran manusia. Gelombang

ultrasonik dapat dihasilkan oleh suatu transduser atau sensor, yaitu transduser ultrasonik.

Transduser ultrasonik akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik dan

sebaliknya mengubah gelombang ultrasonik menjadi sinyal listrik.

4

Pantulan

½ waktu tempuh

½ waktu tempuh

Sensor

Gelombang ultrasonik

Jarak yang diukur

Pemancar

Penerima

Echo

TOF

Gelombang ultrasonik akan dipantulkan jika dalam penjalarannya menemui suatu bidang

batas antara dua medium. Peristiwa gelombang tersebut dijadikan salah satu acuan untuk

membuat suatu aplikasi menggunakan ultrasonik, misalnya untuk menentukan jarak antara

transduser terhadap medium pemantul tersebut.

Pengukuran jarak dengan gelombang ultrasonik umumnya menggunakan metoda waktu

tempuh (Time Of Flight), yaitu selang waktu yang dibutuhkan sejak gelombang ditransmisikan

atau dipancarkan oleh transduser pemancar sampai gelombang tersebut diterima kembali oleh

transduser penerima setelah dipantulkan oleh objek pemantul. Dengan mengetahui selang

waktu tersebut maka jarak antara transduser dengan objek dapat ditentukan.

Gambar 1.1 : Prinsip pengukuran jarak dengan metoda Time Of Flight

Gambar 1.1 menunjukan metoda pengukuran jarak menggunakan satu pemancar dan satu

penerima dengan posisi transduser pemancar dan penerima sejajar. Pemancar terlebih dahulu

memancarkan sinyal/gelombang ultrasonik melalui transduser pemancar dengan frekuensi 40

KHz selama beberapa mikrodetik dan saat itu penerima belum mendeteksi gelombang pantulan.

Dalam selang waktu tertentu gelombang tersebut akan dideteksi oleh transduser penerima

sebagai gelombang pantulan (echo) dari gelombang yang dipancarkan sebelumnya. Karena

gelombang ultrasonik yang dipancarkan menempuh dua kali perjalanan, yaitu dari pemancar ke

5

objek dan dari objek ke penerima, maka persamaan yang digunakan untuk menghitung jarak

tersebut adalah :

S = v

t

2

smv /340

dimana:

S = Jarak antara transduser dengan objek (m)

t = Waktu tempuh (s)

v = Cepat rambat gelombang suara di udara (m/s)

Dalam hal ini jarak antara transduser pemancar dan penerima diabaikan.

2.3 Data Sheet Sensor Ultrasoni HC-SR04

Data Sheet Ultrasonik HC SR04

Berikut adalah pin dari HC-SR04 :

1. VCC : Input supply 5V

2. Trig : Input untuk memberikan pulsa trigger

3. Echo : Output untuk pulsa Echo

4. GND : Input supply Ground

Voltage DC 5 V

Working Curresnt 15 mA

Working Frequency 40 Hz

Max Range 4 m

Min Range 2 cm

Measuring Angle 15 degree

Dimension 45 x 20 x 15 mm

6

Berikut ini spesifikasi dari sensor jarak HC-SR04 :

Power Supply +5V DC

Arus daya 15 mA

Sudut efektif <15°

Pembacaan jarak 2 cm – 400 cm

Pengukuran sudut 30°

Berikut ini pin yang terdapat pada sensor :

Nama Pin Keterangan

VCC Sumber tenaga (5 V)

Trig Pemicu sinyal sonar dari sensor

Echo Penangkap pantulan sinyal sonar

GND Ground

Gambar 1.2 Data Sheet Sensor Ultrasonic HC-SR04

7

2.4 Cara Kerja Sensor Ultrasonic HC-SR04

Sensor ini dapat bekerja baik pada sudut 30°. Untuk memulai perhitungan jarak, pin

Trig pada HC-SR04 harus menerima tegangan sebesar (5 V) setidaknya selama

10μS(microseconds), hal ini akan memicu sensor mengirim 8 gelombang siklus ultrasonik

pada 40 kHz dan menunggu pantulan gelombang ultrasonik.

Saat gelombang suara ini menabrak objek (benda atau dinding di depannya),

gelombang akan dipantulkan balik dan diterima oleh detektor yang kemudian membangkitkan

sinyal deteksi di pin keluaran modul (Echo pulse). Lama selang waktu antara pengiriman signal

hingga pendeteksian sinyal pantulan adalah waktu yang ditempuh gelombang suara, yaitu

sepanjang dua kali jarak antara sensor dan objek yang terdeteksi karena signal berjalan pulang-

pergi. Dengan mengetahui selang waktu ini dan kecepatan rambat suara di udara (340

meter/detik pada udara kering, atau 3,4x108µs), jarak dapat dihitung sesuai rumus jarak =

kecepatan x waktu.

Untuk menghitung jarak dalam sentimeter dan inch digunakan perhitungan sebagai berikut

:

t = lamanya waktu delay pulsa echo (dalam microsecond)

Jarak dalam cm =t/58

Jarak dalam inch = t/148

Pulsa ultrasonic disinyalkan oleh trigpin untuk mendeteksi benda. Ketika benda terdeteksi,

pulsa ultrasonic akan memantulkan menuju echopin untuk diterima. Lalu ditrasmisikan oleh

modul menjadi jarak dengan perhitungan jarak = kecepatan rambat udara x waktu.

Modul tersebut terbaca melalui kode pemrograman di ATMEGA dan menjadi sinyal

input. Sedangkan output dari modul jarak diimplementasikan ke Lcd 16x2 .

2.5 Pengertian Mikrokontroller Atmega 16 bit

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih (chip).

Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan

ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa bandar masukan maupun

keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital

converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi.

Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR.

AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan

arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3

8

kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan

masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya

Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri

atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja,

register dan dekoder instruksi, dan pewaktu beserta komponen kendali lainnya. Berbeda

dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen

prosesornya (in chip).

2.6 Data sheet Mikrokontroller Atmega 16 bit

Konfigurasi pena (pin) mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40-pena(pin). Dari

gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 pena untuk masing-masing bandar A

(Port A), bandar B (Port B), bandar C (Port C), dan bandar D (Port D).

Gambar 1.3 Data sheet Atmega 16

9

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. HC-SR04 adalah sebuah modul yang berfungsi untuk melakukan pengukuran jarak suatu

benda/ halangan dengan memanfaatkan sinyal suara ultrasonic

2. Pengukuran jarak dengan gelombang ultrasonik umumnya menggunakan metoda waktu

tempuh (Time Of Flight), yaitu selang waktu yang dibutuhkan sejak gelombang ditransmisikan

atau dipancarkan oleh transduser pemancar sampai gelombang tersebut diterima kembali oleh

transduser penerima setelah dipantulkan oleh objek pemantul. Dengan mengetahui selang

waktu tersebut maka jarak antara transduser dengan objek dapat ditentukan.

3. Sensor ultrasonic HC SRF-04 yang berfungsi pendeteksi jarak antara benda A dengan benda

B.dengan prinsip memantulkan frekuensi dari ECO ke benda kemudian dari pantulan tersebut

di terima dari TRIGLE yang kemudian di proses ke microkontrol

3.2 Saran

1.Diharapkan penulis dapat mengembangkan dan melanjutkan makalah ini

2.Diharapkan hasil penulisan makalah ini dapat dijadikan sebagai bahan bacaan dan ilmu

pengetahuan.

10

DAFTAR PUSTAKA

http://tempatsantaiku.blogspot.co.id/2015/04/sensor-ultrasonik-hc-sr04.html

http://elektronika-dasar.web.id/persyaratan-sensor-dan-tranducer/

ilmukomputer.org/wp-content/uploads/2008/08/sholihul-atmega16.pdf

http://rndc.or.id/wiki/index.php?title=Arduino_Ultrasonic_Sensor_HC-SR04