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

8

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

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.