Sensor ultrasonic

Pengertian sensor ultrasonic

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.

2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.

3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik

Diagram Blok

Gambar Diagram blok sensor ultrasonik

1

Gambar Ilustrasi cara kerja sensor

Gambar Skematik hubungan pin

Untuk pengaktifan sensor ultrasonik, hubungkan Pin Vss ke Ground, kemudian pin Vdd ke catu daya yang keluarannya sudah diset 5V, setelah batere dihubungkan dengan IC Regulator 7805, tinggal Pin SIG dihubungkan ke pin di Mikrokontroller, buat sensor ke port P1.7, sedangkan indikator output P3.7

HASIL DAN PEMBAHASAN

Blok Diagram Sistem

Gambar blok diagram merupakan sistem secara keseluruhan, yang terdiri dari:

1. Block Sensor merupakan sensor ultrasonic yang menberikan masukan pada MCU 2. Block mikrokontroler yang merupakan pengolah seluruh data input dan output

3. Block LED indikator yang merupakan indikator jika sensor mengenai objek

2

Prinsip Kerja Rangkaian

Alat ini terdiri terdiri dari satu buah sensor, MCU AT89C51 dan sebuah indikator yang berupa LED. Input sensor ultrasonic terdapat pada pin P1.7 sedangkan LED indikator terletak pada pin P3.7.

Jika sensor terkena suatu benda, maka secara otomatis LED indikator akan menyala. Sedangkan jika tidak terhalangi LED indikator akan padam. Dalam pengujian jarak yang di tentukan adalah sebesar 15 cm. tapi indikator sudah menyala dalam jarak 13 cm. jadi terdapat error pengukuran sebesar 2 cm.

Pengukuran Jarak Ultrasonic

Tabel Jarak deteksi berbagai halangan

Analisa Hasil Pengujian

Pengujian jarak pendeteksian sensor ultrasonik dilakukan dengan mendekatkan dan menjauhkan posisi objek yang ada didepan sensor. untuk mengetahui kepekaan sensor ketika diberikan objek yang berbeda dilakukan sebanyak 5 kali pada masing-masing objek.

Dari Tabel 4.1 menunjukkan pengukuran jarak deteksi pada sensor depan dengan berbagai halangan. Dari hasil pengukuran tersebut didapat jarak rata-rata untuk halangan 6cm adalah 5.754, 8cm adalah 7.716cm , 10cm adalah 9.642cm, 12cm adalah 11.526cm, 14cm adalah 13.56 dan jarak 16cm adalah 15.458.

Hasil pengujian dapat membuktikan bahwa sensor ultrasonik bekerja berdasarkan kemampuan penghalang memantulkan kembali gelombang ultrasonik yang dikirim oleh sensor ultrasonik, gangguan pada pendeteksiaan sensor dapat diakibatkan oleh penghalang yang tidak mampu memantulkan gelombang bunyi dengan baik dan adanya interferensi gelombang dengan frekuensi yang sama.

3