Tutorial Mudah Menggunakan Sensor Ultrasonic HC-SR04 Dengan Arduino Uno

Dalam pembahasan kali ini akan dijelaskan bagaimana cara mudah mengggunakan sensor ultrasonic HC-SR04 dengan menggunakan arduino uno

Sensor ultrasonik adalah sensor yang mengubah energi bunyi menjadi besaran listrik ataupun sebaliknya. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk mengetahui suatau jarak yang memiliki frekuensi tertentu. Sensor ini disebut ultrasonic karena pada dasarnya menggunakan gelombang ultrasonic.

Gelombang ultrasonic merupakan gelombang bunyi yang memiliki frekuensi yang sangat tinggi yaitu 20.000Hz. bunyi yang dihasilkan dari gelombang utrasonic tidak dapat didengar oleh manusia, tetapi dapat didengar oleh anjing, kucing, lumba-lumba, dan kelelawar. Bunyi dari ultrasonic dapat merambat melalui zat padat, zat cair dan gas. Gelombang suara ultrasonic dapat diserap oleh tekstil ataupun busa sehingga tidak bisa merambat melalui kedua bahan tersebut.

Sensor Ultrasonic HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah sensor ultrasonic yang siap pakai. sensor ultrasonic dapat mengukur dengan jarak mulai dari 2cm sampai dengan 4m dengan memiliki akurasi 3mm. sensor ultrasonic memiliki 4 pin yaitu vcc, gnd untuk power dan echo, trig untuk komunikasi serial data. pin vcc diberikan tegangan 5v dan pin gnd diberikan tegangan ground. pin triger digunakan untuk memancarkan sinyal dari sensor kemudian pin echo digunakan untuk menangkap sinyal pin trig yang telah dipantulkan oleh benda. Cara menggunakan alat ini adalah: Ketika  memberikan tegangan positif pada PIN pemicu selama 10US, sensor akan mengirim 8 langkah sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada PIN ECHO. Untuk mengukur jarak objek yang telah memantulkan sinyal, maka perbedaan dari waktu saat mengirim dan menerima sinyal itulah yang digunakan untuk menentukan jarak objek.

Secara detail cara kerja sensor ultrasonic yaitu :

Ultrasonic memancarkan sinyal tertentu dengan frekuensi dan durasi waktu tertentu, frekuensi sinyal yang dipancarkan diatas 20kHz, tetapi umumnya frekuensi yang digunakan pada sensor ultrasonik untuk mengukur benda yaitu 40kHz.

Kecepatan rambatan sinyal sebagai gelombang bunyi yaitu sekitar 240 m/s. Ketika sinyal tersebut menabrak suatu benda maka sinyal tersebut akan dipantuklan oleh benda tersebut, kecuali menabrak benda dengan bahan tekstil atau busa, karen akan menyerap gelombang suara tersebut.

Setelah gelombang pantul dari benda diterima oleh alat penerima, selanjutnya sinyal dari pantulan tersebut akan digunakan untuk menghitung jarak benda tang memantulkan gelombang sinyal tadi. Jarak benda dengan sensor dapat dihitung dengan rumus

S=340.t/2

Keterangan :

S = jarak antara sensor dengan benda

t= selisih waktu antara sinyal dipancarkan dan sinyal diterima

Selanjutnya yaitu untuk mengakses/ menggunakan sensor ultrasonic pada arduino alat dan bahan yang harus di siapkan yaitu : 

• Arduino Uno dengan kabel datanya
• Sensor Ultrasonic HC-SR04
• kabel Jumper male to female secukupnya

Cara merangkai Sensor Ultrasonic HC-SR04 dengan Arduino Uno: 

• hubungkan VCC pada Sensor Ultrasonic HC-SR04 ke 5v Arduino Uno
• hubungkan GND pada Sensor Ultrasonic HC-SR04 ke GND Arduino Uno
• Hubungkan pin Trig pada Sensor Ultrasonic ke pin 10 Arduino Uno
• Hubungkan pin Echo pada Sensor Ultrasonic ke pin 9 Arduino Uno

Program menggunakan Sensor Ultrasonic HC-SR04 dengan Arduino Uno:

• Buka aplikasi Arduino IDE
• Copy semua program yang ada dibawah ini kemudian paste ke project baru yang ada di Arduino IDE
• kemudian hubungkan kabel data dari arduino ke pc/laptop dan upload program 
• hasil program dapat dimonitor dengan serial monitor yang berada di ujung kanan atas aplikasi ArduinoIDE 

int trig_pin = 10;
int echo_pin = 9;
long echotime; 
float distance;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trig_pin, OUTPUT); 
  pinMode(echo_pin, INPUT);
  digitalWrite(trig_pin, LOW);  
}
 
void loop() {
  digitalWrite(trig_pin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig_pin, LOW);
  echotime= pulseIn(echo_pin, HIGH);
  distance= 0.0001*((float)echotime*340.0)/2.0;
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");  
delay(500);
}

Untuk mencoba program diatas dekatakan tangan ke sensor ultrasonic dan buka serial monitor yang ada pada ArduinoIDE, pada serial monitor akan muncul jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonic, kreasikan program diatas semisal dengan menambahkan led atau buzzer. Penggunaan sensor ultrasonic terdapat juga pda bidang industri misalnya pada bidang kesehatan, bisa digunakan dalam mendeteksi sebuah penyakit seperti tumor, liver, otak, dan bisa juga dimanfaatkan untuk menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga biasa dgunakan oleh dokter kandungan untuk memeriksa USG (ultrasonografi), tak hanya itu gelombang ultrasonic juga digunakan ketika mendeteksi keretakan pada suatau logam ataupun membersihkan benda benda yang sangat halus, dalam ilmu geologi gelombang ultrasinic digunakan untuk mendeteksi mineral atau minyak bumi yang berada diperut bumi.

Semoga artikel ini bermanfaat bagi semunya, kami ucapkan terimakasih...