Prinsip kerja sensor ultrasonik wiring dan pemrograman arduino

Sensor ultrasonik: Pengertian, Prinsip Kerja, Wiring dan Pemrograman pada Arduino

Gambar Sensor Ultrasonik

1. Pengertian dan Prinsip Kerja

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Gambar Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

Prinsip kerja sensor ultrasonik yaitu transmiter pada sensor mengeluarkan gelombang suara saat pin Trig diset HIGH. waktu yang dibutuhkan untuk mengaktifkan pin Echo cukup 8 microseconds. Ketika ada benda di depannya maka gelombang suara yang dipancarkan akan memantul kemudian diterima oleh receiver. Dari prinsip kerja tersebut dapat diketahui jarak antara sensor dan benda yaitu setengah dari kecepatan suara dibagi waktu yang dibutuhkan gelombang suara dari transmiter sampai ke receiver.

Pemancar ultrasonik akan memancarkan gelombang dengan frekuensi 40kHz dengan jeda waktu tertentu.
Kecepatan rambat gelombang bunyi yaitu kisaran 340 m/s.

Sesudah gelombang pantulan mengenai alat penerima, gelombang tersebut akan diolah untuk dihitung jarak benda tersebut.

Rumus jarak benda dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

S = 340.t/2

S = Jarak
t = Selisih waktu dipancarkan dan waktu diterima gelombang

2. Wiring/Pengkabelan Sensor Ultrasonik

3. Pemrograman Arduino

#define echoPin 9 //Echo Pin

#define trigPin 10 //Trigger Pin

int maximumRange = 200; //kebutuhan akan maksimal range

int minimumRange = 00; //kebutuhan akan minimal range

long waktu, jarak; //waktu untuk kalkulasi jarak

 

void setup() {

Serial.begin (9600); //inisialiasasi komunikasi serial

//deklarasi pin

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

}

 

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

waktu = pulseIn(echoPin, HIGH);

 delay(500);

//perhitungan untuk dijadikan jarak

jarak = waktu/58.2;

Serial.println("waktu = ");

Serial.println(waktu);

Serial.println("jarak = ");

Serial.println(jarak);

}

4. Simulasi

Gambar Simulasi pada Wokwi

Untuk melihat simulasi tersebut dapat dilakukan dengan klik https://wokwi.com/projects/350302614553887316