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

How to Test ICC Reliability using SPSS 25 or SPSS 26

Intraclass correlation coefficient or commonly called ICC is the ratio between variance between groups and total variance which is used for the ratio between variance between groups and total variance. The ICC coefficient value can be calculated manually using the formula, but it requires a long process. To simplify the testing can be done using SPSS software. The following is an example of ICC reliability testing using SPSS:

An assessment sheet for assessing the question/instrument grid with 10 indicators was given to 3 experts and each indicator was assessed for suitability of the indicators with the grid, suitability of answers and suitability of language. The result is as below:

No. Indicator	Expert 1	Expert 2	Expert 3
1	3	3	4
2	3	3	2
3	4	3	3
4	5	3	4
5	4	2	3
6	3	2	3
7	3	3	3
8	2	1	1
9	3	2	4
10	5	5	5

Test step:

1. Open the SPSS software

2. Create Variables by clicking Variable view and entering each expert as a variable, because there are 3 assessors, create 3 variables with the names A1, A2, and A3. Set Decimal to 0. Name labels A1 as Expert 1, A2 as Expert 2, and A3 as Expert 3

3. Enter the assessment results data by clicking the data view

4. Click Analyze-Scale-Reliability Analysis

5. Enter all the variables in the item column by clicking variable then clicking the arrow

the final result

6. Click button statistics  

7. Select F Test and tick on ICC

8. Click Continue, then click OK, the test results will output

9. SPSS Calculation Results

10. Conclusion

Based on the SPSS calculation results, it can be seen that the ICC value is 0.699. This value is then compared with the ICC score criteria.

So it can be concluded that the grids are assessed by experts Fair or reliable.

 Tutorial Menguji Reliabilitas ICC menggunakan SPSS 25 atau SPSS 26

Intraclass correlation coefficient atau biasa disebut ICC adalah rasio antar varians antar kelompok dan varians total yang digunakan untuk rasio antar varians antar kelompok dan varians total. Nilai koefisien ICC dapat dihitung manual menggunakan rumus, tetapi membutuhkan proses yang panjang. Untuk mempermudah pengujiannya dapat dilakukan menggunakan software SPSS. Berikut ini adalah contoh pengujian reliabilitas ICC menggunakan SPSS:

Lembar penilaian untuk menilai kisi kisi soal/instrumen dengan 10 indikator diberikan kepada 3 ahli dan yang dinilai tiap indikator adalah kesesuaian indikator dengan kisi kisi, kesesuaian jawaban dan kesesuaian bahasa . Hasilnya seperti di bawah ini:

No. Indikator	Ahli 1	Ahli 2	Ahli 3
1	3	3	4
2	3	3	2
3	4	3	3
4	5	3	4
5	4	2	3
6	3	2	3
7	3	3	3
8	2	1	1
9	3	2	4
10	5	5	5

Langkah pengujian:

1. Bukalah software SPSS

2. Buatlah Variabel dengan cara klik Variable view dan masukkan masing masing ahli sebagai variabel, karena ada 3 penilai maka buatlah 3 variabel dengan nama A1, A2, dan A3. Atur Decimal menjadi 0.  Beri nama label A1 sebagai Ahli 1, A2 sebagai Ahli 2, dan A3 sebagai Ahli 3

3. Masukanlah data hasil penilaian dengan cara klik data view

4. Klik Analyze-Scale-Reliability Analysis

5. Masukkan semua variabel pada kolom item dengan klik variabel kemudian klik panah

hasil akhir

6. Klik tombol statistics  

7. Pilih F Test dan centang pada ICC

8. Klik Continue, selanjutnya klik OK, maka akan keluar output hasil pengujian 

9. Hasil Perhitungan SPSS

10. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan SPSS dapat diketahui bahwa nilai ICC adalah 0,699. Nilai tersebut kemudian dibandingkan dengan kriteria nilai ICC. 

Maka dapat disimpulkan bahwa kisi-kisi tersebut dinilai oleh ahli Fair atau reliabel.

 Rangkaian Pneumatik Silinder Kerja Ganda

1. Pendahuluan

Kontrol rangkaian pneumatik, berdasarkan aliran udaranya dapat dibedakan menjadi 2 sistem yaitu: Sistem pengontrolan langsung dan sistem pengontrolan tak langsung. Kontrol yang paling sederhana dari silinder kerja tunggal atau kerja ganda adalah kontrol langsung. Kontrol langsung digunakan untuk silinder yang membutuhkan aliran udara sedikit, ukuran katup kontrol kecil dan gaya aktuasinya rendah. Jika katupnya besar, gaya aktuasi yang diperlukan akan terlalu besar untuk dilakukan operasi manual secara langsung. Silinder yang keluar dan masuk dengan cepat atau silinder dengan diameter piston besar memerlukan udara yang banyak. Untuk pengontrolannya harus dipasang sebuah katup kontrol dengan ukuran besar juga. Jika tenaga yang digunakan untuk mengaktifkan katup tidak mungkin dilakukan secara manual karena terlalu besar, maka harus dibuat rangkaian pengontrol tak langsung. Pada sistem ini, sebuah katub kecil digunakan untuk memberikan sinyal untuk mengaktifkan katup kontrol yang lebih besar.

2. Rangkaian Silinder Kerja Ganda

Prinsip konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal, tetapi tidak memiliki pegas pengembali, dan dua lubang saluran dapat dipakai sebagai saluran masukan maupun saluran keluaran secara bergantian. Silinder kerja ganda mempunyai keuntungan yaitu bisa dibebani pada kedua arah gerakan batang pistonnya. Hal ini memungkinkan pemasangan yang lebih fleksibel. Seperti pada silinder kerja tunggal, pada silinder kerja ganda, piston dipasang dengan seal jenis O atau membran.

Jika silinder harus menggerakkan massa yang besar, maka dipasang peredam di akhir langkah untuk mencegah benturan keras dan kerusakan silinder. Proses peredaman dilakukan dengan jalan pada saat piston akan mencapai akhir langkah, peredam piston memotong langsung jalan arus pembuangan udara ke udara bebas. Untuk itu disisakan sedikit sekali penampang pembuangan yang umumnya dapat diatur. Sepanjang bagian terakhir dari jalan langkah, kecapatan masuk dikurangi secara drastis.

Gambar 13.3 Silinder Kerja Ganda

Katup 4/2 atau 5/2 dapat dipakai untuk mengontrol silinder kerja ganda. Katup tombol 4/2 (4/2 way push button valve) mempunyai 4 lubang yaitu dua lubang masukan, lubang keluaran, dan lubang pembuangan. Posisi kontak akan menentukan variasi aliran udara, tombol tekan untuk mengaktifkan dan pegas untuk kembali. Katup tombol 5/2 (5/2 way push button valve) mempunyai 5 lubang yaitu dua lubang masukan, lubang keluaran, dan dua lubang pembuangan.

Katup 4/2 pegas kembali (4/2 way pneumatic valve) mempunyai 5 lubang yaitu dua lubang masukan, lubang keluaran, lubang pembuangan, dan lubang sinyal. Bila lubang sinyal diberi aliran udara maka akan mengaktifkan katup dan sebaliknya bila aliran udara diputus maka katup akan kembali ke posisi awal karena terdorong oleh pegas kembali. Sedangkan katup 5/2 pegas kembali (5/2 way pneumatic valve) mempunyai 6 lubang yaitu dua lubang masukan, lubang keluaran, dua lubang pembuangan, dan lubang sinyal. Bila lubang sinyal diberi aliran udara maka akan mengaktifkan katup dan sebaliknya bila aliran udara diputus maka katup akan kembali ke posisi awal karena terdorong oleh pegas kembali.

Gambar 13.4 Katup 5/2 Pegas Kembali

3. Gambar Rangkaian Kendali Silinder Kerja Ganda

Komponen yang digunakan

1. Silinder kerja ganda

2. Katup kontrol 5/2 NO

3. Tombol kontrol katup 3/2 NO dengan pegas pengembali

Link Video Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=NnKojEZnFkBQ