Mendeteksi Jarak dengan Sensor Ultrasonic HC-SR04 dan Arduino UNO

🎯 Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kegiatan ini, siswa mampu:

Menjelaskan prinsip kerja sensor Ultrasonic HC-SR04.
Menghubungkan sensor ultrasonic dengan Arduino Uno dengan benar.
Membuat program Arduino untuk membaca dan menampilkan jarak objek.
Mengembangkan ide kreatif menggunakan sensor ultrasonic pada robot sederhana.

🧠 Konsep Dasar

🔹 Apa itu Sensor Ultrasonic?

Sensor Ultrasonic HC-SR04 digunakan untuk mengukur jarak suatu objek tanpa menyentuhnya, dengan memanfaatkan gelombang suara ultrasonik (frekuensi di atas 20 kHz).

Sensor ini bekerja seperti kelelawar — memancarkan gelombang suara dan mengukur waktu pantulannya untuk menentukan jarak.

🔹 Cara Kerja

Pin TRIG mengirimkan gelombang ultrasonik selama 10 mikrodetik.
Gelombang mengenai objek dan dipantulkan kembali ke sensor.
Pin ECHO menerima pantulan tersebut dan mengukur waktu tempuhnya.
Arduino menghitung jarak berdasarkan waktu tersebut dengan rumus:

\text{Jarak (cm)} = \frac{\text{Waktu (mikrodetik)} \times 0.0343}{2}

⚙️ Komponen yang Dibutuhkan

No	Komponen	Jumlah	Keterangan
1	Arduino UNO	1	Mikrokontroler utama
2	Sensor Ultrasonic HC-SR04	1	Pengukur jarak
3	Kabel jumper	4	Male-to-Female disarankan

🔌 Rangkaian Ultrasonic ke Arduino

Pin Sensor	Warna Kabel	Arduino Pin	Keterangan
VCC	Merah	5V	Daya sensor
GND	Hitam/Coklat	GND	Ground
TRIG	Kuning	9	Pemicu sinyal
ECHO	Hijau	10	Penerima pantulan

📘 Skema Sederhana (Teks)


HC-SR04
   ┌────────────────────┐
   │ VCC  → 5V Arduino  │
   │ GND  → GND Arduino │
   │ TRIG → Pin 9       │
   │ ECHO → Pin 10      │
   └────────────────────┘

💻 Kode Program Arduino


// Program membaca jarak dengan sensor Ultrasonic HC-SR04
#define TRIG 9
#define ECHO 10

long duration;
int distance;

void setup() {
  Serial.begin(9600);        // Mengaktifkan komunikasi serial
  pinMode(TRIG, OUTPUT);
  pinMode(ECHO, INPUT);
}

void loop() {
  // Kirim sinyal trigger selama 10 mikrodetik
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);

  // Hitung waktu pantulan
  duration = pulseIn(ECHO, HIGH);

  // Konversi ke jarak (cm)
  distance = duration * 0.0343 / 2;

  // Tampilkan di Serial Monitor
  Serial.print("Jarak: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");

  delay(500);
}

🧩 Penjelasan Singkat:

pulseIn() mengukur waktu pantulan gelombang suara.
Rumus duration * 0.0343 / 2 digunakan untuk menghitung jarak.
Data ditampilkan di Serial Monitor (buka lewat Tools → Serial Monitor).

🧪 Langkah Kerja (Tahap Simulasi)

Buka Akun ThinkerCad anda.
Hubungkan sensor HC-SR04 sesuai tabel koneksi ke Arduino
Salin kode di atas.
Jalankan Simulasi dengan menekan tombol Start Simulation.
Buka Serial Monitor (Ctrl+Shift+M).
Gerakkan tangan di depan sensor dan amati perubahan nilai jarak.

🧪 Langkah Kerja (Tahap Eksekusi Alat)

Hubungkan sensor HC-SR04 sesuai tabel koneksi.
Buka Arduino IDE, salin kode di atas.
Upload program ke papan Arduino.
Buka Serial Monitor (Ctrl+Shift+M).
Gerakkan tangan di depan sensor dan amati perubahan nilai jarak.

🧠 Analisis dan Diskusi

Bagaimana hubungan antara jarak dan waktu pantulan yang terukur?
Mengapa hasil pengukuran terkadang tidak stabil?
Faktor apa saja yang dapat mempengaruhi keakuratan sensor ultrasonic?

🚀 Soal Tantangan Kreatif

💡 Tantangan 1 – “Sensor Parkir Mini”

Gunakan LED atau buzzer (jika tersedia) agar menyala saat jarak < 10 cm seperti sistem parkir mobil.

💡 Tantangan 2 – “Smart Distance Display”

Tampilkan hasil jarak di LCD 16x2 atau di Serial Plotter untuk visualisasi grafik.

💡 Tantangan 3 – “Robot Anti Tabrak”

Kombinasikan dengan servo untuk membuat sistem radar yang memutar dan mendeteksi arah halangan.

💡 Tantangan 4 – “Ruler Ultrasonik”

Buat alat pengukur panjang berbasis sensor ultrasonic dengan tampilan digital sederhana.

🏁 Refleksi Siswa

Berapa jarak minimum dan maksimum yang bisa dibaca sensor HC-SR04?
Menurut kamu, proyek apa yang menarik dibuat dengan sensor ini?

Advertisement

Iklan