Interfacing Ultrasonic Ranging Module HC-SR04 Dengan Arduino: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Hei, apa kabar, Guys! Akarsh di sini dari CETech.

Proyek saya ini sedikit lebih sederhana tetapi sama menyenangkannya dengan proyek lainnya. Dalam proyek ini, kita akan menghubungkan modul sensor jarak ultrasonik HC-SR04. Modul ini bekerja dengan cara membangkitkan gelombang suara ultrasonik yang berada di luar jangkauan pendengaran manusia dan dari tundaan antara transmisi dan penerimaan gelombang yang dihasilkan dihitung jaraknya.

Di sini kita akan menghubungkan sensor ini dengan Arduino dan akan mencoba meniru sistem asisten parkir yang menurut jarak dari rintangan di belakang menghasilkan suara yang berbeda dan juga menyalakan LED yang berbeda sesuai dengan jarak.

Jadi mari kita ke bagian yang menyenangkan sekarang.

Langkah 1: Dapatkan PCB untuk Proyek Anda Diproduksi

Anda harus memeriksa PCBWAY untuk memesan PCB online dengan harga murah!

Anda mendapatkan 10 PCB berkualitas baik yang diproduksi dan dikirim ke depan pintu Anda dengan harga murah. Anda juga akan mendapatkan diskon pengiriman pada pesanan pertama Anda. Unggah file Gerber Anda ke PCBWAY untuk membuatnya diproduksi dengan kualitas yang baik dan waktu penyelesaian yang cepat. Lihat fungsi penampil Gerber online mereka. Dengan poin reward, Anda bisa mendapatkan barang gratis dari toko suvenir mereka.

Langkah 2: Tentang Modul Mulai Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik (atau transduser) bekerja dengan prinsip yang sama seperti sistem radar. Sebuah sensor ultrasonik dapat mengubah energi listrik menjadi gelombang akustik dan sebaliknya. Sinyal gelombang akustik adalah gelombang ultrasonik yang merambat pada frekuensi di atas 18kHz. Sensor ultrasonik HC SR04 yang terkenal menghasilkan gelombang ultrasonik pada frekuensi 40kHz. Modul ini memiliki 4 pin yaitu Echo, Trigger, Vcc, dan GND

Biasanya, mikrokontroler digunakan untuk komunikasi dengan sensor ultrasonik. Untuk mulai mengukur jarak, mikrokontroler mengirimkan sinyal pemicu ke sensor ultrasonik. Siklus kerja sinyal pemicu ini adalah 10µS untuk sensor ultrasonik HC-SR04. Ketika dipicu, sensor ultrasonik menghasilkan delapan gelombang akustik (ultrasonik) dan memulai penghitung waktu. Segera setelah sinyal yang dipantulkan (gema) diterima, timer berhenti. Keluaran dari sensor ultrasonik adalah pulsa tinggi dengan durasi yang sama dengan perbedaan waktu antara semburan ultrasonik yang ditransmisikan dan sinyal gema yang diterima.

Mikrokontroler menginterpretasikan sinyal waktu menjadi jarak menggunakan fungsi berikut:

Jarak(cm) = Lebar Pulsa Gema (mikrodetik)/58

Secara teoritis, jarak dapat dihitung dengan menggunakan rumus pengukuran TRD (waktu/laju/jarak). Karena jarak yang dihitung adalah jarak yang ditempuh dari transduser ultrasonik ke objek dan kembali ke transduser, ini adalah perjalanan dua arah. Dengan membagi jarak ini dengan 2, Anda dapat menentukan jarak sebenarnya dari transduser ke objek. Gelombang ultrasonik merambat dengan kecepatan suara (343 m/s pada 20°C). Jarak antara objek dan sensor adalah setengah dari jarak yang ditempuh oleh gelombang suara dan dapat dihitung menggunakan fungsi di bawah ini:

Jarak (cm) = (waktu yang dibutuhkan x kecepatan suara)/2

Langkah 3: Melakukan Koneksi

Untuk langkah ini, Bahan yang Diperlukan adalah - Arduino UNO, modul sensor Jarak Ultrasonik HC-SR04, LED, Buzzer Piezo, kabel Jumper

Koneksi harus dilakukan dalam langkah-langkah berikut:

1) Hubungkan Pin Echo Sensor ke GPIO Pin 11 Arduino, Pin Pemicu Sensor ke Sensor ke GPIO Pin 12 Arduino UNO dan Vcc dan Pin GND Sensor ke 5V dan GND Arduino.

2) Ambil 3 LED dan hubungkan katoda (umumnya kaki yang lebih panjang) dari LED ke pin GPIO Arduino 9, 8 dan 7. Hubungkan anoda (umumnya kaki yang lebih pendek) dari LED ini ke GND.

3) Ambil bel piezo. Hubungkan pin positifnya ke pin GPIO 10 dari Arduino dan pin negatif ke GND.

Dan dengan cara ini, koneksi proyek selesai. Sekarang hubungkan Arduino ke PC Anda dan lanjutkan ke langkah berikutnya.

Langkah 4: Mengkode Modul Arduino UNO

Pada langkah ini, kita akan mengunggah kode di Arduino UNO untuk mengukur jarak rintangan terdekat dan menurut jarak itu membunyikan bel dan menyalakan LED. Pembacaan jarak juga dapat kita lihat pada Serial Monitor. Langkah-langkah yang harus diikuti adalah:

1) Pindah ke repositori GitHub proyek dari sini.

2) Pada repositori Github, Anda akan melihat file bernama "sketch_sep03a.ino". Ini adalah kode untuk proyek tersebut. Buka file itu dan salin kode yang tertulis di dalamnya.

3) Buka Arduino IDE dan pilih papan dan port COM yang benar.

4) Tempel kode di Arduino IDE Anda dan unggah ke papan Arduino UNO.

Dan dengan cara ini, bagian pengkodean untuk proyek ini juga dilakukan.

Langkah 5: Saatnya Bermain

Segera setelah kode diunggah, Anda dapat membuka monitor Serial untuk melihat pembacaan jarak dari modul Sensor Ultrasonik, pembacaan terus diperbarui setelah interval tetap. Anda dapat meletakkan beberapa penghalang di depan modul Ultrasonic dan mengamati perubahan pembacaan yang ditunjukkan di sana. Selain pembacaan yang ditunjukkan pada monitor Serial, LED dan buzzer yang terhubung ke buzzer juga akan menunjukkan hambatan dalam rentang yang berbeda sebagai berikut:

1) Jika jarak rintangan terdekat lebih dari 50 cm. Semua LED akan dalam keadaan OFF dan bel juga tidak akan berdering.

2) Jika jarak rintangan terdekat kurang dari atau sama dengan 50 cm tetapi lebih besar dari 25 cm. Kemudian LED pertama akan menyala dan buzzer akan mengeluarkan suara bip dengan delay 250 ms.

3) Jika jarak rintangan terdekat kurang dari atau sama dengan 25 cm tetapi lebih besar dari 10 cm. Kemudian LED pertama dan kedua akan menyala dan buzzer akan mengeluarkan suara bip dengan delay 50 ms.

4) Dan jika jarak rintangan terdekat kurang dari 10 cm. Kemudian ketiga LED akan menyala dan buzzer akan berbunyi terus menerus.

Dengan cara ini, proyek ini akan merasakan jarak dan memberikan indikasi yang berbeda sesuai dengan jarak jangkauan.

Semoga Anda menyukai tutorialnya.