Kelompok 2 Sensor Parkir [PDF]

Citation preview

TUGAS AKHIR MATA KULIAH DASAR MIKROPROSESOR



PEMBATAS PARKIR OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO R3 DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Dasar Mikroprosesor Dosen Pengampu: Ceri Ahendyarti, S.T., M.Eng.



Disusun Oleh: Nama



NIM



Rama Hasan Hidayatullah



3332160036



Fajar Dwi Ramadhan



3332160042



Muhamad Haerul Anwar



3332160013



Fahry Ramadhany



3332160031



Yollanda Wulandari



3332160052



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA 2019



KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur ke-hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat, rahmat dan karunianya, makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Dasar Mikroprosesor pada semester tujuh tahun ajaran 2019/2020 yang berjudul “Pembatas Parkir Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Arduino R3 dan Sensor Ultrasonik HC-SR04 ”. Pada kesempatan ini saya sebagai penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada Ceri Ahendyarti, S.T., M.Eng. selaku dosen Mata Kuliah Dasar Mikrprosesor yang telah memberikan materi dan membimbing kami sehingga pembuatan makalah ini dapat berjalan dengan lancar. Kami sadar, bahwa dalam penulisan makalah ini masih dalam proses pembelajaran sehingga masih banyak kekurangan serta kesalahan. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat positif dan membangun guna penulisan makalah yang lebih baik lagi dimasa yang akan datang. Harapan kami, semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi para pembacanya. Akhir kata kami ucapkan terima kasih.



Cilegon, November 2019



Penulis



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................ i DAFTAR ISI .......................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1.



Latar Belakang ......................................................................................... 1



1.2.



Rumusan Masalah .................................................................................... 2



1.3.



Tujuan Masalah ........................................................................................ 2



BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3 2.1.



Landasan Teori ......................................................................................... 3



2.2.



Membuat Sensor Parkir dan Memadukan Mikrokontroler dengan Sensor Ultrasonik ..................................................................................... 6



2.3.



Pengujian Prototipe Sensor Parkir ............................................................ 9



BAB III PENUTUP ............................................................................................... 9 3.1.



Kesimpulan ............................................................................................. 11



DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 12



ii



DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arduino UNO R3 ......................................................................... 3 Gambar 2.2 Contoh Sketch Program yang Ditulis dengan Arduino IDE ......... 4 Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ........................................................ 5 Gambar 2.4 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Ultrasonik HC-SR04 ........................ 5 Gambar 2.5 Diagram Alir Alat Pembatas Parkir ............................................. 6 Gambar 2.6 Rangkaian Sensor Parkir .............................................................. 7 Gambar 2.7 (1) Ketika Mobil Ingin Parkir (Buzzer dan LED Belum Aktif). (2) Alarm Berbunyi Ketika Mobil Sudah Mendekati Sensor .................. 9 Gambar 2.8 Alarm Akan Mati Ketika Jarak Sudah Terlalu Dekat .................. 10



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pengendara mobil saat ini terkadang merasa kesulitan saat memparkir mobilnya. Pada akhirnya, didapati mobil yang menabrak sebuah tiang listrik atau menggores tembok, dan pastinya hal ini akan merugikan bagi pemilik kendaraan dan akan merusak sarana yang ada. Karena sudah sangat meresahkan, maka dibutuhkanlah sebuah alat yang membantu untuk memparkirkan kendaraan. Pembuatan alat ini tentunya akan sangat membantu pengendara mobil untuk memonitoring posisi mobil berupa peringatan dari buzzer yang akan berbunyi jika posisi mobil sudah terlalu dekat dengan objek dan lampu LED akan menyala. Prototipe yang akan dibuat menggunakan mikrokontroler Arduino Uno R3 dan Sensor Ultrasonik HC-SR04. Arduino Uno R3 adalah papan pengembangan (development board) mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini memang berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroller. Sedangkan, Sensor ultrasonik adalah sensor yang berfungsi untuk merubah besaran fisis (suara) menjadi besaran listrik maupun sebaliknya yang dikonversi menjadi jarak. Konsep dasar dari sensor ini yaitu memanfaatkan prinsip pemantulan gelombang suara yang dapat diaplikasikan untuk menghitung jarak benda dengan frekuensi yang ditentukan sesuai dengan sumber oscilator. Disebut sebagai sensor ultrasonic dikarenakan sensor ini mengaplikasikan gelombang ultrasonik sebagai trandusernya. Gelombang ultrasonic merupakan gelombang suara yang memiliki frekuensi tinggi yaitu pada kisaran 20 kHz. Bunyi ini tidak bisa di dengar dengan telinga normal manusia, hanya bisa didengar oleh sistem pendengaran pada kelelawar, anjing, lumba-lumba, dan kucing. Dan sifat dari gelombang ini yaitu hanya bisa merambat melalui zat cair, padat, dan gas. Pengaplikasian Prototipe ini tidak terlalu sulit dan biayanya pun tidak terlalu mahal untuk membeli alat-alatnya, selain itu sensor ini menggunakan catu daya dari port USB ataupun adaptor lainnya. Prototipe ini rencananya akan dipasang pada sebuah garasi mobil.



1



2



1.2. Rumusan Masalah 1.



Bagaimana cara membuat sensor parkir?



2.



Bagaimana cara memadukan antara modul sensor dengan mikrokontroler dan perangkat pendukung lainnya?



3.



Bagaimana pengujian prototipe sensor parkir mobil?



1.3. Tujuan Masalah 1.



Mengetahui cara membuat sensor parkir.



2.



Dapat



mengetahui



cara



memadukan



antara



modul



sensor



mikrokontroler dan perangkat pendukung lainnya. 3.



Dapat mengetahui cara pengujian prototipe sensor parkir mobil.



dengan



BAB II PEMBAHASAN 2.1. Landasan Teori Pembuatan prototipe ini tidak lepas dari beberapa perangkat utama yang sangat berpengaruh, yaitu mikrokontroler Arduino R3 dan Sensor Ultrasonik HCSR04. Tanpa adanya kedua perangkat tersebut, maka prototipe ini tidak akan berjalan sebagaimana mestinya. 1.



Arduino R3 Guna kebutuhan pengembangan sistem kendali, beberapa referensi



pendukung ditambahkan untuk menyempurnakan referensi yang sudah ada. Referensi pendukung yang dirujuk berkenaan dengan teori mengenai komponenkomponen yang digunakan dalam pengembangan sistem kendali, seperti relay, dan modul Arduino UNO R3. Komponen pertama adalah modul Arduino UNO R3 (Arduino UNO revisi 3) yang Arduino UNO merupakan papan sirkuit berbasis mikrokontroler Atmega 328P.



Gambar 2.1 Arduino UNO R3 [1]



Atmega 328 adalah chip mikrokontroler 8-bit berbasis AVR-RISC buatan Atmel yang memiliki 32 KB memori ISP flash dengan kemampuan baca-tulis (read/write), 1 KB EEPROM, 2 KB SRAM dan karena kapasitas memori Flash sebesar 32 KB inilah kemudian chip ini diberi nama ATmega328. Kelengkapan fitur yang terdapat dalam modul Arduino UNO membuat modul ini mudah untuk digunakan, hanya dengan menghubungkan modul Arduino UNO dengan PC



3



4



menggunakan kabel USB atau menggunakan adapter DC – DC, maka modul siap digunakan. Modul Arduino UNO merupakan sebuah platform komputasi fisik yang bersifat open source. Dalam penggunaanya, modul Arduino UNO disandingkan dengan sebuah bahasa pemrograman C yang dituliskan menggunakan IDE (Integrated Development Environment).



Gambar 2.2 Contoh Sketch Program yang Ditulis dengan Arduino IDE [1]



IDE Arduino memungkinkan pemrogram membangun program yang akan ditanamkan ke dalam mikrokontroler ATmega 328 yang tertanam di dalam modul Arduino UNO ini yang dinamakan dengan sketch. IDE ini memiliki kemampuan selain sebagai editor program, IDE ini pun memiliki kemampuan melakukan compile dan memungkinkan pemrogram mengunggah program yang dibuat tanpa harus menggunakan tool tambahan [1].



2.



Sensor Ultrasonik HC-SR04 Ultrasonik merupakan vibrasi dari partikel-partikel gelombang bunyi yang



memiliki frekuensi lebih besar dari frekuensi maksimum pendengaran manusia, yaitu 20.000 Hz. Istilah sonik (sonic) digunakan untuk menyatakan gelombang bunyi yang memiliki amplitudo sangat tinggi. Gelombang ultrasonik telah banyak diaplikasikan pada produk-produk teknologi, seperti teknologi diagnosis medis, echocardiograp, teknologi citra medis, ultrasonic flaw detection, teknologi pemotongan dan identifikasi cacat



5



material, teknologi solder dan las ultrasonik, ultrasonic homogenizing, ultrasonic transesterification of oil to biodesel ultrasonic dispersing and deagglomeration, ultrasonic cell extractor, ultrasonic cell dissintegrator, sensor aliran (measurement of flow devices), dan sensor jarak [2].



Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04



Gelombang ultrasonik dapat dihasilkan dari hasil konversi energi listrik, dengan cara memberikan signal listrik AC secara cepat pada sebuah kristal piezoelektrik. Muatanmuatan arus AC menyebabkan kristal mengembang dan mengempis (berkontraksi) terhadap tegangan sambil menghasilkan gelombang akustik. Gelombang ini yang kemudian dideteksi oleh receiver piezoelektrik dan mengkonversi kembali gelombang ini menjadi tegangan dengan cara yang sama.



Gambar 2.4 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Ultrasonik HC-SR04 [2]



6



2.2. Membuat Sensor Parkir dan Memadukan Mikrokontroler dengan Sensor Ultrasonik Alat-alat yang dibutuhkan untuk membuat prototipe ini adalah sebagai berikut: 1.



Arduino UNO R3



2.



Sensor Ultrasonik HC-SR04



3.



Kabel Jumper



4.



Breadboard



5.



Buzzer 5 volt



6.



LED warna merah



7.



Resistor 220ohm



Gambar 2.5 Diagram Alir Alat Pembatas Parkir



7



A. Tahap Pertama Menghubungkan catu daya (5v) dari Arduino ke pin VCC Sensor dan Ground (GND), kemudian pin Trig pada sensor dihubungkan pada pin 5 dan pin Echo dihubungkan pada pin 6, setelah itu hubungkan buzzer dengan pin 4 pada Arduino, dan kaki negatif dari buzzer dihubungkan ke ground (GND). Lalu hubungkan LED pada breadboard, dan hubungkan kabel jumper pada anoda yang dihubungkan ke sumber tegangan, sedangkan katoda dihubungkan dengan resistor 220ohm yang dihubungkan ke ground.



Gambar 2.6 Rangkaian Sensor Parkir [3] B. Tahap Kedua Hubungkan kabel USB Arduino pada port USB yang tersedia di laptop atau komputer, kemudian jalankan software pemrograman Arduino IDE. Kemudian jalankan program berikut ini: #define Buzzer 12 //mendefinisikan pin 12 Arduino sebagai pin Output Buzzer #define trigPin 10 //mendefinisikan pin 10 arduino sebagai trigger pin sensor ultrasonic #define echoPin 8 //mendefinisikan pin 8 arduino sebagai echoPin sensor ultrasonic #define LED 6 //mendefinisikan pin 6 LED long duration; // variabel durasi sensor ultrasonic



8



int distance = 0; // jarah dalam centimeter void setup() { pinMode(trigPin, OUTPUT); // setting triggerpin sebagai output pinMode(echoPin, INPUT); // setting echopin sebagai Input pinMode(Buzzer, OUTPUT); // setting Buzzer sebagai Output pinMode(LED, OUTPUT); // setting LED sebagai Output Serial.begin(9600);



//



setting



kecepatan



pengiriman



serial



monitor } void loop() { digitalWrite(trigPin, HIGH);// aktifkan sensor ultrasonic delayMicroseconds(10); // selama 10 microseconds digitalWrite(trigPin, LOW); // matikan sensor ultrasonic duration = pulseIn(echoPin, HIGH); // baca rentan waktu dari trigPin High sampai echoPin high distance= duration*0.034/2; //konversi selang waktu ke CM if (distance 6 && distance