perancangan alat pendeteksi jarak aman mobil …

i

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI JARAK AMAN MOBIL

MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT

SUARA BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega328p

TUGAS AKHIR

IRMALA STEPANY BR PANJAITAN

172408059

Diajukan Oleh :

PROGRAM STUDI D3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2020

Universitas Sumatera Utara

ii


MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT

SUARA BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega328p

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT

MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA

IRMALA STEPANY BR PANJAITAN

172408059

Diajukan Oleh :

PROGRAM STUDI D3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2020


iii

PERNYATAAN ORISINALITAS


MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT SUARA

BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega328p

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri kecuali

beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, 10 Juli 2020

Irmala Stepany Br Panjaitan

172408059


iv


v


MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN OUTPUT SUARA

BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega328p

ABSTRAK

Sistem monitoring deteksi jarak aman kendaraan mempunyai peranan yang sangat

penting dalam kehidupan manusia. Terutama saat berkendara maupun sedang akan

memarkirkan kendaraan. dengan alat ini pengendara dapat terbantu memperkirakan

jarak yang aman pada kendaraanya. Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan sensor

ultrasonik sebagai alat untuk mendeteksi jarak, dan IC LM7809 sebagai penguat

tegangannya dengan Arduino sebagai pusat kendalinya yang mampu menampilkan jarak

yang terbaca oleh sensor pada LCD 16x2 dan dilengkapi dengan LED dan Buzzer dan

modul suara sebagai display tambahan. Dari hasil pengujian hardware dan software

prototype Alat deteksi jarak aman, alat berfungsi dengan baik dan mempunyai rata- rata

kesalahan pembacaan hanya selisih satu cm dengan jarak actual

Kata Kunci : Buzzer, Led, Mikrokontroler ATmega328p, Modul Suara Isd1820, Sensor

Hcsr-04


vi

DESIGN OF SAFE CAR SAFETY DETECTOR TOOL USING ULTRASONIC

SENSOR WITH SOUND OUTPUT BASED ON MICROCONTROLLER

ATmega328p

ABSTRACT

Vehicle safety distance detection monitoring system has a very important role in human

life. Especially when driving or going to park a vehicle. with this tool the driver can help

estimate a safe distance on the vehicle. In this thesis the author uses an ultrasonic sensor

as a tool to detect distance, and IC LM7809 as a voltage amplifier with Arduino as its

control center that is able to display the distance readable by the sensor on a 16x2 LCD

and is equipped with LEDs and buzzers and sound modules as additional displays. From

the results of testing the prototype hardware and software safe distance detection tool,

the tool works well and has an average reading error of only one cm difference with the

actual distance

Keywords: Buzzer, Led, ATmega328p Microcontroller, Sound Module Isd1820, Hcsr-04

Sensor


vii

KATA PENGHARGAAN

Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada TYM,dengan dilimpahan berkat-Nya

penyusunan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan Kepada berbagai pihak yang telah banyak

membantu penulis dalam penyelesaikan Tugas Akhir ini yaitu Kepada:

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,M.Si selaku Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc selaku Ketua Program Studi D-III Fisika

Fakultas MIPA Universitas Sumatra Utara .

3. Bapak Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc selaku Pembimbing yang telah

membimbing dan mengarahkan Kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas

Akhir.

4. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara .

5. Ayahanda dan Ibu yang saya kasihi, Saudara saya Sonjaya Panjaitan, Kelvin

Sabbatino Panjaitan dan saudari saya Angelika Panjaitan yang telah

memberikan bantuan berupa dukungan moral dan material yang sangat

membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

6. PKK saya Kak Rita Sitio, KTB saya Ade Andriani Manik, Novelina

Sitanggang, Tionom R Sihombing, sahabat saya Alda Krisvera Nainggolan,

Windi Natasya S, Feranzeda B Meliala, Firodo R S Girsang, Michael T P

Simanjuntak, Heryanto sitorus, D3 Fisika, serta sahabat SMA saya Eunike


viii

Sitanggang Yang mendukung saya secara online, dan UKM KMK USU yang

telah memberikan bantuan berupa Ilmu dan Motivasi dalam menyelesaikan

Tugas Akhir.

7. Dan juga terima kasih buat saudara/saudari saya Alumni PASKIB 2017 SMA

N 1 P.Siantar yang selalu mendukung dan Mendoakan saya selama masa

perkuliahan dan dalam pengerjaan Tugas Akhir.

8. Rekan Fisika Instrumentasi D3 2017 yang memberikan bantuan penulisan

untuk menyelesaikan Tugas Akhir.

Medan, 10 Juli 2020

Irmala Stepany Br Panjaitan

172408059


ix

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... ii

ABSTRAK ................................................................................................................ iii

ABSTRACT .............................................................................................................. iv

KATA PENGHARGAAN ........................................................................................ v

DAFTAR ISI ............................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ ix

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

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

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

1.3 Tujuan .............................................................................................................. 2

1.4 Batasan Masalah .............................................................................................. 3

1.5 Sistematis Penulisan ........................................................................................ 3

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................. 4

2.1 Sensor .............................................................................................................. 4

2.2 Sensor Ultrasonik ............................................................................................ 5

2.3 Mikrokontroler ................................................................................................ 8

2.4 Buzzer .............................................................................................................. 10

2.5 LED ................................................................................................................. 11

2.6 LCD ................................................................................................................. 12

2.7 Catu Daya ........................................................................................................ 13

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM.................................. 18

3.1 Metodologi Perancangan ................................................................................. 18

3.2 perancangan Sistem ......................................................................................... 18

3.3 Pengujian rangkaian dan pengukuran Hasil Sistem ........................................ 35

BAB IV PEMBAHASAN HASIL DAN PENGUKURAN .................................... 38

4.1 Analisis dan Kalibrasi Alat Pengukuran .......................................................... 38

BAB V PENUTUP .................................................................................................... 41

4.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 41

4.2 Saran ................................................................................................................ 41

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................ 42

LAMPIRAN .............................................................................................................. 43


x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor HCSR-04 .................................................................................... 6

Gambar 2.2 Prinsip sensor ultrasonic......................................................................... 7

Gambar 2.3 Prinsip pemantulan sensor ultrasonik ..................................................... 8

Gambar 2.4 Mikrokontroler ....................................................................................... 9

Gambar 2.5 Simbol Buzzer ........................................................................................ 10

Gambar 2.6 Pemindai Elektron Pada LED ................................................................ 11

Gambar 2.7 LCD ........................................................................................................ 13

Gambar 2.8 Simbol Bateri.......................................................................................... 14

Gambar 3.1 Diagram block Sistem ............................................................................ 19

Gambar 3.2 Diagram Alir Program ............................................................................ 21

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian ATmega328p ........................................................ 22

Gambar 3.4 Rangkaian sensor Ultrasonik Terhubung Pada ATmega328p ................ 23

Gambar 3.5 Buzzer Terhubung Pada ATmega328p ................................................... 24

Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer .................................................................................. 24

Gambar 3.7 Rangkaian Led Terhubung Pada ATmega328p ...................................... 26

Gambar 3.8 Skematik Rangkai Power Supply 9v ...................................................... 27

Gambar 3.9 Rangkaian Baterai Dengan Mikrokontroller .......................................... 27

Gamabar 3.10 Skematik Rangkaian LCD .................................................................. 28

Gambar 3.11 Rangkaian LCD Dengan Mikrokontroller ........................................... 29

Gambar 3.12 Rangkaian IC Regular Dengan Mikrokontroler ................................... 30

Gambar 3.13 Rangkaian ISD1820 ............................................................................. 31

Gambar 3.14 Tampil Jendela Program Arduino AVR ................................................ 32

Gambar 3.15 Layout PCB .......................................................................................... 35


xi

DAFTAR TABEL

Table 3.1 Penggunaan Port Arduino ...................................................................... 32

Table 3.2 Pengujian ATmega328p ......................................................................... 36

Table 3.3 Pengujian Sensor HCSR-04................................................................... 36

Table 3.4 Pengujian Sistem Alat Dengan Sensor Ultrasonik Depan ..................... 37

Tabel 3.5 Pengujian Sistem Alat dengan sensor Ultrasonik Belakanga ................ 37

Tabel 4.1 Pengujian Alat Dengan Mistar ............................................................... 38

Tabel 4.2 Pengujian Sistem Alat Dengan Mistar ................................................... 39


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mobil sebagai fasilitas pendukung kehidupan manusia tidak dapat dipisahkan

dari aspek-aspek aktifitas hidup manusia. Mobil yang mendukung tidak hanya

dipandang dari kemampuanya menghemat waktu semata, tetapi bagaimana agar objek

yang ditranformasikan itu selamat dan tidak rusak sampai ditempat yang diinginkan,

sehingga dibutuhkan pengaman untuk meminimalisasi terjadinya kecelakan, kecelakan

bukan hanya bisa terjadi pada lalu lintas saja, tetapi dikawasan parkir yang semakin hari

semakin padat juga menyulitkan pengendara untuk memarkirkan mobilnya, tidak sedikit

pengemudi yang menabrak kendaraan lain atau benda disekitarnya, hal tersebut bisa

dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satu pengemudi kurang mengetahui jarak pasti

yang ada didepan mau pun dibelakang mobil yang dikendarainya. Kondisi yang gelap

pun dapat menyebabkan benturan pada bagian bamper mobil. Untuk mengurangi resiko

terjadinya kecelakan saat berkendara, pengendara harus memposisikan jarak aman

kendaraanya, dengan mempunyai perkiraan jarak yang tepat dan akurat. Berdasarkan hal

tersebut maka diperlukan alat yang dapat membantu mendeteksi jarak pasti pada mobil

yang sederhana, murah, yang bisa diimplementasikan secara komersial pada setiap

kendaraan khususnya pada mobil-mobil keluaran lama yang belom menggunakan

teknologi khusus. Maka dibutukan perancangan alat pendeteksi jarak aman mobil

menggunakan sensor ultrasonik berbasis Mikrokontroler ATmega328p, alat ini akan

menjadi solusi dalam mengukur jarak aman pada mobil dengan memanfaatkan sensor

ultrasonik yang dapat mengukur jarak aman yang ada didepan dan belakang mobil yang

hasil pengukurannya akan langsung ditampilkan pada modul display LCD 16x2 dengan

menambahkan beberapa output lain seperti LED indikator (hijau,kuning,merah), buzzer

dan juga output suara yang akan bunyi ketika jarak kendaraan semakin mendekat dengan

kendaraan lain atau benda sekitarnya dan juga dengan menggunakan pengontrol

Mikrokontroler ATmega328p, alat ini memiliki dampak yang besar kepada pengemudi


2

pemula khususnya yang masih belum mahir dalam mengemudi. Sehingga pengemudi

dapat mengontrol jarak aman kendaraannya.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai

berikut :

1. Bagaimana merancang suatu sistem pendeteksian jarak aman pada mobil

2. Bagaimana ketepatan sensor ultrasonik dalam mengukur jarak aman pada mobil

baik didepan maupun belakang mobil.

3. Bagaimana prinsip kerja dari sensor ultrasonik dalam alat pendeteksi jarak aman

mobil

4. Bagaimana Keakuratan Modul Suara Isd1820

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah :

1. Untuk merancang sebuah alat pendeteksi jarak aman pada mobil dengan LCD

16x2, LED dengan Output suara

2. Untuk mengukur keakuratan pembacaan sensor ultrasonik dalam membaca jarak

aman mobil

3. Mendesain jarak aman pada mobil dengan menggunakan sensor ultrasonic dengan

tambahan LED indicator, buzzer dan dengan output suara

4. Menambahkan Modul Suara Isd1820 sebagai Output

1.4 Batasan Masalah

Mengingat keterbatasan waktu dan untuk menghindari topik yang tidak perlu

maka penulis membatasi pembahasan pembuatan alat ini. Adapun permasalahan ini

adalah :

1. Perancangan alat memanfaatkan ATmega 328 dan sensor ultrasonic dengan tampian

LCD 16x2.

2. Hanya mengukur jarak aman dan tidak aman depan dan belakang mobil


3

3. Indikator alat yang digunkan buzzer dan LED

4. penggunaan modul suara menggunakan

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan tugas akhir ini, penulis membuat suatu sistematika

penulisan yang terdiri dari :

1. BAB I: PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang tugas akhir, identifikasi masalah, batasan

masalah, tujuan, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.

2. BAB II: LANDASAN TEORI

Bab ini akan menjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk

pembahasan.

3. BAB III: PERANCANGAN ALAT

Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara

keseluruhan.

4. BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat

dan lain-lain.

5. BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN

Sebagai bab terakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian

bab-bab sebelumnya, dan penulis akan berusaha memberikan saran yang

mungkin bermanfaat.


4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor

Sensor adalah komponen yang di gunakan untuk mendeteksi suatu besaran fisik

menjadi besaran listrik sehingga dapat di analisa dengan rangkaian listrik tertentu.

Hampir seluruh alat elektronik mempunyai sensor yang terdapat di dalamnya . sensor

merupakakn bagian dari transduser yang berfungsi untuk melakukan sensing atau

merasakan dan menangkap adanyaa perubahan energi eksternal yang akan masuk ke

dalam bagian input dari transduser. Sehingga, perubahan kapasitas yang di tangkap

segera di kirim pada konvertor dari transduser untuk di ubah menjadi energi listrik.

Selanjutnya akan di analisa dan di terjemahkan ke dalam angka maupun data yang

mudah di mengerti. Sensor juga berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal –

sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi

kimia, energi biologi, energi mekanik, dan sebagainya.

Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunanya sensor terdapat

dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu sensor mekanik, sensor optic (cahaya), sensor

thermal (panas). Sensor mekanik adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak

mekanis, seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus, dan melingkar,

tekanan, aliran, level dsb. Contohnya strain gage, linear variable deferential transformer

(LVDT), proximity, potensiometer, load cell, bourdon tube. Sensor optic atau cahaya

adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber caya, pantulan cahaya

ataupun bias cahaya yang mengenai benda atau ruang. Contoh, photo cell, photo

transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier pyrometer optic.

Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala

perubahan panas/temperatur/suhu pada suatudimensi bendad atau dimensi ruang tertentu

contoh , bimental, thermistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo diode, photo

multimeter, photo voltaic, infrared pyrometer, hygrometer. Sensor pada dasarnya dapat

digolong sebagai Transduser Input karena dapat mengubah energi fisik seperti cahaya,

tekanan, gerakan, suhu atau energi fisik lainnya menjadi sinyal listrik ataupun resistansi

(yang kemudian dikonversikan lagi ke tegangan atau sinyal listrik). Dan pada


5

perancangan alat ini menggunakan sensor ultrasonik sebagai sensor pengukur jarak

aman mobil.

2.2 Sensor Ultrasonik

2.2.2 Pengertian Sensor Ultrasonik

Sensor Ultrasonik adalah sebuah alat listrik yang mempunyai fungsi sebagai

sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan dari sebuah gelombang suara yang di

gunakan untuk mendeteksi keberadaan dari suatu benda atau objek tertentu yang ada di

depanya. Sensor ini bekerja pada frekuensi di atas gelombang suara dari 40 KHz hingga

400 KHz dan mempunyai jangkauan 3 cm – 300 cm. gelombang ultrasonik ini merambat

di udara dengan kecepatan 344 meter per detik. Sensor ini memiliki sebuah pin yang

digunakan untuk memicu terjadinya pengukuran dan melaporkan jarak hasil

pengukuran. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit

penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal

piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan

diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 40 KHz

â€“ 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan

berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut terhadap polaritas tegangan yang

diberikan, dan ini disebut dengan efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi diteruskan

ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke

udara (tempat sekitarnya), dan pantulan gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek

tertentu, dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor

penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar

akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan

frekuensi yang sama

Alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energi listrik menjadi

energy mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic. Sensor ini terdiri dari

rangkaian pemancar Ultrasonik yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonic

yang disebut receiver. Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang ultrasonik.

Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanik yang memiliki cirri-ciri longitudinal


6

dan biasanya memiliki frekuensi di atas 20 Khz. Gelombong Utrasonik dapat merambat

melalui zat padat, cair maupun gas. Gelombang ultrasonik adalah gelombang rambatan

energi dan momentum mekanik sehingga merambat melalui ketiga element tersebut

sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya. Gelombang

ultrasonik merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai

objek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik. Seperti yang telah umum diketahui,

gelombang ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan

ikan paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk berburu di malam hari

sementara paus menggunakanya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap.

Ada 3 prnsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu:

1. sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonik.

2. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan

kecepatan bunyi berkisar 344 m/s

3. Dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung

jaraknya

Gambar 2.1 sensor Hc-SR04

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan

gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek atau benda

tertentu didepan frekuensi kerja pada daerah diatas gelombang suara dari 20 kHz hingga

2 MHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit

penerima struktur unit pemancar dan penerima. Sangatlah sederhana sebuah kristal

piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan

diafragma penggetar tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 20 kHz hingga

2 MHz (Arief, 2011). Struktur atom dari Kristal piezoelectrik menyebabkan berkontraksi

mengembang atau menyusut, sebuah polaritas tegangan yang diberikan dan ini disebut

dengan efek piezoelectrik pada sensor ultrasonik. Pantulan gelombang ultrasonik terjadi


7

bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh

unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma

penggetar akan bergetar dan efek piezoelectrik menghasilkan sebuah tegangan bolak-

balik dengan frekuensi yang sama. Untuk lebih jelas tentang prinsip kerja dari sensor

ultrasonik dapat dilihat prinsip dari sensor ultrasonik pada gambar 1 berikut ini :

Gambar 2.2 prinsip sensor ultrasonic

Besar amplitudo sebuah sinyal elektrik yang dihasilkan sensor penerima tergantung dari

jauh dekatnya sebuah objek yang akan dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan

sensor penerima. Proses sensoring yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode

pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan objek sasaran. Prinsip kerja dari

rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :

1. Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian

transistor penguat .

2.Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High pass filter pada frekuensi >

40kHz oleh rangkaian transistor.

3.Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian sinyal tersebut akan

disearahkan oleh rangkaian dioda .

4. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low pass filter pada frekuensi <

40kHz melalui rangkaian filter.

5. Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada.

6. Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada komparator

akan mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan diproses oleh

mikrokontroler untuk menghitung jaraknya.


8

Gambar 2.3 prinsip pemantulan sensor ultrasonik

2.3 Mikrokontroler

2.2.1 Pengertian Mikrokontroller

Selama 40 tahun sejak pertama kali diperkenalkan, mikrokontroller telah

mengalami banyak perkembangan. Berbagai teknologi, fungsi, serta periferal yang

diterapkan pada komponen ini menjadikan mikrokontroller yang saat ini beredar

memiliki banyak variasi. Sudah tak terhitung pula aplikasi yang dibuat menggunakan

mikrokontroller, mulai dari untuk kehidupan sehari-hari hingga skala industri.

Mikrokontroller adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal.

Mikrokontroller memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer,

dan rangkaian clock dalam satu chip. Dengan kata lain, mikrokontroller adalah suatu alat

elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan

program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Cara kerja mikrokontroller

sebenarnya membaca dan menulis data. Sama halnya dengan mikroprosesor,

mikrokontroller adalah piranti yang dirancang untuk kebutuhan umum. Fungsi utama

dari mikrokontroller adalah mengontrol kerja mesin atau sistem menggunakan program

yang disimpan pada sebuah ROM. Mikrokontroller merupakan komputer didalam chip

yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan

efektifitas biaya. Secara harfiah dapat disebut sebagai “pengendali kecil” dimana sebuah

sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen

pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat

serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.


9

Mikrokonktroller digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara

automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote control, mesin kantor, peralatan rumah

tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga

dibandingkan desain menggunakan mikroprosesor memori dan alat input output yang

terpisah, kehadiran mikrokontroller membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses

menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroller ini maka:

1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas,

2. Rancang bangun sistem elektronik dapat dilakukan lebih cepat karena sebagian

besar sistem merupakan perangkat lunak yang mudah dimodifikasi,

3. Gangguan yang terjadi lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.

Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil (”special purpose computers”) di dalam

satu IC yang berisi CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, Port

input/output, ADC. Mikrokontroller digunakan untuk suatu tugas dan menjalankan suatu

program.

Gambar 2.4 Mikrokontrolle

Mikrokontroller ini adalah ilmu terapan yang pengaplikasiaannya dapat kita temui di

kehidupan sehari-hari seperti jam digital, televisi, sistem keamanan rumah, dll.

Mikrokontroller juga sangat banyak digunakan dalam penelitian dan pengembangan

yang dilakukan oleh peneliti, dosen, guru, bahkan sekarang banyak mahasiswa yang

mengangkat judul tesis/sekripsi/tugas akhir dengan berbasiskan mikrokontroller.

Mikrokontroller adalah komponen yang sangat umum dalam sistem elektronika modern.


10

2.4 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama

dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada

diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi

elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah

arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap

gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat

udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator

bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama

dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada

diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi

elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah

arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap

gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat

udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator

bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Buzzer

adalah komponen yang merubah besaran elektrik menjadi besaran suara. Penggunaan

bazzer untuk anatarmuka mikrokontroler sama prinsipnya dengan LED. Yang diperlukan

hanya menghubungkan salah satu PIN dari mikrokontroler ke kaki positif buzer, dan

kaki satunya ke GND rangkaian.

Gambar 2.5 simbol Buzzer

Dengan di program di arduino atau mikrokontroler lainnya kita bisa menggunakan

buzzer dengan barbagai macam suara mono. Bisa dibuat lagu Do Re Mi Fa Sol La Si Do

dan lain sebagainya.


11

2. 5 LED

Cahaya pada LED adalah energi elektromagnetik yang dipancarkan dalam bagian

spektrum yang dapat dilihat. Cahaya yang tampak merupakan hasil kombinasi panjang –

panjang gelombang yang berbeda dari energi yang dapat terlihat, mata bereaksi melihat

pada panjang – panjang gelombang energi elektromagnetik dalam daerah antara radiasi

ultra violet dan infra merah. Cahaya terbentuk dari hasil pergerakan elektron pada

sebuah atom. Dimana pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang

mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbit yang berbeda memiliki jumlah energi

yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbit dengan tingkat energi lebih tinggi ke

orbit dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi

yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton sehingga menghasilkan cahaya.

Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam

foton.

Gambar 2.6 pemindaian electron pada LED

Darimana kita tahu sebuah produk memiliki kualitas yang baik.Tentunya dari hasil

pengujian yang dilakukannya. Hal yang samajuga berlaku untuk LED. Sebelum

dipasarkan lampu–lampu LED melalui tahap pengujian, untuk memastikan

kualitasnya.Tahap pengujian tersebut dinamakan binning process. Pada LED ada empat

hal yang harus dibuktikan melalui proses binning, yaitu konsistensi warna, colour

rendering, usia pakai (lifetime), dan efikasi (jumlah cahaya per daya) yang dinyatakan

dalam satuan lumen per watt (LPW). Fungsi binning adalah memastikan setiap LED

yang dihasilkan memenuhi standar tersebut. Jika sebuah lampu LED memenuhi setiap


12

standar, maka ia akan memperoleh predikat Bin 1. Predikat ini terus menurun ke Bin 2,

Bin 3, dan seterusnya, sesuai dengan tingkat pemenuhan standar kualitas dari setiap

lampu LED yang diuji.Makin besar angka Bin-nya, artinya makin tidak memenuhi

standarlah si lampu yang diuji. Dari hasil binning ini, hanya lampu berpredikat Bin 1

dan Bin 2 yang dinyatakan lulus dan siap dipasarkan. Bagaimana nasib lampu–lampu

LED dengan predikat Bin 3 dan seterusnya. Lampu–lampu ini tetap dijual juga, karena

tidak lulus binning bukan berarti tidak bisa dipakai. Harganya pun jelas lebih rendah

daripada LED yang lulus uji. Pada perancangan alat ini menggunaka 3 buad led sebagai

indicator yaitu hijau sebagai penanda jarak aman, kunik sebagai penanda jarak aman

telah kurang aman, dan merah sebagai penanda bahwa jarak aman mobil sudah

berbahaya

2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD adalah suatu display dari bahan cairan kristal yang pengoperasiannya

menggunakan sistem dot matriks. LCD banyak digunakan sebagai display dari alat-alat

elektronika seperti kalkulator, multimeter digital, jam digital dan sebagainya. Secara

Garis Besar, terdapat dua jenis LCD yaiut LCD teks dan LCD grafik. LCD teks

digunakan untuk menampilkan teks atau simbol-simbol tertentu. Adapun LCD grafik

memungkinkan untuk menampilkan gambar Kemampuan LCD tidak hanya

menampilkan angka, tetapi juga huruf, kata, dan semua sarana simbol dengan lebih

bagus dan serbaguna daripada penampilan-penampilan yang menggunakan seven

segment LED. Modul LCD mempunyai basic interfaces cukup baik yang sesuai dengan

sistem mikrokontroler AVR maupun Arduino. Bentuk dan ukuran modul-modul berbasis

karakter banyak ragamnya. Salah satu variasi bentuk dan ukuran yang tersedia dan

dipergunakan pada peralatan ini adalah 16x2 karakter (panjang 16, baris 2, karakter 32)

dan 16 pin.


13

Gambar 2.7 Liquid Crystal Display (LCD)

Struktur Dasar LCD (Liquid Crystal Display)

LCD atau Liquid Crystal Display pada dasarnya terdiri dari dua bagian utama yaitu

bagian Backlight (Lampu Latar Belakang) dan bagian Liquid Crystal (Kristal Cair).

Seperti yang disebutkan sebelumnya, LCD tidak memancarkan pencahayaan apapun,

LCD hanya merefleksikan dan mentransmisikan cahaya yang melewatinya. Oleh karena

itu, LCD memerlukan Backlight atau Cahaya latar belakang untuk sumber cahayanya.

Cahaya Backlight tersebut pada umumnya adalah berwarna putih. Sedangkan Kristal

Cair (Liquid Crystal) sendiri adalah cairan organik yang berada diantara dua lembar kaca

yang memiliki permukaan transparan yang konduktif.

2.7 Catu Daya (Power Supply)

Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem

elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik

yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu

perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan

sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah.

Catu daya adalah sebuah peralatan penyedia tegangan atau sumber daya untuk

peralatan elektronika dengan prinsip mengubah tegangan listrik yang tersedia dari

jaringan distribusi transmisi listrik menuju level yang diinginkan sehingga berimplikasi

pada pengubahan daya listrik. Dalam sistem pengubahan daya. Jika suatu catu daya

bekerja dengan beban maka terdapat keluaran tertentu dan jika beban tersebut dilepas

maka tegangan keluar akan naik, persentase kenaikan tegangan dianggap sebagai


14

regulasi dari catu daya tersebut. Regulasi adalah perbandingan perbedaan tegangan yang

terdapat pada tegangan beban penuh. Agar tegangan keluaran catu daya lebih stabil,

dapat digunakan suatu komponen IC yang disebut IC regulator.

Fungsi Power Supply ( PSU )

Power Supply sendiri berfungsi sebagai pengubah dari tegangan listrik AC

(Alternating Current) menjadi tegangan (Direct Current), karena hardware komputer

hanya dapat beroperasi dengan arus DC. Power supply pada umumnya berupa kotak

yang diletakan dibagian belakang atas casing. Besarnya listrik yang mampu ditangani

power supply ditentukan oleh dayanya dan dihitung dengan satuan Watt.

2.7.1 Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang

disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat

Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone,

Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber

listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk

dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa

kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai

yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat

di isi ulang (Rechargeable).

Gambar 2.8 Simbol Baterai

a. Jenis-jenis Baterai

Setiap Baterai terdiri dari Terminal Positif( Katoda) dan Terminal Negatif

(Anoda) serta Elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari

Baterai adalah Arus Searah atau disebut juga dengan Arus DC (Direct Current). Pada


15

umumnya, Baterai terdiri dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya dapat

sekali pakai (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang

(rechargeable battery).

1. Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering

ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini

dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis

ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt, Disamping itu, terdapat juga Baterai

Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.

a. Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)

Baterai Zinc-Carbon juga disering disebut dengan Baterai “Heavy Duty” yang

sering kita jumpai di Toko-toko ataupun Supermarket. Baterai jenis ini terdiri dari bahan

Zinc yang berfungsi sebagai Terminal Negatif dan juga sebagai pembungkus Baterainya.

Sedangkan Terminal Positifnya adalah terbuat dari Karbon yang berbentuk Batang (rod).

Baterai jenis Zinc-Carbon merupakan jenis baterai yang relatif murah dibandingkan

dengan jenis lainnya.

b. Baterai Alkaline (Alkali)

Baterai Alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang

lebih mahal dibanding dengan Baterai Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya

adalah Potassium hydroxide yang merupakan Zat Alkali (Alkaline) sehingga namanya

juga disebut dengan Baterai Alkaline. Saat ini, banyak Baterai yang menggunakan

Alkalline sebagai Elektrolit, tetapi mereka menggunakan bahan aktif lainnya sebagai

Elektrodanya.

c. Baterai Lithium

Baterai Primer Lithium menawarkan kinerja yang lebih baik dibanding jenis-

jenis Baterai Primer (sekali pakai) lainnya. Baterai Lithium dapat disimpan lebih dari 10

tahun dan dapat bekerja pada suhu yang sangat rendah. Karena keunggulannya tersebut,

Baterai jenis Lithium ini sering digunakan untuk aplikasi Memory Backup pada

Mikrokomputer maupun Jam Tangan. Baterai Lithium biasanya dibuat seperti bentuk


16

Uang Logam atau disebut juga dengan Baterai Koin (Coin Battery). Ada juga yang

memanggilnya Button Cell atau Baterai Kancing.

2. Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable

Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama

dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat

berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada

terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan

pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron

akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai.

Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita

temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal

Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).

Jenis-jenis Baterai yang tergolong dalam Kategori Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang)

diantaranya adalah :

a. Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium)

Baterai Ni-Cd (NIcket-Cadmium) adalah jenis baterai sekunder (isi ulang) yang

menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan

Elektrolitnya. Baterai Ni-Cd memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu

yang luas dan siklus daya tahan yang lama. Di satu sisi, Baterai Ni-Cd akan melakukan

discharge sendiri (self discharge) sekitar 30% per bulan saat tidak digunakan. Baterai

Ni-Cd juga mengandung 15% Tosik/racun yaitu bahan Carcinogenic Cadmium yang

dapat membahayakan kesehatan manusia dan Lingkungan Hidup. Saat ini, Penggunaan

dan penjualan Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmiun) dalam perangkat Portabel Konsumen

telah dilarang oleh EU (European Union) berdasarkan peraturan “Directive 2006/66/EC”

atau dikenal dengan “Battery Directive”.

b. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)

Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) memiliki keunggulan yang hampir sama

dengan Ni-Cd, tetapi baterai Ni-MH mempunyai kapasitas 30% lebih tinggi

dibandingkan dengan Baterai Ni-Cd serta tidak memiliki zat berbahaya Cadmium yang


17

dapat merusak lingkungan dan kesehatan manusia. Baterai Ni-MH dapat diisi ulang

hingga ratusan kali sehingga dapat menghemat biaya dalam pembelian baterai. Baterai

Ni-MH memiliki Self-discharge sekitar 40% setiap bulan jika tidak digunakan. Saat ini

Baterai Ni-MH banyak digunakan dalam Kamera dan Radio Komunikasi. Meskipun

tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Ni-MH tetap mengandung sedikit zat

berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga

perlu dilakukan daur ulang (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

c. Baterai Li-Ion (Lithium-Ion)

Baterai jenis Li-Ion (Lithium-Ion) merupakan jenis Baterai yang paling banyak

digunakan pada peralatan Elektronika portabel seperti Digital Kamera, Handphone,

Video Kamera ataupun Laptop. Baterai Li-Ion memiliki daya tahan siklus yang tinggi

dan juga lebih ringan sekitar 30% serta menyediakan kapasitas yang lebih tinggi sekitar

30% jika dibandingkan dengan Baterai Ni-MH. Rasio Self-discharge adalah sekitar 20%

per bulan. Baterai Li-Ion lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat

berbahaya Cadmium. Sama seperti Baterai Ni-MH (Nickel- Metal Hydride), Meskipun

tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Li-Ion tetap mengandung sedikit zat

berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga

perlu dilakukan daur ulang (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

d. Baterai Silver Oxide

Baterai Silver Oxide merupakan jenis baterai yang tergolong mahal dalam

harganya. Hal ini dikarenakan tingginya harga Perak (Silver). Baterai Silver Oxide dapat

dibuat untuk menghasilkan Energi yang tinggi tetapi dengan bentuk yang relatif kecil

dan ringan. Baterai jenis Silver Oxide ini sering dibuat dalam dalam bentuk Baterai Koin

(Coin Battery) / Baterai Kancing (Button Cell). Baterai jenis Silver Oxide ini sering

dipergunakan pada Jam Tangan, Kalkulator maupun aplikasi militer.


18

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Metodologi Perancangan

3. 1. 1. Tahap Pengerjaan

Pada bab ini penulis memaparkan analisis permasalahan yang diangkat yang

disajikan dengan diagram dan flowchart serta dipaparkan juga perancangan sistem yang

akan dibangun, baik yang berupa perangkat keras ataupun perangkat lunak, cara

melakukan pengujian dan bentuk topologi.

3. 1. 2. Tahap pengukuran, Analisis dan Kesimpulan

Analisis masalah adalah mengidentifikasi sebuah masalah, guna untuk

memperoleh informasi agar dapat dipecahkan atau deselesaikan. Masalah utama yang

sering terjadi adalah sistem engukuran dan jarak aman mobil yang dharapkan sesuai

dengan kegunaan dan fungsinya.

3.2 Perancangan Sistem

3.2.1 Diagram Blok Proyek

Diagram Blok Sistem

Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih

komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen

mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang

paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem.

Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan

merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Adapun diagram blok dari system

yang dirancang, seperti yang diperlihatkan pada gambar :


19

Gambar 3.1 Diagram blok sistem

3.2.1.2 Cara Kerja Blok dan Hubungan Antara Blok

Pada sistem kerja alat. Power supply akan memberikan tegangan pada

Mikrokontroller ATmega328p, sensor ultrasonik, dan LCD. Sensor ultrasonik akan

membaca jarak aman mobil dengan penggunaan 2 sensor ultrasonik depan dan belakang

mobil, sensor ultrasonik terhubung pada 2 pin digital Mikrokontroler ATmega328p akan

mengirimkan pembacaan tersebut ke arduino pro mini. Pada Mikrokontroler

ATmega328p data tersebut akan diprogram dan akan tampil LCD, LCD terhubung pada

6 pin digit pada Mikrokontroler ATmega328p, kemudian data tersebut akan keluar

melalui indikator led dan buzzer, buzzer terhubung 1 pin digital pada Mikrokontroler

ATmega328p. Jarak aman mobil telah diset pada 50 cm ketika jarak telah berada di jarak

30 cm maka led kuning akan hidup dan buzzer akan berbunyi untuk peringatan pertama,

tetapi ketika jarak semakin dekat terhadap penghalang pada jarak 16 cm maka led merah

akan hidup dan buzzer akar berbunyi dengan durasi lebih cepat pertanda jarak sudah

tidak aman. Dan pada alat tugas akhir ini sebagai output nya akan ditambahakan modul

suara isd1820.


20

3.2.1.3 Perancangan dan Pembuatan Sistem

Pada perancangan kali ini penulis akan memulai dari penempatan komponen-

komponen Elektro pada sebuah papan project / bread board (LCD,LED,BUZZER,

MODUL SUARA dan komponen pedukung lainya) di port board Arduino. Adapun

komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut :

1. Sensor Ultrasonik, di gunakan untuk membaca jarak objek dengan kendaraaan.

2. LCD (Liquid Crystal Display) M1632, sebagai display penampil jarak hasil

pengukuran dari sensor ultrasonic.

3. LED Light Emitting Dioda yang memancarkan sinar berwarna hijau sebagai tanda

standby.

4. LED Light Emitting Dioda yang memancarkan sinar berwarna kuning sebagai tanda

bahwa jarak kendaraan pada posisi yang rawan terjadi benturan

5. LED Light Emitting Dioda yang memancarkan sinar berwarna merah sebagai tanda

bahwa jarak kendaraan pada posisi yang sudah akan terbentur

6. Mini Buzzer, di gunakan sebagai alarm peringatan tanda jarak kendaraan pada posisi

tidak aman dimana dia bekerja setelah jarak yang terbaca dari hasil pengukuran sensor

ultra sonic menujukan angka yang sesuai dengan yang telah di program sebelumnya.

7. Perancangan catu daya, sebagai sumber tegangan Dari tiap-tiap komponen hardwere

yang di gunakan dengan fungsi-fungsinya

8. modul suara Isd1820 berfungsi sebagai output suara pada alat, ketika jarak mobil

dengan hambatan tidak aman maka modul suara akan mengeluarkan suara menandakan

jarak tidak aman, maka keluaran dan pendeteksi jarak aman nya tidak hanyak

menggunakan led, dan buzzer saja.


21

3.2.1.4 Diagram Alir Program

Flowchat cara kerja alat ini Diagram alir (flowchart) adalah sebuah penjelasan

berupa gambar proses kerja sebuah sistem.

Start

Inisialisai Sistem

Tidak

Berhasil

Pembacaan sensor Hcsr04

Dikuatkan oleh pengkondisi sinyal

Nilainya kemudia dicacah berupa high

Atau low

Mikrokontroler Arduino pro mini

Baca Nilai Pencacahan (Time)

Koverensi Nilai Pencacah ke cm

Jika nilai jarak <50 Ya

Tidak

Buzzer off Suara aman Buzzer on suara tdk aman aktif

END

Gamabar 3.2 Diagram Alir Program


22

3.2.2 Perancangan Rangkaian

3.2.2.1 Rangkaian Mikrokontreler AT-Mega 328p

Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328P dengan

compiler Arduino. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian

dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Untuk men-download file heksa desimal kemikrokontroler Atmega 328P

digunakanlah pin Tx, Rx pada kaki mikrokontroler dihubungkan keUSB via

programmer. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur keISP Programmer atau

terjadi error sehingga port nya tidak terhubung, maka pemrograman mikrokontroler

tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon

Gambar 3.3 skematik Rangkaian ATmega328

3.2.2.2 Rangkaian Sensor UltraSonik HCSR-04 Dengan Mikrokontroler

Sensor ultrasonic adalah sebuah alat yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan

gelombang suara sehingga dapat mendeteksi keberadaan suatu objek di depanya. Sensor

ini bekerja di daerah batas gelombang suara dari 40 KHz sampai dengan 400 KHz.

sensor ultra sonic memerlukan catu daya 5v untuk dapat bekerja.arus pada mode siaga :

< 2 mA lebar sudut deteksi ± 15º hingga mempunyai jarak deteksi akurat mencapai 1m


23

dapat mendeteksi (namun kurang presisi) hingga 3m. Aplikasi rangkaian sensor ultra

sonik pada alat yang akan di buat ini adalah sebagai berikut:

Gambar 3.4 Rangkaian sensor ultrassonik terhubung pada ATmega328p

HC-SR04 adalah Sensor Ultrasonik yang memiliki dua elemen, yaitu elemen

Pendeteksi gelombang ultrasonik, dan juga sekaligus elemen Pembangkit gelombang

ultrasonik. Sensor Ultrasonik adalah sensor yang dapat mendeteksi gelombang

ultrasonik, yaitu gelombang suara yang memiliki frekuensi ultrasonik atau frekuensi di

atas kisaran frekuensi pendengaran manusia

3.2.2.3 Perancangana rangkaian Buzzer

Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric

untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan

Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah

menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan

menggunakan diafragma dan resonator.

Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Piezoelectric Buzzer.


24

Gambar 3.5 Bazzer terhubung pada ATmega328p

Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer

Jika dibandingkan dengan Speaker, Piezo Buzzer relatif lebih mudah untuk

digerakan. Sebagai contoh, Piezo Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan

output langsung dari sebuah IC TTL, hal ini sangat berbeda dengan Speaker yang harus

menggunakan penguat khusus untuk menggerakan Speaker agar mendapatkan intensitas

suara yang dapat didengar oleh manusia.

Piezo Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5

kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Piezoelectric

Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.


25

3.2.2.4 Pencangan rangkaian LED

LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada

saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat

memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus.

Jenis doping yang berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda.

LED (Light Emitting Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan

mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan

tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya,

kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu

maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20

mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor

sebgai pembatas arus

LED memiliki dua kaki yang terbuat dari sejenis kawat. Kawat yang panjang

adalah anoda, sedangkan kawat yang pendek adalah katoda. Coba perhatikan bagian

dalam LED, akan terlihat berbeda antara kiri dan kanannya. Yang ukurannya lebih besar

adalah katoda, atau yang mempunyai panjang sisi atas yang lebih besar adalah katoda.

Anoda adalah elektroda, bisa berupa logam maupun penghantar listrik lainnya pada

sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus mengalir ke dalamnya. Arus listrik

mengalir berlawanan dengan arah pergerakan elektron.

Katoda merupakan kebalikan dari anoda. Katoda adalah elektroda dalam sel

elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir keluar darinya.

Gambar 3.7 Rangkaian LED terhubung pada ATmega328p


26

Pada pengaplikasian LED yang terkontrol lewat IC mikrokontroler, yang diperlukan

hanya menghubungkan salah satu PIN dari mikrokontroler ke kaki anode LED, dan kaki

Katode ke GND rangkaian. Terkhusu jika menggunakan sinyal PWM, maka kaki anode

LED harus disambungkan ke pin PWM.

Prinsip kerja LED

LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward)

dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di

doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping

dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity)

pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang

diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P)

menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke

wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type

material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan

memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

3.2.2.5 Rangkaian power supply 9v

Rangkaian power supplay pada alat ini berfungsi sebagai sumber daya untuk

menghidupkaan sistem. Untuk dapat mengoprasikan alat pendeteksi jarak aman

kendaraan ini memerlukan power suplay 7-12 volt, maka dalam rangkaian di tambahkan

rangkaian untuk penstabil tegangan yaitu :

Tegangan 9 volt DC digunakan untuk membrikan supply tegangan pada Arduino,

karena akan bekerja secara maksimal jika mendapat tegangan diantara 7 – 12 volt.

Komponen yang digunakan dalam rangkaian power supply ini adalah IC regulator 7809,

dengan aplikasi rangkaian sebagai berikut :

.


27

Gambar 3.8 skematik Rangkaian power supply 9v

Dalam rangkaian ini peneliti memakai IC regulator 7805 digunakan untuk

menurunkaan tegangan 12 volt menjadi 5 volt. Dimana masukan rangkaian ini adalah

dari baterai sebesar 12 volt dan keluaran rangkaian ini sebesar 5 volt dan akan di

pergunakan untuk menghidupkan sistem dalam penelitian ini.

Gambar 3.9 rangkaian Baterai dengan Mikrokontroler

3.2.2.6 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

LCD yang digunakan adalah tipe LCD 16x2 yang berarti penampil karakter dengan

jumlah karakter sebanyak 16 pada tiap kolomnya dan terdiri dari 2 kolom. Karena yang

digunakan adalah mode 4bit maka mengirim data menggunakan pin D4 sampai dengan

pin D7, sedangkan pin D0 sampai dengan D3 tidak digunakan dan dibiarkan terbuka.

Untuk pin VEE pada LCD disambungkan langsung dengan ground karena tanpa

ditambahkan potensio hanya disambungkan langsung dengan ground sudah didapatkan


28

contrast yang tepat. Pin GND pada LCD dihubungkan langsung dengan ground, pin ini

merupakan output katoda led lampu latar dari LCD.

Gambar 3.10 skematik Rangkaian LCD

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x

2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi

data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk

mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan

potensio sebesar 5 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.Gambar 3.4 berikut

merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.

Dari gambar di atas, rangkaian ini terhubung ke PC.0... PC.5, yang merupakan

pin I/O dua arah dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara

serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh

Mikrokontroller ATMega328.

Gambar 3.11 rangkaian LCD dengan Mikrokontroler


29

LCD M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2

baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris

pixel terahir adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam bentuk modul M1632

yang dikeluarkan Hitachi, Hyunday dan modul-modul M1632 lainnya. HD44780

sebetulnya merupakan mikrokontroler yang dirancang khusus untuk mengendalikan

LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD

yang terbentuk oleh 16 COM dan 40SEG sehingga mikrokontroler / perangkat yang

mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning pada layar LCD.

Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data yang merupakan

karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses tampilan

pada LCD saja

Prinsip kerja LCD

Backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal

Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang

diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga

menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila

diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan

penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang

sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna. Jika ingin

menghasilkan warna putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga

cahaya backlight yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya,

apabila ingin menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya

sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila

menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal cair

yang bersangkutan.

3.2.2.7 Rangakaian IC Regulator 7805 dengan Mikrokontroler

Fungsi Voltage Regulator adalah untuk mempertahankan atau memastikan

Tegangan pada level tertentu secara otomatis. Artinya, Tegangan Output (Keluaran)

DC pada Voltage Regulator tidak dipengaruhi oleh perubahan Tegangan Input


30

(Masukan), Beban pada Output dan juga Suhu. Tegangan Stabil yang bebas dari

segala gangguan seperti noise ataupun fluktuasi (naik turun) sangat dibutuhkan

untuk mengoperasikan peralatan Elektronika terutama pada peralatan elektronika

yang sifatnya digital seperti Mikro Controller ataupun Mikro Prosesor.

Gambar 3.12 Rangkaian IC Regulator dengan Mikrokontroler

3.2.2.8 Rangkaian Modul suara Isd1820

ISD 1820 merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk merekam suara dengan

durasi maksimal nya adalah 20 detik, modul ini juga merupakan modul yang hemat

daya, yaitu hanya membutuhkan daya sebasar 3,3 V. Input tegangannya tidak boleh

melebihi dari 3,3V karena dikhawatirkan dapat merusak modul tersebut.


31

Gambar 3.13 Rangakian Isd1820 dengan ATmega328p

3.2.3 Perancangan Hardware

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang

bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini adalah

sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan,

tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated

Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang

sangat berperan untuk menulis program, meng-Compile menjadi kode biner dan meng-

upload ke dalam memory microcontroll

Pada perancangan hardwere ini, penulis menggunakan port-port digital dari

papan arduino untuk di hubungkan pada LCD, sensor ultra sonic dan LED serta buzzer.

Penggunaan port-port pada arduino tersebut dapat di lihat pada tabel berikut ini :


32

Tabel 3.1 Penggunaan port arduino

3.2.3.1 Perancangan dan Pembuatan PCB

A. Arduino AVR

Arduino AVR merupakan software C-cross compiler, dimana program dapa

ditulis menggunakan bahasa C. Dengan menggunakan pemrograman bahasa C

diharapkan waktu disain (developing time) akan menjadi lebih singkat. Setelah program

dalam bahasa C ditulis dan dilakukan kompilasi tidak terdapat kesalahan (error) maka

proses download dapat dilakukan. Mikrokontroler AVR mendukung sistem download

secara In Sistem Programming (ISP). Untuk selanjutnya fasilitas-fasilitas lainnya dapat

disetting sesuai kebutuhan dari pemrograman.

Gambar 3.14 Tampilan Jendela Program Arduino AVR


33

3.2.3.2 Pembuatan PCB

Perancangan PCB pada pembuatan sistem tempat sampah otomatis ini

menggunakan software PROTEUS 8.0. Proteus adalah sebuah software berbasis

windows yang dapat digunakan untuk mendesain pcb yang juga dilengkapi dengan

simulasi pspice pada level skematik sebelum

rangkaian skematik di cetak pada PCB. Dengan perancangan yang tepat akan didapatkan

layout jalur PCB yang tersusun rapi dan mudah digunakan. Lebar dan jarak antara jalur

juga harus diperhitungkan agar tidak terjadi kesalahan atau hubungan singkat akibat

jalur yang terlalu rapat dan sempit. Perancangan tata letak PCB dapat dilihat pada

gambar.

Pertama kita edit ulang Skema elektronikanya diaplikasi Proteus mulai dari memilih

komponen dan penyambungan jalur – jalurnya,

1. Klik ikon proteus maka tampilan pertamanya akan terlihat seperti ini

2. Klik yang ada lingkaran merahnya yaitu “new Project”

Lalu kita akan melihat kotak dialog seperti dibawah ini :

Checklist “create schematic”

memilih luas tampilan editor template, maka sesuaikan saja dengan Skema

elektronika yang ada. (2)

Klik next untuk membuka kotak dialog berikutnya

3. Kotak dialog berikutnya adalah memilih jenis PCB

Checklist “Create PCB” (1)

pilih jenis PCB single side sebab PCB yang akan kita buat adalah PCB satu sisi /

single side.

Klik next

Dan kotak selanjutnya adalah untuk Firmware Project , maka bisa abaikan saja

itu dan klik next lagi

Untuk kotak dialog terakhir adalah resume nya , maka bisa langsung klik finish

Setelah itu bisa lihat tampilan editor skema sesuai yang kita inginkan

4. Tampilan Editor skema dari Proteus


34

Jika akan memulai dengan memilih komponen maka klik ikon component mode

dibawah ikon selection mode

Dan lingkaran merah 2 adalah tempat komponen yang telah kita pilih dari library

proteus

5. Dan setelah jadi edit skemanya maka tampilannya akan seperti dibawah ini

Contoh gambar skema yang sudah selesai di edit

Ikon ARES adalah untuk mencomplie skema menjadi PCB

6. Klik Ikon Ares dan sobat pindah ke editor PCB

Pertama bisa menempatkan komponen secara otomatis dan manual dieditor,

tetapi lebih saya sarankan untuk menatanya manual supaya bentuk kit

elektronika nantinya benar – benar sesuai dengan apa yang kita inginkan, terlebih

lagi jika dalam kit ada komponen tambahan seperti blower , heatsink, link/

jumper, dll . dan setelah dirasa rapi sobat klik ikon auto Router untuk membuat

jalur PCB secara otomatis , usahakan sampai DRC ok tetapi jika masih Conflict

maka sobat rubah tata letak komponen- komponen tersebut, dan jika masih

conflict juga pakailah LINK atau jumper pada PCB.

Contoh gambar PCB yang sudah OK (no DRC error)

7. Print mirror layout PCB ,dalam hal ini adalah bagian bawah PCB /Bottom

mengingat yang kita bikin adalah PCB single side

Klik output dan sobat klik print layout.

Kotak dialog print layout, biarkan tetap di mode artwork, sobat checklist

Bottom copper, Board edge, dan mech 1, scala 100%

Checklist mirror

Tampilan layout PCB

Klik OK


35

Gambar 3.15 layout PCB

3.3 Pengujian Rangkaian Dan Pengukuran Hasil Sistem

3.3.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega328p

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler Arduino Pro Mini ini dapat dilakukan

dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber

tegangan . Kaki 13 apabila diberikan logika high maka akan mengeluarkan tegangan

sebesar 4,52 Volt . Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada

mikrokontroler Aduino Pro Mini untuk menguji port port yang terdapat pada Arduino


36

Tabel 3.2 Pengujian ATmega328p

Mikrokontroler ATmega328p Pengujia Ket

Tegangan

pengoprasian

5v 4,52v Stabil

Tegangan input 7-12 v 9v Stabil

Port 5 5v 4,52 Stabil

3.3.2 Pengujian Sensor HCSR04

Sensor ini bekerja dengan mengirimkan gelombang ultrasonik (di atas ambang

batas pendengaran manusia) dan menyediakan pulsa keluaran yang berkaitan dengan

waktu yang dibutuhkan saat gelombang pantulan diterima kembali oleh sensor. Dengan

mengukur jeda waktu pulsa kirim terhadap pulsa yang diterima, maka jarak yang diukur

dapat dikalkulasikan.

Tabel 3.3 Pengujian Sensor HCSR04

Tegangan Jarak Keadaan Ket

0 0 Low Tidak terdeteksi

4.52 v 5 cm High Jarak tidak

aman

4.77 15 High Jarak aman

3.3.3 Pengukuran Sistem Secara Keseluruhan

Pengukuran ini dilakukan dengan menjalan kan alat, melihat cara kerja system

berdasarkan standard yang telah ditentukan atau diprogram, adapun sebagai alat standard

atau alat kalibrasi yang digunakan sebagai acuan dari kerja alat digunakan alat ukur

panjang atau penggaris


37

Tabel 3.4 Pengujian system alat dengan sensor Ultrasonik Depan

No Jarak pada LCD

(Cm)

Hasil pengukuran

(mistar )(cm)

Buzzer

Modul suara

(Isd1820)

1 10 cm 11 cm Hidup Jarak tdk aman


3 30 cm 28 cm hiidup Jarak tdk aman


5 50 cm 47 cm Hidup Jarak aman

6 60 cm 59 cm Hidup Jarak aman

Tabel 3.5 Pengujian system alat dengan sensor Ultrasonik Belakang

No Jarak pada

LCD

(Cm)

Hasil

pengukuran

(mistar )cm

Led

Buzzer

Modul

suara

(Isd1820)

Merah kuning Hijau

1 10 cm 10 cm Hidup Mati Mati Hidup Jarak tdk

aman

2 20 cm 20 cm Mati hudup Mati Hidup Jarak tdk

aman

3 30 cm 28 cm Mati Hidup Mati hiidup Jarak tdk

aman

4 40 cm 38 cm Mati Mati Hidup Hidup Jarak tdk

aman

5 50 cm 47 cm Mati Mati Hidup Hidup Jarak aman

6 50 cm 58 cm Mati Mati Mati Hidup Jarak aman


38

BAB IV

PEMBAHASAN HASIL PENGUKURAN

4.1 Analisis pengukuran Kalibrasi Alat

4.1.1 Sensor Ultrasonik

Pengukuran dilakukan dengan metode langsung dengan membandingkan nilai

pada alat standar dengan nilai alat yang sudah dibuat. Pengukuran dilakukan sebanyak 6

kali. Sehingga dapat diperoleh data percobaan sebagai berikut.

Pengukuran pada sensor ultrasonic bagian depan:

Tabel 4.1 Pengujian system alat dengan Mistar

No Jarak pada LCD

(Cm)

Hasil pengukuran

(mistar )(cm)

Ralat

(%)

1 10 cm 11 cm 10%

2 20 cm 19 cm 5%

3 30 cm 28 cm 6,67%

4 40 cm 38 cm 5%

5 50 cm 47 cm 6%

6 60 cm 59 cm 1,67%

Dari tabel diatas, maka hasil persentasi ralat dapat kita hitung :

% = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛−𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔

𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔× 100%

1. % = −

× 100% = 10%

2. % = −

× 100% = 5%

3. % = −

× 100% = 6,67%

4. % = −

× 100% = 5%

5. % = −

× 100% = 6%

6. % = −

× 100% = 1,67%


39

Pengujian sensor ultrasonic bagian belakang:

Tabel 4.1 Pengujian system alat dengan Mistar

No Jarak pada LCD

(Cm)

Hasil pengukuran

(mistar )(cm)

Ralat

(%)

1 10 cm 10 cm 10%

2 20 cm 20 cm 0%

3 30 cm 28 cm 6,67%

4 40 cm 38 cm 5%

5 50 cm 47 cm 6%

6 50 cm 58 cm 3,3%

Dari tabel diatas, maka hasil persentasi ralat dapat kita hitung :

% = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛−𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔

𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔× 100%

1. % = −

× 100% = 10%

2. % = −

× 100% = 0%

3. % = −

× 100% = 6,67%

4. % = −

× 100% = 5%

5. % = −

× 100% = 6%

6. % = −

× 100% = 3,3%

Rangkaian sederhana sensor jarak digunakan untuk mengambil nilai pengukuran

dalam rangkaian alat ini data diambil berdasarkan 6 jarak actual yang sudah ditentukan

yaitu 10,20,30,40,50,60 dari sensor yang kemudian dikalibraikan menggunakan

penggaris, sensor jarak bekerja dengan cara menembakan gelombang suara ultrasonic

lalu menerima gelombang pantulan dari target. Lama waktu gelombang dipancarkan

sampai diterima nilai pengukurannya.

Dari data pengukuran yang dilakukan yang dilakukan dengan pengambilan 6

data yaitu 10,20,30,40,50,60 dan dengan menggunakan alat kalibrasi sebuah penggaris


40

didapatlah %ralat dari setiap data sebanyak kurang dari 10% maka dengan ini dapat

dibuktikan bahwa meskipun keakuratan membaca sensor HCSR04 masih kurang

sempurna, tetapi alat pendeteksi jarak aman mobil ini sudah layak digunakan. Dan pada

output suara isd1820 memiliki kekurang hanya dapat merekan 1 suara dan pada

pembuatan alat ini memerlukan 2 modul 1sd1820 yang menghasilkan suara aman untuk

pengukuran jarak >50 dan tidak aman untuk jarak <50 dan untuk berjalannya secara

system modul suara bekerja secara semestinya.


41

BAB V

PENUTUP

Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil dan kelemahan dari sistem yang telah dibuat.

Setelah melakukan perencanaan dan perancangan hingga pengujian sistem secara

keseluruhan maka dapat diambil kesimpulan dan saran sebagai berikut.

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan perancangan, pengujian, dan analisa sistem. Maka dapat disimpulkan

beberapa hal yang dapat digunakan untuk perbaikan dan pengembangan selanjutnya,

yaitu:

1. Rangkaian ini bekerja sesuai dengan rancangan yang dibuat. Mikrokonktroler

Atmega328P sebagai pengendali utama, cukup efisien karena membutuhkan

perangkat keras yang sedikit serta kebutuhan sumber catu daya yang kecil..

2. Kemampuan pada alat ini berdasarkan perubahan jarak aman yang dideteksi dari

sensor HCSR yang kemudian diolah sehingga menghasilkan data yang

diharapkan berdasarkan jarak

3. Penggunaan modul suara sebagai output juga menambah fungsi kerja alat yang

sudah dirancang sebelum nya

5.2 Saran

Pembuatan laporan ini tidak lepas dari berbagai macam kekurangan dan kesalahan,

maka dari itu agar sistem dapat menjadi lebih baik diperlukan sebuah pengembangan.

Saran dari penulis antara lain sebagai berikut :

1. Sebaiknya jika alat ini ingin di kembangkan lebih lanjut lagi menggunakan

komputer yang memiliki prosesor tinggi agar pengujiaan alat lebih detail.

2. Alat ini belum memiliki hasil yang di katakan sempurna karena memiliki banyak

kendala dan sebaiknya jika ingin di kembangkan lagi lebih dapat teliti pada

pemakaian sensor dll.

3. Sebaiknya fungsi dari alat diharapkan bisa diperluassehingga tampilan nya bukan

hanya via LCD namun juga via PC.


42

DAFTAR PUSTAKA

Suhaeb, Sutarsi. 2017. Mikrokontroler Dan Interface. Makasar : Universitas Negeri

Makasar

https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/index.php/jurnal-teknik-elektro/article/view/19511

http://e-jurnal.lppmunsera.org/index.php/PROSISKO/article/download/93/152

https://ejournal.undip.ac.id/index.php/transmisi/article/download/4660/4221

https://teknikelektronika.com/pengertian-lcd-liquid-crystal-display-prinsip-kerja-lcd/

https://www.researchgate.net/publication/312914760_Jurnal_Sensor_dan_Pengaplikasin

https://papermindvention.blogspot.com/2019/01/modul-perekam-suara-isd-1820.html


https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/index.php/jurnal-teknik-elektro/article/view/19511

http://e-jurnal.lppmunsera.org/index.php/PROSISKO/article/download/93/152

https://ejournal.undip.ac.id/index.php/transmisi/article/download/4660/4221

43

Lampiran 1 ( Source Code)

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(9, 8, 7, 6, 5, 4);

#define suara A0

#define red A4

#define gren 12

#define yel A1

#define buzzer 13

int tnd;

int tnda;

#define trigD A2

#define echoD A3

#define trigB 11

#define echoB 10

void setup() {

lcd.begin(16,2);

pinMode(trigB, OUTPUT);

pinMode(echoB, INPUT);

pinMode(trigD, OUTPUT);

pinMode(echoD, INPUT);

pinMode(suara,OUTPUT);

pinMode(buzzer,OUTPUT);

pinMode(red,OUTPUT);

pinMode(gren,OUTPUT);

pinMode(yel,OUTPUT);

}


44

void loop() {

digitalWrite(trigB, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigB, HIGH);


digitalWrite(trigB, LOW);

int durationB = pulseIn(echoB, HIGH);

float j_belakang = ((durationB * 0.034 / 2));

digitalWrite(trigD, LOW);


digitalWrite(trigD, HIGH);


digitalWrite(trigD, LOW);

int durationD = pulseIn(echoD, HIGH);

float j_depan = ((durationD * 0.034 / 2));

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("depan belakang");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(j_depan,0);

lcd.print(" ");

lcd.setCursor(8,1);

lcd.print(j_belakang,0);

lcd.print(" ");

if (j_belakang < 50 && j_belakang > 30){

digitalWrite(red,LOW);

digitalWrite(gren,HIGH);

digitalWrite(yel,LOW);


45

}

else if (j_belakang < 30 && j_belakang > 15){


digitalWrite(gren,LOW);

digitalWrite(yel,HIGH);

}

else if(j_belakang < 15){

digitalWrite(red,HIGH);



}

else if(j_belakang > 50){




}


46

Lampiran 2

Skematik Keseluruhan Sistem

Lampiran 3 Foto Alat


47

Gambar Fisik Kalibrasi alat


48

Data Sheet ATmega328p

SPESIFIKASI

Mikrokontroler ATmega328P (DataSheet)

Tegangan Pengoperasian 5V

Tegangan Input(Rekomendasi) 7-12V

Batas Tegangan Input 6-20V

Pin I/O Digital 14 (6 diantaranya dapat di gunakan sebagai output PWM)

Pin Digital PWM 6

Pin Input Analog 6

Arus DC Tiap Pin I/O 20 mA

Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA

Flash Memory

32 KB (ATmega328P)

Sekitar 0.5 KB digunakan untuk bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328P)

EEPROM 1 KB (ATmega328P)

Clock Speed 16 MHz

LED_BUILTIN 13

Panjang 68.6 mm

Lebar 53.4 mm

Berat 25 g


http://www.atmel.com/Images/Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Datasheet.pdf

49

Data Sheet Sensor Ultrasonik

HC-SR04 Specifications

Working Voltage: DC 5V

Working Current: 15mA

Working Frequency: 40Hz

Max Range: 4m

Min Range: 2cm

Measuring Angle: 15 degree

Trigger Input Signal: 10µS TTL pulse

Echo Output Signal Input TTL lever signal and the range in proportion

Dimension 45 * 20 * 15mm


50

Data Sheet Buzzer

Buzzer Pin Configuration

Pin Number Pin Name Description

1 Positive Identified by (+) symbol or longer terminal lead. Can be powered by 6V DC

2 Negative Identified by short terminal lead. Typically connected to the ground of the circuit

Buzzer Features and Specifications

Rated Voltage: 6V DC

Operating Voltage: 4-8V DC

Rated current: <30mA

Sound Type: Continuous Beep

Resonant Frequency: ~2300 Hz

Small and neat sealed package

Breadboard and Perf board friendly


51

Data Sheet Isd1820

Feature

Push-button interface, playback can be edge or level activated

Automatic power-dwon mode

On-chip 8Ω speaker driver

Signal 3V Power Supply

Can be controlled both manually or by MCU

Sample rate and duration changable by replacing a single resistor

Record up to 20 seconds of audio

Dimensions: 37 x 54 mm 1. PLAYE – Playback, Edge-activated:When a HIGH-going transition is detected on

continues until an End-of-Message (EOM) marker is encountered or the end of the

memory space is reached.

2. REC – The REC input is an active-HIGH record signal.The device records whenever

REC is HIGH. This pin must remain HIGH for the duration of the recording. REC takes

precedence over either playback(PLAYL or PLAYE) signal.

3. Speaker Outputs – The SP+ and SP- pins provide direct drive for loudspeakers with

impedances as low as 8Ω.

4. MIC – Microphone Input, the microphone input transfers its signals to the on-chip

preamplifier.

5. REPLAY – loop play the record.

6. FT – Feed Through: This mode allows use of the speaker drivers for external signals.

7. ISD1820 – IC chip

8. Lead Out IO – VCC LED NC FT GND / VCC REC PLAYE PLAYL GND

9. P2 – default short connection ROSC to 100kΩ resistance, that’s means record

duration is 10s

10. PLAYL – Playback, Level-activated, when this input pin level transits for LOW to

HIGH, a playback cycle is initiated.


52


perancangan alat pendeteksi jarak aman mobil …

Documents