Sensor Ultrasonik HC-SR04 Perangkat Keras Hardware

Gambar 2.4. Bentuk Fisik Potensiometer Geser Cara kerja potensiometer geser yaitu dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.

2.1.3. Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang dimana sensor menghasilkan gelombang pantulan ke benda yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar perhitungannya.. Perbedaan waktu antara gelombang pantulan yang di kembalikan dan yang diterima kembali adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya.. Jenis objek yang dapat di indranya adalah padat, cair dan butiran. Tanpa kontak jarak 2 cm sampai 4 meter dengan akurasi 3 mm dan dapat dengan mudah dihubungkan dengan mikrokontroler malalui satu pin IO saja. Bentuk fisik sensor ultrasonik dapat dilihat pada gambar 2.5. Gambar 2.5. Bentuk Fisik Sensor Ultrasonik HC-SR04 Spesifikasi: : a. Memiliki 2 jenis antarmuka yang dapat aktif bersamaan, yaitu I2C-bus fSCL maks. 65 kHz dan pulse width 10µsmm. Universitas Sumatera Utara b. 8 modul dapat digunakan bersama dalam satu sistem I2C-bus yang hanya membutuhkan 2 pin IO mikrokontroler saja. c. Membutuhkan catu daya tunggal +5 VDC, dengan konsumsi arus 17 mA typ tanpa sensor infrared ranger. d. Terdapat 2 mode operasi yaitu full operation dan reduced operation. Pada mode reduced operation beberapa komponen ultrasonic ranger akan dimatikan saat idle dan konsumsi arus mejadi 13 mA typ. e. Terdiri dari sebuah ultrasonic ranger dengan spesifikasi: Mengukur jarak dari 2 cm hingga 4 m tanpa dead zone atau blank spot. Obyek dalam jarak 0 - 2 cm dideteksi sebagai 2 cm. Menggunakan burst sinyal kotak 16 Vp-p dengan frekuensi 40 kHz. f. Dapat dihubungkan dengan maksimum 2 buah infrared ranger Sharp GP2D12 yang memiliki jangkauan pengukuran 10 - 80 cm. g. Data keluaran sudah siap pakai dalam satuan mm untuk antarmuka I2C sehingga mengurangi beban mikrokontroler. h. Ketelitian pengukuran jarak ranger adalah 5mm. i. Siklus pengukuran yang cepat, pembacaan dapat dilakukan tiap 25 ms 40 Hz rate. j. Memerlukan input trigger berupa pulsa negatif TTL 20µs min. untuk antarmuka pulse width. k. Tersedia 1 pin output yang menunjukkan aktifitas sensor, dapat tidak dimanfaatkan. l. Tidak diperlukan waktu tunda sebelum melakukan pengukuran berikutnya. m. Kompensasi kesalahan dapat diatur secara manual untuk mengurangi pengaruh faktor perubahan suhu lingkungan dan faktor reflektifitas obyek. Cara menggunakan sensor ultrasonik yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut. Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan Universitas Sumatera Utara menghasilkan gelombang ultrasonik umumnya berfrekuensi 40kHz ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima. Cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver dapat dilihat pada gambar 2.6. Gambar 2.6. Cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver atas, sensor ultrasonik dengan single sensor yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver sekaligus Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut: a. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda sensor jarak, frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz. Universitas Sumatera Utara b. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 ms. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut. c. Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus : S = 340.t2 dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda bidang pantul, dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

2.1.4. Sensor Flowmeter EGO A-7