Sistem Pengukuran Kedan Air Menggunakan Sensor HCSR 04 Berbasis Arduino

PROJEK AKHIR II

SISTEM PENGUKURAN KEDALAMAN AIR
MENGGUNAKAN SENSOR HCSR 04 BERBASIS
ARDUINO

OLEH :

JUNITA SIHOMBING
NIM : 132411017
PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PROJEK AKHIR II


SISTEM PENGUKURAN KEDALAMAN AIR
MENGGUNAKAN SENSOR HCSR04 BERBASIS
ARDUINO
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

OLEH :

JUNITA SIHOMBING
NIM : 132411017
PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara


PERSETUJUAN

Judul

: Sistem Pengukuran Kedalaman Air Menggunakan Sensor
HCSR 04 Berbasis Arduino

Kategori

: Tugas Akhir

Nama

: Junita Sihombing

Nomor Induk Siswa

: 132411017

Program studi


: D-3 Metrologi dan Instrumentasi

Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara

Medan,Juni 2016

Disetujui Oleh
Mengetahui
Pembimbing I

Dr.Diana Alemin Barus,M.Sc Junedi Ginting S.Si,M.Si


NIP. 19660729 199203 2 002

Junedi Ginting S.Si,M.Si

Universitas Sumatera Utara

HALAMAN PENGESAHAN

SISTEM PENGUKURAN KEDALAMAN AIR
MENGGUNAKAN SENSOR HCSR 04 BERBASIS
ARDUINO

JUNITA SIHOMBING
132411017

Medan, 27 Juli 2015
Menyetujui

Ketua Program Studi


Dosen Pembimbing

D3 Metrologi DanInstrumentasi

Dr.Diana Alemin Barus,M.Sc

NIP. 19660729 199203 2 002

Junedi Ginting S.Si,M.Si

NIP. 19730622003121001

Universitas Sumatera Utara

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama

: Junita Sihombing


Tempat/Tanggal Lahir

: Pangkirapan 18 juni 1995

Dept./Program Studi

: Fisika/D3 Metrologi dan Instrumentasi

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Perguruan Tinggi

: Universitas Sumatera Utara

Judul Karya Tulis Ilmiah

: Sistem


Pengukuran

Menggunakan

Sensor

Kedalaman
HCSR

04

Air
Berbasis

Arduino
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada
kegiatan projek akhir II ini adalah benar karya sendiri dan/atau bukan merupakan
plagiasi.
Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya

sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi
akademik atau yang lainnya.

Medan, Juni 2016
Yang menyatakan
Junita Sihombing

NIM. 132411017

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya
kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir II
ini dengan baik.
Laporan

Projek

Akhir


II

inimerupakansalahsatusyarat

harusdipenuhiuntukmenyelesaikanpendidikan
Metrologi

D-III

pada

Program

dan

yang
Studi

Instrumentasi


FakultasMatematikadanIlmuPengetahuaAlamUniversitas Sumatera Utara.
Selamapelaksanaan

penyusunan

Laporan

Projek

hinggaselesainyalaporaninipenulisbanyakmendapatbantuan,

Akhir
dorongan,

motivasibaiksecaralangsungmaupuntidaklangsung.Makapadakesempatanini,
penulismengucapkanterimakasihkepada :
1.

Bapak


Dr.

Krista

Sebayang

M.si,selakuDekanFakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlamUniversitas
Sumatera Utara.
2.

Bapak Dr. Marhaposan Situmorang,selaku Ketua Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara

3.

Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc ,selaku Ketua Program Studi D-III
Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

4.

Bapak Junedi Ginting S.Si,M.Si,selaku Pembimbing I yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalampenyelesaianlaporanini.

5.

Orang Tua yang telah memberi dukungan moril , keuangan dan juga doa
kepada penulis.

6.

Saudara

kandung

Selaku

saudara

kaka

yanti

sihombing,Joel

Sihombing,Nanci Melda Sihombing,Juniati Sihombing ,Riccad Sihombing
dan Andi Sihombing yang telah memberi doa dan dukungan.
hari.Akhir

kata,semogalaporan

Projek

Akhir

II

inidapatmemberi

manfaatdanmenambahwawasanmaupunpengetahuankita.

Universitas Sumatera Utara

Medan, juni 2016
ABSTRAK

Alatpengukur kedalaman air menggunakan sensor HCSR 04 berbasis
arduino uno dengantampilan LCD telahdirancangdanrealisasikanmenggunakan
sensor ultrasonicsebagaimasukandandisplai LCD sebagaikeluaran.
Alat ini telah diuji coba dan diperoleh kedalaman dengan ralat 5,5% . Alat
ini

dapatdigunakanuntukmengetahuijaraksuatubendadenganmeng-

gunakanprinsippemantulangelombangultrasonik.Alatinijugadapatmengukurketing
giandarisuatubenda,untukpemrosesan data digunakanmikrokontolerArduino Uno.

Kata-Kunci :Arduino, Displai LCD, Jarak, Ultrasonik.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Water depth measuring device using sensor-based HCSR 04 arduino uno
with LCD display has been designed and realized using ultrasonic sensors as input
and LCD display as output.
This tool has been tested and gained depth with errata 5.5%. This tool can
be used to determine the distance of an object by clicking ultrasonik.Alat use
wave reflection principle is to measure the altitude of an object, for processing the
data used mikrokontoler Arduino Uno.
Keyword: Arduino, LCD Display,Space,Ultrasonic.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ................................................................................................. i
PERNYATAAN ................................................................................................ii
PENGHARGAAN ............................................................................................ iv
ABSTRAK ....................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1
1.2 RumusanMasalah ......................................................................................... 2
1.3 BatasanMasalah ........................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 2
1.5 ManfaatPenelitian ........................................................................................ 3
1.6 Metodologi Penelitian .................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ultrasonik HCSR 04 .................................................................................... 4
2.2 Sensor Ultrasonik ......................................................................................... 7
2.3 Sensor Jarak Ultrasonik .............................................................................. 15
2.4 Diagram Sinyal Ultrasonik ......................................................................... 17
2.5 Arduino Uno .............................................................................................. 19
2.6 Input & Output ........................................................................................... 22
2.7 Spesifikasi Arduino Uno ............................................................................ 23
2.8 Sofware Arduino Uno ................................................................................ 24
2.9 Menghitung Jarak....................................................................................... 28
2.10 Liquid Crystal Display (LCD) .................................................................. 30
BAB III PERANCANGAN ALAT
3.1 Perancangan Blok Diagram Sistem ............................................................ 34
3.2 Flowchart ................................................................................................... 35
3.3 Pengujian Rangkaian Arduino Uno Ke HCSR 04 ....................................... 36
3.4 Rangkaian Seluruhnya................................................................................ 37

Universitas Sumatera Utara

BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Pengujian Sensor Ultrasonik HCSR 04 ...................................................... 38
4.2 Pengujian LCD .......................................................................................... 38
4.3 Pemograman .............................................................................................. 39
4.4 Data Percobaan .......................................................................................... 42
4.5 Analisa Data .............................................................................................. 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 41
5.2 Saran.......................................................................................................... 44

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin dan tampilan sensor HCSR 04 ............................... 4
Gambar 2.2 Prinsip Dasar Sensor Ultrasonik ...................................................... 8
Gambar 2.3 Prinsip Kerja HCSR 04 ................................................................... 9
Gambar 2.4 Timing Diagram Pengoperasian Sensor Ultrasonik HCSR 04........ 11
Gambar 2.5 Rangkaian Dasar dan Transmitter Ultrasonik ................................ 13
Gambar 2.6 Rangkaian Dasar Receiver Sensor Ultrasonik ............................... 14
Gambar 2.7 Sensor Ultrasonik HCSR 04 ......................................................... 14
Gambar 2.8 Sistem Pewaktu Pada Sensor HCSR 04 ......................................... 15
Gambar 2.9 Diagram Sensor Ultrasonik ........................................................... 18
Gambar 2.10 Board Arduino Uno ................................................................... 19
Gambar 2.11 Tampilan ID Arduino Dengan sebuah Sketch.............................. 25
Gambar 2.12 Bentuk Fisik LCD 2x16 Karakter ................................................ 30
Gambar 3.1 Blok Diagram .............................................................................. 34
Gambar 3.2 Flowchart...................................................................................... 35
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Arduino Uno ................................................ 36
Gambar 3.4 Rangkaian Seluruhnya .................................................................. 37
Gambar 4.2 Contoh Gambar Tampilan LCD .................................................... 39

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Data Sheet Ultrasonik HC-SR04 ...................................................... 6

Tabel 2.2

Deskripsi Arduino Uno .................................................................. 21

Tabel 4.3

Data Percobaan ............................................................................ 42

Universitas Sumatera Utara