Perancangan Sistem Radar Pendeteksi Objek Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno

PERANCANGAN SISTEM RADAR PENDETEKSI OBJEK
MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS
ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

RIDHO ABDULLAH SIPAHUTAR
132411066

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN SISTEM RADAR PENDETEKSI OBJEK
MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS
ARDUINO UNO


TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat
memperoleh Ahli Madya

RIDHO ABDULLAH SIPAHUTAR
132411066

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
2
Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

: PERANCANGANSISTEM


RADAR

PENDETEKSI

OBJEK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK
BERBASIS ARDUINO UNO
Kategori

: Tugas Akhir

Nama

: Ridho Abdullah Sipahutar

NIM

: 132411066

Program Studi


: D-III Metrologi dan Instrumentasi

Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)
UniversitasSumatera Utara

Diluluskan di :
Medan, Juli 2016

Komisi Pembimbing :
Diketahui/Disetujui oleh
KetuaProgram Studi

Dosen Pembimbing


D-III Metrologi dan Instrumentasi

Tugas Akhir

(Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc)

Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc.

NIP. 195701121986011001

NIP. 196006031986011002

i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PERANCANGAN SISTEM RADAR PENDETEKSI OBJEK
MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS

ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa TugasAkhir ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan,Juli 2016

Ridho Abdullah Sipahutar
NIM. 132411066

ii
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Than Yang Maha Pemurah dan Maha
Penyayang, dengan limpahan karunia-Nya Penulis dapat menyelesiakan
Penyusunan tugas akhir ini dengan judul “ Perancangan Sistem Radar Pendeteksi

Objek Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno “.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Kerista Sebayang , MS selaku
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam , Drs. Takdir Tamba
M.Eng.Sc. Selaku pembimbing 1 sekaligus sebagai Penguji 1 dan Dr. Kerista
Tarigan M.Eng.Sc. selaku Penguji 2 yang telah meluangkan waktunya selama
penyusunan skripsi ini . Terima kasih kepada Kepala Program Studi D3 Metrologi
& Instrumentasi yaitu Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc. Ketua Departemen dan
Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU, seluruh staff dan Dosen Fisika
FMIPA USU , pegawai FMIPA USU , dan rekan-rekan kuliah. Akhirya tidak
terlupakan kepada Bapak , Ibu dan Keluarga yang selama ini menberikan bantuan
dan dorongan yang diperlukan . Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas semua
orang yang membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini.

iii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Tujuan dari alat ukur ini adalah untuk mendeteksi objek atau benda secara
visualisasi berbentuk radar beserta jarak dan sudut pandang dari sensor yang

mendeteksi suatu benda atau objek tertentu dalam jarak pandangnya. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa jarak tersebut dapat diketahui dari penggunaan
dari sensor Ultrasonik dan Sudutnya ditentukan dari rotasi motor servo yang
berotasi pada sudut tertentu dan ditampilkan pada PC . Dari sensor tersebut
diketahui terdapat dua komponen yaitu, Tranceiver sebagai pengirim suara
ultrasonik menuju objek yang ingin diketahui jaraknya dan suara tersebut akan
dipantulkan kembali menuju komponen yang satunya yaitu Receiver , yang
berfungsi sebagai penerima dari suara ultrasonik tersebut untuk diproses dan
Motor Servo berotasi dengan sudut o° sampai dengan 180° , dan terus berotasi
secara bolak-balik sehingga membentuk visualisasi ke dalam bentuk radar dan
ditampilkan di PC.
Kata Kunci : Sensor Ultrasonik , Motor Servo , Arduino Uno.

iv
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

The purpose of this measure is to detect the object or objects shaped radar
visualization along with distance and angle of view of the sensors that detect an

object or a particular object in his field of vision. The test results indicate that the
distance can be seen from the use of ultrasonic sensors and the rotation angle is
determined from the servo motor that rotates at a certain angle and displayed on
PC. From these sensors is known that there are two components, namely,
Transceiver as the sender of ultrasonic sound towards the object you want to know
the distance and the sound is reflected back towards the components of which is
the Receiver, which serves as a receiver of ultrasonic sound are to be processed
and Servo Motor rotates with the angle o ° up to 180 ° and continue to rotate back
and forth so as to form the visualization in the form of radar and displayed onPC.

Keywords: Ultrasonic Sensor, Servo Motor, Arduino Uno.

v
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, dengan limpahan
berkatnya penyusunan Tugas Akhir ini dapat diselesaikandalamwaktu yang
ditetapkan. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang

telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada:

1.

Bapak Drs.Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku dosen pembimbing Tugas
Akhir.

2.

Bapak Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc selaku dosen penguji Tugas Akhir.

3.

Ibu Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku ketua Program Studi D-3
Metrologi dan instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.

4.

Dr. Kerista Sebayang , MS, sebagai dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5.

Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.

6.

Ibunda dan Ayahanda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa
dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan
Laporan Tugas Akhir ini.

7.

Abangda Fathurrahman yang memberikan bantuan dan bimbingan untuk
membuat alat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8.


Irma Julianti Lubis, Amd yang telah memberikan dukungan dan semangat
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9.

Teman- teman sekalian yang telah memberikan dukungan, saran dan
semangat selama pembuatan Tugas Akhir dan sampai menyelesaikan
Sidang Tugas Akhir ini

10. Abang dan Kakak Senior yang telah memberikan semangat dan saran untuk
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
11. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Laporan Tugas Akhir
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

vi
Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini belum sempurna dan
memiliki kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun bagi pembaca. Akhir kata Penulis mengucapkan
terimakasih kepada semua pihak yang turut membantu dan mengharapkan
Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Juli 2016

Penulis

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan ............................................................................................................ i
Pernyataan ............................................................................................................. ii
Penghargaan .......................................................................................................... iii
Abstrak .................................................................................................................. iv
Abstract ................................................................................................................. v
Kata Pengantar ...................................................................................................... vi
Daftar Isi .............................................................................................................. viii
Daftar Tabel ......................................................................................................... ix
Daftar Gambar...................................................................................................... x
Daftar Lampiran ................................................................................................... x
BAB I. PENDAHULUAN................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3. Tujuan Penulisan ........................................................................... 2
1.4. Batasan Masalah ........................................................................... 3
1.5. Sistematika Penulisan ................................................................... 3

BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................ 3
2.1. Ardino Uno R3 .............................................................................. 3
2.2. Sensor Ultrasonik .......................................................................... 10
2.2.1. Cara Kerja Sensor Ultrasonik ............................................. 10
2.2.2. Aplikasi Sensor Ultrasonik ................................................. 12
2.2.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik .............................................. 12
2.3. Sensor Ultrasonik .......................................................................... 14
2.4. Bread Board .................................................................................. 15
2.5. Motor Servo .................................................................................. 17

viii
Universitas Sumatera Utara

BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ........................................... 21
3.1. Diagram Blok Sistem ...................................................................... 21
3.1.1. FungsiTiap Blok ......................................................................... 22
3.2.Rangkain Arduino Uno .................................................................... 22
3.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik .......................................................... 23
3.4. Rangkaian Power Supply ................................................................ 24
3.5. Rangkaian Komunikasi data PC...................................................... 25
3.6. Flowchart Sistem............................................................................. 26

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 27
4.1. Pengujian rangkaian Arduino Uno .................................................. 27
4.2. Pengujian sensor Ultrasonik............................................................ 28
4.3. Pengujian Motor Servo ................................................................... 29
4.4.Pengujian rangkaian Arduino ke PC ................................................ 31
4.5.Pengujian Keseluruhan .................................................................... 32

BAB V. PENUTUP .............................................................................................. 47
5.1.Kesimpulan ...................................................................................... 47
5.2.Saran.................................................................................................. 47

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 48

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Cara kerja Sensor Ultrasonik............................................................ 11
Gambar 2.2. Rangkaian dasar dari transmitter Ultrasonik .................................... 13
Gambar 2.3. Rangkaian dasar Receiver sensor Ultrasonik ................................... 14
Gambar 2.4. Sensor Ultrasonik HC-SR04 ............................................................ 15
Gambar 2.5. Sistem pewaktu pada sensor HC-SR04 ............................................ 15
Gambar 2.6. Jalur Breadboard .............................................................................. 16
Gambar 2.7. Komponen Motor Servo ................................................................... 18
Gambar 2.8. Poros Motor Servo ........................................................................... 19
Gambar 2.9. Motor Servo ..................................................................................... 19
Gambar 2.10. Motor Servo 180° untuk kaki robot ............................................... 20
Gambar 3.1. Diagram blok sistem......................................................................... 21
Gambar 3.2. Rangkaian Arduino Uno................................................................... 22
Gambar 3.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik ........................................................... 23
Gambar 3.4. Rangkaian Power Supply ................................................................. 24
Gambar 3.5. Pengujian Arduino ke PC ................................................................. 25
Gambar 3.6. Flowchart Sistem .............................................................................. 26
Gambar 4.1. Gambar pengujian motor servo ........................................................ 28
Gambar 4.2. Hasil Radar ....................................................................................... 46

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A (GambarRangkaian)
Lampiran C (Data Sheet Arduino Uno R3)

x
Universitas Sumatera Utara