SISTEM RADAR PENDETEKSI OBJEK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO

 

"SISTEM RADAR PENDETEKSI OBJEK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO"

Mata Kuliah Organisasi Dan Arsitektur Komputer
Prodi S1 Pendidikan Teknologi Informasi
Universitas Negeri Surabaya

Dosen Pengampu : 

Aditya Prapanca

Disusun Oleh :
Kelompok 7 Kelas A

Ihzareva Rizky Rafiqi                    (21050974025)

Muhammad Zaidan Fahmi          (21050974033)

Fikri Agus Tiyanto                         (21050974053)

Muhammad Leon Surya Putra    (21050974055)

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1. Latar Belakang

Radar adalah singkatan dari Radio detection and Ranging yang merupakan salah satu fasilitas Navigasi .Radar merupakan suatu cara dimana gelombang radio yang dipancarkan ke angkasa akan diterima kembali setelah suatu benda diangkasa menyebabkan pantulan/ refleksi ketika gelombang radio tersebut mengenainya.

Jarak dari obyek tersebut ditentukan dengan mengukur waktu ketika gelombang radio dipancarkan kemudian diterima kembali oleh antena receiver. Arah dari suatu obyek yang dideteksikan dari radar ditentukan oleh posisi rotating antena (antena yang berputar) ketika bagian yang direfleksikan oleh gelombang radio diterima. Jadi radar dapat “melihat” benda yang bergerak di angkasa dalam daerah jangkau radar dan sekaligus menentuka arah dan jarak dari benda tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Dalam merancang dan membuat Perancangan Sistem Radar Pendeteksi Objek Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno . penulis akan membahas dan menganalisa rangkaian tersebut secara blok per blok. Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di bahas fungsinya secara umum beserta karakteristik, simulasi, rangkaian, program, dan hasil akhir. Perencanaan dan analisa rangkaian, di jelaskan secara blok perblok. Serta bagaimana cara pembuatan program dan hasilnya bagaimana program tersebut berkerja.

1.3. Tujuan Penulisan

Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut : 

1. Mengetahui hasil dari Visualisasi Radar tersebut.

2. Mengetahui Aplikasi dari sensor Ultrasonik dalam kehidupan sehari-hari.

1.4. Manfaat Penulisan

Dengan adanya penulisan laporan ini,  maka pembaca dapat mengetahui dan memahami kerja sistem radar menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino ini agar dapat diaplikasikan untuk membantu pekerjaan manusia dalam kehidupan sehari-hari.

 

 

BAB II

TINJAUAN

 

2.1 Dasar Teori

    Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.

    Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik.

    Mikrokontroler ada pada perangkat elektronik di sekeliling kita. Misalnya handphone, MP3 player, DVD, televisi, AC, dll. Mikrokontroler juga dipakai untuk keperluan mengendalikan robot. Baik robot mainan, maupun robot industri. Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroler, maka Arduino pun dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan kita. Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa mempelajarinya dengan cukup mudah.

 

2.2 Komponen

A.Arduino uno

 

ARDUINO UNO

Menurut Feri Djuandi, Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang berbasis Atmega328, memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, port USB, power jack, ICSP header, dan sebuah tombol reset.

Pada dasarnya, fungsi dari Arduino secara umum semuanya sama dengan fungsi pada Arduino jenis lainnya. Fungsi Arduino Uno adalah memudahkan penggunanya dalam mengendalikan komponen elektronika dengan program seperti LED, motor DC, relay, servo, modul, dan segala jenis sensor.

Arduino Uno telah dilengkapi dengan 14 pin input output digital yang 6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM. Selain itu, Arduino Uno memiliki 6 pin input analog yang dapat digunakan untuk perangkat-perangkat penghasil sinyal analog. Bukan hanya itu saja, ada pula yang disebut dengan pin reset, ground, VCC, IOREF, AREF, SDA, dan pin SCL. Semua pin tersebut masing-masing memiliki fungsi yang berbeda.

B. Sensor Ultrasonik

SENSOR ULTRASONIK

sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan pantulan gelombang suara untuk mendeteksi keberadaan sebuah objek tertentu yang ada di depannya. Sensor jenis ini menggunakan bunyi ultrasonik 20.000 Hz ++ untuk mendapatkan jarak dan waktu tertentu. Selain mengukur jarak, fungsi sensor ultrasonik juga mampu mendeteksi keretakan dan tipe benda yang berhasil memantulkan sinyal.

Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima. Frekuensi kerjanya pada  daerah  di  atas  gelombang  suara dari 40 KHz hingga 400 KHz.

C. Servo

SERVO

Servo adalah jenis Aktuator elektromekanis yang tidak berputar secara kontinu seperti motor DC atau motor stepper. Motor servo digunakan untuk posisi dan memegang beberapa objek. Motor jenis ini digunakan dimana rotasi kontinu tidak diperlukan sehingga tidak digunakan untuk mengendalikan roda (kecuali servo ini dimodifikasi). Sebaliknya, motor servo digunakan dimana sesuatu yang dibutuhkan pindah ke posisi tertentu dan kemudian berhenti dan bertahan pada posisi itu.

Servo dapat digunakan secara efektif disini karena tidak perlu bergerak 360 derajat penuh atau tidak memerlukan rotasi terus menerus seperti roda. Motor servo dapat diperintahkan untuk memutar dengan sudut tertentu dan selanjutnya kemudi akan tetap bertahan disana.

 

D. Breadboard

BREADBORD

breadboard adalah sejenis papan roti yang biasanya digunakan untuk membuat prototype rangkaian elektronik. Beberapa orang kadang menyebutnya project board atau bahkan  protoboard(prototypeboard).

Pada dasarnya breadboard adalah board yang digunakan untuk membuat rangkaian elektronik tanpa harus merepotkan pengguna untuk menyolder.

Biasanya papan breadboard ini digunakan untuk membuat rangkaian elektronik sementara untuk tujuan uji coba atau prototype.

E. kabel Jumper

KABEL JUMPER

Salah satu komponen yang cukup penting dalam membuat rangkaian adalah kabel jumper Arduino. kabel jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. Intinya kegunaan kabel jumper ini adalah sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik.Biasanya kabel jamper digunakan pada breadboard atau alat prototyping lainnya agar lebih mudah untuk mengutak-atik rangkaian.

BAB III

PEMBAHASAN

 

3.1 Penjelasan Simulasi

Radar (Radio Detection and Ranging) Arduino merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi benda yang berada disekitarnya. Cara kerja dari dari radar yaitu akan berputar bolak-balik untuk memantau lokasi yang dijangkaunya.

Radar ini menggunakan sensor ultrasonik dan arduino. sensor ultrasonik berfungsi sebagai pendeteksi jarak. Sensor akan mengeluarkan gelombang ultrasonik yang kemudian akan dikembalikan jika kita gelombang menabrak benda di depannya. Waktu pengiriman dan penerimaan benda inilah yang digunakan sebagai nilai jarak. Selain sensor ultrasonik dan arduino, juga membutuhkan device lain berupa servo. Servo ini berfungsi sebagai penggerak sensor untuk berputar memantau lokasi.

Penggambaran radar berupa tampilan setengah lingkaran yang dengan satu garis lurus yang bergerak sesuai dengan gerakan sensor ultrasonik. Dalam penggambaran radar akan menampilkan warna merah yang berarti terdapat benda yang berada pada jangkauan radar. Contoh penggunaan radar yang sering digunakan yaitu biasanya untuk mendeteksi kapal, dan pesawat terbang. Tampilan penggambaran radar dibuat dengan menggunakan software Processing.

 

Rangkaian Arduino UNO, sensor, dan servo yang kami buat adalah sebagai berikut.

 

 

-        Menghubungkan Vcc dan Ground pada kutub positif dan negative pada breadboard serta Echo dan trigger pada Arduino digital, echo pada digital 11 dan Trigger pada digital 12.

 

-        Selanjutnya menghubungkan 5v pada kutub positif dan ground pada kutub negative

 

-        Menghubungkan kabel jumper servo merah ke kutub positif dan hitam ke kutub negative serta kuning pada digital 12

 

-        Terakhir menghubungkan Arduino ke pc/laptop dan buka software

 

3.2 Program

- Program Arduino

Masuk ke program Arduino dan masukkan kode program sebagai berikut. Jangan lupa untuk memasukkan library servo terlebih dahulu

Progamnya dapat dilihat dengan mengklik : Di sini

Jangan lupa untuk mengubah COM yang digunakan pada arduino. Jika sudah semua, jalankan program di Processing dengan klik icon segitiga di kiri atas. Maka akan muncul hasil seperti berikut ini.

 

3.3 Hasil Akhir

 Hasil akhir dari pembuatan project Arduino yaitu “Radar Arduino” sebagai berikut.

HASIL AKHIR

  

BAB IV

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Radar (Radio Detection and Ranging) Arduino merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi benda yang berada disekitarnya. Cara kerja dari dari radar yaitu akan berputar bolak-balik untuk memantau lokasi yang dijangkaunya. Alat ini dapat mendeteksi adanya suatu objek pada jarak 300 cm dari lokasi sensor dan dapat di modifikasi lebih lanjut.

Radar ini menggunakan sensor ultrasonik dan arduino. sensor ultrasonik berfungsi sebagai pendeteksi jarak. Sensor akan mengeluarkan gelombang ultrasonik yang kemudian akan dikembalikan jika kita gelombang menabrak benda di depannya. Waktu pengiriman dan penerimaan benda inilah yang digunakan sebagai nilai jarak. Selain sensor ultrasonik dan arduino, juga membutuhkan device lain berupa servo.

Servo ini berfungsi sebagai penggerak sensor untuk berputar memantau lokasi. Penggambaran radar berupa tampilan setengah lingkaran yang dengan satu garis lurus yang bergerak sesuai dengan gerakan sensor ultrasonik. Dalam penggambaran radar akan menampilkan warna merah yang berarti terdapat benda yang berada pada jangkauan radar.

4.2 SARAN

1. Sensor Ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang, terkadang gelombang pantulan mengalami gangguan seperti interferensi dari gelombang lain atau mendapat pantulan dari benda lain dan menyebabkan hasil pengukuran tidak akurat akan lebih baik bila di gabungkan dengan sensor infrared.

2. Perputaran motor servo sebesar 180º dapat di tingkatkan dengan menggunakan motor servvo 360º.

3. Alat ini masih bisa dikembangkan dari sisi desain maupun komponen yang digunakan.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Azka Dani. (2022, February 16). Mengenal Sensor Ultrasonik dan Cara Kerjanya. Wikielektronika.Com.

Efendi Ilham. (2018, May 23). Pengertian dan Kelebihan Arduino. It-Jurnal.Com.

Indoniaga Technology Corpora. (2021). Motor Servo SG90. Edukasielektronika.Com.

Razor Aldy. (2020). Arduino Uno Adalah: Pengertian, Fungsi, Pemrograman, dan Harga. Aldyrazor.Com.

Razor Aldy. (2020). Breadboard Arduino: Pengertian, Prinsip Kerja, dan Jenisnya. Aldyrazor.Com.

Razor Aldy. (2020). Kabel Jumper Arduino : Pengertian, Fungsi, Jenis, dan Harga. Aldyrazor.Com

Ghoghre, D. A., Dhanshri, A., & Priyanka, A. (2017). Radar system using arduino. In National conference on emerging trends in engineering & technology (pp. 53-56).

Mehta, S., & Tiwari, S. (2018). Radar system using arduino and ultrasonic sensor. International Journal of Novel Research and Development, 3(4), 14-20.