SIMULASI SISTEM PERINGATAN JARAK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK, BUZZER, LED, DAN LCD I2C PADA WOKWI

 

LAPORAN PRAKTIKUM

SIMULASI SISTEM PERINGATAN JARAK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK, BUZZER, LED, DAN LCD I2C PADA WOKWI

 

 

Disusun oleh :

Fandy Fernanda Yapari           24051204227

Tri Rianto Utomo                   24051204104

Rochmad Balya Imron Khan    24051204179

Sulthan Hamdani Sahvirdan    24051204129

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perangkat mikrokontroler dapat menghubungkan berbagai peripheral untuk menerima input, memproses data, dan menghasilkan output. Modul 3 membahas beberapa jenis peripheral seperti sensor, display, aktuator, buzzer atau sound, relay, modul komunikasi, serta penyimpanan. Tugas 3 menerapkan konsep tersebut dalam bentuk simulasi Wokwi dengan membuat sistem peringatan jarak.

Pada simulasi ini sensor ultrasonik HC-SR04 digunakan sebagai peripheral input untuk mengukur jarak objek. Arduino Uno memproses hasil pengukuran. LCD 16x2 I2C menampilkan jarak, sedangkan LED dan buzzer digunakan sebagai output indikator ketika objek berada pada jarak tertentu. Penggunaan beberapa peripheral dalam satu rangkaian menunjukkan penerapan konsep input dan output yang dibahas pada Modul 3.

Tugas 3 dilakukan menggunakan platform Wokwi agar rangkaian dan program dapat diuji secara virtual. Sistem dirancang dengan tiga kondisi jarak. Jarak aman ditampilkan tanpa alarm, jarak waspada mengaktifkan LED, dan jarak dekat mengaktifkan LED serta buzzer. Dengan cara ini, satu input sensor dapat menghasilkan beberapa jenis output sesuai kondisi yang diprogram.

1.2 Rumusan Masalah

• Bagaimana membuat simulasi pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 pada Wokwi?

• Bagaimana Arduino Uno mengolah hasil pengukuran jarak dan menampilkannya pada LCD I2C?

• Bagaimana menggunakan LED dan buzzer sebagai indikator berdasarkan batas jarak?

• Bagaimana menguji perubahan output ketika nilai jarak berubah?

1.3 Tujuan Laporan

• Menerapkan konsep peripheral input dan output dari Modul 3 pada sistem peringatan jarak.

• Membuat simulasi sensor ultrasonik, LCD, LED, dan buzzer menggunakan Arduino Uno pada Wokwi.

• Memahami proses pembacaan jarak dan pengolahan kondisi pada program Arduino.

• Menampilkan jarak pada LCD dan memberikan indikator melalui LED serta buzzer.

1.4 Manfaat Penulisan

• Memahami penggunaan sensor sebagai peripheral input.

• Memahami penggunaan display, LED, dan buzzer sebagai peripheral output.

• Memahami hubungan input, proses, dan output pada mikrokontroler.

• Memahami penggunaan Wokwi untuk menguji rangkaian dan program secara virtual.

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Peripheral Input dan Output

Peripheral merupakan perangkat yang terhubung dengan mikrokontroler untuk memberikan input atau menerima output. Modul 3 mengelompokkan peripheral seperti sensor, display, aktuator, buzzer atau sound, relay, modul komunikasi, dan penyimpanan. Pada simulasi ini sensor ultrasonik menjadi input, sedangkan LCD, LED, dan buzzer menjadi output.

2.1.2 Sensor DHT22

Sensor ultrasonik HC-SR04 digunakan untuk mengukur jarak berdasarkan pantulan gelombang ultrasonik. Sensor memiliki pin Trig untuk memulai pengukuran dan Echo untuk menerima sinyal pantulan. Arduino mengukur durasi sinyal Echo, kemudian mengubahnya menjadi nilai jarak dalam sentimeter.

2.1.3 Komunikasi Satu Kabel pada DHT22

Pembacaan HC-SR04 dilakukan dengan memberikan pulsa pada pin Trig dan membaca durasi pulsa pada pin Echo. Arduino menggunakan durasi tersebut untuk menghitung jarak. Proses ini menjadi contoh hubungan antara peripheral input dan pemrosesan data oleh mikrokontroler.

2.1.4 LCD 16x2 dan Komunikasi I2C

LCD 16x2 I2C digunakan sebagai display untuk menampilkan nilai jarak dan status kondisi. Komunikasi I2C menggunakan jalur SDA dan SCL sehingga koneksi LCD ke Arduino lebih sederhana. Pada simulasi ini LCD menggunakan alamat 0x27.

2.1.5 Library Arduino

Program menggunakan library Wire untuk komunikasi I2C dan LiquidCrystal_I2C untuk mengendalikan LCD. LED dan buzzer dikendalikan langsung melalui pin digital Arduino. Struktur program terdiri dari inisialisasi, pembacaan sensor, pengolahan kondisi, dan pengaturan output.

2.1.6 Wokwi

Wokwi digunakan sebagai simulator untuk menguji rangkaian dan program tanpa perangkat keras fisik. Simulasi ini menggabungkan beberapa jenis peripheral yang dibahas pada Modul 3 dalam satu sistem peringatan jarak.

2.2 Komponen yang Digunakan

No	Komponen	Jumlah	Fungsi
1	ArduinoUno	1	Mikrokontroler pengendali sistem
2	HC-SR04	1	Mengukur jarak objek
3	LCD 16x2 I2C	1	Menampilkan jarak dan status
4	LED	1	Indikator kondisi jarak
5	Buzzer	1	Memberikan peringatan suara
6	Wokwi	1	Simulator rangkaian dan program

 

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Deskripsi Simulasi

Simulasi Tugas 3 menggunakan konsep peripheral input dan output dari Modul 3, tetapi menerapkannya pada sistem peringatan jarak. HC-SR04 menjadi peripheral input untuk mengukur jarak objek. Arduino Uno memproses nilai jarak. LCD 16x2 I2C menampilkan jarak dan status, sedangkan LED dan buzzer menjadi indikator kondisi.

Alur kerja sistem adalah HC-SR04 → Arduino Uno → LCD, LED, dan buzzer. Arduino memulai sensor, membaca durasi pantulan, menghitung jarak, menentukan kondisi, kemudian mengatur output. Jika jarak lebih dari 30 cm, sistem berada pada kondisi aman. Jika jarak 15 sampai 30 cm, LED menyala. Jika jarak kurang dari 15 cm, LED dan buzzer menyala.

Gambar 3.1 Rangkaian simulasi Wokwi sistem peringatan jarak

Rangkaian terdiri dari Arduino Uno, sensor ultrasonik HC-SR04, LCD 16x2 I2C, LED, dan buzzer. HC-SR04 mengirimkan data jarak ke Arduino. Arduino mengolah data tersebut dan mengendalikan LCD, LED, serta buzzer berdasarkan kondisi jarak.

3.2 Konfigurasi Rangkaian

Komponen	Pin	Koneksi
HC-SR04	VCC	5V Arduino
HC-SR04	GND	GND Arduino
HC-SR04	TRIG	Digital Pin 9
HC-SR04	ECHO	Digital Pin 10
LCD I2C	VCC	5V Arduino
LCD I2C	GND	GND Arduino
LCD I2C	SDA	A4 Arduino Uno
LCD I2C	SCL	A5 Arduino Uno
LED	Anoda	Digital Pin 7 melalui resistor
LED	Katoda	GND Arduino
Buzzer	Positif	Digital Pin 6
Buzzer	Negatif	GND Arduino

Konfigurasi pin dibuat agar setiap peripheral dapat dikendalikan Arduino Uno. HC-SR04 menggunakan dua pin untuk Trig dan Echo. LCD menggunakan komunikasi I2C. LED dan buzzer menggunakan pin digital sebagai output.

3.3 Program

#include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h>   #define TRIG_PIN 9 #define ECHO_PIN 10 #define LED_PIN 7 #define BUZZER_PIN 6   LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);   float bacaJarak() {   digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);   delayMicroseconds(2);   digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);   delayMicroseconds(10);   digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);   long durasi = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);   float jarak = durasi * 0.0343 / 2;   return jarak; }   void setup() {   Serial.begin(9600);   pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);   pinMode(ECHO_PIN, INPUT);   pinMode(LED_PIN, OUTPUT);   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);   lcd.init();   lcd.backlight(); }   void loop() {   float jarak = bacaJarak();   lcd.clear();   lcd.setCursor(0, 0);   lcd.print("Jarak: ");   lcd.print(jarak);   lcd.print(" cm");     if (jarak > 30) {     digitalWrite(LED_PIN, LOW);     digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);     lcd.setCursor(0, 1);     lcd.print("Aman");     Serial.println("Status: Aman");   }   else if (jarak >= 15) {     digitalWrite(LED_PIN, HIGH);     digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);     lcd.setCursor(0, 1);     lcd.print("Waspada");     Serial.println("Status: Waspada");   }   else {     digitalWrite(LED_PIN, HIGH);     digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);     lcd.setCursor(0, 1);     lcd.print("Bahaya");     Serial.println("Status: Bahaya");   }     Serial.print("Jarak: ");   Serial.print(jarak);   Serial.println(" cm");   delay(500); }

 

Program membaca jarak dari HC-SR04 melalui fungsi bacaJarak(). Arduino mengirim pulsa pada Trig dan membaca durasi Echo. Nilai durasi diubah menjadi jarak dalam sentimeter. Program kemudian menentukan kondisi berdasarkan batas jarak. Kondisi aman tidak menyalakan indikator. Kondisi waspada menyalakan LED. Kondisi bahaya menyalakan LED dan buzzer. LCD dan Serial Monitor menampilkan nilai jarak serta status kondisi.

3.4 Hasil Pengujian

Pengujian dilakukan dengan mengubah posisi objek atau nilai jarak pada simulasi Wokwi. Setiap perubahan jarak digunakan untuk melihat respons LCD, LED, buzzer, dan Serial Monitor.

No	Pengujian	Hasil yang Diamati	Keterangan
1	Inisialisasi sistem	LCD aktif dan Serial Monitor berjalan	Sistem siap menerima hasil pembacaan
2	Jarak lebih dari 30 cm	LCD menampilkan Aman dan LED mati	Kondisi aman
3	Jarak 15 sampai 30 cm	LCD menampilkan Waspada dan LED menyala	Kondisi waspada
4	Jarak kurang dari 15 cm	LCD menampilkan Bahaya, LED dan buzzer menyala	Kondisi bahaya
5	Perubahan jarak	Nilai jarak dan status berubah	Output mengikuti hasil pembacaan sensor
6	Serial Monitor	Nilai jarak dan status tampil	Baud rate 9600

Sistem menunjukkan hubungan antara sensor sebagai input dan beberapa peripheral sebagai output. Pengujian juga menunjukkan bahwa satu nilai input dapat diproses menjadi kondisi berbeda sesuai aturan program.

3.5 Kaitan dengan Modul 3

• Sensor ultrasonik digunakan sebagai peripheral input untuk memperoleh data jarak.

• LCD digunakan sebagai peripheral display untuk menampilkan hasil pemrosesan.

• LED digunakan sebagai indikator output berdasarkan kondisi jarak.

• Buzzer digunakan sebagai peripheral sound untuk memberikan peringatan pada kondisi bahaya.

• Arduino Uno menghubungkan input sensor dengan beberapa output dalam satu sistem.

• Wokwi digunakan untuk menguji penerapan beberapa jenis peripheral secara virtual.

3.6 Link Simulasi Wokwi

https://wokwi.com/projects/475597875233222657 

 

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Simulasi Tugas 3 menerapkan konsep peripheral input dan output dari Modul 3 dalam bentuk sistem peringatan jarak. Sensor ultrasonik digunakan sebagai input. Arduino Uno memproses hasil pengukuran. LCD, LED, dan buzzer digunakan sebagai output dengan fungsi yang berbeda sesuai kondisi jarak.

Simulasi menunjukkan bahwa beberapa peripheral dapat dihubungkan dalam satu sistem dan dikendalikan berdasarkan data input. Wokwi digunakan untuk menguji rangkaian, program, dan perubahan output sebelum diterapkan pada perangkat keras.

4.2 Saran

• Simulasi dapat dikembangkan dengan menambahkan relay sebagai output pengendali perangkat.

• Sistem dapat dikembangkan dengan menyimpan hasil pengukuran menggunakan SD Card.

• Sistem dapat dikembangkan menggunakan modul komunikasi untuk mengirim data jarak.

• Pengujian berikutnya dapat dilakukan menggunakan perangkat keras secara langsung.

 

DAFTAR PUSTAKA

Kurniawan, Nyoman Yudi. Modul 3. Library Peripheral Input Output: Mudahnya Koding Mikrokontroler di Era Open Source. Materi Mata Kuliah Internet of Things.