Review Sensor Ultrasonik HC-SR04: Akurasi dan Kegunaannya dengan Arduino

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah sensor yang mampu mengukur jarak dengan presisi yang cukup tinggi dan mudah dalam penggunaannya. Sensor ultrasonik HC-SR04 menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengukur jarak antara sensor dan objek. Sensor ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu transmitter (pemancar) dan receiver (penerima). Transmitter mengirimkan gelombang suara ultrasonik, sedangkan receiver menerima gelombang yang dipantulkan kembali oleh objek. Sensor ultrasonik dapat menghitung jarak objek berdasarkan waktu yang dibutuhkan gelombang untuk kembali.

Spesifikasi Teknis

• Tegangan operasi 5V DC

• Arus operasi 15mA

• Frekuensi ultrasonik 40kHz

• Jarak pengukuran 2 cm hingga 400 cm

• Akurasi:±3 mm

• Sudut pengukuran sekitar 15 derajat

 

Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik HC-SR04

 

Ketika sensor diaktifkan, transmitter mengirimkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz. Gelombang ini bergerak melalui udara dengan kecepatan suara (sekitar 343 meter per detik pada suhu ruangan). Ketika gelombang mengenai objek, gelombang akan dipantulkan kembali dan diterima oleh receiver. Waktu yang diperlukan gelombang untuk kembali (waktu tempuh) dihitung menggunakan rumus menghitung jarak berikut ini: 

Faktor 0.0343 diperoleh dari kecepatan suara dalam cm/µs, dan diperlukan pembagian dengan 2 karena waktu tempuh adalah berangkat dan kembali.

Hubungkan HC-SR04 dengan Arduino

Sensor ultrasonik memiliki empat pin, yaitu VCC, GND, Trig dan Echo. Berikut ini langkah-langkah untuk menghubungkan sensor ke Arduino:

1. Sambungkan VCC ke pin 5V di Arduino.

2. Sambungkan GND ke pin GND di Arduino.

3. Sambungkan trig ke salah satu pin digital (misalnya pin 9) di Arduino.

4. Sambungkan echo ke salah satu pin digital lain (misalnya pin 10) di Arduino.

Contoh Kode untuk Mengukur Jarak menggunakan Sensor HC-SR04 dengan Arduino

const int trigPin = 9;

const int echoPin = 10;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(trigPin, OUTPUT);

  pinMode(echoPin, INPUT);

}

void loop() {

  long duration, distance;

  digitalWrite(trigPin, LOW);

  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(trigPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(trigPin, LOW);

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

  distance = (duration * 0.0343) / 2;

  Serial.print("Distance: ");

  Serial.print(distance);

  Serial.println(" cm"); 

  delay(500);

}

Kode di atas mengatur pin untuk Trig dan Echo, kemudian mengirimkan pulsa ultrasonik. Setelah itu, Arduino mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang untuk kembali dan menghitung jarak berdasarkan durasi tersebut.

Akurasi Sensor HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 memiliki akurasi sekitar ±3 mm, cukup baik untuk banyak aplikasi. Namun, ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi akurasi pengukuran, antara lain:

1. Suhu Udara

Kecepatan suara bervariasi dengan suhu. Pada suhu yang lebih tinggi, kecepatan suara meningkat, yang dapat mempengaruhi akurasi pengukuran.

2. Kelembaban Udara

Kelembaban juga mempengaruhi kecepatan suara. Semakin tinggi kelembaban, semakin cepat gelombang suara merambat.

3. Kondisi Permukaan Objek

Objek yang tidak rata atau menyerap gelombang suara dapat mengurangi akurasi pengukuran.

4. Interferensi Elektronik 

Peralatan elektronik lain di sekitar sensor dapat menyebabkan gangguan yang mempengaruhi pengukuran.

Pengujian Akurasi

Anda dapat melakukan eksperimen sederhana dengan beberapa objek yang memiliki jarak tetap dari sensor untuk menguji akurasi sensor HC-SR04. Berikut ini langkah-langkah dasar untuk melakukan pengujian akurasi:

1. Tempatkan sensor HC-SR04 pada posisi tetap.

2. Letakkan objek dengan jarak yang telah diukur dengan presisi (misalnya, 10 cm, 50 cm, dan 100 cm) dari sensor.

3. Gunakan Arduino untuk mengukur jarak yang terdeteksi oleh sensor.

4. Bandingkan hasil pengukuran dengan jarak sebenarnya.

Anda dapat mengamati konsistensi dan deviasi pengukuran sensor jika dibandingkan dengan jarak yang sebenarnya dengan melakukan pengujian ini.

Kegunaan Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino

1. Robotika

Sensor HC-SR04 digunakan untuk mendeteksi dan menghindari rintangan. Sebagai contoh, robot yang bergerak secara otomatis dapat menggunakan sensor ini untuk mendeteksi objek di depannya dan mengubah arah untuk menghindari tabrakan.

2. Alat Ukur Jarak

Sensor HC-SR04 dapat digunakan sebagai alat ukur jarak sederhana, sehingga bermanfaat dalam berbagai proyek DIY, seperti pengukur kedalaman tangki air atau pengukur jarak parkir mobil.

3. Sistem Keamanan

Sensor ini dapat digunakan dalam sistem keamanan untuk mendeteksi gerakan atau kehadiran seseorang di area tertentu. Sebagai contoh, sensor dapat dipasang di pintu untuk mendeteksi seseorang ketika masuk atau keluar.

4. Proyek Interaktif

Sensor HC-SR04 dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan atau gerakan pengguna dan memberikan respons yang sesuai, seperti mengubah cahaya atau suara dalam proyek interaktif. 

5. Sistem Otomatisasi

Sensor HC-SR04 dapat digunakan dalam berbagai sistem otomatisasi, seperti sistem penyiraman tanaman otomatis yang mengukur jarak air dari tanah untuk menentukan kebutuhan penyiraman.

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!