Pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik dan arduino

Sensor ultrasonik adalah alat yang hebat untuk mengukur jarak dan mendeteksi objek tanpa adanya kontak nyata dengan dunia fisik. Ini digunakan dalam beberapa aplikasi, seperti dalam mengukur level cairan, memeriksa kedekatan, dan bahkan lebih populer di mobil untuk membantu dalam sistem parkir mandiri atau anti-tabrakan. Sebelumnya kami juga telah membangun banyak proyek Sensor Ultrasonik seperti pendeteksian ketinggian air, Radar Ultrasonik dll. Ini adalah cara yang efisien untuk mengukur jarak kecil dengan tepat. Dalam proyek ini, kami telah menggunakan Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino untuk menentukan jarak rintangan dari sensor. Prinsip dasar pengukuran jarak ultrasonik didasarkan pada ECHO. Ketika gelombang suara ditransmisikan di lingkungan maka gelombang kembali ke asalnya sebagai ECHO setelah menabrak rintangan. Jadi kita hanya perlu menghitung waktu tempuh kedua bunyi berarti waktu keluar dan waktu kembali ke asal setelah menabrak rintangan. Karena kecepatan suara diketahui oleh kita, setelah beberapa perhitungan kita dapat menghitung jaraknya. Kami akan menggunakan teknik yang sama untuk proyek pengukuran jarak Arduino ini, jadi mari kita mulai.

Komponen yang Digunakan

1. Arduino Uno atau Pro Mini
2. Modul Sensor Ultrasonik
3. LCD 16x2
4. Skala
5. Papan roti
6. Baterai 9 volt
7. Menghubungkan kabel

Modul Sensor Ultrasonik

Ada banyak jenis sensor jarak Arduino, namun dalam proyek ini kami telah menggunakan HC-SR04 untuk mengukur jarak dalam rentang 2cm-400cm dengan akurasi 3mm. Modul sensor terdiri dari pemancar ultrasonik, penerima dan rangkaian kontrol. Prinsip kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

1. Sinyal tingkat tinggi dikirim untuk 10us menggunakan Trigger.
2. Modul mengirimkan delapan sinyal 40 KHz secara otomatis, dan kemudian mendeteksi apakah pulsa diterima atau tidak.
3. Jika sinyal diterima, maka itu melalui level tinggi. Waktu durasi tinggi adalah jeda waktu antara mengirim dan menerima sinyal.

Jarak = (Waktu x Kecepatan Suara di Udara (340 m / s)) / 2

Diagram Waktu

Modul bekerja pada fenomena alam ECHO suara. Pulsa dikirim sekitar 10us untuk memicu modul. Setelah itu modul secara otomatis mengirimkan 8 siklus sinyal ultrasound 40 KHz dan memeriksa gema. Sinyal setelah menyerang dengan penghalang kembali dan ditangkap oleh penerima. Jadi jarak hambatan dari sensor hanya dihitung dengan rumus yang diberikan sebagai

Jarak = (waktu x kecepatan) / 2.

Di sini kita telah membagi hasil kali kecepatan dan waktu dengan 2 karena waktu adalah total waktu yang dibutuhkan untuk mencapai rintangan dan kembali. Dengan demikian waktu untuk mencapai rintangan hanya setengah dari total waktu yang dibutuhkan.

Diagram Sirkuit Arduino Sensor Ultrasonik dan Penjelasannya

Diagram rangkaian untuk sensor arduino dan ultrasonik ditampilkan di atas untuk mengukur jarak. Dalam koneksi sirkuit, pin "trigger" dan "echo" modul sensor Ultrasonik terhubung langsung ke pin 18 (A4) dan 19 (A5) arduino. LCD 16x2 dihubungkan dengan Arduino dalam mode 4-bit. Pin kontrol RS, RW dan En terhubung langsung ke pin arduino 2, GND dan 3. Dan pin data D4-D7 terhubung ke 4, 5, 6 dan 7 arduino.

Pertama-tama kita perlu memicu modul sensor ultrasonik untuk mengirimkan sinyal dengan menggunakan arduino dan kemudian menunggu untuk menerima ECHO. Arduino membaca waktu antara memicu dan Menerima ECHO. Kita tahu bahwa kecepatan suara sekitar 340m / s. jadi kita bisa menghitung jarak dengan menggunakan rumus yang diberikan:

Jarak = (waktu tempuh / 2) * kecepatan suara

Dimana kecepatan suaranya berkisar 340m per detik.

LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan jarak.

Ketahui lebih lanjut tentang pekerjaan proyek pengukuran jarak dalam tutorial ini: Pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik dan Mikrokontroler AVR.

Kode Sensor Ultrasonik Arduino untuk Pengukuran Jarak

Kode lengkap untuk proyek pengukuran jarak ultrasonik ini diberikan di bagian bawah halaman ini. Dalam kode tersebut kita membaca waktu dengan menggunakan pulseIn (pin). Kemudian melakukan perhitungan dan menampilkan hasil pada LCD 16x2 dengan menggunakan fungsi yang sesuai.