a. Mengetahui pengertian sensor ultrasonik
b. Mengetahui fungsi komponen yang digunakan
c. Membuat rangkaian aplikasi sensor ultrasonik
d. Mengetahui prinsip kerja sensor ultrasonik
1.Sensor Ultrasonik
2. IC NE555
3. Resistor
4. Kapasitor
5. Logic state
6. Counter timer
7. Power
8. Ground
3. Teori
Pengertian
A. Sensor Ultrasonik
Sensor Ultrasonik adalah sensor untuk mengubah suara (gelombang ultrasonik) menjadi arus listrik dan sebaliknya. Gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui piezoelektrik yang pada umumnya berfrekuensi 40kHz. Prinsip kerjanya yaitu dengan mengirimkan (suara) gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu ke depan oleh Trigger (pengirim sinyal suara). Lalu, ketika ada objek yang melewati gelombang tersebut, maka suara tersebut akan terpantul dan kembali ke Echo (penerima sinyal suara). Kemudian, sensor akan menghitung selisih waktu ketika sinyal dikirim dengan waktu ketika sinyal kembali. Contoh : Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 1. (a) Sensor Ultrasonik HC-SR04, (b) Prinsip kerja HC-SR04
Fungsi pin pada sensor ultrasonik HC-SR04 :
- VCC = 5V Power Supply. Pin sumber tegangan positif sensor.
- Trig = Trigger/Penyulut. Pin ini yang digunakan untuk membangkitkan sinyal ultrasonik.
- Echo = Receive/Indikator. Pin ini yang digunakan untuk mendeteksi sinyal pantulan ultrasonik.
- GND = Ground/0V Power Supply. Pin sumber tegangan negatif sensor.
B. IC NE555
IC NE555 merupakan salah satu komponen elektronika yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi Timer (pewaktu), sumber pulsa gelombang, dan aplikasi osilator. Selain itu, IC ini juga dapat digunakan sebagai Timer Delay, rangkaian flip-flop dan pemicu sinyal ultrasonik.
Kegunaan pin-pin pada IC NE555 :
PIN
|
Fungsi
|
1
|
Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negatif.
|
2
|
Trigger, input negative dari lower komperator (komporator B) yang menjaga osilasi tegangan terendah kapasitor pada 1/3 VCC dan mengatur RS flip-flop.
|
3
|
Output, pin keluaran dari IC NE555.
|
4
|
Reset, adalah pin yang berfungsi untuk mereset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk mereset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate (gerbang) transistor bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke VCC agar tidak terjadi reset.
|
5
|
Control Voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan refrensi input negative (komparator A), pin ini bisa dibiarkan tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan refrensi komporator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10nF ke pin ground.
|
6
|
Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komporator A) yang akan mereset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3 VCC.
|
7
|
Discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor internal (Tr) yang emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu.
|
8
|
Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage. Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5V s/d 15V. Supply arusnya dapat dilihat di datasheet
|
C. Resistor
Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
D. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik untuk sementara. Satuan dari kapasitor yaitu Farad.
E. Counter timer
Timer & Counter merupakan fitur yang telah tertanam di mikrokontroler AVR yang memiliki fungsi terhadap waktu. Fungsi pewaktu yang dimaksud disini adalah penentuan kapan program tersebut dijalankan, tidak hanya itu saja fungsi timer yang lainnya adalah PWM, ADC, dan Oscillator. Prinsip kerja timer dengan cara membagi frekuensi (prescaler) pada clock yang terdapat pada mikrokontroler sehingga timer dapat berjalan sesuai dengan frekuensi yang di kehendaki.
Gambar Rangkaian aplikasi sensor ultrasonik
Pada rangkaian ultrasonik ini saya menggunakan rangkaian NE555. Apabila diberikan logika 1 pada sensor maka sensor akan aktif. Rangkaian ini terhubung pada tegangan VCC 5V. Tegangan ini akan tersambung pada kaki VCC pada IC. Kapasitor yang terhubung pada Control Voltage ini berguna untuk menyeimbangkan tegangan referensi pada kaki negatif komparator. Trigger dan Threshold berguna untuk mengatur agar tidak terjadinya logika Low, karna apabila berlogika low maka flip flop akan tereset. Flip flop berfungsi untuk menyimpan data sementara pada IC. Flip flop akan terhubung pada kaki output. kaki output pada IC akan dihubungkan ke kaki trigger pada sensor guna untuk membangkitkan gelombang. gelombang yang dibangkitkan tadi akan dideteksi oleh kaki echo. kaki echo dihubungkan pada timer counter yang nantinya akan menghitung berapa waktu yang dibutuhkan gelombang.
5. Video
6. Link Download
Download HTML disini
Download video disini.
Download file rangkaian dengan proteus 8 disini.
Download data sheet sensor ultrasonik disini
Download data sheet IC NE555 disini
Download file library ultrasonic sensor disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar