SENSOR PARKIR MOBIL MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ATMEGA 8535
LAPORAN
PRAKTIKUM MIKROKONROLLER
SENSOR PARKIR MOBIL BERBASIS ATMEGA 8535
Dosen
Pengampu :
Dr. Samuel
Beta K., Ing. Tech, M.T.
Disusun
Oleh
Kelompok
3:
|
1. |
Andhika
Surya Syahputra |
(4.34.22.0.03) |
|
2. |
Gery
Alghifari |
(4.34.22.0.10) |
|
3. |
Muhammad Affan alif fajar |
(4.34.22.0.15) |
|
4. |
Roytua Daud Siringoringo |
(4.34.22.0.22) |
Program
Studi Teknologi Rekayasa Elektronika
Jurusan
Teknik Elektro
POLITEKNIK
NEGERI SEMARANG
2023
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar
Belakang
Dalam beberapa dekade terakhir,
perkembangan teknologi otomotif telah mengarah pada integrasi berbagai sistem
canggih untuk meningkatkan kenyamanan dan keselamatan berkendara.
sensor parkir berbasis mikrokontroler telah
menjadi salah satu komponen utama dalam berbagai sistem bantuan parkir dan
fitur keselamatan aktif pada kendaraan modern. Perkembangan terus menerus dalam
bidang ini diharapkan dapat memberikan kontribusi positif terhadap kenyamanan
dan keselamatan berkendara di masa depan
1.2 Tujuan
Tujuan dari perancangan
alat ini, yaitu :
merancang Prototipe sistem
pendeteksi jarak aman pada mobil dengan sensor ultrasonik berbasis
mikrokontroller AVR sebagai pengendali utamanya. Sebagai input digunakan modul
sensor ultrasonic yang terdiri TX (transmitter) dan RX (receiver). Sebagai
output digunakan sebuah LCD (Liquid Crystal Display) untuk menampilkan jarak
aman, lampu LED sebagai indikator jarak waspada dan bahaya serta buzzer untuk
indikator bunyi.
1.3 Rumusan Masalah
pengemudi mobil seringkali mengalami kesulitan untuk memparkir mobilnya di lokasi sempit, disebabkan lahan parkir yang semakin berkurang, ataupun pengemudi sulit untuk mengetahui apakah mobil yang dikendarainya terlalu dekat dengan kendaraan sekitarnya. Tidak sedikit pengemudi yang menabrak tiang listrik atau menggores tembok ketika memundurkan mobilnya.
1.4 Solusi
Jadi Kami Membuat Sebuah Alat
Untuk Parkir Mobil Dengan Sebuah Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Atmega
8535 ,Yang Mana Apabila Mobil Mendekati Tembok Kurang Dari 1 Meter Sensor Akan
Mendeteksi Dan Buzzer Berbunyi , Apabila Semakin Dekat Bunyi Buzzer Semakin
Cepat .
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Mikrokontroler
ATMega8535
Mikrokontroller AVR merupakan mikrokontroller
berbasis arsitektur RISC (Reduced Intruction Set Computing) 8 bit.
Mikrokontroller AVR didesain menggunakan arsitektur Harvard, dimana ruang dan
jalur bus bagi memori program dipisahkan dengan memori data. Memori program
diakses dengan single-pipelining, dimana ketika sebuah instruksi dijalankan,
intruksi lain berikutnya akan di-prefetch dari program memori. AVR mempunyai
kepanjangan Advanced Versatile RISCH atau Alf and Vegard’s RISC prosesor yang
berasal dari dua nama mahasiswa yaitu Alf-Egil Bogel dan Vegerd Wollan.
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan
mikrokontroller lain, keunggulan mikrokontroller AVR yaitu AVR memiliki
kecepatan eksekusi dalam 1 siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan
mikrokontroller MSC51. Mikrokontroller AVR memiliki fasilitas yang lengkap (ADC
internal, EEPROM internal, timer/Counter, watchdog timer, PWM, port I/O,
komunikasi serial, komparator, 12C, dan lain-lain). Sehingga dengan fasilitas
yang lengkap ini, programer dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai
aplikasi sistem elektronika seperti robot, otomasi industri, peralatan
telekomunikasi, dan berbagai keperluan lain. Secara umum mikrokontroller AVR
dapat dikelompokan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega, dan
Attiny.
Tabel jenis
mikrokontroller AVR
|
Mikrokontroller
AVR |
Memori |
|||
|
Tipe |
Jumlah
pin |
Flash |
EEPROM |
SRAM |
|
Tiny AVR |
8 – 32 |
1 – 2k |
64 – 128 |
0 – 128 |
|
AT90Sxx |
20 – 44 |
1 – 8k |
128 – 512 |
0 – 1k |
|
ATMega |
32 – 64 |
8 – 128k |
512 – 4k |
512 – 4k |
Fitur-fitur
ATMega 8535
Fitur yang
dimiliki ATMega 8535 sebagai berikut:
• Saluran
IO sebangak 32 buah
• ADC
10 bit sebanyak 8 channel
• Tiga
buah timer / counter
• Memiliki
32 register
• Watcthdog
Timer dengan osicilator internal
• SRAM
sebanyak 512 byte, EEPROM 512 byte, memori flash sebesar 8kb
• Mempunyai
port SPI (Serial Peripheral Interface) dan port USART (Universal Shyncronous
Ashyncronous Receiver Transmitter).
Konfigurasi
pin AVR ATMega 8535
Gambar 1.
ATMega 8535
Konfigurasi
pin ATMega 8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In-Line package) dapat dilihat
pada gambar diatas. Dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi dari
masing-masing pin ATMega 8535 sebagai berikut:
1. VCC
merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
2. GND
merupakan pin Ground
3. Port
A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin ADC
4. Port
B (PB0....PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu
timer/counter, komparator Analog dan SPI.
5. Port
C (PC0....PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu
komparator analog dan timer Oscillator.
6. Port
D (PD0....PD7) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog
dan interupt eksternal serta komunikasi serial.
7. RESET
merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroller.
8. XTAL
1 dan XTAL 2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC
merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF
merupakan pin masukan tegangan referensi tegangan referensi untuk ADC
1.2 Sensor Ultrasonik HC SR04
Pengertian dari Sensor ultrasonik HC SR04
adalah sebuah sensor yang menggunakan gelombang ultrasonik. Gelombang
ultrasonik adalah gelombang dengan frekuensi yang sangat tinggi yang umum
digunakan untuk mengetahui letak suatu objek dengan cara memperkirakan jarak
antara sensor dan objek tersebut melalui proses pengiriman gelombang melalui
transmiter (pengirim) dan penangkapan kembali gelombang tersebut menggunakan
receiver (penerima).
Pada Sensor Ultrasonik HC-SR04 terdapat
sepasang transducer ultrasonik yang mana salah satunya berfungsi sebagai
transmitter (pengirim) yang mempunyai tugas untuk mengubah sinyal listrik
menjadi sinyal pulsa gelombang frekuensi suara ultrasonik dengan frekuensi
40KHz, sedangkan satunya lagi memiliki fungsi sebagai receiver (penerima) yang
mempunyai tugas untuk menerima sinyal gelombang suara ultrasonik.
Sensor ultrasonik ini mengeluarkan bunyi. Dan
bunyi dari sensor ultrasonik tersebut tidak dapat didengar oleh telinga
manusia, namun bunyi tersebut dapat didengar oleh hewan tertentu seperti
anjing, kelelawar serta kucing. Bunyi dari gelombang ultrasonik bisa merambat
melalui baik zat cair, zat padat maupun zat yang berbentuk gas.
Zat cair adalah media rambat yang paling baik
untuk sensor ultrasonik apabila dibandingkan dengan benda padat dan gas. Karena
itulah, sensor ultrasonik dalam aplikasinya banyak digunakan pada kapal selam
dan alat khusus untuk mengukur kedalaman laut.
Fungsi Sensor Ultrasonik HC SR04
Sensor ultrasonik HC SR04 adalah sebuah sensor
yang mempunyai fungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran
listrik dan juga sebaliknya. Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang
memiliki frekuensi 20.000 Hz.
Seperti yang disebutkan di atas bunyi
ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Selain itu bunyi
ultrasonik juga bisa merambat melalui zat padat, cair serta gas. Reflektivitas
(pemantulan) bunyi ultrasonik pada permukaan zat padat hampir sama dengan
reflektivitas bunyi ultrasonik pada permukaan zat cair, namun gelombang bunyi
ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa (Santoso, 2015).
Cara Kerja Sensor Ultrasonik HC SR04
Secara umum cara kerja sensor ultrasonik HC
SR04 berdasarkan dengan prinsip kerja dari pantulan suatu gelombang suara
sehingga dapat digunakan untuk menentukan jarak letak suatu benda menggunakan
frekuensi tertentu.
Gelombang ultrasonik dibangkitkan menggunakan
sebuah alat yang disebut juga dengan piezoelektrik dengan menggunakan frekuensi
tertentu. Alat piezoelektrik tersebut akan membangkitkan gelombang ultrasonik
dengan frekuensi 40KHz yaitu ketika sebuah osilator dipasang pada benda
tersebut.
Secara umum, transmitter (pemancar) alat
tersebut akan memancarkan gelombang ultrasonik menuju ke sebuah area / target /
objek. Ketika gelombang ultrasonik tersebut sudah menyentuh permukaan target ,
maka target akan memantulkan kembali gelombang ultrasonik tersebut.
Setelah itu gelombang yang dipantulkan oleh
target tersebut akan ditangkap oleh penerima(receiver) sensor. Kemudian, sensor
akan menghitung selisih waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul
yang diterima.
Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik HC SR04
Adapun prinsip kerja sensor ultrasonik HC SR04
secara detail sebagai berikut :
·
Anda
dapat menghubungkan pin VCC dan pin GND dengan sumber tegangan DC 5V dengan
Ground (GND) nya.
·
Beri
sinyal / pulsa dari LOW ke HIGH ke LOW pada pin trigger selama 10μS (HIGH) Lihat gambar sinyal trigger input to
module.
·
Sinyal
/gelombang akan dipancarkan oleh transmitter (pemancar) ultrasonik dengan
frekuensi dan durasi waktu tertentu (sebanyak 8 cycle sonic burst). Sinyal
tersebut mempunyai frekuensi di atas 20 kHz. Sedangkan frekuensi yang umum
digunakan untuk mengukur jarak suatu benda yaitu 40 kHz.
·
Gelombang
/ sinyal yang telah dipancarkan tersebut akan merambat sebagai gelombang bunyi
dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika sinyal tersebut membentur sebuah
benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan kembali oleh benda tersebut
(kecuali benda tersebut terbuat dari bahan busa atau tekstil).
·
Selama
proses mengirim hingga menerima sinyal tersebut, Module sensor ultrasonic akan
mengeluarkan pulsa (tegangan) pada pin ECHO selama durasi waktu mengirim sampai
menerima sinyal yang telah dipancarkan.
·
Waktu
inilah nantinya yang akan kita konversi ke jarak dengan menggunakan kontroller
(seperti mikrokontroller Arduino dan lainnya).
·
Objek
yang akan diukur jaraknya, jangkauan luasnya tidak boleh kurang dari 0,5 meter
persegi
·
Anda
dapat mengusahakan agar permukaan benda yang akan diukur mempunyai permukaan
yang rata karena permukaan yang tidak rata dapat mempengaruhi hasil pengukuran
(hasil pengukuran berubah-ubah)
Jadi dari cara kerja inilah anda bisa
mengetahui fungsi pin trigger dan echo pada sensor ultrasonik.
Datasheet Sensor Ultrasonik HC SR04
Jika anda membutuhkan datasheet sensor
ultrasonik HC SR04 dalam bentuk pdf, anda bisa mendownloadnya dari link berikut
ini (datasheet sensor ultrasonik HC SR04).
Dalam datasheet sensor ini terdapat
spesifikasi lengkap dari sensor tersebut. Silahkan, Anda bisa mendownloadnya.
Spesifikasi Sensor Ultrasonik HC SR04
Adapun spesifikasi sensor Ultrasonik HC SR04
kami sajikan di bawah ini dalam bentuk list sebagai berikut:
·
Working
Voltage (Tegangan Kerja) : 5 V DC
·
Working
Current (Arus Kerja) : 15mA
·
Working
Frequency (Frekuensi Kerja) : 40Hz
·
Max
Range (Maksimum Jangkauan) : 4 meter
·
Min
Range (Minimum Jangkauan) : 2 cm
·
Measuring
Angle (Sudut yang diukur) : 15 derajat
·
Trigger
Input Signal (Pin Sinyal input trigger) : 10uS TTL pulsa
·
Echo
Output Signal (Pin Sinyal keluaran ECHO) : Input TTL lever signal
and the range in proportion (Input dalam bentuk sinya TTL /Time to Live level
sinyal dan jarak yang diterima proposional)
·
Dimension
45*20*15mm (Ukuran dimensi fisik dari modul ini adalah 45 mm panjang x 20 mm
lebar x 15 mm tinggi)
1.3 LCD
16x2 (Liquid Crystal Display)
LCD 16×2 (Liquid Crystal Display) merupakan modul penampil data
yang mepergunakan kristal cair sebagai bahan untuk penampil data yang berupa
tulisan maupun gambar. Pengaplikasian pada kehidupan sehari – hari yang mudah
dijumpai antara lain pada kalkulator, gamebot, televisi, atau pun layar
komputer.
Jenis dari perangkat ini ada yang dan pada postingan ini akan dibahas
tentang Tutorial Arduino mengakses LCD 16×2 dengan mudah, dimana mudah
didapatkan ditoko elektronik terdekat.
Spesifikasi
dari LCD 16×2
Adapun
fitur – fitur yang tersedia antara lain
· Terdiri
dari 16 kolom dan 2 baris
· Dilengkapi
dengan back light
· Mempunyai
192 karakter tersimpan
· Dapat
dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
· Terdapat
karakter generator terprogram
Pin – pin
LCD 16×2 dan keterangannya
Gambar 3. LCD 16x2
Keterangan
:
GND :
catu daya 0Vdc
VCC :
catu daya positif
Constrate :
untuk kontras tulisan pada LCD
RS atau Register
Select :
High :
untuk mengirim data
Low : untuk
mengirim instruksi
R/W atau Read/Write
High :
mengirim data
Low :
mengirim instruksi
Disambungkan
dengan LOW untuk pengiriman data ke layar
E
(enable) : untuk mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat
diakses
D0 –
D7 = Data Bus 0 – 7
Backlight
+ : disambungkan ke VCC untuk menyalakan lampu latar
Backlight
– : disambungkan ke GND untuk menyalakan lampu latar
1.4 Buzzer
/ Alarm
PENGERTIAN
BUZZER ELEKTRONIKA
Buzzer Elektronika
adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa
gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika
diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan
spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya,
buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang
cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan
menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.
Pada dasarnya, setiap buzzer elektronika
memerlukan input berupa tegangan listrik yang kemudian diubah menjadi getaran
suara atau gelombang bunyi yang memiliki frekuensi berkisar antara 1 - 5 KHz.
Jenis buzzer elektronika yang sering digunakan dan ditemukan dalam rangkaian
adalah buzzer yang berjenis Piezoelectric (Piezoelectric Buzzer). Hal itu
karena Piezoelectric Buzzer memiliki berbagai kelebihan diantaranya yaitu lebih
murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah penggunaannya ketika diaplikasikan
dalam rangkaian elektronika.
Efek Piezoelektrik (Piezoelectric Effect)
ditemukan pertama kali oleh dua orang ilmuwan Fisika pada tahun 1880 bernama
Pierre Curie dan Jacques Curie yang berasal dari kebangsaan Perancis. Penemuan
tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi
Piezoelectric Buzzer dan mulai populer digunakan pada tahun 1970-an.
Dalam rangkaian elektronika, piezoelectric buzzer
dapat digunakan pada tegangan listrik sebesar 6 volt hingga 12 volt dan dengan
tipikal arus sebesar 25 mA. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini
sering disebut juga dengan Beeper.
Baca juga : Pengertian dan Jenis Transduser
BENTUK
DAN SIMBOL BUZZER ELEKTRONIKA
Pada umumnya Buzzer
Elektronika memiliki bentuk seperti tabung silinder dengan sebuah lubang kecil
di bagian atas dan dua buah pin/kaki di bagian bawah. Berikut adalah bentuk dan
simbol Buzzer Elektronika :
FUNGSI BUZZER
ELEKTRONIKA
Pada dasarnya Buzzer
Elektronika menyerupai loud speaker namun memiliki fungsi-fungsi yang lebih
sederhana. Berikut adalah beberapa fungsi buzzer elektronika :
· Sebagai bel rumah
· Alarm pada berbagai peralatan
· Peringatan mundur pada truk
· Komponen rangkaian anti maling
· Indikator suara sebagai tanda bahaya atau yang
lainnya
· Timer
· Dan lain-lain
PRINSIP KERJA
BUZZER ELEKTRONIKA
Pada dasarnya, prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir
sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang
terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan
menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun
ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan
dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma
tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan
suara.
Namun dibandingkan dengan loud speaker, buzzer
elektronika relatif lebih mudah untuk digerakkan. Sebagai contoh, buzzer
elektronika dapat langsung diberikan tegangan listrik dengan taraf tertentu
untuk dapat menghasilkan suara. Hal ini tentu berbeda dengan loud speaker yang
memerlukan rangkaian penguat khusus untuk menggerakkan speaker agar
menghasilkan suara yang dapat didengar oleh manusia.
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Daftar
Komponen
Komponen
yang digunakan untuk perancangan alat :
1. 1x LCD
2. . 1x Sensor Ultrasonik HC SR04
3. 1x Buzzer
4 1x Atmega 8535
3.2 Cara
Kerja
Ketika sensor Ultrasonik membaca jarak diatas 70 CM maka Buzzer akan diam, ketika membaca Jarak kurang
dari 70 sampai 30 maka buzzer akan berbunyi
pelan dan ketika sensor membaca jaeak kurang dari 30 maka Buzzer akan berbunyi
cepat
3.3 Diagram Blok
3.4 Diagram
Alir
3.5 Gambar
Rangkaian
3.6 Kode Program
/* Pemrogram : Kelompok RE-2A/3
1. 03-Andhika Surya Syahputra
NIM:4.34.22.0.03
2. 10-Gerry Alghifari
NIM:4.34.22.0.10
3. 15-Muhammad Affan alif fajar
NIM:4.34.22.0.15
4. 22-Roytua Daud Siringoringo
NIM:4.34.22.0.22
Tgl.Praktikum : Selasa, 12 DESEMBER 2023
====================================================================================
Proyek Akhir
program untuk membaca jarak dan menampilkan pada LCD
Komponen:
- aTmega 8535
- 1xLCD
- buzzer
- papan pcb
- kabel jumper
==================================================================================*/
//daftar pustaka//
#include <mega8535.h>
#include <alcd.h>
#include <delay.h>
#include <stdlib.h>
// Deklarasi variabel global
int count;
char buff[10];
unsigned char jarak;
// Fungsi untuk mengukur jarak
menggunakan sensor ultrasonik
unsigned char sensor_jarak() {
count = 0;
PORTD.6 = 1; // Aktifkan trigger ultrasonik
delay_us(15);
PORTD.6 = 0; // Matikan trigger
delay_us(2);
while (PIND.7 == 0) {} // Tunggu hingga pin Echo menjadi HIGH
while (PIND.7 == 1) {
count++;
}
jarak = count * 0.45 / 2; // Konversi pulse menjadi jarak (dalam cm)
return jarak;
}
void main(void) {
// Inisialisasi port
PORTA = 0x00;
DDRA = 0x00;
PORTB = 0x80;
DDRB = 0x40;
PORTC = 0x00;
DDRC = 0xFF;
PORTD = 0x00;
DDRD = 0x40; // Pin PD6 sebagai output untuk
trigger ultrasonik
lcd_init(16); // Inisialisasi LCD 2x16
while (1) {
jarak = sensor_jarak();
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0, 0);
lcd_putsf("Jarak Dengan");
lcd_gotoxy(0, 1);
lcd_putsf("Mobil : ");
itoa(jarak, buff);
lcd_gotoxy(8, 1);
lcd_puts(buff);
lcd_gotoxy(13, 1);
lcd_putsf("Cm");
delay_ms(1);
// Aktifkan LED jika jarak kurang dari
100 cm
if (jarak < 30) {
PORTC.0 = 1;
delay_ms(5);
PORTC.0 = 0;
delay_ms(5);
PORTC.0 = 1;
delay_ms(5);
PORTC.0 = 0; }
else if (jarak <80){
PORTC.0 = 1;
delay_ms(50);
PORTC.0 = 0;
delay_ms(50);
PORTC.0 = 1;
delay_ms(50);
PORTC.0 = 0;
} else {
PORTC.0 = 0;
}
}
}
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi yang telah dilakukan,
maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Perancangan
Sensor parkir otomatis dengan menggunakan sensor Ultrasonik HC
SR04 berjalan dengan baik.
2. Dengan
adanya alat ini akan mengurangi kejadian kejadian yang tidak diinginkan saat
memarkirkan mobil
BAB V
DAFTAR PUSTAKA
https://youtu.be/ViB0_YjERxU?si=KT8O1mnKkcTbTTGP
LAMPIRAN
Komentar
Posting Komentar