Fungsi Transfer HC-SR04

Fungsi Transfer dapat didefinisikan sebagai persamaan matematika yang memberikan informasi korelasi antara keluaran dengan masukan dalam suatu sistem.

Dalam sistem elektronika, masukan dapat berupa sensor atau perintah langsung dari pengguna. Sedangkan keluaran dapat berupa aktuator atau tampilan atau informasi lainnya.

Untuk kasus Sensor HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) ini, fungsi transfer adalah korelasi antara nilai besaran fisis jarak objek dengan sensor terhadap durasi-rambat gelombang yang dihitung.

HC-SR04 adalah Sensor Ultrasonik yang memiliki dua elemen, yaitu elemen Pendeteksi gelombang ultrasonik, dan juga sekaligus elemen Pembangkit gelombang ultrasonik. Cepat-rambat gelombang ultrasonik atau biasa dikenal dengan kecepatan suara di udara dapat dilihat pada Tabel 1. Untuk lebih detil mengenai Sensor HC-SR04 silakan klik di HC-SR04 (Ultrasonic Sensor).

Tabel 1. Kecepatan Suara pada Media Udara dengan Suhu Beragam.[3]Speed of Sound at The Air

Fungsi Transfer untuk HC-SR04 didapat melalui beberapa langkah:

  1. Dengan dimisalkan kondisi suhu udara di lokasi pengukuran adalah 30 °C, maka kecepatan suara yang ditunjukkan oleh Tabel 1 adalah 349 m/s (dibulatkan).
  2. Dengan demikian sensitivitas HC-SR04 dapat dirumuskan:
    • Sensitivitas HC-SR04 = (waktu)/(jarak)
      • Kecepatan suara = 349 m/s, artinya dalam 1 detik gelombang bergerak 349 meter.
      • Namun karena jarak antara objek dengan sensor ditempuh oleh gelomban secara bolak-balik, maka jarak objek terukur sesungguhnya adalah setengah dari jarak tempuh gelombang, 174.5 meter.
    • Sensitivitas HC-SR04 = 1/(174.5) s/m, atau
    • Sensitivitas HC-SR04 = 5.7 ms/m (milidetik/meter) …Pers. (1)
  3. Maka Fungsi Transfer HC-SR04 untuk jarak antara posisi objek terhadap sensor dapat dirumuskan:
    • Jarak_objek = (waktu_terukur)/Pers. (1)
    • Jarak_objek = (waktu_terukur)/(5.7 ms/m)
      • Jika waktu_terukur adalah t, maka
    • Jarak_objek = t/(5.7 ms/m)

TW: @deni_dins
FB: https://www.facebook.com/depokinstruments/

Iklan

HC-SR04 (Ultrasonic Sensor)

HC-SR04

HC-SR04 adalah Sensor Ultrasonik yang memiliki dua elemen, yaitu elemen Pendeteksi gelombang ultrasonik, dan juga sekaligus elemen Pembangkit gelombang ultrasonik. Sensor Ultrasonik adalah sensor yang dapat mendeteksi gelombang ultrasonik, yaitu gelombang suara yang memiliki frekuensi ultrasonik atau frekuensi di atas kisaran frekuensi pendengaran manusia (untuk lebih detil mengenai teori sensor ultrasonik silakan klik di sini).

HC-SR04 FBGambar 1. Tampilan Sensor HC-SR04.

Fungsi Pin-pin HC-SR04

  1. VCC = 5V Power Supply. Pin sumber tegangan positif sensor.
  2. Trig = Trigger/Penyulut. Pin ini yang digunakan untuk membangkitkan sinyal ultrasonik.
  3. Echo = Receive/Indikator. Pin ini yang digunakan untuk mendeteksi sinyal pantulan ultrasonik.
  4. GND = Ground/0V Power Supply. Pin sumber tegangan negatif sensor.

Karakteristik HC-SR04

  • Tegangan sumber operasi tunggal 5.0 V
  • Konsumsi arus 15 mA
  • Frekuensi operasi 40 KHz
  • Minimum pendeteksi jarak 0.02 m (2 cm)
  • Maksimum pendeteksian jarak 4 m
  • Sudut pantul gelombang pengukuran 15 derajat
  • Minimum waktu penyulutan 10 mikrodetik dengan pulsa berlevel TTL
  • Pulsa deteksi berlevel TTL dengan durasi yang bersesuaian dengan jarak deteksi
  • Dimensi 45 x 20 x 15 mm

Diagram Waktu HC-SR04

HC-SR04 memerlukan sinyal logika ‘1’ pada pin Trig dengan durasi waktu 10 mikrodetik (us) untuk mengaktifkan rentetan (burst) 8x40KHz gelombang ultrasonik pada elemen Pembangkitnya. Selanjutnya pin Echo akan berlogika ‘1’ setelah rentetan 8×40 KHz tadi, dan otomatis akan berlogika ‘0’ saat gelombang pantulan diterima oleh elemen Pendeteksi gelombang ultrasonik.

HC-SR04 Time DiagramGambar 2. Diagram Waktu HC-SR04.

Rujukan

  1. https://www.mpja.com/download/hc-sr04_ultrasonic_module_user_guidejohn.pdf
  2. http://www.elecfreaks.com/store/download/product/Sensor/HC-SR04/HC-SR04_Ultrasonic_Module_User_Guide.pdf
  3. http://www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf
  4. http://www.gie.com.my/download/um/modules/sensor/um_hc_sr04.pdf

Lanjut ke: Fungsi Transfer HC-SR04

TW: @deni_dins

FB: https://www.facebook.com/depokinstruments/

Rangkaian Dasar LDR

Rangkaian Dasar Foto-resistor / LDR

LDR = Light Dependent Resistor, yaitu resistor yang besar resistansi-nya bergantung terhadap intensitas cahaya yang menyelimuti permukaannya. LDR, dikenal dengan banyak nama: foto-resistor, foto-konduktor, sel foto-konduktif, atau hanya foto-sel. Dan yang sering digunakan dalam literatur adalah foto-resistor atau foto-sel (untuk lebih detil mengenai LDR silakan klik di sini).

Rangkaian elektronika yang dapat digunakan untuk Foto-resistor atau LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari Foto-resistor / LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:

V = I.R

Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya. Dan persamaan tersebut akan menjadi:

 I = V / R

Kedua persamaan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai rangkaian yang dapat mendeteksi perubahan resistansi dari Foto-resistor atau LDR. Pada persamaan pertama, nilai V akan berubah jika resistansi berubah, sedangkan pada persamaan kedua, nilai I yang akan berubah. Namun, pada banyak mikrokontroler, telah ter-integrasi rangkaian ADC yang dapat membaca tegangan (V) analog dengan baik. Sehingga pada pembahasan, rangkaian pembacaan nilai resistansi dari Foto-resistor atau LDR adalah yang berdasar pada persamaan pertama.

Gambar 1. Rangkaian Aplikasi Foto-resistor / LDR.

Dengan rangkaian sederhana seperti di atas, intesitas cahaya dapat diukur dengan mengukur nilai tegangan VLDR (dalam volt). Karena intensitas cahaya akan mempengaruhi nilai resistansi LDR yang dengan demikian akan mempengaruhi pula nilai VLDR.

Gambar 2. Persamaan Tegangan pada Rangkaian Aplikasi Foto-resistor / LDR.

Selanjutnya tambahkan kapasitor pada LDR seperti pada gambar di atas. Dengan penambahan kapasitor, nilai VLDR tidak akan berubah secara signifikan. Tetapi respon terhadap perubahan intensitas memang sedikit lebih lambat. Namun, dengan kapasitor tersebut, tegangan VLDR akan lebih stabil. Dengan pemilihan nilai kapasitor yang tepat (0.1 uF – 1 uF), respon terhadap perubahan tetap baik, dan akan didapatkan tegangan VLDR yang stabil.

TW: @deni_dins
FB: https://www.facebook.com/depokinstruments/