Tutorial Menggunakan Sensor Ultrasonik untuk Mengukur Jarak dengan Raspberry Pi

Sensor ultrasonik merupakan sensor yang menggunakan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik yaitu gelombang yang umum digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu benda dengan memperkirakan jarak antara sensor dan benda tersebut. Sensor ini berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik begitu pula sebaliknya. Gelombang ultrasonik memiliki frekuensi sebesar 20.000 Hz. Bunyi tersebut tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Bunyi tersebut dapat didengar oleh hewan tertentu seperti anjing, kelelawar dan kucing. Bunyi gelombang ultrasonik dapat merambat melalui zat cair, padat dan gas. Benda cair merupakan media merambat yang paling baik untuk sensor ultrasonik jika dibandingkan dengan benda padat dan gas. Oleh karena itu, sensor ultrasonik banyak digunakan pada kapal selam dan alat khusus untuk mengukur kedalaman air laut.

Cara Kerja Singkat

Sensor ultrasonik punya dua komponen utama, yaitu :

• Trigger: untuk mengirimkan sinyal ultrasonik
• Echo: untuk menerima pantulannya

Dengan menghitung waktu antara sinyal dikirim dan diterima, kita bisa tahu seberapa jauh benda itu berada dari sensor.

Alat dan Bahan yang Diperlukan

Untuk menjalankan proyek ini, berikut yang kamu butuhkan :

• Raspberry Pi Trainer Kit V2
• Sensor ultrasonik
• Resistor (330 dan 470 Ω)
• Breadboard dan kabel jumper
•  Software:
  • MobaXterm (untuk remote terminal)
  • Notepad++ (untuk menulis skrip Python)

Wiring Rangkaian Percobaan Sensor Ultrasonik

Susun rangkaian dengan panduan seperti ini :

• Pin VCC ke pin 5V
• Pin Trig ke GPIO 4
• Pin Echo ke GPIO 17 (melalui resistor)
• Pin GND ke GND

Gambar 1. Wiring Rangkaian Sensor Ultrasonik

Menulis Program Sensor Ultrasonik

Setelah sensor ultrasonik terpasang, buka Notepad++ dan buat file Python baru. Tulis kode berikut dan simpan file dengan nama ultrasonik.py :

from gpiozero import DistanceSensor
from time import sleep

ultrasonic = DistanceSensor(echo=17, trigger=4)

try:
    while True:
        distance = ultrasonic.distance  # Jarak dalam meter (0.0 - 1.0)
        print(f"Jarak: {distance:.2f} meter")
        sleep(1)  
except KeyboardInterrupt:
    print("Program dihentikan")

Penjelasan Kode

• from gpiozero import DistanceSensormengimpor kelas DistanceSensor untuk sensor ultrasonik.
• from time import sleepmengimpor fungsi sleep untuk jeda waktu.
• ultrasonic = DistanceSensor(echo=17, trigger=4)membuat objek sensor ultrasonik dengan pin echo GPIO 17 dan trigger GPIO 4.
• try:memulai blok percobaan untuk menangani interupsi keyboard.
• while True:memulai loop tak terbatas.
• distance = ultrasonic.distancemengukur jarak dalam meter (nilai antara 0.0 sampai 1.0).
• print(f"Jarak: {distance:.2f} meter")menampilkan jarak dengan 2 angka di belakang koma.
• sleep(1)memberi jeda 1 detik sebelum pengukuran berikutnya.
• except KeyboardInterrupt:menangkap perintah berhenti (Ctrl+C) dari pengguna.
• print("Program dihentikan")menampilkan pesan bahwa program dihentikan.

Apa yang Terjadi?

Gambar 2. Hasil Percobaan pada Terminal MobaXterm

Saat program dijalankan, Raspberry Pi akan terus-menerus membaca jarak dari sensor ultrasonik yang terhubung ke pin trigger dan pin echo. Sensor mengirimkan gelombang ultrasonik dan mengukur waktu pantulan gelombang tersebut untuk menghitung jarak objek di depannya. Setiap satu detik, nilai jarak yang terdeteksi dicetak ke layar dalam satuan meter dengan dua angka di belakang koma. Jika kamu mendekatkan objek ke sensor, nilai jarak akan berkurang, dan jika menjauh, nilainya akan meningkat.

Program ini akan berjalan terus sampai dihentikan secara manual dengan menekan Ctrl+C pada termina. Ketika itu terjadi, program akan berhenti dan mencetak pesan bahwa program dihentikan.