Arduino: Membaca Data Jarak Menggunakan Modul Sensor Ultrasonik PING Parallax

Pada tutorial ini digunakan software Arduino 1.0.1 yang merupakan versi terbaru IDE Arduino. Namun tak hanya menggunakan versi terbaru, sebagai perbandingan, digunakan juga IDE Arduino-0022.

Pada kedua versi Arduino tersebut terdapat contoh program sensor PING yang dapat langsung diuji-coba tanpa modifikasi atau dengan sedikit modifikasi. Untuk praktisnya, kita akan merangkai Starduino Board dan PING Parallax sesuai dengan contoh program PING yang tersedia pada IDE Arduino.

Rangkaian Starduino + PING Parallax
Modul sensor ultrasonik PING buatan Parallax memiliki 3 kaki yakni: GND, 5V, dan SIG. Gambar di bawah ini menunjukkan koneksi modul PING dengan Starduino Board.

Kaki SIG dari modul PING dihubungkan dengan Pin-7 dari Starduino. Kaki GND dan 5Vdihubungkan ke GND dan +5V dari Starduino.

Setelah Starduino dan PING terangkai dengan benar, maka langkah selanjutnya adalah membuka sketch Ping yang telah tersedia pada contoh-contoh program bawaan IDE Arduino 1.0.1 maupun Arduino-0022 seperti ditunjukkan pada screenshot di bawah ini.

Sebelum program ini kita upload ke Starduino, kita edit sedikit program Ping pada bagian tampilan data serial dan delay sebagai berikut:

   Serial.print("Jarak = ");
   Serial.print(inches);
   Serial.print("in, ");
   Serial.print(cm);
   Serial.print("cm");
   Serial.println();

   delay(500);

Baris perintah pertama yang bercetak tebal menambahkan tulisan ‘Jarak =’ sebelum menampilkan nilai jarak dalam inci dan centimeter. Perubahan program lainnya adalah parameter fungsi delay() yang awalnya bernilai 100 diganti menjadi 500.

Selanjutnya, kita lakukan upload program ke Starduino dan buka window Serial Monitor. Jika tidak ada kesalahan pada hardware dan komunikasi, maka Starduino akan melakukan pengukuran dan mengirimkan hasil pengukuran jarak ke PC melalui port serial.

LED pada modul PING akan berkedip setiap 1/2 detik sebagai tanda bahwa modul PING bekerja memancarkan suara ultrasonik. Teknik pengukuran jarak dilakukan dengan mengukur lebar-pulsa dalam satuan waktu yang menunjukkan lamanya waktu semenjak PING memancarkan suara ultrasonik hingga menerima pantulan suara ultrasonik, atau mengalami TIMEOUT. Selanjutnya, program menghitung jarak dalam inci dan centimeter menggunakan fungsi-fungsi berikut:

long microsecondsToInches(long microseconds)
{
  // According to Parallax’s datasheet for the PING))), there are
  // 73.746 microseconds per inch (i.e. sound travels at 1130 feet per
  // second).  This gives the distance travelled by the ping, outbound
  // and return, so we divide by 2 to get the distance of the obstacle.
  // See: http://www.parallax.com/dl/docs/prod/acc/28015-PING-v1.3.pdf
  return microseconds / 74 / 2;
}

long microsecondsToCentimeters(long microseconds)
{
  // The speed of sound is 340 m/s or 29 microseconds per centimeter.
  // The ping travels out and back, so to find the distance of the
  // object we take half of the distance travelled.
  return microseconds / 29 / 2;
}

Berikut adalah tampilan window Serial Monitor yang menampilkan data yang dikirimkan oleh Starduino Board melalui port serial RS232.

Nah, sangat mudah bukan? Dengan dukungan contoh-contoh program dan library-library siap pakai yang disediakan oleh Arduino, kita dapat membuat prototipe sistem dengan sangat cepat. Tak heran jika Arduino mengklaim dirinya sebagai Rapid Prototyping Platform.

Tak hanya mudah, Arduino juga murah. Dan tak hanya murah, Arduino juga menerapkan kebijakan open-source untuk software dan hardwarenya, sehingga siapapun boleh membuat sendiri versi Arduino-nya masing-masing. Termasuk juga saya dengan versi Starduino yang masih berbasis ATmega8.

Dengan Starduino dan PING Parallax, kita dapat membuat berbagai aplikasi berbasis pengukuran jarak seperti monitoring level air, pengukur tinggi badan, sistem pengaman mesin potong, dan lain-lain.

Berikut adalah screenshot aplikasi monitoring level ketinggian air dalam tandon dan aplikasi pengukur tinggi badan berbasis Starduino dan sensor jarak ultrasonik PING Parallax. Program dibuat menggunakan VB.NET 2005 Express Edition.

terimakasih atas kunjungannya... Selamat bermanfaat....