Cara Mengukur Jarak Menggunakan Arduino dan Sensor Ultrasonik. Pembaris Ultrasonik!

1. Pengenalan

Pernah tak perasan bila kereta undur ke belakang dan sensor parking mula berbunyi makin laju bila makin dekat dengan dinding? Sebenarnya, sensor tu guna gelombang bunyi untuk "nampak" jarak, macam cara kelawar terbang dalam gelap.

Dalam projek ni, kita akan buat versi mini sendiri guna Arduino Uno R3 dan sensor ultrasonik HC-SR04, kemudian paparkan jarak terus pada skrin LCD. Letak tangan atau buku depan sensor, dan bacaan dalam sentimeter terus keluar atas skrin. Projek ni tak perlukan komponen yang banyak, wiringnya mudah, dan kodnya pun pendek, jadi memang sesuai untuk pelajar sekolah yang baru nak mula belajar elektronik. Untuk komuniti dan hobbyist pula, projek ni boleh jadi asas sebelum naik ke projek lain seperti sensor parking atau pengesan aras air. Jom kita bina sama-sama, langkah demi langkah!

2. Komponen

1. Arduino Uno R3
   

   

2. Ultrasonic Sensor HC-SR04
   

   

    

3. Breadboard
   

   

    

4. Jumper Wire
   

   

5. LCD I2C

3. Sambungan Litar

4. Coding di Arduino IDE

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
const float maxRange = 30.0; // had maksimum (cm)

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {
…

Jarak dikira dengan formula jarak (cm) = (masa × 0.034) / 2. Nilai 0.034 ialah laju bunyi dalam cm/mikrosaat (anggaran 340 m/s pada suhu bilik), dan dibahagi 2 kerana bunyi bergerak pergi dan balik.

5. Pengujian

Letakkan objek rata dan keras (contohnya buku tebal atau papan) tepat menghadap sensor, kemudian alihkan pada jarak berbeza dan perhatikan bacaan pada LCD. Pastikan sudut objek lurus kerana permukaan yang senget boleh memantulkan gelombang ke arah lain dan menjadikan bacaan tidak stabil. Uji juga objek di luar 30 cm untuk mengesahkan paparan "Out of range" muncul.

6. Kesimpulan

Projek ini berjaya mengukur jarak menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 dan Arduino Uno R3, dengan bacaan dipaparkan terus pada LCD I2C. Dalam ujian kami, bacaan sensor pada jarak 2 cm tepat dengan ukuran pembaris, manakala pada 14 cm sensor membaca 13.9 cm, iaitu beza sekitar 0.1 cm sahaja. Untuk kegunaan jarak dekat, hasil ini memadai.

Sensor ini sesuai untuk projek pembelajaran dan kegunaan asas seperti sensor parking mini, pengesan aras air dalam tangki, pengesan halangan untuk robot, dan sistem kiraan objek. Namun begitu, perlu diingat bahawa HC-SR04 ialah sensor peringkat permulaan. Banyak lagi sensor ultrasonik lain di pasaran yang lebih tepat, lebih stabil dan lebih tahan lasak, sesuai untuk kegunaan industri atau keperluan yang lebih kritikal. Bagi pelajar dan hobbyist, HC-SR04 tetap pilihan yang murah dan mudah untuk mula belajar.