Pertemuan 7: Sensor Ultrasonik HC-SR04 untuk Pengukuran Jarak

20 Sep 2026kribbiadminAI Fundamental & IoT

Mata Kuliah: MKK.10.01.005 — Kecerdasan Buatan & Internet of Things (TW1). Durasi: 120 menit (Tatap Muka). Penyusun: Irfan Yusin Syahrullah.

Tujuan Pembelajaran

Memahami prinsip kerja sensor ultrasonik dan gelombang suara
Menghitung jarak dari waktu pantulan sinyal dengan rumus fisika
Membaca jarak melalui pin trigger dan echo
Menerapkan deteksi jarak pada sistem peringatan

Capaian Pembelajaran

Mahasiswa mampu mengukur jarak secara akurat menggunakan HC-SR04 dan membuat aplikasi sederhana berbasis deteksi jarak.

Konsep Materi

HC-SR04 adalah sensor jarak ultrasonik yang bekerja dengan mengirim gelombang suara berfrekuensi 40 kHz melalui modul pemancar (trigger) lalu mendengarkan pantulannya pada penerima (echo). Jarak dihitung dari waktu tempuh gelombang.

Kecepatan suara di udara sekitar 343 meter/detik pada suhu ruangan. Karena gelombang menempuh perjalanan pergi-pulang, jarak dihitung sebagai: jarak = (waktu x kecepatan suara) / 2.

Untuk memicu sensor, berikan pulsa HIGH pada pin trigger selama minimal 10 mikrodetik. Sensor lalu mengeluarkan pulsa di pin echo yang panjangnya proporsional dengan waktu pantulan gelombang.

Fungsi pulseIn(pin, HIGH) pada Arduino digunakan membaca durasi pulsa echo dalam mikrodetik. Durasi tersebut dapat diubah menjadi sentimeter dengan faktor 0,034 cm/us dibagi dua.

Ultrasonik cocok untuk pengukuran jarak di udara bersih dan benda padat, namun kurang akurat untuk bahan penyerap suara seperti busa. Ia menjadi sensor utama untuk robot menghindar rintangan.

Langkah Praktik

Hubungkan HC-SR04: VCC ke 5V (atau VIN), GND ke GND, TRIG ke GPIO 25, ECHO ke GPIO 26 melalui pembagi tegangan (2 resistor) jika diperlukan karena ECHO memberi 5V.
Tulis program yang mengirim pulsa trigger 10 mikrodetik lalu membaca durasi echo.
Hitung jarak dalam sentimeter dan kirim hasilnya ke Serial Monitor.
Uji dengan benda pada jarak berbeda dan bandingkan dengan penggaris.
Buat program yang menyalakan buzzer saat jarak kurang dari 20 cm sebagai sistem peringatan.

Kode Contoh

#define TRIG 25
#define ECHO 26

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(TRIG, OUTPUT);
  pinMode(ECHO, INPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);

  long durasi = pulseIn(ECHO, HIGH);
  float jarak = (durasi * 0.034) / 2;   // cm

  Serial.print("Jarak: ");
  Serial.print(jarak);
  Serial.println(" cm");
  delay(300);
}

Latihan / Proyek

Tampilkan jarak pada LCD dan beri indikator ‘DEKAT’ atau ‘AMAN’.
Kalibrasi dengan faktor 0.032 dan 0.036, lalu bandingkan hasil pengukurannya.
Kombinasikan dengan LED agar menyala merah saat jarak kurang 15 cm dan hijau saat aman.

Rekap & Tindak Lanjut

Mahasiswa memahami prinsip pengukuran jarak ultrasonik dan berhasil menghitung serta menampilkan jarak. Sensor ini menjadi komponen kunci robot dan sistem anti-tabrakan.