TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT BANTU PARKIR MOBIL

MENGGUNAKAN SENSOR JARAK ULTRASONIK BERBASIS

ARDUINO UNO

Laporan Tugas Akhir Disusun Guna Memenuhi Syarat

Kelulusan Studi di Program Studi D-III Jurusan Teknik Telekomunikasi

Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom

OLEH :

ALDI FERDIAN YUDHISTIRA

NIM. D311031

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK TELEKOMUNIKASI

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM

PURWOKERTO

2014

Scanned by CamScanner

Scanned by CamScanner

Scanned by CamScanner

i

PRAKATA

Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah

S.W.T, atas limpahan rahmat dan kasih sayang-Nya serta karunia dan hidayat-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul Rancang

Bangun Alat Bantu Parkir Mobil Menggunakan Sensor Jarak Ultrasonik Berbasis Arduino

Uno. Penyusunan Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu dari syarat kelulusan

untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.) di Program Studi D3 Teknik

Telekomunikasi Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto.

Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini penulis tak lepas dari berbagai kesulitan,

akan tetapi dengan adanya bantuan dari berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan

laporan ini. Maka, pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada

semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.

Ucapan terimakasih ini terutama ditujukan kepada :

1. Allah S.W.T, yang telah memberikan kesehatan dan keteguhan hati selama menempuh

kehidupan di dunia ini, terutama di lingkungan STTTT untuk memperoleh ilmu bagi

masa depan.

2. Ibu dan Ayah tercinta yang selalu memberikan dorongan semangat baik secara

langsung maupun secara tidak langsung telah menjadi motivator yang luar biasa, serta

atas kasih sayang yang tak tergantikan dan dukungan moril maupun materil yang telah

diberikan kepada penulis.

3. Bapak Basoeki Widyono, S.T, M.M., selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi

Telematika Telkom Purwokerto.

4. Ibu Risa Farrid Christianti, M.T., selaku dosen pembimbing I yang telah sabar selalu

untuk memberikan bimbingan dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini.

5. Bapak Eka Wahyudi, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing II yang juga telah sabar

selalu untuk memberikan bimbingan dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini.

6. Andra Utama, Muhammad Nur Kholis Nasution, dan Renault Deny Prasetyo sebagai

rekan yang selalu saling dukung sehingga penulis dan rekan-rekan lainnya dapat

bersama-sama mendaftarkan sidang pada tanggal 24 Januari 2014.

7. Luthfi Hendra Lukmana, sebagai kakak tingkat yang selalu memberikan masukan

positif guna kemajuan pengerjaan Tugas Akhir ini.

ii

8. Reannor All Hafis, Roylland Pangaribuan, dan Dwi Agus Priyanto, sebagai rekan

seperjuangan satu daerah sekaligus sahabat tinggal bersama selama menempuh

pendidikan di Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto.

9. Teman-teman yang tidak terlupakan jasanya hingga sekarang (Galih Damas

Priambodo, Muhammad Azmi Rifai, Dody Triyanto, Achmad Denizar Nur Pratama),

Terima kasih atas kebersamaan dan kenangan indah selama PKL serta selama

menempuh pendidikan di Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto,

semoga ke depannya kita bisa bertemu lagi.

10. Team Manggala ‘8’, Dany Purwanto, Teddy Anggara, Muhammad Faizal Amir,

Febriani Eka Lestari, Dwi Agus Priyanto, Dody Triyanto, dan Halida sebagai rekan

satu tim yang selalu berjuang bersama dengan kompak dan solid dalam berbagai

kegiatan di Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto.

11. Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 Sekolah Tinggi Teknologi Telematika

Telkom Purwokerto atas kebersamaan dan dukungannya selama menempuh

pendidikan bersama.

12. Pak Susanto yang telah mengizinkan penulis dan rekan-rekan menggunakan

Laboratorium Elektronika dan Digital selama penulis mengerjakan pembuatan alat

Tugas Akhir ini.

13. Semua pihak yang telah membantu selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini

yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Dengan terbatasnya kemampuan, penulis yakin bahwa Laporan Tugas Akhir ini jauh

dari sempurna. Karena itu penulis mengharapkan saran ataupun kritikan yang membangun

dari semua pihak yang bersifat membangun demi kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini.

Melalui Laporan Tugas Akhir ini penulis berharap agar dapat dipetik manfaatnya serta

dapat menjadi sumbangan pemikiran bagi pembaca secara umum pada luasnya ilmu

pengetahuan dan pengembangan alat bantu lainnya menggunakan Arduino, khusunya pada

perkuliahan Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi di Sekolah Tinggi Teknologi

Telematika Telkom Purwokerto.

Purwokerto, Januari 2014

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................................... i

Halaman Pengesahan ................................................................................................ ii

Halaman Pengujian ................................................................................................... iii

Surat Pernyataan ....................................................................................................... iv

Prakata ...................................................................................................................... v

Daftar Isi ................................................................................................................... vii

Daftar Gambar .......................................................................................................... ix

Daftar Tabel .............................................................................................................. xi

Daftar Singkatan ........................................................................................................ xii

Daftar Lampiran ........................................................................................................ xiv

Abstrak ...................................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG ................................................................... 1

1.2 PERUMUSAN MASALAH .......................................................... 2

1.3 MAKSUD DAN TUJUAN ............................................................ 2

1.4 MANFAAT PENULISAN ............................................................. 3

1.5 BATASAN MASALAH................................................................. 3

1.6 KAITAN JUDUL DENGAN TEKNIK TELEKOMUNIKASI ..... 3

1.7 METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 4

1.8 SISTEMATIKA PENULISAN ...................................................... 4

BAB II DASAR TEORI ...................................................................................... 6

2.1 PERANGKAT PENYUSUN HARDWARE ................................. 6

2.1.1 Sensor Jarak Ultrasonik ...................................................... 6

2.1.2 LCD .................................................................................... 8

2.1.3 Resistor ............................................................................... 10

2.1.4 Light Emiting Diode (LED) ................................................. 12

2.1.5 Buzzer................................................................................... 13

2.2 SISTEM OPERASI ........................................................................ 14

2.2.1 Pendahuluan ......................................................................... 14

2.2.2 Tentang Arduino .................................................................. 16

2.2.3 Bentuk Fisik Arduino UNO ................................................. 17

iv

2.3 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 21

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT .................................... 23

3.1 PERANCANGAN SISTEM ........................................................... 23

3.1.1 Blok Diagram Sistem ........................................................... 24

3.1.1.1. Power Supply ................................................... 24

3.1.1.2. Arduino UNO ................................................... 25

3.1.1.3. Bagian Input ...................................................... 26

3.1.1.4. Bagian Output ................................................... 26

3.1.2 Flow Chart Prinsip Kerja Hardware ................................... 27

3.2 SKEMA RANGKAIAN HARDWARE ........................................... 29

3.2.1. Skema Rangkaian Catu Daya .............................................. 29

3.2.2. Skema Rangkaian Utama ..................................................... 31

3.3 PEMBUATAN PERANGKAT HARDWARE ................................ 33

3.4 PEMBUATAN CATU DAYA ....................................................... 40

3.5 PEMBUATAN LISTING PROGRAM ........................................... 41

3.6 PARAMETER CATU DAYA........................................................ 43

3.7 PARAMETER ARDUINO UNO ................................................... 43

3.8 PARAMETER PERANGKAT OUTPUT ...................................... 43

3.9 PARAMETER PERANGKAT SECARA KESELURUHAN ....... 44

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ............................................................... 45

4.1 HASIL PENGUJIAN ..................................................................... 45

4.1.1. Pengujian Catu Daya (Sumber Tegangan)........................... 45

4.1.2. Pengujian Arduino UNO ..................................................... 51

4.1.3. Pengujian LED ..................................................................... 54

4.1.4. Pengujian Buzzer.................................................................. 58

4.1.5. Pengujian LCD .................................................................... 60

4.1.6. Pengujian Perangkat Keseluruhan ....................................... 63

4.2 PEMBAHASAN PERANGKAT ................................................... 72

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 76

5.1 KESIMPULAN .............................................................................. 76

5.2 SARAN .......................................................................................... 77

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 78

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses pemantulan gelombang ultrasonic ............................................ 6

Gambar 2.2. Jarak Tempuh Sensor Jarak Ultrasonik ................................................ 7

Gambar 2.3. Bentuk Fisik Sensor Jarak HC-SR04 .................................................... 7

Gambar 2.4. Modul LCD Karakter 2 x 16 ................................................................. 8

Gambar 2.5. Posisi Kursor LCD ................................................................................ 10

Gambar 2.6. Posisi Gelang Resistor .......................................................................... 11

Gambar 2.7. Light Emitting Diode (LED) ................................................................. 12

Gambar 2.8. Buzzer ................................................................................................... 14

Gambar 2.9. Board Arduino UNO ............................................................................ 16

Gambar 2.10. Blok Diagram Arduino UNO .............................................................. 18

Gambar 2.11. Bagian-bagian board Arduino UNO .................................................. 19

Gambar 3.1. Diagram Blok Perangkat Hardware ..................................................... 24

Gambar 3.2. Flow Chart Prinsip Kerja Perangkat..................................................... 28

Gambar 3.3. Skema Rangkaian Catu Daya. .............................................................. 30

Gambar 3.4. Skema Rangakaian Hardware. ............................................................. 31

Gambar 3.5. Hasil Pembuatan PCB........................................................................... 35

Gambar 3.6. Perakitan Komponen. ........................................................................... 36

Gambar 3.7. Penambahan soket Arduino port VCC dan Ground. ............................ 37

Gambar 3.8. Arduino terpasang pada jalur PCB. ...................................................... 38

Gambar 3.9. Pemasangan Sensor depan pada PCB. .................................................. 39

Gambar 3.10. Pemasangan sensor belakang pada PCB............................................. 39

Gambar 3.11. Jalur PCB Rangkaian Regulator. ........................................................ 40

Gambar 3.12. Komponen Rangkaian Regulator. ....................................................... 40

Gambar 3.13. Perangkat Catu Daya. ......................................................................... 41

Gambar 3.14. Flow Chart Listing Program .............................................................. 42

Gambar 4.1. Pengukuran Trafo. ................................................................................ 45

Gambar 4.2. Power Supply Portable yang digunakan............................................... 46

Gambar 4.3. Proses Pengukuran Tegangan Kapasitor 2200 µf. ................................ 47

Gambar 4.4. Hasil Pengukuran Tegangan Kapasitor 1000 µf. .................................. 48

Gambar 4.5. Hasil Pengukuran Tegangan Setelah Diturunkan. ................................ 49

vi

Gambar 4.6. Hasil Pengukuran Tegangan Kerja Arduino. ........................................ 50

Gambar 4.7. Listing Program Uji Coba Arduino....................................................... 51

Gambar 4.8. Menghubungkan Arduino dengan Perangkat PC (Laptop). ................. 53

Gambar 4.9. Hasil Pengujian Arduino UNO. ............................................................ 53

Gambar 4.10. Hasil Pengukuran Tegangan LED Merah saat menyala. .................... 54

Gambar 4.11. Hasil Pengukuran Tegangan LED Merah saat mati. .......................... 54

Gambar 4.12. Hasil Pengukuran Tegangan LED Hijau saat menyala. ...................... 55

Gambar 4.13. Hasil Pengukuran Tegangan LED Hijau saat mati. ............................ 55

Gambar 4.14. Listing Program LED Merah. ............................................................. 56

Gambar 4.15. LED Merah Menyala. ......................................................................... 57

Gambar 4.16. Listing Program LED Hijau. ............................................................... 57

Gambar 4.17. LED Hijau Menyala. ........................................................................... 58

Gambar 4.18. Listing Program Blink Pada Buzzer. ................................................... 59

Gambar 4.19. Hasil Pengukuran Tegangan buzzer pada saat menyala. .................... 59

Gambar 4.20. Hasil Pengukuran Tegangan buzzer pada saat mati. ........................... 60

Gambar 4.21. Listing Program Pengujian LCD. ....................................................... 61

Gambar 4.22. Hasil Pengujian LCD untuk menampilkan huruf, angka dan simbol. 61

Gambar 4.23. Hasil Pengukuran Tegangan LCD pada saat Aktif. ............................ 63

Gambar 4.24. Proses Pengukuran Jarak Sensor Depan. ............................................ 64

Gambar 4.25. Proses Pengukuran Jarak Sensor Depan. ............................................ 64

Gambar 4.26. Hasil Pengukuran Tegangan Sensor Utrasonik bagian Depan. .......... 71

Gambar 4.27. Hasil Pengukuran Tegangan Sensor Utrasonik bagian Belakang ....... 72

Gambar 4.28. Pengukuran luas vertikal..................................................................... 74

Gambar 4.29. Pengukuran luas horizontal................................................................. 74

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Spesifikasi Sensor Jarak Ultrasonik HC-SR04 ......................................... 8

Tabel 2.2. Pin dan Fungsi .......................................................................................... 9

Tabel 2.3. Gelang Warna Resistor ............................................................................. 11

Tabel 2.4. Bagian Blok Diagram Arduino UNO ....................................................... 18

Tabel 2.5. Keterangan fungsi bagian board Arduino UNO ...................................... 19

Tabel 4.1. Hasil pengukuran tegangan masukan (power supply). ............................. 50

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Arduino UNO ................................................................. 53

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Tegangan LED. ........................................................... 56

Tabel 4.4. Hasil Pengujian LED. ............................................................................... 58

Tabel 4.5. Hasil Pengukuran Tegangan Buzzer. ........................................................ 60

Tabel 4.6. Hasil pengujian angka dan huruf pada LCD. ........................................... 62

Tabel 4.7. Hasil Pengukuaran Tegangan LCD. ......................................................... 63

Tabel 4.8. Hasil pengukuran kondisi pertama pada sensor depan. ............................ 65

Tabel 4.9. Hasil pengukuran kondisi pertama pada sensor belakang. ....................... 65

Tabel 4.10. Hasil pengukuran kondisi kedua pada sensor depan. ............................. 67

Tabel 4.11. Hasil pengukuran kondisi kedua pada sensor belakang. ........................ 67

Tabel 4.12. Hasil pengukuran kondisi ketiga pada sensor depan. ............................. 69

Tabel 4.13. Hasil pengukuran kondisi ketiga pada sensor belakang. ........................ 70

viii

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

Istilah/Singkatan Kepanjangan Keterangan

ADC Analog Digital

Converter

Pengubah sinyal analog menjadi digital

AVR Alf and Vegard

Reduced Instruction

Set Computer

Mikropengendali yang mempunyai set

instruksi yang lebih sedikit dan mode

pengalamatannya yang juga sederhana

Assembly Language Representasi simbolik bahasa mesin

Bus Sekumpulan kawat atau koneksi yang

menghubungkan CPU, memori dan port-

port masukan/keluaran

Byte Kumpulan 8 bit

CISC Complex instruction

set Computer

Sistem komputer dimana instruksi

tunggal dapat menjalankan beberapa

operasi level rendah (seperti melakukan

load dari memori dan penyimpanan

memori)

CPU Central Processing

Unit

Sirkuit pemroses utama sebuah sistem

komputer yang merupakan otak

pemroses data.

Digital

Sebuah sistem yang berkenaan dengan

digit-digit disktit atau kuantitas dengan

logika 0 atau 1.

EEPROM Electrically Erasable

Programmable Read

Only Memory

Memori yang dapat dihapus dan

diprogram ulang sampai dengan 10.000

kali.

LCD Liquid Crystal

Display

Tampilan multi segmen yang serupa

dengan LED tetapi menggunakan

teknologi kristal cair untuk

menggantikan diode pemancar cahaya

ix

Istilah/Singkatan Kepanjangan Keterangan

LED Light Emitting Diode Merupakan dioda yang memancarkan

cahaya jika diberikan bias maju yang

cukup

Memori Sebuah perangkat penyimpanan yang

mampu menahan data yang bisa dibaca

oleh sejumlah device lain

Mikroprosesor Suatu unit pemrosesan yang dibuat diatas

chip sirkuit tunggal yang dapat

melakukan beberapa fungsi termasuk

interpretasi dan eksekusi instruksi-

instruksi program.

Port I/O Sirkuit yang berfungsi sebagai tempat

transfer data antara CPU dan piranti I/O

RAM Random Access

Memory

Sirkuit memori yang dapat dibaca

maupun ditulis

Register Sebuah sirkuit CPU untuk penyimpanan

informasi

RISC Reduced instruction

set compiler

Sebuah desain CPU yang didasarkan

pada waasasan instruksi yang

disederhanakan (sebagai lawan

kompleks) yang dapat memberikan

kinerja yang lebih tinggi dengan satu

siklus clock per siklus instruksi

ROM Read Only Memory Sirkuit memori yang hanya dapat dibaca

SIRC Sony Infrared

Remote Control

Alat kendali sebuah remote dengan

menggunakan SIRC protocol

USART Universal

Synchcronous

Asynchcronous

Receiver Transmitter

Jenis pemancar dan penerima sinkron

maupun asinkron yang merupakan

bagian dari perangkat keras computer

yang menerjemahkan data antara bentuk

parallel dan serial

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Data Sheet ARDUINO UNO ......................................................... A-1

Data Sheet HC-SR04 .................................................................... A-2

Data Sheet LCD ............................................................................. A-3

Data Sheet LED ............................................................................. A-4

Data Sheet Buzzer .......................................................................... A-5

Lampiran B : Source Program Keseluruhan ......................................................... B-1

Layout PCB .................................................................................... B-2

xi

ABSTRAK

Bagi pengguna mobil, kegiatan parkir adalah hal yang rutin dilakukan. Namun

seiring perkembangan ekonomi, banyaknya jumlah kendaraan bermotor membuat lahan

parkir menjadi semakin sempit. Hal tersebut sering kali membuat pengemudi mobil

mengalami kesulitan untuk memarkir mobil. Akibatnya, tidak sedikit pengguna mobil

mengalami gesekan dengan benda atau kendaraan lain di sekitar area parkir. Penyebabnya

adalah pengemudi tidak mengetahui kondisi di belakang kendaraan karena keterbatasan

pandangan. Atas dasar masalah tersebut penelitian pada Tugas Akhir ini dilakukan untuk

membantu pengemudi agar dapat memarkir mobil secara aman walaupun pada lokasi

sempit. Sensor jarak ultrasonic tipe HC-SR04 dapat difungsikan untuk mengukur jarak

suatu benda dengan objek lain disekitarnya. Sensor ini dapat mengukur jarak hingga radius

2 cm sampai 450 cm. Dengan menggunakan Arduino UNO dapat memaksimalkan fungsi

dari Sensor HC-SR04 sebagai alat bantu parkir mobil. Arduino UNO digunakan sebagai

otak dari program alat bantu parkir mobil pada Tugas Akhir ini. Penggunaan LCD dapat

ditambahkan sebagai output tampilan jarak hasil pengukuran sensor HC-SR04. Selain itu,

dengan menambahkan komponen LED dan Buzzer sebagai kombinasi fungsi alarm dapat

memberi peringatan bagi pengemudi mobil pada saat jarak parkir terlalu dekat dengan

benda lain di sekitarnya. LED dan Buzzer adalah komponen elektronika yang digunakan

sebagai output. LED dapat mengasilkan cahaya sedangkan buzzer dapat mengasilkan

suara. Sehingga diharapkan dari pengukuran jarak oleh sensor HC-SR04 yang kemudian

diproses oleh Arduino UNO dapat menghasilkan tampilan jarak pada LCD dan

mengaktifkan fungsi alarm dari LED dan Buzzer.

Kata Kunci : Sensor HC-SR04, Arduino UNO, LCD, LED, Buzzer, Sistem keamanan

parkir.

xii

ABSTRACT

For car users, parking activity is a routine activity. But along with the economic

development, making the number of vehicles become more and more are made into a

narrow parking area. This makes the car driver had difficulty to park the car. As a result,

many car users experiencing friction with another object or vehicle around the parking

area. The cause is the driver not knowing the condition of the vehicle behind because of

limited sight. On the basis of these issues in this final project conducted to assist the driver

in order to park the car safely even on a narrow site. The ultrasonic distance sensor type

HC-SR04 can be used to measure the distance of an object with other objects around it.

This sensor can measure the distance to a radius of 2cm to 450cm. By using Arduino UNO

can maximize the function of the sensor HC-SR04 as a tool parking. Arduino UNO is used

as the brain of the car parking tools in this final project. The use of the LCD can be added

as an output display of measurement results using the distance sensor HC-SR04. In

addition, by adding components as the combination LED and Buzzer alarm function can be

a warning to the driver of the car at the distance of parking too close to other objects in

the vicinity. LED and Buzzer is an electronic component that is used as an output. LED

can be producing light while the buzzer can be produce the sound. So expect of distance

measurement by sensor HC-SR04 which is then processed by an Arduino UNO can be

produce distances on the LCD display and activate the alarm function of the LED and

Buzzer.

Keywords : Sensor HC-SR04, Arduino UNO, LCD, LED, Buzzer, Parking tools system.