UAS MATA KULIAH PEsNGANTAR ROBOTIKA.docx

sa

1. UAS MATA KULIAH PENGANTAR ROBOTIKA
Nama : Refilia Puspita sari
Kelas : STI 7B
Npm : 2159201044
1.Pada project akhir kelompok anda jelaskan bagaimana alur kerja dari system yang
anda bangun, jelaskan secara detail. ?
Jawab : pada project akhir mata kuliah pengantar sistem robotika kami membuat
sebuah sensor penggaris digital berbasis IoT yang bertujuan untuk mendeteksi jarak
secara real-time. Alat ini dirancang untuk mengukur jarak mulai dari lebih dari 10 cm,
tetapi memiliki keterbatasan dalam mendeteksi jarak di bawah 10 cm.
Komponen Yang Digunakan:
Berikut adalah daftar komponen yang digunakan dalam proyek ini:
1.Arduino UNO (Bisa menggunakan seri lain juga seperti arduino nano, pro mini, mega
dll) – Beli Disini
2.Sensor Ultrasonic – Beli Disini
3.Breadboard – Beli Disini
4.Kabel Jumper – Beli Disini
5.LCD 16×2 I2C – Beli Disini
Skema Sistem:
Konfigurasi Pinout:
Arduino UNO -> Sensor Ultrasonic
VCC -> 5V
PIN 2 -> Trig

2. PIN 3 -> Echo
GND -> GND
LCD 16×2 I2C – Arduino UNO
GND -> GND
VCC -> 5V
SDA -> A4
SCL -> A5
#Alur Kerja Sistem Penggaris Digital
•Pengumpulan Data:
- Sensor Ultrasonik: Sistem menggunakan sensor ultrasonik (seperti HC-SR04) untuk
mengukur jarak. Sensor ini memancarkan gelombang suara dan mengukur waktu yang
dibutuhkan gelombang untuk kembali setelah memantul dari objek.
- Mikrokontroler: Mikrokontroler (Arduino) mengambil data dari sensor ultrasonik secara
berkala.
* Pemrosesan Data:
- Penghitungan Jarak: Data waktu yang diperoleh dari sensor diolah untuk menghitung
jarak menggunakan rumus:
•Tampilan Hasil:
- LCD Display: Hasil pengukuran jarak ditampilkan pada layar LCD (16x2). Ini
memberikan visualisasi langsung kepada pengguna mengenai panjang yang diukur.
•Fitur Tambahan:
- Switch atau Tombol: Jika sistem dilengkapi dengan tombol, pengguna dapat memulai
pengukuran dengan menekan tombol tersebut.
* Pengiriman Data (Opsional):
- Koneksi Nirkabel: Jika proyek dilengkapi dengan modul Wi-Fi (ESP8266), data jarak
dapat dikirim ke aplikasi mobile atau web untuk pemantauan jarak secara real-time.
•Penghentian Sistem:
- Power Off: Setelah selesai menggunakan, pengguna dapat mematikan sistem
menggunakan switch atau tombol, atau sistem dapat dirancang untuk otomatis mati setelah
periode tidak aktif tertentu.
2.Jelaskan secara detail salah satu sensor yang anda gunakan dalam project anda ?
Jawaban : kami menggunakan Sensor Ultrasonik: Sistem menggunakan sensor ultrasonik
(seperti HC-SR04), kendala sistem, seperti:

3. Sensor ultrasonik memiliki keterbatasan teknis untuk mendeteksi jarak sangat dekat.
Resolusi data sensor mungkin tidak cukup presisi untuk jarak di bawah 10 cm.
Pengolahan data yang dirancang untuk mengabaikan data jarak di bawah 10 cm agar
sistem tetap stabil.
Cara Kerja Sensor Ultrasonik
1.Pemancaran Gelombang Ultrasonik:
-Sensor memiliki komponen transmitter yang memancarkan gelombang ultrasonik ke
arah objek.
2.Penerimaan Gelombang Pantulan:
-Ketika gelombang ultrasonik mengenai objek, gelombang tersebut dipantulkan
kembali. Komponen receiver pada sensor menangkap pantulan tersebut.
3.Perhitungan Waktu Tempuh:
-Mikrokontroler mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang dari saat dipancarkan
hingga diterima kembali. Waktu ini dikenal sebagai waktu tempuh (time of flight).
4.Penghitungan Jarak:
-Dengan menggunakan rumus fisika, jarak dihitung sebagai berikut:
Jarak=Kecepatan Suara×Waktu Tempuh2\text{Jarak} = \frac{\text{Kecepatan Suara}
\times \text{Waktu Tempuh}}{2}Jarak=2Kecepatan Suara×Waktu Tempuh
(Kecepatan suara di udara pada suhu kamar adalah sekitar 343 m/s).
-Pembagian dengan 2 diperlukan karena waktu tempuh meliputi perjalanan gelombang
bolak-balik.
Kelebihan Sensor Ultrasonik
Akurasi Tinggi: Mampu mengukur jarak dengan presisi hingga milimeter.
Deteksi Non-Kontak: Tidak memerlukan kontak fisik dengan objek.
Mudah Digunakan: Kompatibel dengan berbagai mikrokontroler seperti Arduino atau
ESP32.
Harga Terjangkau: Ideal untuk proyek DIY dan IoT.
Keterbatasan Sensor Ultrasonik
Kisaran Jarak Terbatas: Tidak dapat mendeteksi objek yang terlalu dekat (<2 cm) atau
terlalu jauh (>400 cm) pada model seperti HC-SR04.
Permukaan Objek: Kesulitan mendeteksi objek dengan permukaan tidak rata atau
menyerap gelombang suara (seperti kain tebal).
Gangguan Lingkungan: Akurasi dapat terpengaruh oleh suhu, kelembapan, dan suara
bising di sekitar.

4. Penerapan dalam Proyek kami :
Deteksi Jarak Lebih dari 10 cm:
Sensor ultrasonik dalam proyek kami diatur untuk mengabaikan jarak kurang dari 10 cm
karena keterbatasan teknis atau kebutuhan spesifik aplikasi.
Pengiriman Data ke IoT:
Data jarak dari sensor digunakan untuk memberi informasi secara real-time melalui
dashboard online, menjadikan perangkat Anda sebagai penggaris digital berbasis IoT.
3. Jelaskan gambar di bawah ini modul/alat apa, dan fungsi nya untuk apa, serta
menggunakan frekuensi berapa. ?
jawaban :
Modul SX1278 LoRa RA-02 Antena 433MHz Wireless
modul komunikasi nirkabel berbasis teknologi LoRa (Long Range) yang bekerja pada
frekuensi 433 MHz. Modul ini dirancang untuk komunikasi jarak jauh dengan konsumsi daya
rendah, membuatnya ideal untuk aplikasi IoT, seperti sensor jarak jauh, pemantauan
lingkungan, dan sistem otomatisasi.
Spesifikasi Utama :
Chipset Utama: SX1278 dari Semtech.
Frekuensi Operasi: 410 MHz - 525 MHz (umumnya diatur ke 433 MHz untuk penggunaan
standar).
Teknologi Modulasi: LoRa (spread-spectrum modulation) untuk meningkatkan jangkauan
dan kekebalan terhadap interferensi.
Kecepatan Data (Data Rate): 0.018–37.5 kbps (tergantung pada pengaturan).
Daya Transmisi: Hingga 20 dBm (100 mW).
Jarak Komunikasi: Hingga 5–10 km dalam kondisi tanpa halangan.
Konsumsi Daya:
Transmisi: ~120 mA.
Siaga: ~1.5 mA.

5. Antena: Mendukung antena eksternal melalui konektor IPEX atau solder langsung.
Antarmuka: SPI (Serial Peripheral Interface) untuk komunikasi dengan mikrokontroler.
Cara Kerja Modul SX1278 LoRa RA-02
1.Pengaturan Awal:
oMikrokontroler (seperti Arduino, ESP32, atau STM32) mengatur modul
melalui protokol SPI.
oParameter seperti frekuensi, daya transmisi, dan kecepatan data diatur
menggunakan pustaka perangkat lunak (misalnya, pustaka LoRa pada
Arduino).
2.Pengiriman Data:
oModul mengubah data digital menjadi sinyal RF menggunakan modulasi
LoRa dan mentransmisikannya melalui antena.
3.Penerimaan Data:
oModul pada sisi penerima mendemodulasi sinyal RF kembali menjadi data
digital.
4.Keunggulan LoRa:
oLoRa menggunakan bandwidth yang sangat rendah untuk memungkinkan
komunikasi jarak jauh dengan gangguan minimal.
Penerapan Modul dalam Proyek
1.IoT Jarak Jauh:
Digunakan untuk mengirimkan data sensor dari lokasi terpencil ke server pusat atau
dashboard IoT.
2.Pemantauan Lingkungan:
Misalnya, pengukuran suhu, kelembapan, atau parameter lainnya di area pertanian
atau hutan.
3.Sistem Otomatisasi:
Komunikasi antara perangkat tanpa perlu infrastruktur jaringan seperti Wi-Fi atau
seluler.
4.Keamanan:
Sistem alarm jarak jauh untuk rumah atau properti.
4.Jelaskan di bawah ini program untuk apa dan komponen apa aja yang di butuhkan untuk
menjalankan project dengan program seperti di bawah ini. ?
Jawab: Program ini digunakan untuk mengukur jarak dengan bantuan sensor ultrasonik HC-
SR04. Sensor ini bekerja dengan mengirimkan gelombang suara (ultrasonik) ke arah suatu
objek, lalu mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang tersebut untuk memantul kembali
ke sensor. Berdasarkan waktu tersebut, program menghitung jarak antara sensor dan objek
dalam satuan cm.

6. Apa yang Dibutuhkan?
1)Sensor Ultrasonik HC-SR04:
a)Untuk mengukur jarak.
b)Memiliki 4 pin: VCC, GND, TRIG, dan ECHO.
2)Arduino Board (seperti Arduino Uno atau Nano):
a)Menjalankan program untuk mengontrol sensor.
3)Kabel Jumper:
a)Menghubungkan sensor ke Arduino.
4)Komputer dengan Arduino IDE:
a)Untuk menulis dan mengunggah program ke Arduino.
b)Serial Monitor digunakan untuk melihat hasil pengukuran jarak.
Cara Menghubungkan Komponen:
1.Sambungkan pin TRIG sensor ke pin 8 Arduino.
2.Sambungkan pin ECHO sensor ke pin 9 Arduino.
3.Sambungkan pin VCC sensor ke 5V Arduino.
4.Sambungkan pin GND sensor ke GND Arduino.
Contoh Kasus Penggunaan:
Robot Line Follower: Menghindari rintangan di depan robot.
Pintu Otomatis: Mengukur keberadaan orang untuk membuka pintu.
Pengukur Ketinggian Cairan: Mengukur jarak dari sensor ke permukaan cairan di
tangki.