Alat ini menggunakan Arduino UNO sebagai mikrokontroler dan Ultrasonik HC-SR04 sebagai sensor.

1. ALAT PENDETEKSI SIRKULASI MANUSIA DI DALAM RUANGAN
(MAKALAH)
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Instrumentasi
Oleh
Afifah Nurohmah 141611036
As’ari Dear Sarkoni 141611040
Yenni Yanuarti 141611065
Kelas 2B
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA
JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA
2016

2. Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat dan rahmat-Nya,
kami dapat menyelesaikan tugas besar ini. Tugas besar ini berjudul “Alat Pendeteksi Sirkulasi
Manusia di Dalam Ruangan.”
Kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak Muhammad Arman selaku dosen
Instrumentasi, yang telah memberikan bimbingan selama pembuatan tugas besar ini.
Kami menyadari bahwa makalah ini belum sempurna. Oleh karena itu, kami mengharapkan
kritik dan saran yang konstruktif agar kami dapat menyempurnakan makalah pada kesempatan
berikutnya. Selain itu, kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
instrumentasi khususnya pada jurusan refrigerasi dan tata udara.
Bandung, Desember 2015
Kelompok 8

3. DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.....................................................................................................................i
DAFTAR ISI...................................................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang............................................................................................................1
1.2 Tujuan .........................................................................................................................1
1.3 Metode Penelitian .......................................................................................................2
BAB II TEORI DASAR
2.1 Arduino UNO..............................................................................................................3
2.2 Sensor Ultrasonik........................................................................................................4
2.3 Buzzer .........................................................................................................................5
2.4 LED.............................................................................................................................5
BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM
3.1 Alat dan Bahan.........................................................................................................6
3.2 Deskripsi Alat ..........................................................................................................6
3.3 Langkah Pembuatan.................................................................................................7
3.4 Diagram Blok...........................................................................................................8
3.5 Flowchart .................................................................................................................9
3.6 Gambar Skematik...................................................................................................10
3.7 Script Program .......................................................................................................11

4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA PERANGKAT SISTEM
4.1 Data Pengujian.............................................................................................................13
4.2 Analisis.........................................................................................................................13
4.3 Hasil Akhir...................................................................................................................14
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ......................................................................................................................14
5.2 Saran.............................................................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................................15
LAMPIRAN..................................................................................................................................15

5. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di era globalisasi ini, ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang sangat pesat. Namun
biasanya hal tersebut diiringi dengan dampak buruk terhadap perilaku masyarakat, misalnya
hilangnya kebiasaan mengantre di tempat umum.
Adanya perkembangan teknologi dan permasalahan yang mengiringinya, membuat
masyarakat tertantang untuk mengembangkan inovasi yang dapat mengatasi hal tersebut. Salah
satu upaya yang dapat dilakukan sebagai mahasiswa adalah dengan membuat miniatur alat
pendeteksi orang yang keluar masuk ruangan. Miniatur ini merupakan inovasi yang cocok untuk
diterapkan di tempat umum karena alat ini dapat mengatur orang untuk memasuki ruangan secara
teratur tanpa bisa mendahului.
1.2 Tujuan
Pembuatan tugas besar ini memiliki tujuan sebagai berikut.
1. Membuat miniatur pendeteksi orang yang masuk dan keluar ruangan dengan menggunakan
komponen-komponen instrumentasi yaitu sensor ultrasonik, Arduino Uno, Buzzer dan
LED sebagai komponen utama.
2. Mengetahui fungsi dan cara kerja dari sensor ultrasonik, Arduino Uno, Buzzer, LED dan
komponen-komponen lain yang digunakan dalam pembuatan tugas besar ini.
3. Mengetahui prinsip dari sistem kontrol, fungsi dan kaitan antara sensor/transduser,
pengontrol dan aktuator.
4. Menganalisa bahasa pemrograman yang digunakan dalam IDE dan kaitannya dengan hasil
akhir alat.

6. 1.3 Metode Penelitian
1. Studi Literatur
2. Perancangan Alat
3. Pembuatan Alat
4. Pembuatan Program
5. Pengujian Sistem
6. Pengumpulan Data
7. Analisa Data
8. Pengambilan Simpulan

7. BAB II
TEORI DASAR
Dalam pembuatan proyek akhir berbasis Arduino ini, komponen-komponen yang
digunakan antara lain sebagai berikut:
2.1 Arduino UNO
Gambar 2.1 Arduino UNO
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328
(datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan
sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB,
sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset.
Arduino UNO merupakan salah satu contoh dari Arduino USB. Arduino USB
menggunakan USB sebagai interface pemrograman atau komunikasi komputer. Arduino UNO
memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke
sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC

8. atau menggunakan baterai untuk memulainya. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat
pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated
Development Environment (IDE) yang canggih.
IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile
menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan
alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu
juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang
dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi
sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.
2.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 2.2 Ultrasonik HC-SR04
HC-SR04 adalah sebuah modul yang berfungsi untuk melakukan pengukuran jarak suatu
benda dengan memanfaatkan sinyal suara ultrasonik.
Pada umumnya, sensor ultrasonik ini berbentuk papan elektronik berukuran kecil yang
dilengkapi dengan beberapa rangkaian elektronik dan dua buah transduser. Transduser pertama
berfungsi sebagai transmitter dan yang lainnya berfungsi sebagai receiver.
Sensor ini bekerja dengan cara menghasilkan gelombang suara pada frekuensi tinggi yang
kemudian akan dipancarkan oleh transduser yang bertindak sebagai transmitter. Pantulan
gelombang yang mengenai benda di depannya akan ditangkap oleh transduser yang bertindak
sebagai receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu antara dipancarkannya gelombang ultrasonik

9. sampai dengan ditangkap kembali oleh receiver, maka akan diketahui jarak dari benda yang
terdapat di depan sensor tersebut.
2.3 Buzzer
Gambar 2.3 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran
listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya, prinsip kerja buzzer hampir sama dengan speaker,
jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan
tersebut dialiri arus sehingga menjadi electromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau
keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada
diafragma, maka setiap gerakan kumparan akan menggerakan diafragma secara bolak-balik
sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
2.4 LED (Light Emitting Diode)
Gambar 2.4 LED
LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monoakromatik
ketika diberi tegangan maju. LED merupakan jenis diode yang terbuat dari bahan semikonduktor.

10. Warna-warna cahaya yang dipancarkan oleh LED, tergantung pada jenis bahan semikonduktor
yang digunakan.
Cara kerja LED hampir sama dengan dioda yang memiliki dua kutub, yaitu kutub positif
(P) dan kutub negative (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju
dari anoda menuju ke katoada.

11. BAB III
PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM
3.1 Alat dan Bahan
Secara keseluruhan, perangkat yang digunakan dalam pembuatan alat ini antara lain sebagai
berikut :
- Arduino UNO
- Ultrasonik HC-SR04
- Buzzer
- LED 5mm
- Kabel Male-Male
- Kabel Male-Female
- PCB Board
- Arduino Software
3.2 Deskripsi Alat
Miniatur pendeteksi orang yang keluar masuk ruangan menggunakan ultrasonik sebagai
sensor, buzzer dan led sebagai indikator. Alat ini menggunakan ultrasonik hc-sr04 sebagai sensor,
yaitu sensor yang dapat mendeteksi orang yang melwati ruangan dan melakukan pengukuran jarak
dengan Arduino UNO sebagai mikrokontroler.
Gelombang suara berfrekuensi tinggi akan dipancarkan oleh transmitter pada ultrasonik,
lalu pantulan gelombang yang mengenai orang akan ditangkap oleh receiver sehingga ultrasonik
dapat menghitung jarak. Dua buah led dan satu buah buzzer dapat dijadikan indikator ketika
seseorang memasuki ruangan, keluar ruangan dan ketika ada orang lain yang hendak masuk
sebelum orang pertama keluar. Kita dapat mengontrol parameter yang kita inginkan dengan
memodifikasi program dalam Arduino Uno.
a. Ketika ruangan dalam keadaan normal, tidak ada orang yang memasuki ruangan, kedua led
tidak menyala dan buzzer tidak berbunyi.

12. b. Ketika ada seseorang memasuki ruangan dan terdeteksi ultrasonik pertama, led berwarna
merah akan menyala dan ketika terdeteksi ultrasonik kedua, led berwarna kuning akan
menyala dan led berwarna merah akan mati. Dalam serial monitor di program akan ada
pemberitahuan adanya orang memasuki ruangan.
c. Ketika ada seseorang yang hendak masuk dan di dalam ruangan masih ada orang, orang
kedua tidak dapat memasuki ruangan, karena pada serial monitor terdapat larangan untuk
memasuki ruangan.
d. Ketika orang pertama keluar, ultrasonik akan mendeteksi dan pada serial monitor muncul
pemberitahuan bahwa orang tersebut keluar ruangan.
e. Ketika ruangan telah kosong, orang kedua dapat memasuki ruangan.
3.3 Langkah Pembuatan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan, beserta datasheet dari setiap
komponen (jika ada)
2. Membuat diagram alir dari alat, kemudian membuat skematik diagramnya.
3. Membuat script program pada IDE berdasarkan diagram alir yang telah dibuat.
4. Membuat sebuah miniatur ruangan sederhana.
5. Merangkai PCB dengan ketentuan sebagai berikut:
Menghubungkan kaki-kaki ultrasonik dengan menggunakan kabel yang disolder pada
papan PCB. Menghubungkan kaki-kaki Vcc kedua ultrasonik, lalu menghubungkannya
ke power 5V pada Arduino. Menghubungkan kaki-kaki ground pada ultrasonik lalu
menghubungkannya lagi ke ground pada Arduino. Menghubungkan trigpin ultrasonik
pertama pada digital pin 10 Arduino. Menghubungkan echopin ultrasonik pertama pada
digital pin 9 Arduino. Menghubungkan trigpin ultrasonik kedua pada digital pin 12
Arduino. Menghubungkan echopin ultrasonik kedua pada digital pin 11 Arduino.
6. Memasang kedua ultrasonik pada lubang yang telah dibuat pada dinding miniatur.
7. Menyolder LED pada papan PCB yang dipasang pada dinding miniatur.
8. Menghubungkan kaki positif LED pertama pada digital pin 6 Arduino.
Menghubungkan kaki positif LED kedua pada digital pin 4 Arduino. Menghubungkan
kaki negatif led pertama dan kedua pada resistor 220Ω, lalu resistor tersebut
dihubungkan ke ground pada Arduino.

13. 9. Menghubungkan kaki positif buzzer pada digital pin 8 Arduino dan menghubungkan
kaki negatifnya pada ground Arduino.
10. Mengupload script program pada Arduino yang sebelumnya telah dibuat, lalu
menghubungkannya ke PC dengan menggunakan kabel USB Arduino.
11. Menguji alat dengan menggerakan tangan melewati kedua sensor ultrasonik dengan
arah yang berbeda.
3.4 Diagram Blok
ARDUINO UNO
ULTRASONIC
HC-SR04
LED BUZZER

14. 3.5 Sketsa Diagram Alir

15. 3.6 Skematik Diagram
3.7 Script Program
#define BUZZER 3
#define LEDPIN 6
int echo1Pin = 7;
int trig1Pin = 8;
int echo2Pin = 9;
int trig2Pin = 10;
boolean ADA_ORANG = false;
unsigned long t_SensorA = 0, t_SensorB = 0;

16. unsigned long t_timer_start = 0, t_timer_delay = 3000; // 3detik
boolean hasChanged = false;
void LedKedipBuzzer(int tDelay=125);
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
pinMode(LEDPIN, OUTPUT);
pinMode(echo1Pin, INPUT);
pinMode(trig1Pin, OUTPUT);
pinMode(echo2Pin, INPUT);
pinMode(trig2Pin, OUTPUT);
};
void loop() {
if(!t_SensorA) t_SensorA = Proses_Deteksi(trig1Pin, echo1Pin);
if(!t_SensorB) t_SensorB = Proses_Deteksi(trig2Pin, echo2Pin);
// jalan hanya jika t_SensorA dan t_SensorB 22nya tidak zero
if(t_SensorA && t_SensorB) {
LedKedipBuzzer();
if(t_SensorA < t_SensorB) { // SensorA ngedetect duluan: masuk
if(ADA_ORANG) {
Serial.println("JANGAN MASUK ADA ORANG..!!!");
LedKedipBuzzer(1234);
} else {
ADA_ORANG = true;

17. Serial.println("Detected: Masuk");
}
} else { // SensorB ngedetect duluan: keluar
ADA_ORANG = false;
Serial.println("Detected: Keluar");
}
// zerokan lagi
t_SensorA = t_SensorB = 0;
hasChanged = false;
}
if(hasChanged) {
if(millis()-t_timer_start>t_timer_delay) {
if( (t_SensorA==0 && t_SensorB>0) || (t_SensorA>0 && t_SensorB==0) ) {
// ada posisi ngegantung udah 3detik, flush variable
t_SensorA = t_SensorB = 0;
hasChanged = false;
}
}
}
delay(50);
};
unsigned long Proses_Deteksi(int trigPin, int echoPin) {
static int duration, distance;
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

18. distance = (int)((duration/2) / 29.1);
if(distance>5 && distance<45) {
hasChanged = true;
t_timer_start = millis();
return t_timer_start;
}
return 0;
};
void LedKedipBuzzer(int tDelay) {
digitalWrite(LEDPIN, HIGH); tone(BUZZER, 3000,500);
delay(tDelay);
digitalWrite(LEDPIN, LOW); noTone(BUZZER);
};

19. BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS PERANGKAT SISTEM
4.1 Pengujian
1. Langkah Pengujian
1. Gerakkan tangan pada sensor ultrasonik pertama lalu ultrasonik kedua dan
menggerakkan tangan pada sensor ultrasonik kedua lalu ultrasonik pertama.
2. Beri keterangan apakah led pertama dan kedua menyala ketika orang pertama
memasuki dan keluar ruangan sebagai indikator terjadi atau tidaknya tindakan
mendahului sebelum orang pertama keluar.
4.2 Data Pengujian
Kondisi Indikator Orang Pertama Orang Kedua Keterangan
Masuk Keluar Masuk Keluar
1 LED merah - - - - Orang kedua
masuk setelah
orang pertama
keluar
LED hijau √ √ √ √
2 LED merah - - √ - Orang kedua
tidak bisa
masuk
sebelum orang
pertama
keluar
LED hijau √ - √ -
3 LED merah - - - - Ketika
ruangan
kosong
LED hajau - - - -

20. 4.3 Analisis
Dari data yang diperoleh, terlihat bahwa arah gerakan tangan mempengaruhi kerja sistem.
Seseorang dikatakan memasuki ruangan ketika orang tersebut terdeteksi oleh sensor pertama,
lalu sensor kedua secara berurutan dan seseorang dikatakan keluar ruangan ketika orang
tersebut terdeteksi sensor kedua dahulu lalu sensor pertama. Maka dari itu, apabila
disimulasikan sebuah gerakan tangan terdeteksi oleh ultrasonik pertama dan kedua secara
berurutan dan ada lagi sebuah gerakan tangan terdeteksi oleh ultrasonik pertama, LED
berwarna hijau akan menyala sebagai indikator bahwa orang pertama belum keluar dan LED
merah akan menyala sebagai indikator bahwa ada orang kedua yang hendak memasuki
ruangan. Orang kedua baru bisa memasuki ruangan ketika orang pertama sudah keluar.
4.4 Hasil Akhir

22. BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
1. Arduino Uno dapat menjadi pengontrol dalam percobaan ini, bergantung dari script
program yang telah dibuat pada IDE.
2. Pada project ini, ultrasonik dapat berfungsi sebagai pendeteksi orang yang keluar
masuk ruangan.
3. Arah berjalannya seseorang yang melewati sensor mempengaruhi kerja sistem dan
output pada serial monitor.
4. LED dan buzzer digunakan sebagai indikator.
5. Sistem ini tidak dapat mendeteksi dua orang yang melewati sebuah sensor yang sama
secara bersamaan, melainkan mendeteksi orang satu persatu.
5.2 Saran
Untuk lebih memperbaiki dan menyempurnakan kinerja dari alat ini, maka kami
menyarankan:
1. Ultrasonik ditempatkan secara berhadapan, sehingga alat ini mampu mengatasi
permasalahan ketika ada dua orang memasuki ruangan secara bersamaan.
2. Dipasang LCD sebagai display ketika ada orang di dalam ruangan.
3. Ditambah sebuah actuator.

23. DAFTAR PUSTAKA
http://randomnerdtutorials.com/complete-guide-for-ultrasonic-sensor-hc-sr04/
http://belajar-dasar-pemrograman.blogspot.co.id/2013/03/arduino-uno.html
http://elektronika-dasar.web.id/led-light-emitting-dioda/
http://elektronika-elektronika.blogspot.co.id/2007/04/buzzer.html
https://unoindonesia.wordpress.com/2013/04/08/desain-skematik-elektronika-dengan-
fritzing/

24. LAMPIRAN
Data Sheet Arduino
Data Sheet Ultrasonik HC-SR04

25. Data Sheet Buzzer
Data Sheet LED

26. Rincian Biaya
No Nama Komponen Harga satuan Jumlah beli Jumlah bayar
1 Arduino UNO Rp. 135.000 @1 buah Rp. 135.000
2 Ultrasonic HC-SR04 Rp. 35.000 @2 buah Rp. 70.000
3 Buzzer Rp. 2.500 @1 buah Rp. 2.500
4 LED Rp. 1.000 @2 buah Rp. 2.000
5 Resistor Rp. 200 @2 buah Rp. 400
6 PCB Rp. 8.000 @1 buah Rp. 8.000
7 Kabel male female Rp. 15.000 @1 paket Rp. 15.000
8 Kabel male to male Rp. 15.000 @2 paket Rp. 30.000
9 Lem perekat Rp. 5.000 @2 buah Rp. 10.000
10 Baut Rp. 3.000 @1 paket Rp. 3.000
TOTAL Rp. 275.900