jump to navigation

Ultrasonic (part 2)-Schematic & Trouble shooting

Menyambung tulisan yang lalu yaitu tentang pemilihan transduser ultrasonik (PART 1), maka kesempatan kali ini akan dilaporkan hasil eksperimen ultrasonik yang digunakan sebagi pengukur jarak. Tujuan dari eksperimen ini yaitu didapatkannya teknik pemrograman dan pembuatan hardware ultrasonik yang menjadi purwarupa, sehingga kedepannya bisa digunakan dan dimanfaatkan secara mudah dan murah untuk pembuatan aplikasi lainnya.

Perlu anda ketahui beberapa eksperimen (sebelum berhasil) saya telah mencoba merekayasa berbagai rangkaian ultrasonik. Ada beberapa diantaranya merupakan gambara rangkaian yang cukup rumit akan tetapi hasilnya tidak GOOD. Pada akhirnya, setelah beberapa pengalaman berharga saya dapatkan dari eksperimen terdahulu, maka kali ini telah berhasil melakukan pembuatan ultrasonik sebagai pengukur jarak.

Gambar rangkaian dari ultrasonik ini cukup sederhana dan murah. dengan budget dibawah 100 ribu anda sudah bisa membuat ultrasonik ini berikut mikrokontrolernya, murah bukan? Akan tetapi ada salah satu IC yang didaerah saya (jogja) yang relatif agak langka, walaupun cukup murah tapi konon (kata penjualnya) IC jenis ini sudah jarang didapatkan. Tapi jangan kuatir, setelah tanya paman google maka permasalahan ini sudah terpecahkan, artinya sekarang sudah menemukan persamaannya IC dan telah berhasil saya uji coba.

Rangkaian ultrasonik ini bekerja dalam rentang frekuensi 30-kHz sampai dengan 48-kHz, frekuensi ini dibangkitkan oleh rangkaian timing yang terdiri dari Resistor dan Kapasitor dengan konfigurasi seperti pada gambar rangkaian dibawah ini:

TX-Ultrasonic

Gambar 1 Rangkaian Pengujian Pembangkit pulsa sebagai transmitter Ultrasonik

Sedangkan penerima terdiri dari rangkaian penguat sinyal dan sebuah tone decoder. Kedua konfigurasi ini membentuk sebuah penerima ultrasonik yang bisa di tala pada frekuensi tertentu sehingga hanya frekuensi tertentu saja yang akan diterima. Seperti tampak pada gambar 2 berikut ini, pada bagian IC567 ada sebuah rangkaian RC yang digunakan untuk menyeleksi frekuensi yang masuk.

Gambar 2. Rangkaian Penerima Ultrasonik

Gambar 2. Rangkaian Penerima Ultrasonik

Setelah anda rakit rangkaian pemancar dan penerima tersebut, langkah selanjutnya yaitu menguji rangkaian apakah berhasil atau tidak. Seperti tampak pada Gambar 3 dibawah ini adalah konfigurasi pengujian kedua rangkaian (Gambar 1 dan Gambar 2).

Gambar 3. Pengujian Rangkaian Ultrasonik

Gambar 3. Pengujian Rangkaian Ultrasonik

Pada Gambar 1 pemancar dihubungkan dengan CRO setelah berhasil yang ditandai dengan keluarnya bentuk sinyal gelombang antara 20 khz hingga 48 kHz. Sedangkan pada Gambar 3 terdapat saklar S1, untuk menguji rangkaian ini saklar S1 pada pin 1 dan pin 2 “close” yang artinya reset diaktifkan (diberi logika 1) sehingga IC 555 memancarkan pancaran gelombang ultrasonik. Putar potensio P1 sehingga didapatkan amplitudo yang maksimal dengan frekuensi yang diharapkan. Potensio P1 ini akan mempengaruhi frekuensi ultrasonik.

Bagian penerima terdapat LED yang digunakan untuk mendeteksi adanya suara yang diterima, sedangkan potensio P2 digunakan untuk mengatur frekuensi agar sinkron dengan pemancar. Sinkron dan tidaknya pemancar dan penerima ditandai dengan nyala LED, jika LED menyala artinya ada sinyal yang diterima. Pada pengujian kali ini atur potensio P2 agar LED tersebut nyala terus dan yang paling terang (usahakan sampai tidak ada perubahan, kedipan).

Pada taraf ini ultrasonik sudah bekerja dengan baik. Untuk membuat menjadi sebuah pengukur jarak, nantikan postingan selanjutnya. Siapkan kemampuan programming assembly MCS-51 anda….

Ayooo….Maju terus mikrokontroler Indonesia, saya tunggu comment anda….

Schematic Transmitter DOWNLOAD

Schematic Receiver DOWNLOAD

Foto Alat DOWNLOAD

Comments»

1. baguz - 30/06/2009

kok mboten wonten file programe ?

2. neo - 26/12/2009

ge mas.. kok mboten wonten programe ge…
di bgi2 donk mas…
ma orang awam ini… : )
plissssssss

Dian Agus - 03/01/2010

Ada mas cari aja di halaman download, kalo masih kesulitan silakan hubungi saya.. GRATIS..

3. Wahyu Anita Ningsih - 27/01/2010

m’af ganggu mas,,,,

saya mau tolong,,,,boleh ya??

bisa minta rangkaian pemancar dan penerima ultrasoniknya?????

bagaimana cara kalibrasi sensor ultrasonik ini????

makasih banayak

Dian Agus - 27/01/2010

mau minta tolong atau mau nolongin..? oke boleh kok, unduh aja filenya di halaman download… design PCBnya juga sudah ada kok silakan ke halaman Download, cara kalibrasinya juga sudah ada videonya…

4. Wahyu Anita Ningsih - 27/01/2010

makasi banyakkkkkk,,,,

mau tanya lagi ya???

gimana menentukan karesteristik sensor Tx dan Rx_nya????

Dian Agus - 29/01/2010

Untuk karakterisasi sensor, jika karakter V dan F ( tegangan dan Frekuensi) Anda harus membutuhkan RFG (Radio Frekuensi Generator) agar bisa sampai 40 kHz, karena kalo AFG (Audio Frekuensi Generator) hanya sampai 20 kHz. nanti pakai grafik Diagram BODE. buat op-amp kecil-kecilan trus input non inverting. jadikan Ultrsonik seperti Microphone ukur tegangannya dan catat pada frekuensi berapa tegangan itu dihasilkan, selamat Eksperimen!!!

5. cecep - 29/01/2010

Saya ingin buat rangkaian alat Uji MCB apabila dialiri arus melebihi kemampuan MCB, MCB nya akan trip. Butus sensor suara yang bisa mendetek suara MCB (Mini Cisrciut Breaker) , output nya ingin menggerakkan relay 12 V DC untuk menangkap waktu trip MCB dari sejak dibebani sampai trip
barangkali bisa bantu?
terima kasih

Dian Agus - 29/01/2010

MCB=Main Circuit Breaker kan? kok pakai sensor suara? emang saat bunyi “klik” nya itu yang mau di sadap ya? BTW, kalo sensor suara bisa pakai mic kondensor, jika di butuhkan hanya frekuensi tertentu maka gunakan BAND PASS FILTER agar yang di sensor pada frekuensi tertentu saja yang akan di olah…

Dian Agus - 29/01/2010

satu lagi mas kalo pakai relay kelihatannya kurang cepat transfernya, kalo ordenya mS (mili Second) sih ga papa pakai relay tapi kalo ordenya uS (mikro second) maka paki IC Switching DIGITAL 4066…

6. cecep - 31/01/2010

barangkali punya shcematic sensor suara yang pakai mice condensor atau band pass filter? saya ingin mencoba?
terimakasih

Dian Agus - 01/02/2010

tunggu aja postingan di blog ini, tentang “sound activated switch”
silakan coba.. terimakasih, semoga bermanfaat..

7. Wahyu Anita Ningsih - 29/03/2010

mau tanya ka,,,,

kaka menggunakan transduser ultrasonik Tx dan Rx kan?

di mana mengetahui kaki positif dan negatifnya karena saya tidak mendaptkan datasheet secara jelas dari transduser yang saya beli

Terimakasi atas jawabanya,,,,,^_^

Dian Agus - 30/03/2010

Iya betul, Transuser ultrasonik itu merupakan sebuah Loud Speaker yang bekerja pada frekuensi tinggi jadi menurut saya merupakan transducer nonpolar, karena sinyalnya yang masuk ke transducer adalah AC (Alternating Current/arus bolak-balik) maka bagian positf dan negatif sudah tidak menjadi masalah. Saya pernah ber-eksperimen dengan memasukkan ke OSCILLOSCOPE hasilnya sama saja…

8. Wahyu Anita Ningsih - 01/04/2010

Saya mau bertanya lagi,,,,

Bagaimana cara anda menguji sensitifitas (kalibrasi) dari transduser itu sebelum dibuatkan rangkaian untuk penerima (memastikan dia mengeluarkan frekuensi dari rentang berapa saja) dan pemancarnya.

Apakah ada alat tertentu dan berapakah harganya?

Terima kasih atas jawabanya.

Dian Agus - 02/04/2010

Untuk kalibrasi Pemancar, output dari pin 3 IC 555 saya tampilkan di oscilloscope putar pengatur frekuensinya cari amplitudo paling tinggi , jika tidak ada oscilloscope cari frekuensi yang dengungannya paling keras.
Sedangkan untuk Penerima, tampilkan output dari IC OPAMP, cari amplitudo yang paling tinggi. Jika tidak ada OSC maka pada LED cari yang paling terang.

9. Kevin Dito Grandhika - 22/04/2010

Mas… saya ada pertanyaan..
pengondisi isyarat untuk ultrasonik itu sebenarnya apa mas?
bentuk rangkaiannya kaya gimana?
apakah transmitter dan reciever nya nanti beda rangkaiannya??
artikel diatas apakah merupakan contoh pengondisi isyarat?

pengondisi isyarat itu yang saya tahu untuk merubah apa yg jadi keluaran sensor dalam hal ini adalah ultrasonik (keluaran nya adalah tegangan) menjadi bentuk biner atau bentuk bahasa yang dimengerti manusia lah Mas.. hehe… jadi bisa tau jarak yang lagi di ukur berapa gt…

mohon bimbingannya ya Mas…

Dian Agus - 26/02/2011

pengkondisi isyarat signal conditioning itu biasa disebut DRIVER, setiap sinyal yang akan diolah maka agar sesuai dengan keinginan kita harus dikondisikan terlebih dahulu agar mudah diproses. misal: ultrasonik itu frekuensi tinggi maka agar sinyal utama bisa dipisahkan maka kita membutuhkan semacam detektor (driver) agar bisa dipisahkan frekuensi pembawa dan datanya.

10. Kevin Dito Grandhika - 22/04/2010

Ditunggu ya mas…

11. deny ingwart - 03/06/2010

mas boleh minta hasil pengukuran menggunakan osiloskopnya ga dan juga bentuk gelombangnya…
jarak antara pemancar dan penerima yang akurat yg bisa mengukur diatas 150 cm berapa ya mas?

12. rhy - 15/07/2010

Selamat MLM. the diaMagtronics.

mau nanya… ada ga rangkaian ultrasonik yg jaraknya nympe 7 Meter menggunakan IC NE 555 di transmitter nya?. terima kasih. 🙂

Dian Agus - 17/07/2010

Sebetulnya masala kita ada di Transduser Ultrasoniknya karena tegangannya tidak bisa melebihi 20V, bandingkan transduser ultrasonik untuk USG yang tegangannya sekitar 24V maka otomatis amplitudonya akan semakin besar maka jika amplitudo semakin besar jangkauan nya akan semakin jauh…

si mbah - 04/01/2012

salam kenal mas…..tertarik dgn komen diatas….tranduser ultrasonic untuk usg itu tipenya apa ya? terus kalo trandusernya qt ganti,otomatis nilai2 komponennya jg berubah dunk?

gitu gak ya mas?

13. fungky - 26/02/2011

speker yg digunakan berapa ohm ya???

Dian Agus - 26/02/2011

sahabat funkky kalau pakai speaker biasa maka tidak bisa untuk menghasilkan gelombang ultrasonik. sahabat harus menggunakan piezotwitter yaitu transducer ultrasonik. karena bahanya piezotwitter hambatannya dalam orde puluhan ohm….(maaf belum diukur berapa hambatan sebenarnya, toh sahabat bisa mengukur sendiri) salam…

14. ragil - 08/03/2011

mas mw tanya.
Q dlu prnh skul d stm ambl jrsan elektronika. Tp wkt q kul q ambl fkip biologi. Tp q g’ mw nngglin elektronikax.

Q pngen bwt alt yg bs mndteksi cacing tanah, skalgus bl alt i2 dtancpkan dlm tanah, dlm radius brp cm ccing i2 bs keluar sndr dr dlm tanah.

Mnrt anda bgmn? Mhon pncrahanx.

Dian Agus - 21/03/2011

menurut saya, setiap ilmu jangan di pisah-pisahkan sahabat… ilmu yang dikuasai itu minimal satu tapi jangan lupakan yang lain… setelah belajar satu hal belajarlah hal yang lain (nasehat dari beberapa sumber)… so kalau saya, gabungkan ilmu untuk menghasilkan karya…,
+ bagus tuh idenya.. bisa dicoba mas…
+ sahabat ragil, sahabat harus berkesperimen berapa frekuensi pendengaran cacing.. trus buat cacing tersebut sampai terusik dengan frekuensi, variasikan antara amplitudo dan frekuensinya.. selamat bereksperimen

15. taufik - 26/04/2011

mas nice posting nh,,,
bisa bantu saya juga ga mas.
saya mau buat rangkaian pembangkit dan penerima ultrasonik,,
nah rangkaian saya dpet dari china karena transduser ultrasonik telah di beli dari sana juga,
saya mau pake rangkaian biasa yg sya dapet dari mbah google,, tp saya tkut tidak berfungsi,,,
krna transduseer yg d dpat spesifikasinya ckup rumit,, krna ini untuk aplikasi kedalaman laut.
nah yg sya pgn tanya rngkaian pembangkit yg dibuat itu harus di sesuaikan dengan spesifikasi transduser elektroniknya apa emang sama aja untuk semua atransduser..
mhon bantuanya mas…
untuk TA jg nh…. mkasi mas
dtggu share nya

16. cecep - 31/07/2011

Mas Dian Agus,
Sekarang banyak beredar lampu hias (lampu dinding) 220 VAC dengan menggunakan 6 LED warna warni yang hemat energi,Barangkali punya schematic diagramnya untuk di Uji coba?
Terima kasih
cecep

Dian Agus - 04/08/2011

sahabat cecep, saya gak punya gambar yang ready, tapi insyaallah bisa buatnya…, tapi kalau mau merancang sendiri mungkin yang harus diperhatikan Suplay powernya, harus mencukupi berapa arus yang dibutuhkan oleh LEDnya… trus pengkabelannya sebaiknya harus yang rapi agar mempermudah waktu trouble shooting..

Dian Agus - 04/08/2011

maaf sahabat cecep, ternyata panjenengan di PLN, wah pasti lebih master lah dari saya…(maaf ga tau ternyata ada akhiran ….@pln.co.id xixixii… ngapunten…

17. idhar - 12/09/2011

sy idhar dari papua, sy lagi belajar membuat piala dari resin, namun terkendala dengan adanya gelembung udara yang terperangkap dalam resin setelah mengeras. setelah cari2 diinternet sy menemukan teknik menghilangkan gelembung udara tersebut dengan menggunakan gelombang ultrasonik. tapi sy tdk tau cara kerja dan cara membuat alat tersebut. mohon bantuannya. Link : http://www.youtube.com/watch?v=23nsW2yAl_o

Dian Agus - 13/03/2015

Sahabat idhar, mudah kok, di gambar yang saya tampilkan sudah saya coba. saya kira jika aplikasinya untuk itu tidak memerlukan mikrokontroler, tinggal dicocokkan pada frekuensi berapa ultrasonik itu bekerja.

18. sulistio - 20/09/2011

Mas, apakah rangkaian ultrasonic bisa dipakai untuk pemanas induksi ?

Dian Agus - 13/03/2015

Sahabat sulistio, setahu saya pemanas induksi bekerja pada frekuensi tinggi setara dengan microwave pada frekuensi MHz sedangkan Ultra SOnic = hanya diatas gelombang suara (kHz) sehingga tidak bisa. Tapi mungkin sahabat bisa menunjukkan hasil eksperimen oranglain tentang hal ini… biar bisa kita pelajari bersama.

19. Setiyawan - 15/12/2011

KOmponen- komponennya beli dimana aja mas?
kalo bisa sebut toko + alamatnya.. hehe.

Dian Agus - 17/12/2011

wah kalau itu namanya iklan mas, kalau di Jogja banyak kok yang jual komponen-komponennya… murah-murah…di Jl. Brigjen Katamso Jogja mas..

Dian Agus - 13/03/2015

saya belinya di Jogja sahabat Sulistyawan. SInar eletronik, Jl brigjen katamso

20. Asmansjah - 16/12/2011

saya new dalam hal beginian … tapi saya tertarik dengan frekwensi ultrasonik, bisa bantu saya untuk membuat alat penerima frekwensi ultrasonik pada 40 kHz dengan menampilkan kekuatan penerimaan db frekwensi tersebut dengan menggunakan led dimana terdapat 12 unit penerima frekwensi dalam 1 rangkaian….

Dian Agus - 17/12/2011

selamat datang di dunia elektro mas…,insyaallah saya bisa bantu… mas…

21. Ari - 26/08/2014

Assalamualaikum mas Dian,
Saya kok tertarik dengan postingan ini, jikalau di blog ini sudah ada aplikasinya utk pengukur jarak, apakah bisa saya manfaatkan untuk mengukur flow dari air?

Dian Agus - 09/09/2014

dengan beberapa seting yang disesuaikan insyaAlloh bisa sahabat Ari

22. Zul - 11/02/2016

maaf mas….gambar bagian ultrasonic test nya kurang jelas mas

Dian Agus - 14/04/2016

ada link downloadnya sahabat zul, silakan.

23. Zul - 11/02/2016

assalamualaikum mas…apa receiver tersebut bisa menerima gelombang dari transmitter ketika di pasang berhadapan?
atau hanya bisa terbaca saat ada pantulan benda lain?
terima kasih

Dian Agus - 14/04/2016

bisa keduanya sahabat Zuk, kalau dalam mode testing dihadapkan saja, tapi jika digunakan untuk mendeteksi benda bisa diletakkan searah, namun diberi jarak, pada prinsipnya paling dekat 1 inci ya sahabat biar gelombang ultra sonic yang dipancarkan gak langsung dari pemancar ke penerima (tanpa mantul dulu).


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: