1. Tujuan [back]
- Mengetahui tentang aplikasi termometer menggunakan ADC
- Mengetahui prinsip kerja aplikasi termometer menggunakan ADC
- Mensimulasikan Rangkaian aplikasi termometer menggunakan ADC
2. Komponen [back]
- Resistor
- ADC0804
ADC 0804 merupakan salah satu Analog to Digital Converter yang banyak digunakan untuk
menghasilkan data 8 bit. Dengan metode pengukur aras tegangan sampling dan mengubahnya ke
dalam sandi biner menggunakan metode pengubahan dengan tipe pembanding langsung atau
successive approximation.
- Kapasitor
kapasitor adalah salah satu jenis elektronika yang memiliki kemampuan menyimpan arus listrik selama batas waktu tertentu.
- Saklar
Digunakan sebagai trigger
- Potensiometer
Potensiometer merupakan salah satu resistor yang dapat diatur hambatan dari besaran minimum
sampai besaran maksimum. Bila potensiometer (POT-HG) mencapai titik maksimum, maka
hambatan yang diberikan akan semakin kecil sehingga tegangan yang terukur di voltmeter mencapai
titik maksimum. Begitu juga sebaliknya.
- BCD 74LS248
BCD adalah sebuah kelas pengkodean biner dari bilangan desimal yang masing-masing digit dalam
desimalnya diwakili oleh jumlah bit tetap, biasanya empat atau delapan.
- 7 segment
- Power
3. Dasar Teori [back]
Analog to Digital Converter
Analog to Digital Converter atau ADC yang artinya pengubah dari analog ke digital. Fungsi dari ADC adalah untuk mengubah data analog menjadi data digital yang nantinya akan masuk ke suatu komponen digital yaitu mikrokontroller AT89S51. Inputan dari ADC ini ada 2 yaitu input positif (+) dan input negatif (-). ADC 0804 ini terdiri dari 8 bit microprocessor Analog to Digital Converter.
V (+) dan V (-) adalah inputan tegangan analog differensial sehingga data tegangan yang akan diproses oleh ADC adalah selisih antara Vi (+) dan Vi (-). Vref adalah tegangan referensi ADC yang digunakan untuk mengatur tegangan input pada Vi+ dan Vi-. Besarnya tegangan referensi ini adalah setengah dari tegangan input maksimal. Hal ini bertujuan agar pada saat inputan maksimal data digital juga akan maksimal. Frekuensi clock dari ADC dapat diatur dengan komponen R dan C eksternal pada pin Rclk dan Cclk dengan ketentuan :
Fclk = 1 / (1,1 RC)
Chip select fungsinya untuk mengaktifkan ADC yang diaktifkan dengan logika low. Read adalah inputan yang digunakan untuk membaca data digital hasil konversi yang aktif pada kondisi logika low. Write berfungsi untuk melakukan start konversi ADC diaktifkan pada kondisi logika low. Instruksi berfungsi untuk mendeteksi apakah konversi telah selesai atau tidak, jika sudah selesai maka pin instruksi akan mengeluarkan logika low. Data outputan digital sebanyak 8 byte (DB0-DB7) biner 0000 0000 sampai dengan 1111 1111, sehingga kemungkinan angka decimal yang akan muncul adalah 0 sampai 255 dapat diambil pada pin D0 sampai D7. DB0-DB7 mempunyai sifat latching.
Deskripsi Fungsi Pin ADC 0804 :
- WR, pulsa transisi high to low pada input input write maka ADC akan melakukan konversi data, tegangan analog menjadi data digital. Kode 8 bit data akan ditransfer ke output lacht flip – flop.
- INT, bila konversi data analog menjadi digital telah selesai maka pin INT akan mengeluarkan pulsa transisi high to low. Perangkat ADC dapat diopersikan dalam mode free running dengan menghubungkan pin INT ke input WR.
- CS, agar ADC dapat aktif , melakukan konversi data maka input chip select harus diberi logika low. Data output akan berada pada kondisi three state apabila CS mendapat logika high.
- RD, agar data ADC data dapat dibaca oleh sistem mikroprosessor maka pin RD harus diberi logika low.
- Tegangan analog input deferensial, input Vin (+) dan Vin (-) merupakan input tegangan deferensial yang akan mengambil nilai selisih dari kedua input. Dengan memanfaatkaninput Vin maka dapat dilakukan offset tegangan nol pada ADC.
- Vref, tegangan referensi dapat diatur sesuai dengan input tegangn pada Vin (+) dan Vin (-), Vref = Vin / 2. Vresolusi = Vin max / 255.
- CLOCK, clock untuk ADC dapat diturunkan pada clock CPU atau RC eksternaldapat ditambahkan untuk memberikan generator clock dari dalam CLK In menggunakan schmitt triger
Resolusi dari converter menandakan nilai angka diskret yang menghasilkan range nilai analog, biasanya ditulis dalam biner dalam bit-bit. Contoh ADC dengan resolusi 8 bit dapat mengenkode masukan analog ke 256 (28=256), yang merepresentasikan range dari 0 sampai 255 (unsigned integer) atau dari -128 ke 127 (signed integer) tergantung pada aplikasi.
Resolusi juga dapat didefinisikan secara elektris dan diekspresikan dalam volt. Resolusi tegangan ADC sama dengan range pengukuran tegangan dibagi dengan jumlah interval diskret, sebagaimana ditunjukkan berikut;
Dimana Q merupakan resolusi dalam volt per step (volt per kode keluaran), EFSR merupakan skala penuh range tegangan = VRefHi – VrefLow, M merupakan resolusi ADC dalam bit dan N merupakan jumlah interval yang diberikan oleh kode keluaran dimana N=2M.
Dekoder BCD Ke 7 Segment
Dekoder merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk menampilkan kode-kode biner menjadi karakter yang dapat dipahami secara visual. Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual. Ilustrasi dekoder BCD ke 7 segment dapat dipahami dari gambar berikut :
Data BCD 4 bit diubah menjadi tampilan visual angka desimal 0-9 menggunakan rangkaian logika dasar digital (AND, OR dan NOR). Data BCD 4 bit tersebut diubah sesuai nilai desimal seperti pada tabel berikut.
Tabel Kebenaran Dekoder BCD Ke 7 Segment
Proses pengkodean data BCD menjadi tampilan angka desimal dilakukan secara terpisah untuk tiap ruas/segment (ruas a- ruas g). Untuk membangun sebuah dekoder 7 segment dari data tabel kebenaran diatas, langkah pertama adalah menentukan persamaan yang dapat mewakili fungsi dekoder tiap ruas. Setelah itu dapat di buat rangkaian decoder untuk tiap ruas menggunakan rangkaian digital dari gerbang logika dasar.
Sensor suhu membaca data suhu dari lingkungan dan menghasilkan data tegangan secara analog. Hasil tegangan analog sensor suhu diubah menjadi data digital 8 bit melalui komponen ADC (Analog to Digital Converter) menggunakan IC ADC 0804. Hasil data digital ini dikonversi menjadi Binary Code Decimal (BCD) menggunakan IC 74LS248. Data desimal ini ditampilkan menggunakan 7segment. Data yang ditunjukkan oleh 7segment merupakan nilai digital dari temperatur atau suhu yang dideteksi.
5. Gambar Rangkaian [back]
download file rangkaian Di sini
download datasheet IC ADC0804 di sini
download datasheet BCD 74LS248 di sini
download html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar