ADC 0804

ADC adalah kepanjangan dari Analog to Digital Converter 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.

        Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ADC 0804

Deskripsi Fungsi Pin ADC 0804

a. 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.

b. 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.

c. 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.

d. RD, agar data ADC data dapat dibaca oleh sistem mikroprosessor maka pin RD harus diberi logika low.

e. 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.

f. Vref, tegangan referensi dapat diatur sesuai dengan input tegangn pada Vin (+) dan Vin (-), Vref = Vin / 2.

Vresolusi = Vin max / 255.

         g. CLOCK, clock untuk ADC dapat diturunkan pada clock CPU atau RC eksternal dapat ditambahkan untuk memberikan generator clock dari dalam CLK In menggunakan schmitt triger.

Sensor Kelembaban

Sensor Kelembaban

HS 12P/15P

HS12P/HS15P ialah sensor Kelembaban  relatif (Relative Humidity) dengan suhu operasi  dari 0-50°C.  HS12P dipilih sebagai sensor untuk tipe respon yang cepat, sedangkan HS15P untuk tipe sensor tahan air.  HS12P beroperasi pada kelembaban 20 – 90% RH (tanpa condensing) sedangkan HS15P 20 -100% RH.  Tegangan yang diberikan idealnya AC 1V rms dan konsumsi daya 0.3 mW.  Jangan memberikan tegangan DC atau bias DC langsung pada sensor tersebut.

Sesuai dengan hukum Dalton, total tekanan udara ialah jumlah dari tekanan  uap parsial dari komponennya,dan tekanan uap air ialah tekanan uap air parsialnya seperti rumus dibawah ini :

P total = P water vapor + Pnitrogen + P oxygen + P others

P total = total air pressuure

P water vapor = partial water vapor pressure

LM 35

            Pengkonversi data pada elektronika ialah suatu devais yang mengubah besaran sinyal dari analog ke digital atau sebaliknya.  Umumnya sinyal analog berasal dari suatu sensor, sinyal dc/ac lemah yang biasanya diperkuat oleh OP-AMP dan dirubah menjadi sinyal digital oleh perangkat pengkonversi data (ADC), atau sinyal digital yang umumnya sekitar 8-32 bit yang dirubah menjadi sinyal analog (DAC) untuk tujuan tertentu.  Misalnya pemutar musik MP4 kualitas istimewa yang mengeluarkan sinyal analog ke speaker dengan kualitas stereo surround.

           Sedangkan sensor ialah devais yang berfungsi sebagai pengukur suatu keadaan, misal pengukur temperatur, kelembaban, jarak, kualitas udara dan sebagainya.  80% aplikasi berbasis mikrokontroler menggunakan sensor sebagai sumber data untuk melakukan aksi.  Misal, suatu robot akan berhenti atau berbelok arah jika pada sensor jarak mendeteksi adanya penghalang, atau robot yang berusaha mencari sumber api untuk dipadamkan.

Sensor temperatur

LM 35/34

         LM 35 ialah sensor temperatur paling banyak digunakan untuk praktek, karena selain harganya cukup murah, linearitasnya lumayan bagus.  LM35 tidak membutuhkan kalibrasi eksternal yang menyediakan akurasi  ±¼°C  pada temperatur  ruangan dan ±¾°C pada  kisaran  -55 to +150°C.  LM35  dimaksudkan untuk beroperasi pada -55° hingga +150°C, sedangkan  LM35C pada  -40°C hingga +110°C, dan LM35D pada kisran 0-100°C. LM35D juga tersedia pada paket 8 kaki  dan paket  TO-220. Sensor LM35 umunya akan naik sebesar 10mV setiap kenaikan 1°C (300mV pada 30 °C).

 Gambar 10.1   Bentuk Fisik LM 35

            Untuk menggunakan LM35, Anda cukup menyadap keluaran dari pin Vout untuk dapat dihubungkan langsung ke ADC(misal ADC 0804 8 bit)  seperti gambar berikut.

 

 Gambar 10.2  Rangkaian umum pengukur suhu

        Jika anda ingin standar pengukuran dalam Fahrenheit, maka dapat menggunakan sensor bertipe LM34A yang mempunyai kisaran pengukuran dari -50F hingga 300F dengan akurasi +2.0F. Skala outputnya juga sama yaitu 10mV/F. Berikut contoh sensor suhu menggunakan PPI 8255,ADC 0804 dengan mode free running  dan output Vout dihubungkan ke pin 6 ADC0804. Jika komputer Anda tidak memiliki port ISA, anda dapat memesan ke penulis Card PPI 8255 PCI produksi Lava Link (harga sekitar Rp.940.000). 

        Pada ADC dikenal dengan istilah Free Running dan Mode control.  Mode Free Running adalah, dimana ADC0804 akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (Continue) setelah selesai mengkonversi tegangan analog ke digital. Pin INTR akan berlogika rendah setelah ADC selesai mengkonversi, logika ini dihubungkan kepada masukkan WR untuk memerintahkan ADC memulai konversi kembali.

       Mode Kontrol adalah  mode ADC yang baru memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat +1ms, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah.

Gambar 10.3  Rangkaian Pengukur suhu ekonomis