ADC (Analog to Digital Converter) Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal – sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan. Hal-hal yang juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya. Beberapa karakteristik penting ADC : 1. 2. 3. 4.
Waktu konversi Resolusi Ketidaklinieran Akurasi
Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive approximation convertion atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. Dalam Gambar 1. memperlihatkan diagram blok ADC tersebut.
Gambar 1. Diagram Blok ADC Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR. Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital akan tetap tersimpan sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru. IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangantegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt
sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan
(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :
Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memilik 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaranberada dalam keadaanimpedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0. Mode Operasi ADC0804 1. Mode Opersi Kontinyu Agar ADC0804 dapat dioperasikan pada mode operasi kontinyu (proses membaca terus menerus dan tanpa proses operasi jabat tangan), maka penyemat CS dan RD ditanahkan, sedangkan penyemat WR dan INTR tidak dihubungkan kemanapun. Prinsip kerja operasi kontinyu ini yaitu ADC akan memulai konversi ketika INTR kembali tidak aktif (logika ‘1’). Setelah proses konversi selesai, INTR akan aktif (logika ‘0’). Untuk memulai konversi pertama kali WR harus ditanahkan terlebih dahulu, hal ini digunakan untuk mereset SAR. Namun pada konversi berikutnya untuk mereset SAR dapat menggunakan sinyal INTR saat aktif (logika ‘0’) dan mulai konversi saat tidak aktif (logika ‘1’). Ketika selesai konversi data hasil konversi akan dikeluarkan secara langsung dari buffer untuk dibaca karena RD ditanahkan. Saat sinyal INTR aktif, sinyal ini digunakan untuk me-reset SAR. Saat INTR kembali tidak aktif (logika ‘1’) proses konversi dimulai kembali. 2. Mode Operasi Hand-Shaking
ADC0804 dioperasikan pada mode hand shaking . Agar ADC dapat bekerja, CS harus berlogika ‘0’. Ketika WR berlogika ‘0’, register SAR akan direset, sedangkan ketika sinyal WR kembali ‘1’, maka proses konversi segera dimulai. Selama konversi sedang berlangsung, sinyal INTR akan tidak aktif (berlogika ‘1’), sedangkan saat konversi selesai ditandai dengan aktifnya sinyal INTR (logika ‘0’). Setelah proses konversi selesai data hasil konversi tetap tertahan pada buffer ADC. Data hasil konversi tersebut akan dikeluarkan dengan mengirim sinyal RD berlogika ‘0’. Setelah adanya sinyal sinyal RD ini, maka sinyal INTR kembali tidak aktif. Pengertian Strain Gage Pernah menimbang?Tapi apakah agan pernah menimbang dengan timbangan digital? Apa?Apa ada? Haha..Pastinya ada, jaman modern semakin maju maka alat yang digunakan juga semakin modern :D Tahukah agan sekalian, jenis sensor apa yang digunakan sehingga alat tersebut bisa dijalankan? Mari kita belajar bersama disini..Check This Out Timbangan digital merupakan penerapan aplikasi sensor mekanik jenis Strain Gage. Tahukah agan apa itu SG alias Strain Gage. Hmm..Strain itu Regangan, Gage itu Pengukur. Jadi simplenya Strain Gage adalah Pengukur Regangan. Tapi, sebenarnya definisi Strain Gage (Strain Gauge) adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan atau berat pada suatu objek. Cara Kerja sederhana dari Strain Gage adalah berat benda yang akan diukur diletakkan pada timbangan digital yang menggunakan sensor strain gage tersebut. Strain gage itu sendiri memiliki prinsip kerja. Cara Kerja Strain Gage Gaya yang diberikan pada suatu benda logam (material ferrit / konduktif), selain menimbulkan deformasi bentuk fisik juga menimbulkan perubahan sifat resistansi elektrik benda tersebut. Dengan menempelkan jenis material tersebut pada suatu benda uji (specimen) menggunakan suatu perekat yang isolatif terhadap arus listrik, maka material tadi akan menghasilkan adanya perubahan resistansi yang nilainya sebanding terhadap deformasi bentuknya. Untuk lebih jelasnya berikut, admin berikan gambar Strain Gage Gambar Strain Gage
Aplikasi Strain Gage Untuk mengukur tekanan ataupun berat suatu objek, contohnya: 1. Digunakan pada pengkur berat badan digital 2. Alat pengukur pertambahan retakan pada pondasi/dinding bangunan 3. Bisa diaplikasikan pada jembatan wheatstone
Ide Pengembangan Alat ini kelak akan saya namai dengan Strain Gage Motor alias SGM. Timbangan Digital pada Permukaan Motor, hal ini berguna untuk mencegah motor ditumpangi melebihi kapasitas berat tumpangan. Karena angka digital memiliki tingkat presisi yang teliti. Sehingga Motor tidak akan bisa digunakan selama indikator timbangan digital belum menijinkan.
pa itu ADC ? Bagaimana cara kerja ADC ? Untuk apa ADC ?
disini akan dijelaskan pengertian dan cara menggunakan ADC, Analog to Digital Converter
Sumber : http://maxembedded.com/2011/06/20/the-adc-of-the-avr/ Ini merupakan rewrite saya dari sumber diatas
Didunia nyata, semua yang kita rasakan dengan panca indera merupakan bentuk analaog dari sebuah besaran fisis. Seperti suhu, suara, intensitas cahaya, dan lain-lain. Data analog tidaklah mudah untuk diproses oleh mikrokontroler, dalam hal ini adalah AVR ATmega. maka perlu perubahan bentuk signal untuk dapat melakukan proses pada mikrokontroler. Hal yang perlu dilakukan adalah merubah bentuk analog menjadi bentuk digital, dengan menggunakan ADC.
Didalam kenyataan, sensor melakukan pembacaan parameter fisis yang ada. Kemudian mengubahnya kedalam bentuk sinyal analog yang merepresentasikan besaran fisis.
Untuk efisiensi dan kemudahan dalam memproses data, sinyal analog tersebut diubah kedalam bentuk digital menggunakan Analog to Digital Converter (ADC).
Sinyal digital ini kemudian dikirimkan ke mikrokontroler untuk dapat diproses lebih lanjut.
HAL HAL PENTING YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM MEMAHAMI ADC : Pertama,
Baca dan pahami fitur yang tersedia pada mikrokontroler yang digunakan, berikut ada fitur ADC pada ATMEGA 8535
Fitur ADC dapat dilihat di datasheet mikrokontroler yang digunakan. Kedua,
Perhatikan dan pahami tentang resolusi ADC pada mikrokontroler. Berikut adalah penjelasan mengenai resolusi ADC
Kita fokus pada ADC 8 channel dengan resolusi 10 bit. 8 Channel artinya terdapat 8 port yang bisa melakukan konversi ADC, yaitu pada PORT A, dari PORT A0 hingga PORT A7. 10 bit artinya nilai ADC memiliki rentang nilai 2 pangkat 10. 2^10 = 1024. artinya ADC akan memiliki nilai antara 0-1024. Jika ADC 8 bit maka nilai ADC = 2^8
Nilai Analog yang digunakan memili rentang antara 0 volt hingga 5 volt, jika menggunakan VCC pada mikrokontroler sebagai acuan konversi ADC. (nilai ini dapat diubah dengan konfigurasi tertentu, dalam hal ini kita gunakan 5 volt).
Konversi analog ke digital pada ADC memiliki nilai yang linear, 0 volt akan bernilai 0 pada ADC, 5 volt akan bernilai 1024 pada ADC, 2.5 volt akan bernilai 512 pada ADC, begitupun setesrusnya
Ketiga,
ADC Prescaler
ADC Prescaler adalah untuk menentukan frekuensi yang digunakan ADC untuk melakukan konversi. Nilai frekuensi yang digunakan ADC bergantung pada frekuensi oscillator dari XTAL yang digunakan
pada rangkaian mikrokontroler. Pada dasarnya ADC bekerja pada frekuensi 50-200 KHz. Prescaler ADC memiliki beberapa nilai pembagi, 2, 4, 6, 8, 16, 32, 64 dan 128
Cara menghitung nilai frekuensi ADC adalah dengan nilai frekuensi pada mikrokontroler yang digunakan, misal : Mikrokontroler menggunakan frekuensi 11 MHZ, lalu kita menggunakan prescaler 64, maka nilai frekuensi ADC-nya adalah
11 MHz dibagi 64 = 171,875 KHz
semakin rendah frekuensi ADC maka semakin teliti nilai konversi yang dihasilkan, begitupun sebaliknya.
Keempat
Yang terakhir adalah mengenai register, register sangat penting, untuk melakukan banyak pengaturan pada fitur ADC yang akan digunakan, sperti menentukan prescaler, menentukan tegangan referensi dan yang lainnya.
untuk penjelasan register, silahkan kunjungi alamat sumber yang tertera diatas.
