BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler AT89S52 Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol. Mikrokontroler datang dengan dua alasan utama, yang pertama adalah kebutuhan pasar (market needed) dan yang kedua adalah perkembangan teknologi baru. Yang dimaksud dengan kebutuhan pasar adalah kebutuhan yang luas dari produk-produk elektronik akan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data. Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah perkembangan teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip dengan kemampuan komputansi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin murah. Mikrokontroler merupakan kombinasi CPU dengan memori (RAM/ROM), serta I/O yang terintegrasi dalam satu chip atau biasa disebut dengan SCM (Single Chip Microcomputer). Mikrokontroler merupakan satu unit pengontrol yang sudah memenuhi sistem minimum komputer.
2.1.1
Arsitektur Mikrokontroler AT89S52 Arsitektur dari AT89S52 mempunyai struktur yang serupa dengan IC mikrokontroler 8051 dari Intel (keluarga MCS51). Mikrokontroler dengan arsitektur 89XX merupakan salah satu jenis arsitektur mikrokontroler yang paling lama dan paling banyak digunakan di dunia. Seri mikrokontroler berarsitektur 8051, baik dari keluarga Atmel 89XX maupun dari vendor-vendor lain, memiliki beragam tipe dan fasilitas, namun kesemuanya memiliki arsitektur yang sama, dan juga set instruksi yang relatif tidak berbeda. Mikrokontroler merupakan mikroprosesor (CPU) yang dilengkapi dengan komponen-komponen pendukung seperti: RAM, ROM, port I/O (Input/Output), bus kontrol seperti EA (Eksternal Access), RST (Reset), ALE (Addresss Latch Enable),
5
PSEN (Program Store Enable), dan lain-lain. Hal tersebut dapat dilihat dalam arsitektur AT89S52 pada gambar 2.1 Diagram blok AT89S52.
Gambar 2.1 Diagram blok AT89S52
Semua produk mikrokontroler flash AT89S51, AT89C51, ataupun AT89C52 dari Atmel memiliki ruang alamat memori data dan program yang terpisah. Pemisahan memori program dan data tersebut membolehkan memori data diakses dengan alamat 8bit, sehingga dapat dengan cepat dan mudah disimpan dan dimanipulasi oleh CPU 8-bit. Namun demikian, alamat memori data 16-bit juga dihasilkan melalui register DPTR (Data Pointer).
2.1.2
Konfigurasi Pin AT89S52 Konfigurasi untuk IC mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 2.2 konfigurasi
kaki IC mikrokontroler AT89S52.
6
Gambar 2.2 Konfigurasi kaki IC Mikrokontroler AT89S52
Fungsi kaki pin pada mikrokontroler AT89S52 ditunjukan pada table 2.1 di bawah ini: Tabel 2.1 Deskripsi pin IC AT89S52 No. Pin
Nama Pin
Alternatif
Keterangan
20
GND
Ground
40
VCC
Power supply Port 0: merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan). Pada
32…39
P0.7…P0.0
desain
sederhana
digunakan
D7…D0 & sebagai port I/O (input/output). Pada A7…A0
desain
yang
lebih
lanjut
pada
perancanaan dengan memori eksternal digunakan sebagai data dan address yang multipleks. Port
1:
merupakan
open
drain
bidirectional. Maksudnya ialah port ini 1…8
P1.0…P1.7
dapat berfungsi sebagai masukan atau keluaran, port I/O (input/output).
21…28
P2.0…P2.7
A8…A15
Port 2: merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan). 7
Pada
desain
sederhana
digunakan
sebagai port I/O (input/output). Pada desain yang lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address, pada saat mengakses memori secara 16 bit (mov x @ Dptr). Port 3 : digunakan sebagai I/O. 10…17
Sedangkan Port 3 sebagai fungsi spesial
Port 3
port-port ini mempunyai keterangan sebagai berikut:
10
P3.0
RXD
Port Serial Input
11
P3.1
TXD
Port Serial output
12
P3.2
INT0
Port External Interrupt 0
13
P3.3
INT1
Port External Interrupt 1
14
P3.4
T0
Port External Timer 0 Input
15
P3.5
T1
Port External Timer 1 Input
16
P3.6
WR
External Data Memory Write Strobe
17
P3.7
RD
External Data Memory Read Strobe
9
RST
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. Pin ini dapat berfungsi sebagai Address Latch Enable (ALE) yang digunakan
30
ALE
untuk men-demultiplex address dan data bus. Ketika menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address dan data bus. PSEN (Program Store Enable) adalah
29
PSEN
control sinyal yang mengijinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini di hubungkan ke pin
8
OE (output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan 0 pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu 0 pada pembacaan program memori internal. Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem di31
EA
VPP
reset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal saja. Pada flash programming pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt (vpp)
19
XTAL1
Input Oscillator
20
XTAL2
output Oscillator
Adapun konfigurasi pin IC AT89S52 adalah sebagai berikut: •
Port 0 Merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan). Pada desain yang minimum (sederhana) digunakan sebagai port I/O (input/output). Pada desain yang lebih lanjut pada perancangan dengan memori eksternal digunakan sebagai data dan address yang di-multiplex. Port 0 terdapat pada pin 32-39.
•
Port 1 Merupakan open drain bidirectional. Maksudnya ialah port ini dapat berfungsi sebagai masukan atau keluaran / port I/O (input/output). Port 1 terdapat pada pin 1-8.
•
Port 2 Merupakan dual-purpose port. Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O. Pada desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address. Port 2 terdapat pada pin 21-28. 9
•
Port 3 Merupakan dual -purpose port. Selain berfungsi sebagai I/O juga mempunyai fungsi khusus yang ditunjukan pada Tabel 2.2 Fungsi khusus port 3. Tabel 2.2 Fungsi khusus port 3
•
Port Pin P3.0
Fungsi RXD (serial input port)
P3.1
TXD (serial output port)
P3.2
_INT0 (external interrupt 0)
P3.3
_INT1 (external interrupt 1)
P3.4
T0 (timer 0 external input)
P3.5
T1 (timer 1 external input)
P3.6
_WR (external data memory write strobe)
P3.7
_RD (external data memory read strobe)
PSEN (Program Store Enable) PSEN adalah kontrol sinyal yang mengijinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (Output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan 0 pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu bernilai 0 pada pembacaan program memori internal. PSEN terdapat pada pin 29.
•
ALE (Address Latch Enable) ALE digunakan untuk men-demultiplex address dan data bus. Ketika menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address dan data bus. Pada setengah paruh pertama, memory cycle ALE akan bernilai 1 sehingga mengijinkan penulisan alamat pada register eksternal. Pada setengah paruh berikutnya akan bernilai satu sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus. ALE terdapat pada pin 30. Keluaran ALE menghasilkan pulsa-pulsa untuk mengancing alamat byte rendah (low byte) selama mengakses memori eksternal.
•
EA (External Access) Jika EA diberi masukan 1 maka AT89S52 menjalankan program memori internal 10
saja. Jika EA diberi masukan 0 (ground) maka AT89S52 hanya akan menjalankan program memori eksternal (PSEN akan bernilai 0). EA terdapat pada pin 31. •
RST (Reset) RST pada pin 9 merupakan reset dari AT89S52. Jika pin ini diberi masukan 1 selama minimal 2 machine cycle, maka sistem akan di-reset.
2.1.3 Peta Memori Program-program dan data-data pada komputer maupun pada mikrokontroler disimpan pada memori. Memori yang diakses oleh prosessor terdiri dari RAM dan ROM. Mikrokontroler AT89S52 memiliki ruang alamat memori data dan program yang terpisah. Pemisahan memori program dan data tersebut membolehkan memori data diakses dengan alamat 8 bit, sehingga dapat dengan cepat dan mudah disimpan dan dimanipulasi oleh CPU 8 bit. Namun demikian, alamat memori data 16 bit juga dapat dihasilkan melalui register DPTR. 2.1.3.1 Memori Program Memori program hanya dapat dibaca. Memori program biasa disebut dengan ROM (Read Only Memory). ROM ini biasanya berisi kode/program untuk mengontrol kerja dari mikrokontroler. Terdapat program yang dapat diakses langsung hingga 64 kbyte. Sedangkan strobe (tanda) untuk akses program memori eksternal melalui sinyal PSEN atau program status enable. Alamat-alamat paling bawah berada dalam flash on chip.
2.1.3.2 Memori Data Biasa disebut juga dengan RAM (Random Access Memory). Memori data menempati ruang alamat yang terpisah dari memori program. Memori eksternal dapat diakses secara langsung hingga 64 kbyte dalam ruang memori data eksternal. CPU akan memberikan sinyal baca dan tulis (RD dan WR) selama pengaksesan memori data eksternal. Memori data pada AT89S52 sebagai berikut: •
Pengaksesan secara langsung (direct addressing) Pengaksesan alamat langsung terletak pada alamat 80H sampai FFH. Terdiri dari 128 bytes. 11
•
Pengaksesan secara tidak langsung (indirect addressing) Pengaksesan alamat tidak langsung terletak pada alamat 00H sampai 7FH dengan kapasitas RAM 128 bytes.
•
SFR (special function register) SFR mempunyai blok alamat yang sama dengan direct addressing yaitu berada pada alamat 80H sampai FFH, tetapi secara fisik berbeda.
2.1.4 Pewaktuan CPU Semua mikrokontroler 51 Atmel memiliki osilator on chip, yang dapat digunakan sebagai sumber detak (clock) ke CPU. Untuk menggunakannya, hubungkan sebuah oscillator kristal atau keramik diantara kaki-kaki XTAL 1 dan XTAL 2 pada mikrokontroler dan hubungkan kapasitornya ke ground. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2.3 konfigurasi clock internal.
AT89S52
Gambar 2.3 Konfigurasi clock internal
Sedangkan untuk hubungan clock eksternal dapat dilihat pada gambar 2.4 konfigurasi clock eksternal.
12
AT89S52
Gambar 2.4 Konfigurasi clock eksternal
2.2
GSM (Global System for Mobile Communication) GSM (Global System for Mobile Communication) merupakan sebuah sistem telepon
bergerak generasi ke-2 yang dikembangkan di wilayah Eropa sejak tahun 1980-an. Sistem ini bekerja pada frekuensi 1800 MHz dan 1900 MHz. Jaringan GSM dapat dibagi menjadi 3 bagian besar. Mobile Station merupakan perangkat handset yang dibawa oleh pelanggan yang disebut handphone. Subsystem base station merupakan bagian sistem yang mengendalikan radio link dengan mobile station di dalam terdapat BSC (Base Station Controller) dan BTS (Base Transceiver Station). Subsistem jaringan merupakan bagian terpenting karena di dalamnya terdapat Mobile Services Switching Center (MSC) yang melakukan penyambungan komunikasi antara mobile station dan antara mobile station dengan fixed phone. MSC juga menangani operasi pengaturan mobilitas. Mobile station dan base station subystem berkomunikasi melalui interface Um, yang dikenal sebagai interface udara atau radio link. Base station subsystem berkomunikasi dengan MSC melalui interface A. Gambar 2.5 menunjukan arsitektur sistem GSM.
13
Gambar 2.5 Arsitektur sistem GSM
2.3
Mode Pengiriman dan Penerimaan SMS Short Messaging Service (SMS) merupakan salah satu fitur dari GSM yang
dikembangkan dan distandarisasi oleh ETSI. SMS merupakan salah satu layanan yang memungkinkan Handphone bisa mengirimkan pesan pendek dalam format teks dari dan menuju handphone. Kapasitas karakter SMS adalah sebanyak 160 karakter alpha-numeric. Pada pengiriman pesan terdapat dua jenis mobile, yaitu mobile terminated (handphone penerima) dan mobile originated (handphone pengirim). Saat sebuah pesan terkirim, pesan tersebut diterima oleh Short Message Service Center (SMSC), yang setelah itu memberikan kepada handphone yang tepat (nomor tujuan). Untuk melakukan hal ini, SMSC mengirimkan SMS request kepada Home Location Register (HLR) untuk mengetahui keberadaan pelanggan. Begitu HLR menerima request tersebut, HLR akan memberikan respon kepada SMSC berupa status subscriber: •
Aktif atau tidak aktif
•
Dimana subscriber berada Jika responnya adalah “tidak aktif”, SMSC akan menyimpan pesan tersebut beberapa
waktu, lalu SMSC akan memberikan informasi kepada pengirim “Not Delivered ”. Saat subscriber mengakses device-nya, HLR mengirimkan SMS pemberitahuan kepada SMSC, dan SMSC akan mencoba kembali pengiriman. Sistem ini kemudian menghubungi handphone dan jika handphone memberikan respon, pesan tersebut dikirimkan. SMSC menerima 14
verifikasi bahwa pesan tersebut telah diterima oleh pelanggan, dan mengategorikan pesan telah terkirim dan tidak lagi mencoba untuk melakukan pengiriman ulang. Kemudian SMSC akan memberikan informasi kepada pengirim “delivered”. Gambar 2.6 menunjukan mekanisme pengiriman SMS melalui SMSC.
Gambar 2.6 Mekanisme Pengiriman SMS melalui SMSC Terdapat dua mode untuk pengiriman dan penerimaan SMS, yaitu mode teks dan mode PDU (Protocol Data Unit). Namun sistem mode teks tidak didukung oleh semua operator GSM maupun handphone. Untuk mengetahui mode yang digunakan pada operator dan handphone dapat dikirimkan ATCommand “AT-CMGF=1” menggunakan program emulasi hyperterminal. Jika hasilnya error, berarti handphone tersebut tidak didukung mode teks.
2.3.1 Mode Teks Mode teks adalah format pesan dalam bentuk teks asli yang dituliskan pada saat akan mengirim pesan. Mode ini adalah cara termudah untuk mengirimkan pesan. Pada mode teks pesan yang dikirimkan tidak melakukan proses konversi melainkan sesuai dengan apa yang diketik dari keyboard.
2.3.2 Mode PDU (Protocol Data Unit) PDU mode adalah format pesan dalam heksadesimal octet dan semi-oktet dengan panjang mencapai 160 (7 bit) atau 140 (8 bit) karakter. Untuk mengirimkan pesan SMS, pesan yang ditulis dalam bentuk teks harus dikonversikan terlebih dahulu ke dalam format 15
PDU. Semua SMS yang diterima oleh handphone agar bisa dibaca maka harus dikonversikan dari PDU format menjadi teks.
2.4
Relay Secara umum relay adalah piranti yang memungkinkan suatu daya masukan
mengendalikan sebuah sumber daya lokal dan daya yang mengendalikan biasanya tidak sebanding dengan daya yang dikendalikan. Tiristor dan tiratron dapat digunakan sebagai relay. Namun demikian relay yang paling banyak dipakai adalah sebuah saklar mekanik (mechanical switch) yang dioperasikan oleh sebuah electromagnet. Bila saklar yang digunakan memiliki
sejumlah kontak,
maka hubungan
dengan
rangkaian-rangkaiannya dapat
dikendalikan secara serentak melalui daya masukan yang diberikan ke elektromagnetnya. Relay adalah saklar yang sesungguhnya. Fungsi utamanya untuk mengontrol arus yang lebih besar dalam rangkaian arus kecil yang melewati kumparan. Simbol ini terdiri atas sebuah kumparan dan dua set kontak, satu biasanya terbuka (Normally Open atau NO), lainnya biasanya tertutup (Normally Close atau NC). Sewaktu arus lewat kumparan, kontak NO tertutup, sebaliknya kontak NC terbuka
Beberapa susunan kontak relay dapat dibedakan menjadi: 1. Normal terbuka (normally open), yaitu : kontak tertutup bila relay diberikan energi oleh arus. 2. Normal tertutup (normally close), yaitu : kontak terbuka bila relay diberikan energi oleh arus. 3. Tukar sambung (change over), yaitu : relay yang memiliki kontak tengah yang normalnya tertutup, tetapi melepaskan diri dari posisi ini dan membuat kontak yang baru dengan yang lainnya bila diberi energi oleh arus. Relay yang paling sering digunakan adalah relay jenis buluh (reed switch), relay ini terdiri dari dua buluh besi yang saling berhadapan pada jarak sekitar 0,1 inchi ( 100 mil) didalam suatu tabung kaca hampa. Relay buluh ini bekerja sangat cepat dan berukuran sangat kecil.
16
Dimana lempengan besi tersebut akan tertarik pada saat lilitan kawatnya mendapat tegangan. Tegangan yang dibutuhkan oleh lilitan kawat tersebut bervariasi, tergantung dari karakteristik rancangan relay tersebut. Pada alat ini akan dipergunakan relay yang bekerja pada tegangan 12 Volt dan jenis relay yang dipakai adalah relay jenis saklar tunggal. Bentuk skema relay tampak pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Bentuk Skema Relay (Relay – SPDT)
2.5
Transistor sebagai saklar (Switching) Bipolar Junction Transistor (BJT) terdapat dalam dua tipe, yaitu tipe NPN dan PNP.
Pada gambar 2.8 (a). terlihat terminal BJT terdiri atas collector, emitter dan base, dan gambar 2.8 (b). BJT berfungsi sebagai suatu saklar elektronik, saklar yang aktif ketika diberi suatu tegangan antara base dan emiter. Berikut cara kerjanya : 1. Tegangan antara base dan emitter adalah nol. Saklar Open, dan tidak ada arus yang mengalir antar collector dan emitter sehingga transistor Off . 2. Suatu tegangan diberikan antara base dan emitter. Saklar Close, dan arus mengalir antara collector emitter, sehingga transistor On.
17
(a)
(b)
Gambar 2.8 (a) Simbol BJT Tipe NPN (b) Saklar Elektronik
Gambar 2.9 Transistor NPN sebagai saklar
Ketika tegangan Vin = 0 Vdc, base lebih negatif daripada emitter sehingga transistor off (saklar open). Saat Vin = 5 Vdc, tidak ada arus yang mengalir pada RBase. Base lebih positif dari pada emitter , tegangan pada B-E ini adalah nol dan transistor akan on (saklar close).
2.6
Buzzer Buzzer merupakan komponen yang digunakan untuk menghasilkan bunyi yang berfungsi
sebagai peringatan atau indikator. Buzzer ini dikendalikan oleh mikrokontroler dengan memberikan nilai logic 1 atau 0 pada rangkaian buzzer. Jika input rangkaian buzzer mendapat 18
nilai logic 1, maka buzzer akan berbunyi, dan sebaliknya jika rangkaian buzzer mendapat nilai logic 0, maka buzzer tidak akan berbunyi. VCC
Buzzer
4k7
C945
C1815
Gambar 2.10 Rangkaian Buzzer
Gambar 2. 10 diatas menunjukan rangkaian buzzer. Rangkaian buzzer ini dihubungkan dengan mikrokontroler pada pin P1.1. Bagian rangkaian ini terdiri dari komponen-komponen seperti transistor yang jenisnya NPN dan buzzer. Pada rangkaian buzzer ini fungsi dari transistor digunakan sebagai saklar (switch).
2.7
Sensor
2.7.1
Pengertian Umum Sensor Sebenarnya sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap
fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperature, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas. Dengan definisi seperti ini maka sensor merupakan alat elektronik yang begitu banyak dipakai dalam kehidupan manusia saat ini. Bagaimana tekaan jari kita pada keyboard computer, remote televisi, lantai lift yang kita tuju, menghasilkan perubahan pada layar computer atau televisi, serta gerakan pada lift adalah contoh mudah sensor secara luas. Atau sensor temperature yang banyak digunakan dalam mengontrol temperature ruangan pada AC. Demikian pula sensor pengukur cairan oksigen ataupun gas lainnya yang sering digunakan di rumah sakit. Hampir seluruh kehidupan sehari-hari saat ini tidak ada yang tidak melibatkan sensor. Tidak
19
mengherankan jika sensor (atau juga ada yang meyebutnya dengan tranducer) banyak disebut juga sebagai panca inderanya alat elektronik modern.
2.7.2
Sensor Gas HS-133 Sensor gas LPG HS-133 merupakan salah satu sensor utama dalam pembuatan alat ini.
Sensor ini merupakan sebuah sensor kimia atau sensor gas. Sensor ini mempunyai nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas yang mewakili gas LPG di udara yaitu gas metana dan ethanol. Sensor LPG HS-133 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut di udara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat gas LPG di udara. Dan ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka resistansi elektrik sensor tersdebut akan menurun yang menyebabkan tegangan yang dihasilkan oleh output sensor akan semakin besar. Selain itu, sensor juga mempunyai sebuah pemanas (heater) yang digunakan untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar agar sensor dapat bekerja kembali secara efektif. Secara umum bentuk dari sensor gas LPG HS-133 dapat dilihat dari gambar berikut :
Gambar. 2.11 Sensor Gas HS-133
20
2.7.3
Prinsip Kerja Sensor Gas HS-133 Adapun prinsip kerja dari sensor HS-133 ini adalah sebagai berikut, Sensor ini hanya
terdiri dari sebuah lapisan silikon dan dua buah elektroda pada masing-masing sisi silikon. Hal ini akan menghasilkan perbedaan tegangaan pada outputnya ketika lapisan silikon ini dialiri oleh arus listrik. Tanpa adanya gas LPG yang terdeteksi, arus yang mengalir pada silikon akan tepat berada ditengah-tengah silikon dan menghasilkan tegangan yang sama antara elektroda sebelah kiri dan elektroda sebelah kanan, sehingga beda tegangan yang dihasilkan pada output adalah sebesar 0 volt. Ketika terdapat gas LPG yang mempengaruhi sensor ini, arus yang mengalir akan berbelok mendekati atau menjauhi salah satu sisi silicon. Ketika arus yang melalui lapisan silicon tersebut mendekati sisi siliokon sebelah kiri maka terjadi ketidakseimbangan tegangan output dn hal ini akan menghasilkan beda tegangan di outputnya. Begitu pula bila arus yang melalui lapisan silikon tersebut mendekati sisi silicon sebelah kanan. Semakin besar konsentrasi gas yang mempengaruhi sensor ini, pembelokan arus di dalam silicon jiga semakin besar, sehingga ketidakseimbangan tegangan antara kedua sisi lapisan silicon pada sensor semakin besar pula. Semakin besar ketidakseimbangan tegangan ini, beda tegangan pada output sensor juga semakin besar.
Gambar 2.12 Grafik Cara Kerja Sensor Gas HS-133
21
2.8
ADC (Analog to Digital Converter) 0804 ADC (Analog to Digital Converter) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk
mengubah sinyal analog menjadi 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 : 1. Resolusi Resolusi merupakan kemampuan sebuah komponen untuk mendeteksi perubahan terkecil, resousi dari ADC tergantung pada besarnya tegangan yang diberikan pada ADC tersebut. 2. Ketelitian Ketelitian merupakan ukuran seberapa dekat tegangan keluaran yang sebenarnya terhadap nilai keluaran teoritis. Sebagai contoh, misalkan bahwa nilai tegangan teoritis bagi suatu masukan tertentu +10 V. ketelitian ± 10% berarti tegangan keluaran yang sebenarnya haruslah bernilai antara +9V dan +11V. 3. Waktu Konversi Waktu yang dibutuhkan untuk mengubah besaran analog menjadi bentuk digital. Untuk setiap sampelnya atau waktu yang diperlukan untuk melakukan satu konversi. Jenis ADC 0804 yang digunakan adalah jenis Succesive approximation convertion atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu kinversi jauh lebih singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. ADC 0804 memiliki 8 output digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokontroler. Input Chip Select (aktif low) diguakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika high, maka ADC 0804 tidak aktif (disable) atau dalam keadaan mengambang. Jika Input Write berlogika 0, maka converter akan mengalami reset. Namun jika 22
Input Write berlogika 1, maka converter akan segera memulai koversi. INT menunjukan bahwa konversi telah selesai. INT akan berlogika 1 saat memulai konversi dan berlogika 0 bila konversi telah selesai.
Gambar 2.13 Konfigurasi pin ADC 0804 Fungsi dari pin ADC 0804 antara lain adalah : •
WR (input) : Pin ini digunakan untuk memulai konversi tegangan analog menjadi digital, dengan memberikan pulsa logika “0” pada pin ini.
•
INT (output) : Pin ini digunakan sebagai indikator apabila ADC telah selesai mengkonversikan tegangan analog menjadi digital dengan mengeluarkan logika “0”.
•
Vin : tegangan analog input differensial, input Vin (+) dan Vin (-) merupakan tegangan differensial yang akan mengambil nilai selisih dari kedua input. Dengan memanfaatkan input Vin, maka dapat dilakukan offset tegangan nol pada ADC.
•
Vref : tegangan referensi dapat diatur sesuai dengan input tegangan pada Vin (+) dan (-), Vref = Vin/2.
•
Clock ; clock dari ADC dapat diturunkan dari ClockIN menggunakan Schmitt trigger.
•
CS : agar ADC dapat aktif melakukan konversi data, maka Input Chip Select harus diberi logika low.
•
RD : agar data ADC dapat dibaca pada sistem mikrokontroler maka pin RD harus diberi logika low
23
