Untuk mengubah data dari analog ke digital, maka dibutuhkan suatu peraltan tambahan yang disebut Analog To Digital Converter (ADC) yang terkemas dalam bentuk chip IC. ADC berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Umumnya digunakan ADC 0804 8 bit untuk mengubah rentang sinyal analog 0-5V menjadi level digital 0-255.
Gambar 2.6. Diagram Blok ADC 0804
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.
Spesifikasi
• Mudah di-interface-kan dengan mikroprosesor • Input berupa tegangan analog diferensial • Input dan output mempunyai level TTl • Tegangan referensi 2.5 Volt
• Generator clock on chip
• Tegangan input 0-5 volt dengan catudaya tubggal • Tidak memerlukan Zero adjust
• Resolusi 8 bit • Error +/-1 LSB
• Waktu konversi 100 Us
Fungsi kaki pada ADC0804:
• Vin (-) : masukan analog negatif • Vin(+) : masukan analog positif • A-GND : anaog ground
• Vref/2 :setengah tegangan referesi untuk sala penuh
• CLK-R dan CLK-IN : untuk mengatur besarnya eksternal clock • WR : sinyal kontrol untuk melalui awal konversi
• RD : Sinyal kontrol untuk mengambil data • CS : Sinyal untuk mengaktifkan komponen
• INTR : status untuk mengetahui bahwa konversi sudah selesai • LSB-MSB: data 8 bit
• VCC : tegangan catu daya
Gambar 2.7. Konfigurasi pin IC ADC0804
Prinsip kerja dari converter A/D adalah semua bit-bit diset kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah di tentukan. Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR.
Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengrim sinyal selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang ekivalen kedalam register buffer. Dengan demikian, output digital akan tetap tersimpan sekalipun aka dimulai siklus konversi yang baru.
2.3.2 Karakteristik ADC0804
Adapun karakteristik ADC0804 adalah sebagai berikut:
a. Mempunyai 2 masukan analog, Vin(+)dan Vin(-), sehinnga dapat menerima input diferensial. Input analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan kedua pin input yaitu Vin(+)-Vin(−). kalau input analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin(+) sedangkan Vin(−) di groundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc= 5 Volt sebagai tegangan referensi. dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.
b. Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19,6mV
c. Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi F= 1/(1.1 RC), dengan R dan C komponen eksternal
d. Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan anlog dan digital. Kaki 8 adalah ground analog dan kaki 10 ground digital.
2.4 Relay
Relay adalah sebuah magnet, dimana berfungsi untuk memutuskan atau mengubah satu atau lebih kontak. Relay berisi kumparan elektromagnet dengan inti magnet besi lunak. Jika diberi arus akan menghasilkan medan magnet.
Besarnya gaya magnet yang ditetapkan oleh medan yang ada pada celah udara dan inti magnet, dan banyak lilitan kumparan, kuat arus yang mengalir atau yang disebut dengan imperial lilitan
Relay memiliki tiga jenis kutub yaitu: a. COMMON : Kutub acuan
b. NC (Normally close) : kutub yang dalam keadaan awal terhubung dengan COMMON
c. NO (Normally Open) : Kutub yang pada awalnya terbuka dan terhubung dengan COMMON saat kumparan relay diberi arus listrik.
Berdasarkan jumlah kutub pada relay, maka relay dibedakan menjadi 4 jenis : • SPST : Single pole single throw
• SPDT : single pole double throw • DPST : double pole single throw • DPDT : double pole double throw
Prinsip kerja relay yaitu alat yang dioperasikan dengan listrik yang secara makanis mengontrol hubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak system control yang bermanfaat untuk mengontrol jarak jauh dan pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal control tegangan dan arus searah.
Keunggulan relay dibandingkan dengan saklar mekanik biasa adalah:
• Relay yang bekerja dengan arus dan tegangan kecil dapat digunakan untuk menghidupkan mesin yang memerlukan arus besar
• Relay juga dapat menggerakkan peralatan yang berbahaya dari jauh Sifat-sifat relay :
a) Impedensi kumparan, biasanya ditentukan oleh tebal kawat oleh tebal kawat yang di gunakan gunakan serta banyaknya lilitan.
b) Kuat arus yang di gunakan untuk menggerakkan relay, biasanya arus ini di berikan oleh pabrik. Relay dengan perlawanan kecil memerlukan arus besar, sedangkan relay dengan perlawanan besar memerlukan arus yang kecil.
c) Tegangan yang di perlukan untuk menggerakkan relay.
d) Daya yang diperlukan untuk mengoperasikan relay besarnya sama dengan nilai tegangan di kalikan arus.
Banyaknya kontak-kontak jangkar dapat membuka dan menutup lebih dari satu kontak sekaligus, tergantung dari pada kontak dan jenis ralaynya. Jarak antara kontak-kontak menentukan besarnya tegangan maksimum yang di izinkan antara kontak tersebut.
2.5 RS232
2.5.1. Komunikasi Data Serial
Metode transmisi serial dapat berupa sinkron dan asinkron. Pada transmisi asinkron, data dikirim dalam blok dengan kecepatan tetap, dimana awal dan akhir dari blok diberi tanda berupa byte atau bit tertentu. Sedangkan pada transmisi asinkron setiap satu byte data terdiri 1 bit yang mengidentifikasikan awal byte data dan 1 atau 2 bit sebagai akhir byte data. Oleh karena setiap byte data diidentifikasikan sendiri-sendiri maka data dapat dikirim pada setiap saat (asinkron).
Pada saat data tidak ada dikirim, sinyal akan high atau mark.Awal byte data ditandai sinyal low atau space selama satu waktu bit (bit time) dan bit data kemudian dikirim sesudahnya dimulai dari bit orde terendah (LSB), dimana lebar data dapat 5, 6, 7, atau 8 bit. Setelah data bit adalah parity bit yang dapat berupa parity ganjil atau tanpa sama sekali parity. Fungsi parity bit adalah memeriksa ada tidaknya kesalahan pada data yang diterima. Bit yang terakhir adalah stop bit, dimana jalur sinyal diubah menjadi high atau mark paling sedikit 1 atau 2 bit.
Baud rate adalah kecepatan transfer dari data serial yang didefenisikan sebagi 1/(waktu 1 bit). Jika waktu 1 bit 3,33 ms, maka baud ratenya 1/3,33 ms atau sebesar 300 baud. Baud rate yang sering digunakan adalah 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, dan 19200 baud.
Sebuah penggerak (driver) harus mampu menangani arus tanpa mengalami kerusakan. Standart RS232 menentukan pula jenis-jenis sinyal yang dipakai mengatur pertukaran informasi DTE dan DCE, semuanya terdapat 24 jenis sinyal tapi yang umum dipakai hanya 9 jenis sinyal. Konektor yang dipakai pun ditentukan dalam standard RS232, untuk sinyal lengkap yang dipakai konektor DB25, sedangkan konektor DB9 hanya bisa dipakai untuk sinyal 9 yang umum dipakai.
Gambar 2.8 Konektor DB 9 Tabel 2.4. pin – pin pada DB9 dan DB25
Tabel 2.2 pin – pin pada DB9 dan DB25 (sambungan)
2.5.2 Keuntungan Menggunakan Komunikasi Serial
Antar muka komunikasi serial beberapa kelebihan dibandingkan dengan komunikasi parallel, daintaranya:
a. Kabel untuk komunikasi serial bias lebih panjang dibandingkan dengan parallel.
Data-data dalam komunikasi serial dikirim untuk logika ‘1’ sebagai tegangan -3 s/d -25 Volt dan untuk logika ‘0’ sebagai tegangan +3 s/d +25 Volt, denagn demikian tegangan dalam komunikasi serial memiliki ayunan tegangan maksimum 50 volt, sedangkan pada komunikasi paralelnya hanya 5 Volt. Hal ini menyebabkan gangguan pada kabel-kabel panjang lebih mudah diatasi disbanding dengan paralalel.
b. Jumlah kabel serial lebih dikit.
Dua perangkat computer yang berjauhan dengan hanya tiga kabel untuk konfigurasi null modem, yakni TxD (saluran kirim), RxD(saluran terima) dan Ground, akan tetapi jika menggunakan komunikasi parallel akan terdapat dua puluh hingga dua puluh lima kabel.
Pada komunikasi serial hanya satu bit yang ditransmisikan pada suatu waktu sehingga apabila dtransmisi menggunakan media udara bebas (free space) maka dibagian penerima tidak akan muncul kesulitan untuk menyusun kembali bit-bit yang ditransmisikan.
d. Komunikasi serial dapat diterapkan untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler. Hanya dibutuhkan dua pin utama Txd dan Rxd (diluar acuan ground).