2.4 Kalman Filter
2.7.1 Prinsip Kerja Display LCD
Sekedar mengingatkan pelajaran fisika mengenai cahaya putih, cahaya putih adalah cahaya terdiri dari ratusan cahaya warna yang berbeda. Ratusan warna cahaya tersebut akan terlihat apabila cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Artinya, jika beda sudut refleksi maka berbeda pula warna cahaya yang dihasilkan. Backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna. Jika ingin menghasilkan warna putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila ingin menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal cair yang bersangkutan.
2.7.2 LCD TFT
TFT singkatan dari transistor film tipis dan digunakan dengan LCD untuk meningkatkan kualitas gambar dibandingkan teknologi yang lebih tua. Setiap piksel pada LCD TFT memiliki transistor sendiri pada kaca itu sendiri, yang menawarkan
kontrol lebih besar atas gambar dan warna yang dibuatnya. Karena transistor dalam layar LCD TFT sangat kecil, teknologi ini menawarkan manfaat tambahan yang membutuhkan daya yang lebih sedikit. Namun, sementara LCD TFT dapat menghasilkan gambar yang tajam, mereka juga cenderung menawarkan sudut pandang yang relatif miskin. Ini berarti bahwa LCD TFT terlihat terbaik bila dilihat langsung; seringkali sulit untuk melihat gambar dari samping.
Gambar 2.8 Lcd 1,8inch TFT
LCD TFT ditemukan pada smartphone low-end, atau ponsel berfitur biasa, serta ponsel dasar. Teknologi ini juga digunakan pada TV, sistem video game genggam, monitor, sistem navigasi, dll. TFT juga merupakan singkatan untuk istilah dan frasa teknis lainnya seperti waktu dari transmisi , tes perbaiki teks , dan Tabung datar Trinitron , dan terkadang Protokol TFT (yang berarti protokol transfer file sepele, atau TFTP).
TFT adalah "Thin Film transistor" singkatan, umumnya mengacu pada layar kristal cair filmtipis, tetapi sebenarnya mengacu pada transistor film tipis (matriks) -Dapat "aktif" di layar setiap kontrol piksel independen, Ini disebut TFT matriks Aktif (TFT matriks aktif) asal. Jadi bagaimana sebenarnya gambar itu muncul? Prinsip dasarnya sederhana: layar terdiri dari sejumlah piksel yang memancarkan cahaya warna apa pun, selama kontrol setiap piksel untuk menampilkan warna yang sesuai dapat dicapai. Dalam LCD TFT umumnya menggunakan teknologi backlight, untuk secara akurat mengontrol warna dan kecerahan setiap pixel perlu menginstal switch rana-seperti setelah setiap pixel, ketika "jendela" terbuka ketika cahaya dapat
melalui, dan "rana "Ditutup setelah lampu tidak akan tembus. Tentu saja, secara teknis, tidak sesederhana itu. Semua piksel pada layar LCD TFT dikonfigurasi dalam format baris dan kolom, dan setiap piksel melekat pada transistor silikon amorf yang terletak langsung pada panel kaca.
Pengaturan ini memungkinkan setiap piksel untuk diberi muatan dan untuk biaya yang harus disimpan bahkan ketika layar di-refresh untuk menghasilkan gambar baru. Apa artinya ini adalah bahwa keadaan piksel tertentu sedang aktif dipertahankan bahkan ketika piksel lain sedang digunakan. Inilah sebabnya mengapa TFT LCD dianggap menampilkan matriks aktif (sebagai lawan dari matriks pasif).
LCD (Liquid Crystal Display) adalah penggunaan karakteristik kristal cair (ketika pemanasan untuk cairan, pendinginan kristalisasi sebagai padat), kristal cair umum memiliki tiga jenis bentuk:
1. Kristal cair berlapis (smectic), mirip dengan lempung
2. Kristal cair Filiform (nematic) menyerupai batang korek api yang bagus 3. Kristal cair seperti kolesterol (cholestic)
Layar kristal cair adalah filiform, dan ketika lingkungan berubah, perubahan struktur molekulnya, yang memiliki sifat fisik yang berbeda - yang dapat dicapai dengan memungkinkan cahaya untuk melewati atau memblokir cahaya - jendela analogi. Ada tiga warna utama, sehingga komposisi setiap piksel pada layar perlu dijelaskan di atas tiga komponen dasar yang sama untuk membentuk, masing-masing, mengontrol merah, hijau, biru tiga warna. Yang paling umum digunakan adalah layar kristal cair TFT twemat nematic (Twisted nematic Tft LCD).
Teknologi yang ada sangat berbeda, ada alur di lantai atas dan bawah, di mana alur di lapisan atas disusun secara vertikal, dan tingkat yang lebih rendah disusun secara horizontal. Ketika tidak ada tegangan LCD dalam keadaan alami, dari peta memancarkan cahaya 2a memutar ke kolom TFT menampilkan diagram skematik divergensi lapisan cahaya melalui interlayer, akan terjadi 90 derajat distorsi, yang dapat lancar melalui tingkat yang lebih rendah.
Ketika tegangan ditambahkan antara dua lapisan, medan listrik dihasilkan, dan kristal cair diatur secara vertikal sehingga cahaya tidak berputar - hasilnya adalah cahaya tidak dapat melewati lapisan bawah. (2) arsitektur piksel TFT: filter warna Menurut warna dibagi menjadi merah, hijau, biru Tiga, secara berurutan
disusun pada substrat kaca untuk membentuk grup (dot pitch) yang sesuai dengan piksel setiap filter monokrom disebut Sub Pixel (sub-pixel) ). Dengan kata lain, jika monitor TFT mendukung resolusi 1280x1024, setidaknya 1280x3x1024 piksel dan transistor diperlukan.
Untuk monitor TFT 15 inci (1024x768), piksel adalah sekitar 0,0188 inci (setara dengan 0,30mm), dan 0,011 inci (setara dengan 0,28mm) untuk layar TFT 18,1 inci (1280x1024). Seperti yang Anda ketahui, piksel penting untuk tampilan, dan semakin besar ukuran setiap piksel, semakin besar resolusi maksimum yang dapat dicapai layar. Namun, karena keterbatasan karakteristik fisik transistor, TFT saat ini per ukuran pixel pada dasarnya 0,0117 inci (0,297mm), jadi untuk layar 15-inci, resolusi terbesar hanya 1280x1024.
Karakteristik LCD (Liquid Crystal Display) Berikut adalah karakteristik dari LCD 20 x 4:
1. 20 Karakter dan 4 Baris tampilan kristal cair (LCD) dari dot matrik.
2. ROM pembangkit karakter untuk 192 tipe karakter (5x7 dot matrik)
3. Mempunyai 2 jenis RAM, yaitu RAM pembangkit karakter dan RAM data tampilan
4. RAM pembangkit karakter untuk 8 tipe karakter program tulis dengan bentuk 5 x7 dot matrik
5. RAM data tampilan dengan bentuk 80 x 8 matrik titik (maksimum 80 karakter).
6. Mempunyai pembangkit clock internal.
7. Catu daya 5 Vdc.
8. Rangkaian otomatis riset saat daya dinyalakan.
9. Jangkauan suhu pengoperasian 0 - 50 derajat
2.8 RTC
Real Time Clock / RTC adalah jam elektronik berupa chip yang dapat menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga/menyimpan data waktu tersebut secara real time. Karena jam tersebut bekerja real time, maka setelah proses hitung waktu dilakukan output datanya langsung disimpan atau dikirim ke device lain melalui sistem antarmuka.
Chip RTC sering dijumpai pada motherboard PC (biasanya terletak dekat chip BIOS). Semua komputer menggunakan RTC karena berfungsi menyimpan informasi jam terkini dari komputer yang bersangkutan. RTC dilengkapi dengan baterai sebagai pensuplai daya pada chip, sehingga jam akan tetap up-to-date walaupun komputer dimatikan. RTC dinilai cukup akurat sebagai pewaktu (timer) karena menggunakan osilator kristal.
Banyak contoh chip RTC yang ada di pasaran (pasar genteng, dll) seperti DS12C887, DS1307, DS1302, DS3234. Sebuah modul/ kit yang berfungsi untuk menjalankan fungsi waktu dan kalender secara realtime berbasis DS1307 dengan menggunakan backup supply berupa battery. Modul ini dibuat dengan menggunakan PCB berbahan fiber dan juga menggunakan lapisan mask solder untuk menjaga agar PCB tidak korosi. Selain itu Modul ini sebagian besar menggunakan komponen SMD, sehingga modul terlihat minimalis dan menarik.
Berikut adalah beberapa fitur dari DS1307 :
1. Real-Time Clock (RTC) Counts Seconds, Minutes, Hours, Date of the Month, Month, Day of the week, and Year with Leap-Year Compensation Valid Up to 2100
2. 56-Byte, Battery-Backed, General-Purpose RAM with Unlimited Writes 3. I2C Serial Interface
4. Programmable Square-Wave Output Signal
5. Automatic Power-Fail Detect and Switch Circuitry
6. Consumes Less than 500nA in Battery-Backup Mode with Oscillator Running
Komponen DS1307 berupa IC yang perlu dilengkapi dengan komponen pendukung lainnya seperti crystal sebagai sumber clock dan Battery External 3,6 Volt sebagai sumber energy cadangan agar fungsi penghitung tidak berhenti. Bentuk komunikasi data dari IC RTC adalah I2C yang merupakan kepanjangan dari Inter Integrated Circuit. Komunikasi jenis ini hanya menggunakan 2 jalur komunikasi yaitu SCL dan SDA. Semua microcontroller sudah dilengkapi dengan fitur komunikasi 2 jalur ini, termasuk diantaranya Arduino Microcontroller. Komunikasi yang digukan untuk RTC mengacu I2C-Bus atau Inter-Integrated Circuit Bus, merupakan bus serial yang dikembangkan oleh Phillips. I2C Bus digunakan untuk menghubungkan
berbagai macam IC yang dikontrol oleh sistem processor atau micro-controller (intelligent control application). Sebagai catatan umumnyakristal 32,768 KHz dipasang berbaring dan bodi/can disolder dengan ground. Kita dapat mengkombinasikan display Seven segment, display jenis LCD ataupun jenis matrix led untuk menampilkan data dari IC RTC. Dengan bantuan Arduino microcontroller semua opsi tersebut akan menjadi lebih mudah.
Gambar 2.9 RTC