Analisis Kinerja Interface Pada Alat Ukur Tegangan DC Baterai Dwiyanto, Danu
Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi MANDALA
Abstrak
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang demikian pesat, telah membawa pengaruh besar di segala aspek kehidupan, termasuk di bidang pengukuran. Penggunaan komputer tidak terbatas, dapat pula dipakai sebagaai alat ukur, hanya karena keterbatasan imajinasi manusia, maka penggunaan komputer jadi terbatas. Untuk meningkatkan daya guna komputeryang dipakai dalam kehidupan sehari-hari, selain dapat memainkan program-program aplikasi, walaupun pada pemakaian yang terbatas maka komputer juga dapat dipakai sebagai alat ukur untuk mengukurbesaran tegangan DC (analog) yang terlebih dahulu dirubah ke dijital dengan ADC 0808 ( Analog and Digital Converter ) .
Pada prinsipnya perlu dipasang interface yang dapat berkomunikasi dengan peralatan diluar ( Komponen interface hanya sebagai alat komunikasi dengan Peripheral Input luar masih fungsi analog). Interface yang dipakai menggunakan komponen Rangkaian terintegrasi Programmable Peripheral Interface IC PPI 8255.
IC PPI 8255 ini memiliki bus data dengan 8 bit yang digunakan untuk hubungan dengan komputer. Tiga buah port input output masing-masing 8 bit, yait Port A (A0–A7), Port B (B0–B7) dan Port C (C0–C7). Sesuai dengan namanya, maka interface ini dapat dirubah sesuai dengan permintaan melalui konfigurasi program yang diberikan kepada IC PPI 8255A ini..
Kata Kunci: Interface, Pengukuran, Tegangan
I. PENDAHULUAN
Pada abad sekarang ini, komputer pribadi (Personnal Komputer / PC) banyak dipakai oleh masyarakat, namun pengunaan komputer masih terbatas fungsinya, hanya kalau ada perangkat lunak saja.Komputer dapat
memudahkan tugas manusia dalam
menjalankan aktivitas kehidupannya. Komputer dapat membantu untuk mengontrol secara cepat dan secara langsung dapat mengukur besaran-besaran yang dibutuhkan dalam pemakaian alat ukur, sehingga didapat hasil yang baik dan tepat.Komputer memerlukan rangkaian antarmuka untuk dapat mengukur besaran-besaran yang diperlukan dalam kehidupan sehari-hari dalam hal besaran-besaran listrik, sehingga hasilnya diperoleh yang baik.
Mengingat pentingnya pengukuran berbasiskomputer personnal, maka dalam Penelitian ini penulis akan mengangkat judul
”Analisa Kinerja Interface Pengukuran tegangan berbasis komputer personnal.”
Sehingga hasilnya sebuah dokumen
analisaKinerja Interface Pengukuran teganganyang diharapkan dapat digunakan sebagai acuan di Laboratorium pengukuran
listrik.
Permasalahan yang akan dibatasi dari penelitian ini menganalisa sebagai berikut:
•Rangkaian Inteface Programmable Peripheral Interface IC PPI 8255 yang dianalisa dibuat berdasarkan standar bus EISA untuk PC komputer IBM compatible.
•Card Programmable Peripheral Interface IC PPI 8255 yang memiliki tiga port directional.
•Rangkaian konector standar untuk kebutuhan pengembangan rangkaian pengukuran ataupun penggerak oleh pengguna sistem ini.
Maksud dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kinerjainterface Pada Alat Ukur Tegangan DC Baterai.Adapun tujuan penulisan dari Penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menentukan kinerja Interface Programmable Peripheral Interface IC PPI 8255 untuk pengukuran.
2. Menentukan kebutuhan pengukuran besaran-besaran fisik yang dapat digunakan secara umum.
Penelitian yang akan dilakukan ini diharapkan dapat memberikan suatu manfaat bagi peneliti itu sendiri, maupun bagi pihak-pihak yang berkepentingan terhadap hasil penelitian ini.Dan manfaat yang kemungkinan didapat dari penelitian ini adalah:
1.Sebagai pengetahuan khusus bagi peneliti setelah sekian lama mendapatkan pengetahuan pada perkuliahan, serta membandingkan antara pengetahuan tersebut.
2.Membantu dalam melakukan
analisainterface yang terhubung dengan komputer.
3.Terciptanya efisiensi dan efektivitas kerja baik dari segi waktu maupun tenaga serta akurat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Komputer atau mikrokomputer terdiri atas 3 (tiga) bagian utama yang meliputi Central Processing Unit (CPU), Main Memory, dan I/O modul. Hubungan antara bagian atau elemen dasar yang membentuk sebuah komputer didapat melalui tiga jalur (Bus), yaitu Jalur Data (Data Bus), Jalur Alamat (Addres Bus), Jalur Kontrol (Control Bus). Bus alamat terdiri atas 18, 20, 24 atau lebih jalur sinyal paralel. Pada jalur-jalur ini, CPU mengirimkan alamat dari lokasi memori yang akan ditulisi atau dibaca. Jumlah lokasi memori yang dapat dialamati tergantung dari banyaknya jalur data. Jika CPU mempunyai n jumlah jalur alamat, maka dapat mengalamati 2n lokasi memori.
Bus data terdiri dari 8, 16, 32 atau lebih jalur sinyal paralel. Sifat bus data ini adalah dua arah (bidirectional), artinya CPU dapat membaca data dari memori atau port pada bus data tersebut. Banyak piranti yang dapat dihubungkan pada bus data ini, tetapi hanya satu peralatan output yang boleh ada pada bus data saat itu.
Bus kontrol berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU megirimkan sinyal keluaran pada bus kontrol untuk meng-enablekan output dari memori atau port yang dialamati. Umumnya sinyal-sinyal di bus kontrol adalah memori yang sedang membaca (read), menulis (write), I/O membaca(read I/O), dan I/O menulis (write I/O). Kemampuan komputer melakukan perhitungan secara cepat telah memungkinkan untuk memakainya sebagai bagian dari sistem pengaturan atau sistem kendali. Proses pengolahan itu dimungkinkan karena adanya
perangkat lunak berupa program komputer yang bekerja secara sinkron dan serempak dengan karakteristik komponen-komponen didalam perangkat keras. Bagian-bagian utama sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:
Seperti terlihat pada gambar 2.1, peralatan input output atau biasa disebut I/O device semata-mata hanyaiah bertugas sebagai transfering device, yaitu peraiatan yang mengirimkan data pada input dan mengambil data hasil olahan dari output komputer.
Gambar 2.1. Bagian Utama Komputer
Sedangkan Central Procesing Unit (CPU) berfungsi untuk memproses data-data yang diumpankan padanya sedemikian rupa sehingga apa yang dihasilkan pada output benar-benar sesuai dengan yang dikehendaki oleh pemakai komputer.Unit pengolahan utama merupakan bagian yang mengendalikan operasi dari komputer. CPU ini membaca instruksi-instruksi yang terkode dari memori, kemudian menterjemahkannya menjadi sederetan instruksi yang dijadikan sebagai acuan untuk melakukan operasi. CPU memiliki Arithmatic and Logical Unit (ALU) yang dapat melakukan operasi pengolahan matematis dan operasi pengambilan keputusan (logika), sebuah Control Unit (CU) yang berfungsi untuk mengontrol seluruh aktifitas yang akan dilakukan. CPU, juga berisi sebuah address counter yang digunakan untuk menyimpan data biner, dan rangkaian yang mengaktifkan sinyal kontrol untuk sementara.
otomatis disusun dari operasi penyambungan untuk contoh 8255A dapat diprogram secara otomatis menerima sinyal ACK ke Peripheral , pada waktu yang tepat. Pada gambar 2.2. menunjukkan sinyal penyambung input transfer data.
Gambar 2.2. Sinyal Penyambung Input Transfer Data
Gambar 2.3. menunjukkan diagram blok IC 8255A. Pada bagian kanan blok diagram terdapat pin input output. Port A dan Port B dapat dipakai sebagai8 bit input atau 8 bit output. Sedangkan Port C dapat dipakai 8 bit input output atau dua bagian yang terdiri dari 4 bit input dan 4 bit output atau untuk prosedur jabat tangan untuk Port-A dan Port B. Pada bagian kiri dari diagram blok kita dapat melihat garis sinyal yang dipakai untuk menghubungkan IC 8255A ini dengan sistem bus. Karena IC 8255A dapat dipergunakan untuk keluaran atau masukan, maka arah data perlu diketahui. Untuk keperluan itu sambungan RD (Read) dihubungkan dengan sinyal IOR dan sambungan WR (Write) dihubungkan dengan sinyal IOW pada PC komputer agar ketiKa dihidupkan, alat dimulai pada status awal tertentu. Alamat input AO dan Al dapat dipakai untuk memilih Port A, Port B, Port C atau register kontrol. Pemilihan alamat tersebut ditunjukkan pada tabel 2.1 yang teraiampir disini. CS digunakan untuk pemberian alamat pada komponen dengan memberikan decode alamat.
Tabel 2.1.Seleksi Alamat
A1 A0 Arah Data
0 0 Port_A
0 1 Port_B
1 0 Port_C
1 1 Register kontrol
Logika kendali dalam IC 8255A mengatur pengiriman data dan kendali pada bus data dalam IC. Byte pengendali mode dikirimkan pada dua pengendaii port yang didisain control GROUP A dan GROUP B.Mode kendali GROUP /- mengatur
definisi mode dari transfer data ke dan dari Port A dan empat bit dar Port C.Dengan cara yang sama, mode kendali GROUP B mengawasi Port E mengawasi Port B dan empat bit dari Port C lower.
Gambar 2.3 Blok Diagram IC 8255A
ADC (Analog to Digital Converter) merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk mengubah masukan sinyal analog menjadi sinyal digital. Metoda yang digunakan adalah metoda aproksimasi berturut-turut (succsessive approximation methode).
Gambar 2.4 Blok diagram succsessive approximation Seperti terlihat pada gambar blok diagram, apabila sinyal mulai konversi diberikan maka register SAR (Succsessive Approximation) akan dikosongkan dan Vout menurun menjadi nol. Pada pulsa detak pertama, bagian kontrol akan mengisi bit D7 atau MSB (most significant bit) dari SAR dengan nilai logika tinggi (high), hingga menghasilkan keluaran 1000 0000b oleh DAC (digital to analog converter) nilai biner tersebut dikonversi menjadi sinyal analog Vout yang selanjutnya dibandingkan oleh comparator dengan Vin. Bila Vout DAC ini lebih besar dari Vin maka
PORT DEVICE MICRO
PROSESOR
FERIPHERAL
STB
ACK
keluaran negatif dari comparator akan membuat bagian kontrol me-reset MSB. Jika Vout lebih kecil dari Vin maka keluaran positif dari komparator akan membuat bagian kontrol untuk tetap memasang MSB dalam keadaan high (set).
Baterai merupakan sumber energi kimia yang terdiri dari electric cell (sel listrik) yang memiliki 2 elektroda yang berbentuk pelat. Ketika elektroda dihubungkan dengan suatu konduktor akan terjadi pergerakan arus dalam elektrolit tersebut. Elektroda ini ada dua macam yaitu katoda dan anoda. Katoda adalah elektroda negative berfungsi sebagai penerima electron. Baterai aki merupakan sumber arus searah yang di gunakan dalam pusat listrik. Baterai aki harus selalu di isi melalui penyearah (rectifier). Kutub negatif dari baterai sebaiknya di tanahkan untuk memudahkan deteksi gangguan hubung tanah pada instalasi arus searahnya.
Ada 2 macam baterai aki yang dapat di gunakan di pusat listrik, yaitu baterai asam dengan kutub timah hitam dan baterai basa yang menggunakan nikel cadmium sebagai kutub.
Baterai asam timah hitam menggunakan PbO2 sebagai kutub positif dan sebagai kutub negatif adalah Pb. Sedangkan sebagai elektrolit digunakan larutan asam sulfat H2SO4. Baterai basa nikel cadmium menggunakan nikel oksihidrat (NiOH) sebagai kutub positif dan cadmium (Cd) sebagai kutub negatif. Sedangkan sebagai elektrolit di gunakan larutan potas kotik (KOH).
Untuk daerah panas dengan suhu di atas 25oC, baterai asam timah hitam lebih cocok dari pada baterai basa nikel cadmium.
Gambar 2.5 Battery 48Vdc 300ah
III. METODE PENELITIAN
Metode Penelitian Tindakan yang dilaksanakan melalui tahap-tahap sistematis untuk mencari dan membuat solusi masalah.
3.1 Pendahuluan
Didalam penelitian ini digunakan metoda penelitian Eksperimental, yaitu dimana alat serta disain tersebut dibuat dan diatur oleh sipeneliti..
3.1.1 langkah-langkah metoda penelitan Eksperimental.
• Lakukan survei kepustakaan yang sesuai bagi masalah yang akan digarap
• Identifikasi dan definisikan masalah
• Rumuskan hipotesis, berdasarkan atas penelaahan kepustakaan
• Definisikan pengertian-pengertian dasar dan variable-variabel utama
• Susun rencana eksperimen
• Laksanakan eksperimen
• Aturlah data kasar itu dalam cara yang mempermudah analisis selanjutnya, tempatkan dalam rancangan yang memungkikan memperhitungkan efek yang diperkirakan akan datang
• Terapkan test signifikan untuk menentukan taraf signifikan hasilnya
• Buatlah interprensi mengenai hasil testing itu, berikan diskusi seperlunya
3.2 Alat-alat Yang Digunakan
Sudahlah tentu tiap perancangan membutuhkan alat-alat sebagai penunjang agar hasil perancangannya sesuai apa yang diinginkan, dibawah ini akan diuraikan komponen-komponen yang digunakan.
3.2.1 Komponen Utama
• Komputer
• Interface
• Voltmeter
• Ampermeter
3.2.1.1 Komputer
komputer dan perangkat lunak adalah sebagai sumber pengontrolan sekaligus menampilkan sehingga dapat dilihat keluarannya. Semua data dari pengukuran tegangan melalui interface PPI 8255 tersebut diproses dalam komputer dan hasilnya ditampilkan dalam layar komputer. Dengan demikian besaran tegangan yang diukur dapat diketahui setiap saat.
3.2.1.2 Interface
( LSI ) yang dikemas dalam bentuk 40 pin Dual In-Line Package yang dirancang untuk melakukan fungsi interface dalam komputer. PPI 8255 mempunyai 24 jalur yang terbagi atas tiga buah port yaitu port A ( PA0 - PA7 ), port B ( PB0 - PB7 ) dan port C ( PC0 - PC7 ). Tiga port tersebut dihubungkan dengan internal data bus dan dibagi menjadi dua group. Masing-masing group dikendalikan oleh kontrol group untuk mendefinisikan bagaimana tugas port Input-Output yang beroperasi dalam sistem yang bersangkutan.
PPI 8255 dilengkapi dengan data bus buffer dan kontrol read-write logic yang menghubungkan antara komputer dengan sistem dari luar. Melalui jalur ini, data dapat dibaca dan ditulis dengan menggunakan jalur RD (read) dan WR (write). PPI 8255 juga dilengkapi dengan control word yang berfungsi untuk menyimpan kombinasi bit yang mengkodekan mode kerja. Input CS pada PPI 8255 digunakan untuk pembacaan atau penulisan data dan dihubungkan dengan rangkaian dekoder alamat untuk memilih perangkat yang dikehendaki.
PPI 8255 diprogram untuk bekerja dalam salah satu dari tiga mode operasi yaitu mode 0, mode 1 dan mode 2. Dalam perancangan ini, mode kerja yang digunakan adalah mode 0, dimana setiap port dapat diset sebagai input atau output.
3.2.2 Alat Ukur
Alat-alat ukur yang digunakan dalam pengambilan data diatas adalah sebagai berikut :
• Voltmeter.
• Amperemeter
3.2.2.1 Voltmeter.
Digunakan untuk mengukur besarnya nilai tegangan, antara lain :
• Tegangan Power supply
3.2.2.2 Ampermeter.
Digunakan untuk mengukur besarnya nilai arus, antara lain :
• Arus keluaran
3.3 Pengumpulan Data
Pengumpulan data tidak lain dari suatu proses pengadaan data primer untuk keperluan penelitian, data yang dikumpulkan harus cukup valid untuk digunakan Dalam tahap pengumpulan data, penulis melakukan beberapa metoda, diantaranya:
3.3.1 Pengumpulan Data Dengan Observasi Langsung
Metoda ini adalah dengan cara pengambilan data dengan menggunakan mata tanpa ada pertolongan alat standar lain untuk keperluan tersebut. Dalam kegiatan sehari-hari kita selalu menggunakan mata untuk mengamati sesuatu. Tentunya semua yang akan didata sudah terkonsep dengan baik.
Dengan observasi dapat kita peroleh gambaran yang lebih jelas tentang informasi yang di butuhkan, yang sukar dengan metoda yang lain. Dalam obsevasi ini usahakan mengamati keadaan yang wajar dan yang sebenarnya tanpa usaha yang disengaja untuk mempengaruhi, mengatur, atau manipulasi.
Seorang peneliti harus melatih dirinya untuk melakukan pengamatan. Banyak yang kita amati didunia sekitar kita dimanapun kita berada. Ada hal-hal yang kita amati, dan juga yang luput dari pengamatan, maka dibutuhkan ketelitan yang bagus.
3.3.2 Pengumpulan Data Dengan Wawancara Selain dengan metoda observasi, dapat juga diperoleh dengan mengadakan interview atau wawancara. Dalam hal ini wawancara adalah suatu bentuk komunikasi verbal semacam percakapan yang bertujan memperoleh informasi dan keterangan diperoleh langsung dari pembimbing atau informan. Namun komunikasi dapat juga dilaksanakan melalui telepon, sering interview dilakukan antara dua orang tetapi dapat juga sekaligus diinterview dua orang atau lebih.
Selain itu manfaat dari wawancara merupakan alat yang ampuh untuk mengungkapkan kenyataan hidup, apa yang dipikirkan atau dirasakan orang tentang berbagai aspek kehidupan. Melalui tanya jawab kita dapat memasuki alam pikiran orang lain, sehingga kita peroleh tentang dunia mereka.
3.3.4 Bibliografi(Daftar Kepustakaan) Yaitu dengan menambahkan literatur-literatur dari Journal (majalah),encyclopedia(kamus istilah), review(tinjauan buku) dan mediaInternet.
3.4 Percobaan
Dalam percobaan, penulis membagi dua tahap percobaan diantaranya yaitu percobaan terhadap perangkat keras (hardware) dan percobaan perangkat lunak (software). Dimana keduanya dilakukan secara sistematis dari merancang sistem kontrol, menganalisa, mendisain , pengkodean dan ujicoba.
3.5 Percobaan keseluruhan
Percobaan keseluruhanyang dilakukan oleh penulis dibagi kedalam dua pengujian yaitu pengujian pada perangkat keras dan lunak yaitu meliputi :
• Percobaan dalam rangkaian, dimana pengerjaan bertujuan mencari kesalahan ?.
• Percobaan benda, dimana bertujuan untuk mencari kesalahan sebanyak mungkin yang akan terjadi pada sistem ?.
• Percobaan berhasil, adalah Percobaan yang bertujuan menemukan kesalahan yang sebelumnya tidak akan terduga ?.
3.6 Analisa
Data percobaan yang telah dikerjakan oleh peneliti tidak akan ada gunanya jika tidak dianalisa, analisa merupakan bagian yang amat penting dalam penyusunan laporan.
3.6.1 Analisa Data
Tahapan analisa data merupakan tahapan dimana tahapan ini untuk mengetahui dan memahami sistem yang akan diamati, serta pengumpulan data yang diperlukan untuk pelaksanaan perbaikan baik perangkat keras (hardware)dan perangkat lunak(software).
3.6.2 Analisis Sistem
Tahapan ini merupakan tahap untuk mengevaluasi kembali terhadap semua tahap penelitian yang dilakuakan dan menganalisis hasil yang dicapai, yang menjadi sasaran dalam penelitian ini. Tahap ini diharapkan akan lebih memudahkan didalam penarikan kesimpulan.
3.7 Penggabungan Perangkat
Setelah percobaan perangkat keras dan perangkat lunak setelah selesai selanjutnya adalah penggabungan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Langkah ini bertujuan untuk menyempurnakan sistem yang telah dianalisa dan sesuai dengan yang diharapkan.
3.8 Penelaahan Pustaka
Penelaahan Pustaka merupakan pengkajian dan pendalaman data yang berhubungan dengan kontruksi hardware dan software sebagian besar diambil dari buku-buku dan internet referensi.
3.9 Menarik Kesimpulan
Tahap selanjutnya,setelah semua tahap dalam penelitian, adalah menarik kesimpulan dari semua hasil pembahasan yang telah dilakukan.
3.10 Penulisan Laporan
Hasil penelitian harus dilaporkan dan ditulis, karena laporan tersebut merupakan media komunikasi kepada pihak lain yang akan menggunakan hasil penelitian tersebut.
Sebagai dokumentasi dari penelitian yang telah dilakukan, maka tahap paling akhir yang perlu dilakukan penulisan laporan dari awal hingga akhir, dalam penelitian sesuai dengan aturan yang berlaku.
IV. HASIL PENGUKURAN
4.1 Percobaan Umum
Pada percobaan pengukuran dibutuhkan suatu control untuk mendapatkan nilai murni dari pengukuran yang bekerja secara otomatis dan tepat. Untuk itu interfacenya IC PPI 8255A.
Gambar 4.1. Diagram Blok Sistem Kerja Interface
Blok diagram di atas merupakan bagian utama dari sistem kerja interface untuk pengukuran yang dibagi beberapa blok dengan pembagian tugas masing-masing.
KOM PU TER
8255 DATA BUS
ADR BUS
ADR DECODER
PORT A
PORT B
4.2 Percobaan I/O 4.2.1 Slot PC
Ada beberapa slot pada komputer yang dapat dihubungkan dengan interface card. Masing-masing slot dibedakan dua kelompok, yaitu:
1. 62 pin sinyal dengan kode a1-a31 (kanan) dan b1-b31 (kiri)
2. 36 pin sinyal dengan kode c1-c18 (kanan) dan d1-d18 (kiri)
Slot pada komputer tidak didekode oleh rangkaian pada sistem Board,maka interface card dapat dipasang pada sembarang slot yang belum ditempati card primer. Cara interface yang dianalisa hanya menggunakan 1 slot dengan 62 pin sinyal (slot yang relative lebih panjang).
Alamat peralatan input atau output (I/O) disebut address port. Dari sekian banyak port, alamat yang disediakan tidak semuanya digunakan dalam disain komputer, tetapi hanya sepuluh bit terendah yang digunakan yaitu dari A0 sampai A9. Alamat port yang digunakan dalam komputer sebanyak 1024 alamat port yang dibagi menjadi dua bagian yaitu:
1. 265 alamat port (0000H – 00FFH) digunakan untuk sistem board.
2. 768 alamat port (0100H - 03FFH) digunakan card slot.
Dapat dilihat pada tabel alamat I/O port yang menunjukan pemakaian alamat.
Gambar 4.2 Perbedaan Fisik antara slot PCI, AGP dengan PCI Express
Gambar 4.3 Perbandingan PCI express
V. ANALISA
5.1 Analisa Interface
Pada pengujian interface ini dilakukan dengan memakai rangkaian inverting, resistor dan LED, pada output inverting dipasang seri dengan LED. Dengan menggunakan perangkat lunak terlihat LED menyala (low) dan tidak menyala (high). Misalkan Port_A = 0, Port_B=0, Port_C=255, maka yang akan menyala dari LED tersebut yaitu Port_A dan Port_B, sedangkan Port_C dalam keadaan kondisi mati (LOW).
Seperti diketahui inverting berfungsi sebagai pembalik. Rangkaian pengujian interface untuk salah satu pin dari port yang tersedia dalam rangkaian interface 8255A dapat dilihat dibawah ini.
Gambar 5.1 Rangkaian Pengujian interface
Port_A, Port_B, dan Port_C, IC PPI 8255 diberi tegangan +5Vdc (HIGH) dengan urutan biner dari A0 sampai dengan A7 yang nantinya akan digunakan untuk menghitung besaran-besaran listrik yang diterima dari sensor Tegangan DC Baterai, dan disini ada interface PPI 8255A yang tidak menutup kemungkinan untuk menerima besaran-besaran listrik dari sensor apa saja yang
+
Vcc Output dari
berkaitan dengan pengukuran yang disesuaikan dengan program yang ada.
Analisa ADC
Kecepatan sampling merupakan sesuai dengan
frekuensi clock-nya, yaitu
f=1/4RC=1/(4×330×1×〖10〗^(-9) )=757,76 KHz ( Perioda T = 1,320 µS tiap bit nya) , sedangkan kecepatan konversi sinyal analog ke dinyal dijital ditentukan 8 bit (10,560 µS)
Gambar 5.2. ADC dengan kecepatan sampling rendah dan kecepatan sampling tinggi Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Untuk ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 255 (2n – 1) nilai diskrit. ADC 8 bit memiliki 8 bit output data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 256 (=28) nilai diskrit.
Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input (analog) 4 volt, rasio input terhadap referensi adalah 80%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 80% x 255 = 204 (bentuk decimal) atau 11001100 (bentuk biner). Bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input (analog) 3 volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner). Bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input (analog) 2 volt, rasio input terhadap referensi adalah 40%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 40% x 255 = 102 (bentuk decimal) atau 1100110 (bentuk biner). Apabila ditabelkan ADC dengan tegangan referensi 5 volt dapat dibuat seperti berikut ini.
Tabel 5.1 Hasil konversi ADC No Tegangan
input (volt)
Output ADC (biner)
keterangan
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0,019607843 0 0 0 0 0 0 0 1 Ketelitian = 5/ 255 2 0,039215686 0 0 0 0 0 0 1 0
3 0,058823529 0 0 0 0 0 0 1 1 4 0,078431373 0 0 0 0 0 1 0 0 5 0,098039216 0 0 0 0 0 1 0 1
49 0,960784314 0 0 1 1 0 0 0 1 50 0,980392157 0 0 1 1 0 0 1 0 51 1 0 0 1 1 0 0 1 1 52 1,019607843 0 0 1 1 0 1 0 0 53 1,039215686 0 0 1 1 0 1 0 1 54 1,058823529 0 0 1 1 0 1 1 0 55 1,078431373 0 0 1 1 0 1 1 1 56 1,098039216 0 0 1 1 1 0 0 0 57 1,117647059 0 0 1 1 1 0 0 1
151 2,960784314 1 0 0 1 0 1 1 1 152 2,980392157 1 0 0 1 1 0 0 0 153 3 1 0 0 1 1 0 0 1 154 3,019607843 1 0 0 1 1 0 1 0 155 3,039215686 1 0 0 1 1 0 1 1 156 3,058823529 1 0 0 1 1 1 0 0 157 3,078431373 1 0 0 1 1 1 0 1 158 3,098039216 1 0 0 1 1 1 1 0 159 3,117647059 1 0 0 1 1 1 1 1
202 3,960784314 1 1 0 0 1 0 1 0 203 3,980392157 1 1 0 0 1 0 1 1 204 4 1 1 0 0 1 1 0 0 205 4,019607843 1 1 0 0 1 1 0 1 206 4,039215686 1 1 0 0 1 1 1 0 207 4,058823529 1 1 0 0 1 1 1 1 208 4,078431373 1 1 0 1 0 0 0 0 209 4,098039216 1 1 0 1 0 0 0 1 210 4,117647059 1 1 0 1 0 0 1 0
253 4,941176471 1 1 1 1 1 1 0 1 254 4,960784314 1 1 1 1 1 1 1 0 255 5 1 1 1 1 1 1 1 1
5.2 Analisa Keseluruhan
Gambar 5.3 Blok diagram kese
Tegangan referensi ADC 5 Vdc tegangan Vcc dari rangkaian didalamnya. Sehingga apabila d pengukuran tegangan diatas 5 digunakan penguat yang berfungsi tegangan sehingga terletak didaerah tampilan di komputer tinggal dike kebalikan factor penguat tadi. pengukuran tegangan 48 Vdc, maka penguat harus (1/12), setelah kelua menjadi tegangan di daerah≤ 5 Vdc
konversikan oleh ADC, kemudian komputer bit-bit yang keluar dari dikalikan dengan kebalikan fa sebelumnya.
Gambar 5.4 Blok diagram Pengukuran tegang
VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Simpulan
Pembuatan sensor alat ukur melalui Komputer supaya alat uk berkomunikasi dengan komputer, ma sebuah interface. Perlu dianalisa dalam bentuk PCB (Printed Circuit Boa
Card interface berfungsi untuk data dari sensor alat ukur melalui AD dikonversikan terlebih dahulu ke D bit). Data D0–D7 dikirimkandengan address atau alamat A0–A9. Kompone dari card interface ini adalah IC PP luar dari penguat
dc, yang dapat di
udian diproses di ri ADC, tinggal dapat menggunakan baha turbo Pascal.
Card ini mempunyai spesi
• Mempunyai dua port i
• Mampu menerima input diterima dari sensor data.
• Mampu mengirim dan empat bit input dan e bebas yang disediaka menggerakan alat sens
• Kinerja dipengaruhi ADC (8 bit), dima ketelitian dan kombi yang keluar dari AD
2. Arianto Widyiatmo
“Belajar Mikroproses
yang dapat diprogram. 8255A ini sangat sederhana sebab bahasa tingkat tinggi seperti
pesifikasi sebagai berikut: rt input dan satu port bebas. input dari port input yang or luar sebanyak delapan bit
dan menerima data sebanyak n empat bit output pada port akan untuk mengontrol atau
ensor luar.
uhi bit-bit yang keluar dari mana mempunyai resolusi, ombinasi keseluruhan bit-bit DC dari 0000 0000 sampai
untuk jumlah port yang lebih
sian pemakai pada rangkaian lankan sensor yang dibuat. uk jumlah sensor yang dibuat
um dipakai pada rangkaian
uk jumlah bit-bit pada ADC
AKA
, “Assembly Language ocorro, New Mexico, 1988.
o dn Haryono Eduard,
osesor dan Komputer Melalui edia Komputindo,Jakarta. Auslander And Paul
essor For Measurement And
-Hill, 1981.
Gibson, Yu-Cheng
er Sistem : The 8086/8088
ture, Programming And all, New Delhi, 1989.
Simanjutak,”Dasar-Dasar
anisius Yogyakarta.
Design, Programming And Interfacing”,
Prentice-Hall, Inc, 1987.
7. Paulus Andi Nalwan,”Panduan Praktis Teknik
Antarmuka Dan Pemrograman Komputer AT89C51”, PT Elek Media Komputindo,
