1. Memahami prinsip kerja PWM pada mikrokontroler
2. Memahami prinsip kerja ADC pada mikrokontroler
3. Menggunakan PWM dan ADC pada Arduino
2. Alat dan Bahan [Kembali]A. Alat
a) Instrument
1. Power Supply
B. Bahan
1. Potensiometer
A. Resistor
Resistor merupakan komponen penting dan sering
dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit
Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di
perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik
tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada
ditubuh Resistor itu sendiri.
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah
diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri
dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada
juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna
lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan
nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
Tabel Kode Warna Resistor
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
Cara menghitung nilai resistor 4 gelang
-Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1
(pertama)
-Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
-Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3
atau pangkatkan angka tersebut dengan 10
(10n)MerupakanToleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan
toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :
Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut
dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm
dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5%
toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10%
toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
B. Komponen Input
-Keypad
Keypad adalah bagian penting
dari suatu perangkat elektronika yang membutuhkan interaksi manusia. Keypad
berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia
atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface). Matrix keypad 4×4
pada artikel ini merupakan salah satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk
berkomunikasi antara manusia dengan mikrokontroler. Matrix keypad 4×4 memiliki
konstruksi atau susunan yang simple dan hemat dalam penggunaan port
mikrokontroler. Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan
untuk penghematan port mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang
dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler. Konstruksi matrix
keypad 4×4 untuk mikrokontroler dapat dibuat seperti pada gambar berikut.
Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler Konstruksi matrix keypad 4×4
diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris dan 4 kolom dengan keypad
berupas saklar push buton yang diletakan disetiap persilangan kolom dan
barisnya. Rangkaian matrix keypad diatas terdiri dari 16 saklar push buton
dengan konfigurasi 4 baris dan 4 kolom. 8 line yang terdiri dari 4 baris dan 4
kolom tersebut dihubungkan dengan port mikrokontroler 8 bit. Sisi baris dari
matrix keypad ditandai dengan nama Row1, Row2, Row3 dan Row4 kemudian sisi
kolom ditandai dengan nama Col1, Col2, Col3 dan Col4. Sisi input atau output
dari matrix keypad 4×4 ini tidak mengikat, dapat dikonfigurasikan kolom sebagi
input dan baris sebagai output atau sebaliknya tergantung programernya.
Proses Scaning Matrix Keypad 4×4
Untuk Mikrokontroler Proses scaning untuk membaca penekanan tombol pada matrix
keypad 4×4 untuk mikrokontroler diatas dilakukan secara bertahap kolom demi
kolom dari kolom pertama sampai kolom ke 4 dan baris pertama hingga baris ke 4.
Program untuk scaning matrix keypad 4×4 dapat bermacam-macam, tapi pada intinya
sama. Misal kita asumsikan keypad aktif LOW (semua line kolom dan baris
dipasang resistor pull-up) dan dihubungkan ke port mikrokontrolr dengan jalur
kolom adalah jalur input dan jalur baris adalah jalur output maka proses
scaning matrix keypad 4×4 diatas dapat dituliskan sebagai berikut.
C. Komponen Output
-LED (Light Emiting Diode)
LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan
cahaya, LED mempunyai
kecenderungan polarisasi. LED
mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus
maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan
mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya.
Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati
LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
-Liquid
Crystal Display (LCD)
Liquid
Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi
untuk menampilkan output sebuah
sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar.
Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid
crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi
(polarizing filter).
Gambar
Penampang komponen penyusun LCD
Keterangan:
1.
Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
2.
Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
3.
Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4.
Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).
5.
Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
6.
Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata
pengamat.
Sebuah
citra dibentuk dengan mengombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel
yang menyusun layar sebuah LCD. Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah
memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pemakai dapat mengontrol
tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan
data melalui pin-pin input yang sudah tersedia.
Kaki-kaki yang terdapat pada LCD
-Seven Segment
Layar tujuh segmen ini seringkali digunakan pada jam
digital, meteran elektronik, dan perangkat
elektronik lainnya yang menampilkan informasi numerik. Layar tujuh segmen
ini terdiri dari 7 buah LED yang
membentuk angka 8 dan 1 LED untuk titik/DP. Angka yang ditampilkan di seven
segmen ini dari 0-9. Cara kerja dari seven segmen disesuaikan dengan LED. LED
merupakan komponen diode yang dapat memancarkan cahaya. kondisi dalam keadaan
ON jika sisi anode mendapatkan sumber positif dari Vcc dan katode mendapatkan
sumber negatif dari ground.
D. Komponen Lainnya
-Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya
terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR
dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini
adalah Arduino Uno
yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan
komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer
ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi
dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Bagian-bagian arduino uno:
-Power
USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan
Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
-Power
jack
Supply atau sumber
listrik untuk
Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
-Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak
menunjukkan 16000
atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
-Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino
dari awal atau Reset.
-Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14
Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin
berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang
dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
-Analog Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6
pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor
analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan
mengubahnya menjadi nilai digital.
-LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
Bagian - bagian pendukung:
-RAM
RAM (Random Access Memory)
adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses
dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori
atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces Memory)
dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).
ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer
yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya
sumber listrik. ROM terdiri dari Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Block Diagram Mikrokontroler
ATMega 328P pada Arduino UNO
Adapun block diagram
mikrokontroler ATMega 328P dapat dilihat pada gambar berikut:
Block diagram dapat digunakan
untuk memudahkan / memahami bagaimana kinerja dari mikrokontroler ATMega 328P.
Pin-pin ATMega 328P:
Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328P
pada Arduino UNO
Tidak ada komentar:
Posting Komentar