Subscribe For Free Updates!

We'll not spam mate! We promise.

Thursday 5 February 2015

Macam-macam Skala dan Jarum Penunjuk

Ada beberapa alat dalam pengukuran kelistrikan dan berikut adalah beberapa alatnya
MULTIMETER
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\MULTIMETER.jpg
Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan (resistansi) bisa digunakan untuk beberapa fungsi seperti mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya.
AMPEREMETER
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\amperemeter.jpg
Amperemeter adalah alat yang digunakan Untuk mengukur arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian, atau pda pengukuran arus kecil
VOLTMETER
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\voltmeterlg10-75.jpg
Volt meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan pada suatu rangkaian listrik
COSQ METER
cosQi meter adalah sebuah alat yang bekerja secaara elektro dinamis, skala pembacaanya ditulis langsung dengan harga cosQ nya, yaitu antara 0-1. Sudut pergeseran fasa antara tangan dengan arus dimisalkan 600 maka lat ini menunjukkan 0.5 atau jika 100 maka cosQ sama dengan 0,9848.
WATTMETER
Wattmeter, adalah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran daya. Sebenarnya alat ukur ini merupakan perpaduan dari dua alat ukur yaitu : voltmeter dan Amperemeter.
OHMMETER
Ohmmeter, adalah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran tahanan sebuah komponen atau rangkaian atau resistor. alat ukur ini dipasang secara pararel terhadap rangkaian/komponen yang akan diukur tahanannya

Gerakan jarum penunjukkan
  1. Gerakan periodic
Apabila momen kelembaman dari peralatan bergerak lebih besar dari pada redaman yang ada. Gerakan jarum penunjukkan akan menjadi bergoyang – goyang disekitar titik setimbang.

  1. Gerakan hamper periodic
Gerakan ini akan terjadi apabila gaya geser hamper mengimbangi besar gaya,kelembamannya, sehingga jarum penunjukkan menyimpang,sesudah beberapa amplitude saja sudah dapat mencapai pada titik kedudukan seimbang.

  1. Gerakan aperiodik
Jika gaya geser selalu dapat mengimbangi besar daya kelembaman dari peralatan yang bergerak untuk setiap besaran. Simpangan jarum penunjukkan tidak akan menimbulkan amplitude sampai kedudukan seimbang.

  1. Gerakan merayap/merambat
Kalau gaya geser yang kelembamannya bekerja pada peralatan yang bergerak lebih kuat dibandingkan dengan gaya penggeraknya,menyebabkan gerakan jarum penunjuk sangat lambat untuk mencapai kedudukan keseimbangannya.

Bentuk Jarum penunjuk
   

Cara Membaca Jarum Penunjuk
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\sm.jpg
Pilihlah SM (Skala Maksimum) yang akan digunakan, pada gambar multimeter di bawah ini ada 3 pilihan SM (Skala Maksimum) yaitu : 10, 50, 250
Jika kita memilih SM (Skala Maksimum) = 250, maka skala yang dipakai adalah :
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\sm2.jpg
Sekarang tinggal membaca jarum penunjuk. Dari gambar di atas mari kita cuplik pada bagian jarum penunjuk, seperti digambarkan di bawah ini :
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\strip.jpg
Dari gambar di atas diketahui bahwa diantara 200-250 terdapat 10 strip, sehingga besar setiap strip (kita anggap simbol bobot setiap strip = S):
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\rumus-tiap-strip.gif
Karena bobot setiap strip = 5 maka dari cuplikan jarum penunjukan di atas dapat digambarkan kembali :
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\2201.jpg
Dari gambar di atas, dapat diketahui bahwa JP (Jarum Penunjukan) =220. Sekarang kita tinggal memasukkan dalam rumus.
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\rumus-akhir.gif
  1. Sekala
Sebagai akibat dari perbedaan jenis arus yang hendak diukur, yaitu arus searah dan arus bolak balik. Dengan demikian banyak macam alat ukur yang mempunyai sifat pengukuran yang berbeda,termasuk sekala penunjukkannya.
Macam – macam sekala:
1.a      sekala sama rata ( linier )
    Dimana sekala antara satu dengan yang lain berjarak sama, sehingga pembacaan harga yang terletak antara dua buah garisnya mudah dibaca.Pemakaian sekala ini umumnya untuk arus searah.
1.b    sekala kwadratis
    Dimana sekala pada permulanya lebih sempit dari pada sekala selanjutnya, bisa juga disebut tidak sama rata.Sehingga untuk membaca hasil penunjukkan jarum yang terletak antara dua buah garis sekalanya agak sukar.Pemakian sekala ini pada pengukuran arus bolak-balik.
1.c    sekala yang berawal besar dan berakhir sempit
    Sekala ini biasanya diperlukan pada motor-motor listrik supaya dapat membaca arus kerjanya ( kuat arus penggeraknya ).
Pada umumnya para teknisi lebih sering menggunakan MULTIMETER, karena alat ukur ini memiliki sifat multifungsional, dikarenakan dalam satu alat ukur bisa dikunakan sebagai Voltmeter, Amperemeter, dan Ohmmeter. Dan berikut adalah cara penggunaan multimeter untuk pengukuran tegangan
Dalam menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan kita harus memperhatikan manual book masing masing multimeter, yang dapat diringkas sebagai berikut :
  • Pasanglah probe sesuai dengan kedudukannya. Probe berwarna merah dicolokkan pada terminal  (+), dan probe berwarna hitam dicolokkan pada terminal com (-). Ada beberapa multimeter yang memiliki probe include dengan multimeternya sehingga tidak perlu susah-susah memasang.
  • Jenis tegangan. Sebelum melakukan pengukuran kita harus mengetahui jenis tegangan apa yang akan kita ukur, apakah tegangan AC (alternating current) atau tegangan DC (direct current). Dengan mengetahui jenis tegangannya kita dapat menentukan penempatan selector pada bagian AC atau DC. Jika tegangan yang akan kita ukur adalah tegangan AC arahkan selektor pada bagian AC. Jika tegangan yang akan kita ukur adalah tegangan DC maka arahkanlah selektor pada bagian DC. Jika kita belum mengetahui jenis tegangannya, supaya aman dalam pengukuran hendaknya arahkan selektor pada bagian AC (karena tegangan DC sebenarnya bagian dari tegangan DC).
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\tegangan-ac-atau-dc.jpg
Gambar Memilih selektor pada tegangan AC/DC
  • Besar Tegangan. Sebelum melakukan pengukuran tegangan hendaknya kita sudah mengetahui berapa besar tegangan yang akan diukur, untuk memudahkan penentuan Batas Ukur. Pemilihan batas ukur yang tepat hendaknya harus lebih tinggi dari tegangan yang diukur (setiap multimeter yang berbeda merk biasanya berbeda nilai batas ukurnya, sehingga kita harus menyesuaikan). Misal : kita akan melakukan pengukuran tegangan PLN, diketahui bahwa jenis tegangan-nya adalah AC dan besar  tegangan adalah 220 VAC, maka batas ukur yang harus dipilih (jika menggunakan multimeter di atas) adalah 250 atau 1000. Jika kita belum mengetahui tegangan yang akan diukur, pilihlah batas ukur yang paling tinggi.
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\2501.jpg

Gambar Batas Ukur untuk mengukur tegangan PLN

E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\bu1000.jpg

Gambar Batas Ukur jika kita belum tahu besar tegangan
  • Perhatikan saat melakukan pengukuran, jangan sampai ujung probe merah dan hitam saling bersentuhan, karena akan menyebabkan korsleting, dan akan merusak multimeter.
  • Pembacaan jarum penunjuk harus tegak lurus. Pada saat melihat jarum penunjuk jangan sampai bayangan jarum terlihat (untuk beberapa multimeter biasanya disediakan cermin/kaca/mirror di antara skala), jika masih terlihat bayangan jarum maka hasil penunjukan jarum kurang presisi (tepat).
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\metravi-5050e-multimeter_enl.jpg
  • Gunakan alas kaki yang terbuat dari bahan isolator (sandal, sepatu, keset, gelang anti static (sebagai pengaman jika terjadi kejutan listrik (kesetruuum). Hindari penggunaan karpet sebagai isolator.
Rumus :
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\rumus-vac1.gif
dimana :
VAC = Tegangan
BU    = Batas Ukur
SM   = Skala maksimum yang dipakai
JP    = Jarum Penunjuk

MENGUKUR TEGANGAN AC
Kita akan melakukan pengukuran tegangan PLN, diketahui tegangan PLN secara teori adalah 220VAC, maka langkah kerja-nya adalah
  1. Masukkan probe merah pada terminal  (+), dan probe hitam pada terminal com (-).
Mencolokkan probe sesuai dengan tempatnya
Mencolokkan probe sesuai dengan tempatnya
  1. Menentukan Batas Ukur pengukuran. Karena tegangan PLN secara teori adalah 220VAC maka kita arahkan selektor pada bagian VAC dengan Batas Ukur 250 atau 1000 (ingat Batas Ukur dipilih lebih besar dari pada tegangan yang akan diukur). Untuk pembahasan kita kali ini kita akan menggunakan Batas Ukur 250
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\multi-vac250.jpg
  1. Karena ini pengukuran AC, maka posisi penempatan probe bisa bolak-balik.
  2. Colokkan kedua probe multimeter masing-masing pada lubang PLN (karena yang diukur tegangan AC, tidak usah kuatir kalau terbalik).
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\100e4007.jpg
Mengukur VAC PLN dengan BU = 250
  1. Baca dan Perhatikan hasil penunjukan jarum penunjuk.
E:\RPP SMK\materi pendukung\ALAT UKUR LISTRIK   Aku adalah aku , bukan diri mu_files\100e4005.jpg

Tips Memilih Batre Lipo


Mungkin ketika temen2 beli batre lipo ada yang bertanya mas bedanya batre turnigy sama turnigy nanotech apa sih?? Maksudnya ‘C’ itu apa? Discharge itu apa sih mas??Batre lipo yang bagus merk apa mas?
Sedikit tips tentang kulitas dan pengetahuan dasar batre lithium polimer. Supaya temen2 bisa memilih batre yang cocok dengan perangkat yang dibuat.
D:\BUAYA INSTRUMENT\Foto jualan\upload\3300 3s (Small).jpg

  1. Capasitas (mAh)
Pada dasarnya kapasitas yang tertera di batre mAh(Miliamp/hour) atau Ah (Amp/hour) merupakan indicator dari ukuran/kapasitas batre tersebut. Di ibaratkan jika batre lipo adalah tangki bahan bakar kendaraan bermotor maka semakin besar mAh akan semakin besar pula ukuran tangki atau semakin besar ukuran bahan bakar yang dapat ditampung di dalam. Dengan kata lain Batre dengan kapasitas 4000mAh mempunyai kapasitas dua kali lebih besar dari batre ukuran 2000mAh. Secara teori batre dengan ukuran 2000mAh dapat digunakan selama 1 jam jika secara constan menyuplay arus 2000 miliampere.
  1. Discharge (C)
Discharge adalah jumlah daya dari batre yang dapat di keluarkan dalam waktu bersamaan dengan nilai “C” merupakan perkalian dari kapasitas batre (mAh). Batre dengan nilai 2000mAh dan 20C dapat mengeluarkan arus sebesar 20X2000mAh atau sekitar 40Ampere dalam waktu bersamaan. Batre juga mempunyai “Brust rate” yang merupakan kemampuan batre untuk mendischarge arus dalam waktu singkat biasanya 10-20detik. Contohnya batre dengan discharge 20-30C berarti dapat mendischarge arus secara konstan sebesar 20Ampere dan dapat mendischarge arus sebesar 30Ampere secara tiba tiba (10-20detik).
    Tips : batre dengan “C” lebih besar akan lebih awet jika bekerja dalam discharge yang lebih rendah. Contohnya batre dengan discharge 30C bekerja mendischarge arus 20C akan lebih awet bila dibandingkan dengan batre yang mempunyai discharge 20C dan bekerja mendischarge arus 20C. Nilai Discharge besar biasanya dipakai buat aeromodelling dan Robot.
  1. Voltage (s)
Tiap cell Batre lipo mempunyai tegangan 3,7v dan ketika penuh mempunyai tegangan 4,2v. Misal Nilai yang tertera di kemasan 3S berarti tegangan dalam batre adalah 3 x 3,7v=11,1v.
Tips:  Charge batre anda ketika tegangan masih diatas 3,2v. ketika tegangan batre dibawah 3,2v maka dapat dipastikan batre anda akan cepat rusak/bocor biasanya ditandai dengan dimensi batre yang semakin membesar. Ketika tegangan percell mencapai 4,2v segera lepas batre dari charger.

Spesifikasi batre lipo merk Turnigy
Zippy: Great value for money. Average Cycle Life* (100+) and minimal voltage sag under load.
TURNIGY Standard: Excellent value, Longer Cycle life* (160+) and very low voltage sag under load.
TUNIGY nano-tech: Unbeatable performance, Longest Cycle Life* (250+) and almost 0 voltage sag under load.
Sumber : Lithium Polimer (Lipo) Basics Turnigy.

KONTAKTOR MAGNETIK / MAGNETIC CONTACTOR (MC)


Magnetic Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. contact). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.Komponen utama sebuah MC adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing pole.Magnetic Contactor atau Kontaktor AC, perangkat pengendalian otomatis, sangat cocok untuk menggunakan di sirkuit sampai tegangan maksimal 690v 50Hz atau 60Hz dan arus sampai 780A dari 6A dalam penggunaannya kontaktor dengan struktur lebih simple / kompak, ukuran kecil dan ringan, secara luas diaplikasikan dalam rangkaian pengendalian, terutama mengendalikan motor atau perangkat listrik lainnya.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa accessories. Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak bantu. Jika kontak bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan penambahan di samping atau depan. Pneumatic Timer juga sering dipakai dalam wiring sebuah system, misalnya pada Star Delta Starter.
Prinsip Kerja
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :
.
http://listrikpemakaian.files.wordpress.com/2011/07/kontaktor006.jpg?w=300
Gambar 1 : Simbol-simbol kontaktor magnet
.
Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.
Karakteristik
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
.
http://listrikpemakaian.files.wordpress.com/2011/07/kontaktor008.jpg?w=300
Gambar 2 : Cara Kerja Kontak
.
Relay dianalogikan sebagai pemutus dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan saklar (Switch)., yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A. Sedangkan Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah kontak NO utama yang dapat menghubungkan arus listrik sesuai ukuran yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A, 30A, 50Amper dan seterusnya. Seperti pada gambar dibawah ini.
.
http://listrikpemakaian.files.wordpress.com/2011/07/kontaktor004.jpg?w=300
Gambar 3 : Gambar Kontak MC
.
http://listrikpemakaian.files.wordpress.com/2011/07/kontaktor003.jpg?w=300
Gambar 4 : Cara Kerja MC
Aplikasi
Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar secara otomatis.Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah ruangan untuk tombol tekan.Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC).
.
http://listrikpemakaian.files.wordpress.com/2011/07/kontaktor007.jpg?w=300
Gambar 5 : Contoh Rangkaian Penggunaan MC

Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintang-segitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain.

ADC (Analog to Digital Conventer)

ADC (Analog to Digital Conventer) merupakan sebuah system yang berupa rangkaian elektronik dengan fungsi untuk mengubah sinyal/tegangan analog menjadi sinyal atau tanda-tanda digital. Pengubahan ini bertujuan untuk mendapatkan data-data digital berupa hexa atau biner, sehingga microprosesor dapat mengolah data tersebut. Data-data digital yang hasil perubahan ADC merupakan representasi dari masukan yang berupa data tegangan analog.

ADC dalam pembahasan kali ini focus pada ADC yang dimiliki mikrokontroller keluarga AVR. ADC mikrokontroller keluarga AVR yang dimiliki merupakan ADC 8bit. Dengan tegangan referensi yang dapat diatur oleh keinginan programmer. Setiap tipe mikrokontroller AVR dengan seri ATMega xxxx memiliki fasilitas ADC yang dapat programmer digunakan. Setiap tipe memiliki jumlah ADC yang berbeda (lihat pada data sheet), akan tetapi memiliki resolusi yang sama yaitu 8bit. Berikut ilustrasi dari ADC micro yang dalam IC menjadi satu dengan system.
 

Gb.1 fasilitas konfirgurasi ADC pada microkotroller ATMega16

Untitled-2

Gb.2 blog konfigurasi internal ADC microkontroller

Berdasarkan gambar terdapat terminal yang penting dan harus diperhatikan dalam menggunakan fasilitas ADC. Terminal/PIN/Kaki IC tersebut diberikan nama AVCC dan ARef. AVCC merupakan tegangan yang digunakan untuk kerja rangkaian yang ada didalam mikrokontroler. Pin tersebut agar dapat bekerja secara maksimal diberikan tegangan +5VDC. Sedangkan pin ARef merupakan tegangan referensi yang digunakan sebagai tegangan pembanding dan acuan ADC micro dengan mengkonversikan tegangan analog menjadi digital. Tegangan Aref dapat disesuaikan dengan kebutuhan akan kerapatan data dalam pengkorvensiannya. Semakin kecil tegangan referensi maka resolusi pembacaan ADC semakin rapat. Berikut ilustrasi pengubahan Analog ke Digital:
Gb.3 Grafik ilustrasi pengubahan tegangan analog menjadi data digital

Penjelasan gambar diatas terdiri dari dua bentuk sinyal, yaitu sinyal analog dengan sinyal discreet yang nanti dijadikan data hasil konversi digital. Pengubahan  tegangan masukan analog menjadi digital memperhatikan beberapa variabel, seperti V/Aref yang menentukan kerapatan resolusi (tinggi step discreet) dan tipe kemampuan pengolahanADC yang digunakan. Tipe ADC pada keluarga AVR mikrokontroler seperti diatas telah dijelaskan yaitu ADC 8 bit. Guna menghitung kerapatan pengubahan sinyal discrit perlu memperhatikan dua factor tersebut, misalkan terdapat beberapa contoh sebagai berikut
  • ADC 8bit ATMega 16 menggunakan tegangan referensi (Aref) sebesar +5VDC, berapa resolusinya?
Jawaban dari pertanyaan seperti itu adalah:
Resolusi Discreet =Aref(28)-1
Resolusi Discreet=5V255
Resolusi Discreet= 20mV

Sehingga besarnya step discreet terjadi perubahan pembacaan data digital setiap kelipatan 20mV, seperti pada gambar diatas. Setiap kenaikan tegangan masukan 20mV akan mengubah data digital satu tingkat lebih tinggi.
  • Apabila terdapat tegangan masukan ADC sebesar 3,4V maka berapa pembacaan data ADC mikrokontroler?
Jawaban dari Pertanyaannya adalah:

Data ADC =VinResolusi Discreet
Data ADC =3,4V20mV
Data ADC=170
Data ADC sebesar 170 merupakan pembacaan mikrokontroler terhadap masukan tegangan analog sebesar 3,4V.

Tegangan referensi (ARef) sebesar +5V DC digunakan apabila untuk pembacaan tegangan masukan ADC dengan range dan jangkauan yang tinggi. Sedangkan apabila dibutuhkan resolusi pembacaan ADC yang lebih kecil, dapat dilakukan perubahan tegangan referensi yang lebih kecil. Sebagai contoh berikut ini:

  • Jika terdapat sensor suhu LM35 dengan perubahan tegangan 10mV/°C, maka agar suhu dapat dibaca akurat perlu diberikan tegangan referensi sebagai berikut;
ARef= Resolusi Discreet x ((28) - 1)
ARef= 10mV x 255
ARef= 2,5V
Sehingga agar dapat membaca perubahan suhu /°C maka perlu dipasang tegangan referensi sebesar 2,5V. Berikut skematik yang diterapkan agar mendapatkan tegangan referensi 2,5V;
Gb.4 Skematik Aref dengan tegangan 2,5V

Secara rangkaian elektronik dan pengubahan ADC telah dijelaskan diatas, sedangkan dalam pemrograman perlu dilakukan pengaturan pada CodeWizard AVR sebagai berikut;

Gb.5 konfigurasi CodeWizard AVR dalam mengaktifkan penggunaan fasilitas ADC

Setelah pengaturan diatas selesai dan masuk pada area program (Generate, Save and Exit) maka akan muncul sebuah blok fungsi yang sudah dibuah CVAVR sebagai fungsi pembacaan/penkonversian ADC. Beikut program yang dapat dituliskan:
..........
    ..........
    #define ADC_VREF_TYPE 0x20
    // Read the 8 most significant bits
    // of the AD conversion result
    unsigned  char read_adc(unsigned char adc_input
    {
    ADMUX=adc_input (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
    // Delay needed for  stabilization of the ADC input voltage
    delay_us(10);
    // Start the AD conversion
ADCSRAI=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRAI=0x10;
return ADCH;
}
..........
..........

Sedangkan pada CVAVR sendiri sudah terdapat instruksi/statement yang dapat digunakan untuk meng-akses pembacaan tegangan analog, yaitu;
    read_adc(no ADC)
contoh: (misal terdapat tegangan masukan yang akan dibaca pada ADCo)
    adc=read_adc(0);
Keterangan program  diatas adalah “baca tegangan pada ADCo dan hasilnya dimasukan dalam variabel adc”.

Penggunaan fasilitas ADC pada mikrokontroler harus dibarengi dengan penggunaan suatu tampilan yang dipakai sebagai penampil data. Tampilan data tersebut bisa berupa LED, 7Seg, atau sebuah LCD. Khusus untuk penggunaaan LCD yang digunakan menampilkan data pecahan dari hasil pengolahan suhu, serta menggunakan instruksi program sprintf(...), perlu ada pengaturan yang khusus sebelum program itu di build.

Pengaturan itu dapat dilakukan dengan cara: Menu Project → Configure → C Compiler → kemudian pada sprintf Feature dipilih float width, precision.
Gb.5 Pengaturan sprintf feature


Gambar Rangkaian Hardware

Gb. Rangkaian simulasi ADC dengan sensor LM 35

Contoh program

C1. Program menampilkan data pengubahan data analog menjadi data discreet menggunakan sensor lm35 sebagai masukan  dan LCD sebagai tampilan keluaran.
   #include <maga16.h>
   #include<delay.h>
   ……………..
   unsigned char read_adc(unsigned char adc_input)
   {
   …………….
   …………….
    }
   …………….
    unsigned int data_discreet;
    unsigned char lcd_buffer[30];
    void main (void)
    {
   …….
   …….

   while (1)
    {
    data_discreet=read_adc(0);
    sprint(lcd_buffer,”Discreet = %u”, data_discreet);
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(lcd_buffer);
delay_ms(500);
};
    }

C.2 Program menampilkan suhu ruangan dengan menggunakan LM35 sebagai  sensornya, dan LCD sebagai keluaran data.(catatan: keluaran suhu kelipatan 2)
#include<mega16.h>
#include<delay.h>
 …………
unsigned char read_adc(unsigned char_input)
{
…………..
…………..
 }
 …………..
unsigned int data_suhu;
unsigned char lcd_buffer[30];
void main (void)
    {
    ……
    ……


    while(1)
    {
    data_suhu=(read_adc(0)*2);
sprint(lcd_buffer,”Suhu = %d”, data_suhu);
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(lcd_buffer);
lcd_gotoxy(9,0);
lcd_putchar(223);
lcd_putsf(“C”);
delay_ms(500);
};
    }