ADC Analog to Digital Converter

2.1.2 ADC Analog to Digital Converter

ADC yang digunakan adalah ADC 0804. ADC ini akan mengubah tegangan yang merupakan keluaran dari sensor asap AF30 dan sensor suhu LM35 menjadi 8-bit data biner, 8-bit data yang keluar dari ADC inilah yang akan diolah oleh mikrokontroller yang kemudian ditampilkan pada display seven segment. Gambar IC ADC 0804 tampak seperti gambar dibawah ini : Gambar 2.2 IC ADC 0804 Universitas Sumatera Utara ADC Analog to Digital Converter adalah suatu rangkaian pengubah informasi dari tegangan analog ke digital. AD Converter ini dapat dipasang sebagai pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor ke konfigurasi digital yang akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Teknologi ADC ini telah banyak mengubah teknik-teknik konvensional analog dalam sistem-sistem kontrol, teknologi perekaman dan pembangkitan kembali sinyal-sinyal audiovideo recording and playing dan berbagai aplikasi dalam multimedia dan instrumantasi lainnya. Permasalahan noise dalam sinyal sebelumnya sulit dikikis habis jika hanya mengandalkan filter analog dapat diatasi dengan sangat baik dengan filter digital berbasis ADC. Apalagi faktor penentu keandalan filter digital ini adalah keandalan program kemudinya. Makin andal programnya, makin andal pula kerja filter tersebut. Rangkaian di dalam IC ADC memiliki 2 bagian utama, yaitu: 1. Bagian Sampling dan Hold, yang berfungsi menangkap atau menahan tegangan analog input sesaat untuk seterusnya diumpankan ke rangkaian pengonversi. 2. Rangkaian Konversi AD plus rangkaian kontrolnya. Gambar berikut menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke sinyal digital. Universitas Sumatera Utara Konversi AD Kontrol 01 Ke INT CPU PB7-PB0 Ke parallel Input port SH Input analog 01 START Konversi, SOC Chip Select, CE END Konversi, EOC Gambar 2.3 Diagram ADC secara umum Pitowarno, 2005 Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal ini mikroprosessor menghubungi ADC dengan mengirim sinyal CE. Artinya, ADC diaktifkan. Kemudian SOC start of conversion dikirimkan sehingga ADC mulai melakukan sampling sinyal dan diikuti dengan konversi ke digital. Bila konversi selesai maka ADC akan mengirimkan tanda selesai EOC end of conversion yang artinya hasil konversi telah siap dibaca di PB7-PB0. Program yang sesuai harus dibuat mengikuti prosedur seperti di atas. Artinya, program utama mikroprosessor harus dimuati dengan suatu program loop tertutup dan menunggu tanda untuk membaca data dari ADC. Meski tanda ini tidak harus diperhatikan, tetapi berakibat data yang dipaksa dibaca akan sering invalid karena CPU tidak dapat membedakan keadaan ambang ketika ADC tengah melakukan konversi dan keadaan data siap Universitas Sumatera Utara valid. Agar lebih efektif, fungsi interrupt harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu ADC siap. Ia hanya akan membaca data bila mendapatkan interrupt. Secara singkat, ADC memerlukan bantuan frekuensi kontrol untuk menangkap dan mengonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses mengonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan konversi dalam domain waktu. Makin cepat prosesnya, makin berkualitas pula ADC tersebut. Karena inilah maka karakteristik ADC yang paling penting adalah waktu konversi conversion time. Jika suatu ADC disebut memiliki waktu konversi 1,4 dt mikrodetik maka secara teoritis dalam waktu 1 detik ia dapat mengonversi sinyal kontiniu sebanyak 714.285,7 kali. Dengan demikian, frekuensi input tertinggi yang masih dapat ditolerir untuk dikonversi adalah sekitar 714 KHz2 atau 357 KHz. Namun demikian, kemampuan riel ADC dalam kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh kemampuan kontroller atau prosessor dalam mengolah data input-output secara cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya. ADC yang dipakai mungkin sudah sangat cepat, bahkan melebihi spesifikasi untuk keperluan memproses sinyal input yang di definisikan misalnya speech diproses dengan ADC 1,4 dtconversion, tetapi terkadang algoritma filtering yang dikembangkan justru membuat unjuk kerja sistem Universitas Sumatera Utara keseluruhan menjadi kedodoran. Meskipun unggul dalam kecepatan konversi data pasif: AD, pelambatan justru terjadi dalam penerapan algoritma pemproses tertentu, misalnya identifikasi menggunakan neural network dan optimasi.

2.1.3 Sevent Segment