Dari grafik pada gambar 1 dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor
pada udara saat udara bersih atau tidak mengandung gas, sebagai contoh jika resistansi sensor RS pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1 K
Ω dan resistansi sensor RS pada saat udara bersih adalah 10 K
Ω , maka kadar gas dapat diketahui dengan menggunakan pers berikut :
1 .
10000 1000
= Ω
Ω =
Rair Rgas
Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor RS saat udara bersih dapat dihitung menggunakan rumus:
RS = •
− Vout
Vout Vc
RL . . . . . . . . . . . . 2
Dari hasil persamaan di atas maka dapat ditentukan besar Resistansi Sensor RS, bila semakin banyak asap yang terdeteksi maka Resistansi sensor akan semakin
besar dan menyebabkan Vout sensor semakin kecil.
2.5 ADC Analog to Digital Converter
Analog to Digital Converter ADC adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital.. AD Converter ini
dapat dipasang sebagai pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor ke konfigurasi digital yang akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Jenis
ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive approximation convertion SAR atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu
konversi jauh lebih singkat . IC ADC 0804 merupakan salah satu dari sekian banyak pengubah data analog menjadi data digital
Universitas Sumatera Utara
Jenis 0804 ini merupakan ADC yang simpel dan mudah digunakan .IC ADC 0804 ini mempunyai 20 pin dengan konfigurasi seperti gambar berikut :
Gambar 2.5.1 konfigurasi pin IC ADC 0804
Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC
akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan continue. Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan
memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat,
kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah. Pada penelitian ini ,prinsip konversi yang digunakan adalah mode control. Prinsip
kerja mode control akan dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut:
Secara umum Rangkaian di dalam IC ADC memiliki 2 bagian utama, yaitu:
1. Bagian Sampling dan Hold, yang berfungsi menangkap atau menahan
tagangan analog input sesaat untuk seterusnya diumpankan ke rangkaian pengonversi.
2. Rangkaian Konversi AD plus rangkaian kontrolnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar dibawah ini menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke sinyal digital.
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 2.5.2 Diagram ADC secara umum
Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal ini mikroprosesor mikrokontroller 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 mikroprosesor 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 dengan keadaan data siap valid. Agar lebih efektif, fungsi interrupt harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu
ADC siap. Dengan demikian CPU hanya akan membaca data bila mendapatkan interrupt.
Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk menangkap dan mengkonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses
mengkonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan
Universitas Sumatera Utara
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. Namun demikian, kemampuan riil ADC dalam kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh
kemampuan kontroler atau prosesor dalam mengolah data input-output secara cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya.
2.6 Mikrokontroller
