ADC Analog to Digital Converter

2.3. Perangkat Keras

Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari alat pendeteksi dan pemadam kebakaran yang terdiri dari power supply, ADC, Mikrokontroller AT89S51, Display 7 Segment, Display Dot Matrix 7 x 16.

2.3.1. ADC Analog to Digital Converter

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. 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. Gambar berikut 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 2.2. 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 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.

2.3.2. Mikrokontroler