Modul Praktikum ADC (MIKROPROSESOR)

MODUL VI

MENGGUNAKAN ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC)

DALAM MIKROKONTROLLER ATMEGA8535

 TUJUAN

• Mengetahui dan memahami cara menggunakan ADC yang ada di dalam mikrokontroler.
• Mengetahui dan memahami bagaimana memrogram mikrokontroler untuk mengonversi data analog menjadi data digital.

ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC)

Penggunaan ADC sebagai pengonversi data analog menjadi data digital merupakan sesuatu hal yang diperlukan jika data yang masuk ke dalam mikrokontroler, biasanya data dari sensor berupa sinyal analog.

Fitur ADC dalam ATMega8535 adalah sebagai berikut:

• Resolusi 10 bit.
• Waktu konversi 65-260 μs.
• Input 8 kanal.
• Input ADC 0-5Vcc.
• 3 Mode pemilihan tegangan referensi.

Ada beberapa langkah yang harus dilakukan untuk inisialisasi ADC, yaitu penentuan clock, tegangan referensi, format data output dan mode pembacaan. Inisialisasi ini dilakukan pada register-register berikut:

ADMUX (ADC Multiplexer Selection Register)

ADMUX merupakan register yang mengatur tegangan referensi yang digunakan ADC,

format data output dan saluran ADC.

• REFS0-1 (Reference Selection Bits)

REFS0-1 adalah bit-bit pengatur mode tegangan referensi ADC.

• ADLAR (ADC Left Adjust Result)

ADLAR adalah bit keluaran ADC. Jika ADC telah selesai konversi, maka data ADC  akan diletakkan di 2 register, yaitu ADCH dan ADCL dengan format sesuai ADLAR.

Format data ADC jika ADLAR=0

Format data ADC jika ADLAR=1

• MUX0-4 (Analog Channel and Gain Selection Bits)

MUX0-4 adalah bit-bit pemilih saluran pembacaan ADC.

ADCSRA (ADC Control and Status Register A)

ADCSRA adalah register 8 bit yang berfungsi untuk melakukan manajemen sinyal kontrol dan status ADC.

• ADEN (ADC Enable)

ADEN merupakan bit pengatur aktivasi ADC. Jika bernilai 1 maka ADC akan aktif.

• ADCS (ADC Start Conversion)

ADCS merupakan bit penanda dimulainya konversi ADC. Selama konversi berlogika 1 dan akan berlogika 0 jika selesai konversi.

• ADATE (ADC Auto Trigger Enable)

ADATE merupakan bit pengatur aktivasi picu otomatis. Jika bernilai 1 maka konversi ADC akan dimulai pada saat tepi positif pada sinyal trigger yang digunakan.

• ADIF (ADC Interrupt Flag)

ADIF merupakan bit penanda akhir konversi ADC. Jika bernilai 1 konversi ADC pada suatu saluran telah selesai dan siap diakses.

• ADIE (ADC Interrupt Enable)

ADIE merupakan bit pengatur aktivasi interupsi. Jika bernilai 1 maka interupsi penandaan telah selesai. Konversi ADC diaktifkan.

• ADPS0-2 (ADC Prescaler Select Bit)

ADPS0-2 merupakan bit pengatur clock ADC.

SFIOR (Special Function IO Register)

SFIOR adalah register 8 bit yang mengatur sumber pemicu ADC. Jika bit ADATE pada register ADCSRA bernilai 0 maka ADTS0-2 tidak berfungsi.

Rangkaian yang digunakan untuk mempelajari ADC dapat dilihat dalam Gambar dibawah. Rangkaian ini merupakan rangkaian pembagi tegangan dimana tegangan keluaran dapat dihitung dengan rumus:

Vout =   R2 x Vcc

                 R1+R2

  

ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

• 1 set PC/Laptop yang sudah berisi program Code Vision dan Khazama
• 1 buah catu daya DC +5V
• 1 buah multimeter
• 1 buah ISP Downloader AVR
• 1 buah sistem minimum AVR
• 1 buah I/O
• 1 buah kabel printer USB
• 1 buah kabel pita hitam
• 1 buah potensiometer

PROSEDUR

1.      Rangkailah peralatan yang diperlukan seperti dalam Gambar diatas. Hubungkan soket jumper PORTC pada minimum system dengan soket jumper pada OUTPUT LED. Vout pada rangkaian potensiometer dihubungkan pada PORTA.0 (ADC channel 0).

2.      Buka program Code Vision AVR

3.      Buat program dengan menggunakan aplikasi Code Vision AVR

4.    Buatlah file project (.prj) kemudian pilih IC yang digunakan (ATmega8535) dan atur clock 4.000 Mhz. (seperti praktikum sebelumnya)

5.   Buatlah file source (.c) kemudian hubungkan file project dengan file source seperti pada praktikum sebelumnya.

6.      Tambahkan file header

7.      Program berikut merupakan deklarasi variabel hasil konversi ADC. Tuliskan variabel berikut di luar program utama.

8.      Buatlah program utama dan inisialisasikan PORT C sebagai output dengan kondisi awal LOW.

9.      Tuliskan inisialisasi ADC berikut di dalam program utama.

10.  Perhatikan blok program berikut. Arti dari blok instruksi tersebut adalah setting ADC di PORTA dan inisialisasi ADC. Tuliskan fungsi berikut di luar program utama.

11.  Tuliskan program berikut dalam program utama tepatnya di dalam while(1).

12.  Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program.

13.  Hubungkan output potensiometer pada PORTA.0.

14.  Ukur tegangan potensiometer (kaki tengah) sebesar 0-5V (sesuai tabel).

15.  Lepas probe AVO Meter lalu perhatikan dan catat nyala LED dan konversi nilai dalam desimal.

16.  Hitung perhitungan nilai digital dalam desimal dengan rumus berikut:

Vdigital = Vukur / Vcc *255

Contoh: misal tegangan analog yang diukur 1 V, maka tegangan digital adalah:

V = 1/5 *255 = 51 desimal, atau 33H atau 00110011B

DATA HASIL PERCOBAAN

Tabel ADC

No	Tegangan analog (0-5V)	Tampilan LED (bit7-bit0)	Nilai digital LED (decimal)	Nilai digital perhitungan (desimal)
1	0
2	0.5
3	1
4	1.5
5	2
6	2.5
7	3
8	3.5
9	4
10	4.5
11	5

ANALISA DATA

1.    Analisa data hasil pada Tabel ADC