1. Tujuan [Kembali]
a. Mampu memahami tentang sensor tekanan dan aplikasi yang lebih kompleks
b. Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.
2. Alat dan Bahan [Kembali]
- Resistor 1 kOhm, 10 kOhm
- Sensor MPXA6115A6U
- Capacitor 150pF, 47nF, 100nF
- ADC0804
- 7SEG-COM-CATHODE
- Power
- Switch
- DC Voltmeter
- Ground
3. Dasar Teori [Kembali]
Rangkaian sensor tekanan dibawah menggunakan ADC untuk mengubah analog menjadi digital. Pada rangkaian ini masih menggunakan sensor MPXA6115A6U sebagai sensor tekanannya.
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.
Prinsip kerja ADC
adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan
rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. diagram kaki pin ADC 0804:
Karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut:
- Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.
- Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV
- Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.
- Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.
IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin
(-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya
(Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke
dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau masukan analog berupa
tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin
(-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt
sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0
Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya
akan sama dengan
(n menyatakan
jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804
memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan
menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK
IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground
digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :
f = 0.91/RC
Untuk sinyal
clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin
CLK IN. ADC 0804 memiliki 8 keluaran digital sehingga dapat langsung
dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select,
aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika
tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada dalam
keadaan impedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion)
digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa
logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion)
menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke
logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.
Grafik Tegangan Output Sensor Tekanan MPXA6115A6U
Datasheet sensor MPXA6115A6U klik disini
4. Rangkaian dan Prinsip Kerja [Kembali]
Rangkaian :
Prinsip Kerja :
Kaki no 2 sensor MPXA6115A6U merupakan Vinput yaitu sebagai sumber, kaki no 3 sensor di ground kan, dan kaki no 4 merupakan output yang dihubungkan ke input ADC. Output pada rangkaian sederhana sensor tekanan dengan penguatan maksimum sehingga terhitung tegangan yang maksimum juga, dihubungkan ke Vinput ADC0804. Kaki output pada sensor MPXA6115A6U akan terhubung ke kaki input ADC. Sinyal yang diterima akan diterjemahkan oleh ADC kedalam bentuk sinyal digital. Kaki-kaki ADC tersebut dihubungkan ke BDC yang berfungsi sebagai decorder sebelum dihubungkan ke seven segmen.
Kaki no 2 sensor MPXA6115A6U merupakan Vinput yaitu sebagai sumber, kaki no 3 sensor di ground kan, dan kaki no 4 merupakan output yang dihubungkan ke input ADC. Output pada rangkaian sederhana sensor tekanan dengan penguatan maksimum sehingga terhitung tegangan yang maksimum juga, dihubungkan ke Vinput ADC0804. Kaki output pada sensor MPXA6115A6U akan terhubung ke kaki input ADC. Sinyal yang diterima akan diterjemahkan oleh ADC kedalam bentuk sinyal digital. Kaki-kaki ADC tersebut dihubungkan ke BDC yang berfungsi sebagai decorder sebelum dihubungkan ke seven segmen.
5. Video [Kembali]
Video Simulasi Rangkaian Sensor
Tekanan dengan ADC
Tidak ada komentar:
Posting Komentar