Modul II
PWM dan ADC
1.
Pendahuluan
a)
Asistensi
dilakukan 3x (Rabu, Kamis, Jumat)
b)
Praktikum
dilakukan 1x (Selasa)
c)
Laporan
akhir dikumpulkan pada hari Kamis
2.
Tujuan
a)
Memahami
prinsip kerja PWM pada mikrokontroler
b)
Memahami
prinsip kerja ADC pada mikrokontroler
c)
Menggunakan
PWM dan ADC pada Arduino
3.
Alat
dan Bahan
a)
Modul
Arduino
b)
Motor
DC
c)
LM35
d)
Resistor
e)
LED
f)
Power
Supply
g)
Multimeter
4.
Dasar
Teori
4.1. Pulse Width Modulation
PWM
(Pulse Width Modulation) adalah salah satu teknik modulasi dengan mengubah lebar
pulsa (duty cylce) dengan nilai amplitudo dan frekuensi yang tetap. Satu siklus
pulsa merupakan kondisi high kemudian berada di zona transisi ke kondisi low.
Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum
termodulasi.
Duty
Cycle adalah perbandingan antara waktu ON (lebar pulsa High) dengan perioda.
Duty Cycle biasanya dinyatakan dalam bentuk persen (%).
Duty
Cycle = tON / ttotal
tON
= Waktu ON atau Waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi
(highatau
1)
tOFF
= Waktu OFF atau Waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi
rendah(low
atau 0)
ttotal
= Waktu satu siklus atau penjumlahan antara tON dengan tOFF atau disebut
jugadengan “periode satu gelombang”
Pada
board Arduino Uno, pin yang bisa dimanfaatkan untuk PWM adalah pin yang diberi tanda
tilde (~), yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, dan pin 11. Pin-pin tersebut merupakan pin
yang bisa difungsikan untuk input analog atau output analog. Oleh sebab itu,
jika akan menggunakan PWM pada pin ini, bisa dilakukan dengan perintah
analogWrite();
PWM pada arduino bekerja pada frekuensi 500Hz, artinya 500 siklus/ketukan dalam satu detik. Untuk setiap siklus, kita bisa memberi nilai dari 0 hingga 255. Ketika kita memberikan angka 0, berarti pada pin tersebut tidak akan pernah bernilai 5 volt (pin selalu bernilai 0 volt). Sedangkan jika kita memberikan nilai 255, maka sepanjang siklus akan bernilai 5 volt (tidak pernah 0 volt). Jika kita memberikan nilai 127 (kita anggap setengah dari 0 hingga 255, atau 50% dari 255), maka setengah siklus akan bernilai 5 volt, dan setengah siklus lagi akan bernilai 0 volt. Sedangkan jika jika memberikan 25% dari 255 (1/4 * 255 atau 64), maka 1/4 siklus akan bernilai 5 volt, dan 3/4 sisanya akan bernilai 0 volt, dan ini akan terjadi 500 kali dalam 1 detik.
4.2. Analog to Digital Converter
ADC
atau Analog to Digital Converter merupakan salah satu perangkat elektronika
yang digunakan sebagai penghubung dalam pemrosesan sinyal analog oleh sistem
digital. Fungsi utama dari fitur ini adalah mengubah sinyal masukan yang masih
dalam bentuk sinyal analog menjadi sinyal digital dengan bentuk kode-kode
digital. Ada 2 faktor yang perlu diperhatikan pada proses kerja ADC yaitu
kecepatan sampling dan resolusi.
Kecepatan
sampling menyatakan seberapa sering perangkat mampu mengkonversi sinyal analog
ke dalam bentuk sinyal digital dalam selang waktu yang tertentu. Biasa
dinyatakan dalam sample per second (SPS). Sementara Resolusi menyatakan tingkat
ketelitian yang dimilliki. Pada Arduino, resolusi yang dimiliki adalah 10 bit
atau rentang nilai digital antara 0 - 1023. Dan pada Arduino tegangan referensi
yang digunakan adalah 5 volt, hal ini berarti ADC pada Arduino mampu menangani
sinyal analog dengan tegangan 0 - 5 volt. Pada Arduino, menggunakan pin analog
input yang diawali dengan kode A( A0- A5 pada Arduino Uno). Fungsi untuk
mengambil data sinyal input analog menggunakan analogRead(pin);
4.3. Arduino
Arduino
adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di
dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis
AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah
Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino,
kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan computer
ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
A.
Bagian-Bagian
Arduino
1.
Power
USB
Digunakan untuk
menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
2.
Power
Jack
Supply atau sumber
listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12V.
3.
Crystal
Oscillator
Kristal ini
digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan
16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
4.
Reset
Digunakan untuk mengulang
program Arduino dari awal atau Reset.
5.
Digital
Pins I/O
Papan Arduino UNO
memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ).
Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang
dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
6.
Analog
Pins
Papan Arduino UNO
memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor
analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
7.
LED
Power Indicator
Lampu ini akan
menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
B.
Bagian-Bagian
Pendukung
1.
RAM
RAM (Random Access
Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat
diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam
memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces
Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).
2.
ROM
ROM (Read-only
Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara
permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dariMask
ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar