Aplikasi - Sistem Pengaman Rumah [1] (Seri Smart House [I])

Aplikasi kali ini adalah suatu sistem pengaman rumah sederhana. Saat sistem keamanan diaktifkan, sensor pendeteksi gerak tubuh manusia akan mengaktifkan alarm yang berupa suara buzzer dan nyala lampu. Saat sistem keamanan tidak aktif, sensor hanya akan mengaktifkan lampu, sehingga lampu akan berfungsi secara otomatis terhadap keberadaan manusia. Sensor yang digunakan sebagai pendeteksi gerak tubuh manusia adalah PIR, Passive Infra Red, yang sudah terintegrasi dalam modul DI-PIR Motion Detector [2]. Kemudian CPU (Central Processing Unit) sistem ini adalah DI-Smart AVR System atau DI-Super Smart AVR atau DI-Basic AVR, yang adalah sistem mikrokontroler yang berbasis ATmega8535(L). Sedangkan penguat yang memungkinkan CPU untuk dapat mengendalikan lampu AC adalah relay yang telah terintegrasi ke dalam modul DI-Relay 1.

Modul-Modul Depok Instruments yang Mendukung:

• DI-Smart AVR System (Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATMEGA8535) atau DI-Basic AVR System atau DI-Super Smart AVR
• DI-Smart Extension Board
• DI-PIR Motion Detector
• DI-Relay 1

Blok Diagram:

Flowchart:

Baca Selengkapnya »»

Konsep Komunikasi Serial (vs Paralel) [1]

Dalam telekomunikasi dan ilmu komputer, komunikasi serial adalah proses pengiriman data bit per bit tiap satu satuan waktu, secara berurutan, melalui saluran komunikasi atau jalur-bus komputer. Hal ini berbeda dengan komunikasi paralel, yang beberapa bit dikirim secara keseluruhan dalam satu waktu, melalui beberapa jalur data yang terhubung. Komunikasi serial digunakan untuk semua komunikasi jarak jauh dan jaringan komputer, di mana biaya kabel dan proses sinkronisasi membuat komunikasi paralel tidak praktis.

 

Gambar 1. Ilustrasi komunikasi paralel.

 

Gambar 2. Ilustrasi komunikasi serial.

Seperti terlihat pada ilustrasi di atas, bahwa pada komunikasi serial pengiriman data dilakukan hanya pada satu jalur data, dimana tiap bit data diberikan secara urutan dan dalam periode waktu yang tetap.

Baca Selengkapnya »»

Super Smart AVR

Super Smart AVR adalah sebuah modul elektronika yang berdasar pada rangkaian sistem minimum mikrokontroler AVR (sismin AVR) ATMEGA8535 yang telah dilengkapi modul downloader yang juga dapat berfungsi sebagai antarmuka komunikasinya dengan komputer melalui PORT USB. Modul ini dibangun dari dua modul Depok Instruments, yaitu Smart AVR System dan USB AVR ISP V2. Modul ini pun dapat digunakan sebagai sistem minimum mikrokontroler AVR lain yang pin-pin-nya bersesuaian dengan mikrokontroler ATMEGA8535, seperti mikrokontroler ATMEGA16 dan mikrokontroler ATMEGA32. Modul sistem minimum mikrokontroler AVR ini telah dilengkapi dengan beberapa fitur yang dapat mempermudah proses pembelajaran atau proses “troubleshooting” pemrograman.

Baca Selengkapnya »»

ADC (Analog to Digital Converter)

ADC = Analog to Digital Converter adalah suatu perangkat yang mengubah suatu data kontinu terhadap waktu (analog) menjadi suatu data diskrit terhadap waktu (digital).
Proses yang terjadi dalam ADC adalah:

1. Pen-cuplik-an
2. Peng-kuantisasi-an
3. Peng-kode-an

1. Pen-cuplik-an adalah proses mengambil suatu nilai pasti (diskrit) dalam suatu data kontinu dalam satu titik waktu tertentu dengan periode yang tetap. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada ilustrasi gambar berikut:

 

Semakin besar frekuensi pen-cuplik-an, berarti semakin banyak data diskrit yang didapatkan, maka semakin cepat ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital.

2. Peng-kuantisasi-an adalah proses pengelompokan data diskrit yang didapatkan pada proses pertama ke dalam kelompok-kelompok data. Kuantisasi, dalam matematika dan pemrosesan sinyal digital, adalah proses pemetaan nilai input seperti nilai pembulatan.

 

Semakin banyak kelompok-kelompok dalam proses kuantisasi, berarti semakin kecil selisih data diskrit yang didapatkan dari data analog, maka semakin teliti ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital.

3. Peng-kode-an adalah meng-kode-kan data hasil kuantisasi ke dalam bentuk digital (0/1) atau dalam suatu nilai biner.

 

Dengan: X1 = 11, X2 = 11, X3 = 10, X4 = 01, X5 = 01, X6 = 10.

Secara matematis, proses ADC dapat dinyatakan dalam persamaan:

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

 Dengan Vref adalah jenjang tiap kelompok dalam proses kuantisasi,kemudian  maksimal data digital berkaitan proses ke-3 (peng-kode-an). Sedangkan proses ke-1 adalah seberapa cepat data ADC dihasilkan dalam satu kali proses.

 Contoh kasus:

1. Suatu rangkaian ADC dengan IC 0804 diberikan input tegangan analog sebesar 3 volt. Tegangan referensi IC di-set di 5 volt. Berapakah data digital output dari IC?

Jawaban:
IC 0804 adalah IC ADC dengan output 8 bit data digital. Maka maksimal data digital-nya adalah 2⁸ – 1 = 255 (pengurangan 1 dilakukan karena data dimulai dari 0-255 yang berarti berjumlah 256). Sehingga data digital output IC adalah:

Data ADC = (Vin/Vref)  x Maksimal Data Digital

Data ADC = (3/5)  x 255

Data digital output IC = 153 = 10011001

2. Suatu rangkaian mikrokontroler AVR ATmega16 membaca data digital di salah satu pin ADC-nya adalah 0111110100. Dengan diketahui bahwa pin AREF-nya dihubungkan ke tegangan sumber 5 volt, berapakah tegangan input pada pin ADC-nya tersebut?

Jawaban:
IC mikrokontroler AVR ATmeg16 adalah mikrokontroler yang terdapat rangkaian ADC internal di dalam IC-nya. ADC internal dari ATmega16 memiliki ketelitian sampai dengan 10 bit, sehingga maksimal data digital-nya adalah 2¹⁰ – 1 = 1023. Pin AREF pada mikrokontroler ini adalah salah satu opsi tegangan referensi ADC-nya. Sehingga tegangan input dapat dihitung dengan cara:

Data digital output = 0111110100₍₂₎ = 500₍₁₀₎

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

500 = (Vin/5) x 1023

Vin = (500 x 5 / 1023) = 2,44 Volt

3. Suatu rangkaian mikrokontroler AVR ATmega16 terhubung kepada sensor suhu LM35. Dalam proses pembacaan data pada pin ADC-nya, data yang terbaca adalah 300₍₁₀₎. Berapakah suhu yang terdeteksi oleh LM35 jika pin AREF pada mikrokontroler diset di tegangan 1 volt?

Jawaban:
Langkah pertama dalam menyelesaikan kasus-3 adalah menentukan tegangan input di pin ADC yang adalah tegangan keluaran dari LM35 dengan cara seperti pada penyelesaian kasus-2:

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

300 = (Vin/1) x 1023

Vin = (300 x 1 / 1023) = 0,2933 Volt

Langkah berikutnya adalah menentukan suhu yang dideteksi oleh LM35. Untuk melakukan itu perlu diperhatikan sensitivitas dari LM35. Dari datasheet-nya, LM35 memiliki sensitivitas  10 mV/^oC. Sehingga suhu yang terdeteksi oleh LM35 (T):

T = (Vin/Sensitivitas) = (0,2933/0,01) = 29,33 ^oC

Baca Selengkapnya »»

Hukum Kirchhoff

Hukum ini juga disebut hukum pertama Kirchhoff, aturan titik Kirchhoff, aturan persimpangan Kirchhoff (atau aturan nodal), dan aturan pertama Kirchhoff.

Prinsip kekekalan muatan listrik menyiratkan bahwa:

• Pada setiap titik-persimpangan dalam sebuah sirkuit listrik, jumlah arus yang mengalir ke titik-persimpangan sama dengan jumlah arus yang mengalir keluar dari titik tersebut,
• atau jumlah besar arus dalam tiap titik pertemuan jaringan konduktor adalah nol.

Arus yang memasuki titik-persimpangan adalah sama dengan arus yang meninggalkan titik-persimpangan itu: i1 + i4 = i2 +i3

Hukum ini didasarkan pada kekekalan muatan, dimana muatan (dalam coulomb) adalah produk dari arus (dalam ampere) dan waktu (dalam detik).

Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL)

Hukum ini juga disebut hukum kedua Kirchhoff, loop Kirchhoff (atau mesh) aturan, dan aturan kedua Kirchhoff.

Prinsip kekekalan energi menyiratkan bahwa:

• Jumlah beda potensial listrik (volt) dalam satu arah  di sekitar setiap sirkuit tertutup adalah nol.
• atau jumlah besar tegangan (volt) dari produk resistensi-konduktor dan arusnya dalam sebuah loop tertutup sama dengan ggl total yang tersedia di loop tersebut.

Jumlah dari semua tegangan sekitar loop adalah sama dengan nol: v1 + v2 + v3 – v4 = 0.

Hukum ini berlaku bahkan ketika resistensi (yang menyebabkan disipasi energi) hadir dalam sebuah rangkaian. Validitas hukum ini dapat dipahami jika seseorang menyadari bahwa muatan pada kenyataannya tidak kembali ke titik awal, karena disipasi energi. Muatan hanya akan berakhir pada terminal negatif, bukan terminal positif. Ini berarti semua energi yang diberikan oleh beda potensial telah sepenuhnya dikonsumsi oleh resistensi yang pada gilirannya kehilangan energi sebagai disipasi panas.

http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchoff%27s_circuit_laws

Baca Selengkapnya »»

Aplikasi - Pemantau Suhu Lingkungan (Seri Pemantauan Suhu [III])

Aplikasi kali ini adalah suatu sistem yang dapat memantau suhu pada suatu lingkungan. Pemantauan dilakukan di dua tempat: lokasi pengukuran, dan juga dari tempat lain. LCD 16×2 digunakan sebagai display suhu pada lokasi pengukuran, sedangkan pada tempat lain, suhu dapat dipantau dari PC, dengan menggunakan Hyper-Terminal ataupun program sejenis. Sebagai sensor suhunya digunakan sensor LM35. Sedangkan mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega8535 dari keluarga AVR.

Ilustrasi:

*Jalur Komunikasi dapat menggunakan kabel maupun dengan nirkabel (wireless), dengan catatan perangkat nirkabel mendukung komunikasi serial-UART RS-232.

Modul-Modul Depok Instruments yang Mendukung:

• DI-Smart AVR System (Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATMEGA8535) atau DI-Super Smart AVR
• DI-Smart Extension Board
• DI-Smart LCD16X2 Board
• DI-WLM35TS (DI-Waterproof LM35 Temperature Sensor)

Blok Diagram:

Flowchart:

Skrip Program:

BASCOM:
‘===========================
$regfile = “M8535.dat”
$crystal = 8000000
$baud = 9600
$lib “lcd4busy.Lbx”
Config Lcd = 16 * 2
Const _lcdport = Portb
Const _lcdddr = Ddrb
Const _lcdin = Pinb
Const _lcd_e = 2
Const _lcd_rw = 1
Const _lcd_rs = 0
Cursor Off
Cls
Dim Dataadc As Word
Dim Datasuhu As Single
Dim Buffs As String * 16
Const Vref = 4.5
Config Adc = Single , Prescaler = Auto
Start Adc
Do
Dataadc = Getadc(0)
Datasuhu = Dataadc / 1023
Datasuhu = Datasuhu * Vref
Datasuhu = Datasuhu * 100
Buffs = Fusing(datasuhu , “#.##”)
Cls
LCD Buffs
Print Buffs
Waitms 200
Loop
‘===========================
CVAVR:

Baca Selengkapnya »»

Teori KEYPAD MATRIKS 4X4 Dan Cara Penggunaannya

Keypad Matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara maktriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, Keypad Matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal membentuk kolom:

Namun demikian, sebagai konsekuensi dari penggunaan bersama satu jalur (semisal baris satu (B1)), maka tidak dimungkinkan pengecekkan dua tombol sekaligus dalam satu slot waktu.

Proses pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara maktriks adalah dengan teknik scanning, yaitu proses pengecekkan yang dilakukan dengan cara memberikan umpan-data pada satu bagian dan mengecek feedback (umpan-balik) – nya pada bagian yang lain. Dalam hal ini, pemberian umpan-data dilakukan pada bagian baris dan pengecekkan umpan-balik pada bagian kolom. Pada saat pemberian umpan-data pada satu baris, maka baris yang lain harus dalam kondisi inversi-nya. Tombol yang ditekan dapat diketahui dengan melihat asal data dan di kolom mana data tersebut terdeteksi:

Pada contoh di atas, tombol yang ditekan adalah tombol “5”. Seperti terlihat bahwa B2 bernilai nol, sedangkan B1, B3, dan B4 adalah satu. Kemudian dengan mengetahui bahwa asal data dari B2, dan umpan-baliknya terdeteksi pada K2, maka dapat disimpulkan bahwa tombol yang ditekan adalah tombol “5”.

Flowhcart berikut memperlihatkan proses scanning Keypad Matriks 4×4 secara lengkap:

*Modul Keypad Matriks 4×4 Depok Instruments: DI-Smart KEY4X4 Input

Baca Selengkapnya »»