Membuat Voltmeter Digital dengan Mikrokontroler ATmega 8535

Saat ini membuat sendiri voltmeter digital menggunakan mikrokontroler bukanlah hal yang sulit. Karena sekarang banyak mikrokontroler yang sudah dilengkapi dengan fitur ADC internalnya. Salah satunya adalah ATMega 8535, mikrokontroler ini memiliki fitur ADC internal 10 bit yang dapat digunakan untuk membaca sensor-sensor analog ataupun nilai tegangan DC dari 0 hingga 5 volt sesuai dengan tegangan referensinya yang selanjutnya dikonvert menjadi data digital 10 bit. Tidak seperti mikrokontroler AT89S51 dan sejenisnya yang memerlukan ADC eksternal untuk membaca data analog.

Aplikasi ADC Mikrokontroler Untuk Voltmeter

Ada Sedikit Masalah Pada Downloader USB AVR mk II Untuk Codevision AVR

Apabila kita pengguna laptop yang memiliki hobi bermain-main dengan mikrokontroler mungkin kita lebih memilih sesuatu perangkat yang lebih mudah dan praktis untuk mengisikan program yang telah kita buat ke sistem minimum mikrokontroler AVR. Maka downloader USB adalah piihan yang sangat tepat dan mungkin sudah banyak tersedia dipasaran saat ini. 

Belajar Menggerakan Motor Stepper

Motor Stepper merupakan salah satu motor yang hanya dapat digerakan menggunakan suatu logika step tertentu yaitu bisa mode full step atau half step. Sebagai contohnya untuk menggerakkan 1 siklus motor stepper pada motor stepper unipolar maka diperlukan 4 langkah pada full step yaitu 0001, 0010, 0100 dan 1000. Sedangkan untuk yang mode half step memerlukan 8 langkah yaitu 0001, 0011, 0010, 0110, 0100, 1100, 1000, dan 1001.  Umumnya untuk menggerakan motor steper ini biasanya memerlukan suatu rangkaian pengendali atau yang sering disebut dengan driver motor stepper. Pada rangkaian driver motor steper ini biasanya ada yang menggunakan transistor dan ada pula yang menggunakan IC contohnya ULN 2003. Hal ini sesuai dengan kebutuhan masing-masing. Apabila menggunakan IC driver maka haruslah dilihat pula kapasitas serta arus pada motor stepper yang mampu dibebankan kepada IC driver tersebut. Sedangkan apabila menggunakan transistor harus dilihat pula arus yang mampu dilewatkan pada transistor tersebut. Pada rangkaian driver yang memakai transistor harus menggunakan rangkaian darlington karena untuk digunakan sebagai driver motor stepper transistor harus berfungsi sebagai saklar. Apalagi bila tegangan dan arus yang digunakan untuk mengendalikan transistor tersebut sangatlah kecil, maka bila menggunakan single transistor kurang efektif apabila motor stepper yang digunakan memiliki daya yang besar. Oleh karena itu konfigurasi darlington pada rangkaian motor stepper sangatlah diperlukan dan jangan lupa dipasang dioda pada masing-masing lilitan. Berikut ini adalah contoh rangkaian driver motor stepper menggunakan transistor serta contoh rangkaian motor stepper apabila dicoba menggunakan suatu rangkaian simulasi.

Apabila ada yang ingin mencoba latihan bisa didownload file-file pendukung berikut:

• source code full step motor stepper
• source code half step motor stepper
• simulasi rangkaian motor stepper

Belajar Menampilkan Data ADC di LCD 2x16

Apabila kita tahu bahwa mikrokontroler keluarga AVR memiliki banyak sekali fitur tambahan, salah satu yang kita ketahui adalah ADC internalnya. Penggunaan ADC internal sangatlah bermanfaat selain menghemat tempat karena tidak memerlukan lagi IC ADC tambahan juga resolusi yang dimiliki cukup baik yaitu 10 bit. Melalui resolusi tersebut kita bisa mendapatkan data cukup akurat untuk akuisisi data misalnya saja suhu, intensitas cahaya dan lain sebagainya. Pada ADC mikrokontroler tersebut juga memiliki kelebihan lain yaitu multichannel. Sehingga kita dapat melakukan pengambilan data maksimal dapat menggunakan 8 buah sensor karena pada mikrokontroler tersebut terdapat 8 channel ADC 10 bit.

Belajar Menampilkan Karakter di LCD 2x16

Menampilkan tulisan pada layar LCD 2X16 bukanlah hal yang sulit untuk saat ini. Karena sudah ada suatu software yang sangat membantu kita dalam mempelajari tentang LCD khususnya ukuran 2X16 yaitu menggunakan simulasi melalui software proteus (untuk lebih jelas dapat dibaca pada topik LCD). Selain itu dalam pembuatan program penampil LCD 2X16 tersebut kita dapat menggunakan software cvavr atau codevision yang dikenal sangat praktis dan flexibel serta mudah dipelajari karena menggunakan bahasa C. Sehingga bagi orang awam atau pemula pun sangat mudah sekali untuk mencobanya.

Atmel Studio 6 untuk mikrokontroler versi terbaru

Telah dirilis software untuk mikrokontroler Atmel Studio 6 pada bulan mei 2012 yang lebih lengkap dari versi sebelumnya dan mencakup lebih banyak mikrokontroler versi terbaru dan beberapa fitur tambahan. Atmel AVR Studio 6 ini telah mendukung untuk semua tipe mikrokontroler AVR 8 bit dan 32 bit, serta mikrokontroler SAM3 dan SAM4. Software tersebut juga telah menambahkan beberapa fungsi khusus dan memperbarui fitur-fitur terdahulu yang ada pada AVR Studio 5 dan AVR Studio 4. Untuk lebih jelas dapat dibaca pada brosur Atmel Studio 6 atau dapat pula langsung berkunjung ke situs Atmel.
 Tampilan New Peoject Atmel Studio 6

 Menu pilihan device selector

 Form lembar kerja pembuatan software

Latihan Dasar Mikrokontroler AVR (I/O)

Untuk belajar mikrokontroler setidaknya harus mengetahui tentang input dan output pada mikrokontroler. Pada artikel ini saya akan sedikit membahas mengenai penggunaan port pada mikrokontroler AVR untuk membuat aplikasi sederhana yaitu menyalakan pin pada port mikrokontroler dan memberikan masukan ke pin mikrokontroler. Untuk latihan saya akan menggunakan mikrokontroler AVR ATMega 8535. Sebenarnya selain tipe tersebut dapat pula menggunakan tipe ATMega 16 / 32 karena konfigurasi pin pada mikrokontroler tersebut sama hanya saja kapasitas memory flash berbeda, sedangkan pada programnya cukup mengganti header saja yang semula bertuliskan "mega8535" menjadi "mega16" atau "mega32".

Rangkaian Seven Segmen CA

Pada rangkaian seven segmen common anoda (CA) untuk menyalakan tiap segmen diperlukan logika '0'. Sehingga diperlukan suatu catu daya atau logika '1' pada anoda seven segmen tersebut. Biasanya, pada anoda seven segmen CA diberikan tambahan suatu transistor khusus tipe PNP seperti BC 559 atau FCS 9012 untuk mengatur agar arus yang mengalir pada anoda seven segmen tidak terlalu besar. Selain itu transistor pada anoda tersebut juga dapat berfungsi sebagai saklar pada seven segmen CA tersebut, karena apabila diberi logika '0' pada basis transistor maka seven segmen tersebut dapat menyala sesuai dengan logika angka pada masukan a-b-c-d-e-f-g seven segmen. Untuk membentuk angka biasanya ada yang menggunakan IC decoder 7447 pada seven segmen common anoda dan 7448 pada seven segmen common katoda. Sehingga lebih memudahkan untuk membentuk angka pada seven segmen dengan menggunakan jalur data 4 bit dari 0000 ke 1111 untuk mencakup semua angka sehingga lebih menghemat pin untuk komunikasi data. Selain itu ada pula yang tanpa menggunakan IC decoder tetapi tetap menggunakan jalur 7 bit data pada tiap segmen a-b-c-d-e-f-g sehingga harus membuat konfigurasi data angka secara manual.

Gerbang Logika Dasar

Pada dunia elektronika digital terdapat 3 buah gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang logika dasar tersebut memiliki masukan dan keluaran yang berbeda pada tiap gerbang, selain itu fungsi yang dilakukan pada juga berbeda.

1. Gerbang AND

Pada gerbang AND output akan berlogika 1 apabila semua input dari gerbang ini berlogika 1. Dalam hal ini diumpamakan suatu rangkaian memiliki beberapa buah saklar yang dirangkai secara seri, bila semua saklar kondisi terhubung (seperti input logika 1) maka arus listrik baru dapat mengalir (output logika 1) ke dalam rangkaian tersebut, dan seandainya ada salah satu saklar terputus (inpiu logika 0) maka arus listrik dalam rangkaian tersebut akan berhenti (output logika 0). Gerbang-gerbang logika AND ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7408, 7411, 7421 (IC TTL) dan IC 4081, 4073,  4082  (IC CMOS)

Simbol dan tabel kebenaran gerbang AND 2 input

2. Gerbang OR

Pada gerbang OR output akan berlogika 1 apabila salah satu input dari gerbang ini berlogika 1. Dalam hal ini diumpamakan suatu rangkaian memiliki beberapa buah saklar yang dirangkai secara paralel, bila salah satu saklar kondisi terhubung (seperti input logika 1) maka arus listrik dapat mengalir (output logika 1) ke dalam rangkaian tersebut, dan seandainya semua saklar terputus (inpiu logika 0) maka arus listrik dalam rangkaian tersebut akan berhenti (output logika 0). Gerbang-gerbang logika OR ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7432  (IC TTL) dan IC 4071, 4075,  4072  (IC CMOS)

3. Gerbang NOT

Pada gerbang AND output akan berlogika 1 apabila input dari gerbang ini berlogika 1 atau dengan katalain output merupakan kebalikan dari input. Gerbang-gerbang logika NOT ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7404, 7405, 7414 (IC TTL) dan IC 4069, 4049  (IC CMOS)

PLC (Programable Logic Controler)

PLC merupakan salah satu perangkat sistem kontrol dimana didalamnya terdiri atas CPU (Central Prosessing Unit) yang dapat menjalankan program-program khusus yang telah dimasukkan ke dalam memori program. Pada PLC dilengkapi dengan modul antarmuka ( interface ) input dan output yang dapat dihubungkan dengan peralatan tambahan atau perangkat keras ( hardware ) lainnya. Dalam PLC tersebut selain terdapat CPU juga dilengkapi dengan beberapa jenis memori antara lain ROM ( Read-Only Memory ), RAM ( Random Acces Memory ), EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ), EEPROM ( Electrical Erasable Programmable Read Only Memory ).

Transistor Bipolar

Salah satu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor adalah transistor. Transistor sebenarnya memiliki bermacam-macam jenis yaitu transistor bipolar, FET, MOSFET dan lain-lain. Pada kali ini akan dibahas mengenai transistor bipolar. Transistor bipolar ini umumnya memiliki 3 buah kaki yaitu basis, emitor dan kolektor. Untuk tiap kaki memiliki fungsi yang berbeda-beda, kaki basis berfungsi untu mengatur jalannya arus elektron dari emitor ke kolektor sehingga mempengaruhi kerja dan fungsi dari transistor tersebut, kaki emitor berfungsi sebagai gudangnya elektron atau tempat berkumpulnya elektron sebelum dialirkan ke kolektor dan basis, sedangkan kolektor berfungsi sebagai tempat pengumpulan elektron yang telah diatur oleh basis sehingga tidak heran kita kadang merasakan kalau sebuah transistor saat bekerja terasa hangat atau bahkan panas, karena hal tersebut terjadi akibat elektron yang terkumpul di kolektron terlalu besar sehingga sebagian terkonversi keluar sebagai panas. 

Transistor bipolar itu sendiri sebenarnya terdiri atas 2 tipe yaitu PNP dan NPN. Pada masing-masing tipe sangat jelas perbedaannya mulai dari penyusunya maupun pembawa muatannya. Untuk tipe PNP pembawa muatan yang lebih bebas bergerak yaitu hole karena pembawa mayoritasnya hole sehingga mungkin lebih sering dikenal dengan arus hole atau arus yang jalanya searah dengan arus listrik secara konvensional, sedangkan pada tipe NPN pembawa muatannya yang lebih bebas bergerak yaitu elektron karena pembawa mayoritasnya elektron, seperti yang telah dijelaskan tadi pada fungsi masing-masing kaki transistor apabila dibahas dari segi arus elektron atau lebih tepatnya untuk penjelasan pada tipe NPN.

Thermocouple

Salah satu sensor suhu yang biasa digunakan untuk temperatur tinggi adalah thermocouple. Sensor ini biasa digunakan untuk peralatan seperti hot plate, furnace dan alat alat pemanas lainnya. Selain akurat sensor thermocouple tersebut juga merupakan sensor yang sering digunakan di industri karena sudah memiliki standar khusus dan ketahanan yang baik. Sehingga untuk pemakaian temperatur tinggi pada jangka waktu yang lebih lama akan lebih awet daripada menggunakan sensor suhu yang terbuat dari bahan semikonduktor yang terintegrasi.

Thermocople Tipe-K

Hot Plate yaitu salah satu contoh dari perangkat yang didalamnya menggunakan thermocouple sebagai sensor suhunya.

Power Supply Switching

Salah satu yang sering kita temui dalam peralatan elektronika akhir-akhir ini yaitu power supply switching. Selain bentuknya yang mungil, ringkas dan rapi, juga dapat memberikan manfaat lebih yaitu arus listrik yang dihasilkan cukup besar dibandingkan dengan power supply umum yang menggunakan inti besi apabila diperhatikan dari segi ukuran dimensi yang sama.

Pada power supply switching ini transformator yang digunakan khusus yaitu menggunakan trafo switching yang memiliki ukuran bervariasi tergantung dari besarnya kuat arus listrik yang akan dihasilkan. Untuk menghasilkan tegangan pada kumparan sekunder tranfo switching ini memerlukan suatu rangkaian khusus pada kumparan primernya, hal ini bertujuan agar mendapatkan frekuensi tegangan AC yang sangat tinggi (biasanya dalam orde diatas 25 KHz) sebagai masukan dalam kumparan primer trafo switching tersebut. Biasanya pada rangkaian primer trafo switching tersebut terdapat osilator khusus yang biasa digunakan yaitu osilator L-C atau menggunakan IC tertentu sebagai osilatornya. Sehingga osilator tersebut akan digunakan untuk mengendalikan transistor sebagai saklar atau dapat pula digunakan FET yang membuat suatu pulsa tegangan masukan dengan arus cukup besar yang dilewatkan pada kumparan primer trafo switching tersebut tentunya dengan frekuensi sama dengan frekuensi osilatornya tadi. Satu hal lagi yang wajib diketahui bahwa untuk mengasilkan pulsa dan tegangan masukan pada trafo switching tersebut, tegangan masukan yang berasal dari sumber AC 220 Volt / 50 Hz harus dijadikan tegangan DC terlebih dahulu dengan disearahkan menggunakan dioda dan kapasitor filter (polar / elektrolit), serta bila perlu ditambah dengan induktor, resistor daya besar dan kapasitor nonpolar untuk menyesuaikan arus listrik yang akan dilewatkan pada kumparan primer trafo switcing tersebut.  Dioda dan kapasitor yang akan digunakan untuk penyearah harus memiliki nilai yang disesuaikan dengan tegangan sumber agar tidak cepat rusak dan diwajibkan untuk melihat datasheet untuk dioda tersebut. Untuk pemakaian arus kecil dapat digunakan dioda IN4007 dan bila memerlukan arus lebih besar dapat digunakan dioda IN5408, BY 228, dan sejenisnya. Sedangkan pada kapsitor filter harus menggunakan tegangan kerja minimal 400 volt DC serta perhatikan betul polaritasnya.

Gambar dioda penyearah untuk rangkaian power supply switching
tipe BY-228.

Mikrokontroler

Pada dunia elektronika, mikrokontroler sangat berperan penting dalam kemajuan teknologi. Terlebih lagi dapat menjangkau banyak sektor dan bidang mulai dari kepentingan pembelajaran, sampai dapat diterapkan dalam kehidupan sehari hari, bahkan dapat pula dipakai dalam skala yang lebih besar yaitu dalam dunia industri. Mungkin yang menjadikan mikrokontroler lebih unggul daripada perangkat kontrol yang lain yaitu selain harganya yang relatif lebih murah dan mudah dijangkau karena banyak terdapat ditoko elektronika. mikrokontroler ini banyak sekali pilihan dan jenisnya, mulai dari segi ukuran kapasitas memori flash yang digunakan untuk menyimpan program, kemudian fitur-fitur pendukung yang melengkapi mikrokontroler tersebut seperti ADC, timer, counter, PWM, komunikasi serial, I2C, SPI, dan lain sebagainya. Mikrokontroler ini juga banyak diproduksi beberapa perusahaan seperti Atmel, Microchip, dan lain-lain. Sehingga kita dapat memilih sesuai dengan kebutuhan yang kita perlukan.

Led Seven Segmen

Led seven segmen merupakan salah satu komponen yang sangat penting dalam dunia elektronika sebagai penampil angka yang menyatakan suatu nilai yang terukur. Seven segmen sebenarnya gabungan dari beberapa lampu led yang disusun berbentuk angka delapan, karena angka delapan dapat mewakili dari semua elemen penyusun wujud tampilan dari angka angka desimal yang lain dari nol hingga sembilan.

Contoh gambar nyata lampu led seven segmen.









Pada seven segmen tersebut karena disusun dari lampu led dan seperti kita ketahui bahwa lampu led merupakan semikonduktor, maka secara otomatis lampu led seven segmen juga merupakan suatu komponen yang bersifat semikonduktor. Sehingga pada seven segmen tersebut memiliki 2 macam konfigurasi susunan lampu led penyusun yaitu common anoda (CA) dan common katoda (CK). Pada lampu led seven segmen common anoda dan katoda yang membedakan keduanya dalah pada susunan pin yang dihubungkan bersamaisama pada masing-masing led penyusunnya. Untuk lebih jelas dapat dilihat gambar berikut yang membedakan konfigurasi utama pada common anoda dan katoda.

Regulator Tegangan DC

Regulator tegangan dalam perangkat dan rangkaian elektronika sangatlah penting, karena hal ini sangat mempengaruhi kinerja dan stabilitas dari suatu perangkat yang ada. Apabila suatu perangkat tidak dilengkapi suatu komponen yang mendukung untuk regulasi catu daya maka tidak heran apabila suatu perangkat tersebut tidak akan bertahan lama, meskipun pada saat awal pembuatan perangkat tersebut terlihat normal.

Regulator selain bertugas untuk mengatur tegangan memiliki fungsi khas yaitu untuk menjaga kestabilan level tegangan dari suatu catu daya yang digunakan, sehingga dengan suatu pembebanan tertentu maka hasil keluaran dari suatu regulator tegangan akan lebih stabil dan mempertahankan level tegangan tersebut sesuai dengan batasan level tegangan pada tiap regulator sampai batas maksimum arus yang mampu diberikan oleh keluaran dari suatu regulator tegangan tersebut. sehingga tidak heran apabila suatu perangkat yang telah dilengkapi regulator tegangan, keluaran masih tetap turun dibawah batas level tegangan tersebut karena telah melampaui batasan arus listrik yang mampu diberikan oleh suatu regulator tegangan akibatnya pada komponen regulator tegangan terjadi panas yang berlebihan (overheat) yang berakibat merusak regulator tegangan itu sendiri apabila digunakan dalam waktu yang lama. Biasanya untuk mengantisipasi penurunan tegangan akibat arus listrik yang dibebankan melebihi dari batasan kemampuan regulator dapat ditambahkan suatu transistor sebagai penguat arus dengan catatan bahwa arus dari sumber yang masuk ke regulator harus lebih besar dari batasan arus maksimum regulator tegangan itu sendiri.