Modul 2 - PWM dan ADC

[Kembali ke Menu Sebelumnya]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4.Percobaan

Percobaan

a. Tugas Pendahuluan

b. Laporan Akhir 1

c. Laporan Akhir 2

*klik teks untuk menuju 

Modul II
PWM dan ADC

1. Tujuan [kembali]

• Memahami prinsp kerja PWM pada mikrokontroler
• Memahami prinsip kerja ADC pada mikrokontroler 
• Menggunakan PWM dan ADC pada mikrokontroler
  

2. Alat dan Bahan [kembali]

• Module Arduino
• Motor DC
• LM35

3. Dasar Teori [kembali]

A. Pulse Width Modulation

PWM (Pulse Width Modulation) adalah salah satu teknik modulasi dengan mengubah lebar pulsa (duty cycle) 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.

Pada board adrduino uno, pin yang bisa dimanfaatkan untuk PWM adalah pin yang diberi tanda tilde (~), yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 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/ketikan dalam satu detik. Untuk setiap siklus, kita bisa memberi nilai 0 hingga 255. Ketika kita memberikan angka 0, berarti pada pin tersebut tidak akan pernah bernilai 5V, (pin selalu bernilai 0V). Sedangkan jika kita memberikan nilai 255, maka sepanjang siklus akan bernilai 5V, tidak pernah 0V. Jika kita memberikan nilai 127 (50% dari 255) maka setengah siklus akan bernilai 5V, dan setengah siklus lainnya akan bernilai 0V. Sedangkan jika memberikan nilai 25% dari 255, yaitu 64, maka seperempat siklus akan bernilai 5 dan 3/4 sisanya bernilai 0V, dan ini akan terjadi 500 kali dalam 1 detik.

Gambar 1. Siklus Sinyal PWM pada Arduino

B. 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 masig 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 mengonversi sinyal analog ke dalam bentuk sinyal digital dalam selang waktu tertentu. Biasa dinyatakan dalam sample per second (SPS). Sementara resolusi menyatakan tingkat ketelitian yang dimiliki. Pada arduino, resolusi yang dimiliki adalah 10 bit atau rentang nilai digital antara 0- 1023. Dan pada arduino tegangan referensi yang digunakan adalah 5V, hal ini berarti ADC pada Arduino mampu menangani sinyal analog dengan tegangan 0-5V.

Pada arduino, menggunakan pin analog input yang diawali dengan kode A (A0-A5 pada arduino uno). Fungsi untu mengambil data sinyal input analog menggunakan analogRead(pin);

C. Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroller dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang digunakan adalah arduino uno yang menggunakan chip AVR Atmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar arduino dapat berhubungan dengan komputer atau perangkat lain.

Spesifikasi dari Arduino Uno  adalah :

Microcontroller                                           ATmega328P

Operating Voltage                                      5 V

Input Voltage (recommended)                   7 – 12 V

Input Voltage (limit)                                  6 – 20 V

Digital I/O Pins                                          14 (of which 6 provide PWM output)

PWM Digital I/O Pins                                6

Analog Input Pins                                       6

DC Current per I/O Pin                              20 mA

DC Current for 3.3V Pin                            50 mA

Flash Memory                                            32 KB of which 0.5 KB used by bootloader

SRAM                                                        2 KB

EEPROM                                                   1 KB

Clock Speed                                               16 MHz

BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO

Power USB

Digunakan untuk menghubungkan papan arduino dengan komputer lewat USB

Power Jack

Supply atau sumber listrik dengan tipe jack. Input DC 5 - 12V. 

Crystal Oscillator

Kristal ini digunakan sebagai jantung pada arduino. Jumlah cetak di gambar diatas menunjukkan 16000 atau 16000KHz, atau 16MHz.

Reset

Digunakan untuk mengulang program arduino dari awal/reset.

Digital Pins I/O

Papan arduino UNO memilik 14 digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika (0 dan 1). Pin berlabel ~ adalah pin-pin PWM yang dapat digi=unakan untuk menghasilkan PWM.

Analog Pins

Papan arduino UNP memilik 6 pasang pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dan sebagainya, lalu mengubahnya menjadi nilai digital.

LED Power Indicator

Lampu ini akan menyala dan menandakan papan arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.