termometer digital dengan sensor lm35
MikroKontrol adalah adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol
rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya.
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian
elektronik dan umunya dapat menyimpan program did umumnya terdiri dari CPU
(Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti
Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.
Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O
pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas.
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian
elektronik dan umunya dapat menyimpan program did MCS51 ialah mikrokomputer
CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang
dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi
dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory. Flash PEROM
on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem
(in-system programming) atau dengan menggunakan programmer non-volatile memory
konvensional. Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan
mikrokontroler MCS51 menjadi microcomputer handal yang fleksibel.
Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor,
memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga
mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara
inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.
Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital
yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa
ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya
membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai
belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa
membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun
bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.
1.Apa itu mikrokontroler ?
Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang
mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis
dan dihapus dengan cara khusus. Sederhananya, cara kerja mikrokontroler
sebenarnya hanya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda
saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal
itu Anda mulai bisa membaca tulisan apapun baik itu tulisan buku, cerpen,
artikel dan sebagainya, dan Andapun mulai bisa menulis hal-hal sebaliknya.
Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data pada mikrokontroler
maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan
menggunakan mikrokontroler sesuai dengan keinginan Anda. Mikrokontroler
merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan
elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya
bisa disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang
sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan
CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas
Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena
sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi
Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya
yang kompak
Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa
mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk
aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan
keluaran (I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro
dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal
yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial,
komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan
sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.
2. Manfaat/prospek apa yang bisa saya peroleh jika menguasai
mikrokontroler ?
Banyak sekali, dengan melihat penjelasan nomor 1, maka
batasnya hanya imajinasi Anda. Dengan menguasainya, kita bisa menerapkannya
kedalam kehidupan sehari-hari seperti mengendalikan suatu perangkat elektronik
dengan berbagai sensor dan kondisi seperti cahaya, getaran, panas, dingin,
lembab dan lain-lain. Sekedar contoh sederhana penggunaan mikrokontroler,
lihatlah disekitar lingkungan Anda ada toaster, mesin, cuci, microwave kemudian
tengoklah didunia pertanian Anda bisa membuat kontrol kelembaban untuk budidaya
jamur dsb, didunia perikanan Anda bisa mengendalikan suhu air kolam dsb. Bahkan
Anda bisa membuat PABX mini, SMS Gateway, atau kearah military Anda bisa
membuat radio militer frekuensi hopping (radio komunikasi anti sadap dengan
lompatan frekuensi 100 kali dalam 1 detik), sistem monitoring cuaca dengan
balon udara, automatic vehicel locator (menggunakan GPS), aplikasi robotik dan
sebagainya. Semua itu sekedar contoh, masih banyak lagi yang bisa Anda lakukan
dengan mikrokontroler.
Sebagai prospek, arah perkembangan dunia elektronika saat
ini adalah ke embedded system (sistem tertanam) atau embedded electronic
(elektronik tertanam). salah satunya dengan menggunakan mikrokontroler, jadi
jika Anda belajar dan menguasai mikrokontroler sudah tepat pada jalurnya.
3. Ada berapa macam/jenis mikrokontroler itu ?
Secara teknis hanya ada 2 yaitu RISC dan CISC dan
masing-masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri.
RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer :
instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang lebih banyak
CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer :
instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.
Tentang jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan
seri 68xx, keluarga MCS51 yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC
dari Microchip, Renesas, Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi
dalam beberapa tipe. Jadi sulit sekali untuk menghitung jumlah mikrokontroler.
Mikrokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Memiliki
progralm kususu yang di simpan dalam memori. Program mikrokontroler relatif
lebih kecil dari pada program-program PC.
2. Murah karena
komponen-komponennya tdak di rancang untuk menghasilkan kemampuan komputasi
yang tinggi.
3. Unit IO yang
sederhana misalnya , Keypad LCD LED.
4. Konsumsi daya
kecil.
5. Rangkaian
sederhana dan kompak.
6. Lebih tahan
terhadap kondisi lingkungan eksterem misalnya temperatur tekanan, kelembahan
yang tinggi ..
Di Internet Anda dapat menemukan banyak sirkuit sederhana termometer digital menggunakan sensor suhu LM35. Sensor suhu yang populer saat ini. Popularitas sensor ini karena berbagai alasan. Berikut ini adalah fitur utamanya:
- Langsung dikalibrasi dalam derajat Celcius
- Linear faktor konversi 10,0 mV / Âş C
- Akurasi dijamin sebesar 0,5 Âş C (di +25 Âş C)
- Jangkauan kerja dari -55 Âş C sampai 150 Âş C
- Cocok untuk pengukuran jarak jauh
- Biaya Murah
- Konsumsi arus kurang dari 60 mA
- Rendahnya impedansi output, 0,1 ohm pada 1 mA beban.
Untuk sejumlah besar aplikasi yang berbeda, mengingat biaya rendah, prevalensi dan kemudahan switching, LM35 – bukan pilihan yang buruk.
Rancangan skema termometer digital saya adalah pengembangan dari termometer digital sederhana (atau lebih tepatnya, versi pada ATTiny261). Termometer digital ini menggunakan hasil modifikasi dari LM35 dengan output diferensial. Sirkuit LM35 ditunjukkan pada gambar di bawah ini :
Seperti yang dapat dilihat dari gambar, sinyal output diukur dengan voltmeter. Pada suhu nol, tegangan output dari 0.69V (dengan menggunakan BC857A transistor). Suhu di bawah nol menyebabkan penurunan tegangan output (10 mV per 1 Âş C).Kenaikan suhu di atas nol menyebabkan peningkatan tegangan output. Skema termometer ditunjukkan gambar dibawah ini :
Kode Program :
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
|
#include <tiny261.h>
// Declare your global variables here
/*
*/
#include <delay.h>
#include <math.h>
#define DISP1_ON PORTA&=0xEF //PORTA&=~(1<<4)
#define DISP2_ON PORTA&=0xDF //PORTA&=~(1<<5)
#define DISP3_ON PORTA&=0xF7 //PORTA&=~(1<<3)
#define DISP4_ON PORTA&=0xFD //PORTA&=~(1<<1)
#define DISP1_OFF PORTA|=~0xEF //PORTA|=(1<<4)
#define DISP2_OFF PORTA|=~0xDF //PORTA|=(1<<5)
#define DISP3_OFF PORTA|=~0xF7 //PORTA|=(1<<3)
#define DISP4_OFF PORTA|=~0xFD //PORTA|=(1<<1)
#define A_ON PORTB&=~(1<<2)
#define B_ON PORTB&=~(1<<0)
#define C_ON PORTA&=~(1<<0)
#define D_ON PORTA&=~(1<<6)
#define E_ON PORTA&=~(1<<7)
#define F_ON PORTB&=~(1<<3)
#define G_ON PORTB&=~(1<<1)
#define DP_ON PORTA&=~(1<<2)
#define A_OFF PORTB|=(1<<2)
#define B_OFF PORTB|=(1<<0)
#define C_OFF PORTA|=(1<<0)
#define D_OFF PORTA|=(1<<6)
#define E_OFF PORTA|=(1<<7)
#define F_OFF PORTB|=(1<<3)
#define G_OFF PORTB|=(1<<1)
#define DP_OFF PORTA|=(1<<2)
#define Minus 1
#define Plus 0
#define MinusOn PORTB&=~(1<<6)
#define MinusOff PORTB|=(1<<6)
unsigned char signs;
void init_all(void);
void display_temp(unsigned int);
void display_digit(unsigned char);
unsigned int get_temp(void);
void main(void)
{
unsigned int temp;
unsigned char i;
init_all();
while(1)
{
temp=get_temp();
delay_ms(10);
display_temp(temp);
}
}
void init_all(void)
{
//set output pins
DDRA|=(1<<4);
DDRA|=(1<<5);
DDRA|=(1<<3);
DDRA|=(1<<1);
DDRB|=(1<<2);
DDRB|=(1<<0);
DDRA|=(1<<0);
DDRA|=(1<<6);
DDRA|=(1<<7);
DDRB|=(1<<3);
DDRB|=(1<<1);
DDRA|=(1<<2);
DDRB|=(1<<6);
//turn all displays OFF
DISP1_OFF;
DISP2_OFF;
DISP3_OFF;
DISP4_OFF;
A_OFF;
B_OFF;
C_OFF;
D_OFF;
E_OFF;
F_OFF;
G_OFF;
DP_OFF;
//initialize ADC
//AVCC reference select at 2.56V
ADMUX |= (1<<7);
ADMUX &= ~(1<<6);
ADCSRB |= (1<<4);
//right adjust the ADC result
ADMUX &= ~(1<<5);
//analog channel select
ADMUX &= ~(1<<4);
ADMUX |= (1<<3);
ADMUX &= ~(1<<2);
ADMUX &= ~(1<<1);
ADMUX &= ~(1<<0);
//ADC enable
ADCSRA |= (1<<7);
//ADC Stop
ADCSRA &= ~(1<<6);
//Disable free run
ADCSRB &=0xF8;
//clear ADC interrupt flag
ADCSRA |= (1<<4);
//disable ADC interrupt
ADCSRA &= ~(1<<3);
//ADC CK prescaler set to 2
ADCSRA &= ~(1<<2);
ADCSRA &= ~(1<<1);
ADCSRA &= ~(1<<0);
}
unsigned int get_temp(void)
{ int ADC_result;
int temperature;
//start ADC
ADCSRA |= (1<<6);
//wait for conversion complete
while((ADCSRA & 0b00010000) != 0b00010000)
{;}
//clear ADC interrupt flag
ADCSRA |= (1<<4);
//get result
ADC_result = ADCL + ADCH*256 ;
ADC_result= ADC_result-275;
temperature=(5* ADC_result)>>1;
if (temperature < 0)
{
temperature = abs(temperature);
signs=Minus;
}
else signs = Plus;
return ((unsigned int) temperature);
}
void display_temp( unsigned int data)
{
unsigned char hundredths, tenths, ones;
hundredths =(unsigned char)(data/100);
tenths = (data - (unsigned int)hundredths*100)/10;
ones = data - (unsigned int)hundredths*100 - (unsigned int)tenths*10;
if(signs == Minus) MinusOn;
else MinusOff;
DISP1_ON;
DISP2_OFF;
DISP3_OFF;
DISP4_OFF;
display_digit(hundredths);
delay_ms(5);
DISP1_OFF;
DISP2_ON;
DISP3_OFF;
DISP4_OFF;
display_digit(tenths);
delay_ms(5);
DISP1_OFF;
DISP2_ON;
DISP3_OFF;
DISP4_OFF;
display_digit('.');
delay_ms(5);
DISP1_OFF;
DISP2_OFF;
DISP3_ON;
DISP4_OFF;
display_digit(ones);
delay_ms(5);
DISP1_OFF;
DISP2_OFF;
DISP3_OFF;
DISP4_ON;
display_digit('C');
delay_ms(5);
}
void display_digit(unsigned char data)
{
switch(data)
{
case 0 :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_ON;
E_ON;
F_ON;
G_OFF;
DP_OFF;
break;
}
case 1 :
{
A_OFF;
B_ON;
C_ON;
D_OFF;
E_OFF;
F_OFF;
G_OFF;
DP_OFF;
break;
}
case 2 :
{
A_ON;
B_ON;
C_OFF;
D_ON;
E_ON;
F_OFF;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 3 :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_ON;
E_OFF;
F_OFF;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 4 :
{
A_OFF;
B_ON;
C_ON;
D_OFF;
E_OFF;
F_ON;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 5 :
{
A_ON;
B_OFF;
C_ON;
D_ON;
E_OFF;
F_ON;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 6 :
{
A_ON;
B_OFF;
C_ON;
D_ON;
E_ON;
F_ON;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 7 :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_OFF;
E_OFF;
F_OFF;
G_OFF;
DP_OFF;
break;
}
case 8 :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_ON;
E_ON;
F_ON;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case 9 :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_ON;
E_OFF;
F_ON;
G_ON;
DP_OFF;
break;
}
case '.' :
{
DP_ON;
break;
}
case 'C' :
{
A_ON;
B_ON;
C_ON;
D_ON;
E_OFF;
F_OFF;
G_OFF;
DP_ON;
break;
}
default: break;
}
}
|
Komentar
Posting Komentar