eksperimen mikrokontroler (komparator analog)
Post on 13-Jun-2015
1.260 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PLATOGEOSAINS | Eksperimen Mikrokontroler 1
Eksperimen Mikrokontroler Komparator analog
Zainal Abidin1) 1) Divisi Sistem Mikrokontroler, PLATOGEOSAINS
Meteorologi, FITB – ITB – Indonesia
Selasa, 17 November 2009
Komparator analog atau komparator tegangan adalah suatu devais yang dapat
membandingkan dua tegangan input. Komparator analog dapat digunakan sebagai alarm angin
puting beliung/tornado jika salah satu inputnya dihubungkan dengan anemometer. Komparator
analog juga dapat digunakan sebagai pengukur waktu pengisian muatan pada kapasitor jika
dihubungkan dengan sebuah mikrokontroler.
Komparator analog pada dasarnya adalah suatu Op-Amp (Operational Amplifier). Seperti
halnya Op-Amp, komparator analog memiliki pin input tak membalik (non-inverting input),
input membalik (inverting input), output, voltase sumber positif (V+) dan sumber negatif (V-).
Input tak membalik (+) berfungsi sebagai voltase referensi (Vref), sedangkan voltase input (Vin)
dihubungkan dengan pin input membalik (-). Jika (+) > (-), voltase output (Vo) akan mendekati
V+. Dan sebaliknya jika (+) < (-),Vo bernilai di sekitar V-.
Eksperimen ini menggunakan LF353P (Texas Instrument) yang merupakan dua buah unit
Op-Amp yang dikemas dalam sebuah chip. Menurut datasheet, voltase sumber positif (V+) yang
dibutuhkan adalah 3.5V-18V. Sedangkan V- dihubungkan dengan 0 V (ground). Eksperimen ini
bertujuan untuk mengetahui karakteristik komparator analog LF353P pada tegangan kerja, yaitu
V+.
Eksperimen dimulai dengan membuat catu daya. Catu daya atau sumber daya dibuat dari
sebuah transformator step-down. Transformator ini dapat menurunkan level tegangan dari
110/220VAC menjadi 12VAC, 18VAC, 25VAC hingga 35VAC. Sumber voltase 18V diperoleh dari
output transformator (melewati perata tegangan/rectifier) yang dihubungkan dengan sebuah
regulator voltase L7818CV (ST Microelectronics). Supaya regulator tersebut bekerja dengan
baik, voltase input sekurang-kurangnya 20.5V dan tidak melebihi 35V.
Rangkaian eksperimen:
Gambar 1
Pada rangkaian tersebut, VR2 (
Emitting Diode) menyala. LED berfungsi sebagai indikator level tegangan
Hasil eksperimen:
Tabel 1 Kondisi maksimum
No. Vs (V) Vref (V) V1 18.14 2.44 2 18.15 1.18 3 18.14 2.70 4 18.15 18.13 18.005 18.15 0.21 6 18.14 0.03
PLATOGEOSAINS | Eksperimen Mikrokontroler
Gambar 1 Rangkaian komparator analog
(Variable Resistor) tetap dan VR1 diubah-ubah hingga LED (
) menyala. LED berfungsi sebagai indikator level tegangan
Kondisi maksimum
Vin (V) Vout (V) LED 2.43 1.54 padam 1.18 1.46 padam 2.69 1.93 nyala
18.00 1.92 nyala 0.20 1.92 nyala 0.04 1.91 nyala
Akibat VR1
berubah-ubah mengikuti perubahan
Vin. LED menyala
ketika Vref > V
ke-6. Sedangkan LED
(1.46V-1.54V) ketika V
kecuali eksperimen ke
| Eksperimen Mikrokontroler 2
ubah hingga LED (Light
) menyala. LED berfungsi sebagai indikator level tegangan output.
berubah-ubah, Vref
ubah mengikuti perubahan
menyala (1.91V-1.93V)
> Vin, kecuali eksperimen
Sedangkan LED padam
V) ketika Vref = Vin,
eksperimen ke-1.
PLATOGEOSAINS | Eksperimen Mikrokontroler 3
Tabel 2 Kondisi minimum
No. Vs (V) Vref (V) Vin (V) Vout (V) LED
1 17.99 2.37 2.37 1.46 padam 2 18.01 1.09 1.09 1.37 padam 3 18.00 2.62 2.61 1.87 nyala 4 18.01 18.00 17.88 1.86 nyala 5 18.00 0.16 0.17 1.86 nyala 6 18.02 -0.02 -0.01 1.86 nyala
Sama halnya dengan kondisi
maksimum, Vref berubah-ubah
mengikuti perubahan Vin.
LED menyala (1.86V-1.87V) ketika
Vref > Vin, kecuali eksperimen ke-5
dan ke-6. Sedangkan LED padam
(1.37V-1.46V) ketika Vref = Vin.
Secara umum, hasil eksperimen sejalan dengan konsep/teori walaupun terdapat beberapa
anomali. Hal ini dikarenakan kesalahan eksperimen, seharusnya yang diubah-ubah adalah Vin
bukan Vref. Oleh karena itu, perlu dilakukan eksperimen lanjutan.
Tabel 3 Eksperimen lanjutan
No. Vs (V) Vref (V) Vin (V) Vout (V) LED 1 17.98-18.15 3.62-3.70 17.98-18.15 1.26-1.37 padam 2 17.98-18.15 3.62-3.70 4.49-4.461 1.25-1.36 padam 3 18.00-18.16 3.62-3.68 3.58-3.675 1.85-1.93 nyala
Berdasarkan Tabel 3 diperoleh informasi yang menggembirakan, yaitu LED padam ketika
Vref < Vin dengan Vout = 1.25V-1.37V dan LED menyala ketika Vref > Vin dengan Vout = 1.85V-
1.93V. Hal ini berarti hasil eksperimen sudah benar-benar sesuai dengan konsep/teori.
Aplikasi langsung dari komparator analog ini adalah sebagai indikator angin kencang.
Sebuah anemometer bermesin motor listrik1 yang menghasilkan tegangan linier terhadap
kecepatan angin dihubungkan dengan Vin (input tak membalik). Sehingga ketika tegangan output
anemometer melebihi tegangan referensi, yaitu saat angin kencang maka alarm akan berbunyi.
Aplikasi lain yang tidak kalah menarik adalah penggunaan komparator analog sebagai
pemicu penghitung waktu (timer) pada sebuah mikrokontroler, misalnya: waktu pengisian
kapasitor. Aplikasi ini memanfaatkan perubahan level tegangan output komparator analog
sebagai soft-switching (saklar yang dikendalikan dari program).
1 Abidin, Zainal. 2009. Pengamatan Turbulensi Atmosfer di Lapangan Meteorologi-ITB. Tugas Akhir S-1 Prodi
Meteorologi-ITB: Bandung
PLATOGEOSAINS | Eksperimen Mikrokontroler 4
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa output komparator analog berada pada kondisi
high (LED menyala) ketika level tegangannya 1.25V-1.37V. Sedangkan ketika level tegangan
1.85V-1.93V, output komparator analog berada pada kondisi low (LED padam).
Bersambung ……
top related