Dasar Interfacing I/O Port dengan PPi 8255 (Programmable Peripheral Interface)

PPI 8255 adalah suatu komponen parralel input/output port dalam satu chip yang dapat di program inpu/oututnya. PPI 8255 memiliki 24 pin I/O yang dibagi menjadi tiga port masing-masing 8 bit. Port - port tersebut adalah port A (PA0-PA7), port B (PB0-PB7) dan port C (PC0-PC7). Sebagai jalur untuk transfer data dari dan ke PPI 8255 disediakan saluran 8 bit bus data (D0-D7). Bus data dari PPI ini dapat dihubungkan langsung dengan bus data dari mikrokomputer.

 Gambar PPI 8255

Keterangan:

1.Bus Alamat

PA-PA0 & PB7 - PB0 & PC7 - PC0 adalah Terminal I/O port.

2.Bus Data

D7 - D0 adalah Data Bus

3.Bus Kontrol: /CS, /WR, /RD dan RESET

CS (Chip Select) adalah  Jika CS di set "0" maka PPI akan bekerja.

RD(Read) adalah Jika RD di set "0" maka CPU Komputer sedang membaca data dari PPI 8255.

WR(Write) adalah jika diset "0" maka CPU Komputer sedang menulis data ke PPI 8255.

4.A0 - A1 adalah Kombinasi mereka digunakan untuk memilih Port yang mana yang akan di gunakan.

5. Vcc dan GND adalah Terminal Tegangan Suplai.

Operasi Dasar PPI 8255 dapat di jelaskan dari gambar dibawah ini:

Penjelasan:

A1=0; A0=0; ==> memilih port A

A1=0; A0=1; ==> memilih port B

A1=1; A0=0; ==> memilih port C

A1=1; A0=1; ==> memilih Control Word ( CW )

ARSITEKTUR PPI 8255

Deskripsi Operasional PPI 8255

Kontrol Group A dan Group B

  Kontrol group A mengontrol mode transfer data (dari atau ke) 8 bit port A dan 4 bit dari port C upper. Sedangkan kontrol group B mengontrol mode transfer data (dari atau ke) 8 bit port B dan 4 bit dari port C lower. Kontrol data yang dituliskan dari kontrol register akan menentukan karakteristik pengoperasian PPI. Pada gambar tersebut terlihat D5-D7 digunakan untuk mengontrol grup B. D7 menentukan port C lower (PC0-PC3), logic1 diprogram untuk masukan sedangkan logic 0 diprogram sebagai keluaran. D6 menentukan port B (PB0-PB7), logic1 diprogram untuk masukan sedangkan logic 0 diprogram sebagai keluaran. D5 digunakan untuk memilih mode port B yang diinginkan, yakni mode 0 atau mode 1. D1 sampai D4 digunakan untuk mengontrol grup A. D4 menentukan port C upper (PC4-PC7), logic 1 diprogram sebagai masukan dan logic 0 dipogram sebagai keluaran. D3 menentukan port A (PA0-PA7), logic1 diprogram untuk masukan sedangkan logic 0 diprogram sebagai keluaran. Sedangkan D1 dan D2 akan menentukan mode untuk group A; bila 00 berarti modus 0, bila 01 berarti modus 1, dan bila 1X berarti modus 2. Modus 0 dinamakan simple input/output. Bila diprogram sebagai keluaran, data yang ada di port keluaran akan ditahan, sedangkan bila diprogram sebagai port masukan, masukan ini tidak ditahan. Sedangkan D0 adalah modus set flag. D0 ini harus selalu berlogic 1 agar PPI dapat beroperasi.

 Ada tiga mode operasi yang dapat dipilih oleh sistem perangkat lunak untuk mengoperasikan PPI 8255 yaitu:
Mode 0 - Basic Input/Output
Pada mode ini port A,Port B, dan Port C dapat di set sebagai input atau output. Mode ini paling sering digunakan dalam aplikasi kontrol.

Mode 1 - Strobe Input/Output.

Mode ini digunakan untuk membuat port input atau output parallel menggunakan sinyal handshaking dan sinyal interupsi. Port yang bisa digunakan adalah Port A dan PortB. sedangkan PortC sebagai sinyal handshaking.

Mode 2 - Bidirectional Bus

Mode ini digunakan untuk komunikasi dua arah dan port yang bisa dugunaka adalah PortA.

Mode - mode ini dapat dipilih dengan memberikan control word pada saat inisialisasi. Control word yang diberikan cukup sekali pada awal PPI ini diaktifkan. Selain itu selama Program sedang berjalan, PPI 8255 sewaktu - waktu dapat diubah mode operasinya dengan memberikan sebuah control word lagi. tersedianya fasilitas ini memungkinkan PPI 8255 dapat dimanfaatkan untuk melayani berbagai keperluan interfacing dengan program subroutin yag berada dalam sebuah sistem rangkaian.

    

 

 

Cara menguji dan mengukur Transistor Jenis NPN dan PNP, Jenis FEt dan Jenis UJT (Uni Junktion Transistor)

1. Transistor Jenis NPN

a. Arahkan Saklar ke posisi Ω x 100

b. Hubungkan Kabel Multimeter pencolok hitam pada basis dan merah pada kolektor, jarum harus menyimpang ke kanan. Bila pencolok merah dipindah ke emitor, jarum harus ke kanan lagi. Hubungkan pencolok merah pada basis dan pencolok hitam pada kolektor. jarum seharusnya tidak menyimpang dan jika pencolok hitam dipindah ke emitor, jarum juga harus tidak menyimpang.

c. Arahkan saklar pada 1k.

d. Hubungkan pencolok hitam pada kaki kolektor dan merah pada kaki emitor, jarum harus sedikit menyimpang ke kanan . Jika dibalik jarum tidak harus menyimpang. Jika salah satu peristiwa tersebut tidak terjadi, kemungkinan transistor rusak.

2. Transistor Jenis PNP

a. Arahkan Saklar ke posisi  Ω x 100.

b. Hubungkan kabel ke multimeter pencolok merah pada basis dan hitam pada kolektor, jarum harus mernyimpang ke kanan. Bila pencolok merah dipindah ke emitor, jarum harus ke kanan lagi. hubungkan pencolok merah pada basis dan pencolok hitam pada koleketor. Jarum seharusnya tidak menyimpang dan jika pencolok hitam dipindah ke emitor, jarum juga harus tidak menyimpang.

c. cara diatas juga dapat digunakan untuk mengetahui mana kaki basis, kolektor, dan emitor suatu trasnsistor.

d. arahkan ke VDC untuk memperkirakan bahan trasnsistor pengujian dapat dilakukan pada kaki basis dan emitor, jika voltase yang idhasilkan 0,2 volt, kemungkinan dari bahan germanium, jika nilai voltase 0,6 Volt, kemungkinan dari bahan silicon

3. Menguji Transisitor Jenis FET

cara menguji trasnsistor jenis FED sebagai berikut:

1. Arahkan saklar ke posisi Ω x 100.

2. Hubungkan kabel multimeter pencolok hitam pada source dan merah pada gate. Jika jarum menyimpang, jenis FET adalah kanal P dan jika tidak FET adalah kanal N.

3. Arahkan saklar pada x1k atau x10k, potensio harus minimum dan resistansi harus kecil,. Jika potensio diputar ke kanan, resistance harus tak terhingga. Jika peristiwa ini tidak terjadi, kemungkinan FET rusak.

4. Menguji Transistor Jenis UJT (Uni junktion Transistor)

cara kerja UJT sama seperti switch, jika masih bisa on - off , berarti trasnsistor tersebut masih baik. berikut langkah langkah pengujian trasnsistor jenis UJT.

1. Arahkan saklar pada 10VDC dan potensio pada minimum, tegangan harus kecil.

2. Setalah potensio di putar, pelan pelan maka akan naik sampai posisi tertentu. Jika jarum diputar pelan - pelan ke arah minimum lagi dan pada posisi tertentu, jarum akan bergerak ke kiri. jika putaran potensio diteruskan sampai minimum, jarum akan tetap diam. Jika peristiwa tersebut terjadi , berarti komponen UJT tersebut masih baik.

NOTE:

untuk pengujian ini Teman - teman harus memiliki Multimeter Analog

Prinsip Kerja Photodioda

Photodiodes dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

 Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

 panjang gelombang yang dihasilkan oleh bahan photodioda yang berbeda
terhadap pengliatan mata 

Source:http://vurcanelectronic.blogspot.com/2008_10_13_archive.html

strain gauge

Pengertian strain

Strain adalah jumlah deformasi dari suatu bagian dalam kaitannya dengan gaya. Secara rinci strain (e) digambarakn sebagai perubahan panjang, seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini.

Elastisitas strain gauge erupakan perbandingan perubahan panjang  terhadap panjang mula – mula :

Parameter dasar dari strain gauge sensitivitas terhdap starin (tegangan), yan dinyatakan besaranya sebagai faktor gauge. Faktor gauge merupakan perbandingan fraksi perubahan resistansi (∆R) terhadap fraksi perubahan panjang (strain), secara matematis di tyulis sebagai berikut :

Nilai faktor gauge bahan berbeda beda contohnya

• metal incompressible Gf = 2

• piezoresistif Gf =30

Idealnya resistansi ari strain gauge akan berubah hanya merespon adanyan berubahan strain. Akan tetapi material strain gauge, seperti halnya jenis material yang dipilih sebagai pembentuknya akan dapat merspon perbuhan temperatur. Perushan pembuat starin gauge  berusaha meminimalis sensitivitas terhadap suhu (temperatur).

Contoh : untuk memperkirakan kompensasi suhu terhadap resistansi, misal alumunium yang mempunyai koefisens temperatur 23 ppm/^oC dengan nilai resistansi 1000 ; dan faktor gauge 2 . mempunyai ralat terhadap suhu sebesar 11,5 /^oC. Oleh karena itu pengaruh suhu sangat penting terhadap strain gauge.

Pengukurann strain (ketegangan)

Pengukuran ketegangan menggunakan strain gauge dilakukan dengan menempatkan strain gauge pada rangkaian jembatan.

Dalam prakteknya, orde pengukuran strain tidak lebih dari milistrain  (e x 10^-3), oleh karena itu pengukuran ketegangan memerlukan pengukuran yang sangat akurat dari perubahan yang sangat kecil dari resistansinya.sebagai contoh : suatu bahan mengalami stran sebesar 500 με, dengan faktor gauge 2 akan memperlihatkan resistansi hanya 2 (500 x 10^-6) = 0,1 % . maka untuk 120 Ω gauge dari bahan tersebut hanya mengalami perubahan resistansi 0,12 Ω

Sumber:  http://hereourblog.wordpress.com/sistem-sensor/sensor-strain-gauge/

Perbedaan Thermistor dan Rtd

Kali ini penulis akan menjelaskan tentang Elektronika, Bukan Tips tips lagi seperti postingan penulis sebelumnya. Baiklah, Disini penulis akan menjelaskan 2 jenis Sensor Suhu yaitu Thermistor dan Rtd. Pastinya memiliki perbedaan satu sama lain.

Sebelum Penulis memulai masuk kedalam materi,sebaiknya penulis mencantumkan kedua jenis Sensor suhu tersebut beserta Kelebihan dan kekuranganya dalam bentuk "Tabel Perbandingan"

      

1. THERMISTOR 

   Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu   negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per °C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

       Konfigurasi Thermistor

      

     Overview

• Sensor temperatur berdasarkan perubahan resistansi semikonduktorterhadap temperatur.
• Penambahan energi termal yang sama dengan atau melebihi energi gap ? Wg menyebabkan elektron - elektron dalam pita valensi masuk ke pita konduksi dan bebas menghantarkan arus melalui bagian terbesar material tersebut.
• Energi gap dari material semikonduktor 0,01V - 4V, sebagai contoh silikon yang memiliki energi gap ? Wg = 1,07 Watt.

     Karakteristik Thermistor.

•   Resistansi tinggi 1kO sampai 100 kO
•   Ukuran fisik (disk, manik-manik, batang) kecil
•   Manik kecil (small bead diameternya 0.005 inchi)
•   respon waktu cepat, untuk thermistor manik 1⁄2 detik.• 
•   Lebih murah daripada RTD
•   Sensitivitas sangat tinggi (1000 kali lebih sensitif daripada RTD)
•   Perubahan resistansi 10% per 0C. Misal resistansi nominal 10 kO maka
•   resistansi akan berubah 1kO untuk setiap perubahan temperatur 1 0C.
•   Tidak sensitif terhadap shock dan vibrasi
•   Thermistor dilindungi capsul (plastik, teflon/material lembam)
•   memperlambat waktu respon karena kontak termal kurang baik.

 2. RTD (Resistance Temperature Detector)

          Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang lagi sehingga memungkinkan pengukuran suhu yang konsisten melalui pendeteksian tahanan.

     Konfigurasi RTD

     

   

     Overview

• Bekerja berdasarkan perubahan resistansi logam karena
  perubahan temperatur.
• Berbagai logam yang sering digunakan untuk RTD
   – platina (linier, sangat mahal, umum dipakai)
   – Nikel (range temperatur lebih rendah, lebih murah, nonlinier)
   – Nickle alloys (range temperatur lebih rendah, lebih murah)
   – Tembaga (range temperatur lebih rendah).

   Keunggulan dan Kelemahan

• Resistansi rendah 100O (terbanyak) sampai 1000 O
• Range operasi lebar (-200 0C sampai 850 0C)
• Akurasi Tinggi (±0,0006 0C sampai 0,1 0C)
• Repeatability dan stabilitas tinggi
• Waktu respons lebih lambat (0,5 sampai 5 detik
• Sensitive terhadap shock dan vibrasi
• Disupport dengan keramik, glass tube
• Internal/self – heating (joule heating = I2R)
• Lead wire can be significant
  

 

Source: Dari Beberapa Sumber yang di satukan.

Controlling Bipolar Stepper Motor

The application of Stepper Motor covers wide sector of Industry. Stepper is commonly used in position controlling systems.

Bipolar Stepper Motor

It’s consisted of 2 windings (coils). Each end of the coils will be connected by wires to a motor controlling circuit. So, there will be four wires of the output for each Bipolar Stepper Motor.

Picture I. Bipolar Stepper Motor Windings

The Way to Know Which Wires Are Pair

There will be two pairs of wires. We can use ohm-meter to know the pairs of that wires, and I think you have already known how to check it.^_^

After knowing the pairs, you must know how to control the stepper motor, so that it can rotate CW or CCW. Here is the logic of controlling the bipolar stepper motor:

	Time -->
A	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	and so on
B	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	and so on
C	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	and so on
D	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	and so on

 Tabel I. CW Rotating

	Time -->
A	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	and so on.
B	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	and so on.
C	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	and so on.
D	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	and so on.

Tabel II. CCW Rotating

 Driver for Bipolar Stepper Motor

As we know that, we cannot control the stepper directly by using microcontroller  (ATMega8535 for example)without any driver. It’s because of the current output of micro is so small. So we use driver for controlling the motor. We can use L293D or L298 as IC Driver. If the stepper motor needs current less then 1A, just use L293D, otherwise use L298.

Here is the schematic using L293D as a driver:

Picture 2. L293D Driver schematic to control Bipolar Stepper Motor

Here is the logic for the driver (both of L293D and L298 are the same) :

EN1	IN1	IN2	OUT1	OUT2	Current Direction
H	L	L	L	L	Stop
H	L	H	L	H	B to A
H	H	L	H	L	A to B
H	H	H	H	H	Stop
L	X	X	X	X	Stop

EN2	IN3	IN4	OUT3	OUT4	Current Direction
H	L	L	L	L	Stop
H	L	H	L	H	D to C
H	H	L	H	L	C to D
H	H	H	H	H	Stop
L	X	X	X	X	Stop