Bagi yang telah paham dengan sistem sistem konversi analog ke digital .... abaikan saja postingan ini. Bila anda masih belum mengenalnya silahkan melanjutkan membaca artikel ini ....
Konversi Analog ke Digital :
Sudut pandang kacamata awam
Analog
Bila kita mengukur sebuah battery AAA yang baru kita beli dari minimarket dengan menggunakan voltmeter analog (model jarum), maka yang kita blihat pada layar alat tersebut adalah nominal tegangan battery dalam visualisasi analog. Jarum tersebut akan bergerak menunjuk angka 1.5 misalnya. Dengan ini bisa dikatakan bahwa alat ukur yang kita pergunakan menerapkan sistem analog.
Contoh visualisasi pembacaan secara analog adalah seperti gambar dibawah ini :
berebeda halnya bila kita megnukur battery AAA tersebut dengan voltmeter digital dimana visualisasi yang kita dapatkan dari alat ukur tersebut adalah tampilan angka digital, seperti ini : 01.5v contohnya.
Visualisasi ini tentunya memudahkan kita untuk secara mental memahaminya. --namun inipun juga bersifat relatif --
Lebih mudah dipahami tentu saja bukan berarti lebih baik. Sistem analog maupun digital dalam konteks ini tidak ada yang lebih baik dari satu sama lainnya. Mana yang lebih baik pada dasarnya ditentukan oleh mana yang lebih mendekati dengan yang kita perlukan. Secara analogi, jam tangan digital walaupun kelihatan lebih canggih, namun tidak membuat jam tangan analog (jarum) menjadi tidak laku. Sebagian menyukai tampilan digital, sebagian orang lainnya lebih menyukai tampilan klasik analog.
Lebih mudah dipahami tentu saja bukan berarti lebih baik. Sistem analog maupun digital dalam konteks ini tidak ada yang lebih baik dari satu sama lainnya. Mana yang lebih baik pada dasarnya ditentukan oleh mana yang lebih mendekati dengan yang kita perlukan. Secara analogi, jam tangan digital walaupun kelihatan lebih canggih, namun tidak membuat jam tangan analog (jarum) menjadi tidak laku. Sebagian menyukai tampilan digital, sebagian orang lainnya lebih menyukai tampilan klasik analog.
Nilai yang Diukur
Dalam faktanya, nilai-nilai yang kita ukur dalam bentuk tegangan semuanya adalah sumber analog. Untuk mewujudkannya dalam tampilan digital, diperlukan konversi dari analog ke digital. Konversi ini selanjutnya kita sebut dengan ADC, kependekan dari Analog To Digital Conversion.
Bagainama ADC bekerja?
Secanggih-canggihnya sistem digital, kelistrikan hanya mengenal dua kondisi saja, hidup dan mati, ON dan OFF. On direpresentasikan dengan angka 1 dan off dengan angka 0. Jadi hanya ada dua kemunkinan saja ya? Betul kalau untuk satu bit atau satu angka saja, yaitu 0 dan 1. Dengan satu bit saja jelas sistem ini akan nampak bodoh sekali. Namun bagaimana bila dua bit? Kombinasinya bisa 00, 01, 10 dan 11. Nah ada empat kombinasi khan? Itu bisa digunakan untuk merepresentasikan 4 buah angka, yaitu
00 = 0
01 = 1
10 = 2
11 = 3
Lho lha kalo cuma bisa nunjukin 4 angka saja, masih payah juga coy!! Ya iya, itu khan cuman dua bit saja. Gimana kalai 8 bit? 32 bit? 64 bit? Ya bisa lebih dari sekedar 4 angka.
Perhatikan uraian rumus berikut ini (gak sulit kok, baca saja). Diatas kita sudah tahu dengan dua bit didapatkan 4 kombinasi angka. Ternyata rumus untuk mendapatkan jumlah kombinasi itu adalah dengan memangkatkan angka dua dengan jumlah bit. Dengan dua bit diatas didapatkan perhitungan sebagai berikut :
22 = 4
(angka 2 yang dipangkatkan dari mana? Ya karena listrik pakai dua kondisi 0 dan 1. Angka dua yang memangkatkan dari mana? Ya kita pakai dua bit. Bit itu yang mana? Kalau 00 = dua bit, kalau 000 = 3 bit, kalau 01010010 = 8 bit, gak peduli kombinasi 1 atau 0-nya)
Sekarang kita coba dengan 4 bit. Dengan 4 bit maka didapatkan jumlah kombinasi sebanyak 16 dari perhitungan dibawah ini :
24 = 16
Nah kombinasinya jadi seperti ini :
0000 | = | 0 |
0001 | = | 1 |
0010 | = | 2 |
0011 | = | 3 |
0100 | = | 4 |
0101 | = | 5 |
0110 | = | 6 |
0111 | = | 7 |
1000 | = | 8 |
1001 | = | 9 |
1010 | = | 10 |
1011 | = | 11 |
1100 | = | 12 |
1101 | = | 13 |
1110 | = | 14 |
1111 | = | 15 |
Itulah mengapa dengan DIP Switch untuk AC motor KIT Turner bisa didapatkan 16 macam pilihan setting timer.
Sekarang kita coba kaitkan dengan urusan tampilan digital untuk temperatur. Misalkan kita memerlukan tampilan angka maksimum 99.9 derajad celsius. Maka bila kita melakukan pengukuran bisa saja didapatkan angka mulai dari 00.0 sampai 99.9. Diperlukan 1000 kombinasi tentunya (titik di tengah hanya penandaan saja, kita memerlukan jumlah kombinasi yang sama untuk mengukur 0 – 999 derajad celsius tapi tanpa satu digit dibelakang koma). Berapa bit diperlukan untuk penunjukan angka tersebut? Baiklah hitung aja sendiri.
Di pasaran nilai bit pada umumnya dimulai dari 8, 10, 16, 32 dan 64. Baiklah kita coba konsentrasi ke 10 bit untuk kasus diatas (karena 8 bit hanya menghasilkan 256 kombinasi saja, gak cukup dan 16 bit keatas jelas kebanyakan).
Dengan 10 bit kita dapatkan 1024 kombinasi yang bisa diwujudkan menjadi angka 0 sampai 1023. Nah cukup khan untuk temperatur 99.9 atau 999 diatas? Ok. Deal.
Dengan 10 bit, dan dalam kaitannya dengan temperatur, maka didapatkan kemungkinan nilai :
000.0oC - 102.3oC
atau
0000oC - 1023 oC
Mengukur keluaran dari Sensor Temperatur LM35 DZ
LM35DZ punya 3 kaki. Dari sisi depan (kode bisa bibaca) dari kiri ke nanan masing-masing Vin, Vout dan Gnd. Bila Vin kita sambungkan dengan +12V (bisa 2-30 Volt DC) dan Gnd dengan Ground, maka Vout = 0-1 Volt (sesuai dengan temperatur yang diterima body sensor)
0 Volt menggambarkan 0 derajad Celsius dan 1 Volt = 100 Derajad Celsius. Jika 1 Volt = 1000mV, maka setiap derajad Celsius = 10mV.
Nah bila ternyata suhu ruang yang kita ukur = 25.5 Derajad Celsius, maka sensor tersebut akan mengeluarkan tegangan 255mV atau 0.255V. Direpresentasikan secara 10 Bit binary akan menunjukkan : 0011111111 atau decimal : 255.
Mudah khan? Bila belum paham .. ke laut aja he he he ....
Bersambung
