ANTAR MUKA DST-51 DENGAN MODUL AD-0809 ADC0809 ADC0809 adalah IC pengubah tegangan analog menjadi digital dengan masukan berupa 8 kanal input yang dapat dipilih. IC ADC0809 dapat melakukan proses konversi secara terkontrol ataupun free running. Modul AD-0809 yang didisain terhubung dengan Modul DST-51 dikhususkan untuk melakukan proses konversi secara terkontrol, yaitu sebuah proses konversi perubahan tegangan dari analog ke digital berdasarkan perintah dari mikrokontroler. ADC ini mempunyai ketelitian sebesar 1 bit LSB, untuk ketelitian yang lebih akurat ½ bit LSB, IC ini dapat digantikan dengan ADC0808 yang mempunyai konfigurasi pin sama persis dengan ADC0809. ADC0809 melakukan konversi tegangan analog ke digital dengan menggunakan metode SAR (successive approximation register) dengan resolusi 8 bit dan waktu konversi 100 us. Gambar 1 Blok Diagram ADC (diambil dari data sheet National Semiconductor) Seperti yang terlihat pada gambar 1, ADC ini mempunyai 8 kanal saklar analog multipleks yang diatur oleh Address Latch and Decoder di mana multiplexer ini akan meneruskan sinyal analog tersebut ke bagian konversi tegangan. Pada mode terkontrol, proses konversi dilakukan setelah perintah start yaitu logika 1 pada kaki START diberikan. Kecepatan konversi tergantung dari frekwensi clock yang diberikan oleh rangkaian eksternal. Sedangkan hasil konversi dikirimkan ke Tri State Output Latch Buffer yang kompatibel dengan level TTL, yaitu sebuah buffer penahan yang bersifat tiga tingkat di mana tingkat pertama terjadi pada saat data hasil konversi masuk ke input dari bagian ini. Tingkat kedua saat data tersebut di latch (terjadi secara otomatis dalam IC ini setiap kali konversi) ke dalam buffer internalnya dan tingkat ketiga saat sinyal OE yang berlogika 1 diberikan ke kaki OE IC ini sehingga data yang ada dalam buffer internal dikirim ke bagian output (D0 D7). Selama kaki OE masih berlogika 0 maka jalur output (D0 D7) bersifat high impedance (impedansi tinggi) sehingga pada suatu sistem yang kompleks, jalur ini masih dapat
digunakan oleh komponen lain yang mempunyai kemampuan akses dengan menggunakan sistem bus Pemilihan Kanal Input ADC0809 ADC0809 mempunyai 8 buah kanal input yang diatur oleh kaki A0, A1 dan A2 sesuai dengan tabel berikut: Tabel 1 Proses Konversi ADC0809 Gambar 2 Timing Diagram ADC0809 (diambil dari data sheet National Semiconductor) Pada timing diagram di atas, tampak proses konversi mulai terjadi saat sinyal ALE dan Start muncul. Sinyal analog di kanal sesuai yang ditunjuk berdasarkan kaki A0, A1 dan A2 akan dikonversi menjadi digital. Akhir proses konversi terjadi dengan adanya perubahan dari logika 0 ke logika 1 pada kaki EOC. Data hasil konversi akan muncul di Data Bus (D0 D7) saat sinyal OE berlogika 1 muncul.
Hubungan ADC0809 ke Modul DST-51 ADC0809 tidak mempunyai pin WR dan CS sesuai yang dibutuhkan oleh Control Bus DST-51, oleh karena itu dengan tambahan rangkaian seperti pada gambar berikut maka ADC0809 seolah-olah mempunyai pin WR dan CS. INT0 T0 CS4 CS6 WR JP1 U1 JP3 IN0 IN1 IN0 26 17 D0 IN2 IN3 IN7 IN0 D0 14 D0 IN4 IN5 IN2 28 IN1 15 D2 D2 D3 IN6 IN7 IN3 1 IN2 D2 8 D3 D4 D5 IN4 2 IN3 D3 18 D4 D6 D7 IN5 3 IN4 D4 19 D5 A0 HEADER 5X2 A1 IN6 4 IN5 D5 20 D6 A2 11 12 IN7 5 IN6 D6 21 D7 13 14 IN7 D7 HEADER 7X2 12 25 A0 16 REF+ A0 R5 24 A1 REF- A1 23 A2 U2C 10 A2 9 CLK 10K 6 10 9 START R4 22 8 7 ALE JP2 HEADER 5X2 Q1 2N2222 INT1 T1 CS3 CS7 RD 10K R3 330R 4 U2B R1 1K OE EOC ADC0809 6 5 Y1 1 U2A R2 1K 3 2 13 U2D 12 11 455KHZ INT0 INT1 T0 T1 CS3 CS4 CS6 CS7 JP4 HEADER 4X2 JP5 HEADER 4X2 INT CS LED R6 470R C4 C3 Gambar 3 Skema Modul AD-0809 C2 + C1 10uF/16V Dengan rangkaian gerbang NOR 74LS02 seperti pada gambar 2, maka sinyal WR dan RD hanya dapat diteruskan ke kaki start atau OE dari ADC0809 hanya saat kondisi CS berlogika 0. Sinyal WR yang diteruskan ke Start dan ALE akan memerintahkan ADC0809 untuk melakukan konversi tegangan. Apabila kondisi CS berlogika 1, maka output dari gerbang NOR akan selalu berlogika 0 sehingga Start, ALE maupun OE tidak akan aktif sehingga dapat dikatakan ADC0809 sedang dalam kondisi tidak aktif bagaikan sebuah komponen yang mempunyai pin CS (Chip Select) namun komponen tersebut sedang tidak dipilih atau CS tidak aktif. Setelah proses konversi selesai, maka kaki EOC akan mengeluarkan sinyal berlogika 1, namun karena interrupt dari DST-51 adalah aktif low, maka output tersebut terlebih dahulu dilewatkan rangkaian transistor yang membentuk inverter. Pengambilan data dilakukan oleh DST-51 dengan mengirimkan sinyal RD yang diteruskan ke kaki OE sehingga data hasil konversi akan muncul di jalur Data Bus. Pemilihan Alamat Modul AD-0809 didisain agar dapat dihubungkan dengan modul-modul lain yang menggunakan jalur bus dengan alamat yang berbeda. Agar modul tersebut dapat
diatur tidak terjadi bentrok dengan modul yang lain, maka alamat dari modul ini dapat diatur dengan mengatur posisi jumper JP5. Jumper tersebut akan mengatur hubungan antara CS dengan CS3, CS4, CS6 atau CS7 di mana masing-masing mempunyai alamat tersendiri yaitu 6000H, 8000H, 0C000H atau 0E000H yaitu lokasi memori yang sudah disediakan oleh Modul DST- 51. Pemilihan Interupsi Dalam kondisi tertentu dapat juga terjadi interupsi-interupsi DST-51 digunakan oleh modul yang lain, untuk menjaga agar tidak terjadi bentrok, maka hasil invers dari EOC dapat dihubungkan ke INT0, INT1, T0 atau T1 sesuai dengan pengaturan jumper pada JP4. Contoh Program Program berikut adalah program untuk melakukan konversi dari delapan buah kanal analog input secara berurutan dan mengirimkan ke port serial. ********************************************************************* * BACA 8 CHANNEL ADC DATA (ADC0808/0809) OLEH DST-51 DAN KIRIM KE SERIAL * PC * Registers: * - DPTR : DPH.5... DPH.7 --> ADC Address * : DPL.0... DPL.2 --> ADC Channel * - A : Data * - B : Delay * * DST-51 Internal routine yang digunakan: * - Init_Serial * - Serial_Out * - ASCII_Out * Program ini digunakan untuk hanya KIT ADC-0809 Testing * Design by: Paulus Andi Nalwan, ST **************************************.CODE ASCII_Out EQU 197H Init_Serial EQU 1B8H Serial_Out EQU 1C8H Org 2000H Ajmp Start Org 2003H Org 200BH Org 2013H Org 201BH Org 2023H ;External INT0 ;Timer 0 Interrupt ;External INT1 ;Timer 1 Interrupt ;Serial I/O Interrupt Start: Mov Dptr,#08000H ;ADC pada alamat 800XH, CS4 pada DST-51 Lcall Init_Serial ;Inisial Serial Port
Loop: Acall ADC ;Akses ADC Acall Delay ; Mov A,#' ' ; Lcall Serial_Out ;Kirim Spasi Inc Dptr ;Tunjuk ke channel berikut Mov A,DPL ; Cjne A,#08H,Loop ;Channel 8? Belum Loop Ajmp * ADC: Mov A,#00H ;Start Conversion Movx @Dptr,A ; Jb INT0,* ;Tunggu EOC Acall Delay Mov A,#00H ;Read Convert Data Movc A,@A+Dptr ; Lcall ASCII_Out ;Send to Serial Out Ret Delay: Push B Mov B,#0FFH Djnz B,* Pop B Ret