Analog
to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah
sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat
memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara
cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus
diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan.
Gambar
3. Konfigurasi Pin ADC0804
Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar, Pin
11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat
dihubungkan langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1)
atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high
impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul
pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu
konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami
reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.
Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh
frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak
mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit
clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R (
pin 19). Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai
konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif
rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan
untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan
pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter. Pin 6 dan
7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground,
A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan
ground. Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan
tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.
Dengan persamaan sebagai berikut:
Vin
(volt)
|
Data
Digital (biner)
|
Data
Digital (desimal)
|
0,000
|
0000
0000
|
0
|
0,0196
|
0000
0001
|
1
|
0,0392
|
0000
0010
|
2
|
…
|
…
|
…
|
5
|
1111
1111
|
255
|
Tabel 1. Konversi Tegangan Analog
ADC0804
A/D ini dapat dirangkai untuk menghasilkan konversi secara
kontinu. Untuk melaksanakannya, kita harus menghubungkan CS, dan RD ke ground
dan menyambungkan WR dengan INTR. Maka dengan ini keluaran digital yang kontinu
akan muncul, karena sinyal INTR menggerakkan masukan WR. Pada akhir konversi
INTR berubah menjadi low, sehingga keadaan ini akan mereset konverter dan mulai
konversi.
Hal-hal yang
juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang
dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi,
pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya. Ada
banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal
digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam
perancangan adalah jenis Successive Approximation Convertion (SAR)
atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat dan
tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah.
Gambar 4. Diagram Blok
ADC0804
CARA KERJA ADC0804
Pertama-tama
chip select ( CS ) diaktifkan dahulu dengan cara memberikan logika nol, apabila
ADC yang dipakai hanya satu maka cukup hubungkan saja kaki CS ke ground,
sehingga ADC akan selalu dalam keadaan aktif. Kemudian Start of Conversion (
SOC ) dilakukan dengan mememberi logika High-Low-High pada kaki WR. Setelah
menerima kondisi tersebut, ADC 0804 mulai melakukan konversi yang memerlukan
waktu sekitar 64 periode sinyal denyut pada kaki clock. Setelah proses konversi
selesai , ADC akan memberikan logika nol pada kaki INTR yang akan menginterupsi
mikrokontroller, sehingga mikrokontroller tahu bahwa proses konversi telah
selesai. Berikutnya mikrokontroller mulai mengambil data hasil konversi yang
telah selesai, untuk mengambil data mikrokontroller harus meberikan logika nol
terlebih dulu pada kaki RD. setelah logika nol diterima oleh kaki RD, akan
mengakibatkan penyangga ( tristate buffer ) pada DB0-DB7 “membuka”, sehingga
data hasil konversi bisa diambil oleh mikrokontroller.