Posts from the ‘Elektronik’ Category

Desain SPI Untuk Display Dot Matrix LED


Tulisan ini merupakan kelanjutan dari tulisan sebelumnya.

Prinsip Kerja SPI

Gambar di bawah ini menunjukkan prinsip kerja SPI.

Skema Konsep Cara Kerja SPI
Untuk berkomunikasi, SPI master dan SPI slave masing-masing memiliki shift register yang saling terhubung satu dengan yang lain melalui jalur signal MOSI (master-out-slave-in) dan MISO (master-in-slave-out).

Master dan Slave saling bertukar data dengan menumpangkan data ke shift register dan memberikan sinyal clock melalui jalur sinyal SCK.

Perangkat SPI slave dapat dibuat dengan sebuah rangkaian yang sederhana. Port Serial-in/Parallel-out atau Parallel-in/Serial-out yang biasanya terdiri dari pin kontrol SCK dan SS, shift register dan Latch..

Menghubungkan HC595 Pada SPI

74HC595 memiliki 8-bit shift register dan didalamnya terdapat 8-bit latch, yang cocok untuk mengkonversi dari input serial ke output parallel (lihat blok gambar). Shift register dan latch adalah sinkron terhadap clock sirkuit logik yang independen, dan masing-masingnya beroperasi pada transisi negatif ke positif (positive edge). Clear input dan pengunci keluaran (output enable ) didesain untuk bekerja secara asinkron. Untuk lebih jelasnya, silakan merujuk pada gambar berikut.

Diagram Blok 74HC595

74HC595 state transition table

Input Operation
SER SRCLK /CLR RCLK /OE
X X X X H Qa … Qh pins are in 3-state
X X X X L Qa … Qh pins are driven to the latched value
X X L X X Clear shift register bits
L H X X Shift, with the first bit as 0
H H X X Shift, with the first bit as 1
X X X X Latch shift register bits

Dengan memperhatikan diagram waktu di atas, kita dapat mendesain rangkaian dan setting seperti berikut.

Pertama, bisa kita lihat pada MOSI, master output. Clock HC595 dengan sisi transisi ke positif. Saat bit data

First, let’s see MOSI, the master output. HC595 clocks with a positive edge of shift clock. When a new bit value is set up on the serial input and a positive edge comes in, HC595 takes the bit value into its shift register. Therefore if you connect MOSI to SER input and SCK to SRCLK, you should make its clock settings like

  • Falling edge as leading edge: Setup of MOSI connected to SER.
  • Rising edge as trailing edge: Shift HC595’s shift register

Next, after HC595’s shift register sequentially takes in 8 bits, you should set the latch clock signal to high so that HC595 can capture the shift register bits into the latch logic. The usual design of /SS line (High = “inactive”, Low = “selected”) will work fine if it is connected to RCLK clock input. Note that this setting will give the first bit value to Qh output, and the last bit value to Qa output, meaning “Qh = MSB / Qa = LSB” if MSB is sent out first.


HC595 timing diagram

From that consideration, the following connection between ATmega88 SPI and HC595 will form an 8-bit SPI parallel output.


AVR SPI and HC595 wiring (8 bit)

You should set up AVR(ATmega) SPI like,

  • Clock mode: Mode 3 (leading edge is falling: latch, trailing edge is rising: shift)
  • SPI master operation, /SS as output
  • Data order: MSB first (this depends on your situation. either order will work)

Remember that you need to control the /SS pin by software, just like normal port pins. In AVR SPI master operation with /SS set as output, /SS has nothing to do with SPI master behavior. Even you can use other port pin for the same purpose.

You can increase the number of output bits to 16 bits or 24 bits by a series connection of HC595’s, between each HC595’s serial outputs (Qh’) and next serial inputs (SER). (See the following diagram, or target schematic shown later)


AVR SPI and HC595 wiring (16 bit)

Simulasi Osilator Bagian 3


  1. Letakkan Net Label antara R1 dan Q1 seperti berikut:

  2. Klik kanan mouse untuk keluar dari sesi Net Label.

  3. Tambahkan Power Supply +12 Volt dengan memilih dari icon

  4. Tekan tombol Tab dan isikan properties Designator= 12VCC, uncheck pada Comment, dan Check pada Value.

  5. Tambahkan GND Power Port dan VCC Power Port dengan mengklik icon GND

Dan icon VCC

  1. Hubungkan Power Supply dan Power Port.

  2. Pilih menu Design >> Simulate >> Mixed Sim.

  3. Pilih signal yang akan dianalisis, pilih OSCOUT pada sisi Available Signals. Kemudian klik button >

Sebelum dilakukan pemilihan signal

Setelah dipilih, signal akan berada pada sisi Active Signals.

  1. Pilih Transient Analysis, uncheck pada Use Transient Default, isikan data berikut:

–          Transient Stop Time                        = 2.0m

–          Transient Step Time                        = 500u

–          Transient Max Step Time              = 500u

Kemudian klik OK.

  1. Hasil simulasi osilator seperti ditampilkan berikut:

 

Link download:

http://www.altium.com/en/products/downloads

Simulasi Osilator Bagian 2


  1. Klik button Place Inductor untuk meletakkan komponen inductor pada area schematic

  2. Tekan tombol Tab pada keyboard dan isikan L1 pada Designator dan isikan nilai 2.5mH pada Value. Kemudian klik button OK.

  3. Tekan tombol Space pada keyboard untuk memilih orientasi posisi komponen yang sesuai

  4. Klik kiri pada mouse untuk meletakkan komponen pada posisi yang diinginkan

  5. Klik kanan pada mouse jika selesai menambahkan komponen inductor.

  6. Ketikan Res1, dibawah library. Kemudian klik button Place Res1.

  7. Isikan properties pada resistor untuk R1= 4K7 dan R2= 470K

  8. Tekan tombol Space pada keyboard untuk memilih orientasi posisi komponen yang sesuai

  9. Klik kiri pada mouse untuk meletakkan komponen pada posisi yang diinginkan

  10. Klik kanan pada mouse jika selesai menambahkan komponen inductor.

  11. Ketikan Cap, dibawah library. Kemudian klik button Place Cap.

  12. Isikan properties pada capasitor untuk C1= 0.01uF, C2= 0.033uF dan C3= 0.1uF

  13. Tekan tombol Space pada keyboard untuk memilih orientasi posisi komponen yang sesuai

  14. Klik kiri pada mouse untuk meletakkan komponen pada posisi yang diinginkan

  15. Klik kanan pada mouse jika selesai menambahkan komponen inductor.

  16. Ketikan 2n3904, dibawah library. Kemudian klik button Place 2N3904.

  17. Isikan properties Q1 pada Designator.

  18. Tekan tombol Space pada keyboard untuk memilih orientasi posisi komponen yang sesuai

  19. Klik kiri pada mouse untuk meletakkan komponen pada posisi yang diinginkan

  20. Klik kanan pada mouse jika selesai menambahkan komponen inductor.
  21. Tambahkan GND Power Port dan VCC Power Port dengan mengklik icon GND

Dan icon VCC

  1. Tata posisi komponen seperti berikut:

  2. Kemudian hubungkan antar kaki komponen dengan menggunakan tool Place Wire

  3. Klik pada ujung kaki komponen L1, kemudian tarik mouse menuju kaki komponen C1

Gambar langkah 1 menambahkan wire.

Gambar langkah 2 menambahkan wire.

  1. Hubungkan setiap komponen sesuai dengan gambar berikut:

  2. Tambahkan Net Label dengan mengklik icon Place Net Label

  3. Tekan tombol Tab maka akan muncul kotak Net Label Properties dan beri nama label Net OscOut. Klik OK.

Untuk menyelesaikan, silakan ikuti tulisan terakhir.

Simulasi Osilator Bagian 1


wire allPada tulisan sebelumnya telah disampaikan sekilas tentang osilator dan macam-macam osilator.

Pada tulisan kali ini akan disampaikan bagaimana membuat sebuah simulasi rangkaian osilator menggunakan software.

 

Silakan ikuti ulasan berikut ini.

Altium Desainer

Altium Limited adalah perusahaan perangkat lunak publik milik Australia yang menyediakan perangkat lunak desain elektronik berbasis PC untuk para insinyur. Didirikan di Tasmania, Australia tahun 1985, Altium sekarang memiliki kantor regional di Australia, China, Amerika Serikat, Eropa, dan Jepang, dengan reseller di semua pasar utama lainnya. Perusahaan ini dikenal sebagai “Protel” sampai tahun 2001.

Sejarah

Nicholas Martin , seorang desainer elektronik yang bekerja di University of Tasmania pada tahun 1980 , menemukan keterbatasan tool untuk merancang papan sirkuit (PCB), baik melalui proses manual yang sulit , atau dengan software yang harganya mahal dan mensyaratkan dalam pemakaian memerlukan komputer mainframe mahal . Dengan perkembangan komputer pribadi , Martin melihat kesempatan untuk membuat desain produk elektronik yang terjangkau untuk platform PC . Pada tahun 1985 ia mendirikan Protel dan meluncurkan produk pertama pada akhir tahun yang sama.
Berikut adalah langkah-langkah untuk melakukan simulasi rangkaian osilator menggunakan software Altium Designer.

  1. Buka dan jalankan program OrCAD melalui –>Start –> Program –> Altium –> Altium Designer atau klik icon Altium Designer di layar desktop Anda.
  2. Buat project baru File –> New –> Schematic

New Schematic

Akan muncul area kerja berikut:

  1. Klik tab Libraries, disebelah kanan atas.

new schematicnew schematic

  1. Klik tab Libraries, disebelah kanan atas.

  2. Pilih Miscellaneous Devices.IntLib

Langkah-langkah berikutnya pada tulisan bagian 2.

Osilator


Osilator merupakan salah satu bagian yang banyak digunakan pada sebuah rangkaian elektronik. Osilator berfungsi sebagai penyedia “clock” system secara terpusat untuk mensinkronkan operasi system dan mengendalikan urutan operasi sebuah system sekunsial. Secara prinsip sebuah osilator bekerja dengan mengkonversi input DC yang berasal dari power supply menjadi output AC yang disebut sebagai sebuah gelombang. Setiap gelombang yang dihasilkan dapat memiliki frekuensi, jenis gelombang sesuai kebutuhan rangkaian.

Konsep Osilasi

Secara bahasa Osilasi memiliki arti sebagai gerakan/perubahan posisi ke kiri dan ke kanan atau ke atas dan ke bawah atau ke depan dan ke belakang atau secara fisika memiliki arti setiap peristiwa yg berubah secara berkala atau bolak-balik antara dua nilai.

Prinsip Kerja Osilator

Setiap osilator setidaknya memiliki satu perangkat aktif baik itu transistor atau komponen yang lain. Prinsip osilator ini dimulai dengan adanya noise/desah saat pertama kali power dinyalakan. Noise/desah ini kemudian dimasukkan kembali ke input penguat dengan melalui filter tertentu. Karena hal ini terjadi berulang-ulang, maka sinyal noise akan menjadi semakin besar dan membentuk periode tertentu sesuai dengan jaringan filter yang dipasang. Periode inilah yang kemudian menjadi nilai frekuensi sebuah osilator. Frekuensi osilasi ditentukan oleh komponen eksternal, baik itu induktor, capasitor ataupun crystal. Nilai umpan balik yang digunakan untuk mempertahankan nilai osilasi juga ditentukan oleh komponen eksternal.

 

Macam Osilator

Macam-macam osilator harmonisa/ sinus :

  1. Osilator Amstrong
  2. Osilator Hartley
  3. Osilator Colpits
  4. Osilator Clapp
  5. Osilator pergeseran Fasa
  6. Osilator Kristal
  7. Osilator Jembatan Wien

Source Voltmeter AC/DC


Untuk melengkapi artikel sebelumnya, silakan mengunduh file yang dibutuhkan:
1. Schematic
2. Program AVR dengan CodeVision

Demikian, semoga bermanfaat.
Rohmadi

Teknik Menyolder Dengan Tangan


 

Demikian Semoga bermanfaat.

Power Supply Sederhana Dengan Regulator


schematic 12V(Gambar rangkaian +12V dan -12V)

 

untuk membuat power supply +12V/-12V dapat menggunakan sebuah trafo yang memiliki output CT (Center Tap) dan menggunakan sebuah diode bridge. Untuk mendapatkan output negatif, maka dua buah capasitor dihubungkan antara kutup + dan – antara yang satu dan yang lain menjadi output ground. Sehingga dari capasitor tersebut didapatkan 3 titik output positif (+), negatif (-) dan ground.

 

positive, negative, ground

(Gambar rangkaian untuk mendapatkan output positif, negatif dan ground)

 

untuk mendapatkan output +5V dapat digunakan rangkaian seperti berikut:

schematic 5V

(Gambar rangkaian +5V)

untuk hasil lay out yang akan dibuat adalah sebagai berikut:

 

lay out powe supply

(Gambar lay out)

Demikian semoga bermanfaat.

Simulasi Rangkaian Elektronik Dengan Altium


altiumlogoSebelum membuat sebuah rangkaian elektronik, harus dilakukan sebuah simulasi dengan software untuk mendapatkan nilai yang optimal dari perhitungan/desain yang telah dilakukan sebelumnya. Sebuah simulasi rangkaian merupakan tahap yang dapat menghemat waktu dan biaya dalam sebuah project elektronik. Karena dengan melakukan simulasi terlebih dahulu, kita bisa mendapatkan nilai yang dibutuhkan tanpa mengeluarkan biaya untuk membeli komponen yang dibutuhkan. Salah satu simulator rangkaian elektronik yang dapat digunakan adalah Altium Desainer. Altium menyediakan library komponen dari berbagai vendor, sehingga akan mempermudah pekerjaan.

Dari hukum Ohm, kita bisa mendapat nilai tegangan yang berbeda dengan menentukan nilai resistansi.

Untuk mensimulasikan sebuah rangkaian pembagi tegangan, ikuti tutorial berikut ini:

1. Buka program Altium Desainer, disini digunakan Altium Desainer Release 10

tampilan altium awal

2. Tempatkan symbol Voltage Source melalui icon berikut

input voltage source

3. Berikutnya tambahkan VCC dan GND menjadi rangkaian power supply berikut

power supply

4. Double click pada simbol Voltage Source, akan muncul dialog box berikut

setting voltage valueMasukkan nilai tegangan 48 V pada baris Value.

5. Masukkan komponen resistor R1 dan R2 dengan masing-masing nilai 1K dan 4K, selanjutnya pada masing-masing ujung resistor ditambahkan VCC dan GND, bagian lain dihubungkan antar resistor.

rangkaian awal

6. Tambahkan Net dengan label VO sebagai titik ukur tegangan antara R1 dan R2

adding Net

7. Pilih menu Design –> Simulate –> Mixed Sim

simulate

8. Pilih signal VO sebagai active signal yang akan dilihat nilainya. Disini kita akan melihat hasil pembagian tegangan antara R1 dan R2.

measure Voltage output

9. Hasil simulasi secara grafik ditunjukkkan sebagai berikut

result voltage

dari grafik didapatkan nilai tegangan sebesar 38,4 Volt. Jika dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan hukum Ohm, maka:

VR2 = R2/(R1+R2) * V

VR2 = 4/(1+4) * 48

VR2 = 38,4 Volt

dari sini kita bisa melihat bahwa nilai antara perhitungan hukum Ohm dan hasil simulasi menunjukkan kesamaan.

10. Untuk melihat besar arus yang melewati R1 dan R2, maka pilih R1[i] dan R2[i] sebagai active signal.

current measurement

11. Hasil yang didapatkan dari grafik adalah R1[i]= 9,6 mA dan R2[i]=9,6 mA

Jika dihitung menggunakan hukum Ohm:

I = V/(R1+R2)

   = 48/(1000+4000)

   = 9,6 mA

didapatkan nilai yang sama antara perhitungan dan simulasi.

Untuk mencoba dari rangkaian di atas klik disini.

Demikian Semoga bermanfaat.

%d blogger menyukai ini: