Komponen Elektronik Computer Vision: ATmega8535

Setiap rangkaian computer vision perlu unit pengendali. Salah satu unit pengendali adalah mikrokontroler. Salah satu keluarga mikrokontroler yang cukup dikenal dan mudah didapat yaitu mikrokontrroler AVR ATmega. Mikrokontroler ATmega8535 termasuk mikrokontroler 8 bit dan berteknologi CMOS, dengan konsumsi daya rendah. ATmega8535 dirancang berbasis arsitektur Enhanced RISC AVR, yang sepuluh kali lebih cepat dari CISC konvesional. Sebagian besar kode intruksi RISC dikemas dalam satu siklus clock sehingga dapat mengoptimasi komsumsi daya per kinerja karena  memiliki keluaran (throughput) sampai dengan 1 MIPS (million instructions per second) per MHz.

Mengapa bisa?

Prosesor AVR menggabungkan set instruksi yang kaya dengan 32 register umum. Seluruhnya, yaitu ke 32 register tersebut dihubungkan langsung dengan pemproses logic (ALU-Arithmetic Logic Unit), dan menyediakan 2 register independen untuk diakses dalam satu instruksi yang dijalankan dalam satu siklus clock. Ini membuat kode intruksi menjadi efisien dan meningkatkan kinerja jauh lebih cepat dari CISC

Beberapa fitur utama ATmega8535:

• Advanced RISC Architecture CPU (Central Processing Unit)  8 bit, 32 register
• Port I/O 32 bit
• ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit 8 kanal input.
• Timer/Counter tersedia 3 type: Mode Compare, Interupsi Internal dan Interupsi Eksternal
• Watchdog Timer dengan osilator internal
• SRAM 512 Bytes dan EEPROM 512 Bytes
• Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles

CPU dengan teknologi Arsitektur RISC tingkat lanjut

– 130 Instruksi yang powerful, dengan eksekusi Clock Cycle tunggal
– 32 x 8 Register
– Operasi statis secara penuh
– Bisa mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 MHz
– Multiplier On-chip 2-cycle

I/O and Packages
- 32 Programmable I/O Lines, dikelompokan menjadi 4 group: PortA, PortB, PortC dan PortD
- 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad QFN/MLF

ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit 8 kanal input, dapat berbentuk:
- 8 Single-ended Channels
- 7 Differential Channels Untuk Model TQFP
- 2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x Untuk Model TQFP

Blok Diagram ATMega 8535:

Komponen Elektronik Computer Vision: Resistor

Pengelihatan komputer (computer vision) terbentuk dari komponen-komponen, Salah satunya adalah komponen penghambat arus atau resistor. Resistor adalah sebuah komponen elektronik yang difungsikan sebagai pemberi hambatan bagi arus listrik. Ternyata, setiap benda adalah resistor, karena pada dasarnya tiap benda dapat memberikan hambatan listrik. Karena tujuan rangkaian berbeda-beda, maka jumlah dan jenis resistor yang digunakan juga berbeda. Perbedaan dapat berupa pola respon hambatan terhadap suhu dan panas, nilai besaran hambatan, besarnya arus maksimum yang diijinkan untuk melewati rangkaian.

Pada peralatan seperti radio dan amplifier (model lama) sering dijumpai terdapat pengatur volume atau nada yang menggunakan tombol yang dapat diputar, tombol tersebut adalah salah satu contor resistor variabel, yaitu resistor yang dapat diubah-ubah nilaianya. Perubahan resistansi akan mengubah besar arus yang menggerakkan membran speaker.

Resistor memiliki besaran yang disebut hambatan (resistansi). Apa itu hambatan? Berikut ini penjelasannya. Dua buah kabel dihubungkan pada ujung-ujung resistor. Ketika kita berikan beda potensial pada kabel tersebut arus listrik mengalir melalui resistor. Besarnya arus sebanding dengan beda potensial. Resistansi, R (Ohm) didefinisikan sebagai rasio dari tegangan yang diberikan, V (Volt), dibagi kuat arus, I (Ampere), yang dihasilkan oleh tegangan.

Jika dituliskan dalam bentuk rumus, nilai resitansi adalah:

dimana :
R = resistansi (Ohm)
V = beda potensial (Volt)
I = arus (Ampere)

Resistor Tetap
Resistor yang umum dijumpai adalah Resistor Tetap, berbentuk silinder dengan dua kaki pin pnghubung. Terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna pada silinder, untuk mengetahui besaran hambatannya. Jadi dengan demikian,  tanpa mengukur dengan Ohm meter pun, dapat diketahui besar resistansi resistor menurut spesifikasi pabrik pembuatnya. Tapi, tentu saja, untuk proyek yang sensitif, setiap resistor perlu diuji besaran hambatannya,

Menurut standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) kode warna pada gelang silinder adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada tabel berikut:

Gelang resistansi dibaca ujung badan resistor ke arah gelang toleransi. Gelang toleransi terpisah dari kumpulan gelang-gelang lainnya. Dengan demikian pengguna akan dengan mudah mengetahui nilai resistansi sebuah resistor.

Integrated Circuit ULN2803

ULN2803 adalah chip Integrated Circuit (IC)  berupa  rangkaian transistor Darlinton dengan Tegangan Tinggi. Hal ini memungkinkan untuk membuat antarmuka sinyal  TTL dengan beban tegangan tinggi.  Chip mengambil sinyal tingkat rendah (TLL, CMOS, PMOS, NMOS - yang beroperasi pada tegangan rendah dan arus rendah) dan bertindak sebagai relay, menyalakan atau mematikan tingkat sinyal yang lebih tinggi di sisi yang berlawanan.

Sebuah sinyal TTL beroperasi dalam selang 0-5V, dengan segala sesuatu antara 0,0 dan 0.8V dianggap "rendah" (off), dan 2,2 sampai 5.0V dianggap "tinggi" (on). Daya maksimum yang tersedia pada sinyal TTL tergantung pada jenisnya, tetapi umumnya tidak melebihi 25mW (~ 5mA @ 5V), sehingga tidak cukup untuk sesuatu seperti kumparan relay.  Di sisi output ULN2803 umumnya berada pada selang nilai 50V/500mA, sehingga dapat mengoperasikan beban kecil secara langsung.  Pada aplikasi lain, sering digunakan untuk daya kumparan dari satu atau lebih relay, yang memungkinkan tegangan yang lebih tinggi  atau arus yang lebih kuat, dikontrol oleh sinyal tingkat rendah. Dalam aplikasi arus kuat (listrik), ULN2803 menggunakan tingkat rendah (TTL) sinyal untuk mengaktifkan  ataupun mematikan sinyal tegangan/arus yang lebih tinggi pada sisi output.

Secara fisik ULN2803 adalah konfigurasi  IC 18-pin dan berisi  delapan  transistor NPN. Pins 1-8 menerima sinyal tingkat rendah, pin 9 sebagai  grounding (untuk referensi tingkat sinyal rendah). Pin 10 adalah COM pada sisi yang lebih tinggi dan umumnya akan dihubungkan ke tegangan positif. Pins 11-18 adalah output (Pin 1 untuk Pin 18, Pin 2 untuk 17, dst).

ULN2803 datang dalam konfigurasi IC 18-pin dan mencakup delapan (8) transistor. Pins 1-8 menerima sinyal tingkat rendah, pin 9 didasarkan (untuk referensi tingkat sinyal rendah). Pin 10 adalah umum pada sisi yang tinggi dan umumnya akan dihubungkan ke positif dari tegangan yang Anda lamar ke kumparan relay. Pins 11-18 adalah output (Pin 1 drive Pin 18, Pin 2 drive 17, dll).

ULN2803 disediakan banyak produsen, anda dapat men-download datasheet salah satunya di link di bawah ini:
www.engr.usask.ca/classes/EE/392/DataSheets/ULN2803.pdf

Test ATmega8535 (3)

Untuk mengendalikan rangkaian, ATmega 8535 perlu instruksi. Instruksi ini ditanamkan menggunakan bootloader. Script instruksi dapat ditulis dengan software seperti CodeVisionAVR atau Baskom-AVR atau Notepad++, dan ditanam menggunakan ProgISP.
Berikut script dalam bahasa C:

Cek, sampai tidak ada error. kemudian tinggal dijalankan :)

Test ATmega8535 (2)

Sambungan :)

Lebih detail, skema sbb:

Pinout (XTAL1 dan XTAL2) dihubungkan dengan komponen Crystal 4 MHz  (dapat juga:  12, 16 MHz, dst). Masing-masing pin Crystal terhubung dengan kapasitor 22 pF dan di grounding. Fungsi blok ini adalah (sebut saja) sebagai pengatur irama.

Pinout RESET, dihubungkan dengan pushbutton (saklar tekan). Ujung pushbutton lainnya disambungkan dengan grounding. Ketika saklar dalam posisi off,  pin mendapat tegangan dari sumber (power/baterai). Untuk langkah pengamanan, pasang Resistor 4k7.

Pinout PB (artinya: Port untuk group B) akan difungsikan untuk sinyal input. Sinyal input akan diatur dengan saklar (on-off). Masing-masing saluran diberi satu saklar. Dengan demikian, diperlukan 8 saklar. Untuk penyederhanaan dan kerapihan, digunakan saklar relay bernama DIPSW.

Sebagai pengaman, masing-masing saluran diberi satu resistor 330. Dengan alasan sama seperti sebelumnya, digunakan resistor pack, yang berisi 8 resistor. Ujung lain dari resistor 330, terhubung dengan ground.

Pinout PC (port group C) akan difungsikan sebagai sinyal output, yaitu sinyal bagi 8 buah lampu LED. Sayangnya karena sinyal tersebut tidak sinkron, maka diperlukan pengendali sinyal, yaitu ULN2803.

Bentuk fisik ULN2803 adalah 8 buah NPN Transistor, yang dikemas di dalam satu IC (integrated circuit), yang mempunyai 18 pin. ULN2803, cocok sebagai interface low logic voltage (TTL, CMOS dan PMOS/NMOS) dengan logika voltase tinggi (lampu, relay dan sebagainya). ULN2803 menyediakan 8 saluran, Pinout 10, adalah COM, yang terhubung dengan dioda pembatas, dan terhubung dengan sumber tegangan. Pinout 9, digunakan sebagai ground. Dengan tersedianya 8 saluran, maka ULN2803, dapat menangani 8 relay.

Sebagai pengaman tegangan bagi lampu LED, dipasang resistor 330 ohm, untuk setiap saluran lampu LED.

Test ATmega8535

Belajar topik mikroprosesor atau mikrokontroler akan sangat membosankan jika hanya teori saja. So Perlu praktek dong? Ya, iyalah :)
Karena itu perlu menjajal kemampuan ATmega8535 untuk beberapa aplikasi.

Rangkaian skematik untuk mengendalikan 8 LED:

gambar skematik dapat dibuat di Proteus 7.
lebih lanjutnya...entar lagi ya.... pasti ada sambungannya...please wait :)    he..he..

Hello World!

Tahun 2045 adalah tahun dimana negara Indonesia akan merayakan 100 tahun kemerdekaan. Ketika kita pada masa kini, mengenang apa yang telah para pendahulu perdjoeangkan dan kemudiaan mewariskannya pada kita, apakah yang kita pikirkan. Secara sama, apakah yang akan generasi penerus pikirkan tentang kita ketika mereka mengenang para pendahulu mereka saat merayakan 100 tahun kemerdekaan?
Partisipasi dan kontribusi apakah yang akan kita sumbangkan?

Mikir, Mode On :)