TIMER DAN COUNTER AVR

Mungkin teman-teman semua sudah tau pengertian timer, jadi saya tidak akan menjelaskan panjang lebar mengenai pengertian timer. Sedangkan untuk counter  (pencacah/penghitung) berbeda dengan timer, perbedaan yang mendasar adalah pada sumber clocknya. Jika timer, sumber clocknya berasal dari internal mikrokontroler dalam hal ini berasal dari kristal. Sedangkan untuk counter sumber clocknya berasal dari luar mikrokontroler (eksternal). Sebagai contoh counter, jika kita ingin menghitung banyaknya barang yang lewat pada konveyor, maka sumber clocknya berasal dari sensor yang mendeteksi barang saat melewatinya. Mungkin sampai disini Teman-teman sudah mengerti perbedaan yang mendasar antara timer dan counter.
>>>TIMER<<<
Pada ATmega8535 terdapat 3 buah timer, yaitu Timer0 (8 bit), Timer1 (16 bit) dan Timer2 (8 bit). Untuk perbedaan dan cara kerja masing-masing timer, teman-teman dapat membacanya pada datasheet. Disini saya akan coba membahas Timer0 dan Timer1 saja. Untuk lebih jelasnya silakan download datasheet ATmega8535 disini.
Perhitungan untuk Timero dan Timer1 adalah sebagai berikut:
Ttimer0 = Tosc*(256-TCNT0)*N   → (8 bit = 256)
Ttimer1 = Tosc*(65536-TCNT1)*N   → (16 bit = 65536)

Tosc = 1/Fosc   → pada aplikasi ini saya menggunakan kristal 12 MHz, sehingga:
Tosc = 1/12Mhz = 0,0000000833 detik
 
Dimana:
Ttimer0 = lamanya periode Timer0
Ttimer1 = lamanya periode Timer1
TCNT0 = Register Timer0
TCNT1 = Register Timer1
N = Skala clock (mempunyai nilai 1, 8, 64, 256 dan 1024)
Tosc = periode  clock
Fosc = frekuensi clock kristal
 
Sekarang saya akan membuat aplikasi timer yang ditampilkan pada LCD, cara kerjanya pada LCD akan menampilkan nilai awal yaitu 0 kemudian setelah 1 detik (menggunakan timer) nilai tersebut akan naik menjadi 1, kemudian 2 dan seterusnya, jika sudah sampai 100 maka akan diset kembali menjadi 0. Berikut adalah shematicnya:
 
Menggunakan Timer1:
Ttimer1 = Tosc*(65536-TCNT1)*N
 
Pada aplikasi diatas diinginkan lamanya timer adalah 1 detik  (Ttimer1 = 1 detik) dan jika saya menggunakan kristal 12 MHz dan menggunakan skala clock N = 1024, maka didapat:
 
1 = 0,0000000833*(65536-TCNT1)*1024
TCNT1= 53818 = D23A (dalam hexa)
 
Dari perhitungan diatas didapat nilai 53818 atau dalam hexa D23A, nilai tersebut harus diisikan pada register TCNT1 agar Timer 1 bernilai 1 detik.
 
Berikut adalah gambar untuk mensetting pada CodeVision CodeWizard AVR:
 Pada settingan diatas digunanakan nilai clock value yaitu 11.719 kHz, nilai tersebut didapat dari Fosc/N atau 12 Mhz/1024. Berikut adalah listing program lengkapnya:
 
unsigned char temp[6];
int data;
 

#include <mega16.h>
#include <stdlib.h>

#asm
   .equ __lcd_port=0×15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>

// Timer 1 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)
{
TCNT1H=0xD23A >> 8;
TCNT1L=0xD23A & 0xff;
data++; //setelah 1 detik increament data
}

void main(void)
{
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 11.719 kHz
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer 1 Overflow Interrupt: On
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0×00;
TCCR1B=0×05;
TCNT1H=0xD2;
TCNT1L=0x3A;
ICR1H=0×00;
ICR1L=0×00;
OCR1AH=0×00;
OCR1AL=0×00;
OCR1BH=0×00;
OCR1BL=0×00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0×04;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0×80;
SFIOR=0×00;

// LCD module initialization
lcd_init(16);

// Global enable interrupts
#asm(“sei”)

while (1)
      {  
      if (data==100)
      {
        lcd_clear();
        data=0;
      }    
      lcd_gotoxy(0,0);
      lcd_putsf(“ElectrO-cOntrOl”);
      itoa(data,temp); //menampilkan di LCD
      lcd_gotoxy(0,1);
      lcd_puts(temp);
      };
}

Menggunakan Timer0:
Ttimer0 = Tosc*(256-TCNT0)*N

Dengan menggunakan Timer0, untuk aplikasi yang sama seperti diatas, sebenarnya timer0 ini tidak dapat menghasilkan periode timer selama 1 detik dikarenakan keterbatasan jumlah bit yaitu hanya 8 bit (256) saja. Tetapi kita masih dapat memanupulasi program agar dapat menghasilkan timer selama 1 detik, caranya dengan membuat timer selama 10 ms kemudian dilakukan pengulangan sebanyak 100 kali, maka akan dihasilkan timer selama 1 detik.
 

10 ms * 100= 1 detik

Pada aplikasi ini diinginkan lamanya timer adalah 10 ms  (Ttimer0=10 ms=0.01 s) dan jika saya menggunakan kristal 12 MHz dan menggunakan skala clock N = 1024, maka didapat:
 

0.01 = 0,0000000833*(256-TCNT0)*1024
TCNT0= 138 = 8A (dalam hexa)

Dari perhitungan diatas didapat nilai 138 atau dalam hexa 8A, nilai tersebut harus diisikan pada register TCNT0 agar Timer 0 bernilai 10 mili detik.
 
Berikut adalah gambar untuk mensetting pada CodeVision CodeWizard AVR:
 
Pada settingan diatas digunanakan nilai clock value yaitu 11.719 kHz, nilai tersebut didapat dari Fosc/N atau 12 Mhz/1024. Berikut adalah listing program lengkapnya:
 
unsigned char temp[6], loop=0;
int data;
 

#include <mega16.h>
#include <stdlib.h>

#asm
   .equ __lcd_port=0×15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>

// Timer 0 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
// Reinitialize Timer 0 value
TCNT0=0x8A;
loop++;
if (loop>=100)
    {
    data++;
    loop=0;
    }
}

void main(void)
{
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 11.719 kHz
// Mode: Normal top=FFh
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0×05;
TCNT0=0x8A;
OCR0=0×00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0×01;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0×80;
SFIOR=0×00;

// LCD module initialization
lcd_init(16);

// Global enable interrupts
#asm(“sei”)

while (1)
      {
      if (data==100)
        {
        lcd_clear();
        data=0;
        }    
      lcd_gotoxy(0,0);
      lcd_putsf(“ElectrO-cOntrOl”);
      itoa(data,temp); //menampilkan di LCD
      lcd_gotoxy(0,1);
      lcd_puts(temp);
      };
}

>>>COUNTER<<<
Untuk aplikasi counter lebih mudah dibandingkan dengan timer, karena kita tidak harus lagi menghitung untuk mendapatkan nilai dari register TCNT, tetapi secara otomatis register TCNT yang akan mencacah jika ada input yang masuk.
 
Berikut adalah aplikasi counter untuk menghitung dan ditampilkan pada LCD, input yang digunakan berasal dari pushbutton. Berikut adalah schematicnya:
 
 
Counter0
Input untuk counter0 berasal dari pin T0 atau PB0. Counter0 hanya mampu mencacah sampai dengan nilai 256 dikarenakan counter 8 bit. Berikut adalah setting pada CodeVision CodeWizard AVR:
 
 
Berikut adalah listing program lengkap:
 
unsigned char temp[6];
int data;
 

#include <mega16.h>
#include <stdlib.h>

#asm
   .equ __lcd_port=0×15 ;PORTC
#endasm
#include <lcd.h>

void main(void)
{
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: T0 pin Falling Edge
// Mode: Normal top=FFh
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0×06;
TCNT0=0×00;
OCR0=0×00;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0×80;
SFIOR=0×00;

// LCD module initialization
lcd_init(16);

while (1)
      {
      data=TCNT0;//hasil  counter (TCNT0) dipindah ke data      
      if (data>=256)
        {
        lcd_clear();
        }           
      lcd_gotoxy(0,0);
      lcd_putsf(“ElectrO-cOntrOl”);
      itoa(data,temp); //menampilkan di LCD
      lcd_gotoxy(0,1);
      lcd_puts(temp);
      };
}

Counter1

Counter1 tidak jauh berbeda dengan counter0, hanya saja maksimum pencacahan counter1 sampai 65536 dikarenakan counter 16 bit, dan input untuk counter1 berasal dari pin T1 atau PB1. Untuk settingan dan program pada CodeVision AVR hampir sama dengan counter0, jadi tidak akan saya jelaskan lagi disini.

Pengertian PCB (Printed Circuit Board)

Apa yang dimaksud dengan PCB? Printed Circuit Board atau biasa disingkat PCB adalah sebuah papan yang digunakan untuk mendukung semua komponen-komponen elektronika yang berada diatasnya, papan PCB juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen lainnya.

 

PCB

Bahan yang digunakan untuk membuat PCB adalah sejenis fiber sebagai media isolasinya yang dilapisi cat berwarna hijau, sedangkan untuk jalur konduktor menggunakan tembaga. Ada beberapa macam jenis PCB menurut kegunaannya yaitu PCB 1 side (biasa digunakan pada rangkaian elektronika seperti radio, TV, dll) PCB double side (maksudnya kedua sisi PCB digunakan untuk menghubungkan komponen) dan PCB multi side ( bagian PCB luar maupun dalam digunakan sebagai media penghantar, misalnya pada rangkaian-rangkaian PC).

Pengertian Mikrokontroler ATMega8535

Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut
single chip microcomputer. Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dangan PC (Personal Computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mikrokontroler.

Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya menurut Winoto (2008:3).

Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer). Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, kelengkapan periperal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki. Berikut ini penjelasan lebih lengkap mengenai Mikrokontroler ATMega8535:

Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535

A. Mikrokontroler ATMega8535

ATMega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC. Instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATMega8535 dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah. Mikrokontroler ATmega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikannya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan. Fitur-fitur tersebut antara lain:

  1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yang terdiri atas Port A, B, C dan D
  2. ADC (Analog to Digital Converter)
  3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan
  4. CPU yang terdiri atas 32 register
  5. Watchdog Timer dengan osilator internal
  6. SRAM sebesar 512 byte
  7. Memori Flash sebesar 8kb dengan kemampuan read while write
  8. Unit Interupsi Internal dan External
  9. Port antarmuka SPI untuk men-download program ke flash
  10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
  11. Antarmuka komparator analog
  12. Port USART untuk komunikasi serial.

B. Konfigurasi Pin ATMega8535

Mikrokontroler AVR ATMega memiliki 40 pin dengan 32 pin diantaranya digunakan sebagai port paralel. Satu     port paralel terdiri dari 8 pin, sehingga jumlah port pada mikrokontroler adalah 4 port, yaitu port A, port B, port C dan port D. Sebagai contoh adalah port A memiliki pin antara port A.0 sampai dengan port A.7, demikian selanjutnya untuk port B, port C, port D. Diagram pin mikrokontroler dapat dilihat pada gambar berikut:

Diagram Pin ATMega8535
Diagram Pin ATMega8535

Berikut ini adalah tabel penjelasan mengenai pin yang terdapat pada mikrokontroler ATMega8535:

Tabel Penjelasan pin pada mikrokontroler ATMega8535

Vcc Tegangan suplai (5 volt)
GND Ground
RESET Input reset level rendah, pada pin ini selama lebih dari panjang pulsa minimum akan menghasilkan reset walaupun clock sedang berjalan. RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka sistem akan di-reset
XTAL 1 Input penguat osilator inverting dan input pada rangkaian operasi clock internal
XTAL 2 Output dari penguat osilator inverting
Avcc Pin tegangan suplai untuk port A dan ADC. Pin ini harus dihubungkan ke Vcc walaupun ADC tidak digunakan, maka pin ini harus dihubungkan ke Vcc melalui low pass filter
Aref pin referensi tegangan analog untuk ADC
AGND pin untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah

Berikut ini adalah penjelasan dari pin mikrokontroler ATMega8535 menurut port-nya masing-masing:

1. Port A

Pin33 sampai dengan pin 40 merupakan pin dari port A. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin pada port A juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel:

Tabel Penjelasan pin pada port A

Pin

Keterangan

PA.7 ADC7 (ADC Input Channel 7)
PA.6 ADC6 (ADC Input Channel 6)
PA.5 ADC7 (ADC Input Channel 5)
PA.5 ADC4 (ADC Input Channel 4)
PA.3 ADC3 (ADC Input Channel 3)
PA.2 ADC2 (ADC Input Channel 2)
PA.1 ADC1 (ADC Input Channel 1)
PA.0 ADC0 (ADC Input Channel 0)

2. Port B

Pin 1 sampai dengan pin 8 merupakan pin dari port B. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port B juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel:

Tabel Penjelasan pin pada port B

Pin

Keterangan

PB.7 SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB.6 VISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)
PB.5 VOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB.4 SS (SPI Slave Select Input)
PB.3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)OCC (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
PB.2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)INT2 (External Interrupt2 Input)
PB.1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)
PB.0 T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)XCK (JSART External Clock Input/Output)

3. Port C

Pin 22 sampai dengan pin 29 merupakan pin dari port C. Port C sendiri merupakan port input atau output. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel II.6:

Tabel Penjelasan pin pada port C

Pin

Keterangan

PC.7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)
PC.6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)
PC.1 SDA (Two-Wire Serial Bus Data Input/Output Line)
PC.0 SCL (Two-Wire Serial Bus Clock Line)

4. Port D

Pin 14 sampai dengan pin 20 merupakan pin dari port D. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data     Direction Register port D (DDRD) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel:

Tabel Penjelasan pin pada port D

Pin

Keterangan

PD.0 RDX (UART input line)
PD.1 TDX (UART output line)
PD.2 INT0 (external interrupt 0 input)
PD.3 INT1 (external interrupt 1 input)
PD.4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output)
PD.5 OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output)
PD.6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin)
PD.7 OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)

C. Diagram Blok ATMega8535

Pada diagram blok ATMega8535 digambarkan 32 general purpose Working register yang dihubungkan secara langsung dengan Arithmetic Logic Unit (ALU). Sehingga memungkinkan dua register yang berbeda dapat diakses dalam satu siklus clock.

Diagram ATMega8535
Diagram ATMega8535

Pengertian Seven Segment

Pengertian Seven Segmen
Seven Segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan menampilkan angka. Seven segment ini tersusun atas 7 batang led yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a s/d g yang disebut dot matrix. Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2 Light Emitting Diode ( LED ). Seven Segment merupakan gabungan dari 7 buah LED (Light Emitting Diode) yang dirangkaikan membentuk suatu tampilan angka seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A typical 7-segment LED display component, with decimal point.
 
 
 
 
The individual segments of a seven-segment display.
 
Prinsip Kerja
Prinsip kerja seven segmen ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment. Prinsip kerja seven segment ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment.
 
 
 
Pada rangkaian tersebut dapat anda perhatikan bagian seven segmen, karena seven segmen yang digunakan adalah common anoda, maka segmen tersebut dapat nyala apabila mendapat logika ‘0’ pada bagian katoda. Dengan kata lain untuk menghidupkan seven segmen yang terkoneksi ke mikrokontroler port paralel maka harus dioutputkan logika ‘0’.Sehingga pada contoh tersebut, agar dapat ditampilkan angka 3 pada seven segmen maka port P0 harus mengeluarkan data 00110000b. Untuk angka SATU (1) maka satu sisi yang aktif dengan 2 segment yaitu b dan c. Untuk angka NOL (0) maka empat sisi yang aktif dengan 6 segment yaitu a,b,c,d,e dan f.
Tabel berikut ini memberikan bilangan hexadecimal untuk menampilakan angka 0 sampai 9:
 
Digit gfedcba abcdefg  a  b   c   d  e    f   G
0       0x3F     0x7E   on on on on on on Off
1       0x06      0x30  off on on off off off Off
2       0x5B     0x6D  on on off on on off On
3       0x4F      0x79  on on on on off off On
4       0x66      0x33  off on on off off on On
5       0x6D     0x5B  on off on on off on On
6       0x7D     0x5F  on off on on on on On
7       0x07      0x70  on on on off off off off
8       0x7F      0x7F on on on on on on on
9      0x6F      0x7B on on on on off on on
 
 
Jenis-Jenis Seven Segment
 
Seven segmen, merupakan sekumpulan LED yang dibangun sedemikian rupa sehingga menyerupai digit, seven segmen ada dua macam: common anoda dan common katoda.
1. COMMON ANODA
Disini, semua anoda dari diode disatukan secara parallel dan semua itu dihubungkan ke VCC dan kemudian LED dihubungkan melalui tahanan pembatas arus keluar dari penggerak. Karena dihubungkan ke VCC, maka COMMON ANODA ini berada pada kondisi AKTIF HIGH.
2. COMMON KATODA
Disini semua katoda disatukan secara parallel dan dihubungkan ke GROUND. Karena seluruh katoda dihubungkan ke GROUND, maka COMMON KATODA ini berada pada kondisi AKTIF LOW.
 
Seven Segment terdiri dari 2 jenis, yaitu Common Katode (kaki katoda dihubungkan bersama) dan Common Anode (kaki anoda dihubungkan bersama).
 
 
 
 
 
Penyusun dari COMMON
1. Decoder yaitu suatu alat yang berfungsi mengubah/ mengkoversi input bilangan biner menjadi decimal.
2. Encoder yaitu suatu alat yang berfungsi mengubah/ mengkoversi input bilangan desimal menjadi biner.
3. Multiplexer adalah Suatu rangkaian kombinasi yang ouputnya mempunyai logika sama dengan jalur input yang ditunjuk pada selector. Multiplexer ini memiliki banyak input dan memiliki satu output. Prinsip kerjanya sama dengan saklar pemilih dai 2n buah inputdipilih melalui n buah jalur pemilih (DATA SELECT).
4. Demultiplexer adalah suatu rangkain kombinasi yang bersifat berkebalikan dari multiplexer. Rangkaian ini memiliki satu input dan memiliki banyak keluaran (output). Rangkaian ini akan menghasilkan output high (1) pada jalur yang sesuai dengan yang ditunjuk oleh selector.
 
Referensi 
 
 
 
Malvino. 1985. Aproximasi Rangkaian Semikonduktor. Jakarta: Eralangga.

Pengertian Lampu LED

       Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut.
Misalnya pada sebuah komputer, terdapat lampu LED power dan LED indikator untuk processor, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving.
Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.

Fungsi Lampu LED
LED (Light Emitting Diode) merupakan sejenis lampu yang akhir-akhir ini muncul dalam kehidupan kita. LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel atau PDA serta komputer. Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai meluas dan bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan sebagainya. Led sebagai model lampu masa depan dianggap dapat menekan pemanasan globalkarena efisiensinya.
Lampu LED sekarang sudah digunakan untuk:

–          penerangan untuk rumah
–          penerangan untuk jalan
–          lalu lintas
–          advertising
–          interior/eksterior gedung

Kualitas cahayanya memang berbeda dibandingkan dengan lampu TL atau lampu lainnya. Tingkat pencahayaan LED dalam ruangan memang tak lebih terang dibandingkan lampu neon, inilah mengapa LED dianggap belum layak dipakai secara luas. Untungnya para ilmuwan di University of Glasgow menemukan cara untuk membuat LED bersinar lebih terang. Solusinya adalah dengan membuat lubang mikroskopis pada permukaan LED sehingga lampu bisa menyala lebih terang tanpa menggunakan tambahan energi apapun. Pelubangan tersebut menerapkan sistem nano-imprint litography yang sampai saat ini proyeknya masih dikembangkan bersama-sama dengan Institute of Photonics.
Sementara ini beberapa jenis lampu LED sudah dipasarkan oleh Philips. Anda bisa menemui beberapa model lampu LED bergaya bohlam yang hadir dalam warna putih susu dan juga warna-warni. Daya yang diperlukan lampu jenis ini hanya sekitar 4-10 watt saja dibandingkan lampu neon sejenis yang mencapai 12-20 watt. Jika dihitung secara seksama memang bisa diakui bahwa lampu LED menggunakan daya yang lebih hemat daripada lampu TL.

LED sebagai Sumber Cahaya Masa Depan

Sumber cahaya dari waktu ke waktu semakin berkembang, mulai dari penemuan lampu pijar oleh Edison dan dalam waktu yang hampir bersamaan ditemukan juga lampu fluorescence (TL) dan merkuri. Saat ini ada beberapa jenis lampu yang digunakan manusia untuk berbagai keperluan, yaitu lampu pijar, TL, LED, Merkuri, Halogen, Sodium dan sebagainya. Namun masih ada kekurangan pada lampu generasi pertama sehingga lampu terus dikembangkan agar bisa menghasilkan cahaya yang terang, memberikan warna yang bagus, hemat energi, portable (mudah dibawa) dan lain sebagainya. Yang paling menarik dari beberapa jenis lampu adalah LED.

LED Sebagai Dioda Semikonduktor
Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda semikonduktor yang dapat mengeluarkan energi cahaya ketika diberikan tegangan.

Struktur Dasar LED (diambil dari marktechopto.com)
Semikonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus listrik, meskipun tidak sebaik konduktor listrik. Semikonduktor umumnya dibuat dari konduktor lemah yang diberi ‘pengotor’ berupa material lain. Dalam LED digunakan konduktor dengan gabungan unsur logam aluminium-gallium-arsenit (AlGaAs). Konduktor AlGaAs murni tidak memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus listrik. Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan elektron bebas untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut, sehingga material yang ada menjadi semakin konduktif.
 
Proses Pembangkitan Cahaya pada LEDCahaya pada dasarnya terbentuk dari paket-paket partikel yang memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel ini disebut foton. Foton dilepaskan sebagai hasil pergerakan elektron. Pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbital dengan tingkat energi lebih tinggi ke orbital dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton. Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam foton.
Pembangkitan cahaya pada lampu pijar adalah dengan mengalirkan arus pada filamen (kawat) yang letaknya ada ditengah-tengah bola lampu dan menyebabkan filamen tersebut panas, setelah panas pada suhu tertentu (tergantung pada jenis bahan filamen), filamen tersebut akan memancarkan cahaya. Namun karena pada lampu pijar yang memancarkan cahaya adalah filamen yang terbakar, tapi jika suhu pada filamen melewati batas kemampuan filamen untuk menahan panas, akan mengakibatkan filamen lampu pijar sedikit demi sedikit meleleh dan selanjutnya putus sehingga lampu pijar tidak akan bisa memancarkan cahaya lagi. Umur dari lampu pijar kurang lebih sekitar 2000 jam. Sedangkan pada lampu flurescence atau lampu TL, proses pembangkitan cahaya hanya memanfaatkan ionisasi gas dalam tabung lampu lalu diberikan beda potensial diantara kedua ujung tabung lampu TL sehingga mengakibatkan loncatan-loncatan elektron dari ujung yang satu ke ujung yang lain dan saat terjadi loncatan elektron bersamaan dengan dipancarkannya cahaya dari loncatan tersebut. Kekurangan dari lampu TL adalah jika gas yang ada dalam tabung habis, maka cahayanya tidak bisa dipancarkan lagi. Umur dari lampu TL relatif lebih lama daripada lampu pijar.
Ketika sebuah dioda sedang mengalirkan elektron, terjadi pelepasan energi yang umumnya berbentuk emisi panas dan cahaya. Material semikonduktor pada dioda sendiri menyerap cukup banyak energi cahaya, sehingga tidak seluruhnya dilepaskan. LED merupakan dioda yang dirancang untuk melepaskan sejumlah banyak foton, sehingga dapat mengeluarkan cahaya yang tampak oleh mata. Umumnya LED dibungkus oleh bohlam plastik yang dirancang sedemikian sehingga cahaya yang dikeluarkan terfokus pada suatu arah tertentu.
Setiap material hanya dapat mengemisikan foton dalam rentang frekuensi sangat sempit. LED yang menghasilkan warna berbeda terbuat dari material semikonduktor yang berbeda pula, serta membutuhkan tingkat energi berbeda untuk menghasilkan cahaya. Misalnya AlGaAs – merah dan inframerah, AlGaP – hijau, GaP – merah, kuning dan hijau.
 
LED sebagai sumber cahaya
Lampu pijar lebih murah tapi juga kurang efisien dibanding LED. Lampu TL lebih efisien daripada lampu pijar, tapi butuh tempat besar, mudah pecah dan membutuhkan starter atau rangkaian ballast yang terkadang terdengar suara dengungnya.
LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan. LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien.
RGB (Red Green Blue) LED atau LED yang bisa mengeluarkan warna yang dipancarkan lebih dari satu warna sehingga memungkinkan aplikasi LED yang semakin luas, khususnya menambah keindahan dalam dunia desain interior dan eksterior.
Dalam terminologi teknik pencahayaan, LED dapat dikatakan memiliki tingkat efisiensi luminus (cahaya) atau efikasi yang tinggi, karena perbandingan banyaknya energi cahaya yang dikeluarkan LED dengan besarnya daya listrik yang dikonsumsinya cukup tinggi jika dibandingkan dengan lampu pijar konvensional.
Salah satu contoh produk dari LED adalah LedVision yang dikeluarkan oleh Philips sebagai traffic light (lampu lalu lintas) yang tersusun dari ribuan LED yang dipasangkan pada lampu lalu lintas dengan umur (life time) mencapai 100.000 jam atau sekitar 10 tahun lebih sehingga efektif dalam mengurangi biaya perawatan.LedVision beroperasi pada tegangan rendah dan arus yang lebih kecil sehingga bisa menghemat sampai 90% energi listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar (yang sekarang banyak digunakan) dan umurnya 10 kali lebih panjang.
LED dengan cahaya monokromatiknya memiliki keunggulan kekuatan yang besar lebih dari cahaya putih ketika warna yang spesifik diperlukan. tidak seperti cahaya putih tradisional, LED tidak membutuhkan lapisan atau diffuser yang banyak mengabsorpsi cahaya yang dikeluarkan. cahaya LED mempunyai sifat warna tertentu, dan tersedia pada range warna yang lebar. salah satunya yang baru-baru ini warnanya diperkenalkan adalah emerald green (bluish green, panjang gelombangnya kira-kira 500nm) yang cocok dengan persyaratan sebagai sinyal lalu lintas dan cahaya navigasi. Cahaya LED kuning adalah pilihan bagus karena mata manusia sensitif pada cahaya kuning (kira-kira yang dipancarkan 500lm/watt).
Kelebihan LED dari lampu yang ada sekarang (lampu pijar, TL,dll) yaitu dalam hal efisiensi energi dan umur yang panjang menjadikan LED sangat berpotensi untuk dijadikan sumber pencahayaan pengganti lampu di masa depan. Kemajuan teknologi mungkin akan mengurangi biaya sehingga LED bisa menjadi idola sebagai lampu dimasa depan.