Cara Kerja CD / DVD

  
Kepingan CD

Mungkin ada beberapa teman-teman yang ingin mengetahui cara bekerjanya CD player. Nah, mungkin ini bisa menjadi gambaran.Suara yang ditangkap oleh alat pemroses suara memiliki tipe data digital yangmana datanya dinyatakan dalam bilangan biner, yaitu 0 dan 1.

Serangkaian 0 dan 1 ini merepresentasikan suatu nilai sendiri yangmana dengan decoder tertentu akan menghasilkan nilai yang diinginkan (data yang diperoleh tidak rusak/sesuai).Pada kepingan CD, data 0 diperoleh dari ‘lubang’ yang dibuat oleh CD writer, sedangkan data 1 tidak memiliki ‘lubang’. Jadi, deretan data seperti 1011, dalam bentuk fisik akan menjadi: rata-lubang-rata-rata. 

Lubang ini dimensinya sangat kecil sekali.Konstruksi CD dengan lubang ini bukanlah apa yang terjadi pada jaman sekarang. Namun, dasarnya sama. Sekarang, lobang atau ratanya diganti dengan transparan atau buramnya salah satu lapisan pada CD yang namanya Photosensitive Dye. Nah, lapisan ini yang menentukan pola deretan data 1 dan 0. Mengapa disebut CD burner? Karena itulah yang dikerjakannya, mem’bakar’ lapisan Photosensitive Dye ini sehingga menjadi lebih buram alias tidak transparan.

Apa yang terjadi apabila dia transparan? Bila transparan, maka dengan CD reader, akan terbaca sebagai 1, sedangkan bila buram akan terbaca 0.  Kok jadi transparan dan buram sih istilahnya? Memang demikian, karena cara kerja CD reader adalah dengan melihat apakah cahaya laser yang ditembakkannya ke keping CD dipantulkan kembali ke sensor (pada CD reader) atau tidak. Apabila dipantulkan (berarti lapisan Photosensitive Dye-nya transparan alias tidak terbakar) berarti data ini adalah 1, apabila tidak ada pantulannya atau lemah pantulannya maka data ini adalah 0.

CARA KERJA DVD VCD PLAYER

Cara Kerja DVD Player tak ada bedanya dengan cara kerja CD Player , karena keduanya memiliki komponen optik yang mampu menyorotkan sinar laser berwarna merah ke arah permukaan piringan, atau tepatnya ke permukaan layer dari suatu piringan CD maupun DVD.

DVD player mampu menguraikan (decode) data video MPEG-2 yang diubah menjadi video komposit standar, agar dapat dinikmati pada pesawat televisi, begitu juga dengan proses decoding audionya diterjemahkan oleh prosesor Dolby untuk dikirim menjadi sinyal audio yang berujung di perangkat speaker.
Ada tiga komponen yang sangat mendasar dan paling diperlukan untuk sebuah DVD Player, seperti:

1.Motor penggerak putaran piringan yang berfungsi untuk mengontrol setiap gerakan putar dengan tingkat akurasi yang sangat presisi. Motor ini sangat membantu proses pembacaan trak yang memiliki putaran antara 200 sampai dengan 500 RPM.

2.Sebuah laser dan lensa yang menjadi perangkat utama dalam memfokuskan pembacaan data dari piringan menggunakan penembakan sistem laser , biasanya laser ini sangat kompatibel dengan jenis piringan CD. Kalau CD bekerja pada laser dengan panjang gelombang 780 nanometer, sedangkan untuk DVD pada 635 atau 650 nanometer.

3.Trak mekanik (tracking mechanism) yang merupakan perangkat bantu yang bertugas menggerakkan laser beam mengikuti gerak trak beralur spiral dari setiap piringan. Sistem tracking ini mampu bergerak dengan resolusi tingkat mikron.
             Didalam DVD Player terdapat komponen berbasis teknologi komputer yang dikemas dalam blok data berbentuk IC (Integrtated Circuit), dimana salah satunya mengarah ke modul DAC (Digital Analog Converter) yang memang berfungsi untuk menangani data audio dan video, atau bahkan langsung menuju ke komponen dengan format digital, seperti data video digital .

              Prinsip kerja DVD Player yang paling fundamental terletak pada pemfokusan dari laser ketika melakukan pembacaan pit-pit dijalur trak, karena titik kerjanya harus dapat terfokus pada setiap permukaan bidang pantul. Ini sangat menentukan terutama waktu menjalankan jenis piringan DVD yang memiliki double-layer , karena dalam satu muka terdapat dua lapis reflektor yang masing-masing memiliki jarak yang berbeda, sehingga titik fokusnya juga tidak sama. Untuk lapis pertama dibuat sebagai bidang reflektif semi-transparan, dimana laser juga harus mampu menembusnya ketika membaca data pada layer inti yang berada di lapis kedua.

             Setiap sorotan laser akan langsung mengenai lapisan pemantul bahan polycarbonate dari piringan DVD , kemudian dipantulkan kembali ke komponen opto-electronic yang bertugas mendeteksi setiap perubahan cahaya yang dipantulkan. Jadi dari opto-electronic tersebut kemudian diterjemahkan menjadi kode-kode binary yang biasa disebut bit.

             Pekerjaan paling berat dalam sistem pembacaan dari piringan DVD adalah pada saat menjaga posisi sorotan laser yang harus tetap fokus ditengah-tengah jalur trak data.Tugas ini dibebankan pada tracking system yang selalu bergerak kontinu dari tengah ke pinggir piringan, sehingga akan terjadi pergeseran laser dari arah dalam bergerak keluar secara linier. Kecepatan dari pembacaan datanya juga berlangsung konstan, ini dapat kita buktikan melalui gerakan motor spindle yang berputar semakin lambat ketika mata laser mulai menuju ke pinggir piringan DVD (yus)

PRINSIP KERJA DAN GAMBAR BLOK VCD PLAYER

a. Pengertian VCD Player

VCD Player adalah sebuah perangkat elektronika yang mampu mengubah atau mengkonversikan data yang disimpan dalam alat penyimpanan (CD,DVD,Flashdisk) menjadi output yang berupa sinyal Audio dan Video.

b. Alur Sistem Kerja secara Keseluruhan

Blok diagramnya terdiri dari blok pembacaan data dan blok pemrosesan data dan tentunya dikendalikan oleh blok mikrokontroler dan semuanya baru bisa bekerja kalau ada blok power supply.

Juga, agar mudah dilihat, akan ada display baik di panel maupun di layar TV, mengenai kondisi, fungsi dan informasi lainnya, serta dilengkapi dengan remote control agar mudah dikendalikan dari jarak jauh.

Blok pembacaan data ini, sama, baik untuk CD Audio Player, VCD Player, MP3 Disk Player, CD-ROM komputer, maupun Play Station, terdiri dari suatu sistim mekanisme, terdiri dari laci disk yang bisa keluar masuk, mekanisme yang menurunkan optic block dan spindle motor / pemutar disk, saat laci akan keluar dan menaikkan optic block dan spindle motor, saat laci di dalam.

Setelah laci masuk, optic block dan spindle motor naik, mikrokontroler akan mendeteksinya melalui sakelar di laci, kemudian akan memberikan tegangan ke laser diode pada optic block, sehingga akan muncul sinar merah, yang menembus prisma, lensa, piringan. Kalau ada disk, sinarnya dipantulkan, menembus kembali lensa, prisma dibelokkan dan mengenai sensor.

Kalau tidak ada disk, maka sensor tidak menerima sinar dan kalu hal ini terjadi, maka setelah beberapa detik, maka mikrokontrol akan menampilkan NO DISK pada display dan semua proses akan berhenti.

              Kalau sensor menerima sinar, maka mikrokontroler akan memberikan tegangan sedemikian ke kumparan focus lensa, beberapa kali, sehingga lensa akan naik turun dan berarti, sensor akan menerima sinar, gelap terang. Kemudian mikrokontroler akan mendeteksi pada tegangan berapa, sinar yang diterima sensor paling terang dan kemudian diberikanlah tegangan tersebut sehingga sinar yang diperoleh, yang paling terang. Kalau kondisi ini tidak diperoleh, maka mikrokontroler akan menampilkan NO DISK pada display dan semua proses akan berhenti. Kalau kondisi ini tercapai, maka mikrokontroler akan memberikan tegangan ke motor spindel untuk memutar disk. Dengan diputarnya disk, maka dimulailah pengambilan data oleh sensor-sensor, sehingga jalur data pada disk yang berbentuk helical, dari bagian dalam disk berputar, mulai keluar sedikit-sedikit, diamati dan diproses, kalau menyimpang, maka mikrokontroler akan memberikan tegangan ke kumparan tracking lensa untuk bergeser keluar masuk as, sedemikian sehingga sekarang sinar akan mengikuti jalur data.Begitu pergeseran lensa mencapai akhir, maka mikrokontroler akan memberikan tegangan ke motor tracking, untuk menggeser keseluruhan optic block 1 langkah dan proses penelusuran dijalankan kembali.

Setelah mendapatkan data-data tersebut, maka data-data diproses oleh blok pemroses data untuk ditentukan apakah datanya berupa AUDIO CD, VCD, MP3 CD atau apa dan kemudian akan di salurkan ke masing blok diagram untuk diproses menjadi gambar dan suara seperti aslinya. Mikrokontroler juga akan menerima perintah dari tombol-tombol di panel atau melalui remote control untuk mengendalikan sistim untuk Play, Stop, REW, FF dan sebagainya.

 

Prinsip Kerja dan Gambar masing-masing Blok

1. Bagian Power Supply REGULATOR

               Bagian Catu Daya atau yang lebih dikenal Power Supply REGULATOR adalah sebuah bagian pada VCD Player yang berfungsi sebagai penyedia atau pemasok tegangan listrik DC yang digunakan oleh semua perangkat kerja pada VCD Player. Pada bagian ini terdapat beberapa komponen seperti Transformator yang berfungsi sebagai penurun tegangan listrik DC sebelum disearahkan. Dan terdapat komponen-komponen yang lainnya.

Jadi secara umum prinsip kerja bagian ini adalah mengubah atau menyearahkan tegangan listrik AC menjadi DC sesuai yang dibutuhkan oleh masing-masing perangkat pada VCD Player.

                  2. Bagian MEKANIK

         Bagian Mekanik pada VCD Player adalah satu buah sistem perangkat kerja yang berfungsi sebagai penggerak atau pengatur keluar masuknya dan berputarnya CD Player .Pada bagian Mekanik ini komponen utamanya adalah sebuah motor. Motor penggerak putaran piringan yang berfungsi untuk mengontrol setiap gerakan putar dengan tingkat akurasi yang sangat presisi. Motor ini sangat membantu proses pembacaan trak yang memiliki putaran antara 200 sampai dengan 500 RPM.

Sistem Kerja dari perangkat ini adalah sebagai:

a) Terdapat sebuah laci yang berfungsi sebagai Pengatur keluar masuknya CD Player yang akan diputar.

b) Terdapat gigi atau poros yang berfungsi sebagai tumpuan atau as penggerak laci CD.

c) Dan yang paling utama pada bagian ini adalah tentunya motor penggerak dari semua proses kerja yang dilakukan oleh Mekanik VCD Player.

                3. Bagian OPTIK

     Bagian OPTIK dalam VCD Player ini berfungsi sebagai pembaca data dari keeping CD yang dimasukkan ke dalam VCD Player. Pada bagian ini terdiri dari sebuah komponen pembuat sinar laser warna merah yang diarahkan pada keeping CD yang dibaca. Sebuah laser dan lensa ini yang menjadi perangkat utama dalam memfokuskan pembacaan data dari piringan menggunakan penembakan sistem laser , biasanya laser ini sangat kompatibel dengan jenis piringan CD. Kalau CD bekerja pada laser dengan panjang gelombang 780 nanometer, sedangkan untuk DVD pada 635 atau 650 nanometer.

Optik VCD,DVD Player maupun Play Station sama bentuknya, namun optic dari DVD Player adalah yang paling mengalami kemajuan dari waktu ke waktu, sebagai contoh optik Blu-Ray pada DVD Player yang saat ini banyak menjadi bahan perbincangan oleh masyarakat elektronika.

 

  4. Bagian  MPEG

MPEG adalah bagian dari VCD Player yang di dalamnya terdapat banyak IC (integrated circuit) yang masing-masing mempunyai prinsip kerja yang berbeda. Seperti IC penguat Video, IC penguat Audio dan beberapa macam IC lainnya.

Didalam MPEG juga terdapat komponen berbasis teknologi komputer yang dikemas dalam blok data berbentuk IC (Integrtated Circuit), dimana salah satunya mengarah ke modul DAC (Digital Analog Converter) yang memang berfungsi untuk menangani data audio dan video, atau bahkan langsung menuju ke komponen dengan format digital, seperti data video digital .

CD

Cakram Digital (bahasa Inggris: Compact Disc, disingkat CD), cakram padat, atau piringan cakram adalah sebuah piringan optikal yang digunakan untuk menyimpan data secara digital. Sejak diperkenalkan secara resmi pada tahun 1982, CD memperoleh puncak penjualan pada tahun 2000 yaitu mencapai 2.445 juta keping Keuntungan yang diperoleh dari CD adalah kualitas suara yang dihasilkan tidak mungkin sebagus yang ada di kaset, selain itu CD sangat ringan dan mudah dibawa serta merupakan barang yang sangat tahan lama. CD menawarkan kapasitas penyimpanan data yang besar serta kapabilitas produksi.

DVD

Jenis media Optical disk
Kapasitas 4.7 GB (satu sisi, single-layer)
8,5-8,7 GB (single-sided, double-layer)
9.4 GB (double-sided, single-layer)
17,08 GB (double-sided, double layer - jarang)
Baca mekanisme 650 nm laser, 10,5 Mbit / s (1 ×)
Write mekanisme 10,5 Mbit / s (1 ×)
DVD standar DVD Forum Buku [1] [2] [3] dan DVD RW spesifikasi Aliansi
DVD, juga dikenal sebagai Digital Video Disc atau Digital Versatile Disc, merupakan media penyimpan format cakram optik, dan telah ditemukan dan dikembangkan oleh Philips, Sony, Toshiba, dan Time Warner pada tahun 1995. menggunakan utamanya adalah video dan penyimpanan data. DVD adalah dari dimensi yang sama seperti Compact Disc (CD), tetapi mampu menyimpan hampir tujuh kali sebagai data banyak.

Variasi dari DVD istilah yang sering menunjukkan cara bagaimana data disimpan pada disk: DVD-ROM (read only memori) memiliki data yang hanya bisa dibaca dan tidak tertulis; DVD-R dan DVD R (recordable) dapat merekam data hanya sekali, dan kemudian berfungsi sebagai DVD-ROM, DVD-RW (re-writable), DVD RW, dan DVD-RAM (random access memory) semua dapat merekam dan menghapus data beberapa kali. Panjang gelombang yang digunakan oleh laser DVD standar adalah 650 nm; [4] dengan demikian, cahaya memiliki warna merah.
DVD-Video dan DVD-Audio lihat diformat dengan benar dan terstruktur konten video dan audio, masing-masing. DVD jenis lain, termasuk mereka dengan konten video, dapat disebut sebagai DVD Data.

BAGIAN - BAGIAN HARDDISK DAN MASING-MASING CARA KERJANYA

assalammualaikum sahabat blogger semua, bagaimana kabarnya ? semoga baik ya, Amin. Pasti sudah gak sabarkan nungguin postingan blog saya selanjutnya ini :P. Oke deh di postingan saya kali ini saya akan membahas tentang "Bagian -bagian harddisk dan masing-masing cara kerjanya".

Harddisk, apa itu harddisk ? kalo punya komputer pasti tau dong apa itu harddisk, apa ? belum tau ? Oke deh saya kasih tau, tapi jangan bilang siapa2 yah :D *becanda-becanda* .

Cakram keras (bahasa Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson pada tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB. Kapasitas terbesar cakram keras saat ini mencapai 3 TB dengan ukuran standar 3,5 inci. Untuk lebih lengkap tentang harddisk bisa dibaca disini

Ini lho harddisk di PC kalo yang belum tau :) 

Ini kalo harddisk dibuka, dan keliatan masing masing komponen didalamnya kan, tapi jangan sembarangan buka harddisk kamu sendiri yah, tapi bukalah dengan sembarangan harddisk punya temen kamu :D *becanda lagi kok* (mulai ngawur nih :D)

Dan dibawah ini adalah bagian - bagian harddisk beserta namanya , dan cara kerja bagian bagian utamanya :

Bagian bagian Harddisk

1. Spindle

Harddisk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing.

Dahulu harddisk menggunakan ball bearing namun kini harddisk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran harddisk. Semakin cepat putaran rpm harddisk maka semakin cepat transfer datanya.

2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)

Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada harddisk. Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam harddisk terdapat beberapa cakram magnetik.

Harddisk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran harddisk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.

3. Read-write Head

Read-write Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini melayang dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah diberi jarak sehingga umur harddisk lebih lama.

Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.

4. Enclosure

Enclosure adalah lapisan luar pembungkus harddisk. Enclosure berfungsi melindungi semua bagian dalam harddisk agar tidak terkena debu, kelembaban dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.

Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat harddisk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam harddisk karena proses putaran spindle dan pembacaan Read-write head.

5. Interfacing Module

Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja bagian dalam harddisk, memproses data dari head dan menghasilkan data yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin.

Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu harddisk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. Harddisk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan harddisk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.

Untuk yang masih kurang jelas, ini ada lagi tapi dari sumber yang berbeda :

Inilah beberapa komponen penting dari harddisk :

Platter

Berbentuk sebuah Pelat atau piringan yang berfungsi sebagai penyimpan data. Berbentuk bulat, merupakan cakram padat, memiliki pola-pola magnetis pada pada sisi-sisi permukaanya. Platter terbuat dari metal yang mengandung jutaan magnet-magnet kecil yang disebut dengan magnetic domain. Domain-domain ini diatur dalam satu atau dua arah untuk mewakili binary “1” dan “0”

Dalam piringan tersebut terdiri dari beberapa track, dan beberapa sector, dimana track dan sector ini adalah tempat penyimpanan data serta file system. Misalnya hardisk kita berkapasitas 40 GB, bila di format kapasitasnya tidak sampai 40 Gb. karena harus ada trac dan sector yang dipakai untuk menyimpan ID pengenal dari formating hardisk tersebut.

Jumlah pelat dari masing-masing harddisk berbeda-beda, tergantung pada teknologi yang digunakan dan kapasitas yang dimiliki tiap harddisk. Untuk harddisk-harddisk keluaran terbaru, biasanya sebuah plat memiliki daya tampung 10 sampai 20 Gigabyte. Contohnya sebuah harddisk berkapasitas 40 Gigabyte, biasanya terdiri dari dua buah plat yang masing-masing berkapasitas 20 Gigabyte.

Spindle

Spindle merupakan suatu poros tempat meletakan platter. Poros ini memiliki sebuah penggerak yang berfungsi untuk memutar pelat harddisk yang disebut dengan spindle motor. Spindle inilah yang berperan ikut dalam menentukan kualitas harddisk karena makin cepat putaranya, berarti makin bagus kualitas harddisknya. Satuan untuk mengukur perputaran adalah Rotation Per Minutes atau biasa disebut RPM. Ukuran yang sering kita dengar untuk kecepatan perputaran ini antara lain 5400 RPM,7200 RPM atau 10000 RPM.

Head

Piranti ini berfungsi untuk membaca data pada permukaan pelat dan merekam informasi ke dalamnya. Setiap pelat harddisk memiliki dua buah head. Satu di atas permukaan dan satunya lagi di bawah permukaan.

Head ini berupa piranti yang elektromagnetik yang ditempatkan pada permukaan pelat dan menempel pada sebuah slider. Slider melekat pada sebuah tangkai yang melekat pada actuator arms. Actuator arms dipasang mati pada poros actuator oleh suatu papan yang disebut dengan logic board.

Oleh karena itu pada saat harddisk bekerja tidak boleh ada guncangan atau getaran, karena head dapat menggesek piringan harddisk sehingga akan mengakibatkan Bad Sector, dan juga dapat menimbulkan kerusakan Head Harddisk sehingga hardisk tidak dapat lagi membaca Track dan Sector dari Hardisk.

Logic Board

Logic Board merupakan papan pengoperasian pada harddisk, dimana pada logic Board terdapat Bios Harddisk sehingga harddisk pada saat dihubungkan ke Mother Board secara otomatis mengenal hardisk tersebut, seperti Maxtor, Seagate dll. Selain tempat Bios harddisk Logic Board juga tempat switch atau pendistribusian Power Supply dan data dari Head Harddisk ke mother Board untuk di kontrol oleh Processor.

Actual Axis

Adalah poros untuk menjadi pegangan atau sebagai tangan robot agar Head dapat membaca sector dari harddisk.

Ribbon Cable

Ribbon cable adalah penghubung antara Head dengan Logic Board, dimana setiap dokumen atau data yang dibaca oleh Head akan di kirim ke Logic Board untuk selanjutnya di kirim ke Mother Board agar Processor dapat memproses data tersebut sesuai dengan input yang di terima.

IDE Conector

Adalah kabel penghubung antara hardisk dengan matherboard untuk mengirim atau menerima data.

Sekarang ini harddisk rata-rata sudah menggunakan system SATA sehingga tidak memerlukan kabel Pita (Cable IDE)

Setting Jumper

Setiap harddisk memiliki setting jumper, fungsinya untuk menentukan kedudukan hardisk tersebut.

Bila pada komputer kita dipasang 2 buah harddisk, maka dengan menyeting Setting Jumper kita bisa menentukan mana harddisk Primer dan mana Harddisk Sekunder yang biasanya disebut Master dan Slave.

Master adalah harddisk utama tempat system di instal, sedangkan Slave adalah hardisk ke dua biasanya dibutuhkan untuk tempat penyimpanan dokumen dan data. Bila Jumper settingnya tidak di set, maka harddisk tersebut tidak akan bekerja.

Power Conector

Adalah sumber arus yang langsung dari power supply. Power supply pada harddisk ada dua bagian :

Tegangan 12 Volt, berfungsi untuk menggerakkan mekanik seperti piringan dan Head.

Tegangan 5 Volt, berfungsi untuk mesupply daya pada Logic Board agar dapat bekerja mengirim dan menerima data.

Mungkin cukup sekian postingan saya kali ini, semoga bermanfaat :)

Download Contoh-Perancangan-menggunakan-mikrokontroller.pdf in Ziddu.com

Download Contoh-Perancangan-menggunakan-mikrokontroller.pdf in Ziddu.com

PERANCANGAN DENGAN MIKROKONTROLLER

Perancangan Umum Sistem

Rancangan bangun ini nantinya akan digunakan untuk mengukur kekeruhan pada air kotor sebelum masuk biosand filter. Pada pengukuran kekeruhan menggunakan fotodioda sebagai receiver dan led sebagai transmitter. Dan hasil dari biosand filter juga diukur kembali temperatur serta kekeruhannya. Hal ini dilakukan untuk dapat mengetahui kualitas air bersih bidang pengujian secara fisik pada pengolahan air bersih yang menggunakan biosand filter.

Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Dalam perencanaan alat pada perangkat keras (hardware) dilakukan perencanaan pada sistem mekanik dan juga sistem perencanaan pada elektronika. pada perencanaan sistem elektronika dilakukan beberapa perencanaan terhadap rangkaian elektronika yang digunakan untuk mendriver dan mengontrol daripada sistem mekanik.

Perancangan Catu Daya

Catu daya merupakan sumber tenaga yang dibutuhkan suatu rangkaian elektronika untuk bekerja. besarnya suplai daya tergantung spesifikasi alat masing – masing. Pada sistem pengendalian ini, catu daya digunakan untuk mengaktifkan sensor – sensor pada rangkaian. Rangkaian membutuhkan suplai daya sebesar +12V. Gambar 3.2 merupakan rangkaian catu daya yang dapat memenuhi rangkaian tersebut. inputan rangkaian ini adalah tegangan 220 V, dengan menggunakan LM 7912 dan 7812. Rangkaian ini menghasilkan keluaran sebesar -12V dan +12 V.

Perancangan Sensor Kekeruhan (Fotodioda)

Pengolah sistem analog digunakan rangkaian seperti pada Gambar 3.4 yaitu rangkaian pengolah sensor kekeruhan berbasis fotodioda dengan rangkaian penguat diferensial-non inverting. Terdapat sepasang transmitter dan receiver yang berperan sebagai basis sensor pengindraan tingkat kekeruhan. Transmiter pada rangkaian digunakan LED dan receiver adalah fotodioda. Rangkaian pengolah tegangan hasil bacaan fotodioda digunakan sistem penguat diferensial-non inverting.

Cara kerja : rangkaian fotodioda ini digunakan untuk mendeteksi turbidity (kekeruhan) air, yaitu dengan cara melewatkan air diantara receiver dan transmitter. Arus pada fotodioda sangat tergantung pada intensitas cahaya yang mengenai permukaan fotodioda dan kecil sekali dipengaruhi oleh tegangan yang dipasang pada rangkaian fotodioda. Karena tegangan yang dihasilkan pada keluaran sangat kecil maka diberikan rangkaian penguatan differensial dan penguatan non inverting. Intensitas cahaya yang diterima fotodioda akan dikonversi menjadi sinyal tegangan. Sinyal keluaran dari alat ini menunjukkan nilai tegangan yang sebanding dengan kekeruhan air.

Minimum Sistem ATmega8535

Rangkaian skematik sistem mikrokontroler ATmega 8535 dapat diilustrasikan seperti dilihat pada Gambar 3.5. Proses kerja mikrokontrol dioprasikan dengan pola sinyal yang dibangkitkan oleh crystal momolitik (XTAL) 8MHz. Pola kecepatan frekuensi XTAL mempengaruhi dari proses eksekusi alur algoritma yang tersimpan dalam mikrokontrol.

Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini. Untuk mendownload file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, SCK, Reset Vcc dan GND dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke konektor yang akan dihubungkan ke ISP programmer. Dari ISP programmer inilah dihubungkan ke computer melalui port paralel. Kaki mosi, miso, sck, reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP programmer, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

Pada rangkaian LCD seperti diatas yang terdiri atas Gnd, Vcc, Contract, Reset, RW (Read/write), Enable, DB4-DB7 dan dihubungkan langsung dengan konektor yang kompatibel dengan mikrokontroler. Fungsi pada potensiometer (VR1) pada rangkaian adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD. Untuk konektor no 1 dan 2 dihubungkan ke power supply 5 volt dan ground.

Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan software digunakan untuk mengolah perubahan sinyal output dari dua sensor yaitu sensor suhu dan kekeruhan air yang telah dikondisikan. Untuk melakukan pengolahan data ini sinyal anlog dari output op-amp dilakukan konversi ke digital terlebih dahulu. Setelah dikonversi maka pengolahan data dari output LM741 dilakukan oleh mikrokontroler ATMega 8535 yang mengubah data tegangan menjadi nilai suhu dan kekeruhan yang ditampilkan pada LCD. Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Sebagai contoh : ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 255 (2n-1) nilai diskrit.

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Sebagai contoh, tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3 volt rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk desimal) atau 10011001 (bentuk biner).

Sinyal analog yang telah dikonversikan menjadi digital merupakan representasi dari nilai tegangan pada pengukuran suhu dan kekeruhan. Nilai ini akan dikonversikan sebagai nilai suhu dan kekeruhan yang akan ditampilkan pada display LCD. Flowchart perancangan software dapat dilihat pada Gambar 3.7. Perancangan software ini digunakan compiler Code Vision AVR yang digunakan untuk mengcompile dan membuat kode hexa yang akan didownload ke mikrokontroler. Pada Gambar 3.8 diperlihatkan tampilan editor dari software CodeVision AVR yang digunakan untuk mengcompile, membuat kode hexa dan mendownload ke mikrokontroler. Bahasa pemrograman yang digunakan oleh 

Code Vision AVR adalah bahasa pemrograman C.

sumber : klik

MIKROKONTROLLER

MIKROKONTROLLER

            MIKROKONTROLLER

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas.

Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.

Perbedaan Mikrokontroller dan Mikroprosessor

a)      Mikrokontroller : Mikrokontroller adalah satu ship dimana didalam satu chip sudah                     terdapat piranti komputer.

b)      Mikroprossor : Piranti pemrosesan sentral / cpu yang merupakann tempat proses                        sebuahkomputer saat komputer itu dijalankan

Jenis – jenis Mikrokontroller

Jenis-Jenis Mikrokontroler secara umum mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga memepunyai cirri khas dan karekteriktik sendiri sendiri, berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroler:

Keluarga MCS51

Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data.

Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).

AVR

Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

PIC

PIC ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments. Teknologi Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel Intelligent Computer.

PIC pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga 32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut. Silahkan kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut.

Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam.

PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port  serial yang terdapat pada komputer.

Masing-masing keluarga mempunyai turunan sendiri-sendiri. Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokontroler yang telah umum digunakan.

Mikrokontroler AT89S52

Mikrokontroler 89S52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah banyak digunakan saat ini. AT89S52 mmpunyai kelebihan yaitu mempunyai flash memori sebesar 8K bytei, RAM 256 byte serta 2 buah data pointer 16 bit, Spesifikasinya:

• Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya.
• 8 K Bytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis
• Tegangan kerja 4-5 V
• Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
• 256×8 bit RAM internal
• 32 jalur I/O dapat deprogram
• 3 buah 16 bit Timer/Counter
• 8 sumber interrupt
• saluran full dupleks serial UART
• watchdog timer
• dual data pointer
• Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)

Jenis-jenis Mikrokontroler Atmel lain yang ada di pasaran adalah sebagai berikut:

Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)

• Atmel AVR32
• AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
• Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
• MARC4

AMCC

Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation, jenis-jenisnya yaitu:

• 403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
• 405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC 405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
• 440 PowerPC Book-E CPU (PPC 440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)

Cypress MicroSystems

Jenis dari Cypress MicroSystems yang ada di pasaran adalah CY8C2xxxx (PSoC)

Freescale Semiconductor

Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh Motorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor, adapun jenis-jenisnya yaitu sebagai berikut:

• 8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08 (CPU08), 68HC11 (CPU11))
• 16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16 (CPU16), Freescale DSP56800 (DSPcontroller))
• 32-bit (Freescale 683XX (CPU32), MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III))

Fujitsu

Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh fujitsu diantaranya adalah sebagai berikut:

• F²MC Family (8/16 bit)
• FR Family (32 bit)
• FR-V Family (32 bit RISC)

Holtek

Chip mikrokontroler keluaran holtek adalah jenis HT8.

Intel

Intel adalah salah satu perusahan yang banyak mengeluarkan jenis chip di pasaran, secara umum intel mengeluarkan dua jenis chip mikrokontroler yaitu:

• 8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061, 8xC251)
• 16-bit (80186/88, MCS96, MXS296, 32-bit, 386EX, i960)

Microchip

Dalam mengeluarkan prduknya, microchip membagi produknya kedalam beberapa jenis yaitu:

• Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
• Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit (PIC16F84, PIC16F877)
• 16-bit instruction PIC
• High End, Mikrokontroler PIC 16-bit

National Semiconductor

Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh National Semiconductor adalah jenis COP8 dan CR16.

NEC

NEC mempunyai beberapa jenis chip mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu : jenis 17K, 75X, 78K, V850.

Philips Semiconductors

Ada tiga jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh perusahaan ini yaitu : LPC2000, LPC900, LPC700.

Renesas Tech. Corp.

Renesas adalah perusahan patungan Hitachi dan Mitsubishi. Perusahaan ini mengeluarkan beberapa jenis mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu : H8, SH, M16C, M32R.

ST Microelectronics

STMicroelectronic merupakan salah satu perusahaan yang bergerak juga dalam produksi chip mikrokontroler, diantaranya produknya adalah : ST 62, ST 7.

Texas Instruments

Dua jenis chip mikrokontroler yang di produksi oleh perusahaan ini adalah : TMS370, MSP430.

Western Design Center

Perusahaan Wistern Design Center memproduksi dua tipe chip mikrokontroler yang beredar di pasaran yaitu:

• Tipe 8-bit (W65C02-based µCs)
• Tipe 16-bit (W65816-based µCs)

Ubicom

Ubicom memproduksi beberapa tipe chip mikrokontroler diantaranya adalah:

• SX-28, SX-48, SX-54
  Seri Ubicom’s SX series adalah jenis mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi, memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis mikrokontroler Ubicom’s SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan kelebihan sumber dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax’s Web site, sebagai penyalur utama.
• IP2022
  Ubicom’s IP2022 adalah mikrokontroler 8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI interfaces.

Xilinx

Ada dua jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh perusahaan Xilink diataranya adalah:

• Microblaze softcore 32 bit microcontroller
• Picoblaze softcore 8 bit microcontroller

ZiLOG

Dua jenis chip mikrokontroler dari ZiLOG yang ada di pasaran adalah:

• Z8
• Z86E02

Disamping itu, Ada banyak mikrokontroller yang dirancang oleh produsen sebagai sarana hobi. Biasanya mikrokontroller seperti ini dimuati interpreter BASIC, dihubungkan ke bagian Dual Inline Pin bersama power regulator dan beberapa fasilitas lain. PICs sepertinya sangat popular untuk jenis ini, barangkali karena adanya perlindungan terhadap listrik statis. Diantara produk ini adalah:

Parallax, Inc

• BASIC Stamp. Nama besar di mikrokontroler BASIC, meskipun sebenarnya lamban dan harganya tidak sebanding.
• SX-Key. Harga murahnya harus dibayar dengan kualitas yang buruk.

PicAxe

Murah, tidak lebih dari sekedar PIC yang dimuati BASIC. Bagian programmernya ditancapi dengan 3 resistors. Penawaran BASIC menawarkan fungsionalitas yang besar dengan adanya fasilitas IF..GOTO secara terbatas.

Fungsi minimum system pada mikrokontroller

Rangkaian Sistem minimum Mikrokontroler adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu uC untuk dapat berfungsi dengan baik. Sistem Minimum atau Sismin ini kemudia bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Misalnya anda ingin membuat running LED, maka langkahnya adalah : membuat program dengan software, mendownload program  ke  mikrokontroler pada sismin, menghubungkan PORT pada sismin ke rangkaian LED, dan WoW LED akan berlari. Bila tertarik, anda bisa membuatnya sendiri. Mikrokontroler berbagai jenis banyak tersedia di pasaran, sementara sismin harus anda buat sendiri dan inilah penjelasannya.

Selain power supply, pada umumnya suatu mikrokontroler membutuhkan dua elemen untuk berfungsi yaitu kristal osilator dan rangkaian RESET. Analogi fungsi kristal osilator adalah jantung pada tubuh manusia. Perbedaannya jantung memompa darah sedangkan XTAL memompa data. Fungsi rangkaian RESET adalah untuk membuat uC memulai kembali pembacaan program. Ini dibutuhkan saat device hang saat eksekusi program.

Penerapan Mikrokontroller

Contoh sederhana penggunaan mikrokontroler, dapat kita lihat di sekitar lingkungan ada toaster, mesin cuci, microwave, magic com, lampu lalulintas,

Kemudian di dunia pertanian kita dapat membuat kontrol kelembaban untuk budidaya jamur, di dunia perikanan kita dapat mengendalikan suhu air kolam. Bahkan kita dapat membuat PABX mini, SMS Gateway, atau ke arah militer kita mampu menciptakan radio militer frekuensihopping (radio komunikasi anti sadap dengan lompatan frekuensi 100 kali dalam 1 detik), sistem pemantau cuaca menggunakan balon udara, Automatic Vehicel Locator(menggunakan GPS) dan sebagainya.

Adapun Peranan mikrokontroleer:

1.           Pengendali Motor dengan Remote Sony.

Fungsi aplikasi adalah mengatur arah putaran motor DC dengan menggunakan remote control Sony. Menggunakan Small System AT89205

2.           Pengamanan Berdasarkan Pola Sidik Jari Yang Tersimpan Pada Kartu Pintar.