skripsi-perancangan sistem telemetri suhu ruangan
TRANSCRIPT
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM TELEMETRI
SUHU RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
(DESIGN AND IMPLEMENTATION OF TELEMETRY SYSTEM FOR ROOM
TEMPERATURE BASED ON MICROCONTROLLER)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan program studi strata satu
(S1) di Institut Teknologi Telkom
Disusun oleh:
MANIK ALIT WASTHARINI
111061033
FAKULTAS ELEKTRO DAN KOMUNIKASI
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM
BANDUNG
2010
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM TELEMETRI SUHU
RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF TELEMETRY SYSTEM FOR ROOM
TEMPERATURE BASED ON MICROCONTROLLER
Telah diperiksa dan disetujui sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata 1
pada Fakultas Elektro dan Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Oleh :
Manik Alit Wastharini
111061033
Bandung, Juli 2010
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Dharu Arseno,Ir.MT.
NIP : 02690271-1
Pembimbing II
Iswahyudi Hidayat, ST.MT.
NIP : 02770269-1
iii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir ini merupakan karya orisinal saya sendiri. Atas pernyataan ini, saya siap
menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya
pelanggaran terhadap kejujuran akademik atau etika keilmuan dalam karya ini, atau
ditemukan bukti yang menunjukan ketidakaslian karya ini.
Bandung, Juli 2010
Manik Alit Wastharini
iv
ABSTRACT
Telemetry is a process of measuring parameters of an object (i.e. a thing, space, or
environmental condition) and transferring the output to other media through wired-data-
transfer-mechanism or wireless communication. Then, it can be directly utilized or analyzed
first for specific purposes. In this final project, telemetry system will be used to design a
system that can measure room temperature. It is expected to enhance the, currently used,
temperature control system. Nowadays, the means of controlling temperature is still done
manually or by using remote control wherever the instrumentation is placed. With the
telemetry system, temperature control can be done from afar.
In this final project, RF (YS1020-UA) module is used to build the design and
implementation of telemetry-system-enhanced temperature measurement. Telemetry
instrumentations consist of hardware and software, which is located in both receiver and
transmitter. In the transmitter, there is a temperature sensor that is integrated with
microcontroller ATMega8535 and transmitted using YS1020-UA module. The YS1020-UA
module in receiver will accept the transmission and connects it to PC. Temperature
controlling is done in receiver by transmitting minimum standard temperature to activate the
fan.
The examination of telemetry system is done in power supply block, temperature
sensor, fan motor driver, microcontroller, RF module, and application in PC. The result of the
examination shows that system works well. The time average for one temperature data
transmission is 0.148 seconds in indoor condition. Failing rate that happens in 128 times
temperature data transmissions is 6.25% with the maximum distance of 70 meters.
Key words: telemetry, PWM, RF module, temperature sensor, microcontroller ATMega8535
v
ABSTRAKSI
Telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu obyek (benda, ruang, kondisi
alam), yang hasil pengukurannya di kirimkan ke tempat lain melalui proses pengiriman data
baik dengan menggunakan kabel maupun tanpa menggunakan kabel (wireless), selanjutnya
data tersebut dapat dimanfaatkan langsung atau dianalisa untuk keperluan tertentu. Dalam
tugas akhir ini, akan dirancang sistem pengukuran suhu menggunakan telemetri. Dengan
menggunakan sistem telemetri diharapkan memberikan kemudahan bagi manusia dalam
sistem pengendalian suhu. Apalagi saat ini pengontrolan suhu masih dilakukan secara manual
atau menggunakan remote control, dimana pengontrolan dilakukan di tempat perangkat
berada. Dengan menggunakan sistem telemetri, pengontrolan suhu dapat dilakukan di tempat
berbeda.
Desain dan realisasi sistem pengukuran suhu ruangan menggunakan sistem telemetri,
dalam hal ini menggunakan modul RF (YS1020-UA). Perangkat telemetri terdiri dari
hardware dan software, dimana perangkat ini terdapat dibagian pengirim dan penerima. Di
bagian pengirim terdapat sensor suhu yang akan terintegrasi dengan mikrokontroler
ATMega8535 kemudian ditransmisikan menggunakan perangkat YS1020-UA. Setelah
ditransmisikan, di bagian penerima akan diterima oleh YS1020-UA dan dihubungkan dengan
PC. Pengontrolan suhu dilakukan dibagian penerima, dengan mengirimkan suhu standar
minimal untuk mengaktifkan kipas.
Pengujian sistem dilakukan mulai dari blok catu daya, sensor suhu, driver motor kipas,
mikrokontroler, RF modul, dan aplikasi pada PC. Hasil dari pengujian tersebut menunjukkan
bahwa sistem dapat bekerja dengan baik. Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk satu kali
pengiriman data suhu adalah 0.148 detik pada kondisi terdapat obstacle. Faktor kegagalan
yang terjadi dari 128 pengiriman data suhu adalah 6.25% dengan jarak maksimum 70 meter.
Kata kunci : telemetri, PWM, RF modul, sensor suhu, mikrokontroler ATMega8535
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa terpanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
nikmat keimanan, nikmat kesehatan, dan ilmu-Nya serta kekuatan kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya.
Tugas akhir yang berjudul “PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM
TELEMETRI SUHU RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER” ini penulis
rancang dengan tujuan agar dapat menjadi alternatif lain dalam sistem pengendalian atau
monitoring suhu ruangan.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis menyadari masih terdapat banyak
kekurangan yang dilakukan. Oleh karena itu penulis sangat membuka kesempatan untuk
berbagai pihak untuk memberikan kontribusi berupa saran dan kritikan yang membangun
agar tugas akhir ini menjadi teknologi lebih baik lagi.
Bandung, Juli 2010
Penulis
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam melaksanakan tugas akhir ini banyak pihak yang memberikan kontribusi
berupa bantuan, masukan, dorongan yang sangat berharga dan tidak akan penulis lupakan.
Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orang tua penulis yang telah membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan
masa studi di kampus IT Telkom dengan baik serta memberikan doa dan
dukungannya baik moral maupun materi yang tidak pernah terputus.
2. Bapak Dharu Arseno, Ir. MT. selaku pembimbing I dan Bapak Iswahyudi Hidayat,
ST.MT. selaku pembimbing II yang telah banyak membantu penulis dalam
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
3. Adikku yang pintar dan cerdas Ade Pramono, terima kasih buat kebaikannya
membantu dan mengajari bahasa pemprograman Visual Basic. Tengkyu ya selama di
Surabaya selalu di beliin makan. Buat adikku yang paling kecil Nining Pratiwi,
makasi ya udah selalu ngingetin jangan lupa pulang. Hahaha..
4. Sahabat kecilku Nafi Al Anshori yang selalu menemani diriku mengerjakan TA di lab
mulai dari nyolder, ngebor, ngeprogram, sampe makan dan solat pun kamu temenin.
Tanpa dirimu juga, pengukuranku tidak akan beres-beres. Ayo fi! cepat bereskan PA-
mu juga. Buat Wicak, makasi atas bantuannya waktu bikin PCB dan saran-sarannya
waktu bikin driver motor. Seminggu hardware, seminggu software. Hebat banget dah
kamu Cak ngerjain PA. ck..ck..ck..Buat Samsul, makasi atas bantuannya mengajari
diriku ngeprogram mikro, tanpa dirimu programku pasti ga bisa jalan sampe sekarang.
Ayo Sul! TMS? hajar aja.. hehhe.. Buat Ilham Bengkel, makasi atas saran-sarannya di
awal – awal ngerjain TA. Jadi inget, kamu sampe nyariin aku bahan SPI segala. Jadi
terharu, walaupun akhirnya ga kepake. Hikss..
Irma, Andi, Uudz, Nova yang selalu nanyain dan ngingetin aku buat ngerjain TA.
Aku kerjain kok teman-teman. Ni buktinya dah beres. Heheh…
5. Anak-anak “X-treme” (Ridla, Ruri, Ica, Putri). Suka, duka, capek, senang, jenuh,
stress kita lalui bersama dalam mengerjakan TA. Jangan lupain persahabatan kita ya.
Emang kita yang paling extreme. Hahaha…
6. Teman – teman Lab Elka dari angkatan 2005 (kak Dicka, kak Favian, kak Daus, kak
Uyik, kak Aji, mbak Fieda, mbak Fifah, dll), temen- temen seangkatan 2006 (Ucup,
Ela, Ayu, Charis) yang sekarang udah jarang ketemu, angkatan 2007 (Yudin, Rossy,
viii
Nur, Devi, Nia, Faiz, Uji, Thomy, Ali, Ardi, Tandra, Oka, Budi), angkatan 2008
(Elisha, Rudi, Adit) dan semuanya yang telah memberikan semangat untuk ngerjain
TA.
7. Teman – teman C201 (Rahmat, Risma, Andi, Eksan, Damar, Didit, Septi (Nce), Kak
Idrus, Wulan, Yolen, Emi, Sari dan temen-temen yang lain ga kesebut, maaf ya..).
Temen – temen seberang lab (Lab Bengkel) (Kiki, Vina, Ovi, Mas Gondo, Silva,
Catur, dll). Pokoknya semua temen- temen lab lain dah. Makasi ya..
8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Yang turut membantu dalam
memotivasi penulis.
Semoga semua pengorbanan yang dikeluarkan mendapat balasan yang setimpal dari
Allah SWT. Amin.
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................ i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ........................................................ iii
ABSTRACT.................................................................................................................. iv
ABSTRAKSI ................................................................................................................. v
KATA PENGANTAR .................................................................................................. vi
UCAPAN TERIMA KASIH ....................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang .......................................................................................................... 1
1.2 Rumusan masalah ...................................................................................................... 2
1.3 Tujuan dan manfaat ................................................................................................... 2
1.4 Batasan masalah ........................................................................................................ 2
1.5 Metodologi penelitian ................................................................................................ 2
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Telemetri ................................................................................................ 5
2.2 Sensor Suhu .............................................................................................................. 5
2.3 H-Bridge ................................................................................................................... 6
2.4 ATMega8535 ............................................................................................................ 7
2.4.1 Arsitektur ATmega8535 ................................................................................... 7
2.4.2 Konfigurasi pin ATMega8535 .......................................................................... 9
2.4.3 ADC (Analog to Digital Converter) ................................................................ 10
2.4.4 PWM (pulse width modulation) ...................................................................... 12
2.4.5 Komunikasi serial mikrokontroler AVR Atmega 8535 ..................................... 14
2.4.5.1 Komunikasi serial USART Atmega 8535 ............................................. 14
2.4.5.2. Konfigurasi Serial DB-9 ...................................................................... 17
2. 5 Liquid Crystal Display (LCD) ................................................................................ 17
2.5.1 Pin-Pin LCD .................................................................................................. 17
x
2.5.2 Struktur Memori LCD ................................................................................... 18
2.6 YS1020 RF Modul .................................................................................................. 19
2.7 Catu Daya ............................................................................................................... 20
2.8 Bahasa C ................................................................................................................. 20
2.9 Microsoft Visual Basic 2008 ................................................................................... 22
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
3.1 Diagram Alir Perancangan ...................................................................................... 23
3.2 Spesifikasi Perangkat .............................................................................................. 24
3.3 Perancangan Sistem ................................................................................................. 25
3.3.1 Perancangan Hardware ................................................................................... 26
3.3.1.1 Rangkaian Sensor Suhu ....................................................................... 26
3.3.1.2 Rangkaian Driver Motor Kipas............................................................ 27
3.3.1.3 Rangkaian Catu Daya .......................................................................... 28
3.3.1.4 Rangkaian RF Module ........................................................................ 28
3.3.1.5 Rangkaian LCD .................................................................................. 30
3.3.1.6 Rangkaian Mikrokontroler .................................................................. 30
3.3.2 Perancangan Software..................................................................................... 31
3.3.2.1 Perancangan Program Di Mikrokontroler ........................................... 31
3.3.2.2 Perancangan Program Aplikasi ........................................................... 34
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA
4.1 Pengukuran Sinyal Keluaran Blok Hardware ........................................................... 36
4.1.1 Pengukuran Blok Catu Daya .......................................................................... 36
4.1.2 Pengujian Sensor Suhu LM 35 ....................................................................... 37
4.1.3 Pengukuran Blok Driver Motor Kipas ............................................................ 40
4.1.3.1 Pengukuran Keluaran Mikrokontroler (titik A) ................................... 40
4.1.3.2 Pengukuran Keluaran IC L293 (titik B dan C) .................................... 42
4.1.4 Pengukuran Blok Serial ................................................................................. 44
4.1.4.1 Pengukuran sinyal antara mikrokontroler dan RF modul .................... 44
4.1.4.2 Pengukuran sinyal antara RF modul dan komputer ............................. 45
4.1.5 Pengukuran performansi dan analisis komunikasi RF antara mikrokontroler
dan komputer ................................................................................................ 46
4.1.5.1 Pengukuran dengan kondisi obstacle ................................................. 46
xi
4.1.5.2 Pengukuran dengan kondisi loss space .............................................. 47
4.2 Pengujian Program Aplikasi .................................................................................... 49
4.2.1 Pengujian Penerimaan Data ........................................................................... 49
4.2.2 Pengujian Pengiriman Data ............................................................................ 50
4.3 Analisa kerja sistem keseluruhan ............................................................................. 52
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 53
5.2 Saran ....................................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN RANGKAIAN SKEMATIK
LAMPIRAN PROGRAM BAHASA C ATMEGA8535
LAMPIRAN PROGRAM APLIKASI
LAMPIRAN DATASHEET
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Rangkaian dasar H-bridge .......................................................................... 6
Gambar 2. 2 kaki pin L293 .............................................................................................. 7
Gambar 2. 3 kaki pin ATmega 8535 ................................................................................ 9
Gambar 2. 4 Pulsa PWM inverting dan non-inverting .................................................... 13
Gambar 2. 5 Pulsa PWM yang glitch-free ..................................................................... 13
Gambar 2. 6 komunikasi sinkron dan asinkron .............................................................. 14
Gambar 2. 7 Level tegangan RS232 .............................................................................. 14
Gambar 2. 8 kaki pin DB-9 ........................................................................................... 17
Gambar 3. 1 Diagram alir perancangan alat .................................................................. 23
Gambar 3. 2 Cara kerja sistem ....................................................................................... 25
Gambar 3. 3 Perancangan Hardware .............................................................................. 26
Gambar 3. 4 Rangkaian sensor suhu .............................................................................. 26
Gambar 3. 5 Kaki sensor LM35..................................................................................... 27
Gambar 3. 6 Kaki pin IC L293 ...................................................................................... 27
Gambar 3. 7 Rangkaian driver motor kipas.................................................................... 27
Gambar 3. 8 Rangkaian catudaya .................................................................................. 28
Gambar 3. 9 Rangkaian RF module ............................................................................... 29
Gambar 3. 10 Kaki pin DB9 .......................................................................................... 29
Gambar 3. 11 Rangkaian LCD ...................................................................................... 30
Gambar 3. 12 Rangkaian sistem minimum ATMega8535 .............................................. 31
Gambar 3. 13 Diagram alir algoritma pemrograman mikrokontroler .............................. 33
Gambar 3. 14 Diagram alir menampilkan data suhu ...................................................... 34
Gambar 3. 15 Diagram alir pengiriman data dari komputer ke mikrokontroler ............... 35
Gambar 4. 1 Titik pengukuran keluaran blok catudaya ................................................. 36
Gambar 4. 2 Grafik tegangan keluaran sensor terhadap suhu ......................................... 37
Gambar 4. 3 titik pengukuran driver motor kipas ........................................................... 40
Gambar 4. 4 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas off ...................................... 40
Gambar 4. 5 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas slow.................................... 41
Gambar 4. 6 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas medium .............................. 41
Gambar 4. 7 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas fast ..................................... 41
Gambar 4. 8 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas off ...................................................... 42
Gambar 4. 9 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas slow ................................................... 42
Gambar 4. 10 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas medium ............................................ 42
xiii
Gambar 4. 11 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas fast ................................................... 43
Gambar 4. 12 Sinyal keluaran mikrokontroler ke RF module ........................................ 44
Gambar 4. 13 sinyal masukan mikrokontroler dari RF module ...................................... 44
Gambar 4. 14 Sinyal keluaran RF modul ke komputer ................................................... 45
Gambar 4. 15 sinyal masukan RF module dari komputer ............................................... 45
Gambar 4. 16 Titik pengukuran pada kodisi obstacle di lantai yang sama ...................... 46
Gambar 4. 17 Titik pengukuran pada kondisi loss space ................................................ 47
Gambar 4. 18 Data yang diterima AccessPort dalam .hex .............................................. 49
Gambar 4. 19 Data yang diterima AccessPort dalam string ............................................ 50
Gambar 4. 20 Program aplikasi untuk koneksi ke komputer .......................................... 50
Gambar 4. 21 Data yang diterima program aplikasi ....................................................... 50
Gambar 4. 22 Data yang dikirim Access Port ................................................................ 51
Gambar 4. 23 Data yang dikirim program aplikasi......................................................... 51
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Register ADMUX ......................................................................................... 10
Tabel 2. 2 Pemilihan mode tegangan referensi ............................................................... 10
Tabel 2. 3 Format data ADC dengan ADLAR=0 ........................................................... 10
Tabel 2. 4 Format Data ADC dengan ADLAR=1 .......................................................... 10
Tabel 2. 5 Register ADCSRA ........................................................................................ 11
Tabel 2. 6 Konfigurasi clock ADC ................................................................................ 11
Tabel 2. 7 Register SFIOR ............................................................................................ 12
Tabel 2. 8 Pemilihan sumber picu ADC ........................................................................ 12
Tabel 2. 9 Konfigurasi bit WGM01 dan WGM00 .......................................................... 12
Tabel 2. 10 konfigurasi bit COM01 dan COM00 compare output mode phase correct
PWM ........................................................................................................... 13
Tabel 2. 11 USART baudrate register ............................................................................ 15
Tabel 2. 12 perhitungan nilai UBRR ............................................................................. 15
Tabel 2. 13 Register UCSRA ........................................................................................ 15
Tabel 2. 14 Register UCSRB ......................................................................................... 15
Tabel 2. 15 Setting UCSZ0..2 untuk ukuran karakter ..................................................... 16
Tabel 2. 16 Register UCSRC ......................................................................................... 16
Tabel 2. 17 Mode paritas ............................................................................................... 16
Tabel 2. 18 konfigurasi pin DB-9 .................................................................................. 17
Tabel 2. 19 fungsi dari masing-masing pin LCD............................................................ 18
Tabel 3. 1 Kaki pin RF transceiver YS1020 .................................................................. 28
Tabel 3. 2 Konfigurasi antarmuka DB9 ......................................................................... 29
Tabel 4. 1 Tegangan keluaran catudaya ........................................................................ 36
Tabel 4. 2 Perbandingan tegangan keluaran sensor terhadap suhu (V/°C) ...................... 37
Tabel 4. 3 Pengujian Sensor LM 35 ............................................................................... 38
Tabel 4. 4 Hasil pengukuran duty cycle dan tegangan keluaran mikrokontoler pin B.3
(PWM) .......................................................................................................... 41
Tabel 4. 5 Hasil pengukuran duty cycle dan tegangan keluaran kaki IC L293 ................ 42
Tabel 4. 4 Pengukuran komunikasi RF module dengan obstacle pada lantai yang
sama .............................................................................................................. 46
Tabel 4. 5 Pengukuran komunikasi RF module dengan obstacle antar lantai .................. 47
Tabel 4. 6 Pengukuran komunikasi RF module dengan loss space ................................. 48
xv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Suhu adalah faktor alam yang sangat penting dalam kehidupan. Tidak hanya
berpengaruh terhadap kehidupan manusia tetapi juga perangkat-perangkat elektronik.
Manusia menjadi kurang nyaman jika suhu terlampau panas ataupun dingin. Begitu juga
perangkat elektronik, perangkat mempunyai suhu efektif agar dapat bekerja secara
maksimal. Untuk itulah, diciptakan perangkat yang dapat menjaga suhu ruangan agar
selalu sesuai dengan yang diinginkan. Pada umumnya pengontrolan suhu selama ini
masih dilakukan secara manual. Penggunaan remote control pun dirasa kurang efektif,
karena harus dilakukan ditempat perangkat suhu berada. Untuk itulah perlu dirancang
suatu perangkat yang dapat mengontrol suhu ditempat lain.
Dengan menggunakan sistem telemetri, pengontrolan suhu jarak jauh dapat
dilakukan. Telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu obyek (benda, ruang,
kondisi alam), yang hasil pengukurannya di kirimkan ke tempat lain melalui proses
pengiriman data baik dengan menggunakan kabel maupun tanpa menggunakan kabel
(wireless), selanjutnya data tersebut dapat dimanfaatkan langsung atau dianalisa untuk
keperluan tertentu. Diharapkan dengan menggunakan sistem telemetri pengontrolan suhu
dapat dilakukan ditempat lain dan memberikan kemudahan bagi manusia dalam sistem
pengontrolan suhu.
Desain dan implementasi sistem pengontrolan suhu ruangan menggunakan telemetri
modulasi GFSK. Perangkat telemetri terdiri dari hardware dan software, dimana
perangkat ini terdapat dibagian pengirim dan penerima. Di bagian pengirim terdapat
sensor suhu yang akan terintegrasi dengan mikrokontroler ATMega8535 kemudian
ditransmisikan menggunakan perangkat YS1020-UA. Setelah ditransmisikan, di bagian
penerima akan diterima oleh YS1020-UA dan dihubungkan dengan PC. PC akan
menampilkan suhu sekarang dan kondisi kipas. Pengontrolan dapat dilakukan dengan
mengirimkan suhu standar minimal untuk mengaktifkan kipas.
2
1.2 Rumusan masalah
Dalam realisasi sistem telemetri pengontrolan suhu ruangan, terdapat perumusan
masalah yang akan dihadapi antara lain :
1. Bagaimana sistem di pengirim agar parameter suhu dapat diterima oleh penerima?
2. Bagaimana sistem di penerima agar pengontrolan terhadap pengirim dapat dilakukan?
3. Bagaimana kinerja alat di masing – masing blok sistem?
1.3 Tujuan dan manfaat
Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mendesain dan mengimplementasikan
sistem telemetri untuk pengukuran dan pengontrolan suhu.
Manfaat dari tugas akhir ini adalah untuk memberikan kemudahan bagi manusia
dalam pengontrolan suhu ruangan.
1.4 Batasan masalah
Untuk membatasi cakupan pembahasan masalah pada Tugas Akhir ini maka
diberikan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Pembuatan sistem kontrol berupa pemprograman mikrokontroler dan user interface di
komputer serta melakukan pengolahan data.
2. Sistem pengontrolan hanya berupa pengontrolan udara dengan menggunakan satu
buah kipas yang dimodelkan dengan 3 kecepatan putaran kipas yang berbeda
3. Performansi yang akan di ukur adalah delay, akurasi sensor suhu, jarak maksimum
yang dapat di gunakan, kerja fungsional sistem dari sistem yang dibuat,
4. Tidak melakukan perancangan hardware modul RF transceiver.
5. Tugas akhir ini hanya berupa prototipe yang disimulasikan dengan mengontrol satu
ruangan saja.
1.5 Metodologi penelitian
Untuk menyelesaikan penelitian ini, metodologi yang digunakan adalah :
1. Melakukan Studi Kepustakaan
Mengumpulkan bahan-bahan materi beserta pustaka yang berkaitan dengan
telemetri, mikrokontroler, sensor suhu, dan driver motor DC. Seperti buku-buku teks,
e-books, jurnal, dan penelitian orang lain.
2. Analisa Masalah
3
Menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumber-sumber yang ada
dan berdasarkan pengamatan terhadap masalah tersebut.
3. Perancangan blok sistem
Perancangan rangkaian meliputi rangkaian catudaya, sensor suhu, driver motor
kipas, mikrokontroler dan sisitem transmisi. Selain itu dilakukan juga pemrograman
mikrokontroler dan aplikasi.
4. Realisasi alat serta troubleshooting
Setelah dilakukan perancangan, proses pembuatan alat dapat dilakukan
berdasarkan perancangan yang telah dibuat. Setelah perangkat di setiap blok telah
dibuat, dilakukan troubleshooting untuk mengetahui setiap komponen terhubung atau
tidak.
5. Pengukuran dan pengujian Sistem
Setelah tahap perancangan berdasarkan standar yang ada, tahap selanjutnya adalah
melakukan simulasi sistem untuk melihat kinerja sistem tersebut.
6. Melakukan Analisis dan Evaluasi
Menganalisis dan evaluasi kinerja alat yang telah dibuat apakah perlu dilakukan
perbaikan atau tidak, menganalisa data yang diperoleh kemudian menyimpulkan
penelitian yang dilakukan.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada proyek akhir ini adalah sebagai berikut.
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, perumusan masalah, pembatasan masalah
dan asumsi yang digunakan, tujuan dan metode penelitian dan sistematika
penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi konsep dasar yang mendukung terlaksananya pembuatan alat
pengontrol suhu ruangan menggunakan sistem telemetri, meliputi teori
pendukung mengenai dasar-dasar dari perangkat yang digunakan. Hal ini
dapat mendukung dalam pemecahan masalah, baik yang berhubungan dalam
pemecahan masalah, baik yang berhubungan dengan sistem maupun dengan
perangkat.
4
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
Membahas mengenai perancangan dan implementasi sistem telemetri
pengontrol suhu ruangan.
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA
Membahas mengenai rincian dari hasil dan evaluasi sistem telemetri
pengontrol suhu ruangan.
BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan atas hasil kerja yang telah dilakukan beserta rekomendasi
dan saran untuk pengembangan dan perbaikan selanjutnya.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Telemetri
Telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu obyek (benda, ruang, kondisi
alam), yang hasil pengukurannya di kirimkan ke tempat lain melalui proses pengiriman
data baik dengan menggunakan kabel maupun tanpa menggunakan kabel (wireless),
selanjutnya data tersebut dapat dimanfaatkan langsung atau perlu dianalisa. Secara umum
sistem telemetri terdiri atas enam bagian pendukung yaitu objek ukur, sensor, pemancar,
saluran transmisi, penerima dan tampilan/display.
2.2 Sensor Suhu
Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi
besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh
peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya. Pada saat ini, sensor
tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang
sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.
Sensor suhu adalah alat untuk mendeteksi/mengukur suhu pada suatu ruang atau
sistem tertentu yang kemudian di ubah keluarannya menjadi besaran listrik. Jenis sensor
suhu yang biasa digunakan seperti : termokopel, RTD (Resistance Temperature Detector),
termistor dan IC semikonduktor.
Sensor suhu yang digunakan dalan tugas akhir ini adalah LM 35, dimana LM 35 ini
memiliki kelebihan-kelebihan sebagai berikut :
a. dikalibrasi langsung dalam celcius
b. memiliki factor skala linear + 10.0 mV/°C
c. memiliki ketepatan 0,5°C pada suhu + 25°C
d. jangkauan maksimal suhu antara 55° sampai +150°C
e. cocok untuk aplikasi jarak jauh
f. bekerja pada tegangan catu 4 sampai 30 Volt
g. memiliki arus drain kurang dari 60 uA
h. pemanasan sendiri yang lambat (low self – heating), 0,08°C di udara diam
i. ketidaklinearan hanya sekitar ±14°C
j. dan memiliki impedansi keluaran yang kecil, 0,1 W untuk beban 1 mA.
6
2.3 H-Bridge
Driver motor DC berfungsi untuk menjalankan motor DC. Ada beberapa macam
driver motor yang sering digunakan. Salah satunya adalah rangkaian H-bridge dimana
rangkaian ini dapat mengendalikan motor ke dua arah, searah jarum jam dan berlawanan
arah jarum jam. Secara konsep rangkaian ini terdiri dari 4 saklar yang tersusun
sedemikian rupa sehingga memungkinkan motor dapat teraliri arus dengan arah yang
berkebalikan. Pemberian polaritas tegangan pada terminal motor akan mempengaruhi
arah arus yang melewati motor, dengan demikian motor akan berputar sesuai dengan arah
arusnya. Pada rangkaian driver motor ini, saklar-saklar tersebut digantikan oleh transistor
yang dikerjakan pada daerah saturasi dan cut-off (Switch).
Gambar 2. 1 Rangkaian dasar H-bridge
Dengan adanya perkembangan di dunia IC, rangkaian H-bridge ini dikemas dalam
satu IC dimana memudahkan dalam pelaksaanaan hardware dan kendalinya. IC yang
familiar digunakan adalah IC L298 dan L293.
Dalam tugas akhir ini IC yang digunakan adalah IC l293D. IC L293D ini adalah suatu
bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang mampu melayani 4 buah beban dengan
arus nominal 600mA hingga maksimum 1.2 A. Keempat channel inputnya didesain untuk
dapat menerima masukan level logika TTL. Biasa dipakai sebagai driver relay, motor DC,
motor steper maupun pengganti transistor sebagai saklar dengan kecepatan switching
mencapai 5kHz.
Driver tersebut berupa dua pasang rangkaian h-bridge yang masing-masing
dikendalikan oleh enable 1 dan enable 2. Dengan memberikan tegangan 5V sebagai Vcc
pada pin 16 dan 12 Volt pada pin 8 untuk tegangan motor, maka IC siap digunakan. Saat
terdapat tegangan pada input 1,2 dengan memberikan logika tinggi pada enable1 maka
output 1 akan aktif. Sedangkan jika enable1 berlogika rendah, meskipun terdapat
tegangan pada input1,2 output tetap nol (tidak aktif). Hal ini juga berlaku untuk input dan
output 3,4 serta enable2.
7
Gambar 2. 2 kaki pin L293
2.4 ATMega8535
Mikrokontroller adalah suatu mikroprosesor plus. Mikrokontroller adalah pusat
kerja dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer.
Adapun nilai plus bagi mikrokontroller adalah terdapatnya memori dan port input/output
dalam suatu kemasan IC yang kompak. Kemampuannya yang programmable,fitur yang
lengkap seperti ADC internal, EEPROM internal, port I/O, komunikasi serial. Juga harga
yang terjangkau memungkinkan mikrokontroller digunakan pada berbagai sistem
elektronis,seperti pada robot, automasi industri, sistem alarm, peralatan telekomunikasi,
hingga sistem keamanan. Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana
semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dalam 1 (satu)
siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Hal
ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda.
AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51
berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat
dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga
ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membeda-bedakan masing-masing kelas
adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang
digunakan, mereka bisa dikatakan sama.Piranti dapat diprogram secara in-system
programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000 kali baca/tulis
didalam sistem.
2.4.1 Arsitektur ATmega8535
Seperti umumnya mikrokontroller lainnya, setiap kelas memiliki spesifikasi
yang berbeda – beda. Dalam tugas akhir ini digunakan ATmega8535 yang memiliki
bagian – bagian seperti di bawah ini:
8
1. Saluran I/O sebayak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan Port D
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran
3. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan perbandingan
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register
5. Watchdog timer dengan osilator internal
6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori flash sebesar 8 kb dengan kemampuan read while write
8. Unit interupasi internal dan eksternal
9. Port antarmula SPI
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
11. Antarmuka komparator analog
12. Port USART untuk komunikasi serial
Kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut:
1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz
2. Kapabilitas memori flash 8 kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM
(electrically erasable read only memory) sebesar 512 byte
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel
4. Port komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2.5 Mbps
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik
6. Berperformen tinggi dan dengan konsumsi daya rendah (low power)
7. Fitur Peripheral
a. Dua Timer/Counter 8-bit dengan Separate Prescaler (sumber clock yang
dapat diatur) dan Mode pembanding
b. Satu Timer/Counter 16-bit dengan Separate Prescaler, Mode pembanding
dan Capture Mode
c. Real Time Counter dengan sumber osilator terpisah
d. Terdapat delapan saluran ADC dengan resolusi sepuluh bit ADC
e. Empat saluran Pulse Width Modulation (PWM)
f. Terdapat Two Serial Interface
g. Programmable serial USART
h. Master/Serial SPI Serial Interface
i. Programmable Watchdog Timer dengan On-Chip Oscillator
j. On-Chip Analog Comparator
9
8. I/O dan kemasan
a. 32 programmable saluran I/O
b. 40 pin PDIP, 44 pin TQFP, 44 PIN PLCC dan 44 pin MLF
9. Tegangan Kerja
a. 2,7 – 5,5V untuk ATmega8535L
b. 4,5 – 5,5V untuk ATmega8535
10. Kelas Kecepatan
a. 0 – 8 Mhz untuk ATmega8535L
b. 0 – 16 Mhz untuk ATmega8535
2.4.2 Konfigurasi pin ATMega8535
Gambar 2. 3 kaki pin ATmega 8535
Konfigurasi pin ATMega8535 dapat dijelaskan secara fungsional sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya
2. GND merupakan pin ground
3. Port A (PA0…PA7) merupakan pin I/O dua arah masukan ADC
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
timer/counter, komparator analog, dan SPI
5. Port C (PC0…PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
TWI, komparator analog, dan timer oscillator
6. Port D (PD0…PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontoler
8. XTAL1 dan XTAL 2 merupakan pin masukan clock eksternal
10
9. AVCC nerupakan pin masukan tegangan untuk ADC
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC
2.4.3 ADC (Analog to Digital Converter)
ATMega 8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran
ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATMega 8535
dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain
itu, ADC ATMega 8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode
operasi, kemampuan filter derau yang fleksibel sehingga dapat dengan mudah
disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri.
Proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clock, tegangan referensi,
format output data, dan mode pembacaan. Register yang perlu diset nilainya adalah
ADMUX (ADC Multiplexer Selection Register), ADCSRA (ADC Control and
Status Register A), SFIOR (Special Function IO register).
ADMUX merupakan register 8 bit yang berfungsi menentukan tegangan
referensi ADC yang digunakan. Konfigurasinya seperti dibawah ini.
Tabel 2. 1 Register ADMUX
Bit penyusunnya dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. REFS[1..0] merupakan bit pengatur tegangan referensi ADC ATMega8535.
Memiliki nilai awal 00 sehingga referensi tegangan berasal dari pin AREF.
Detail nilai yang lain dapat dilihat pada tabel di bawah
Tabel 2. 2 Pemilihan mode tegangan referensi REFS[1..0] Mode tegangan referensi
00 Berasal dari pin AREF
01 Berasal dari pin AVCC
10 Tidak dipergunakan
11 Berasal dari tegangan referensi internal sebesar 2.56 V
b. ADLAR merupakan bit pemilih mode data keluaran ADC. Bernilai awal 0
sehingga 2 bit tertinggi hasil konversinya berada di register ADCH dan 8 bit
sisanya berada di register ADCL, seperti gambar dibawah ini.
Tabel 2. 3 Format data ADC dengan ADLAR=0
15 14 13 12 11 10 9 8
- - - - - - ADC9 ADC8 ADCH
ADC7 ADC6 ADC5 ADC4 ADC3 ADC2 ADC1 ADC0 ADCL
7 6 5 4 3 2 1 0
Tabel 2. 4 Format Data ADC dengan ADLAR=1
15 14 13 12 11 10 9 8
ADC9 ADC8 ADC7 ADC6 ADC5 ADC4 ADC3 ADC2 ADCH
REFS1 REFS0 ADLAR MUX4 MUX3 MUX2 MUX1 ADMUX
11
ADC1 ADC0 - - - - - - ADCL
7 6 5 4 3 2 1 0
c. MUX[4..0] merupakan bit pemilih saluran pembacaan ADC. Bernilai awal 00000.
Untuk single ended input, MUX[4..0] bernilai dari 00000-00111.
ADSCRA merupakan register 8 bit yang berfungsi melakukan manajemen
sinyal control dan status dari ADC. Memiliki susunan seperti gambar dibawah ini.
Tabel 2. 5 Register ADCSRA
ADEN ADSC ADATE ADIF ADIE ADPS2 ADPS1 ADPS0 ADCSRA
Bit penyusunnya dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. ADEN merupakan bit pengatur aktifasi ADC. Bernilai awal 0. Jika bernilai
1, maka ADC aktif.
b. ADCS merupakan bit penanda mulainya konversi ADC. Bernilai awal 0
selama konversi ADC akan bernilai 1, sedangkan jika konversi telah selesai,
akan bernilai 0.
c. ADATE merupakan bit pengatur aktivasi picu otomatis operasi ADC.
Bernilai awal 0. Jika bernilai 1, operasi konversi ADC akan dimulai pada
saat transisi positif dari sinyal picu yang dipilih. Pemilihan sinnyal picu
menggunakan bit ADTS pada register SFIOR
d. ADIF merupakan bit penanda akhir suatu konversi ADC. Bernilai awal 0.
Jika bernilai 1, maka konversi ADC pada suatu saluran telah selesai dan data
siap di akses.
e. ADIE merupakan bit pengatur aktifasi interupsi yang berhubungan dengan
akhir konversi ADC. Bernilai awal 0. Jika bernilai 1 dan jika sebuah
konversi ADC telah selesai, sebuah interupsi akan di eksekusi
f. ADPS[2..0] merupakan bit pengatur clock ADC. Bernilai awal 000. Detail
nilai bit dapat dilihat pada tabel dibwah ini.
Tabel 2. 6 Konfigurasi clock ADC ADPS[2..0] Besar clock ADC
000-001 𝑓𝑜𝑠𝑐2
010 𝑓𝑜𝑠𝑐4
011 𝑓𝑜𝑠𝑐8
100 𝑓𝑜𝑠𝑐16
101 𝑓𝑜𝑠𝑐32
110 𝑓𝑜𝑠𝑐64
111 𝑓𝑜𝑠𝑐128
12
SFIOR merupakan register 8 bit pengatur sumber picu konversi ADC, apakah dari picu
eksternal atau dari pemicu internal. Susunannya sebagai berikut
Tabel 2. 7 Register SFIOR ADTS2 ADTS1 ADTS0 - ACME PUD PSR2 PSR10 SFIOR
ADTS[2..0] merupakan bit pengatur picu eksternal operasi ADC. Hanya
berfungsi jika bit ADATE pada register ADSCRA bernilai 1. Bernilai awal 000
sehingga ADC bekerja pada mode free running dan tidak ada interupsi yang akan
dihasilkan. Detail nilai ADTS[2..0] dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2. 8 Pemilihan sumber picu ADC ADTS[2..0] Sumber picu
000 Mode free running
001 Komparator analog
010 Interupsi eksternal
011 Timer counter 0 compare match
100 Timer counter 0 overflow
101 Timer counter 1 compare match B
110 Timer counter 1 overflow
111 Timer counter 1 capture event
2.4.4 PWM (pulse width modulation)
PWM (Pulse Width Modulation) merupakan salah satu keunggulan yang
dimiliki oleh ATMega 8535. Ketiga timer/counter ATMega 8535 mampu
menghasilkan sinyal PWM. Pulsa PWM adalah sederetan pulsa yang lebarnya dapat
diatur. Pulsa PWM berfungsi mengatur kecepatan motor DC, mengatur gelap terang
nyala LED, dan aplikasi lainnya.
PWM adalah timer mode output compare yang canggih. Mode PWM timer juga
dapat mencacah turun yang berlawanan dengan mode timer lainnya yang hanya
mencacah naik. Pada mode PWM tersebut, timer mencacah naik hingga mencapai
nilai TOP, yaitu 0xFF untuk PWM 8 bit. Timer/counter 0 hanya memiliki PWM 8
bit, sedangkan pada timer/counter 1 memiliki PWM 9 bit dan PWM 10 bit, selain
PWM 8 bit. Pemilihan timer mode PWM disetting melalui bit WGM01 dan bit
WGM00 pada register TCCR0.
Tabel 2. 9 Konfigurasi bit WGM01 dan WGM00
13
Sebagai penggunaan mode PWM timer/counter 0, keluaran sinyal PWM terletak
pada pin OC0. Ketika nilai TCNT0 sama dengan OCR0, maka output pada OC0
akan berlogika nol atau satu, tergantung pada pemilihan mode PWM. Pemilihan
mode PWM disetting melalui bit COM01 dan bit COM00 pada register TCCR0
yang konfigurasinya seperti tabel dibawah ini.
Tabel 2. 10 konfigurasi bit COM01 dan COM00 compare output mode phase correct PWM
Dari tabel diatas dapat diketahui saat COM00 clear dan COM01 set, pin OCR
clear saat timer mencacah diatas compare match dan pin OC0 set saat timer
mencacah dibawah compare match atau non-inverting PWM. Kebalikannya saat
COM00 set dan COM01 juga set, maka pin OC0 set saat timer mencacah diatas
compare match atau disebut juga inverting PWM. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat
pada ilustrasi berikut.
Gambar 2. 4 Pulsa PWM inverting dan non-inverting
Gambar 2. 5 Pulsa PWM yang glitch-free
14
2.4.5 Komunikasi serial mikrokontroler AVR Atmega 8535
Dalam komunikasi serial dikenal 2 cara pengiriman yaitu secara sinkron dan
asinkron. Pada transmisi data secara sinkron, sinyal clock diperlukan oleh penerima
data untuk mengetahui adanya pengiriman setiap bit data. Data akan dikirim dan
diterima dengan kecepatan yang sama. Sedangkan pada transmisi data secara
sinkron tidak memerlukan sinyal clock sebagai sinkronisasi, namun pengiriman data
harus diawali dengan start bit dan diakhiri dengan stop bit. Jadi data bisa dikirimkan
kapan saja. Penerima hanya perlu mendeteksi adanya start bit sebagai awal
pengiriman data, dan menunggu adanya stop bit sebagai tanda bahwa data telah
dikirim.
Gambar 2. 6 komunikasi sinkron dan asinkron
Tegangan pada mikrokontroller adalah standard digital +5V dan 0V, maka
Integrated Circuit (IC) MAX232 digunakan untuk mengubah level TTL menjadi
level RS 232. Pada RS-232 biner 1 disebut mark dan bisa memiliki tegangan dari -3
sampai -15 Volt. Biner 0 disebut space dan memiliki jangkauan tegangan antara +3
sampai +15 Volt. Karena perbedaan level tegangan RS232 dengan TTL/CMOS
maka diperlukan satu antarmuka/driver seperti IC max232.
Gambar 2. 7 Level tegangan RS232
2.4.5.1 Komunikasi serial USART Atmega 8535
Universal synchronous and asynchronous serial receiver and
transmitter adalah layanan komunikasi serial yang dimiliki oleh ATMEGA
15
8535. UBRR (USART baud rate register) adalah register 16 bit yang
berfungsi untuk menentukan kecepatan transmisi data yang digunakan dalam
komunikasi serial. UBRR dibagi menjadi dua bagian yaitu UBRRH dan
UBRRL.
Tabel 2. 11 USART baudrate register URSEL - - - UBRR[11..8] UBRRH
UBRR[7..0] UBRRL
a. URSEL adalah bit pemilih antara UBRR dan UCSR.
b. UBRR adalah tempat menyimpan konstanta penentu kecepatan
komunikasi serial
Tabel 2. 12 perhitungan nilai UBRR
U2X merupakan bit pada register UCSRA
Tabel 2. 13 Register UCSRA RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM UCSRA
a. RXC bernilai 1 jika ada data atau yang belum terbaca dan bernilai 0 jika
tidak ada data.
b. TXC bernilai 1 jika keseluruhan data sudah terkirim.
c. UDRE adalah interup yang akan aktif jika UDRIE pada UCSRB diset 1.
UDRE bernilai 1 jika buffer kosong.
d. FE bernilai 1 jika terjadi error pada proses penerimaan data.
e. DOR bernilai 1 jika terjadi over run data, artinya ketika register
penerimaan telah penuh dan terdapat data baru yang menunggu.
f. PE bernilai 1 jika terjadi error pada parity.
g. U2X berhubungan pada mode asinkron.
h. MPCM berkiatan pada proses multiprocessor
Pengaturan pengaktifan komunikasi serial diatur pada register UCSRB
Tabel 2. 14 Register UCSRB RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8 UCSRB
16
a. RXCIE berfungsi untuk mengatur interupsi pada penerimaan data serial.
Diberi nilai satu saat interupsi diaktifkan dan bernilai nol saat intrupsi
tidak aktif
b. TXCIE berfungsi untuk mengatur interupsi pada pengiriman data serial.
Diberi nilai satu saat interupsi diaktifkan dan bernilai nol saat intrupsi
tidak aktif
c. UDRIE berfungsi untuk mengaktifkan interupsi pada UDRE. Jika
bernilai satu maka interupsi aktif saaat UDRE bernilai satu
d. RXEN aktivasi penerima data serial
e. TXEN aktivasi pengiriman data serial
f. UCZ2 pada UCSRB dab UCZ1,UCZ0 pada UCSRC berfungsi untuk
mengatur ukuran karakter serial yang dikirimkan.
Tabel 2. 15 Setting UCSZ0..2 untuk ukuran karakter
UCZ2 UCZ1 UCZ0 Ukuran karakter (bit)
0 0 0 5
0 0 1 6
0 1 0 7
0 1 1 8
100 – 110 Tidak digunakan
1 1 1 9
Pengaturan mode kecepatan serial diatur di register UCSRC
Tabel 2. 16 Register UCSRC URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCZ1 UCSZ0 UCPOL UCSRC
a. URSEL adalah bit pemilih antara UBRR dan UCSRC
b. UMSEL Pengatur komunikasi sinkron atau asinkron. Diberi nilai satu
untuk komunikasi sinkron dan diberi nilai nol untuk komunikasi
asinkron.
c. UPM [1..0] bit pengatur paritas
Tabel 2. 17 Mode paritas
UPM1 UPM0 Mode Paritas
0 0 Tidak Aktif
0 1 Tidak digunakan
1 0 Paritas Genap
1 1 Paritas Ganjil
d. USBS pemilih ukuran bit stop. Diberi nilai nol untuk jumlah paritas satu
dan diberi nilai satu untuk jmlah paritas dua
17
e. UCSZ[1..0] pengatur jumlah karakter serial
f. UCPOLpengatur hubungan antara perubahan data keluaran dan masukan
serial dengan clock sinkronisasi.
2.4.5.2. Konfigurasi Serial DB-9
Salah satu jenis konektor yang menghubungkan komunikasi serial
mikrokontroller dengan PC adalah konektor dengan 9 pin (DB-9). Pada
dasarnya hanya 3 pin yang digunakan pada DB-9, yaitu: pin kirim, pin
terima, dan ground.
Gambar 2. 8 kaki pin DB-9
Tabel 2. 18 konfigurasi pin DB-9 No. Pin Nama Sinyal Direksi Deskripsi
1 DCD In Data Carrier Detect
2 TxD In Receiver Data
3 RxD Out Transmitter Data
4 DTR Out Data Terminal Ready
5 GND - Ground
6 DSR In Data Set Ready
7 RST Out Request To Send
8 CTS In Clear To Send
9 RI In Ring Indicator
2. 5 Liquid Crystal Display (LCD)
Pada sebuah LCD ( Liquid Crystal Display ), dapat ditampilkan angka-angka,
huruf-huruf, bahkan simbol tertentu. LCD mempunyai kegunaan yang lebih
dibandingkan dengan 7-segment LED ( Light Emitting Diode ). Ada banyak variasi
bentuk dan ukuran LCD yang tersedia jumlah baris 1 - 4 dengan jumlah karakter per
baris 8, 16, 20, 40, dll.
2.5.1 Pin-Pin LCD
Sebagian besar modul LCD memenuhi suatu standar interface tertentu. Ada 14-
pin yang dapat diakses, meliputi delapan line data, tiga line control dan tiga line
power. Posisi pin LCD dapat diketahui dengan membaca nomor yang biasanya
tercetak di PCB-nya (Printed Circuit Board).
18
Tabel 2. 19 fungsi dari masing-masing pin LCD
Nomor Pin Nama Fungsi
1 Vss Ground
2 Vdd Positive Supply
3 Vee Contrast
4 RS Register Select
5 R/W Read/Write
6 EN Enable
7 D0 Data bit 0
8 D1 Data bit 1
9 D2 Data bit 2
10 D3 Data bit 3
11 D4 Data bit 4
12 D5 Data bit 5
13 D6 Data bit 6
14 D7 Data bit 7
15 V+ BL Positif backlight voltage
16 V- BL Negative backlight voltage
Pin 1 dan 2 merupakan line power supply. Pin Vdd terhubung dengan positive
supply (5 V dc), dan Vss dengan 0 V supply atau ground. Pin 3 (Vee) adalah pin
control yang digunakan untuk mengatur ketajaman karakter yang tampil di LCD.
Pin terhubung dengan resistor variable. Pin 4 adalah line RS (Register Select). Saat
RS low, data yang ada di data bus diperlakukan sebagai instruksi khusus seperti:
clear screen, positioning cursor, dll. Saat RS high, data yang ada di data bus
diperlakukan sebagai karakter/teks yang kemudian ditampilkan ke LCD.
Pin 5 adalah R/W (Read Write). Saat R/W low, data (instruksi/karakter) ditulis
ke LCD, sedangkan saat R/W high, digunakan untuk membaca data karakter atau
status informasi pada register LCD. Read status informasi busy flag menggunakan
DB7 sebagai indikator. Jika DB7 high, maka operasi internal sedang berlangsung
sehingga belum boleh mengirim instruksi/karakter selanjutnya, sampai saat DB7
low.
Pin 6 adalah line EN (enable). Line kontrol ini digunakan untuk memberi
informasi pada LCD bahwa sedang mengirimkannya suatu data dengan melakukan
transisi dari 1-0.
2.5.2 Struktur Memori LCD
Modul LCD memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk
menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD.
Setiap jenis memori mempunyai fungsi-fungsi sendiri. Pola karakter tersimpan di
memori CGRAM untuk pola karakter yang dapat diedit dan CGROM untuk pola
19
karakter yang permanen, sedangkan pada DDRAM berfungsi untuk menunjukan
lokasi pola karakter yang akan ditampilkan pada layar LCD.
2.6 YS1020 RF Modul
YS-1020 series Low Power RF Module didesain untuk sistem transmisi data UART
jarak dekat. YS-1020 merupakan adaptasi Texas Instruments (Chipcon) CC1020 RF IC,
bekerja pada ISM frequency band, transmisi half duplex. Modul dapat langsung
tersambung dengan monolitik prosesor, PC, perangkat RS485, dan komponen UART lain
dengan RS232, RS485, dan TTL interface port.
Gambar 2.16 RF Data Transceiver YS-1020ua
YS-1020 memiliki beberapa fitur sebagai berikut :
a. Carrier frequency :433/450/868/915 MHz atau ISM optional, free license.
b. Antarmuka : RS232/RS485/TTL optional.
c. Baudrate di udara : 1200/2400/4800/9600/19200/38400 bps, di set dahulu
sebelum pengiriman.
d. Transparent Data Transmission : apa yang diterima sama dengan apa yang
dikirim, cocok untuk beberapa protocol standar maupun tidak.
e. Modulasi : GFSK, anti-interferensi tinggi dan BER rendah.
f. Half duplex : satu jalur digunakan secara bergantian untuk kirm dan terima, 10 ms
autochange untuk pergantian jalur.
g. Konsumsi daya rendah dan sleep function.
RF Data Transceiver ini biasa digunakan untuk berbagai aplikasi industri maupun
rumah tangga. Sebagai contoh adalah sebagai wireless remote control, sistem
telemetri, monitoring, dan lain-lain. YS1020 memiliki spesifikasi sebagai berikut agar
dapat bekerja :
a. Daya RF : < 50 mW/ 17 dBm
b. Arus terima : < 25 mA
c. Arus kirim : < 55 mA
d. Arus sleep mode : <20 µA
e. Power supply : DC 5 V atau 3.3 V
20
f. Sensitivitas terima : -115 dBm (@9600 bps)
-120 dBm (@1200 bps)
g. Jarak : < 0.8 km (BER= 10-3
@9600 bps, antena 2m di atas tanah)
< 1 km (BER= 10-3 @1200 bps, antena 2m di atas tanah)
2.7 Catu Daya
Catu daya merupakan suatu rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika.
Rangkaian catu daya DC dapat diperoleh dari penyearahan tegangan AC yang disusun dari
transformator, penyearah, dan regulator tegangan.
Tegangan AC dari jala-jala PLN diturunkan nilainya oleh transformator step down dan
kemudian disearahkan dengan dioda bridge. Keluaran dari dioda bridge diratakan dengan
rangkaian filter untuk memperkecil tegangan ripple. Kemudian digunakan regulator untuk
menstabilkan tegangan yang keluar.
2.8 Bahasa C
Bahasa C luas digunakan untuk pemrograman berbagai jenis perangkat, termasuk
mikrokontroler ATMega8535. Bahasa ini sudah merupakan high level language, dimana
memudahkan programmer membuat algoritmanya.
Dasar bahasa C adalah sebagai berikut:
1. Struktur penulisan program
#include <[library1.h]>
#include <[library2.h]>
void main (void)
Deklarasi local variable
Isi program Utama
2. Tipe Data
a. char : 1 byte ( -128 s/d 127 )
b. unsigned char : 1 byte ( 0 s/d 255 )
c. int : 2 byte ( -32768 s/d 32767 )
d. unsigned int : 2 byte ( 0 s/d 65535 )
e. long : 4 byte ( -2147483648 s/d 2147483647 )
f. unsigned long : 4 byte ( 0 s/d 4294967295 )
g. float : bilangan desimal
h. array : kumpulan data-data yang sama tipenya.
3. Deklarasi variabel & konstanta
21
a. Variabel adalah memori penyimpanan data yang nilainya dapat diubah-ubah.
b. Konstanta adalah memori penyimpanan data yang nilainya tidak dapat diubah.
4. Statement
Statement adalah setiap operasi dalam pemrograman, harus diakhiri dengan [ ; ] atau [ ].
Statement tidak akan dieksekusi bila diawali dengan tanda [ // ] untuk satu baris. Lebih
dari 1 baris gunakan pasangan [ /* ] dan [ */ ]. Statement yang tidak dieksekusi disebut
juga komentar.
5. Function
Function adalah bagian program yang dapat dipanggil oleh program utama.
6. Conditional statement dan looping
a. if else : digunakan untuk penyeleksian kondisi.
b. For : digunakan untuk looping dengan jumlah yang sudah
diketahui.
c. while : digunakan untuk looping jika dan salama memenuhi syarat
tertentu.
d. do while : digunakan untuk looping jika dan salama memenuhi syarat
tertentu, namun min 1 kali.
e. switch case : digunakan untuk seleksi dengan banyak kondisi.
7. Operasi logika dan biner
a. Logika : AND (&&), OR (||), NOT (!)
b. Biner : AND (&), OR(|), XOR (^)
8. Operasi relasional (perbandingan)
a. Sama dengan : ==
b. Tidak sama dengan : !=
c. Lebih besar : >
d. Lebih besar sama dengan : >=
e. Lebih kecil : <
f. Lebih kecil sama dengan : <=
9. Operasi aritmatika
a. + , - , * , / : tambah,kurang,kali,bagi
b. ++ : tambah satu (increment)
c. -- : kurang satu (decrement)
22
2.9 Microsoft Visual Basic 2008
Microsoft Visual Basic .NET adalah sebuah alat untuk mengembangkan dan
membangun aplikasi yang bergerak di atas sistem .NET Framework, dengan
menggunakan bahasa BASIC. Dengan menggunakan alat ini, para programmer dapat
membangun aplikasi Windows Forms, Aplikasi web berbasis ASP.NET, dan juga aplikasi
command-line. Alat ini dapat diperoleh secara terpisah dari beberapa produk lainnya
(seperti Microsoft Visual C++, Visual C#, atau Visual J#), atau juga dapat diperoleh
secara terpadu dalam Microsoft Visual Studio .NET. Bahasa Visual Basic .NET sendiri
menganut paradigma bahasa pemrograman berorientasi objek yang dapat dilihat sebagai
evolusi dari Microsoft Visual Basic versi sebelumnya yang diimplementasikan di
atas .NET Framework.
23
BAB III
PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
3.1 Diagram Alir Perancangan
mulai
Penentuan spesifikasi
perancangan
Studi literatur rangkaian
dan pemprograman
Perancangan
rangkaian catudaya,
sensor suhu, kipas,
dan sistem transmisi
Perancangan rangkaian
dan pemprograman
mikrokontroler
ATMega8535
Pembuatan program
aplikasi
Pembuatan alat dan
program
Pengujian alat
dan program
Sesuai dengan
spesifikasi awal?
selesai
Analisa dan evaluasi
N
Y
Gambar 3. 1 Diagram alir perancangan alat
Pada diagram alir diatas dapat dilihat bahwa dalam pembuatan dan penyusunan tugas
akhir ini terdapat beberapa tahap yang harus dilakukan, yaitu
1. Penentuan spesifikasi perancangan alat ini adalah untuk menentukan kriteria
komponen/rangkaian seperti apa yang akan dibutuhkan untuk dapat
merancang alat ini.
2. Sedangkan pada tahap studi literatur, langkah yang dilakukan adalah
menentukan komponen/rangkaian seperti apa yang akan digunakan. Untuk
itulah dilakukan studi literature untuk mencari rangkaian seperti apa yang
dibutuhkan.
3. Pada tahap studi literature ditentukan akan seperti apa rangkaian yang sesuai
dengan spesifikasi alat dan dana yang ada. Pada tahap ini perancangan
24
rangkaian yang dibutuhkan adalah rangkaian catudaya, sensor suhu, LCD,
driver motor kipas, mikrokontroler dan RF modul.
4. Setelah itu tahap yang dilakukan adalah pembuatan dan pengujian alat. Jika
alat yang dibuat sudah sesuai dengan spesifikasi awal maka dapat dilakukan
analisa, jika tidak sesuai maka akan dilakukan studi literatur lagi untuk
mencari rangkaian perancangan yang sesuai spesifikasi.
3.2 Spesifikasi Perangkat
Untuk merancang tugas akhir ini, beberapa perangkat harus memiliki spesifikasi yang
sesuai dengan yang diinginkan. Spesifikasi yang tersebut antara lain:
1. Mikrokontroler ATMega 8535
Mikrokontroler sebagai pusat kendali untuk mengakses sensor suhu, tampilan
di LCD, pengaktifan kipas, serta pengiriman data. Mikrokontroler ini dipasang
kristal 11.0592 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock, kapasitor 22
pF pada pin XTAL1 dan XTAL2, resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin
reset, resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin AVCC. PortA.4 digunakan
sebagai input mikrokontroler yang dihubungkan ke sensor. Port ini merupakan
pin masukan ADC. PortB.3 digunakan untuk PWM ke IC L293, dan PortB
lainnya digunakan sebagai data input ke LCD. PortD digunakan sebagai
transmitter dan receiver ke RF module YS1020UA.
2. Sensor suhu (LM35)
Sensor LM 35 memerlukan tegangan 4 – 20 Volt untuk dapat bekerja. LM 35
dipilih dengan alasan antara lain, memiliki linieritas yang tinggi, keluaran
tegangan konstan (10 mV/derajat celcius), konsumsi tegangan kecil, dan
mudah di peroleh dipasaran dengan harga yang relatif murah. Untuk tugas
akhir ini digunakan sensor LM35DZ yang memiliki range pengukuran suhu
dari 0-1000C dengan model TO-92 dan tegangan catuan sebesar 5V. Tegangan
keluaran LM35 diolah mikrokontroler ATMega8535 menggunakan pin ADC,
dimana dilakukan konversi dari analog (tegangan) menjadi digital.
3. Driver motor kipas (IC L293)
Dalam tugas akhir ini IC L293 yang digunakan mempunyai tipe IC L293D. IC
L293D ini adalah suatu bentuk rangkaian H-bridge yang mampu
menggerakkan motor DC dengan arus nominal 600mA hingga maksimum 1.2
A. Dalam tugas akhir ini motor DC yang digunakan adalah kipas DC yang
25
memiliki konsumsi arus sebesar 150mA. 2 channel input yang akan digunakan
didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL (menggunakan
metode PWM di mikrokontroler). Tegangan input untuk enable yang
digunakan adalah sebesar 5V dan tegangan input yang di gunakan untuk kipas
DC adalah sebesar 12V karena kipas DC bekerja pada tegangan 12V dan arus
0.15A.
4. Sistem transmisi (YS1020UA)
YS-1020 series Low Power RF Module didesain untuk sistem transmisi data
UART jarak dekat. Modul ini dapat langsung tersambung dengan komponen
UART seperti RS232 dan TTL interface port. Frekuensi carrier yang
digunakan adalah 433Mhz dengan baudrate 19200 bps. Modulasi yang
digunakan adalah GFSK. Sistem kerja modul ini adalah half duplex yaitu satu
jalur digunakan secara bergantian untuk kirim dan terima dengan 10 ms
autochange untuk pergantian jalur. Jarak maksimal yang dapat ditempuh
adalah < 0.8 km (BER= 10-3
@9600 bps, antena 2m di atas tanah).
3.3 Perancangan Sistem
Sensor suhu
Driver motor
kipasmikrokontroler RF module RF module
PC/Laptop
Catu daya Catu daya
LCD
Gambar 3. 2 Cara kerja sistem
Secara garis besar cara kerja dari sistem alat tersebut adalah :
1. Sensor suhu mengirimkan data suhu ruangan secara periodik ke mikrokontroler
2. Ketika mikrokontroler menerima data suhu, maka mikrokontroler akan:
a. menampilkan data suhu ruangan di LCD
b. memberikan perintah pengaktifkan kipas jika diperlukan
c. mengirim data suhu tersebut ke komputer melalui RF module.
3. Komputer akan menerima data melalui RF module akan secara otomatis
menyimpan data suhu tersebut ke dalam log.txt di Visual Basic. Selain
menyimpan, komputer dapat menampilkan suhu ruangan terbaru.
4. Ketika user ingin mengubah suhu minimum ruangan yang di kontrol agar kipas
aktif, maka komputer akan mengirimkan perintah ke mikrokontoler melalui RF
26
module. Perintah yang dikirimkan tersebut akan diolah oleh mikrokontroler untuk
mengaktifkan kipas ketika diperlukan.
3.3.1 Perancangan Hardware
Perancangan disusun untuk memberikan gambaran yang jelas mengenai
perencanaan rangkaian dan komponen yang dibutuhkan untuk mendapatkan unjuk
kerja alat yang diinginkan. Perancangan hardware ini terdiri dari beberapa rangkaian
antara lain, sensor suhu, driver motor kipas, catudaya, mikrokontroler dan RF
module.
Berikut ini adalah gambaran umum rangkaian yang akan dirancang.
Sensor suhu
Driver motor
kipasmikrokontroler RF module RF module
PC/Laptop
Catu daya Catu daya
LCD
Gambar 3. 3 Perancangan Hardware
3.3.1.1 Rangkaian Sensor Suhu
Sensor temperatur digunakan untuk mengukur suhu ruang untuk
kemudian dijadikan sebagai acuan dalam menentukan kondisi ruangan.
Rangkaian ini terdiri dari sensor LM 35 yang berbentuk seperti transistor
yang dipasang pada lantai model ruangan. Sensor LM 35 memerlukan
tegangan 4 – 20 Volt untuk dapat bekerja. LM 35 dipilih dengan alasan
antara lain, memiliki linieritas yang tinggi, keluaran tegangan konstan (10
mV/derajat celcius), konsumsi tegangan kecil, dan mudah di peroleh
dipasaran dengan harga yang relatif murah.
Gambar rangkaian sensor temperatur dapat dilihat pada gambar dibawah
ini.
Gambar 3. 4 Rangkaian sensor suhu
27
Tegangan keluaran sensor suhu ini akan masuk ADC (Analog to Digital
Converter) mikrokontroler kemudian datanya diolah. Tipe sensor yang
digunakan adalah LM 35DZ dengan model TO-92.
Gambar 3. 5 Kaki sensor LM35
3.3.1.2 Rangkaian Driver Motor Kipas
Untuk rangkaian kipas, digunakan metode PWM (Pulse Width
Modulation) untuk mengatur kecepatan putaran kipas. Pulsa PWM adalah
sederetan pulsa yang lebar pulsanya dapat diatur, sehingga didapatkan
putaran kipas yang berbeda-beda. Mikrokontroler ATmega8535 sudah
dilengkapi kaki pin khusus untuk PWM, sehingga keluaran dari kaki pin
mikrokontroler dihubungkan dengan kaki pin 15 pada IC L293. IC L293
merupakan salah satu IC H-bridge, dimana didalam IC ini terdapat 2
rangkaian H-bridge. Penggunaan IC ini dimaksudkan untuk memudahkan
dalam perancangan dan merangkai driver motor kipas karena sudah
berbentuk IC.
Gambar kaki pin IC L293 adalah sebagai berikut
Gambar 3. 6 Kaki pin IC L293
Untuk gambar rangkaian kipas secara keseluruhan adalah sebagai
berikut.
Gambar 3. 7 Rangkaian driver motor kipas
28
3.3.1.3 Rangkaian Catu Daya
Dalam perancangan hardware ini diperlukan rangkaian catu daya
sebanyak 2 buah. Rangkaian catudaya 5 volt digunakan untuk mencatu
mikrokontroler, RF module, LM35, dan IC L293. Sedangkan rangkaian
catudaya 12V digunakan untuk mencatu IC L293. Untuk lebih jelasnya
dapat melihat rangkaian dibawah ini.
Gambar 3. 8 Rangkaian catudaya
Untuk membuat rangkaian catudaya dibutuhkan beberapa komponen
antara lain:
1. Transformator step down untuk menurunkan tegangan AC 220V
menjadi 7.5 V dan 12V
2. IC regulator (IC 7805 dan IC 7812) untuk membatasi tegangan
keluaran catudaya yaitu sebesar 5V (IC 7805) dan 12V (IC 7812)
3. Kapasitor 2200uF dan 330uF
4. Resistor 330ohm sebagai penghambat arus ke led
5. Led sebagai lampu indikator
3.3.1.4 Rangkaian RF Module
Dalam perancangan hardware ini, komunikasi antara mikrokontroler dan
komputer bersifat wireless sehingga diperlukan RF module yang berfungsi
sebagai sistem transmisinya. Dalam perancangan komunikasi RF digunakan
suatu modul RF transceiver YS1020. RF module ini telah diatur pada
frekuensi 433.0325 MHz dengan baudrate 19200 bps.
Tabel 3. 1 Kaki pin RF transceiver YS1020 Pin Pin Name Description Level Connection with Terminal
1 GND Grounding of power supply Ground
2 Vcc Power supply DC 3.3-5.5 V Vcc
3 RXD/TTL Serial data receiving end TTL TxD (PD.1)
4 TXD/TTL Serial data transmitting end TTL RxD (PD.0)
5 DGND Digital grounding Ground
6 A(TXD) A of RS485 or TXD of RS232
7 B(RXD) B of RS485 or RXD of RS232
8 Sleep Sleep control (input) TTL Sleep signal (PB.0)
9 Test Ex-factory setting
29
Untuk komunikasi mikrokontroler dan RF module digunakan konfigurasi
TTL RF modem, sedangkan untuk komunikasi RF module dan computer
digunakan konfigurasi RS-232 RF modem. Sehingga perancangan untuk
komunikasi RF module, mikrokontroler, dan komputer adalah sebagai
berikut.
Gambar 3. 9 Rangkaian RF module
Antarmuka antara komputer dan RF module menggunakan komunikasi
serial DB9. Untuk konfigurasi kaki pin DB9 dapat dilihat dibawah ini.
Gambar 3. 10 Kaki pin DB9
Tabel 3. 2 Konfigurasi antarmuka DB9
Sebelum merangkai seperti gambar di atas, maka dilakukan setting
terhadap RF module terlebih dahulu melalui software khusus yang
disertakan dalam RF module ini. Untuk melakukan setting ini, rangkaian
yang digunakan adalah rangkaian RS-232 modem untuk koneksi ke
komputernya. Setting yang dilakukan berupa baudrate, stop bits, data bit,
dan frekuensi yang akan digunakan. Setelah di-setting, RF module
YS1020UA dapat dirangkai sesuai perancangan di atas.
30
3.3.1.5 Rangkaian LCD
Rangkain LCD ini digunakan untuk melihat tampilan suhu yang diterima
oleh mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah LCD 4x20 yang memiliki
16 pin. Pada perancangan ini tidak semua pin dari LCD dihubungkan. Pin
data LCD yang digunakan hanya 4 dari 8 pin data LCD yang dihubungkan
ke port I/O mikrokontroler yaitu PORTB.4 – PORTB.7. Selain itu, ada 3 pin
kontrol LCD (RS, RW, dan EN) yang dihubungkan ke port I/O
mikrokontroler, PORTB.0 – PORTB.2.
Gambar 3. 11 Rangkaian LCD
3.3.1.6 Rangkaian Mikrokontroler
Rangkaian mikrokontroler merupakan pusat pengendalian dari bagian
input dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakan
mikrokontroler jenis ATMEGA8535 yang memiliki spesifikasi sebagai
berikut:
a. Kristal 11.0592 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.
b. Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.
c. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.
d. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin AVCC.
e. Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :
PortA.4 digunakan sebagai input mikrokontroler yang dihubungkan
ke sensor. Port ini merupakan pin masukan ADC.
PortB.3 digunakan untuk PWM ke IC L293, dan PortB lainnya
digunakan sebagai data input ke LCD.
31
PortD digunakan sebagai transmitter dan receiver ke RF module
YS1020UA.
Skema rangkaian sistem minimum mikrokontroler dapat dilihat pada
gambar berikut.
Gambar 3. 12 Rangkaian sistem minimum ATMega8535
3.3.2 Perancangan Software
Perancangan software ini diperlukan agar sistem dapat bekerja dengan baik.
Perancangan software ini meliputi program di mikrokontroler dan di komputer.
Untuk perancangan program mikrokontroler digunakan software codevision AVR
yang menggunakan bahasa C. Untuk di komputer, digunakan software Microsoft
Visual Studio 2008 dengan bahasa pemprograman Visual Basic.
3.3.2.1 Perancangan Program Di Mikrokontroler.
Bahasa yang digunakan dalam software ini adalah bahasa C dengan
menggunakan aplikasi Code Vision kemudian di-compile sehingga menjadi
file yang berekstensi *.hex yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroler.
Algoritma pada program mikrokontroler adalah sebagai berikut:
1. Inisialisasi port-port dan nilai variable-variabel yang akan digunakan.
Karena dalam perancangan ini terdapat 4 kondisi kipas yaitu kipas
off, kipas slow, kipas medium, dan kipas fast. Sehingga diperlukan
pengaturan nilai threshold suhu. Untuk awal program, inisialisai nilai
threshold suhu adalah 20. Maksud nilai 20 tersebut adalah batas suhu
dimana kipas akan mulai di aktifkan. Ketika suhu lebih kecil dari 20,
32
maka kipas akan mati. Sedangkan jika suhu lebih dari 20, maka kipas
akan hidup.
2. Setelah inisialisasi, sensor suhu mengirimkan data suhu berupa
tegangan yang nantinya akan diolah oleh pin A.4 di mikrokontroler
menjadi data digital menggunakan ADC (Analog to Digital
Converter)
3. Data digital yang telah didapatkan tersebut akan di tampilkan pada
layar LCD yang terhubung dengan kaki mikrokontroler pada
PORTB.
4. Untuk mendapatkan kondisi kipas maka nilai threshold yang telah
ditentukan sebelumnya dibandingkan dengan data suhu terbaru.
Untuk lebih jelasnya dapat melihat rumus dibawah ini.
x < a, untuk kondisi kipas off
a < x < b, untuk kondisi kipas slow
b < x < c, untuk kondisi kipas medium
x > c, untuk kondisi kipas fast
keterangan: x = data suhu terbaru
a = nilai threshold suhu
b = a + 5
c = b + 5
Karena default awal program nilai threshold diberikan 20, maka
kondisi kipas dapat dinyatakan sebagai berikut.
x < 20, untuk kondisi kipas off
20 < x < 25, untuk kondisi kipas slow
25 < x < 30, untuk kondisi kipas medium
x > 30, untuk kondisi kipas fast
5. Setelah menentukan kondisi kipas maka mikrokontroler akan
mengirimkan sinyal ke driver motor kipas. Untuk membuat kipas
aktif dengan beberapa kecepatan digunakan metode PWM (Pulse
Width Modulation) dimana mikrokontroler akan mengeset nilai
OCR0 di kaki pin B.3.
Dalam perancangan ini nilai OCR0 telah ditentukan sebagai berikut.
OCR0 = 0x00h, untuk kondisi kipas off
33
OCR0 = 0x80h, untuk kondisi kipas slow
OCR0 = 0xC0, untuk kondisi kipas medium
OCR0 = 0xFFh, untuk kondisi kipas fast
Setelah nilai OCR0 di set, maka sinyal PWM akan dikirimkan ke
kaki 1 IC L293 untuk menggerakkan kipas.
6. Nilai threshold ini dapat diubah oleh user dengan mengirimkan nilai
threshold terbaru melalui PC dan akan dikirim melalui RF module ke
mikrokontroler. Data yang dikirim dari PC berbentuk hexadesimal,
hal ini dikarenakan mikrokontroler menerima data berbentuk
hexadesimal. Data yang diterima oleh mikrokontroler akan disimpan
di buffer.
7. Nilai threshold sebelumnya diganti dengan data yang ada di buffer.
8. Kondisi kipas akan berubah sesuai dengan rumus di no 2.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada diagram alir berikut ini.
Suhu<a?
Kirim ke
komputer melalui
RF module
a<suhu<b?
b<suhu<c?
Kirim “00”
Kirim “01”
Kirim “02”
Kirim “03”
selesai
Y
N
Y
N
N
Y
OCR0 = 0x00h
OCR0 = 0x80h
OCR0 = 0xC0h
OCR0 = 0xFFh
Kirim ke
driver kipas
Y
Y
Y
Inisialisasi
nilai_threshold=20=0x14h
x= buffer
a = x
b= a + 0x05h
c= b +0x05h
Ada data yang
diterima dari
komputer?
buffer = data
berbentuk
hexadecimal
nilai_threshold = buffer
N
Y
Ambil data dari
sensor suhu
mulai
Tampilkan di
LCD
Gambar 3. 13 Diagram alir algoritma pemrograman mikrokontroler
34
3.3.2.2 Perancangan Program Aplikasi
Data yang dikirim oleh mikrokontoler akan di terima oleh komputer
melalui suatu program yang telah dibuat sebelumnya. Program aplikasi yang
dibuat dapat menampilkan kondisi suhu sekarang dan kondisi kipas serta
dapat mengirimkan nilai suhu threshold ke mikrokontroler.
Algoritma menampilkan suhu dan kondisi kipas adalah sebagai berikut.
1. Data yang diterima berupa data string suhu dan kondisi kipas. Untuk
kondisi kipas data yang diterima hanya berupa “ 00 ”, ” 01 ”,” 02 ”,”
03 ”. Sehingga data yang diterima selain itu dianggap data suhu.
2. Data suhu yang diterima ditampilkan langsung, sedangkan data
kondisi kipas dikonversi terlebih dahulu kemudian setelah konversi
baru dikembalikan. Hasil konversi data kondisi kipas dapat dilihat
dibawah ini.
“ 00 ” menjadi “off”
” 01 ” menjadi “slow”
” 02 ” menjadi “medium”
” 03 ” menjadi “fast”
3. Selain ditampilkan, data suhu dan kondisi kipas disimpan dalam log
yang berbentuk .txt untuk melihat database suhu.
Untuk lebih mudahnya dapat dilihat pada diagram alir dibawah ini.
mulai
Inisialisasi
Ambil data
Apakah data yang
diterima “00”,
“01”,”02”,”03”?
“ 00 “?
“ 01 “?
“ 02 ”?
Tampilkan
“off”
Tampilkan
“slow”
Tampilkan
“medium”
Tampilkan
“fast”
Tampilkan
suhu
selesai
N Y Y
N
Y
N
Y
N
“ 03 ”?Y
N
Simpan data
dalam log .txt
Gambar 3. 14 Diagram alir menampilkan data suhu
35
Sedangkan algoritma untuk mengirimkan nilai suhu threshold adalah
sebagai berikut.
1. Default nilai suhu threshold lama adalah 20. Jika ingin mengubahnya
maka yang diperlukan hanya mengetikkan nilai suhu threshold baru.
Data suhu yang diketikkan berbentuk string.
2. Data suhu threshold yang baru akan mengganti nilai suhu threshold
lama.
3. Data suhu threshold baru yang berbentuk string tersebut dikonversi
menjadi data hexadesimal.
4. Data suhu threshold baru kemudian dikirim ke mikrokontroler
melalui RF module.
Untuk lebih mudahnya dapat dilihat pada diagram alir dibawah ini.
mulai
Inisialisasi
nilai threshold suhu =
suhu standar = 20
Tampilkan suhu
standar
Ubah suhu
standar?
Masukkan suhu
standar
Kirim data ke
mikrokontroler
Konversi
menjadi
hexadecimal
selesai
N
Y
Tampilkan suhu
standar
Gambar 3. 15 Diagram alir pengiriman data dari komputer ke mikrokontroler
36
BAB IV
PENGUKURAN DAN ANALISA
Pengukuran merupakan suatu proses yang dilakukan untuk memperoleh data nilai ukur
dari alat yang dirancang, sehingga diketahui karakteristik dan spesifikasinya. Dari hasil
pengukuran ini dibuat analisa yang akan mengetahui sejauh mana sistem ini memiliki
kesesuaian antara spesifikasi perancangan dengan spesifikasi pengukuran. Pengujian
dilakukan untuk mengetahui kemampuan kinerja sistem yang telah dibuat. Adapun pengujian
yang dilakukan meliputi pengujian setiap blok dan pengujian alat secara keseluruhan.
4.1 Pengukuran Sinyal Keluaran Blok Hardware
Sistem yang direalisasikan terdiri dari beberapa blok diantaranya blok catu daya, blok
I/O yang terdiri dari blok driver motor kipas, blok RF module, serta blok mikrokontroler
Atmega8535. Pengukuran blok-blok ini dilakukan dengan alat bantu osiloskop digital dan
multimeter digital, dan stopwatch.
4.1.1 Pengukuran Blok Catu Daya
Trafo Dioda bridgeRangkaian
Regulator output
A B
Gambar 4. 1 Titik pengukuran keluaran blok catudaya
Pengukuran tegangan yang keluar dari blok catu daya menggunakan osiloskop.
Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur tegangan yang keluar dari masing-
masing titik pengukuran. Dari tabel dibawah ini dapat dilihat tegangan keluaran
ditiap-tiap titik.
Tabel 4. 1 Tegangan keluaran catudaya
Titik
pengukuran
Tegangan keluaran blok
catudaya 5V
Tegangan keluaran blok
catudaya 12V
A 15.4 Vpp 30.8 Vpp
B 5.04 Vdc 11.9 Vdc
Dari tabel terlihat bahwa tegangan yang terukur di osiloskop adalah 5.04V untuk
catudaya 5V dan 11.9V untuk catudaya 12V. Sehingga rangkaian catudaya ini
bekerja dengan baik karena telah sesuai dengan spesifikasi awal.
37
4.1.2 Pengujian Sensor Suhu LM 35
LM35 mikrokontroler
LCD
Komputer
termometerSumber
panas
A
B
C
D
Vout Pin A.4
Pin B
Pengujian sensor LM 35 dilakukan untuk mengetahui besarnya tegangan
keluaran sensor dan membandingkannya dengan suhu termometer air raksa,
sehingga diketahui besarnya kenaikan tegangan keluaran sensor tiap oC.
Sensor suhu LM 35 diuji dengan cara memberikan catuan sebesar 5V dan
memanaskan kepala sensor untuk membandingkan antara suhu yang terukur dengan
tegangan keluaran sensor. Berikut adalah hasil pengujian dilakukan.
Gambar 4. 2 Grafik tegangan keluaran sensor terhadap suhu
Tabel 4. 2 Perbandingan tegangan keluaran sensor terhadap suhu (V/°C)
Vout sensor (Volt) suhu (°C) V/°C
0.247 24 0.010292
0.255 25 0.0102
0.264 26 0.010154
0.271 27 0.010037
0.281 28 0.010036
0.298 29 0.010276
0.307 30 0.010233
0.312 31 0.010065
0.321 32 0.010031
0.328 33 0.009939
rata-rata 0.010126
0
5
10
15
20
25
30
35
0.2
47
0.2
55
0.2
64
0.2
71
0.2
81
0.2
98
0.3
07
0.3
12
0.3
21
0.3
28
suhu (°C)
suhu (°C)
38
Termometer air raksa diuji dengan menggunakan solder secara periodik
kemudian dicatat suhu termometer dan tegangan keluaran sensor.
Dari hasil pengujian diketahui tegangan keluaran sensor naik sebesar 0.01 V
untuk setiap 1oC hal ini sesuai dengan datasheet sensor LM 35, dengan demikian
dapat disimpulkan bahwa sensor telah bekerja dengan baik.
Setelah melakukan pengujian di atas, kemudian dilakukan pengujian hasil
tegangan keluaran sensor yang dibandingkan dengan data ADC pada mikrokontroler
dan hasil tampilan di LCD dan komputer. Dari hasil pengujian didapat hasil sebagai
berikut.
Tabel 4. 3 Pengujian Sensor LM 35
No Masukan
ADC(Volt)
Titik B
Desimal (LCD)
Titik C
Komputer (°C)
Titik D
Termometer (°C)
Titik A
V/°C
1 0.247 24 24 24 0.010291667
2 0.249 25 25 24 0.010375
3 0.248 24 24 24 0.010333333
4 0.248 24 24 24 0.010333333
5 0.248 24 24 24 0.010333333
6 0.248 24 24 24 0.010333333
7 0.247 24 24 24 0.010291667
8 0.247 24 24 24 0.010291667
9 0.247 24 23 24 0.010291667
10 0.247 24 24 24 0.010291667
11 0.258 25 25 25 0.01032
12 0.257 25 25 25 0.01028
13 0.256 25 25 25 0.01024
14 0.257 25 25 25 0.01028
15 0.257 25 25 25 0.01028
16 0.255 25 25 25 0.0102
17 0.26 26 26 26 0.01
18 0.264 26 26 26 0.010153846
19 0.265 26 26 26 0.010192308
20 0.267 26 26 26 0.010269231
21 0.271 27 27 26.5 0.010226415
22 0.272 27 27 27 0.010074074
23 0.272 27 27 27 0.010074074
24 0.272 27 27 27 0.010074074
25 0.271 27 27 27 0.010037037
26 0.271 27 27 27.5 0.009854545
27 0.271 27 27 27.5 0.009854545
28 0.272 27 27 27.5 0.009890909
29 0.272 27 27 27.5 0.009890909
39
30 0.271 27 27 27.5 0.009854545
31 0.281 28 28 28 0.010035714
32 0.277 27 27 28 0.009892857
33 0.287 28 28 28 0.01025
34 0.282 28 28 28 0.010071429
35 0.283 28 28 28 0.010107143
36 0.284 28 28 28 0.010142857
37 0.277 27 28 28 0.009892857
38 0.282 28 27 28 0.010071429
39 0.282 28 27 28 0.010071429
40 0.282 28 28 28 0.010071429
41 0.294 29 29 29 0.010137931
42 0.296 29 29 29 0.010206897
43 0.301 30 30 29 0.01037931
44 0.304 30 30 29 0.010482759
45 0.307 30 30 30 0.010233333
46 0.308 30 30 30.5 0.010098361
47 0.309 30 31 31 0.009967742
48 0.31 31 31 31 0.01
49 0.312 31 31 31 0.010064516
50 0.314 31 31 31 0.010129032
51 0.315 31 31 31 0.01016129
52 0.315 31 31 31.5 0.01
53 0.317 31 31 32 0.00990625
54 0.318 31 31 32 0.0099375
55 0.326 32 32 32 0.0101875
56 0.32 32 32 32 0.01
57 0.321 32 32 32 0.01003125
58 0.322 32 32 32 0.0100625
59 0.325 32 32 32.5 0.01
60 0.323 32 32 32.5 0.009938462
61 0.323 32 32 32.5 0.009938462
62 0.326 32 32 33 0.009878788
63 0.325 32 32 33 0.009848485
64 0.327 32 32 33 0.009909091
65 0.33 33 32 33 0.01
66 0.29 29 32 33 0.008787879
67 0.332 33 33 33.5 0.009910448
68 0.33 33 32 33.5 0.009850746
69 0.343 34 34 33.5 0.010238806
70 0.344 34 34 33.5 0.010268657
71 0.342 34 34 33.5 0.010208955
rata-rata (V/°C) 0.01009275
40
Dari hasil pengujian ADC didapat bahwa konversi ADC berjalan sesuai dengan
yang diinginkan yaitu 0.01 Volt/bit. Hasil tampilan di LCD dan komputer pun
menunjukkan hasil yang sama sehingga sensor dan ADC berjalan sesuai dengan
yang diinginkan.
4.1.3 Pengukuran Blok Driver Motor Kipas
Mikrokontroler IC L293Pin B.3 Pin 15
kipas
Pin 3
Pin 6
AB
C
Gambar 4. 3 titik pengukuran driver motor kipas
Pengukuran terhadap blok driver motor kipas dilakukan di 2 tempat, yaitu
keluaran PORTB.3 pada mikrokontroler untuk melihat sinyal PWM sebagai
masukan ke IC L293 dan di pin 14 dan 13 pada IC L293 untuk melihat bentuk
sinyal yang dihasilkan untuk menggerakkan kipas.
4.1.3.1 Pengukuran Keluaran Mikrokontroler (titik A)
Pada pengukuran ini, PORTB.3 berfungsi sebagai pin keluaran PWM,
dimana sinyal ini yang digunakan untuk masukan pin 9 di IC L293.
Pengukuran dilakukan dalam 4 kondisi, gambar sinyal yang dihasilkan
dengan menggunakan osiloskop dapat dilihat dibawah ini.
Gambar 4. 4 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas off
41
Gambar 4. 5 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas slow
Gambar 4. 6 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas medium
Gambar 4. 7 Tegangan keluaran mikrokontroler saat kipas fast
Tabel 4. 4 Hasil pengukuran duty cycle dan tegangan keluaran mikrokontroler pin B.3 (PWM)
Kondisi
kipas
Duty cycle
menurut
perhitungan
Duty cycle
menurut
pengukuran
Tegangan
menurut
perhitungan
Tegangan
menurut
pengukuran
Off 0% 0% 0 V 40.1mV
Slow 50% 50% 2.5V 2.54V
Medium 75% 75.3% 3.75V 3.64V
Fast 100% 100% 5V 5.08V
Dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa keluaran kaki pin B.3
mikrokontroler yang berfungsi sebagai PWM dapat bekerja dengan baik.
Dapat dilihat dari nilai duty cycle dan tegangan yang terukur nilainya
mendekati nilai yang diinginkan (sesuai dengan setting awal).
42
4.1.3.2 Pengukuran Keluaran IC L293 (titik B dan C)
Untuk pengukuran keluaran IC L293, dilakukan dalam 4 kondisi sama
seperti pengukuran keluaran di mikrokontroler. Pengukuran sinyal keluaran
IC L293 dengan menggunakan osiloskop tektronix dapat dilihat pada
gambar dibawah ini.
Gambar 4. 8 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas off
Gambar 4. 9 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas slow
Gambar 4. 10 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas medium
43
Gambar 4. 11 Sinyal keluaran IC L293 saat kipas fast
Dari hasil pengukuran sinyal dengan menggunakan osiloskop dan
multimeter dapat dilihat hasil pengukuran keseluruhan sebagai berikut.
Tabel 4. 5 Hasil pengukuran duty cycle dan tegangan keluaran kaki IC L293
Kondisi
kipas
Duty cycle
menurut perhitungan
Duty cycle
menurut pengukuran
Tegangan
keluaran
menurut perhitungan
(Volt)
Tegangan keluaran
tanpa kipas
DC (Volt)
Tegangan
keluaran
dengan kipas DC
(Volt)
Arus kipas
DC (mA)
Off 0% 0% 0mV 58mV 56.1mV 0
Slow 50% 49.1% 6 5.81 5.67 28.3-29.45
Medium 75% 74.3% 9 8.72 8.82 67.16-69.2
Fast 100% 100% 12V 11.69 11.6 130.2-134.5
Dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa:
1. Nilai duty cycle yang terukur mendekati nilai duty cycle yang
diinginkan.
2. Nilai tegangan keluaran yang diinginkan mendekati nilai tegangan
keluaran IC L293 baik dengan menggunakan kipas DC maupun
tidak.
3. Arus yang terukur sesuai dengan yang diinginkan. Semakin besar
nilai arus maka kipas akan berputar semakin cepat.
Perbedaan nilai duty cycle dan tegangan yang terukur dengan yang
diinginkan tidak mempengaruhi kinerja alat, karena perbedaan nilainya tidak
terlalu signifikan. Sehingga secara keseluruhan hasil pengukuran keluaran
IC L293 sesuai dengan yang diinginkan.
44
4.1.4 Pengukuran Blok Serial
4.1.4.1 Pengukuran sinyal antara mikrokontroler dan RF modul
Untuk melihat bentuk sinyal keluaran mikrokontroler dilakukan
pengukuran serial dengan format data tegangan TTL. Pada saat pengukuran
digunakan osiloskop digital untuk melihat bentuk sinyal dari data serial
keluaran mikrokontroler. Berikut merupakan hasil pengukuran data keluaran
mikrokontroler AVR Atmega8535.
Gambar 4. 12 Sinyal keluaran mikrokontroler ke RF module
Gambar 4. 13 sinyal masukan mikrokontroler dari RF module
Pada port mikrokontroler level tegangan TTL ditandai dengan logika 0
bernilai 0 volt (pendekatan) dan saat logika 1 bernilai 5 volt (pendekatan).
Sedangkan pada pengukuran ini, logika 0 bernilai 0 volt dan saat logika 1
bernilai 5 volt dengan pengaturan skala tegangan di osiloskop 1Volt/div.
Sehingga Dari gambar dapat disimpulkan bahwa data dapat dikirim dan
diterima dengan baik.
45
4.1.4.2 Pengukuran sinyal antara RF modul dan komputer
Untuk melihat bentuk sinyal sinyal keluaran RF modul dilakukan
pengukuran serial dengan format data tegangan RS232. Pada saat
pengukuran digunakan osiloskop digital untuk melihat bentuk sinyal dari
data serial keluaran RF modul.
Gambar 4. 14 Sinyal keluaran RF modul ke komputer
Gambar 4. 15 sinyal masukan RF module dari komputer
Pada port serial komputer level tegangan RS232, logika 0 ditandai
bernilai antara +3 hingga +15 volt dan logika 1 bernilai antara -3 hingga -15
volt. Sedangkan pada pengukuran ini, logika 0 bernilai +3 volt dan saat
logika 1 bernilai -7 volt dengan pengaturan skala tegangan di osiloskop
2Volt/div. Sehingga dari gambar dapat disimpulkan bahwa data dapat
dikirim dan diterima dengan baik.
46
4.1.5 Pengukuran performansi dan analisis komunikasi RF antara mikrokontroler
dan komputer
Pengukuran performansi komunikasi RF ini dilakukan dengan 2 kondisi yaitu
menguji komunikasi RF dengan kondisi free space (LOS) dan dengan meletakkan
obstacle diantara mikrokontroler dan komputer. Pengujian terhadap komunikasi RF
dilakukan dengan cara melakukan pengiriman data suhu dari mikrokontroler ke
komputer. Indikasi pengiriman data berhasil terlihat pada komputer menggunakan
software access port. Pada komunikasi ini digunakan baudrate sebesar 19200 bps
dan delay disetiap pengiriman data selama 3 detik.
4.1.5.1 Pengukuran dengan kondisi obstacle U
p
Up
Gambar 4. 16 Titik pengukuran pada kodisi obstacle di lantai yang sama
Di bawah ini adalah hasil pengukuran dengan menggunakan obstacle
yang dilakukan di gedung E.
Tabel 4. 6 Pengukuran komunikasi RF module dengan obstacle pada lantai yang sama
jarak (meter)
indoor (waktu dalam detik) waktu rata-rata
Error (%) 1 2 3 4 5 6 7 8
5 3.1 3 3 3 3 3 2.9 2.9 2.9875 0
10 2.8 3.1 2.9 3.2 2.9 2.9 3.3 2.8 2.9875 0
15 2.9 2.8 3.1 2.9 3.1 3 3.2 3 3 0
20 2.9 3.1 2.9 3.1 3 3 3.1 3.1 3.025 0
25 3.1 2.9 3.1 3 2.9 2.9 3.1 2.9 2.9875 0
30 3 3 3 3.1 2.9 3 3.1 3 3.0125 0
35 3 3.1 3 2.9 3.1 3 3.2 2.8 3.0125 0
40 2.9 3.1 3 3 3 2.8 3.3 3 3.0125 0
45 2.9 2.9 3.1 3 3 3 3.1 3.1 3.0125 12.5
50 3.1 3 3 3 3 3 3.2 3.1 3.05 0
55 3 3 3 3 3.1 3 3.2 3.1 3.05 0
60 2.9 3.1 3 2.9 3.1 3 3.1 2.9 3 0
65 3 3.1 3 2.9 3.1 6 3.2 3 3.4125 12.5
70 6 6 2.9 3.1 3 3 9.2 3 4.525 62.5
71 60 0 0 0 0 0 0 0 7.5 100
72 40.3 17.2 35.5 61.7 0 0 0 0 19.3375 100
73 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100
47
Tabel 4. 7 Pengukuran komunikasi RF module dengan obstacle antar lantai
beda lantai
lantai 2 tegak lurus terhadap lantai 1 3 3 3 3.2 2.9 2.9 3.2 3
lantai 3 tegak lurus terhadap lantai 1 2.9 3 3 3.1 3 2.9 3.2 3.1
lantai 2 diagonal terhadap lantai 1
lantai 3 diagonal terhadap lantai 1
ket:
data hilang
data terima salah
Dari tabel, hasil pengukuran jarak maksimum yang dapat diukur pada kondisi
obstacle adalah 70 m sehingga luas area pengukuran adalah
𝜋𝑟2 = 𝜋. 702 = 15393 𝑚2
Sedangkan rata-rata waktu datangnya data kedua setelah data pertama diterima
adalah sebesar 3.148 detik, dengan jeda antara pengiriman data adalah sebesar 3
detik sehingga delay dari pengiriman data suhu adalah 0.148 detik pada kondisi
terdapat obstacle. Faktor kegagalan yang terjadi dari 128 pengiriman data suhu
adalah 6.25% dengan jarak maksimum 70 m.
4.1.5.2 Pengukuran dengan kondisi loss space
LC
Gambar 4. 17 Titik pengukuran pada kondisi loss space
Di bawah ini adalah hasil pengukuran dengan loss space yang dilakukan
di sepanjang jalan di depan Learning Center (LC).
48
Tabel 4. 8 Pengukuran komunikasi RF module dengan loss space
jarak (meter)
outdoor (waktu dalam detik) waktu rata-rata
error (%) 1 2 3 4 5 6 7 8
5 3 3.1 3 2.9 3.1 2.9 3.2 3.1 3.0375 0
10 2.9 3.1 3.1 2.9 3.3 2.9 3.1 3.1 3.05 0
15 3.1 2.9 3 3.1 3 3.1 3.1 2.9 3.025 0
20 3.1 2.9 2.9 3.2 3 3 3 3.1 3.025 0
25 3.1 3 3 2.9 3.2 2.9 3.1 3.1 3.0375 0
30 3 3.1 3 3.1 2.9 3.6 2.6 3 3.0375 0
35 2.9 3.2 3.1 2.9 3 2.9 3.2 2.9 3.0125 0
40 2.9 3.1 3.1 3 3.1 3 3.1 3 3.0375 0
45 3.3 2.9 2.8 3 3 3 3.1 3 3.0125 0
50 2.9 3.1 3 3.1 3 2.9 3.1 3.1 3.025 12.5
55 3 3.1 2.9 2.9 3.1 3 3.1 2.9 3 0
60 3 3.1 3 3.1 3 3 3.1 2.9 3.025 0
65 3 3 3.1 2.9 3.1 5.2 19 3.1 5.3 37.5
70 3 6 3 6.3 3 2.9 3.2 2.9 3.7875 25
75 2.8 3 3 3 3.1 3 3 2.9 2.975 0
80 3 3 3.1 3 3.1 3 3.1 3 3.0375 0
85 2.9 3 3 3 3 2.9 3.2 2.9 2.9875 0
90 3.1 3 2.9 3.1 3 2.9 3.2 2.8 3 0
95 2.9 3.1 3.1 2.9 3 3.2 3.1 2.9 3.025 0
100 3 3.2 2.9 3 3 3 3.2 2.8 3.0125 0
105 3.1 3 3 3 2.9 3 3 3.1 3.0125 0
110 3.1 3.1 2.8 3.1 3 3.1 2.9 2.9 3 0
115 2.7 3.1 2.8 3.2 3 3 3.1 2.9 2.975 0
120 3.2 3 3.1 3.1 2.6 3.2 3.1 3.1 3.05 0
125 3.1 3.1 3 3.1 3.1 3 3.1 2.8 3.0375 0
130 3.1 3.3 3.2 3.3 2.9 3.2 2.9 2.9 3.1 25
135 3.1 3.4 2.8 3 3.3 2.7 3 3 3.0375 0
140 3 3.2 3.1 2.9 3.1 3.1 3 3.1 3.0625 0
145 3 3.4 2.9 2.8 3.1 3.1 3 3 3.0375 0
150 2.9 3 3 3 2.9 3.1 3 3.1 3 0
155 3 3 3 3.2 3 2.9 3.1 2.9 3.0125 0
160 3.3 3.2 2.9 3.2 2.9 2.9 3.2 3 3.075 37.5
165 27.3 3.3 2.7 3 3 3 3 2.9 6.025 12.5
170 9 3.1 3.1 2.9 3.1 3.3 43.1 0 8.45 37.5
171 3 3.1 3 3 3 3.2 3 3.1 3.05 0
172 3.5 3 2.7 3 3 3 3.1 3.2 3.0625 0
173 3 3 3 3.1 3.1 3 2.9 3 3.0125 0
174 3 3 3 2.9 3.1 2.9 3 3 2.9875 0
175 14.8 3.1 18.2 5.9 16.8 0 0 0 7.35 100
176 3 6.2 9 14.9 6.1 15.4 0 0 6.825 100
177 2.2 8.1 13.1 21.8 11.8 6.2 18.1 0 10.1625 100
178 24.6 8.6 18.5 5.8 6 34.5 11.5 0 13.6875 100
179 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100
49
Keterangan:
Kotak Data terima salah
Kotak Data hilang
Dari tabel hasil pengukuran jarak maksimum yang diukur adalah 174 m
sehingga luas area pengukuran adalah
𝜋𝑟2 = 𝜋. 1742 = 95114 𝑚2
Dari kedua tabel diatas rata-rata waktu datangnya data kedua setelah data
pertama diterimaadalah sebesar 3.32 detik dengan jeda antar pengiriman data adalah
sebesar 3 detik sehingga delay dari pengiriman data suhu adalah 0.32 detik pada
kondisi free space. Faktor kegagalan yang terjadi dari 336 pengiriman data suhu
adalah 4.934% dengan jarak maksimum 174 m.
4.2 Pengujian Program Aplikasi
Program yang dibuat dilakukan pengujian untuk mengetahui sejauh mana program ini
dapat bekerja dengan baik. Pengujian yang pertama dilakukan untuk melihat data suhu
dan kondisi kipas dapat diterima oleh komputer. Pengujian kedua dilakukan untuk
mengirim nilai suhu threshold ke mikrokontroler dan melihat respon mikrokontroler
terhadap data yang dikirim dari computer.
4.2.1 Pengujian Penerimaan Data
Pada pengujian penerimaan data dilakukan melalui komunikasi serial dengan
menggunakan kabel serial dengan konfigurasi yang telah dijelaskan di bab III. Pada
pengujian ini digunakan dua software yaitu AccessPort dan program aplikasi yang
telah dibuat. AccessPort digunakan untuk melihat data yang dikirim oleh
mikrokontroler sebelum program aplikasi dibuat.
1. Pengujian dengan menggunakan AccessPort. Langkah – langkah pengujian
adalah :
a) Hubungkan kabel serial antara port serial komputer dengan DB9 yang sudah
terkoneksi dengan RF modul. Atur baudrate-nya sebesar 19200bps, 8 bits
data, 2 stop bits, dan COM yang digunakan.
b) Berikut adalah data yang dikirim oleh PC.
Gambar 4. 18 Data yang diterima AccessPort dalam .hex
50
Gambar 4. 19 Data yang diterima AccessPort dalam string
2. Pengujian dengan menggunakan program aplikasi. Langkah – langkahnya
sebagai berikut :
a) Hubungkan kabel serial antara port serial komputer dengan DB9 yang sudah
terkoneksi dengan RF module. Pada program aplikasi, baudrate, stop bit,
data bits, dan COM telah diatur sebelumnya. Sehingga hanya tinggal
menghubungkan kabel serial saja.
b) Jalankan aplikasi sehingga muncul gambar seperti dibawah ini. Klik
“connect” untuk menjalankan aplikasinya.
Gambar 4. 20 Program aplikasi untuk koneksi ke komputer
c) Berikut adalah contoh data yang diterima oleh PC :
Gambar 4. 21 Data yang diterima program aplikasi
4.2.2 Pengujian Pengiriman Data
Pengujian dalam pengiriman data ini mirip dengan pengujian penerimaan data.
Komunikasi yang digunakan masih sama yaitu dengan menggunakan komunikasi
serial. Pengujian dilakukan dengan menggunakan access port dan program aplikasi
51
yang telah dibuat. Data yang dikirim berbentuk hexadecimal, karena program yang
telah dibuat di mikrokontroler hanya dapat mengolah data berbentuk hexadesimal.
1. Pengujian dengan menggunakan AccessPort. Langkah-langkahnya adalah sebagai
berikut:
a) Ketikkan nilai suhu threshold yang di inginkan dalam format hexadesimal.
b) Klik icon “send”. Data akan dikirim ke mikrokontroler dan akan di proses,
sehingga data yang diterima adalah seperti gambar dibawah ini.
Gambar 4. 22 Data yang dikirim Access Port
2. Pengujian dengan menggunakan program aplikasi. Langkah-langkahnya adalah
sebagai berikut.
a) Ketikkan nilai suhu threshold (standar suhu baru) yang diinginkan dalam
format desimal.
b) Klik icon “update”. Data yang awalnya berbentuk desimal akan dikonversi
ke hexadesimal sehingga dapat di kirim ke mikrokontroler. Sehingga nilai
suhu threshold akan berubah sesuai dengan yang diinginkan.
Gambar 4. 23 Data yang dikirim program aplikasi
52
4.3 Analisa kerja sistem keseluruhan
Pengujian dan analisa kerja sistem menggabungkan kinerja hardware dan software
yang telah dibuat. Secara garis besar, pengujian kerja sistem sesuai dengan perancangan
yang telah dilakukan. Informasi dari sensor suhu dapat sampai ke program aplikasi yang
dibuat pada komputer. Kipas pun dapat aktif sesuai dengan kondisi suhu yang dirancang.
Untuk driver motor kipas dilakukan setting awal untuk kecepatan putaran kipas.
Kecepatan putaran kipas dapat di atur dengan metode PWM, dengan mengubah nilai
OCR0 pada mikrokntroler. Hasil dari perubahan nilai OCR0 ini mempengaruhi nilai duty
cycle sinyal keluaran yang dihasilkan. Duty cycle adalah perbandingan dari periode
munculnya bit “1” atau tegangan 5 V pada mikrokontoler (Ton) dengan periode (T) pada
suatu sinyal, atau dapat ditulis seperti dibawah ini.
Duty Cycle = ( Ton / T ) x 100%
Pada perancangan ini duty cycle di atur dalam 4 kondisi yaitu 0% (kipas off), 50% (kipas
slow), 75% (kipas medium), 100% (kipas fast).
Pada perancangan driver motor kipas ini tidak membandingkan kecepatan kipas yang
dirancang dengan lamanya penurunan suhu akibat kipas aktif. Hal ini dikarenakan kipas
yang digunakan satu buah yang hanya memasukkan udara ke dalam ruang model, tidak
ada kipas lain yang digunakan untuk membuang udara dari dalam ruang model. Sehingga
hanya terjadi perputaran udara didalam ruang model.
53
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisis dari pengujian dan pengukuran yang dilakukan terhadap system
monitoring suhu ruangan secara wireless dan PC sebagai pusat kontrol, maka dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. ADC pada ATmega8535 berfungsi dengan baik dalam melakukan konversi yaitu
sebesar 0.01 Volt/bit sesuai dengan datasheet LM35 yaitu sebesar 0.01V/0C pada
saat pengukuran sensor suhu pada perangkat ini.
2. PWM pada ATmega8535 bekerja dengan baik dapat dilihat pada tegangan yang
dihasilkan yaitu:
a. kipas off: tidak ada tegangan yang dihasilkan
b. kipas slow: tegangan yang dihasilkan sebesar 2.54Volt dengan duty cycle 50%.
c. kipas medium: tegangan yang dihasilkan sebesar 3.64Volt dengan duty cycle
75.3%
d. kipas fast: tegangan yang dihasilkan sebesar 5.08Volt
3. Pada pengukuran komunikasi RF module pada kondisi obstacle, pengaturan awal
berupa pengiriman data dilakukan setiap 3 detik. Rata-rata waktu datangnya data
kedua setelah data pertama diterima adalah sebesar 3.148 detik sehingga delay dari
pengiriman data suhu adalah 0.148 detik. Faktor kegagalan yang terjadi dari 128
pengiriman data suhu adalah 6.25% dengan jarak maksimum 70 m.
4. Pada pengukuran komunikasi RF module pada kondisi free space, pengaturan awal
berupa pengiriman data dilakukan setiap 3 detik. Rata-rata waktu datangnya data
kedua setelah data pertama diterima adalah sebesar 3.32 detik sehingga delay dari
pengiriman data suhu adalah 0.32 detik pada kondisi free space. Faktor kegagalan
yang terjadi dari 336 pengiriman data suhu adalah 4.934% dengan jarak maksimum
174 m.
5. Software yang berfungsi sebagai aplikasi monitoring suhu yang memiliki fitur untuk
menampilkan suhu ruangan dan kondisi kipas serta mengubah standar suhu ruangan
yang dikontrol untuk mengaktifkan kipas. Database suhu disimpan dalam bentuk
log.txt.
54
5.2 Saran
Pengembangan yang dapat dilakukan pada tugas akhir ini antara lain :
1. Dapat menambahkan rangkaian tambahan pada keluaran sensor suhu sebelum masuk
ke mikrokontroler untuk mendapatkan nilai suhu yang lebih detail.
2. Konfigurasi rangkaian catudaya lebih diperhatikan lagi. Dapat ditambahkan heat-sink
agar regulator tidak cepat panas.
3. Pengukuran dengan menggunakan osiloskop lebih baik menggunakan osiloskop
tektronix.
4. Monitoring suhu sebaiknya menggunakan lebih dari satu ruangan
5. Untuk pengembangan ke arah yang lebih nyata, kipas dapat diganti dengan AC.
Dengan digantinya kipas, dapat dilihat waktu yang diperlukan untuk menurunkan
suhu dan pengaturan kecepatan pun dapat sesuai dengan realitas yang ada. Sehingga
delay yang diperlukan untuk satu kali pengiriman data pun bisa lebih tepat.
6. Program aplikasi yang telah dibuat dapat dikembangkan lagi untuk menjadi server di
jaringan. Sehingga pengontrolan suhu dapat dilakukan dalam jaringan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Cepat mahir visual basic net. Internet: http://ilmukomputer.org/2008/11/25/cepat-mahir-
visual-basic-net/ [Februari.6,2009]
2. Heryanto, ST, M. Ary dan Ir. Wisnu Adi P. 2008. Pemprograman Bahasa C untuk
Mikrokontroler ATMega8535. Penerbit Andi. Yogyakarta.
3. Rovianto, Muhammad, Basuki Rahmat dan Achmad Rizal. Desain Dan Realisasi Sistem
Telemetri FSK (Suhu, Tekanan Udara, Kelembaban).[On-line]. Available:
http://eprints.undip.ac.id/7791/1/RANCANG_BANGUN_SISTEM_TELEMETRI_SUH
U_DAN_KELEMBABAN_MENGGUNAKAN_MIKROKONTROLER_ATMEGA8535
_DENGAN_ANTARMUKA.pdf [April.2009]
4. SerialPort Class (System.IO.Ports). internet: http://msdn.microsoft.com/en-
us/library/system.io.ports.serialport.aspx [Maret.23,2010]
5. Silva, Haula. Proyek Akhir. Perancangan Dan Realisasi Prototipe Alat Pendeteksi
Kebakaran Berbasis Mikrokontroler, Jurusan Fakultas Elektro dan Komunikasi, Institut
Teknologi Telkom, 2009
6. Sukiswo, skripsi, Perancangan Telemetri Suhu Dengan Modul Digital FSKFM, Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Undip, 2005
7. Supriyatna, Yatna. Tugas Akhir. Desain Dan Implementasi Handheld Sebagai Alat
Pengambil Data Pada Kwh Meter Dengan Komunikasi Wireless RF Berbasis
Mikrokontroler, Jurusan Fakultas Elektro dan Komunikasi, Institut Teknologi Telkom,
2009
8. Wardhana, Lingga. 2006 .Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535
Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Penerbit Andi. Yogyakarta.
LAMPIRAN
Rangkaian Skematik
LAMPIRAN
Program Bahasa C ATMega8535
PROGRAM BAHASA C ATMEGA8535
/**********************************
*******************
This program was produced by the
CodeWizardAVR V1.25.3 Standard
Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP
InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project :
Version :
Date : 3/17/2010
Author : F4CG
Company : F4CG
Comments:
Chip type : ATmega8535
Program type : Application
Clock frequency : 11.059200 MHz
Memory model : Small
External SRAM size : 0
Data Stack size : 128
**********************************
*******************/
#include <mega8535.h>
#include <delay.h>
// Standard Input/Output functions
#include <stdio.h>
#define fosc 11059200
#define baud 19200
#define ubrr_val (fosc/(16*baud))-1
#define RXEN 4
#define TXEN 3
#define USBS 3
#define UCSZ0 1
#define USEL 7
#define RXC 7
#define TXC 6
unsigned char dtadc0,dtadc1,buffer;
unsigned char a,b,c,x;
char buf[33];
#define ADC_VREF_TYPE 0xE0
// Read the 8 most significant bits
// of the AD conversion result
unsigned char read_adc(unsigned char
adc_input)
ADMUX=adc_input |
(ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCH;
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
.equ __lcd_port=0x18 ;PORTB
#endasm
#include <lcd.h>
void usart_init(unsigned int baudr)
//set baud rate
UBRRH=((unsigned char) (baudr>>8)) &
(0x7f);
UBRRL=(unsigned char) (baudr);
//---------
UCSRA=0x00;
//aktifkan tx
UCSRB=((1<<RXEN) | (1<<TXEN));
//set frame format: 8 bit, 2 stop bit
UCSRC=(1<<USBS) | (3<<UCSZ0) |
(1<<USEL);
void kipas0()
OCR0=0x00;
printf(" 00 ");
delay_ms(50);
void kipas1()
OCR0=0x80;
printf(" 01 ");
delay_ms(50);
void kipas2()
OCR0=0xC0;
printf(" 02 ");
delay_ms(50);
void kipas3()
OCR0=0xFF;
printf(" 03 ");
delay_ms(50);
void kipas()
printf(" %i ",dtadc0);
delay_ms(3000);
a=x;
b=a+0x05;
c=b+0x05;
if (dtadc0<a)kipas0();
else if (dtadc0<b)kipas1();
else if (dtadc0<c) kipas2();
else kipas3();;
;
;
// Declare your global variables here
void main(void)
// Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization
// Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In
Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T
State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In
Func3=Out Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T
State3=0 State2=T State1=T State0=T
PORTB=0x00;
DDRB=0x08;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In
Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T
State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
// Port D initialization
// Func7=Out Func6=In Func5=In
Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In
Func0=In
// State7=0 State6=T State5=T State4=T
State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTD=0x00;
DDRD=0x80;
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 11059.200 kHz
// Mode: Phase correct PWM top=FFh
// OC0 output: Non-Inverted PWM
TCCR0=0x61;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 11059.200 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=0x00;
TCCR1B=0x01;
TCNT1H=0xD5;
TCNT1L=0xD0;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 11059.200 kHz
// Mode: Phase correct PWM top=FFh
// OC2 output: Non-Inverted PWM
ASSR=0x00;
TCCR2=0x61;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 2
Stop, No Parity
// USART Receiver: On
// USART Transmitter: On
// USART Mode: Asynchronous
// USART Baud rate: 19200
UCSRA=0x00;
UCSRB=0x18;
UCSRC=0x8E;
UBRRH=0x00;
UBRRL=0x23;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by
Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 691.200 kHz
// ADC Voltage Reference: Int., cap. on
AREF
// ADC High Speed Mode: Off
// ADC Auto Trigger Source: None
// Only the 8 most significant bits of
// the AD conversion result are used
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0x84;
SFIOR&=0xEF;
// LCD module initialization
lcd_init(16);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("suhu");
usart_init(ubrr_val);
x=20;
mulai:
dtadc0=read_adc(4);
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,1);
sprintf(buf,"%i",dtadc0);
lcd_puts(buf);
kipas();
goto update;
update:
while ((UCSRA & (1<<RXC)))
buffer=UDR;
x=buffer;
goto mulai;
;
goto mulai;
while (1)
// Place your code here
;
LAMPIRAN
Program Aplikasi
PROGRAM APLIKASI
Program connect device
Imports aplikasi_suhu.MainForm
Public Class form_connect
Private srport As New Rs232()
Public Sub portavailablity()
If IsPortAvailable() Then
status.Text = "Device is Available"
Else
status.Text = "Device is Unavailable"
End If
End Sub
Private Sub but_connect_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles but_connect.Click
aplikasi_suhu.MainForm.Enabled = True
aplikasi_suhu.MainForm.sport.Open(2, 19200, 8,
Rs232.DataParity.Parity_None, _
Rs232.DataStopBit.StopBit_2, 4096)
Me.Enabled = False
Me.Hide()
End Sub
' This function attempts to open the passed Comm Port. If it is
' available, it returns True, else it returns False. To determine
' availability a Try-Catch block is used.
Private Function IsPortAvailable() As Boolean
Try
srport.Open(2, 19200, 8, Rs232.DataParity.Parity_None, _
Rs232.DataStopBit.StopBit_2, 4096)
' If it makes it to here, then the Comm Port is available.
srport.Close()
Return True
Catch
' If it gets here, then the attempt to open the Comm Port
' was unsuccessful.
Return False
End Try
End Function
Private Sub but_refresh_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles but_refresh.Click
portavailablity()
End Sub
End Class
Program utama
Imports aplikasi_suhu.form_connect
Imports System.Text
Public Class MainForm
Public sport As New Rs232()
Private form_connect As New form_connect()
Private intCommPort, intBaud, intData As Integer
Private bytStop As Rs232.DataStopBit
Private bytParity As Rs232.DataParity
Private count As Byte = 0
Private msg As String
Private log As String
Public arr() As String
Dim filer As String
Dim filew As String
Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles MyBase.Load
If Not System.IO.File.Exists("log.txt") Then
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", "Suhu Kipas
Waktu", True)
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", vbCrLf +
"=======================", True)
End If
Me.Show()
Me.Enabled = False
Me.tmrRead = New System.Windows.Forms.Timer(Me.components)
form_connect.Enabled = True
form_connect.Show()
form_connect.portavailablity()
tmrRead.Enabled = True
caution.Text = "Normal"
box_normal.Text = 20
box_suhulama.Text = 20
log = My.Computer.FileSystem.ReadAllText("log.txt")
rt_log.Text = log
End Sub
Private Sub tmrRead_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles tmrRead.Tick
Try
' As long as there is information, read one byte at a time and
' output it.
'sport.Read(2)
While (sport.Read(1) <> -1)
' Write the output to the screen.
WriteMessage(Chr(sport.InputStream(0)), False)
End While
Catch exc As Exception
' An exception is raised when there is no information to read.
' Don't do anything here, just let the exception go.
End Try
End Sub
' This subroutine writes a message to the txtStatus TextBox and allows
' the line feed to be suppressed.
Private Sub WriteMessage(ByVal message As String, ByVal linefeed As
Boolean)
If Not message.Equals(" ") Then
msg += message
count += 1
If count = 2 Then
msg += " "
End If
End If
If count = 4 Then
arr = msg.Split(" ")
Dim nows As String
Dim nowf As String
If arr(0).ElementAt(0) = "0" Then
nowf = arr(0)
nows = arr(1)
Else : nows = arr(0)
nowf = arr(1)
End If
box_now.Text = nows
If nowf.Equals("00") Then
box_fan.Text = "Off"
caution.Text = "Normal"
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", vbCrLf +
nows + vbTab + "Off" + vbTab + Now(), True)
rt_log.Text += vbCrLf + nows + vbTab + "Off" + vbTab +
Now()
ElseIf nowf.Equals("01") Then
box_fan.Text = "Slow"
caution.Text = "Normal"
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", vbCrLf +
nows + vbTab + "Slow" + vbTab + Now(), True)
rt_log.Text += vbCrLf + nows + vbTab + "Slow" + vbTab +
Now()
ElseIf nowf.Equals("02") Then
box_fan.Text = "Medium"
caution.Text = "Normal"
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", vbCrLf +
nows + vbTab + "Medium" + vbTab + Now(), True)
rt_log.Text += vbCrLf + nows + vbTab + "Medium" + vbTab +
Now()
ElseIf nowf.Equals("03") Then
box_fan.Text = "Fast"
caution.Text = "Warning!"
My.Computer.FileSystem.WriteAllText("log.txt", vbCrLf +
nows + vbTab + "Fast" + vbTab + Now(), True)
rt_log.Text += vbCrLf + nows + vbTab + "Fast" + vbTab +
Now()
End If
msg = ""
arr.Clear(arr, 0, arr.Length)
count = 0
End If
End Sub
Private Sub but_setsuhu_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles but_setsuhu.Click
Dim input As String
Dim i As Integer = CInt(input_suhu.Text)
Dim bu10() As Byte = &HA
Dim bu11() As Byte = &HB
Dim bu12() As Byte = &HC
Dim bu13() As Byte = &HD
Dim bu14() As Byte = &HE
Dim bu15() As Byte = &HF
Dim bu16() As Byte = &H10
Dim bu17() As Byte = &H11
Dim bu18() As Byte = &H12
Dim bu19() As Byte = &H13
Dim bu20() As Byte = &H14
Dim bu21() As Byte = &H15
Dim bu22() As Byte = &H16
Dim bu23() As Byte = &H17
Dim bu24() As Byte = &H18
Dim bu25() As Byte = &H19
Dim bu26() As Byte = &H1A
Dim bu27() As Byte = &H1B
Dim bu28() As Byte = &H1C
Dim bu29() As Byte = &H1D
Dim bu30() As Byte = &H1E
Dim bu31() As Byte = &H1F
Dim bu32() As Byte = &H20
Dim bu33() As Byte = &H21
Dim bu34() As Byte = &H22
Dim bu35() As Byte = &H23
Dim bu36() As Byte = &H24
Dim bu37() As Byte = &H25
Dim bu38() As Byte = &H26
Dim bu39() As Byte = &H27
Dim bu40() As Byte = &H28
If i = 10 Then
sport.Write(bu10)
ElseIf i = 11 Then
sport.Write(bu11)
ElseIf i = 12 Then
sport.Write(bu12)
ElseIf i = 13 Then
sport.Write(bu13)
ElseIf i = 14 Then
sport.Write(bu14)
ElseIf i = 15 Then
sport.Write(bu15)
ElseIf i = 16 Then
sport.Write(bu16)
ElseIf i = 17 Then
sport.Write(bu17)
ElseIf i = 18 Then
sport.Write(bu18)
ElseIf i = 19 Then
sport.Write(bu19)
ElseIf i = 20 Then
sport.Write(bu20)
ElseIf i = 21 Then
sport.Write(bu21)
ElseIf i = 22 Then
sport.Write(bu22)
ElseIf i = 23 Then
sport.Write(bu23)
ElseIf i = 24 Then
sport.Write(bu24)
ElseIf i = 25 Then
sport.Write(bu25)
ElseIf i = 26 Then
sport.Write(bu26)
ElseIf i = 27 Then
sport.Write(bu27)
ElseIf i = 28 Then
sport.Write(bu28)
ElseIf i = 29 Then
sport.Write(bu29)
ElseIf i = 30 Then
sport.Write(bu30)
ElseIf i = 31 Then
sport.Write(bu31)
ElseIf i = 32 Then
sport.Write(bu32)
ElseIf i = 33 Then
sport.Write(bu33)
ElseIf i = 34 Then
sport.Write(bu34)
ElseIf i = 35 Then
sport.Write(bu35)
ElseIf i = 36 Then
sport.Write(bu36)
ElseIf i = 37 Then
sport.Write(bu37)
ElseIf i = 38 Then
sport.Write(bu38)
ElseIf i = 39 Then
sport.Write(bu39)
ElseIf i = 40 Then
sport.Write(bu40)
End If
box_suhulama.Text = i
box_normal.Text = i
End Sub
End Class
LAMPIRAN
Datasheet
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
1POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
Featuring Unitrode L293 and L293DProducts Now From Texas Instruments
Wide Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V
Separate Input-Logic Supply
Internal ESD Protection
Thermal Shutdown
High-Noise-Immunity Inputs
Functionally Similar to SGS L293 andSGS L293D
Output Current 1 A Per Channel(600 mA for L293D)
Peak Output Current 2 A Per Channel(1.2 A for L293D)
Output Clamp Diodes for InductiveTransient Suppression (L293D)
description/ordering information
The L293 and L293D are quadruple high-currenthalf-H drivers. The L293 is designed to providebidirectional drive currents of up to 1 A at voltagesfrom 4.5 V to 36 V. The L293D is designed toprovide bidirectional drive currents of up to600-mA at voltages from 4.5 V to 36 V. Bothdevices are designed to drive inductive loads suchas relays, solenoids, dc and bipolar steppingmotors, as well as other high-current/high-voltageloads in positive-supply applications.
All inputs are TTL compatible. Each output is acomplete totem-pole drive circuit, with aDarlington transistor sink and a pseudo-Darlington source. Drivers are enabled in pairs, with drivers 1 and 2 enabled by 1,2EN and drivers 3 and 4enabled by 3,4EN. When an enable input is high, the associated drivers are enabled, and their outputs are activeand in phase with their inputs. When the enable input is low, those drivers are disabled, and their outputs areoff and in the high-impedance state. With the proper data inputs, each pair of drivers forms a full-H (or bridge)reversible drive suitable for solenoid or motor applications.
ORDERING INFORMATION
TA PACKAGE † ORDERABLEPART NUMBER
TOP-SIDEMARKING
HSOP (DWP) Tube of 20 L293DWP L293DWP
0°C to 70°CPDIP (N) Tube of 25 L293N L293N
0°C to 70°C
PDIP (NE)Tube of 25 L293NE L293NE
PDIP (NE)Tube of 25 L293DNE L293DNE
† Package drawings, standard packing quantities, thermal data, symbolization, and PCB design guidelines are available atwww.ti.com/sc/package.
Copyright 2004, Texas Instruments Incorporated !"# $"%&! '#('"! ! $#!! $# )# # #* "#'' +,( '"! $!#- '# #!#&, !&"'##- && $##(
Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications ofTexas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.
HEAT SINK ANDGROUND
HEAT SINK ANDGROUND
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
1,2EN1A1Y
2Y2A
VCC2
VCC14A4Y
3Y3A3,4EN
L293 . . . N OR NE PACKAGEL293D . . . NE PACKAGE
(TOP VIEW)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
1,2EN1A1YNCNCNC
NCNC2Y2A
VCC2
VCC14A4YNCNCNC
NCNC3Y3A3,4EN
L293 . . . DWP PACKAGE(TOP VIEW)
HEAT SINK ANDGROUND
HEAT SINK ANDGROUND
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
2 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
description/ordering information (continued)
On the L293, external high-speed output clamp diodes should be used for inductive transient suppression.
A VCC1 terminal, separate from VCC2, is provided for the logic inputs to minimize device power dissipation.
The L293and L293D are characterized for operation from 0°C to 70°C.
block diagram
10
3
4
5
6
7
8 9
10
11
12
13
14
15
161
210
1
10
2
4
3
M
M
M
10
10
10
VCC2
VCC1
NOTE: Output diodes are internal in L293D.
FUNCTION TABLE(each driver)
INPUTS† OUTPUTA EN
OUTPUTY
H H H
L H L
X L Z
H = high level, L = low level, X = irrelevant,Z = high impedance (off)† In the thermal shutdown mode, the output is
in the high-impedance state, regardless ofthe input levels.
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
3POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
logic diagram
ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ
ÁÁÁÁÁÁ
ÁÁÁÁ
2
1
7
10
9
15
3
6
11
14
1A
1,2EN
2A
3A
3,4EN
4A
1Y
2Y
3Y
4Y
schematics of inputs and outputs (L293)
Input
VCC2
Output
GND
TYPICAL OF ALL OUTPUTSEQUIVALENT OF EACH INPUT
VCC1
CurrentSource
GND
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
4 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
schematics of inputs and outputs (L293D)
Input
VCC2
Output
GND
TYPICAL OF ALL OUTPUTSEQUIVALENT OF EACH INPUT
VCC1
CurrentSource
GND
absolute maximum ratings over operating free-air temperature range (unless otherwise noted) †
Supply voltage, VCC1 (see Note 1) 36 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Output supply voltage, VCC2 36 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Input voltage, VI 7 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Output voltage range, VO −3 V to VCC2 + 3 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peak output current, IO (nonrepetitive, t ≤ 5 ms): L293 ±2 A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peak output current, IO (nonrepetitive, t ≤ 100 µs): L293D ±1.2 A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Continuous output current, IO: L293 ±1 A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Continuous output current, IO: L293D ±600 mA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Package thermal impedance, θJA (see Notes 2 and 3): DWP package TBD°C/W. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
N package 67°C/W. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NE package TBD°C/W. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maximum junction temperature, TJ 150°C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Storage temperature range, Tstg −65°C to 150°C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
† Stresses beyond those listed under “absolute maximum ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, andfunctional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under “recommended operating conditions” is notimplied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.
NOTES: 1. All voltage values are with respect to the network ground terminal.2. Maximum power dissipation is a function of TJ(max), JA, and TA. The maximum allowable power dissipation at any allowable
ambient temperature is PD = (TJ(max) − TA)/JA. Operating at the absolute maximum TJ of 150°C can affect reliability.3. The package thermal impedance is calculated in accordance with JESD 51-7.
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
5POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
recommended operating conditions
MIN MAX UNIT
Supply voltageVCC1 4.5 7
VSupply voltageVCC2 VCC1 36
V
VIH High-level input voltageVCC1 ≤ 7 V 2.3 VCC1 V
VIH High-level input voltageVCC1 ≥ 7 V 2.3 7 V
VIL Low-level output voltage −0.3† 1.5 V
TA Operating free-air temperature 0 70 °C† The algebraic convention, in which the least positive (most negative) designated minimum, is used in this data sheet for logic voltage levels.
electrical characteristics, V CC1 = 5 V, VCC2 = 24 V, TA = 25°CPARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT
VOH High-level output voltageL293: IOH = −1 AL293D: IOH = −0.6 A
VCC2 − 1.8 VCC2 − 1.4 V
VOL Low-level output voltageL293: IOL = 1 AL293D: IOL = 0.6 A
1.2 1.8 V
VOKH High-level output clamp voltage L293D: IOK = −0.6 A VCC2 + 1.3 V
VOKL Low-level output clamp voltage L293D: IOK = 0.6 A 1.3 V
IIH High-level input currentA
VI = 7 V0.2 100
AIIH High-level input currentEN
VI = 7 V0.2 10
µA
IIL Low-level input currentA
VI = 0−3 −10
AIIL Low-level input currentEN
VI = 0−2 −100
µA
All outputs at high level 13 22
ICC1 Logic supply current IO = 0 All outputs at low level 35 60 mAICC1 Logic supply current IO = 0
All outputs at high impedance 8 24
mA
All outputs at high level 14 24
ICC2 Output supply current IO = 0 All outputs at low level 2 6 mAICC2 Output supply current IO = 0
All outputs at high impedance 2 4
mA
switching characteristics, V CC1 = 5 V, VCC2 = 24 V, TA = 25°C
PARAMETER TEST CONDITIONSL293NE, L293DNE
UNITPARAMETER TEST CONDITIONSMIN TYP MAX
UNIT
tPLH Propagation delay time, low-to-high-level output from A input 800 ns
tPHL Propagation delay time, high-to-low-level output from A inputCL = 30 pF, See Figure 1
400 ns
tTLH Transition time, low-to-high-level outputCL = 30 pF, See Figure 1
300 ns
tTHL Transition time, high-to-low-level output 300 ns
switching characteristics, V CC1 = 5 V, VCC2 = 24 V, TA = 25°C
PARAMETER TEST CONDITIONS
L293DWP, L293NL293DN UNITPARAMETER TEST CONDITIONS
MIN TYP MAXUNIT
tPLH Propagation delay time, low-to-high-level output from A input 750 ns
tPHL Propagation delay time, high-to-low-level output from A inputCL = 30 pF, See Figure 1
200 ns
tTLH Transition time, low-to-high-level outputCL = 30 pF, See Figure 1
100 ns
tTHL Transition time, high-to-low-level output 350 ns
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
6 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
PARAMETER MEASUREMENT INFORMATION
Output
CL = 30 pF(see Note A)
VCC1
Input
3 V
TEST CIRCUIT
tf tr3 V
0
tPHL
VOH
tTHL tTLH
VOLTAGE WAVEFORMS
tPLH
Output
Input
VOL
tw
NOTES: A. CL includes probe and jig capacitance.B. The pulse generator has the following characteristics: tr ≤ 10 ns, tf ≤ 10 ns, tw = 10 µs, PRR = 5 kHz, ZO = 50 Ω.
PulseGenerator
(see Note B)
5 V 24 V
VCC2
A
EN
Y90% 90%
50%
10%
50%
10%
90% 90%
50%
10%
50%
10%
Figure 1. Test Circuit and Voltage Waveforms
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
7POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
24 V5 V
10 kΩ
VCC1VCC2
Control A
Control B
4, 5, 12, 13
GND
ThermalShutdown
Motor
16 8
3
6
11
14
4Y
3Y
2Y
1Y
1,2EN
1A
2A
3,4EN
3A
4A
15
10
9
7
2
1
Figure 2. Two-Phase Motor Driver (L293)
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
8 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
24 V5 V
10 kΩ
VCC1 VCC2
16 8
1,2EN1
1A2
2A
7
3,4EN
9
3A10
4A15
Control A
Control B
4, 5, 12, 13
GND
ThermalShutdown
Motor
1Y
3
2Y
6
3Y
11
4Y
14
Figure 3. Two-Phase Motor Driver (L293D)
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
9POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
EN 3A M1 4A M2
H H Fast motor stop H Run
H L Run L Fast motor stop
L XFree-running motorstop
XFree-running motorstop
L = low, H = high, X = don’t care
EN 1A 2A FUNCTION
H L H Turn right
H H L Turn left
H L L Fast motor stop
H H H Fast motor stop
L X X Fast motor stop
L = low, H = high, X = don’t care
VCC2 SES5001
1/2 L293
4, 5, 12, 13
10
SES5001
VCC1
EN
1511 14
16
9
M2
M1
3A 4A
8
Figure 4. DC Motor Controls(connections to ground and to
supply voltage)
GND
2 × SES5001
1/2 L293
4, 5, 12, 13
367
8
1
216
VCC2
2 × SES5001
2A 1A
VCC1
EN
M
Figure 5. Bidirectional DC Motor Control
GND
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
10 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
3
4
5
6
7
8
1
2
9
10
11
12
13
14
15
16
+
+
+
+
D7
D8 D4
D3
L2 IL2
C1
D5 D1
D6 D2
VCC1L293
IL1/IL2 = 300 mA
0.22 µF
VCC2 L1 IL1
D1−D8 = SES5001
Figure 6. Bipolar Stepping-Motor Control
mounting instructions
The Rthj-amp of the L293 can be reduced by soldering the GND pins to a suitable copper area of the printedcircuit board or to an external heat sink.
Figure 9 shows the maximum package power PTOT and the θJA as a function of the side of two equal squarecopper areas having a thickness of 35 µm (see Figure 7). In addition, an external heat sink can be used (seeFigure 8).
During soldering, the pin temperature must not exceed 260°C, and the soldering time must not exceed 12seconds.
The external heatsink or printed circuit copper area must be connected to electrical ground.
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
11POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
Copper Area 35- µm Thickness
Printed Circuit Board
Figure 7. Example of Printed Circuit Board Copper Area (used as heat sink)
11.9 mm
17.0 mm
38.0 mm
Figure 8. External Heat Sink Mounting Example(θJA = 25°C/W)
SLRS008C − SEPTEMBER 1986 − REVISED NOVEMBER 2004
12 POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
APPLICATION INFORMATION
3
1
0
2
0 10 20
P
4
MAXIMUM POWER AND JUNCTION vs
THERMAL RESISTANCE
30
TOT
− P
ower
Dis
sipa
tion
− W
60
20
0
40
80
θ JA
− T
herm
al R
esis
tanc
e −
°C/W
40
Side − mm
Figure 9
θJA
PTOT (TA = 70°C)
50
5
3
1
0
2
−50 0 50
4
MAXIMUM POWER DISSIPATIONvs
AMBIENT TEMPERATURE
100
TA − Ambient Temperature − °C
With Infinite Heat Sink
Free Air
Heat Sink With θJA = 25°C/W
Figure 10
150
PTO
T−
Pow
er D
issi
patio
n −
W
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device Status (1) PackageType
PackageDrawing
Pins PackageQty
Eco Plan (2) Lead/Ball Finish MSL Peak Temp (3)
L293DDWP OBSOLETE SOIC DW 28 TBD Call TI Call TI
L293DDWPTR OBSOLETE SOIC DW 28 TBD Call TI Call TI
L293DN OBSOLETE PDIP N 16 TBD Call TI Call TI
L293DNE ACTIVE PDIP NE 16 25 Pb-Free(RoHS)
CU NIPDAU Level-NC-NC-NC
L293DNEE4 ACTIVE PDIP NE 16 25 Pb-Free(RoHS)
CU NIPDAU Level-NC-NC-NC
L293DSP OBSOLETE 16 TBD Call TI Call TI
L293DSP883B OBSOLETE 16 TBD Call TI Call TI
L293DSP883C OBSOLETE UTR TBD Call TI Call TI
L293DWP ACTIVE SOPower PAD
DWP 28 20 Green (RoHS &no Sb/Br)
CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR
L293DWPG4 ACTIVE SOPower PAD
DWP 28 20 TBD Call TI Call TI
L293DWPTR OBSOLETE SOPower PAD
DWP 28 TBD Call TI Call TI
L293N ACTIVE PDIP N 16 25 Green (RoHS &no Sb/Br)
Call TI Level-NC-NC-NC
L293NE ACTIVE PDIP NE 16 25 Pb-Free(RoHS)
CU NIPDAU Level-NC-NC-NC
L293NEE4 ACTIVE PDIP NE 16 25 Pb-Free(RoHS)
CU NIPDAU Level-NC-NC-NC
(1) The marketing status values are defined as follows:ACTIVE: Product device recommended for new designs.LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part ina new design.PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) Eco Plan - The planned eco-friendly classification: Pb-Free (RoHS) or Green (RoHS & no Sb/Br) - please checkhttp://www.ti.com/productcontent for the latest availability information and additional product content details.TBD: The Pb-Free/Green conversion plan has not been defined.Pb-Free (RoHS): TI's terms "Lead-Free" or "Pb-Free" mean semiconductor products that are compatible with the current RoHS requirementsfor all 6 substances, including the requirement that lead not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be solderedat high temperatures, TI Pb-Free products are suitable for use in specified lead-free processes.Green (RoHS & no Sb/Br): TI defines "Green" to mean Pb-Free (RoHS compatible), and free of Bromine (Br) and Antimony (Sb) based flameretardants (Br or Sb do not exceed 0.1% by weight in homogeneous material)
(3) MSL, Peak Temp. -- The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak soldertemperature.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it isprovided. TI bases its knowledge and belief on information provided by third parties, and makes no representation or warranty as to theaccuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and continues to takereasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis onincoming materials and chemicals. TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limitedinformation may not be available for release.
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com 12-Sep-2005
Addendum-Page 1
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TIto Customer on an annual basis.
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com 12-Sep-2005
Addendum-Page 2
MECHANICAL DATA
MPDI003 – OCTOBER 1994
1POST OFFICE BOX 655303 • DALLAS, TEXAS 75265
NE (R-PDIP-T**) PLASTIC DUAL-IN-LINE PACKAGE20 PIN SHOWN
2016PINS **
0.780 (19,80)
0.240 (6,10)
0.260 (6,60)
Seating Plane
DIM
0.975 (24,77)
0.914 (23,22)
0.930 (23,62)
1.000 (25,40)
0.260 (6,61)
0.280 (7,11)
Seating Plane
0.010 (0,25) NOM
4040054/B 04/95
0.310 (7,87)0.290 (7,37)
0.070 (1,78) MAX
C
10
0.021 (0,533)0.015 (0,381)
A
11
1
20
0.015 (0,381)0.021 (0,533)
B
0.200 (5,08) MAX
0.020 (0,51) MIN
0.125 (3,17)0.155 (3,94)
0.020 (0,51) MIN
0.200 (5,08) MAX
0.155 (3,94)0.125 (3,17)
M0.010 (0,25)
M0.010 (0,25)0.100 (2,54) 0°–15°
0.100 (2,54)
C
B
A
MIN
MAX
MIN
MAX
MIN
MAX
NOTES: A. All linear dimensions are in inches (millimeters).B. This drawing is subject to change without notice.C. Falls within JEDEC MS-001 (16 pin only)
IMPORTANT NOTICE
Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, modifications,enhancements, improvements, and other changes to its products and services at any time and to discontinueany product or service without notice. Customers should obtain the latest relevant information before placingorders and should verify that such information is current and complete. All products are sold subject to TI’s termsand conditions of sale supplied at the time of order acknowledgment.
TI warrants performance of its hardware products to the specifications applicable at the time of sale inaccordance with TI’s standard warranty. Testing and other quality control techniques are used to the extent TIdeems necessary to support this warranty. Except where mandated by government requirements, testing of allparameters of each product is not necessarily performed.
TI assumes no liability for applications assistance or customer product design. Customers are responsible fortheir products and applications using TI components. To minimize the risks associated with customer productsand applications, customers should provide adequate design and operating safeguards.
TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any TI patent right,copyright, mask work right, or other TI intellectual property right relating to any combination, machine, or processin which TI products or services are used. Information published by TI regarding third-party products or servicesdoes not constitute a license from TI to use such products or services or a warranty or endorsement thereof.Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectual propertyof the third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.
Reproduction of information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is withoutalteration and is accompanied by all associated warranties, conditions, limitations, and notices. Reproductionof this information with alteration is an unfair and deceptive business practice. TI is not responsible or liable forsuch altered documentation.
Resale of TI products or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for thatproduct or service voids all express and any implied warranties for the associated TI product or service andis an unfair and deceptive business practice. TI is not responsible or liable for any such statements.
Following are URLs where you can obtain information on other Texas Instruments products and applicationsolutions:
Products Applications
Amplifiers amplifier.ti.com Audio www.ti.com/audio
Data Converters dataconverter.ti.com Automotive www.ti.com/automotive
DSP dsp.ti.com Broadband www.ti.com/broadband
Interface interface.ti.com Digital Control www.ti.com/digitalcontrol
Logic logic.ti.com Military www.ti.com/military
Power Mgmt power.ti.com Optical Networking www.ti.com/opticalnetwork
Microcontrollers microcontroller.ti.com Security www.ti.com/security
Telephony www.ti.com/telephony
Video & Imaging www.ti.com/video
Wireless www.ti.com/wireless
Mailing Address: Texas Instruments
Post Office Box 655303 Dallas, Texas 75265
Copyright 2005, Texas Instruments Incorporated
TL/H/5516
LM
35/LM
35A
/LM
35C
/LM
35C
A/LM
35D
Pre
cis
ion
Centig
rade
Tem
pera
ture
Sensors
December 1994
LM35/LM35A/LM35C/LM35CA/LM35DPrecision Centigrade Temperature SensorsGeneral DescriptionThe LM35 series are precision integrated-circuit tempera-
ture sensors, whose output voltage is linearly proportional to
the Celsius (Centigrade) temperature. The LM35 thus has
an advantage over linear temperature sensors calibrated in §Kelvin, as the user is not required to subtract a large con-
stant voltage from its output to obtain convenient Centi-
grade scaling. The LM35 does not require any external cali-
bration or trimming to provide typical accuracies of g(/4§Cat room temperature and g*/4§C over a full b55 to a150§Ctemperature range. Low cost is assured by trimming and
calibration at the wafer level. The LM35’s low output imped-
ance, linear output, and precise inherent calibration make
interfacing to readout or control circuitry especially easy. It
can be used with single power supplies, or with plus and
minus supplies. As it draws only 60 mA from its supply, it has
very low self-heating, less than 0.1§C in still air. The LM35 is
rated to operate over a b55§ to a150§C temperature
range, while the LM35C is rated for a b40§ to a110§Crange (b10§ with improved accuracy). The LM35 series is
available packaged in hermetic TO-46 transistor packages,
while the LM35C, LM35CA, and LM35D are also available in
the plastic TO-92 transistor package. The LM35D is also
available in an 8-lead surface mount small outline package
and a plastic TO-202 package.
FeaturesY Calibrated directly in § Celsius (Centigrade)Y Linear a 10.0 mV/§C scale factorY 0.5§C accuracy guaranteeable (at a25§C)Y Rated for full b55§ to a150§C rangeY Suitable for remote applicationsY Low cost due to wafer-level trimmingY Operates from 4 to 30 voltsY Less than 60 mA current drainY Low self-heating, 0.08§C in still airY Nonlinearity only g(/4§C typicalY Low impedance output, 0.1 X for 1 mA load
Connection DiagramsTO-46
Metal Can Package*
TL/H/5516–1
*Case is connected to negative pin (GND)
Order Number LM35H, LM35AH,
LM35CH, LM35CAH or LM35DH
See NS Package Number H03H
TO-92
Plastic Package
TL/H/5516–2
Order Number LM35CZ,
LM35CAZ or LM35DZ
See NS Package Number Z03A
SO-8
Small Outline Molded Package
TL/H/5516–21
Top View
N.C. e No Connection
Order Number LM35DM
See NS Package Number M08A
TO-202
Plastic Package
TL/H/5516–24
Order Number LM35DP
See NS Package Number P03A
Typical Applications
TL/H/5516–3
FIGURE 1. Basic Centigrade
Temperature
Sensor (a2§C to a150§C)
TL/H/5516–4
Choose R1 e bVS/50 mA
VOUTea1,500 mV at a150§Cea250 mV at a25§Ceb550 mV at b55§C
FIGURE 2. Full-Range Centigrade
Temperature Sensor
TRI-STATEÉ is a registered trademark of National Semiconductor Corporation.
C1995 National Semiconductor Corporation RRD-B30M75/Printed in U. S. A.
Absolute Maximum Ratings (Note 10)
If Military/Aerospace specified devices are required,
please contact the National Semiconductor Sales
Office/Distributors for availability and specifications.
Supply Voltage a35V to b0.2V
Output Voltage a6V to b1.0V
Output Current 10 mA
Storage Temp., TO-46 Package, b60§C to a180§CTO-92 Package, b60§C to a150§CSO-8 Package, b65§C to a150§CTO-202 Package, b65§C to a150§C
Lead Temp.:
TO-46 Package, (Soldering, 10 seconds) 300§CTO-92 Package, (Soldering, 10 seconds) 260§CTO-202 Package, (Soldering, 10 seconds) a230§C
SO Package (Note 12):
Vapor Phase (60 seconds) 215§CInfrared (15 seconds) 220§C
ESD Susceptibility (Note 11) 2500V
Specified Operating Temperature Range: TMIN to TMAX
(Note 2)
LM35, LM35A b55§C to a150§CLM35C, LM35CA b40§C to a110§CLM35D 0§C to a100§C
Electrical Characteristics (Note 1) (Note 6)
LM35A LM35CA
Parameter ConditionsTested Design Tested Design Units
Typical Limit Limit Typical Limit Limit (Max.)
(Note 4) (Note 5) (Note 4) (Note 5)
Accuracy TAea25§C g0.2 g0.5 g0.2 g0.5 §C(Note 7) TAeb10§C g0.3 g0.3 g1.0 §C
TAeTMAX g0.4 g1.0 g0.4 g1.0 §CTAeTMIN g0.4 g1.0 g0.4 g1.5 §C
Nonlinearity TMINsTAsTMAX g0.18 g0.35 g0.15 g0.3 §C(Note 8)
Sensor Gain TMINsTAsTMAX a10.0 a9.9, a10.0 a9.9, mV/§C(Average Slope) a10.1 a10.1
Load Regulation TAea25§C g0.4 g1.0 g0.4 g1.0 mV/mA
(Note 3) 0sILs1 mA TMINsTAsTMAX g0.5 g3.0 g0.5 g3.0 mV/mA
Line Regulation TAea25§C g0.01 g0.05 g0.01 g0.05 mV/V
(Note 3) 4VsVSs30V g0.02 g0.1 g0.02 g0.1 mV/V
Quiescent Current VSea5V, a25§C 56 67 56 67 mA
(Note 9) VSea5V 105 131 91 114 mA
VSea30V, a25§C 56.2 68 56.2 68 mA
VSea30V 105.5 133 91.5 116 mA
Change of 4VsVSs30V, a25§C 0.2 1.0 0.2 1.0 mA
Quiescent Current 4VsVSs30V 0.5 2.0 0.5 2.0 mA
(Note 3)
Temperature a0.39 a0.5 a0.39 a0.5 mA/§CCoefficient of
Quiescent Current
Minimum Temperature In circuit of a1.5 a2.0 a1.5 a2.0 §Cfor Rated Accuracy Figure 1, ILe0
Long Term Stability TJeTMAX, for g0.08 g0.08 §C1000 hours
Note 1: Unless otherwise noted, these specifications apply: b55§CsTJsa150§C for the LM35 and LM35A; b40§sTJsa110§C for the LM35C and LM35CA; and
0§sTJsa100§C for the LM35D. VSea5Vdc and ILOADe50 mA, in the circuit of Figure 2. These specifications also apply from a2§C to TMAX in the circuit of
Figure 1. Specifications in boldface apply over the full rated temperature range.
Note 2: Thermal resistance of the TO-46 package is 400§C/W, junction to ambient, and 24§C/W junction to case. Thermal resistance of the TO-92 package is
180§C/W junction to ambient. Thermal resistance of the small outline molded package is 220§C/W junction to ambient. Thermal resistance of the TO-202 package
is 85§C/W junction to ambient. For additional thermal resistance information see table in the Applications section.
2
Electrical Characteristics (Note 1) (Note 6) (Continued)
LM35 LM35C, LM35D
Parameter ConditionsTested Design Tested Design Units
Typical Limit Limit Typical Limit Limit (Max.)
(Note 4) (Note 5) (Note 4) (Note 5)
Accuracy, TAea25§C g0.4 g1.0 g0.4 g1.0 §CLM35, LM35C TAeb10§C g0.5 g0.5 g1.5 §C(Note 7) TAeTMAX g0.8 g1.5 g0.8 g1.5 §C
TAeTMIN g0.8 g1.5 g0.8 g2.0 §C
Accuracy, TAea25§C g0.6 g1.5 §CLM35D TAeTMAX g0.9 g2.0 §C(Note 7) TAeTMIN g0.9 g2.0 §C
Nonlinearity TMINsTAsTMAX g0.3 g0.5 g0.2 g0.5 §C(Note 8)
Sensor Gain TMINsTAsTMAX a10.0 a9.8, a10.0 a9.8, mV/§C(Average Slope) a10.2 a10.2
Load Regulation TAea25§C g0.4 g2.0 g0.4 g2.0 mV/mA
(Note 3) 0sILs1 mA TMINsTAsTMAX g0.5 g5.0 g0.5 g5.0 mV/mA
Line Regulation TAea25§C g0.01 g0.1 g0.01 g0.1 mV/V
(Note 3) 4VsVSs30V g0.02 g0.2 g0.02 g0.2 mV/V
Quiescent Current VSea5V, a25§C 56 80 56 80 mA
(Note 9) VSea5V 105 158 91 138 mA
VSea30V, a25§C 56.2 82 56.2 82 mA
VSea30V 105.5 161 91.5 141 mA
Change of 4VsVSs30V, a25§C 0.2 2.0 0.2 2.0 mA
Quiescent Current 4VsVSs30V 0.5 3.0 0.5 3.0 mA
(Note 3)
Temperature a0.39 a0.7 a0.39 a0.7 mA/§CCoefficient of
Quiescent Current
Minimum Temperature In circuit of a1.5 a2.0 a1.5 a2.0 §Cfor Rated Accuracy Figure 1, ILe0
Long Term Stability TJeTMAX, for g0.08 g0.08 §C1000 hours
Note 3: Regulation is measured at constant junction temperature, using pulse testing with a low duty cycle. Changes in output due to heating effects can be
computed by multiplying the internal dissipation by the thermal resistance.
Note 4: Tested Limits are guaranteed and 100% tested in production.
Note 5: Design Limits are guaranteed (but not 100% production tested) over the indicated temperature and supply voltage ranges. These limits are not used to
calculate outgoing quality levels.
Note 6: Specifications in boldface apply over the full rated temperature range.
Note 7: Accuracy is defined as the error between the output voltage and 10mv/§C times the device’s case temperature, at specified conditions of voltage, current,
and temperature (expressed in §C).
Note 8: Nonlinearity is defined as the deviation of the output-voltage-versus-temperature curve from the best-fit straight line, over the device’s rated temperature
range.
Note 9: Quiescent current is defined in the circuit of Figure 1.
Note 10: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. DC and AC electrical specifications do not apply when
operating the device beyond its rated operating conditions. See Note 1.
Note 11: Human body model, 100 pF discharged through a 1.5 kX resistor.
Note 12: See AN-450 ‘‘Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability’’ or the section titled ‘‘Surface Mount’’ found in a current National
Semiconductor Linear Data Book for other methods of soldering surface mount devices.
3
Typical Performance Characteristics
Thermal Resistance
Junction to Air Thermal Time Constant
Thermal Response
in Still Air
Thermal Response in
Stirred Oil Bath
Minimum Supply
Voltage vs. Temperature
Quiescent Current
vs. Temperature
(In Circuit ofFigure 1.)
TL/H/5516–17
Quiescent Current
vs. Temperature
(In Circuit ofFigure 2.)
Accuracy vs. Temperature
(Guaranteed)
Accuracy vs. Temperature
(Guaranteed)
TL/H/5516–18
Start-Up ResponseNoise Voltage
TL/H/5516–22
4
ApplicationsThe LM35 can be applied easily in the same way as other
integrated-circuit temperature sensors. It can be glued or
cemented to a surface and its temperature will be within
about 0.01§C of the surface temperature.
This presumes that the ambient air temperature is almost
the same as the surface temperature; if the air temperature
were much higher or lower than the surface temperature,
the actual temperature of the LM35 die would be at an inter-
mediate temperature between the surface temperature and
the air temperature. This is expecially true for the TO-92
plastic package, where the copper leads are the principal
thermal path to carry heat into the device, so its tempera-
ture might be closer to the air temperature than to the sur-
face temperature.
To minimize this problem, be sure that the wiring to the
LM35, as it leaves the device, is held at the same tempera-
ture as the surface of interest. The easiest way to do this is
to cover up these wires with a bead of epoxy which will
insure that the leads and wires are all at the same tempera-
ture as the surface, and that the LM35 die’s temperature will
not be affected by the air temperature.
The TO-46 metal package can also be soldered to a metal
surface or pipe without damage. Of course, in that case the
Vb terminal of the circuit will be grounded to that metal.
Alternatively, the LM35 can be mounted inside a sealed-end
metal tube, and can then be dipped into a bath or screwed
into a threaded hole in a tank. As with any IC, the LM35 and
accompanying wiring and circuits must be kept insulated
and dry, to avoid leakage and corrosion. This is especially
true if the circuit may operate at cold temperatures where
condensation can occur. Printed-circuit coatings and var-
nishes such as Humiseal and epoxy paints or dips are often
used to insure that moisture cannot corrode the LM35 or its
connections.
These devices are sometimes soldered to a small light-
weight heat fin, to decrease the thermal time constant and
speed up the response in slowly-moving air. On the other
hand, a small thermal mass may be added to the sensor, to
give the steadiest reading despite small deviations in the air
temperature.
Temperature Rise of LM35 Due To Self-heating (Thermal Resistance)
TO-46, TO-46, TO-92, TO-92, SO-8 SO-8 TO-202 TO-202 ***no heat sink small heat fin* no heat sink small heat fin** no heat sink small heat fin** no heat sink small heat fin
Still air 400§C/W 100§C/W 180§C/W 140§C/W 220§C/W 110§C/W 85§C/W 60§C/W
Moving air 100§C/W 40§C/W 90§C/W 70§C/W 105§C/W 90§C/W 25§C/W 40§C/W
Still oil 100§C/W 40§C/W 90§C/W 70§C/W
Stirred oil 50§C/W 30§C/W 45§C/W 40§C/W
(Clamped to metal,
Infinite heat sink) (24§C/W) (55§C/W) (23§C/W)
* Wakefield type 201, or 1× disc of 0.020× sheet brass, soldered to case, or similar.
** TO-92 and SO-8 packages glued and leads soldered to 1× square of (/16× printed circuit board with 2 oz. foil or similar.
Typical Applications (Continued)
TL/H/5516–19
FIGURE 3. LM35 with Decoupling from Capacitive Load
TL/H/5516–20
FIGURE 4. LM35 with R-C Damper
CAPACITIVE LOADS
Like most micropower circuits, the LM35 has a limited ability
to drive heavy capacitive loads. The LM35 by itself is able to
drive 50 pf without special precautions. If heavier loads are
anticipated, it is easy to isolate or decouple the load with a
resistor; see Figure 3. Or you can improve the tolerance of
capacitance with a series R-C damper from output to
ground; see Figure 4.
When the LM35 is applied with a 200X load resistor as
shown in Figure 5, 6, or 8, it is relatively immune to wiring
capacitance because the capacitance forms a bypass from
ground to input, not on the output. However, as with any
linear circuit connected to wires in a hostile environment, its
performance can be affected adversely by intense electro-
magnetic sources such as relays, radio transmitters, motors
with arcing brushes, SCR transients, etc, as its wiring can
act as a receiving antenna and its internal junctions can act
as rectifiers. For best results in such cases, a bypass capac-
itor from VIN to ground and a series R-C damper such as
75X in series with 0.2 or 1 mF from output to ground are
often useful. These are shown in Figures 13, 14, and 16.
5
Typical Applications (Continued)
TL/H/5516–5
FIGURE 5. Two-Wire Remote Temperature Sensor
(Grounded Sensor)
TL/H/5516–6
FIGURE 6. Two-Wire Remote Temperature Sensor
(Output Referred to Ground)
TL/H/5516–7
FIGURE 7. Temperature Sensor, Single Supply, b55§ toa150§C
TL/H/5516–8
FIGURE 8. Two-Wire Remote Temperature Sensor
(Output Referred to Ground)
TL/H/5516–9
FIGURE 9. 4-To-20 mA Current Source (0§C to a100§C)
TL/H/5516–10
FIGURE 10. Fahrenheit Thermometer
6
Typical Applications (Continued)
TL/H/5516–11
FIGURE 11. Centigrade Thermometer (Analog Meter)TL/H/5516–12
FIGURE 12. Expanded Scale Thermometer
(50§ to 80§ Fahrenheit, for Example Shown)
TL/H/5516–13
FIGURE 13. Temperature To Digital Converter (Serial Output) (a128§C Full Scale)
TL/H/5516–14
FIGURE 14. Temperature To Digital Converter (Parallel TRI-STATEÉ Outputs for
Standard Data Bus to mP Interface) (128§C Full Scale)
7
Typical Applications (Continued)
TL/H/5516–16
*e1% or 2% film resistor
-Trim RB for VBe3.075V
-Trim RC for VCe1.955V
-Trim RA for VAe0.075V a 100mV/§C c Tambient
-Example, VAe2.275V at 22§CFIGURE 15. Bar-Graph Temperature Display (Dot Mode)
TL/H/5516–15
FIGURE 16. LM35 With Voltage-To-Frequency Converter And Isolated Output
(2§C to a150§C; 20 Hz to 1500 Hz)
8
Block Diagram
TL/H/5516–23
9
Physical Dimensions inches (millimeters)
TO-46 Metal Can Package (H)
Order Number LM35H, LM35AH, LM35CH,
LM35CAH, or LM35DH
NS Package Number H03H
SO-8 Molded Small Outline Package (M)
Order Number LM35DM
NS Package Number M08A
10
Physical Dimensions inches (millimeters) (Continued)
Power Package TO-202 (P)
Order Number LM35DP
NS Package Number P03A
11
LM
35/LM
35A
/LM
35C
/LM
35C
A/LM
35D
Pre
cis
ion
Centigra
de
Tem
pera
ture
Sensors
Physical Dimensions inches (millimeters) (Continued)
TO-92 Plastic Package (Z)
Order Number LM35CZ, LM35CAZ or LM35DZ
NS Package Number Z03A
LIFE SUPPORT POLICY
NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT
DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF NATIONAL
SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:
1. Life support devices or systems are devices or 2. A critical component is any component of a life
systems which, (a) are intended for surgical implant support device or system whose failure to perform can
into the body, or (b) support or sustain life, and whose be reasonably expected to cause the failure of the life
failure to perform, when properly used in accordance support device or system, or to affect its safety or
with instructions for use provided in the labeling, can effectiveness.
be reasonably expected to result in a significant injury
to the user.
National Semiconductor National Semiconductor National Semiconductor National Semiconductor National Semiconductores National SemiconductorCorporation GmbH Japan Ltd. Hong Kong Ltd. Do Brazil Ltda. (Australia) Pty, Ltd.2900 Semiconductor Drive Livry-Gargan-Str. 10 Sumitomo Chemical 13th Floor, Straight Block, Rue Deputado Lacorda Franco Building 16P.O. Box 58090 D-82256 F 4urstenfeldbruck Engineering Center Ocean Centre, 5 Canton Rd. 120-3A Business Park DriveSanta Clara, CA 95052-8090 Germany Bldg. 7F Tsimshatsui, Kowloon Sao Paulo-SP Monash Business ParkTel: 1(800) 272-9959 Tel: (81-41) 35-0 1-7-1, Nakase, Mihama-Ku Hong Kong Brazil 05418-000 Nottinghill, MelbourneTWX: (910) 339-9240 Telex: 527649 Chiba-City, Tel: (852) 2737-1600 Tel: (55-11) 212-5066 Victoria 3168 Australia
Fax: (81-41) 35-1 Ciba Prefecture 261 Fax: (852) 2736-9960 Telex: 391-1131931 NSBR BR Tel: (3) 558-9999Tel: (043) 299-2300 Fax: (55-11) 212-1181 Fax: (3) 558-9998Fax: (043) 299-2500
National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.
ShenZhen YiShi Electronic Technology Development Co., Ltd YS1020UA MANUAL
YS Ultra low power wireless data module http://www.yishi.net.cn 1/3
YS1020UA RF Data Transceiver
YS1020 series Low power RF modules designed for the professional wireless data transmission systems in short range. YS1020 adapt Chipcon CC1020 RF IC, works on ISM frequency band, half duplex integrated receiving and transmitting. Modules could directly connect with monolithic processors, PC, RS485 devices, and other UART components with RS232, RS485 and UART/TTL level interface port. Transparent data interface, nakedness, and wide temperature design handles most industrial application though indoor/outdoor environments.
1. Products Main Features: * Carrier frequency: 433/450/868MHz or ISM others optional; * Interface: RS232/ RS485/ TTL optional; * Multichannels: 8 channels, expandable for 16/32 channels; * Baud rate in air: 1200/2400/4800/9600/19200/38400bps, set before delivery; * Transparent data transmission: What has been received is exactly what has been transmitted,
suitable for any standard or nonstandard user protocols; * Interface format: 8N1/8E1/801 userdefined, or customization for other format interface; * Modulation: GFSK. Based on the Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation,
High antiinterference and Low BER (Bit error Rate); * Half duplex: Integration of receiver and transmitter，10ms auto change for receiving and sending; * Low power consumption and sleep function; * Widen Temperature: 35 ~+75 (31~167 F); * Working humidity: 10%~90% relative humidity without condensation; * Impedance：50Ω (SMA antenna port, multiple antenna options available); * Complying with EN 300220 and ARIB STDT67.
2. Application areas: * Automatic meter reading(AMR) and home automation ; * Wireless smart terminal: POS, PDA, * Wireless electronic display screen, LED display; * Wireless remote control, Environment monitor, telemetry system; * Check attendance system, Queuemanagement system and positioning in coal mine; * RS485 wire multidrop system changeover wireless system; * Industrial automatic data collection, Wireless Data Acquisition, Wireless sensor, SCADA.
ShenZhen YiShi Electronic Technology Development Co., Ltd YS1020UA MANUAL
YS Ultra low power wireless data module http://www.yishi.net.cn 1/3
3. Specifications * RF power: ≤10mW/ 10dBm; * Receiving current: <25mA; * Transmitting current: ≤40mA; * Sleep current: <20uA; * Power supply: DC 5v or 3.3V; *Receiving sensitivity: 115 dBm (@9600bps)
120 dBm (@1200bps); * Size: 47mm×26mm×10mm (without antenna port ). * Range: ≤0.5m (BER=10 3 @9600bps，when antenna is 2m above ground in open area),
≤0.8m (BER=10 3 @1200bps，when antenna is 2m above ground in open area).
4. Installation dimension:
5. Interface definition: Pin No.
Pin name
Description Level Connection with terminal
Remands
1 GND Grounding of power supply Ground 2 Vcc Power supply DC +3.3~5.5V 3 RXD/TTL Serial data receiving end TTL TxD 4 TXD/TTL Serial data transmitting end TTL RxD 5 DGND Digital grounding 6 A(TXD) A of RS485 or TXD of
RS232 A(RxD)
7 B(RXD) B of RS485 or RXD of RS232
B(TxD)
8 Sleep Sleep control (input) TTL Sleep signal Low level sleep 9 Test Exfactory testing
NOTE: Generally the module is in receiving status, if the Sleep pin (No.8) continuously connects low level (>200millisecond), the module will be in sleep status, modules can not receive or transmit any data when sleep. Only when the Sleep pin set in the state of high level (VH<3.5V) or hangs/empty, module can be in receiving
ShenZhen YiShi Electronic Technology Development Co., Ltd YS1020UA MANUAL
YS Ultra low power wireless data module http://www.yishi.net.cn 1/3
status again. The delay time for conversion between sleeping and receiving is less than 150mS.
6. Setting of channel, interface, and data format: User can change or view the module’s parameter setting (interface baud rate and channel) by testing
software “YSPRG.EXE” in the CD (Free). Channel 6 is default value. 1) Corresponding frequency points at 433MHz of 1~8 channels
Channel Frequency Channel Frequency Channel Frequency Channel Frequency
1 429.0325MHZ 2 430.0325MHZ 3 431.0325MHZ 4 432.0325MHZ
5 433.0325MHZ 6 434.0325MHZ 7 435.0325MHZ 8 436.0325MHZ
2) Corresponding frequency points at 868MHz of 1~8 channels Channel Frequency Channel Frequency Channel Frequency Channel Frequency
1 867.0325MHZ 2 868.0325MHZ 3 869.0325MHZ 4 870.0325MHZ
5 871.0325MHZ 6 872.0325MHZ 7 873.0325MHZ 8 874.0325MHZ
7. Antenna configuration: Many appropriative antennas for low power RF modules are selected for meeting different user antenna configurations. Please ask our Sales office for further information about the antenna’s dimension and performance. The main options of antennas are exterior flagelliform rubber antenna with helical SMA joint, magnetic car antenna.
Standard: A0# Helical SMA antennas, L0# 9pin line
Notes: Modules can share DC power supply with other equipment, Ensure the supply is stable (ideally <10mVpk ripple). Keep the module away from other EMF generating components. Match 50Ω, 1/4wave antenna, high mount the antenna as close to the module as possible. Set antenna more than 2m above ground in open area to reach optimal range.
SEMICONDUCTORTECHNICAL DATA
Order this document by MC7800/D
D2T SUFFIXPLASTIC PACKAGE
CASE 936(D2PAK)
THREE–TERMINALPOSITIVE FIXED
VOLTAGE REGULATORS
STANDARD APPLICATION
A common ground is required between theinput and the output voltages. The input voltagemust remain typically 2.0 V above the outputvoltage even during the low point on the inputripple voltage.
XX,
MC78XXInput
Cin*0.33 µF
CO**
Output
Pin 1. Input2. Ground3. Output
T SUFFIXPLASTIC PACKAGE
CASE 221A
Heatsink surfaceconnected to Pin 2.
Heatsink surface (shown as terminal 4 incase outline drawing) is connected to Pin 2.
3
12
3
1 2
These two digits of the type number indicate nominal voltage.
Cin is required if regulator is located anappreciable distance from power supplyfilter.
CO is not needed for stability; however,it does improve transient response. Values of less than 0.1 µF could cause instability.
*
**
1MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
These voltage regulators are monolithic integrated circuits designed asfixed–voltage regulators for a wide variety of applications including local,on–card regulation. These regulators employ internal current limiting,thermal shutdown, and safe–area compensation. With adequate heatsinkingthey can deliver output currents in excess of 1.0 A. Although designedprimarily as a fixed voltage regulator, these devices can be used withexternal components to obtain adjustable voltages and currents.
• Output Current in Excess of 1.0 A
• No External Components Required
• Internal Thermal Overload Protection
• Internal Short Circuit Current Limiting
• Output Transistor Safe–Area Compensation
• Output Voltage Offered in 2% and 4% Tolerance
• Available in Surface Mount D2PAK and Standard 3–Lead TransistorPackages
• Previous Commercial Temperature Range has been Extended to aJunction Temperature Range of –40°C to +125°C
DEVICE TYPE/NOMINAL OUTPUT VOLTAGE
MC7805AC
5 0 V
MC7812C12 V
LM340AT–55 0 V
LM340T–1212 V
MC7805C5.0 V
MC7815AC
15 VLM340T–5 LM340AT–15
15 VMC7806AC
6 0 VMC7815C
15 V
MC7806C6.0 V
LM340T–15
MC7808AC8 0 V
MC7818AC18 V
MC7808C8.0 V
MC7818C18 V
MC7809C 9.0 V MC7824AC24 V
MC7812AC12 V
MC7824C24 V
LM340AT–1212 V
ORDERING INFORMATION
DeviceOutput Voltage
ToleranceOperating
Temperature Range Package
MC78XXACT
2%
T 40° 125°C
Insertion MountLM340AT–XX 2%
T 40° 125°C
Insertion Mount
MC78XXACD2TTJ = –40° to +125°C
Surface Mount
MC78XXCT
4%
TJ = –40° to +125°C
Insertion MountLM340T–XX 4%
Insertion Mount
MC78XXCD2T Surface Mount
XX indicates nominal voltage.
Motorola, Inc. 1997 Rev 5
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
2 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
MAXIMUM RATINGS (TA = 25°C, unless otherwise noted.)
Rating Symbol Value Unit
Input Voltage (5.0 – 18 V) VI 35 VdcInput Voltage (24 V) 40
Power DissipationCase 221A
TA = 25°C PD Internally Limited WThermal Resistance, Junction–to–Ambient RθJA 65 °C/WThermal Resistance, Junction–to–Case RθJC 5.0 °C/W
Case 936 (D2PAK)TA = 25°C PD Internally Limited WThermal Resistance, Junction–to–Ambient RθJA See Figure 13 °C/WThermal Resistance, Junction–to–Case RθJA 5.0 °C/W
Storage Junction Temperature Range Tstg –65 to +150 °C
Operating Junction Temperature TJ +150 °C
NOTE: ESD data available upon request.
R15680R18
100 k
D1Zener
R110.66 k
R21.56 k
R179.0 k
Q7QNPN
LATQ17
Q9QNPN 2
Q8QNPN
Q14QNPN
Q6QNPN
Q5QNPN 2
LAT 3 AQ18
R54.5 k
R61.0 k
Q13QNPN
Q2QNPN 4
SUBQ11 2
R1115 k
QNPN 6
Q1
R714 k
R31.8 k
R85.0 k
Diode
Q16
Q4QNPN
N+C130 PC2
3.0 P
R93.0 k
R16600
R2017500
Q15QNPN
Q10QNPN
R22100
Q12QNPN
R2450
1.0 P
R21600
R230.2
R1927.5 k
D2Zener
Q19QNPN
R141.0 k
Q20QNPN
R289.0 k
R279.0 k
R299.0 k
R256.0 k
R263.0 k
R123.0 k
R103340–(3316ACT)
R3018 k
Sense
Vout5.01
Vin
R1311660
Q3QNPN
MC7800
C3
Representative Schematic Diagram
This device contains 22 active transistors.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
3MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 10 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7805C/LM340T–5
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 4.8 5.0 5.2 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO Vdc7.0 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc 4.75 5.0 5.258.0 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc – – –
Line Regulation (Note 2) Regline mV7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, 1.0 A – 0.5 208.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc – 0.8 10
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 1.3 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A (TA = 25°C) - 1.3 25
Quiescent Current IB – 3.2 6.5 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA7.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc – 0.3 1.05.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A (TA = 25°C) – 0.08 0.8
Ripple Rejection RR 62 83 – dB8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 18 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.6 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.3 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 10 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7805AC/LM340AT–5
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 4.9 5.0 5.1 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 4.8 5.0 5.2 Vdc7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – 0.5 108.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc, IO = 1.0 A – 0.8 128.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 1.3 4.07.3 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 4.5 10
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 1.3 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 0.8 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 0.53 15
Quiescent Current IB – 3.2 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – 0.3 0.87.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 0.08 0.5
Ripple Rejection RR 68 83 – dB8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 18 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX Thigh = +125°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into account separately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
4 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Vin = 10 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7805AC/LM340AT–5
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance (f = 1.0 kHz) rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.3 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX Thigh = +125°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into account separately. Pulse testing with low duty cycle is used.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 11 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7806C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 5.75 6.0 6.25 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO Vdc8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 21 Vdc 5.7 6.0 6.39.0 Vdc ≤ Vin ≤ 21 Vdc – – –
Line Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regline mV8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc – 0.5 249.0 Vdc ≤ Vin ≤ 13 Vdc – 0.8 12
Load Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regload – 1.3 30 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current (TJ = 25°C) IB – 3.3 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc – 0.3 1.35.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 0.08 0.5
Ripple Rejection RR 58 65 – dB9.0 Vdc ≤ Vin ≤ 19 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.3 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
5MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 11 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7806AC
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 5.88 6.0 6.12 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 5.76 6.0 6.24 Vdc8.6 Vdc ≤ Vin ≤ 21 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV8.6 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – 5.0 129.0 Vdc ≤ Vin ≤ 13 Vdc, IO = 1.0 A – 1.4 15
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 1.3 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 0.9 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 0.2 15
Quiescent Current IB – 3.3 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA9.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – – 0.89.0 Vdc ≤ Vin ≤ 21 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 58 65 – dB9.0 Vdc ≤ Vin ≤ 19 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance (f = 1.0 kHz) rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.3 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 14 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7808C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 7.7 8.0 8.3 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 7.6 8.0 8.4 Vdc10.5 Vdc ≤ Vin ≤ 23 Vdc
Line Regulation, TJ = 25°C, (Note 2) Regline mV10.5 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc – 6.0 3211 Vdc ≤ Vin ≤ 17 Vdc – 1.7 16
Load Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regload – 1.4 35 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.3 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA10.5 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc – – 1.05.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 56 62 – dB11.5 Vdc ≤ Vin ≤ 18 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
6 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Vin = 14 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7808C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.4 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 14 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7808AC
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 7.84 8.0 8.16 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 7.7 8.0 8.3 Vdc10.6 Vdc ≤ Vin ≤ 23 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV10.6 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – 6.0 1511 Vdc ≤ Vin ≤ 17 Vdc, IO = 1.0 A – 1.7 1810.4 Vdc ≤ Vin ≤ 23 Vdc, TJ = 25°C – 5.0 15
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 1.4 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 1.0 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 0.22 15
Quiescent Current IB – 3.3 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA11 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA – – 0.810.6 Vdc ≤ Vin ≤ 23 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 56 62 – dB11.5 Vdc ≤ Vin ≤ 21.5 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 0.9 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.4 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
7MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 15 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7809CT
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 8.65 9.0 9.35 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 8.55 9.0 9.45 Vdc11.5 Vdc ≤ Vin ≤ 24 Vdc
Line Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regline mV11 Vdc ≤ Vin ≤ 26 Vdc – 6.2 3211.5 Vdc ≤ Vin ≤ 17 Vdc – 1.8 16
Load Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regload – 1.5 35 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.4 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA11.5 Vdc ≤ Vin ≤ 26 Vdc – – 1.05.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 56 61 – dB11.5 Vdc ≤ Vin ≤ 21.5 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.0 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.5 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 19 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7812C/LM340T–12
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 11.5 12 12.5 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 11.4 12 12.6 Vdc14.5 Vdc ≤ Vin ≤ 27 Vdc
Line Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regline mV14.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc – 3.8 2416 Vdc ≤ Vin ≤ 22 Vdc – 0.3 2414.8 Vdc ≤ Vin ≤ 27 Vdc, IO = 1.0 A – – 48
Load Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regload – 8.1 60 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.4 6.5 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA14.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.715 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 55 60 – dB15 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX Thigh = +125°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
8 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Vin = 19 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7812C/LM340T–12
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.1 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.8 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 19 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7812AC/LM340AT–12
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 11.75 12 12.25 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 11.5 12 12.5 Vdc14.8 Vdc ≤ Vin ≤ 27 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV14.8 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 500 mA – 3.8 1816 Vdc ≤ Vin ≤ 22 Vdc, IO = 1.0 A – 2.2 2014.5 Vdc ≤ Vin ≤ 27 Vdc, TJ = 25°C – 6.0 120
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – – 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 25
Quiescent Current IB – 3.4 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA15 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 500 mA – – 0.814.8 Vdc ≤ Vin ≤ 27 Vdc, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.5
Ripple Rejection RR 55 60 – dB15 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance (f = 1.0 kHz) rO – 1.1 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –0.8 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX Thigh = +125°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
9MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 23 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7815C/LM340T–15
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 14.4 15 15.6 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 14.25 15 15.75 Vdc17.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc
Line Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regline mV17.9 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc – 8.5 3020 Vdc ≤ Vin ≤ 26 Vdc – 3.0 28
Load Regulation, TJ = 25°C (Note 2) Regload – 1.8 55 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.5 6.5 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA17.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc – – 0.817.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.75.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 54 58 – dB18.5 Vdc ≤ Vin ≤ 28.5 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.2 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –1.0 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 23 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7815AC/LM340AT–15
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 14.7 15 15.3 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 14.4 15 15.6 Vdc17.9 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV17.9 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 500 mA – 8.5 2020 Vdc ≤ Vin ≤ 26 Vdc – 3.0 2217.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 7.0 20
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 1.8 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 1.5 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 1.2 15
Quiescent Current IB – 3.5 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA17.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 500 mA – – 0.817.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX Thigh = +125°C for MC78XXAC, C, LM340AT–XX, LM340T–XX
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
10 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Vin = 23 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7815AC/LM340AT–15
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Ripple Rejection RR 60 80 – dB18.5 Vdc ≤ Vin ≤ 28.5 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.2 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –1.0 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 27 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7818C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 17.3 18 18.7 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 17.1 18 18.9 Vdc21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc
Line Regulation, (Note 2) Regline mV21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc – 9.5 5024 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc – 3.2 25
Load Regulation, (Note 2) Regload – 2.0 55 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.5 6.5 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc – – 1.05.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 53 57 – dB22 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) ViI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.3 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –1.5 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
11MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 27 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7818AC
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 17.64 18 18.36 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 17.3 18 18.7 Vdc21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc, IO = 500 mA – 9.5 2224 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A – 3.2 2524 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 3.2 10.520.6 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 8.0 22
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 2.0 255.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 1.8 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 1.5 15
Quiescent Current IB – 3.5 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA21 Vdc ≤ Vin ≤ 33 Vdc, IO = 500 mA – – 0.821.5 Vdc ≤ Vin ≤ 30 Vdc, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 53 57 – dB22 Vdc ≤ Vin ≤ 32 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.3 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –1.5 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 33 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7824C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 23 24 25 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 22.8 24 25.2 Vdc27 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc
Line Regulation, (Note 2) Regline mV27 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc – 2.7 6030 Vdc ≤ Vin ≤ 36 Vdc – 2.7 48
Load Regulation, (Note 2) Regload – 4.4 65 mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A
Quiescent Current IB – 3.6 6.5 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA27 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc – – 1.05.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
12 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Vin = 33 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7824C
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Ripple Rejection RR 50 54 – dB28 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, f = 120 Hz
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance f = 1.0 kHz rO – 1.4 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –2.0 – mV/°C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 33 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to Thigh [Note 1], unless otherwise noted.)
MC7824AC
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 23.5 24 24.5 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W) VO 23.2 24 25.8 Vdc27.3 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc
Line Regulation (Note 2) Regline mV27 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, IO = 500 mA – 11.5 2530 Vdc ≤ Vin ≤ 36 Vdc, IO = 1.0 A – 3.8 2830 Vdc ≤ Vin ≤ 36 Vdc, TJ = 25°C – 3.8 1226.7 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C – 10 25
Load Regulation (Note 2) Regload mV5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C – 2.1 155.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – 2.0 25250 mA ≤ IO ≤ 750 mA – 1.8 15
Quiescent Current IB – 3.6 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IB mA27.3 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, IO = 500 mA – – 0.827 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, TJ = 25°C – – 0.85.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A – – 0.5
Ripple Rejection RR 45 54 – dB28 Vdc ≤ Vin ≤ 38 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI – VO – 2.0 – Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C) Vn – 10 – µV/VO10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Output Resistance (f = 1.0 kHz) rO – 1.4 – mΩ
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C) ISC – 0.2 – AVin = 35 Vdc
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax – 2.2 – A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO – –2.0 – mV/°C
NOTES: 1. Tlow = –40°C for MC78XXAC, C Thigh = +125°C for MC78XXAC, C
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
13MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
Figure 1. Peak Output Current as a Function ofInput/Output Differential Voltage (MC78XXC, AC)
Figure 2. Ripple Rejection as a Function ofOutput Voltages (MC78XXC, AC)
Figure 3. Ripple Rejection as a Function ofFrequency (MC78XXC, AC)
Figure 4. Output Voltage as a Function ofJunction Temperature (MC7805C, AC)
Figure 5. Output Impedance as a Function ofOutput Voltage (MC78XXC, AC)
Figure 6. Quiescent Current as a Function ofTemperature (MC78XXC, AC)
I O
Vin–Vout, INPUT/OUPUT VOLTAGE DIFFERENTIAL (V)
3.0
2.0
1.5
1.0
04.0 8.0 12 20 30 40
, OU
TPU
T C
UR
REN
T (A
)
80
70
60
50
404.0 6.0 8.0 10 12 14 16 18 20 22 24
VO, OUTPUT VOLTAGE (V)
RR
, RIP
PLE
REJ
ECTI
ON
(dB)
PART # VinMC7805C = 10 VMC7806C = 11 VMC7808C = 14 VMC7812C = 19 VMC7815C = 23 VMC7818C = 27 VMC7824C = 33 V
80
50
RR
, RIP
PLE
REJ
ECTI
ON
(dB)
0.1 10
f, FREQUENCY (kHz)
0.01
, OU
TPU
T VO
LTAG
E (V
)O
5.0
4.9
–60 –20 20 60 100 140 180
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)
V
, OU
TPU
T IM
PED
ANC
E (m
)O
Ω
10
5.0
3.02.0
1.0
0.5
0.30.2
0.14.0 8.0 12 16 20 24
VO, OUTPUT VOLTAGE (V)
Z
, QU
IESC
ENT
CU
RR
ENT
(mA)
B
6.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0–75 –50
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)
–25 0 25 50 75 100 125
I
2.5
0.5
70
40
30
60
4.8
6.0 10 15 25 35
TJ = 85°C
TJ = 25°C
1.0
f = 120 HzIO = 20 mA∆Vin = 1.0 V(RMS)
TJ = 125°C
TJ = 0°C
f = 120 HzIO = 500 mACL = 0 µF
Vin = 10 VVO = 5.0 VIL = 20 mA
Vin = 20 VIO = 5.0 mA
MC78XXB, C, AC
Vin = 8.0 V to 18 VIO = 500 mAf = 120 HzTA = 25°C
TJ = –40°C
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
14 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
APPLICATIONS INFORMATION
Design ConsiderationsThe MC7800 Series of fixed voltage regulators are
designed with Thermal Overload Protection that shuts downthe circuit when subjected to an excessive power overloadcondition, Internal Short Circuit Protection that limits themaximum current the circuit will pass, and Output TransistorSafe–Area Compensation that reduces the output shortcircuit current as the voltage across the pass transistor isincreased.
In many low current applications, compensationcapacitors are not required. However, it is recommendedthat the regulator input be bypassed with a capacitor if theregulator is connected to the power supply filter with long
wire lengths, or if the output load capacitance is large. Aninput bypass capacitor should be selected to provide goodhigh–frequency characteristics to insure stable operationunder all load conditions. A 0.33 µF or larger tantalum,mylar, or other capacitor having low internal impedance athigh frequencies should be chosen. The bypass capacitorshould be mounted with the shortest possible leads directlyacross the regulators input terminals. Normally goodconstruction techniques should be used to minimize groundloops and lead resistance drops since the regulator has noexternal sense lead.
IO5.0 V
R IB
Figure 7. Current Regulator Figure 8. Adjustable Output Regulator
Figure 9. Current Boost Regulator Figure 10. Short Circuit Protection
The MC7800 regulators can also be used as a current source whenconnected as above. In order to minimize dissipation the MC7805C ischosen in this application. Resistor R determines the current as follows:
For example, a 1.0 A current source would require R to be a 5.0 Ω,10 W resistor and the output voltage compliance would be the inputvoltage less 7.0 V.
IB 3.2 mA over line and load changes.
Input
0.33 µF R
IO
MC7805
ConstantCurrent toGroundedLoad
The addition of an operational amplifier allows adjustment to higher orintermediate values while retaining regulation characteristics. Theminimum voltage obtainable with this arrangement is 2.0 V greater than theregulator voltage.
InputMC7805
Output
0.33 µF
10 k
MC1741G
7
6
41.0 k
VO = 7.0 V to 20 VVIN = VO ≥ 2.0 V
0.1 µF
3
2
The MC7800 series can be current boosted with a PNP transistor. TheMJ2955 provides current to 5.0 A. Resistor R in conjunction with the VBEof the PNP determines when the pass transistor begins conducting; thiscircuit is not short circuit proof. Input/output differential voltage minimum isincreased by VBE of the pass transistor.
XX = 2 digits of type number indicating voltage.
MC78XX
Input
OutputR
1.0 µF
MJ2955 or Equiv.
1.0 µF
The circuit of Figure 9 can be modified to provide supply protection againstshort circuits by adding a short circuit sense resistor, RSC, and anadditional PNP transistor. The current sensing PNP must be able to handlethe short circuit current of the three–terminal regulator. Therefore, afour–ampere plastic power transistor is specified.
XX = 2 digits of type number indicating voltage.
1.0 µF
MC78XX
MJ2955or Equiv.
Output
RSC
R
2N6049or Equiv.
≥ 10 µF
RSource
0.33 µFInput
RSource
0.33 µF
≥ 10 µF
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
15MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
Figure 11. Worst Case Power Dissipation versusAmbient Temperature (Case 221A)
Figure 12. Input Output Differential as a Functionof Junction Temperature (MC78XXC, AC)
, PO
WER
DIS
SIPA
TIO
N (W
)D
20
16
12
8.0
4.0
0–50 –25 0 25 50 75 100 125 150
TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C)
P
θHS = 0°C/W
DIF
FER
ENTI
AL (V
)in
out,
INPU
T–O
UTP
UT
VOLT
AGE
0.5
0–75 –50 –25 0 25 50 75 100 125
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)
– V
V
IO = 0 mA
IO = 20 mA
IO = 1.0 A
IO = 500 mA
IO = 200 mA
∆VO = 2% of VO– – – Extended Curve for MC78XXB
θJC = 5°C/WθJA = 65°C/WTJ(max) = 150°C
θHS = 5°C/W
θHS = 15°C/W
No Heatsink
2.0
1.5
1.0
2.5
Figure 13. D 2PAK Thermal Resistance and MaximumPower Dissipation versus P.C.B. Copper Length
R, T
HER
MAL
RES
ISTA
NC
EJA θ JU
NC
TIO
N-T
O-A
IR (
C/W
)°
30
40
50
60
70
80
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0 10 20 3025155.0
L, LENGTH OF COPPER (mm)
PD(max) for TA = 50°C
MinimumSize Pad
2.0 oz. CopperL
L
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Free AirMountedVertically
P D, M
AXIM
UM
PO
WER
DIS
SIPA
TIO
N (W
)
RθJA
DEFINITIONS
Line Regulation – The change in output voltage for achange in the input voltage. The measurement is made underconditions of low dissipation or by using pulse techniques suchthat the average chip temperature is not significantly affected.
Load Regulation – The change in output voltage for achange in load current at constant chip temperature.
Maximum Power Dissipation – The maximum totaldevice dissipation for which the regulator will operate withinspecifications.
Quiescent Current – That part of the input current that isnot delivered to the load.
Output Noise Voltage – The rms ac voltage at the output,with constant load and no input ripple, measured over aspecified frequency range.
Long Term Stability – Output voltage stability underaccelerated life test conditions with the maximum ratedvoltage listed in the devices’ electrical characteristics andmaximum power dissipation.
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty, representation or guarantee regardingthe suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, andspecifically disclaims any and all liability, including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters which may be provided in Motoroladata sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals”must be validated for each customer application by customer’s technical experts. Motorola does not convey any license under its patent rights nor the rights ofothers. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or otherapplications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the Motorola product could create a situation where personal injuryor death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorolaand its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney feesarising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges thatMotorola was negligent regarding the design or manufacture of the part. Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an EqualOpportunity/Affirmative Action Employer.
MC7800, MC7800A, LM340, LM340A Series
16 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
T SUFFIXPLASTIC PACKAGE
CASE 221A–06ISSUE Y
OUTLINE DIMENSIONS
MIN MINMAX MAXINCHES MILLIMETERS
DIMABCDFGHJKLNQRSTUVZ
14.489.664.070.643.612.422.800.46
12.701.154.832.542.041.155.970.001.15
–
15.7510.28
4.820.883.732.663.930.64
14.271.525.333.042.791.396.471.27
– 2.04
0.5700.3800.1600.0250.1420.0950.1100.0180.5000.0450.1900.1000.0800.0450.2350.0000.045
–
0.6200.4050.1900.0350.1470.1050.1550.0250.5620.0600.2100.1200.1100.0550.2550.050
– 0.080
NOTES:1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.3. DIM Z DEFINES A ZONE WHERE ALL BODY AND
LEAD IRREGULARITIES ARE ALLOWED.
–T– SEATINGPLANE
CST
U
J
R
FB
Q
H
Z
L
V
G
ND
K
A4
1 2 3
D2T SUFFIXPLASTIC PACKAGE
CASE 936–03(D2PAK)ISSUE B
5 REF5 REF
A
1 2 3
K
F
B
J
S
H
0.010 (0.254) TM
D
G
C
E
–T–
ML
P
NR
V
U
TERMINAL 4
NOTES:
1 DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSIY14.5M, 1982.
2 CONTROLLING DIMENSION: INCH.3 TAB CONTOUR OPTIONAL WITHIN DIMENSIONS
A AND K.4 DIMENSIONS U AND V ESTABLISH A MINIMUM
MOUNTING SURFACE FOR TERMINAL 4.5 DIMENSIONS A AND B DO NOT INCLUDE MOLD
FLASH OR GATE PROTRUSIONS. MOLD FLASHAND GATE PROTRUSIONS NOT TO EXCEED0.025 (0.635) MAXIMUM.
DIMA
MIN MAX MIN MAXMILLIMETERS
0.386 0.403 9.804 10.236
INCHES
B 0.356 0.368 9.042 9.347C 0.170 0.180 4.318 4.572D 0.026 0.036 0.660 0.914E 0.045 0.055 1.143 1.397F 0.051 REF 1.295 REFG 0.100 BSC 2.540 BSCH 0.539 0.579 13.691 14.707J 0.125 MAX 3.175 MAXK 0.050 REF 1.270 REFL 0.000 0.010 0.000 0.254M 0.088 0.102 2.235 2.591N 0.018 0.026 0.457 0.660P 0.058 0.078 1.473 1.981RS 0.116 REF 2.946 REFU 0.200 MIN 5.080 MINV 0.250 MIN 6.350 MIN
Mfax is a trademark of Motorola, Inc.How to reach us:USA/EUROPE/Locations Not Listed : Motorola Literature Distribution; JAPAN : Nippon Motorola Ltd.: SPD, Strategic Planning Office, 4–32–1,P.O. Box 5405, Denver, Colorado 80217. 1–303–675–2140 or 1–800–441–2447 Nishi–Gotanda, Shinagawa–ku, Tokyo 141, Japan. 81–3–5487–8488
Customer Focus Center: 1–800–521–6274
Mfax : [email protected] – TOUCHTONE 1–602–244–6609 ASIA/PACIFIC : Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,Motorola Fax Back System – US & Canada ONLY 1–800–774–1848 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
– http://sps.motorola.com/mfax/HOME PAGE: http://motorola.com/sps/
MC7800/D◊