Penerapan ADC pada Arduino Uno Menggunakan Proteus

1️⃣ Tujuan Praktikum

Setelah praktikum ini, mahasiswa mampu:

1. Memahami prinsip kerja ADC pada Arduino Uno
2. Menjelaskan hubungan tegangan analog – nilai digital ADC
3. Memahami pengaruh resolusi ADC dan sampling
4. Mengimplementasikan pembacaan ADC menggunakan Proteus
5. Mengonversi nilai ADC menjadi tegangan aktual

2️⃣ Dasar Teori Singkat (Ringkas & Relevan)

• • Arduino Uno memiliki ADC 10-bit
  • Jumlah level digital:

2¹⁰=1024⇒(0–1023)

• • Resolusi ADC @ 5V:

Rumus Konversi:

3️⃣ Alat dan Bahan (Proteus)

🧰 Software:

• • • • Proteus ISIS

🔌 Komponen:

• • • • Arduino Uno
      • Potentiometer (10kΩ)
      • Voltmeter (Proteus)
      • Resistor (opsional)
      • Virtual Terminal (Serial Monitor)
      • Power & Ground

4️⃣ Rangkaian Praktikum di Proteus

🔧 Konfigurasi Rangkaian:

• • Potensiometer:
    • Pin 1 → 5V
    • Pin 2 (wiper) → A0 Arduino
    • Pin 3 → GND
  • Virtual Terminal:
    • RX → TX Arduino
  • Voltmeter:
    • Dipasang di wiper potensiometer

📌 Potensiometer = sumber sinyal analog variabel

5️⃣ Langkah Praktikum

✍️ Langkah 1 — Buat Rangkaian di Proteus

1. Buka Proteus
2. Buat rangkaian sesuai konfigurasi
3. Pastikan koneksi A0, 5V, dan GND benar

✍️ Langkah 2 — Program Pembacaan ADC (Dasar)

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}




void loop() {

  int adcValue = analogRead(A0);

  Serial.println(adcValue);

  delay(500);

}

▶ Jalankan simulasi
▶ Putar potensiometer
▶ Amati nilai 0–1023

✍️ Langkah 3 — Konversi ADC ke Tegangan

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}




void loop() {

  int adcValue = analogRead(A0);

  float voltage = adcValue * (5.0 / 1023.0);




  Serial.print("ADC = ");

  Serial.print(adcValue);

  Serial.print(" | Tegangan = ");

  Serial.print(voltage);

  Serial.println(" V");




  delay(500);

}

📌 Bandingkan:

• Tegangan di Serial Monitor
• Tegangan di Voltmeter Proteus

6️⃣ Percobaan Sampling ADC

✍️ Langkah 4 — Pengaruh Sampling Rate

Ubah delay:

delay(1000); // sampling lambat

Lalu:

delay(50); // sampling cepat

Amati:

• Respons perubahan nilai
• Kehalusan pembacaan

📌 Kesimpulan:

• Sampling cepat → respons lebih halus
• Sampling lambat → perubahan terasa patah

7️⃣ Percobaan Tegangan Referensi ADC

✍️ Langkah 5 — ADC dengan Internal Reference (1.1V)

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  analogReference(INTERNAL);

}




void loop() {

  int adcValue = analogRead(A0);

  float voltage = adcValue * (1.1 / 1023.0);

  Serial.println(voltage);

  delay(500);

}

📌 Bandingkan:

• Range pembacaan
• Resolusi lebih tinggi untuk tegangan kecil

8️⃣ Tabel Pengamatan

9️⃣ Analisis Hasil

1. Apakah nilai ADC sesuai teori?
2. Apakah resolusi 10-bit cukup untuk sensor analog?
3. Bagaimana pengaruh sampling terhadap respons sistem?
4. Mengapa Vref mempengaruhi akurasi?

🔬 TUGAS PRAKTIKUM

📝 Tugas 1 — Analisis Resolusi

1. Hitung resolusi ADC Arduino Uno @5V
2. Hitung resolusi jika Vref = 3.3V
3. Bandingkan hasilnya

📝 Tugas 2 — Simulasi Sensor

Ganti potensiometer dengan:

• Sensor suhu (LM35) (simulasi)

1. Hubungkan output sensor ke A0
2. Tampilkan suhu dalam °C
3. Gunakan rumus konversi

📝 Tugas 3 — Sampling & Noise

1. Gunakan delay:
   • 1000 ms
   • 100 ms
   • 10 ms
2. Bandingkan fluktuasi data
3. Jelaskan hubungan sampling & noise

📝 Tugas 4 — Refleksi

Jawab singkat:

1. Apakah resolusi ADC mempengaruhi sampling?
2. Mengapa ADC penting dalam IoT dan PLC?
3. Kapan Vref internal lebih baik digunakan?

10️⃣ Kesimpulan Praktikum

• ADC mengubah tegangan analog → data digital
• Resolusi ADC menentukan ketelitian
• Sampling menentukan respons waktu
• Proteus membantu memahami ADC tanpa hardware fisik
• Konsep ADC sangat penting pada IoT, PLC, dan sistem kontrol

🔁 Pengembangan Lanjutan

• ADC ESP32 (12-bit)
• ADC PLC Analog Input
• Filtering digital (moving average)
• Interrupt-based ADC