Penemuan Xtal quartz sebagai penggerak "clock"

Penemuan xtal (quartz/kuarsa) oscillator pada awal abad 20 menjadi dasar pengembangan jam digital. Dengan berbagai aplikasi yg dapat dikerjakan oleh oscillator yg stabil ini membuat para produsen jam ingin memanfaatkannya sebagai oscillator pada jam.

Xtal Oscillator yg umumnya dipakai pada jam (yg dulunya selalu berlogo quartz) adalah memiliki frekuensi resonansi 32.768 hz. Nilai ini diperoleh dengan kompromi dunia BINER digital, dimana 2 pangkat 15 menghasilkan angka 32768. 

Piezoelektrik ditemukan oleh Jacques dan Pierre Curie pada tahun 1880. Paul Langevin pertama kali meneliti resonator kuarsa untuk digunakan dalam sonar selama Perang Dunia I. osilator kristal yang dikendalikan pertama, menggunakan kristal garam Rochelle, dibangun pada 1917 dan dipatenkan  pada tahun 1918 oleh Alexander M. Nicholson di Bell Telephone Laboratories, meskipun prioritasnya ditentang oleh Walter Guyton Cady . Cady dibangun osilator kristal kuarsa pertama tahun 1921. inovator awal lain dalam osilator kristal kuarsa termasuk GW Pierce dan Louis Essen.

Osilator kristal kuarsa dikembangkan untuk referensi frekuensi stabilitas tinggi selama tahun 1920-an dan 1930-an. Pada tahun 1926 kristal kuarsa digunakan untuk mengontrol frekuensi stasiun radio penyiaran dan populer pada operator radio amatir. Pada tahun 1928., Warren Marrison (dari Bell Telephone Laboratories) mengembangkan jam kristal kuarsa pertama. Penemuan ini menggantikan pelarian dan pendulum (sebagai referensi waktu), mengandalkan hanya pada getaran alami yang terjadi dalam kristal kuarsa sebagai osilator. Ini waktu perbaikan akurasi ke 1 detik dalam 30 tahun (atau 30 ms / tahun)  Memanfaatkan karya awal di Bell Labs, AT & T akhirnya mendirikan divisi Produk Frekuensi Kontrol yang dikenal hari ini sebagai Vectron Internasional.

Sejumlah perusahaan mulai memproduksi kristal kuarsa untuk digunakan elektronik selama ini. Menggunakan apa yang sekarang dianggap metode primitif, sekitar 100.000 unit kristal diproduksi di Amerika Serikat selama 1939. Selama Perang Dunia II, permintaan untuk kontrol frekuensi akurat radio militer dan angkatan laut dan radar mendorong perkembangan pesat industri manufaktur kristal kuarsa. Tipe yang sesuai dari kuarsa menjadi bahan yang langka sebelum ditemukan persedian yg banyak di Brasil.

Pada tahun 1968, Juergen Staudte menciptakan proses untuk pembuatan osilator kristal kuarsa saat bekerja di Amerika Utara Penerbangan (sekarang Rockwell). Staudte dipatenkan penemuannya, yang menggunakan proses photolithographic yang mirip dengan cara sirkuit terpadu yang dibuat. Pada tahun 1970 ia meninggalkan Amerika Utara Aviation untuk memulai perusahaannya sendiri, Statek, di Orange, California. Statek mulai memproduksi dan memasarkan osilator kuarsa pada tahun 1971.

Meskipun osilator kristal masih paling sering menggunakan kristal kuarsa, perangkat yang menggunakan bahan lain menjadi lebih umum, seperti resonator keramik.

(ada 3 part, sangat informatif )


Selanjutnya dengan perkembangan dunia elektronika yg sangat pesat di era 60-70 an , dimana microprocessor & chip semakin kecil dan terjangkau , jam tangan digital pertama diproduksi sekitar tahun 1968


Pada tahun 1972 Jam digital pertama dengan merek "PULSAR" keluar dipasaran dengan display berupa LED 7-segmen dan dinyatakan sebagai " the first all-electronic wristwatch"

 

Pada tahun 1974 Microma LCD wrist watch keluar yang bekerjasama dengan seiko , dan diklaim sebagai "The First System-On-Chip Integrated Circuit LCD watch" 






TIME LINE JAM DIGITAL

sumber : http://invention.smithsonian.org/cen...artz/timeline/


1880 
Pierre Curie discovers piezoelectricity.

1888 
Friedrich Reinitzer and Otto Lehmann discover liquid crystals

1927 
Warren Marrison invents the 1st quartz clock

1954
First watch batteries

1959 
Invention of the integrated circuit

1961-2 
Development of light-emitting diodes.

1967
The Beta 21 is the 1st quartz watch prototype

1968 
Development of Liquid crystal displays

1969 
Seiko introduces the Astron to the Japanese market

1970 
The Pulsar is the 1st digital watch

1976 
The 1st watch under $20

1983 
The Swiss introduce the Swatch

Read More

Membuat Game Pacman "PaKMan" sederhana dengan ATTiny2313

Setelah mendapatkan ilmu yg cukup dari beberapa sumber di internet, akhirnya kesampaian juga untuk membuat game pacman sederhana, dan kita namakan ..

LONELY PAKMAN

Kenapa Lonely ? karena dia memang kesepian, sendirian gerak-gerak di layar TV.

sebaiknya membaca dulu pembahasan dasar televisi di: part#1  part#2

Siapkan Bahan-bahan berikut ini:

1. Micro-AVR ATTiny 2313

2. Breadboard

3. Power suply 5v , atau adaptor 12v dan diregulasi 7805

4. Resistor 10K, 470

5. Tombol push button

6. Xtal 20Mhz + capasitor 22pF

7. Programer AVR

8. Pesawat TV yg nganggur ( jangan sampai bertengkar dengan sodara yg lagi nonton sinetron)

Kemudian skematik yg digunakan seperti gambar berikut :

Klik pada gambar buat memperjelas gambar

Ntar hasilnya seperti berikut ini :

Listing program dari game lonely pakman sebagai berikut :

//==========LONENLY PAKMAN=======

//    by  : ahocool@gmail.com

//   http://aisi555.blogspot.com

//=========== 2012 ===============

#define F_CPU 20000000UL   //xtal yg digunakan

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include <avr/pgmspace.h>

#define HSYNC PORTB=0; //H sinkronisasi

#define BLACK PORTB=1; // warna hitem  

//deklarasi variable 

uint8_t textnya,pakline,arah;  

static uint16_t x,y,tick;

char pakman1[12] =  // memory penyimapan data gambar pakman

   {  //kanan mangap

0b00000000,

0b01111100,

0b11001100,

0b11001000,

0b11110000,

0b11100000,

0b11000000,

0b11100000,

0b11110000,

0b11111000,

0b01111100,

0b00000000,

};

char pakman2[12] =

   {    //kanan mingkem

0b00000000,

0b01111100,

0b11001110,

0b11001110,

0b11111110,

0b11111110,

0b11111110,

0b11111110,

0b11000000,

0b11111110,

0b01111100,

0b00000000,

};

char pakman3[12] =

   {  //kiri mangap

0b00000000,

0b01111100,

0b01100110,

0b00100110,

0b00011110,

0b00001110,

0b00000110,

0b00001110,

0b00011110,

0b00111110,

0b01111100,

0b00000000,

};

char pakman4[12] =

   {   //kiri mingkem

0b00000000,

0b00111100,

0b01100110,

0b01100110,

0b01111110,

0b01111110,

0b01111110,

0b01111110,

0b00000110,

0b01111110,

0b00111100,

0b00000000,

};

char pakman5[12] =

   {   //bawah mangap

0b00000000,

0b01111100,

0b11111110,

0b11110010,

0b11110010,

0b11001110,

0b11001110,

0b11000010,

0b10000010,

0b10000010,

0b10000010,

0b00000000,

};

char pakman6[12] =

   {   //bawah mingkem

0b00000000,

0b01111100,

0b11111110,

0b11110010,

0b11110010,

0b11111110,

0b10111110,

0b10111110,

0b10111110,

0b10111110,

0b10111100,

0b00000000,

};

char pakman7[12] =

   {  //atas mangap

    0b00000000,

    0b10000010,

    0b10000110,

    0b10000110,

    0b10000110,

    0b11011110,

    0b10110010,

    0b11110010,

    0b11111110,

    0b01111100,

    0b00000000,

};

char pakman8[12] =

     { //atas mingkem

    0b00000000,

    0b10111100,

    0b10111110,

    0b10111110,

    0b10111110,

    0b10111110,

    0b11110010,

    0b11110010,

    0b11111110,

    0b01111100,

    0b00000000,

};

void timer_init(void){ 

//inisialisasi timer per rasterline 64us (PAL TV) 

TCCR1B |= (1<<WGM12);

TIMSK |= (1<<OCIE1A);

OCR1A = 1280; //64 us dengan xtal 20Mhz, untuk 16Mhz= 1024;

TCCR1B |= (1<<CS10); //full speed

}

//interupt timer untuk menampilkan gambar

ISR (TIMER1_COMPA_vect) {

static uint16_t rasterline=0; //baris

uint16_t a;

uint8_t out=0; // variabel simpan memory byte pakman

HSYNC;

        

//posisi berdasarkan nilai x,y dengan lebar 12 baris

if( rasterline > (18 + y)  && rasterline <= (30 +y) ) { 

_delay_us(4);

BLACK;

_delay_us(7);

        for(a=0;a<x;a++) asm("nop");

      // tampilkan sesuai arah dari pakman

 if(arah==0){

 if(tick<5000)out= pakman1[pakline];

 else out= pakman2[pakline];

      } 

 else if(arah==1){

 if(tick<5000)out= pakman3[pakline];

 else out= pakman4[pakline];

      }       

 if(arah==2){

 if(tick<5000)out= pakman5[pakline];

 else out= pakman6[pakline];

      }

 if(arah==3){

 if(tick<5000)out= pakman7[pakline];

 else out= pakman8[pakline];

      }

//geser bit untuk tampilkan data gambar ke pakman ke TV 

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

       out <<=1;

 PORTB= (out & 0x81) + 1;

      

      pakline++;  //tambahkan index array dari gambar pakman

} 

// Vsync ada disini tanpa membedakan genap ganjil 

else if( rasterline >= 0 && rasterline < 5 ) {

_delay_us(27);

BLACK;

_delay_us(5);

HSYNC;

_delay_us(27);

BLACK;

} else if( (rasterline >= 5 && rasterline <= 10) ) {

_delay_us(2);

BLACK;

_delay_us(28);

HSYNC;

_delay_us(2);

BLACK;

} else if( rasterline >311-6 ) {

_delay_us(2);

BLACK;

_delay_us(28);

HSYNC;

_delay_us(2);

BLACK;

} else { 

_delay_us(3);

BLACK;

pakline=0;

  }

rasterline++;

tick++; //variabel timer untuk mangap & mingkem

    if(tick >10000) tick=0;

if( rasterline > 311 )rasterline = 0; //maksimum baris/raster

}

void tombol(void) // membaca tombol

{

if(bit_is_clear(PIND, PIND3)) 

{x--;

arah=1;

if(x<1)x=125;

_delay_ms(50);

}

else if(bit_is_clear(PIND, PIND4))

{

x++;

arah=0;

if(x>125)x=1;

_delay_ms(50);

}

else if(bit_is_clear(PIND, PIND5))

{y-=3;

arah=3;

if(y<3)y=280;

_delay_ms(50);

}

else if(bit_is_clear(PIND, PIND6))

{y+=3;

arah=2;

if(y>280)y=0;

_delay_ms(50);

}

}

int main() {  //Main Program

x=1;

y=13;

arah=0;

 DDRD &=~(1<<PD3) & ~(1<<PD4) & ~(1<<PD5) & ~(1<<PD6); //tombol

DDRB = (1<<PB7)|(1<<PB0); //PB0=1K, PB7=470 ohm

timer_init();

sei();

for( ;; )tombol();

}

SELAMAT MENCOBA 

Read More

KIT BELAJAR LED MATRIX

Kabar bagus buat pecinta dunia solder menyolder dan elektronika digital

Mau dapetin KIT yg ini ?






















DAPATKAN HARGA DISKON 600 RIBU JIKA MEMBELI PAKET BELAJAR MICRO+ KIT LED MATRIX 
(paket disesuaikan dengan komponen yg sudah tersedia)

HP: 085733889569 , 087882045949
Mail : ahocool@gmail.com
ym :ahokleng
fb: www.facebook.com/nyoman.yudi
twiter: @ahocool

Read More

Operasi geser Byte pada Win-AVR GCC untuk AVR microcontroller

Byte, bit, mega byte, giga byte ...itu hanya susunan 101010101010 loooo..
ah..cuma 2 angka ...eitt..jangan sepelekan...ini adalah penemuan paling brilian abad ke 20 yg memungkinkan kita bermain game , PC, internet blaa..blaaa....tanpa berlama-lama langsung kita goyang teory & operasi byte pada microcontroller dan bahasa C (win Avr)


"ingat , Micro AVR itu 8 bit ! , jadi semua data berpola 00000000-11111111" 


Kita akan mengambil contoh AVR yg paling sering digunakan pada blog ini yaitu ATTINY 2313

ukuran memory FLASH (program) adalah 2kbyte (2048 byte), RAM 128 Byte dan EEPROM 128 byte juga.
Port input/output berjumlah 18 (Max) dengan register I/O A, B  dan D (paling umum digunakan register I/O B & D)IO port B berjumlah 8 (PB0-PB7) dan D berjumlah 7(PD0-PB6)  sedangkan portA jarang digunakan karena berhubungan dengan xtal dan reset.

Operasi byte berguna saat melakukan perubahan register, memory dan juga input output. Semisal kita ingin melakukan setting PORT D menjadi output semua, maka kita tuliskan di listing seperti ini :

DDRD=0b1111111;

atau

DDRD=0x7F;

atau

DDRD=127;

begimana kalo ingin membuat port D0 input, port D2 output port D6 output ...gampang ...kita bikin aja seperti ini :

DDRD=0b1000010;

tapi tiba-tiba ditengah tengah program, ada pin yg ingin kita ubah menjadi fungsi yg berbeda tanpa menghiraukan bit yg lainnya? sebenernya bisa aja kita pake cara yg tadi...tapi percaya deh, cara ini lebih gampang dan akan berguna suatu saat nanti

semisal....kita ingin hanya memperhatikan port D3 sebagai output , yg laen gua ga peduli ...begini caranya: 

GESER YUKKK....

kita memanfaatkan angka 1 dimana 1 secara biner juga dipanggil 0b0000001. Jika kita ingin merubah port D3 sebagai output maka kita perlu menuliskan :

DDRD=0b0001000; 

hubungan antara 0b0000001 dan 0b0001000  adalah bergesernya bit 1 dari paling kanan ke 3 posisi disebelah kiri. Secara aritmetika binner dan bahasa C , operasi ini dapat dipanggil dengan :

 (1<<3)

artinya angka 1 digeser 3 kali ke kiri...dapet deh.. trus gimana jika kita ingin mengubah jadi input..ya sama aja kita geser aja nilai 0 ke kiri 3 kali (0 <<3) , tapi cara ini tidak elegan menurut para programmer. 

nah ... operasi diatas hanya bisa dilakukan jika nilai yg laennya 0 dan dilakukan di awal inisialisasi program, jika dilakukan ditengah2, kita perlu melakukan operasi laen yaitu operasi exclusive or (XOR) dan negasi AND. Cara ini efektif jika kita ingin merubah suatu register di posisi selaen awal program (semisal berubah ditengah2)

semisal kita pengen ngidupin led di port 4 dan 6  aja, tanpa menghiraukan port laen, kita tulis seperti ini :       

PORTD |=(1<<4) | (1<<6); 

sedangkan jika kita ingin mematikan LED di port 2 & port 5 maka yg kita tulis seperti ini (cara ini yg disarakan):

PORTD &=~(1<<2) & ~(1<<3); 

nah...hal ini berfungsi banget jika inisialisai register2 yg rumit didalam AVR, seperti contoh inisialisai timer berikut :

   TCCR1B |= (1 << WGM12); // Configure timer 1 for CTC mode
   TIMSK |= (1 << OCIE1A); // Enable CTC interrupt 
   OCR1A  = 62499; //compare the CTC A 1 sec
   TCCR1B |= (1 << CS11)|(1 << CS10); // Start timer at Fcpu/64


jadi kita tidak pusing-pusing lagi menyusun bit satu persatu, hanya perlu mencari nama register yg perlu di on / off ( 1/ 0)   kan ...beress dahhh...simple bukan ?


SELAMAT MENCOBA

Read More