Emulasi Komunikasi Bus I 2 C Pada Mikrokontroler AT89C51. Oleh : Tedy Soeprapto (L2F ) Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang

Transkripsi

1 Emulasi Komunikasi Bus I 2 C Pada Mikrokontroler AT89C51 Oleh : Tedy Soeprapto (L2F ) Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang Abstrak --- Protokol bus I 2 C merupakan protokol yang pertama kali dikembangkan oleh Philips semiconductor. Bus I 2 C sendiri merupakan sistem bus serial yang didasarkan pada konsep master dan slave. Piranti master dalam suatu sistem bus I 2 C dapat merupakan mikrokontroler yang memang diperuntukkan untuk melakukan komunikasi dalam sistem bus I 2 C dengan antar muka yang telah terintegrasi didalamnya. Tetapi, tidak menutup kemungkinan dikarenakan kesederhanaan protokol bus I 2 C menjadikannya dapat secara mudah untuk diemulasikan pada suatu mikrokontroler biasa. Dalam Tugas Akhir ini, dilakukan emulasi konsep komunikasi berdasarkan protokol bus I 2 C pada mikrokontroler AT89C51 dan juga dibuat suatu rangkaian yang digunakan untuk mendemonstrasikan komunikasi antara master dan slave pada suatu sistem bus I 2 C. Dilakukan pengujian perangkat lunak emulasi bus I 2 C pada mikrokontroler AT89C51, pengujian fungsi dari tiap slave yang terhubung pada sistem bus I 2 C. 1. Pendahuluan Ada beberapa macam standar komunikasi serial yang telah dikembangkan oleh perusahaan-perusahaan semikonduktor di dunia. Salah satu standar yang populer adalah teknik komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit) karena kesederhanaan arsitektur dan protokolnya. Untuk memahami konsep komunikasi berdasarkan standar komunikasi bus I2C maka harus dilakukan pemahaman pada konsep dan protokol dari bus I2C. Mikrokontroler Atmel AT89C51 merupakan mikrokontroler boolean yang tidak mendukung konsep komunikasi bus I2C. Tetapi karena kesederhanaan konsep arsitektur dan protokol dari standar komunikasi bus I2C, membuatnya dapat diemulasikan dan diwujudkan dalam suatu sistem bus I2C master tunggal dengan beberapa buah slave yang merupakan IC-IC yang mendukung standar komunikasi bus I2C. 2. Landasan Teori Bus I2C merupakan singkatan dari bus Inter Integrated Circuits yang secara langsung menjelaskan fungsi dasarnya yaitu menyediakan jalur komunikasi diantara Rangkaian Terintegrasi (Integrated Circuits IC). Bus I2C bekerja berdasarkan prinsip master dan slave. Secara fisik sistem bus I2C terdiri dari 2 buah kawat aktif dan jalur catu daya serta ground. Dua buah kawat aktif yaitu yang merupakan kepanjangan dari Serial Data dan yang merupakan kepanjangan Serial Clock merupakan jalur kawat dua arah (bidirectional) Dalam konsep bus I2C ada beberapa istilah yang didefinisikan sebagai berikut Komponen yang mengirim sinyal ke bus I2C disebut sebagai transmitter Komponen yang menerima sinyal disebut sebagai receiver Komponen yang mengontrol transfer sinyal pada bus I2C dengan frekuensi detak tertentu disebut sebagai master Komponen yang dikontrol oleh master disebut sebagai slave Dalam konsep komunikasi bus I2C hanya dibutuhkan enam operasi dasar sederhana untuk mentransmisikan dan menerima informasi. Keenam kode operasi itu adalah sebagai berikut : 1. Sebuah bit start 2. Suatu alamat slave 7-bit 3. Suatu bit read/write yang akan menentukan apakah slave akan berfungsi sebagai transmitter atau receiver. 4. Suatu bit pemberitahuan (acknowledge) 5. Bit pesan yang dibagi ke dalam segmen 8-bit 6. Suatu bit stop 2.1 Kondisi dan Stop Kondisi START didefinisikan sebagai perubahan logika jalur data dari high ke low pada saat logika jalur detak berada pada logika high sedangkan kondisi STOP didefinisikan sebagai perubahan logika jalur data dari low ke high pada saat logika jalur detak berada pada logika high. Kedua kondisi ini diilustrasikan pada gambar 2.1. S Kondisi Gambar 2.1 Kondisi Dan Stop P Kondisi Stop

2 2.2 Pengalamatan 7-bit Setelah dikirimkannya kondisi start, maka dilakukan pengiriman alamat dari slave yang akan diakses. Pengiriman ini dilakukan dalam byte pertama dengan susunan dari byte pertama ini diilustrasikan pada gambar 2.2. MSB LSB R/W high dan master akan membangkitkan kondisi Stop untuk membatalkan pengiriman data. Jika suatu master receiver membuat jalur tetap berlogika high saat pulsa detak acknowledge, master memberikan sinyal akhir dari transmisi dan slave transmitter akan melepaskan jalur data sehingga master dapat menggerakkan kondisi Stop. Kondisi acknowledge pada bus I 2 C ini diilustrasikan pada gambar 2.4. Alamat Slave Transmitter Gambar 2.2 Format Pengalamatan 7-bit Receiver Acknowledge 7-bit pertama dari byte pertama yang dikirim oleh master adalah alamat dari slave yang akan diakses. Bit terakhir akan menentukan arah data. Jika bit ini berlogika 0 maka berarti master akan mengirimkan data ke slave yang dialamati pada 7 bit pertama, sedangkan jika bit ini berlogika 1 maka master akan menerima data dari slave. Setiap piranti yang terhubung pada sistem bus I 2 C memiliki alamat unik tersendiri. Umumnya susunan 7-bit dari alamat piranti terdiri dari bit alamat tetap dan bit alamat yang dapat diprogram. Susunan bit alamat tetap ditentukan oleh Philips Semiconductor sebagai pemegang hak paten dari bus ini. Sedangkan susunan bit yang dapat diprogram ditentukan oleh desainer dari sistem bus yang akan digunakan. Setiap pengiriman data pada bus I 2 C dilakukan dalam paket satu byte. Satu bit data akan dikirim untuk setiap pulsa detak. Data harus stabil selama periode logika high dari detak. Jalur data hanya dapat berubah saat jalur detak berada pada logika low. Tranfer bit data ini diilustrasikan dengan gambar 2.3. Jalur Data Stabil Data Valid Perubahan Data diperbolehkan S Kondisi Gambar 2.4 Kondisi Acknowledge Suatu contoh komunikasi lengkap yang terjadi pada bus I 2 C dapat dilihat pada gambar 2.5. Gambar 2.5 Contoh Komunikasi pada Bus I 2 C 3. Perancangan Alat Pada gambar 3.1. ditunjukkan blok diagram perangkat keras dari rangkaian demo komunikasi bus I 2 C. Blok diagram ini terdiri dari beberapa bagian utama yaitu mikrokontroler AT89C51 yang berfungsi sebagai master dalam sistem bus I 2 C, dan dua buah IC lain yang berfungsi sebagai slave yaitu Konverter Analog ke Digital dan Digital ke Analog 8-bit dan Pengekspansi Masukan/Keluaran 8-bit. Dua buah LED indikator digunakan sebagai penanda adanya sinyal ACK dari masing-masing slave yang terhubung ke bus. Gambar 2.3 Tranfer Bit Data 2.3 Acknowledge Dalam suatu sistem bus I 2 C, untuk setiap transfer data satu byte yang terjadi harus diikuti dengan suatu bit acknowledge atau bit not acknowledge. Master akan membangkitkan pulsa detak acknowledge. Transmitter akan melepaskan jalur data () selama pulsa detak acknowledge. Jika tidak terdapat kesalahan, receiver akan mem-pull down jalur selama periode logika high dari pulsa detak acknowledge. Jika suatu slave receiver tidak dapat memberikan sinyal acknowledge maka slave akan membuat jalur tetap berkondisi AT89C51 LED Indikator 2 C LED Resistor Variabel Gambar 3.1 Blok diagram rangkaian demo komunikasi bus I 2 C

3 3.1 Rangkaian Sistem Bus I 2 C dengan LED Indikator Vcc R1 2K2 R4 300 Ω R4 300 Ω LED 1 R2 2K2 LED 2 P1.2 P1.3 P1.4 P1.6 AT89C51 Vcc 3.3 Rangkaian A1 1 A2 2 A Ω P0 4 P1 5 P2 6 P VCC INT P7 P6 P5 To Line To Line 330 Ω GND 8 9 P4 GND Gambar 3.2 Rangkaian sistem bus I 2 C dengan LED indikator Gambar 3.2 memberikan ilustrasi mengenai rangkaian sistem bus I 2 C dengan dua buah LED indikator. Jalur dan yang membangun bus I 2 C dibentuk dengan menggunakan port 1.2 dan 1.3. Jalur ini kemudian di-pull up ke tegangan catu V CC dengan memberikan dua buah resistor pull up sebesar 2K2 ohm. 3.2 Rangkaian VR 10 K AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 A0 A1 A2 Vss VDD AOUT VREF AGND EXT OSC Gambar 3.3 Rangkaian DAC Output NC To Line To Line memiliki empat buah masukan analog dan sebuah keluaran analog. Dari empat buah masukan analog yang ada, hanya satu masukan yang digunakan yaitu masukan analog AIN0 yang dihubungkan dengan variabel resistor 10 KΩ yang telah terhubung dengan tegangan catu. Untuk dapat menggunakan pembangkit detak (oscillator) internal yang telah terdapat pada, maka pin EXT dihubungkan dengan ground dan pin OSC, diambangkan (no connect). Pada pin AOUT dapat diketahui besarnya tegangan hasil konversi digital ke analog yang dilakukan. Pin-pin dan dihubungkan dengan sistem bus I 2 C yang ada. Pengaturan alamat dipilih dengan menghubungkan A 0 A 1 dengan GND dan A 2 dengan tegangan V CC, sehingga diperoleh alamat X untuk. Gambar 3.4 Rangkaian memiliki delapan buah port yang dapat digunakan sebagai masukan atau keluaran 8 bit. Pada rangkaian ini, ke delapan port masukan/keluaran yang ada, digunakan semuanya sebagai keluaran. Sebagai keluaran, port ini dihubungkan dengan 8 buah LED yang telah diseri dengan resistor 330 Ω dan dihubungkan dengan tegangan V CC. Karena semua port masukan/keluaran yang ada digunakan sebagai keluaran maka pin INT dihubungkan dengan V CC. Untuk memperoleh alamat unik dari PCF85874A, pengaturan alamat yang dapat diprogram dari PCF85874A dipilih dengan menghubungkan A 0 A 2 dengan GND, sehingga diperoleh alamat X untuk PCF85874A. 3.4 Rutin Emulasi Bus I 2 C Untuk melakukan komunikasi berdasarkan bus I 2 C dengan menggunakan mikrokontroler boolean biasa seperti AT89C51, maka ada beberapa protokol dasar yang diemulasikan pada mikrokontroler AT89C51. Protokol dasar itu antara lain adalah protokol start, stop, mengirim byte dan menerima acknowledge atau no acknowledge, menerima byte dan mengirim not acknowledge atau acknowledge Rutin "High" "High" "Low" Buat Sinyal Detak "Low" Gambar 3.5 Diagram alir rutin dari bus I 2 C

4 didefinisikan sebagai perubahan kondisi jalur dari logika high ke logika low pada saat jalur berlogika high. Diagram alir untuk rutin dari bus I 2 C dapat diperhatikan pada gambar 3.5. rutin dimulai dengan memastikan kedua jalur dan berlogika high. Kemudian diikuti pengubahan logika jalur menjadi low. Rutin start ini diakhiri dengan pengubahan logika jalur menjadi low. Isi R7 dengan 8 Geser Kiri Isi Accumulator A ke Bit Pemanji C Kirim Isi Bit Pemanji C ke Rutin Stop Pulsa Stop selalu dikirimkan oleh master untuk menandai akhir dari pengiriman data. Stop ditandai dengan perubahan kondisi logika dari logika low ke logika high pada saat kondisi logika high. "Low" Buat Sinyal Detak "High" kemudian "Low" Kurangi Isi R7 R7 = 0? Ambil Sinyal ACK atau No ACK di "High" "High" Gambar 3.6 Diagram alir rutin Stop dari bus I 2 C pada diagram alir gambar 3.6, pertama kali logika dibuat berlogika low yang diikuti dengan dibuatnya jalur menjadi berlogika high. Hal ini dilakukan untuk memastikan kedua jalur berada pada kondisi logika yang benar. Dengan demikian perubahan logika dengan membuat kondisi logika menjadi high pada lanjutan rutin Stop akan diterjemahkan oleh setiap slave yang diakses master sebagai suatu pulsa Stop Rutin Mengirim Byte dan Menerima Acknowledge atau No Acknowledge Pada gambar 3.7, rutin mengirim byte dan menerima acknowledge atau no acknowledge ini dimulai dengan pengisian register 7 dengan 8. Angka 8 dimaksudkan sebagai banyaknya bit yang dikirimkan dalam satu byte pengiriman. Data yang tersimpan pada accumulator A kemudian akan digeser satu bit ke kiri dengan memanfaatkan bit pemanji C. Dengan penggeseran ke kiri ini, maka pengiriman data yang terdapat pada accumulator A akan dimulai dari bit yang paling bernilai (MSB Most Significant Bit). Kondisi logika yang terdapat pada bit pemanji C, kemudian dikirim ke jalur dari bus I 2 C. Gambar 3.7 Diagram alir rutin mengirim byte dan menerima acknowledge atau no acknowledge Rutin dilanjutkan dengan mengurangi isi register 7 dan memeriksa apakah isi R7 = 0. Bila tidak, rutin akan melanjutkan pengiriman bit berikutnya yang terdapat dalam accumulator A. Bila semua bit sudah terkirim, rutin akan diakhiri dengan pengambilan sinyal acknowledge atau no acknowledge yang dikirim oleh slave Rutin Menerima Byte dan Mengirim Aknowledge atau No Acknowledge Untuk mengambil data pada jalur maka kondisi logika jalur dibuat high. Kondisi logika jalur kemudian dikirim ke bit pemanji C. Isi bit pemanji C dikirim ke accumulator A dengan cara menggeser satu bit ke kiri. Isi R7 kemudian dikurangi dengan 1, untuk menandakan telah diambilnya satu bit data dari jalur. Kondisi jalur kemudian dibuat low. Rutin dilanjutkan memeriksa isi R7 apakah R7 = 0. Bila tidak, rutin akan dilanjutkan dengan pengambilan bit data berikutnya. Bila satu byte data sudah terambil, rutin akan diakhiri dengan pengiriman sinyal acknowledge atau no acknowledge.

5 Isi R7 dengan 8 Buat Sinyal Detak "High" Ambil Kondisi Logika, Kirim ke Bit Pemanji C Geser Kiri Isi Bit Pemanji C ke Accumulator A Kurangi Isi R7 dimulai dengan pengiriman pulsa start yang diikuti dengan pengiriman alamat mode pembacaan yaitu alamat 99h. Setelah sinyal acknowledge diterima, maka master akan melepaskan jalur untuk memberi kesempatan kepada mengirimkan data hasil konversi analog ke digital. Setelah semua bit dalam suatu byte data diterima master, master akan memberikan sinyal no acknowledge kepada. Sinyal ini akan memberikan tanda kepada untuk menghentikan pengiriman data hasil konversi analog ke digital ke master. Master kemudian mengirim sinyal stop untuk menandai berakhirnya komunikasi dengan slave. Buat Sinyal Detak "Low" 3.6 Rutin Konversi Digital ke Analog R7 = 0? Mengirim Pulsa Kirim Sinyal ACK atau No ACK ke Mengirim Alamat Mode Write (98h) Gambar 3.8 Diagram alir rutin menerima byte dan menerima acknowledge atau no acknowledge 3.5 Rutin Konversi Analog ke Digital Ackowledge? Mengirim Perintah 40h ke Mengirim Pulsa Ackowledge? Mengirim Alamat Mode Read (99h) Mengirim Data ke Ackowledge? Mengirim Pulsa Stop Menerima Data 1 Byte dari Mengirim Sinyal Not Acknowledge Mengirim Pulsa Stop Gambar 3.9 Diagram alir rutin konversi analog ke digital Untuk memberi perintah kepada agar bekerja pada mode konversi analog ke digital, maka rutin Gambar 3.10 Diagram alir rutin konversi digital ke analog Rutin ini digunakan untuk mengirimkan perintah yang akan mengatur register kontrol yang terdapat pada dan memberi perintah dilaksanakannya proses konversi data digital ke data analog. Rutin dimulai dengan pengiriman pulsa start yang diikuti dengan pengiriman alamat mode penulisan yaitu alamat 98h. Bila mengirimkan sinyal acknowledge, maka memberikan isyarat kepada master untuk dapat mengirimkan data berikutnya. Data berikutnya yaitu 40h, diterjemahkan sebagai perintah bagi untuk mengatur register kontrolnya dengan konfigurasi seperti pada gambar 3.11

6 MSB LSB Mode empat masukan tunggal Keluaran analog diaktifkan Auto increment tidak diaktifkan ADC Channel 00 Gambar Konfigurasi register kontrol Setelah itu, rutin dilanjutkan dengan kembali memeriksa ada atau tidaknya acknowledge dari. Jika terdapat acknowledge, maka dilakukan pengiriman data biner yang akan diubah menjadi data analog oleh. Pengiriman alamat 98h pada permulaan rutin ini, akan membuat bekerja dalam mode konversi digital ke analog. Data yang dikirimkan setelah alamat ini harus berupa data yang akan mengatur konfigurasi dari register kontrol. Setelah itu, akan melakukan konversi terhadap setiap data biner yang dikirimkan oleh master. 3.7 Rutin Pengiriman Data ke PCF8574 Diagram alir rutin pengiriman data ke dapat dilihat pada gambar Seperti pada rutin pengaksesan, rutin pengiriman data juga dimulai dengan sinyal start diikuti alamat yaitu 70h. Pengiriman ini membuat bekerja dalam mode slave receiver dan akan memfungsikan setiap port masukan/keluaran yang ada menjadi port keluaran. Mengirim Pulsa Mengirim Alamat Mode Write (70h) Ackowledge? 4. Hasil Pengujian 4.1 Pengujian Rutin dari Protokol Bus I 2 C Pengujian rutin start dilakukan dengan mengirimkan sinyal start yang diikuti pengiriman alamat piranti. Bila mengenali sinyal start ini, maka akan membandingkan alamat yang dikirim oleh master. Bila alamatnya sesuai maka akan mengirimkan sinyal ACK untuk yang menandakan kesiapannya menerima data berikutnya. Dalam pengujian dilakukan juga pengurangan perintah waktu tunda nop saat perubahan kondisi logika ke low yang diikuti perubahan kondisi logika ke low. Hasil pengujian rutin start dicantumkan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil pengujian rutin start Jumlah perintah nop PCF8574 ACK 5 ACK 4 ACK 3 ACK 2 ACK 1 ACK 0 ACK Dari tabel 4.1, LED ACK2 menyala untuk berbagai variasi perintah nop. Hal ini berarti mengenali sinyal start dan alamat yang dikirimkan oleh master dan mengirimkan bit low yang menandakan sinyal ACK dari. 4.2 Pengujian Pengiriman Data ke. Pengujian pengiriman data ke dilakukan dengan mengirimkan data biner ke PCF8574. Hasil dari pengiriman data dapat dilihat dari keluaran yang telah terhubung dengan LED. Hasil pengujian pengiriman data, dapat dilihat pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil pengujian pengiriman data ke Mengirimkan Data ke Mengirim Pulsa Stop Data dikirimkan (hex) 56h A2h Keluaran (hex) 56h A2h Gambar 3.12 Diagram alir rutin pengiriman data Setelah ada acknowledge dari, master akan mengirimkan data biner hasil konversi analog ke digital dari dan diakhiri dengan pulsa stop. FFh D5h 37h FFh D5h 37h dari hasil pengujian yang diperoleh pada tabel 4.2, dapat disimpulkan telah bekerja dengan baik.

7 4.3 Pengujian Rutin Mengirim Byte dan Menerima Acknowledge atau No Acknowledge dari Protokol Bus I 2 C Pengujian dilakukan dengan mengirimkan data digital 55h ke. Hasil pengujian dari rutin pengiriman byte untuk berbagai variasi frekuensi detak dapat dilihat pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Hasil pengujian rutin pengiriman byte Frekuensi detak (KHz) Keluaran 166,67 55h 142,86 55h 125,00 55h 111,12 55h 100,00 55h Dari tabel 4.3, untuk frekuensi detak sampai dengan 166,67 KHz, tidak mengalami kesalahan pada saat menerima byte data dari master. Pengujian tidak dapat dilakukan untuk menghasilkan frekuensi detak pada jalur lebih dari 166,67 KHz. Hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan mikrokontroler yang digunakan dalam menghasilkan frekuensi detak yang lebih tinggi lagi. Mikrokontroler AT89C51 mendukung penggunaan frekuensi kristal hingga 24 MHz yang sudah digunakan dalam pengujian ini Pengujian Konversi Analog ke Digital Pengujian konversi analog ke digital dilakukan dengan mengirimkan perintah baca ke. Data kemudian dikirimkan kembali ke PCF8574 setelah sebelumnya mengalami proses komplemen-1. Data digital hasil konversi ini dapat dilihat pada keluaran. Data hasil pengujian konversi analog ke digital dapat dilihat pada tabel 4.4. Tabel 4.4 Hasil pengujian konversi analog ke digital Tegangan masukan Keluaran (hex) Nilai analog dari data digital (V) 0,13 07h 0,1288 2,07 70h 2,0608 3,39 B8h 3,3856 4,70 FFh 4,692 3,10 A8h 3, Pengujian Rutin Menerima Byte dan Mengirim Not Acknowledge dari Protokol Bus I 2 C. Pada pengujian ini dilakukan dengan pengambilan data digital dari dan kemudian data digital ini dikirim ke. Hasil pengujian dari rutin pengambilan byte untuk berbagai variasi frekuensi detak dapat dilihat pada tabel 4.5. Tabel 4.5 Hasil pengujian rutin pengambilan byte Frekuensi detak (KHz) Masukan Analog Keluaran 250,00 2,24 V 79h 200,00 2,24 V 79h 166,67 2,24 V 79h 142,86 2,24 V 79h 125,00 2,24 V 79h 4.6 Pengujian Konversi Digital ke Analog dari Pengujian konversi digital ke analog dari dilakukan dengan mengirimkan data ke untuk diubah dengan mengirimkan perintah tulis dan pengaturan register yang diikuti dengan pengiriman data digital yang akan dikonversi. Data hasil pengujian konversi digital ke analog dari ditunjukkan pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Hasil pengujian konversi digital ke analog Data (hex) Nilai data (V) Keluaran AOUT 15h 0,3864 0,39 29h 0,7544 0,75 3Fh 1,1592 1,16 5Ch 1,7112 1,72 79h 2,2264 2, Pengujian Rangkaian Sistem Bus I 2 C. Pengujian demo ini dilakukan dengan menggunakan semua rutin yang telah dibentuk dan memeriksa apakah sistem telah bekerja dengan baik. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.7. Tabel 4.7 Hasil Pengujian Rangkaian Sistem Bus I 2 C AIN LED Nilai data (V) AOUT 1,51 V 51h 1,4904 V 1,50 V 0,89 V 30h 0,8832 V 0,89 V 3,30 V AFh 3,22 V 3,25 V

8 3,90 V CFh 3,8088 V 3,81 V 1,00 V 34h 0,9568 V 0,97 V 2,5 V 87h 2,4840 V 2,49 V 4.8 Pengujian Jarak Transmisi Data Pada Komunikasi Bus I 2 C. Pengujian jarak transmisi data pada komunikasi bus I 2 C dilakukan dengan menggunakan berbagai macam variasi panjang kabel yang digunakan untuk mengirimkan data digital melalui bus I 2 C. Hasil pengujian untuk panjang kabel penghubung sampai jarak 400 cm ditunjukkan pada tabel 4.8. Tabel 4.8 Hasil pengujian jarak transmisi Panjang kabel AIN LED Nilai data (V) AOUT 100 cm 4,50 V F4h 4,4896 V 4,49 V 200 cm 4,50 V F4h 4,4896 V 4,48 V 250 cm 4,50 V F4h 4,4896 V 4,49 V 300 cm 4,50 V F4h 4,4896 V 4,49 V 350 cm 4,50 V F4h 4,4896 V 4,49 V 380 cm 4,50 V cm 4,50 V Dari hasil pengujian ini, pada panjang kabel 380 cm, bus I 2 C tidak bekerja sehingga tidak terjadi transmisi data antara slave dan master. Dalam penggunaan kabel penghubung seperti ini harus dilakukan dengan hati-hati dan secermat mungkin. Pada pengujian yang dilakukan, pemasangan konektor penghubung pada soket konektor yang tidak kencang maupun pemasangan kabel penghubung pada konektor yang tidak cermat akan menyebabkan bus komunikasi I 2 C tidak akan bekerja sehingga tidak terjadi transmisi data antara slave dan master. 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil data yang diperoleh penulis melalui pengujian dan pengamatan, penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Antar muka setiap piranti yang terhubung ke bus I 2 C yang menggunakan open collector/open drain memerlukan suatu resistor pull up untuk menjamin level logika high mendekati. 2. Pengamatan pada sinyal yang terjadi pada bus mengalami kesulitan meskipun menggunakan osiloskop storage. Untuk itu, dapat digunakan perangkat seperti LED untuk mengetahui bahwa bus dan piranti yang terhubung padanya bekerja dengan baik dengan memanfaatkan keharusan pengiriman sinyal ACK yang berlogika low, meskipun tidak mengamati secara langsung sinyal yang dihasilkan. 3. Diperoleh frekuensi sampai dengan 166,67 KHz pada pembentukan frekuensi detak jalur saat pengiriman data ke. 4. Diperoleh frekuensi sampai dengan 250 KHz pada pembentukan frekuensi detak jalur saat pengambilan data dari. 5. Pada penggunaan kabel-kabel penghubung untuk menggantikan jalur-jalur PCB, harus diperhatikan hubungan antar konektor, agar tidak terjadi kegagalan komunikasi pada bus I 2 C. 6. Pada pengujian penggunaan kabel penghubung di luar jalur PCB, sistem bus I 2 C hanya bekerja hingga panjang kabel 380 cm. 7. Konversi Analog ke Digital dan Digital ke Analog yang dilakukan dengan menghasilkan keluaran yang masih berada dalam batas kesalahan linearitas (linearity error) sebesar ± 1,5 LSB. 5.2 Saran Saran-saran untuk pengembangan Tugas Akhir ini antara lain adalah : 1. Untuk lebih memperdalam pengetahuan mengenai konsep komunikasi bus I 2 C, dapat dipelajari karakteristik bus I 2 C pada sistem yang menggunakan lebih dari satu master dimana master yang digunakan dapat berupa mikrokontroler yang mendukung bus I 2 C ataupun mikrokontroler boolean seperti Atmel AT89C51 dengan mengemulasikan protocol bus I 2 C di dalamnya 2. Untuk membangun sistem bus I 2 C dengan frekuensi detak jalur yang lebih tinggi lagi dapat digunakan mikrokontroler dengan proses eksekusi yang lebih cepat contohnya seri AVR dari Atmel 3. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan bus I 2 C dibandingkan dengan berbagai macam standar, dapat dilakukan pendalaman dan pembandingan lebih lanjut dengan berbagai macam konsep komunikasi serial lain seperti MicroWire dari National Semiconductor Serial Peripheral Interface (SPI) dari Motorola atau konsep 1-Wire dari Dallas Semiconductor.

9 DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, Atmel AT89C51 8-Bit Microcontroller with 4 Kbytes Flash, Atmel Corporation, California, , Two-Wire Peripheral Expansion for the AT89C2051 Microcontroller. Atmel Corporation, California, , The I 2 C Bus Specification, versi 2.1, Philips Semiconductors,Amsterdam, conductor.com , PCF8574 Remote 8-bit I/O expander for I 2 C- bus. Texas Instrument, Amsterdam, , 8-bit A/D and D/A converter. Philips Semiconductors, Amsterdam, Blozis, Steve, I 2 C Device Overview, Philips Semiconductors,Amsterdam, conductor.com, Hogenboom, P, Data Sheet Book 3 : Catatan Aplikasi, Elex Media Computindo, Jakarta, Hogenboom, P, Microprocessor Data Book, Elex Media Computindo, Jakarta, Malik, Ibnu, Anistardi, Berkesperimen dengan Mikrokontroler 8031, Elex Media Computindo, Jakarta, Malvino, Albert Paul, Elektronika Komputer Digital Edisi 2, Erlangga, Jakarta, Malvino, Albert Paul, Prinsip-prinsip Elektronika Jilid 1, Erlangga, Jakarta, Malvino, Albert Paul, Prinsip-prinsip Elektronika Jilid 2, Erlangga, Jakarta, Marthur, Aditya P, Introduction to Microprocessor, Mc Graw-Hill Publishing Limited, New Delhi, Nana, Emmanuel Tomdio, Improving System Interrupt Management Using the PCF8574 and I/O Expanders for the I 2 C Bus. Philips Semiconductors, Amsterdam, Prosser, Franklin P.,Winkel, David E., The Art of Digital Design, Prentice-Hall International Inc, Tocci, Ronald J, Digital System Principles and Application, Prentice-Hall International Inc, Tokheim, Roger L, Prinsip-prinsip Digital, Ed. Kedua, Erlangga, Jakarta, Yeralan, Sencer, Ahluwia, Ashutosh, Programming and Interfacing the 8051 Microcontroller, Addison Wesley Publishing Co, Massachusetts, Disetujui Oleh Ir Sudjadi, MT NIP: Penulis adalah mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang Angkatan 1997, dengan Kontrol sebagai pilihan konsentrasi.