BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler Mikokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single chip microcomputer. Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara computer dengan mikrokontroler. Dalam mikrokontrolerrom jauh lebih besar dibandingkan RAM, sedangkan dalam computer atau PC, RAM jauh lebih besar disbanding ROM. Setelah mengalami perkembangan, teknologi mikrokontroler mengalami peningkatan yang terjadi pada tahun 1996 s/d 1998 ATMEL mengeluarkan teknologi mikrokontroler terbaru berjenis AVR (Alf and Vegard s Risc processor) yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computer) dengan keunggulan lebih banyak dibandingkan pendahulunya, yaitu mikrokontroler jenis MCS. Mikrokontroler jenis MCS memiliki kecepatan frekuensi kerja 1/12 kali frekuensi osilator yang digunakan sedangkan pada kecepatan frekuensi kerja AVR sama dengan kecepaatan frekuensi kerja osilator yang digunakan. Jadi apabila menggunakan frekuensi osilator yang sama, maka AVR mempunyai kecepatan kerja 12 kali lebih cepat dibandingkan dengan MCS. Dalam peancangan alat ini mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA8 yang merupakan produksi ATMEL yang berjenis AVR. AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-system Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja.

2 2.1.1 Memori AVR ATMega8 Memori atmega terbagi menjadi tiga yaitu : a. Memori Flash Memori flash adalah memori ROM tempat kode-kode program berada. Kata flash menunjukan jenis ROM yng dapat ditulis dan dihapus secara elektrik. Memori flash terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian aplikasi dan bagian boot. Bagian aplikasi adalah bagian kode-kode program apikasi berada. Bagian boot adalah bagian yang digunakan khusus untuk booting awal yang dapat diprogram untuk menulis bagian aplikasi tanpa melalui programmer/downloader, misalnya melalui USART. Gambar 2.1 Peta Memory ATMEGA8 b. Memori Data Memori data adalah memori RAM yang digunakan untuk keperluan program. Memori data terbagi menjadi empat bagian yaitu : 32 GPR (General Purphose Register) adalah register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh ALU (Arithmatich Logic Unit), dalam instruksi assembler setiap instruksi harus melibatkan GPR. Dalam bahasa C biasanya digunakan untuk variabel global atau nilai balik fungsi dan nilai-nilai yang dapat memperingan kerja ALU. Dalam istilah processor

3 komputer sahari-hari GPR dikenal sebagai chace memory.i/o register dan Aditional I/O register adalah register yang difungsikan khusus untuk mengendalikan berbagai pheripheral dalam mikrokontroler seperti pin port, timer/counter, usart dan lain-lain. Register ini dalam keluarga mikrokontrol MCS51 dikenal sebagai SFR (Special Function Register). c. EEPROM EEPROM adalah memori data yang dapat mengendap ketika chip mati (off), digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap gangguan catu daya Pin Pada Mikrokontroler ATMega8 ATmega8 memiliki 28 pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8. a. VCC Merupakan supply tegangan digital. b. GND Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding. c. Port B (PB7...PB0) Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi- directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6

4 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer. Tabel 2.1. Fungsi Alternatif Port B d. Port C (PC5 PC0) Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source). ADC 6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck, dll. e. RESET/PC6 Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari

5 pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clocknya tidak bekerja. RESET merupakan salah satu pin penting di mikrokontroler, RESET dapat digunakan untuk merestart program. Pada ATMega8 pin RESET digabungkan dengan salah satu pin IO (PC6). Secara default PC6 ini di disable dan diganti menjadi pin RESET. Kita dapat melakukan konfigurasi di fusebit untuk melakukan pengaturannya. Tabel 2.2. Fungsi Alternatif Port C f. Port D (PD7 PD0) Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O. Tabel 2.3. Fungsi Alternatif Port D

6 USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi. XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan external clock. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator. g. Avcc, Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter. h. AREF, Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

7 Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Atmega Komunikasi Serial Pada ATMega8 Mikrokontroler AVR Atmega 8 memiliki Port USART pada Pin 2 dan Pin 3 untuk melakukan komunikasi data antara mikrokontroler dengan mikrokontroler ataupun mikrokontroler dengan komputer. USART dapat difungsikan sebagai transmisi data sinkron, dan asinkron. Sinkron berarti clock yang digunakan antara transmiter dan receiver satu sumber clock. Sedangkan asinkron berarti transmiter dan receiver mempunyai sumber clock sendiri-sendiri. USART terdiri dalm tiga blok yaitu clock generator, transmiter, dan receiver Arsitektur Mikrokontroler ATMega8

8 Gambar 2.3. Blok Diagram ATmega Kelebihan Mikrokontroler AVR ATMega8 Mikrokontroler AVR ATmega8 merupakan CMOS dengan konsumsi daya rendah, mempunyai 8-bit proses data (CPU) berdasarkan arsitektur AVR RISC. Dengan mengeksekusi instruksi dalam satu (siklus) clock tunggal, ATmega8 memiliki kecepatan data rata-rata (throughputs) mendekati 1 MIPS per MHz, yang memungkinkan perancang sistem dapat mengoptimalkan konsumsi daya dan kecepatan pemrosesan. Berikut kelebihan yang dimiliki ATmega8 : 1. Kinerja Tinggi, Low-power AVR 8-bit Microcontroller

9 Seperti yang disebutkan Atmel dalam websitenya "The low-power Atmel 8-bit AVR RISC-based microcontroller... The device supports throughput of 16 MIPS at 16 MHz and operates between volts". AVR (Alf (Egil Bogen) and Vegard (Wollan) 's Risc processor) mengeluarkan ATmega8 dengan fitur yang sangat menarik untuk dicoba. Selama ini Penulis masih merasakan bahwa ATmega8 sangat bagus dalam hal kinerja, cocok untuk penelitian, pembuatan produk, bahkan untuk pembelajaran Robotik. Disamping kinerjanya yang handal, ATmega8 juga hemat energi (daya rendah), karena mampu beroperasi pada tegangan 2,7 sampai 5,5 Volt, dan hanya mengkonsumsi arus sebesar 3,6 ma. 2. Kemajuan Arsitektur RISC Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau "set instruksi Komputasi yang disederhanakan". Arsitektur Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau "Set instruksi Komputer yang disederhanakan" pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely. Atmel AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi. Mikrokontroler AVR ini memiliki arsitektur RISC delapan bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16 bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu ) siklus clock. 3. Daya Tahan Tinggi dan Segmen Memori non-volatile. Mikrokontroler AVR memiliki daya tahan data (retensi data) 20 tahun ketika suhu mencapai 85 C atau 100 tahun ketika suhu mencapai 25 C. ATmega8 memiliki 8 KB (KiloByte) memori Flash internal yang dapat dimasukan kode program utama

10 (seperti file.hex) sehingga cukup untuk diterapkan dalam penelitian skala kecil - menengah. Di samping memori Flash, ATmega8 juga memiliki 512 Byte EEPROM yang dapat menampung data meskipun dalam keadaan OFF. Mikrokontroler ini juga memiliki 1K Byte Internal SRAM sehingga proses data bisa lebih cepat. Gambar 2.4 Flash ATmega8 Kelebihan lainnya dari ATmega8 adalah : a. Dapat diisi data (write) dan dihapus (eraser) sampai kali (untuk Flash) dan kali untuk EEPROM b. Memiliki daya tahan data (retensi data) 20 tahun ketika suhu mencapai 85 C atau 100 tahun ketika suhu mencapai 25 C c. Terdapat pilihan Kode Boot Section dengan Lock Bits independen d. Sistem keamanan data dengan mengunci program untuk Software Security 2.2 Sensor Ultrasonik Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah di atas gelombang suara dari 40 KHz

11 hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 40 KHz 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut terhadap polaritas tegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke udara (tempat sekitarnya). Pantulan gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama. Untuk lebih jelas tentang prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat dilihat prinsip dari sensor ultrasonik pada gambar 2.4 berikut. Gambar 2.5 Sensor Ultrasonik Besar amplitudo sinyal elektrik yang dihasilkan unit sensor penerima tergantung dari jauh dekatnya objek yang dideteksi serta kualitas dari sensor

12 pemancar dan sensor penerima. Proses sensoring yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan objek sasaran. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian pengirim sampai diterima oleh rangkaian penerima, dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonik tersebut pada media rambat yang digunakannya, yaitu udara. Prinsip pantulan dari sensor ulrasonik ini dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut ini. Gambar 2.6 Prinsip Pemantulan Ultrasonik Sensor Ultrasonik HC-SR04 HC-SR04 merupakan sensor ultrasonik yang dapat digunakan untuk mengukur jarak antara penghalang dan sensor. Sensor ini mampu mendeteksi jarak tanpasentuhan langsung dengan akurasi yang tinggi dan pembacaan yang stabil. Sensor ini beroperasi tidak terpengaruh cahaya matahari atau alat pendeteksi jarak lainnya. Sensor ini sudah tersedia modul transmitter dan receiver gelombang ultrasonic. Berikut ini spesifikasi dari sensor HC-SR04 Tabel 2.4 Spesifikasi sensor HC-SR04 Power Supply +5V DC Arus daya 15mA Sudut efektif 15 Pembacaan jarak 2cm 400cm Pengukuran Sudut 30 Tabel 2.5 Spesifikasi pin pada sensor HC-SR04

13 Nama Pin VCC Trig Echo GND Keterangan Sumber tenaga (5V) Pemicu sinyal sonar dari sensor Penangkap sinyal sonar dari sensor Ground bawah ini Konfigurasi pin dan tampilan sensor HC-SR04 diperlihatkan pada gambar di Gambar 2.7 Konfigurasi pin dan tampilan sensor ultrasonik HC-SR04 HC-SR04 memiliki 2 komponen utama sebagai penyusunnya yaitu ultrasonic transmitter dan ultrasonic receiver. Fungsi dari ultrasonic transmitter adalah memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 KHz kemudian ultrasonic receiver menangkap hasil pantulan gelombang ultrasonik yang mengenai suatu objek. Waktu tempuh gelombang ultrasonik dari pemancar hingga sampai ke penerima sebanding dengan 2 kali jarak antara sensor dan bidang pantul seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut:

14 Gambar 2.8 Prinsip kerja HC-SR04 Prinsip pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 adalah, ketika pulsa trigger diberikan pada sensor, transmitter akan mulai memancarkan gelombang ultrasonik, pada saat yang sama sensor akan menghasilkan output TTL transisi naik menandakan sensor mulai menghitung waktu pengukuran, setelah receiver menerima pantulan yang dihasilkan oleh suatu objek maka pengukuran waktu akan dihentikan dengan menghasilkan output TTL transisi turun. Jika waktu pengukuran adalah t dan kecepatan suara adalah 340 m/s, maka jarak antara sensor dengan objek dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan Dimana : s = Jarak antara sensor dengan objek (m) t = Waktu tempuh gelombang ultrasonik dari transmitter ke receiver (s) Pemilihan HC-SR04 sebagai sensor jarak yang akan digunakan pada penelitian ini karena memiliki fitur sebagai berikut; kinerja yang stabil, pengukuran jarak yang akurat dengan ketelitian 0,3 cm, pengukuran maksimum dapat mencapai 4 meter dengan jarak minimum 2 cm, ukuran yang ringkas dan dapat beroperasi pada level tegangan TTL.

15 Prinsip pengoperasian sensor ultrasonik HC-SR04 adalah sebagai berikut ; awali dengan memberikan pulsa Low (0) ketika modul mulai dioperasikan, kemudian berikan pulsa High (1) pada trigger selama 10 μs sehingga modul mulai memancarkan 8 gelombang kotak dengan frekuensi 40 KHz, tunggu hingga transisi naik terjadi pada output dan mulai perhitungan waktu hingga transisi turun terjadi, setelah itu gunakan persamaan 2.1 untuk mengukur jarak antara sensor dengan objek. Timing diagram diperlihatkan pada gambar berikut. Gambar 2.9 Timing diagram pengoperasian sensor ultrasonik HC-SR RS232 to RS485 Converter Komunikasi Serial RS232 Perangkat yang menggunakan kabel serial untuk komunikasi di bagi menjadi dua kategori. Yaitu DCE (Data Communications Equipment) dan DTE (Data Terminal Equipment). Peralatan komunikasi adalah perangkat seperti modem, adaptor, dll. Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam system embedded, karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan devais lainnya. Port serial pada mikrokontroler terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD. RXD berfungsi untuk mengirim data dari komputer atau perangkat lainnya, standard komunikasi serial untuk computer adalah RS-232, RS-232 mempunyai

16 standard tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka dibutuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232. Pada mikrokontroler AVR ATmega 16, pin PD0 dan PD1 digunakan untuk komunikasi serial USART (Universal Syncronous and Asyncronous Seial Receiver and Transmitter) yang mendukung komunikasi full duplex komunikasi 2 arah. Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh komunikasi serial ialah mouse, scanner, dan system akuisisi data yang terhubung ke port COM1/COM2. Devais pada komunikasi serial port dibagi menjadi 2 kelompok yaitu Data Communication Equipment (DCE). Contoh dari DCE ialah, Modem, plotter, scanner, dll. Sedangkan contoh dari DTE ialah terminal di komputer. Spesifikasi elektronik dari serial port merujuk pada Electronic Industry Association (EIA): Space (logika 0) ialah tegangan antara +3 hingga +25V. Mark (logika 1) ialah tegangan antara -3 hingga -25V. Daerah antara +3V hingga -3V tidak didefenisikan /tidak terpakai Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25V. Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500A. Port serial sering digunakan untuk interfacing komputer dan mikrokontroler, karena kemampuan jarak pengiriman data dibandingkan port paralel. Berikut contoh program assembly untuk komunikasi serial antara 2 PC. Untuk komunikasi ini, anda cukup menghubungkan : Pin TxD ke pin RxD komputer lain Pin RxD dihubungkan ke pin TxD komputer lain RTS dan CTS dihubungkan singkat DSR dan DTR dihubungkan singkat

17 GND dihubungkan ke GND komputer lain Komunikasi Serial RS485 RS485 adalah teknik komunikasi data serial yang dikembangkan tahun 1983 dimana dengan teknik ini komunikasi data dilakukan pada jarak yang cukup jauh yaitu 1,2 km. berbeda dengan komunikasi RS232 yang mampu berhubungan secara one to one, maka komunikasi RS485 selain dapat digunakan komunikasi multidrop yaitu berhubungan secara one to many dengan jarak yang jauh, teknik ini juga dapat digunakan untuk menghubungkan 32 unit beban sekaligus hanya dengan menggunakan dua buah kabel saja tanpa memerlukan referensi ground yang sama antara unit yang satu dengan unit yang lainnya. Bus RS485 adalah mode transmisi balanced differential. Bus ini hanya mempunyai dua sinyal, A dan B dengan perbedaan tegangan antara keduanya. Karena line A sebagai referensi terhadap B maka sinyal akan high bila mendapat input low, demikian pula sebaliknya. Pada komunikasi RS485 semua peralatan elektronik berada pada posisi penerima hingga salah satu memerlukan untuk mengirimkan data, maka peralatan tersebut akan berpindah ke mode pengirim, mengirimkan data dan kembali ke mode peneima. Setiap kali peralatan elektronik tersebut hendak mengirimkan data, maka terlebih dahulu harus diperiksa, apakah jalur yang akan digunakan sebagai media pengiriman data tersebut tidak sibuk. Apabila jalur masih sibuk, maka peralatan tersebut harus menunggu hingga jalur sepi. Agar data yang dikirimkan hanya sampai kepada peralatan elektronik yang dituju, misalkan ke salah satu Slave, maka terlebih dahulu pengiriman tersebut diawali dengan Slave ID dan dilanjutkan dengan data yang dikirimkan. Peralatan elektronik yang lain akan menerima data tersebut, namun data yang diterima tidak mempunyai ID yang sama dengan Slave ID yang dikirimkan, maka peralatan tersebut harus menolak atau mengabaikan data tersebut. Namun bila Slave ID yang dikirimkan sesuai dengan ID dari peralatan elektronik yang menerima, maka data selanjutnya kan diambil untuk diproses lebih lanjut.

18 2.3.3 Kecepatan Transfer Data RS485 Gambar 2.10 Grafik kecepatan transfer data vs panjang kabel data Topologi Jaringan RS485 Gabar 2.11 Topologi jaringan RS Rangkaian Half-Duplex pada RS485 Half duflex artinya pada satu saat hanya ada 1 node yang mengirim data secara bergantian. Mengirim dan menerima data dengan pengaturan pada pin RE dan DE.

19 Gambar 2.12 Rangkaian RS485 dengan ic max Penjelasan kaki ic max485 kaki 1 digunakan untuk menerima data, kaki ini dihubungkan dengan pin Rx dari comm port /rs232 dari Pc atau Rx dari microcontroller. kaki 2 (RE) digunakan untuk kontrol penerimaan data jika diberi 0 maka siap menerima data jika 1 maka tidak bisa menerima data. kaki 3 (DE) digunakan untuk kontrol pengiriman data jika pc atau mikrokontroler ingin mengirim data maka kaki ini harus diberi logika 1. kaki 4 digunakan untuk jalur pengiriman data, kaki ini dihubungkan ke Tx dari pin comm port rs232 atau Tx mikrokontroler. kaki 5 di hubungkan ke ground. kaki 6 dihubungkan dengan kaki 6 dari ic max485 node lainnya melalui kable data, biasanya dinamakan jalur A kaki 7 dihubungkan dengan kaki 7 dari ic max485 node lainya melalui kabel data, biasanya dinamakan jalur B. kaki 2 pada master biasanya dihubungkan ke 0 / ground. Artinya master selalu siap menerima data Pemrograman RS485

20 Secara pemrograman Rs485 persis sama dengan rs232, hanya perlu ditambah perintah untuk membuat kaki 3 (DE) dari ic max485 diset menjadi 1 ketika akan mengirim data. Jika kita ingin mengirim data dari komputer lewat program visual basic 6 bisa dengan baris perintah : MSComm1.RTSEnable = False dan sebaliknya ketika penerimaan data kaki 2 (RE) dari ic max485 diset ke 0. dengan baris perintah : MSComm1.RTSEnable = True sebelumnya jangan lupa hubungkan pin RTS pada serial port PC kita dengan Pin 3 (DE ) dari ic max485 seperti tampak pada contoh jaringan Rs485 gambar dibawah ini: Gambar 2.13 RS485 network

21 Penjelasan Rangkaian diatas: a. Master pada rangkaian diatas adalah sebuah PC dan sebagai slavenya adalah 2 buah microcontroller. b. IC Max232 digunakan merubah tegangan dari 12v port serial PC ke TTL (5 volt). karena tegangan yang keluar dari Comm port PC kita 12v, sedangkan max485 menggunakan tegangan TTL (5v). Ada cara yang lebih praktis yaitu dengan menggunakan modul Rs232 to rs485. c. Kaki RE ic max485 dihubungkan ground artinya PC sebagai master selalu siap (defaultnya) menerima data d. Pada ujung kabel data jangan lupa diberi tahanan 120 ohm supaya sinyal tidak mantul. e. Pada slave misalnya sebuah Microcontroller dgn Icmax485, gabungkan kaki RE dan DE dari max485 lalu hubungkan ke pin tertentu misal portd.7 maka ketika Mikrokontroler akan mengirim data, portd.7 harus dibuat 1 terlebih dahulu sebelum microcontroller mengirim data. PortD.7 = 1; // DE dan RE dibuat 1 putchar( a ); // kirim data a PortD.7=0; // DE dan Re = 0 ( kembalikan ke default siap terima data) Kelebihan dan kekurangan komunikasi RS485 serial RS485. Berikut ini beberapa kelebihan dan kekurangan menggunakan komunikasi Tabel 2.6 Kelebihan dan kekurangan komunikasi dengan RS485 Kelebihan Kekurangan 1. Antarmuka yang popular, sehingga 1. Lebih cocok untuk komunikasi sistem banyak piranti yang telah mendukung ke sistem, dari pada chip ke chip atau komunikasi serial RS485. chip ke sensor. 2. Dapat mencapai jarak sangat jauh 2. Penambahan biaya untuk chip sistem

22 hingga 1000 feet 3. Tahan terhadap noise dan perbedaan tegangan 4. Diimplementasikan pada hardware dan software 5. Mudah di implementasikan 6. Banyak digunakan pada industri otomatisasi 7. Kecepatan tinggi hingga baud rate. transceiver dan kabel twisted pair dengan terminating resistors. 2.4 Buzzer Rangkaian Buzzeratau yang biasa disebut sebagai rangkaian alarm pengingat pesan dan tanda pastinya sudah sering ditemukan di beberapa perangkat elektronik di pasar. Pada era teknologi modern ini, pastinya alarm sudah tersedia di beberapa perangkat elektronik seperti ponsel dan juga jam memiliki alarm sebagai tanda peringatan. Rangkaian alarm atau tanda pengingat ini sudah menjadi salah satu penunjang penting dan tidak dapat dipisahkan di beberapa perangkat elektronik tersebut. Gambar 2.14 Simbol dan Bentuk Fisik buzzer Rangkaian tanda pengingat ini berfungsi untuk mendeteksi gerakan dan juga cahaya yang bisa membantu Anda mencegah kasus pencurian. Pada skema rangkaian buzzerini terdapat komponen penting yaitu Timer IC NE 555. Untuk komponen R4 LDR memiliki fungsi untuk mendeteksi atau melakukan penginderaan cahaya yang berada di sekitar ruangan di dekat rangkaian tersebut. Manfaat utama komponen LDR

23 ini adalah cara menerima cahaya yang masuk. Apabila cahaya terang, tingkat resistensi dari LDR ini akan rendah dan tidak membuat rangkaian tersebut mengalirkan arus ke arah buzzer atau speaker yang terdapat di dalam rangkaian tersebut Hal kebalikannya justru terjadi jika LDRmenerima cahaya rendah atau gelap sama sekali. Hasilnya, tingkat resistansi menjadi lebih tinggi sehingga bisa menimbulkan aliran ke arah komponen buzzer. Bersamaan dengan keadaan tingkat resistansi yang tinggi, nantinya komponen IC akan terpicu dan mendorong buzzer untuk menghasilkan suara yang nyaring dan mendeteksi adanya gangguan. Rangkaian ini juga bisa menggunakan cahaya sebagai alat pengaktifannya jika relay dan juga transistor terhubung dengan pin 3 atau output dari IC 1