Modul III
Communication
1.
Pendahuluan
a)
Asistensi
dilakukan 3x (Rabu, Kamis, Jumat)
b)
Praktikum
dilakukan 1x (Selasa)
c)
Laporan
akhir dikumpulkan pada hari Kamis
2.
Tujuan
a)
Memahami
prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b)
Mengaplikasikan
protocol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
3.
Alat
dan Bahan
a)
Modul
Arduino
b)
Button
c)
Resistor
d)
LED
e)
Power
Supply
f)
Multimeter
4.
Dasar
Teori
4.1. Universal Asynchronous Receiver
Transmitter (UART)
UART
(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer
yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART
biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial
pada komputer atau port serial perangkat periperal. Duty Cycle adalah
perbandingan antara waktu ON (lebar pulsa High) dengan perioda. Duty Cycle
biasanya dinyatakan dalam bentuk persen (%).
Cara Kerja Komunikasi UART
Data
dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit,
parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data
ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan
data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data
bus penerima.
4.2. ASerial Peripheral Interface (SPI)
Serial
Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu mode komunikasi serial
synchrounous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega 328. Komunikasi SPI
membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui komunikasi ini data
dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara
mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroler.
MOSI
: Master Output Slave Input Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin
MOSI sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MOSI
sebagai
input.
MISO : Master Input Slave Output Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka
pin
MISO sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MISO
sebagai
output.
SCLK : Clock Jika dikonfigurasi sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai
output
tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai input.
SS/CS : Slave Select/ Chip Select adalah jalur master memilih slave mana yang akan
dikirimkan data.
Cara Kerja Komunikasi SPI
Sinyal
clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat
memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data
dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka
slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.
4.3. Inter Integrated Circuit (I2C)
Inter
Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua
arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima
data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data)
yang membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya.
Cara Kerja Komunikasi I2C
Pada
I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start,
Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dan kondisi
Stop. Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low
sebelum SCL. Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high
sebelum SCL.
R/W
bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta
data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data
dari slave) ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame
ataupun address frame telahditerima receiver.
4.4. Arduino
Arduino
adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di
dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis
AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah
Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino,
kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan computer
ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
A.
Bagian-Bagian
Arduino
1.
Power
USB
Digunakan untuk
menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
2.
Power
Jack
Supply atau sumber
listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12V.
3.
Crystal
Oscillator
Kristal ini
digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan
16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
4.
Reset
Digunakan untuk mengulang
program Arduino dari awal atau Reset.
5.
Digital
Pins I/O
Papan Arduino UNO
memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ).
Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang
dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
6.
Analog
Pins
Papan Arduino UNO
memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor
analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
7.
LED
Power Indicator
Lampu ini akan
menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
B.
Bagian-Bagian
Pendukung
1.
RAM
RAM (Random Access
Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat
diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam
memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces
Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).
2.
ROM
ROM (Read-only
Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara
permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dariMask
ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar