DASAR TEORI
2.4. Komunikasi Data Melalui RS232
RS232 adalah suatu standar komunikasi serial transmisi data antar dua peralatan elektronik. RS232 dibuat pada tahun 1962 oleh Electronic Industry Association and Telecomunication Industry Association dan ada dua hal pokok yang diatur oleh RS232, yaitu bentuk signal dan level tegangan yang dipakai. Selain digunakan pada peralatan PLC, sebenarnya sistem RS232 ini sering berhubungan dengan kita pada kehidupan sehari-hari, antara lain komunikasi PC komputer dengan mouse, keybord atau scanner. Satu hal yang jelas adalah RS323 ini akan diaplikasikan pada semua sistem peralatan yang berbasis komputer atau mikrokontroler.[9]
Komunikasi data secara serial dilakukan dengan metode pengiriman data secara bit per bit atau satu per satu secara berurutan dan itu berbeda dengan sistem paralel yang mengirim data secara serentak. kecepatan transfer data RS232 cukup rendah, kecepatan maksimal hanya 19200 bits/sekon. Pengiriman data bisa dilakukan secara satu arah atau dua arah. Jika hanya membutuhkan komunikasi satu arah maka cukup menggunakan dua kabel yaitu kabel “Tx” sebagai pengirim data dan kabel “Rx” sebagai penerima data. Sedangkan, untuk membuat sistem komunikasi dua arah maka kabel yang dibutuhkan adalah 3 unit kabel, yaitu kabel Tx, Rx dan GND (ground).
Standar ini menggunakan beberapa piranti dalam implementasinya. Paling umum yang dipakai adalah plug/konektor DB9 atau DB25.
2.4.1. Prinsip Kerja RS232
Komunikasi data secara serial dilakukan dengan metode untuk mengirimkan data dari sebuah pengirim secara bit per bit dengan kecepatan tertentu (bit per detik/bps), dan pengiriman dilakukan melalui jalur satu kawat (Tx) dan diterima oleh sebuah penerima (Rx) dalam waktu tertentu. Oleh karena komputer penerima dapat berfungsi sebagai pengirim begitu juga pengirim juga dapat berfungsi sebagai penerima, maka komunikasi dapat dilakukan dalam dua arah. Seperti yang ditunjukan pada gambar 2.5. di bawah ini.
Gambar 2.5. Komunikasi data serial
2.4.2. Konektor RS232
Konektor DB9 atau DB25 digunakan sebagai penghubung antar devais, RS232 dengan konektor DB9 dipakai untuk mouse, modem dan lain-lain. Sedang konektor DB25 dipakai untuk joystik game. Serial port RS232 dengan konektor DB9 memiliki 9 buah pin dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah.[10]
Tabel 2.5. Fungsi pin konektor DB25 dan DB9.
Fungsi pin berdasarkan tabel di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Signal Ground (SG) berfungsi untuk memberikan masa (ground) pada setiap sinyal secara bersama (common signal ground).
2. Transmit Data (TX) berfungsi sebagai saluran keluarnya data dari UART atau sebagai pengirim data ke devais secara serial.
3. Receiver Data (RX) berfungsi sebagai saluran masuknya data ke UART atau sebagai penerima data dari devais secara serial.
4. Data Terminal Ready (DTR) berfungsi sebagai pemberi informasi status ke devais terkoneksi bahwa UART telah siap. Saat terkoneksi dan berkomunikasi dengan devais DTR perlu beri logika 1.
5. Data Set Ready (DSR) berfungsi untuk menerima informasi status devais bahwa devais siap untuk diakses oleh komputer melalui UART.
6. Request to Send (RTS) berfungsi sebagai isyarat permintaan UART ke devais untukmemfasilitasi bahwa UART akan mengirimkan data ke devais.
7. Clear to Send(CTS) berfungsi sebagai penerima jawaban atas pengiriman isyarat RTS bila modem / piranti telah menerima data.
8. Data Carrier Detect (DCD) berfungsi sebagai penerima isyarat agar komputer bersedia menerima data pada pada waktu tertentu.
9. Ring Indicator (RI) berfungsi menerima isyarat dari modem bahwa ada devais
(eksternal) yang membutuhkan koneksi dalam rangka pengiriman atau permintaan data.
Gambar 2.6. RS232 pin out (DB9)
2.4.3. Keuntungan Komunikasi Secara Serial
Antar muka komunikasi serial menawarkan beberapa kelebihan dibandingkan dengan komunikasi pararel, diantaranya:[10]
1. Kabel untuk komunikasi serial bisa lebih panjang dibandingkan dengan pararel. Data-data dalam komunikasi serial dikirimkan untuk logika ‘1’ sebagai tegangan -3 s/d -25 volt dan untuk logika ‘0’ sebagai tegangan +3 s/d +25 volt, dengan demikian tegangan dalam komunikasi serial memiliki ayunan tegangan maksimum 50 volt, sedangkan pada komunikasi pararel hanya 5 volt. Hal ini menyebabkan gangguan pada kabel-kabel panjang lebih mudah diatasi dibanding dengan pararel.
2. Jumlah kabel serial lebih sedikit. Dua perangkat komputer yang berjauhan dengan hanya tiga kabel untuk konfigurasi null modem, yakni TxD (saluran kirim), RxD (saluran terima) dan ground, akan tetapi jika menggunakan komunikasi pararel akan terdapat dua puluh hingga dua puluh lima kabel.
3. Komunikasi serial dapat diterapkan untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler.
Hanya dibutuhkan dua pin utama TxD dan RxD (diluar acuan ground).
2.4.4. MAX232
Sinyal TTL dari mikrokontroler nantinya akan diubah menjadi RS232 oleh IC tersebut. Gambar 2.7. dibawah ini merupakan rangkaian dari IC MAX232.
Gambar 2.7. Rangkaian MAX232
IC MAX232 ini digunakan sebagai buffer untuk komunikasi serial antara mikrokontroler dengan komputer. Pada dasarnya komputer dan mikrokontroler sama-sama memiliki sebuah port untuk komunikasi serial. Namun pada mikrokontroler sinyal levelnya adalah TTL ( 5 Volt ) sedangkan pada komputer sinyal levelnya sebesar 25 Volt atau lebih dikenal dengan RS232. Oleh karena itu tidak dapat langsung menghubungkan pin Rx pada mikrokontroler dengan pin Tx pada komputer atau sebaliknya. Membutuhkan sebuah level konverter, IC MAX232 ini yang digunakan menjadi sebuah level konverter.
2.5. USART
USART (Universal Synchronous and Ansynchronous Serial Receiver and Transmitter) adalah protokol komunikasi serial antara PC dengan komponen elektronika lainnya, salah satunya adalah mikrokontroler. USART juga digunakan sebagai alat komunikasi antara satu mikrokontroler dengan mikrokontrol lain maupun dengan port expander. Hal terpenting dalam komunikasi USART antara mikrokontroler adalah diperlukannya driver penghubung yaitu IC RS232 yang berfungsi mengkonversi perbedaan
logic. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah setting baudrate dan clock yang digunakan mikrokontroler tersebut. USART (Universal Syncronous Asyncronous Receiver/Transmiter) pada mikrokontroler ATmega16 memiliki beberapa keuntungan diantaranya ialah operasi full duplex (memiliki register receiver dan transmiter yang terpisah), mendukung komunikasi multiprosesor dan kecepatan transmisi berorde Mbps.
2.5.1. Register Komunikasi Serial Usart
Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengatur komunikasi USART dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi USART. Untuk melakukan inisialisasi pada komunikasi USART, maka register kontrol
USART harus diatur sedemikian rupa agar komunikasi dapat berlangsung dengan baik, berikut register-register pada komunikasi serial USART antara lain :