Ada 2 macam cara komunikasi data serial yaitu Sinkron dan Asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirimkan bersama sama dengan data serial, tetapi clock tersebut dibangkitkan sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim maupun penerima. Sedangkan pada komunikasi serial asinkron tidak diperlukan clock karena data dikirimkan dengan kecepatan tertentu yang sama baik pada pengirim/penerima.
Pada IBM PC kompatibel port serialnya termasuk jenis asinkron. Komunikasi data serial ini dikerjakan oleh UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Pada UART,
20 kecepatan pengiriman data dan fase clock pada sisi transmitter dan sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Hal ini dilakukan oleh bit
“Start” dan bit “Stop”. Ketika saluran transmisi dalam keadaan idle, output UART adalah
dalam keadaan logika “1”.
Ketika transmitter ingin mengirimkan data, output UART akan diset dulu ke logika “0” untuk waktu satu bit. Sinyal ini pada receiver akan dikenali sebagai sinyal “Start” yang
digunakan untuk mensinkronkan fase clock-nya sehingga sinkron dengan fase clock transmitter. Selanjutnya data akan dikirimkan secara serial dari bit yang paling rendah (bit0)
sampai bit tertinggi. Selanjutnya akan dikirimkan sinyal “Stop” sebagai akhir dari pengiriman
data serial. Sebagai contoh misalnya akan dikirimkan data huruf “A” dalam format ASCII
atau sama dengan 41 hexa.
Gambar 2.10 Pengiriman huruf A tanpa bit paritas
Kecepatan transmisi (baud rate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baud rate yang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, dan 9600 (bit/perdertik). Dalam komunikasi data serial, baud rate dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Selanjutnya harus ditentukan panjang data (6,7 atau 8 bit), paritas (genap, ganjil, atau tanpa paritas) dan jumlah bit “Stop” (1, 1 ½ , atau 2 bit). Berikut ini
adalah karakteristik sinyal port serial, flow control dan konfigurasi port serial. 2.7 Konfigurasi Port Serial
Konektor DB-9 pada bagian belakang komputer adalah port serial RS232 yang biasa dinamai dengan COM1 dan COM2.
21 Tabel 2.11 Konfigurasi Port Serial
Pin Nama Sinyal Direction Keterangan
1 DCD In Data Carrier Detect/Receive Line Signal Detect
2 RxD In Receive Data
3 TxD Out Transmit Data
4 DTR Out Data Terminal Ready
5 GND - Ground
6 DSR In Data Set Ready
7 RTS Out Request to Send
8 CTS In Clear to Send
9 RI In Ring Indicator
Berikut ini keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB-9:
1. Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data masuk.
2. Receive Data, digunakan DTE untuk menerima data dari DCE. 3. Transmit Data, digunakan DTE untuk mengirimkan data ke DCE.
4. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya. 5. Signal Ground, saluran ground
6. DCE ready adalah sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap. 7. Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
8. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.
9. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.
2.8 IC MAX232
Untuk dapat berhubungan dengan PC, mikrokontroler harus membutuhkan komponen tambahan baik komunikasi paralel maupun serial. Pada pembuatan project akhir 1 ini yang digunakan adalah komunikasi serial. Pada mikrokontroler sendiri terdapat buffer yang dapat digunakan sebagai pendukung proses komunikasi tersebut. Pada saat ini banyak komponen yang dapat digunakan untuk pendukung proses komunikasi tersebut, salah satu contohnya adalah maxim232.
Maxim232 berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroler dengan port serial, karena mikrokontroler tidak dapat mengirim data begitu saja maka diperlukan maxim232. di dalam IC terdapat charge pump yang akan membangkitkan +10 Volt dan -10 Volt dari sumber +5 Volt tunggal dalam IC DIP (Dual in-line Package) 16 pin (8 pin x 2baris) ini terdapat 2 buah
22 transmiter dan dua buah receiver. Jadi IC ini berfungsi sebagai perantara karena maxim232 hanya menerima data dari mikrokontroler untuk kemudian dikirim ke pc melalui DB9. Maxim232 mempunyai 16 kaki yang terdiri untuk keperluan port serial, komunikasi mikrokontroler dengan maxim. Letak dari masing-masing port diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin IC MAX232 Tabel 2.12 Fungsi IC MAX232 Pin
Type Keterangan
Nama No.
C1+ 1 - Positive lead of C1 capacitor
V+ 2 0 Positive charge pump output for storage capacitor only
C1- 3 - Negative lead of C1 capacitor
C2+ 4 - Positive lead of C2 capacitor
C2- 5 - Negative lead of C2 capacitor
V- 6 0 Negative charge pump output for storage capacitor only
T2OUT, T1OUT 7, 14 0 RS232 line data output (to remote RS232 system)
R2IN, R1IN 8, 13 1 RS232 line data input (from remote RS232 system)
R2OUT, R1OUT 9, 12 0 Logic data output (to UART)
T2IN, T1IN 10, 11 1 Logic data input (to UART)
GND 15 - Ground
Vcc 16 - Supply Voltage, Connect to external 5V power supply 2.9 Bahasa C
Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada antara bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa tingkat tinggi mempunyai kompatibilitas antara platform. Karena itu, amat mudah untuk membuat program pada berbagai mesin. Berbeda halnya dengan menggunakan bahasa mesin, sebab setiap perintahnya sangat bergantung pada jenis mesin.
23 Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie pada tahun 1972. C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi program dalam bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan pengembangan program. Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa C yaitu berupa standar ANSI (American National Standar Institut) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler.jenis mesin. Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie pada tahun 1972. C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi program dalam bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan pengembangan program. Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa C yaitu berupa standar ANSI ( American National Standar Institut) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler.
Kelebihan Bahasa C:
- Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.
- Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer. - Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32 kata
kunci.
- Proses executable program bahasa C lebih cepat - Dukungan pustaka yang banyak.
- C adalah bahasa yang terstruktur
- Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah
Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat. secepat bahasa mesin. inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.
Kekurangan Bahasa C:
- Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang membingungkan pemakai.
- Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.
2.10 CodeVisionAVR
CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat dijalankan pada sistem operasi Windows 95,
24 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded.
File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio. IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVRProg, Kanda Systems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP, Futurlec JRAVR dan MicroTronics ATCPU/Mega2000 programmers/development boards.
Untuk keperluan debugging sistem embedded, yang menggunakan komunikasi serial, IDE mempunyai fasilitas internal berupa sebuah Terminal. Selain library standar C, CodeVisionAVR juga mempunyai library tertentu untuk:
Modul LCD alphanumeric
Bus I2C dari Philips
Sensor Suhu LM75 dari National Semiconductor
Real-Time Clock: PCF8563, PCF8583 dari Philips, DS1302 dan DS1307 dari Maxim/Dallas Semiconductor
Protokol 1-Wire dari Maxim/Dallas Semiconductor
Sensor Suhu DS1820, DS18S20, dan DS18B20 dari Maxim/Dallas Semiconductor
Termometer/Termostat DS1621 dari Maxim/Dallas Semiconductor
EEPROM DS2430 dan DS2433 dari Maxim/Dallas Semiconductor
SPI
Power Management
Delay
Konversi ke Kode Gray
CodeVisionAVR juga mempunyai Automatic Program Generator bernama CodeWizardAVR, yang mengujinkan Anda untuk menulis, dalam hitungan menit, semua instruksi yang diperlukan untuk membuat fungsi-fungsi berikut:
Set-up akses memori eksternal
Inisialisasi port input/output
25
Inisialisasi Timer/Counter
Inisialisasi Watchdog-Timer
Inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial berbasis buffer yang digerakkan oleh interupsi
Inisialisasi Pembanding Analog
Inisialisasi ADC
Inisialisasi Antarmuka SPI
Inisialisasi Antarmuka Two-Wire
Inisialisasi Antarmuka CAN\
Inisialisasi Bus I2C, Sensor Suhu LM75, Thermometer/Thermostat DS1621 dan Real-Time Clock PCF8563, PCF8583, DS1302, dan DS1307
Inisialisasi Bus 1-Wire dan Sensor Suhu DS1820, DS18S20
Inisialisasi modul LCD
26 BAB III
