BAB II DASAR TEORI
2.2 Modul Transceiver 2,4 GHz (DX-24)
Mode pengiriman data untuk modul Transceiver 2,4 GHz adalah secara serial. Pada pengiriman data secara serial, data dikirim satu per satu, berganti per bit data. Pengiriman data serial modul ini menggunakan gelombang radio. Data yang akan dikirimkan ditumpangkan pada frekuensi pembawa dan dipancarkan di udara oleh pemancar. Pada penerima frekuensi pembawa yang mengandung data ditangkap dan dipisahkan dari data yang dibawa.
Modul tersebut dapat mengirimkan dan menerima data serial melalui media udara, dengan kecepatan 1 Mbps atau 250 Kbps dengan range frekuensi 2,4-2,52 GHz ISM band. Modul tersebut bekerja dengan supply 1,9-3 VDC. Dalam 1 modul terdapat sebuah pengiriman dan 2 buah penerima yang dapat digunakan secara simultan. Bentuk fisik dari modul TRF 2,4 GHz adalah seperti gambar 2.9. Data serial yang akan dipancarkan melalui RF diumpankan ke modul TRF-2,4 GHz oleh mikrokontroler secara syncronous serial. Begitu pula data yang diterima akan diambil oleh mikrokontroler secara syncronous serial.
Pada modul tersebut terdapat 2 macam mode proses pengiriman dan penerimaan data serial, yaitu mode Shockburst dan mode Direct. Mode
melalui jalur 2,4 GHz band tanpa memerlukan mikrokontroler berkecepatan tinggi untuk proses pengiriman data. Sedangkan mode Direct adalah mode pengiriman data secara konvensional, sehingga modul TRF 2,4 GHz bekerja seperti RF pada umumnya. Pada mode direct, data serial yang akan dikirimkan melalui RF haruslah berkecepatan 1 Mbps atau 250 Kbps, agar penerima dapat mendeteksi sinyalnya, sehingga memerlukan mikrokontroler yang berkecepatan tinggi pula. Agar dapat bekerja dengan mode yang diinginkan, modul TRF-2,4 GHz perlu dikonfigurasi. Proses konfigurasi ini dapat dilakukan hanya dengan menggunakan 3 kabel interface, dengan kecepatan transfer datanya diatur oleh mikrokontroler, karena menggunakan transmisi data syncronous serial.
Gambar 2.9 Bentuk fisik dari modul Transceiver 2,4 GHz
Ketika TRF 2,4GHz dikonfigurasikan pada mode shockburst, proses pengiriman data adalah seperti gambar 2.10 dan gambar 2.11, dengan kecepatan transfer sebagai contoh adalah 10 Kbps. Pada proses pengiriman data seperti terdapat pada gambar 2.10 dan 2.11, pengiriman data digital yang berasal dari mikokontroler berjalan dengan kecepatan rendah, sedangkan pengiriman data RF berjalan pada kecepatan tinggi. Sehingga dengan memaksimalkan kecepatan pengiriman data pada jalur RF, maka mode shockburst dapat mengurangi konsumsi daya rata-rata. Selain itu, karena mode ini semua proses pengolahan sinyal berkecepatan tinggi telah ditangani oleh protokol RF modul, maka tidak memerlukan mikrokontroler berkecepatan tinggi untuk pengolahan sinyal.
Flowchart proses pengiriman data dengan shockburst adalah pada gambar 2.12,
2.2.1 Konfigurasi Transceiver 2,4 GHz
Modul Transceiver 2,4 GHz mempunyai 2 mode kerja dan mempunyai 125 kanal operasi dengan bandwidth masing-masing kanal 1 Mbps. Mode konfigurasi hanya memerlukan 3 jalur data, yaitu CS, CLK1 dan DATA1. Pada mode konfigurasi, data sebanyak 144 bit dikirimkan ke modul Transceiver 2,4 GHz secara serial sinkron, dengan mengirimkan MSB terlebih dahulu (bit ke 143). Bentuk konfigurasi data secara keseluruhan adalah pada gambar 2.14.
Gambar 2.10. Proses pengiriman data dengan mode shockburst
Gambar 2.11. Proses pengiriman data dengan mode shockburst dengan kecepatan 10 Kbps
Penjelasan dari data konfigurasi tersebut adalah, bit ke 143 sampai bit 120 diabaikan, bit ke 119 sampai 16 adalah bit konfigurasi untuk penggunaan modul dengan mode kerja shockburst, sedangkan bit ke 15 sampai bit ke 0 adalah bit konfigurasi secara umum, baik untuk mode kerja shockburst maupun mode kerja direct.
Penjelasan untuk konfigurasi data untuk mode kerja shockburst adalah, bit ke 119 sampai bit ke 112 adalah DATA2_W, yaitu bit yang menyatakan panjang payload yang akan dikirimkan ke penerima pada kanal 2. Bit 111 sampai 104 adalah DATA1_W, yaitu bit yang menyatakan panjang payload
yang akan dikirimkan ke penerima pada kanal 1. Bit ke 103 sampai 64 adalah ADDR2, yaitu alamat penerima untuk kanal 2, dengan panjang alamat sampai
40 bit. Bit ke 63 sampai 24, adalah ADDR1, yaitu alamat penerima untuk kanal 1, dengan panjang alamat sampai 40 bit. Bit ke 23 sampai 18 adalah ADDR_W, yaitu panjang bit yang digunakan untuk bit alamat pada ADDR2 dan ADDR1. Bit ke 17 adalah bit CRC_L yaitu bit untuk menentukan panjang dari CRC yang akan dikalkulasi oleh modul Transceiver 2,4 GHz. Jika bit ke 17 diberi logika 1 maka modul Transceiver akan mengkalkulasi 16 bit CRC. Bit ke 16 adalah bit CRC_EN, yaitu bit untuk mengaktifkan sistem kalkulasi dan pengecekan CRC internal modul.
Gambar 2.12. Flowchart proses pengiriman data dengan shockburst
Bit ke 15 sampai 0 adalah bit konfigurasi modul secara umum, penjelasan dari bit-bit tersebut adalah, bit 15 adalah bit RX2_EN, yaitu bit untuk menentukan kanal penerima, apakah menggunakan kanal 1 atau kanal 2 sekaligus. Jika bit 15 diberi logika 1 maka modul Transceiver akan bekerja dengan 2 kanal penerima, jika diberi logika 0 maka modul Transceiver akan
bit untuk menentukan mode kerja modul, apakah bekerja dengan mode
shockburst atau direct. Jika bit ke 14 diberi logika 1 maka modul Transceiver
Gambar 2.13. Flowchart proses penerimaan data dengan shockburst
akan bekerja dengan mode shockburst, sebaliknya jika diberi logika 0 maka modul akan bekerja dengan mode direct. Bit ke 13 adalah bit untuk menentukan kecepatan data RF maksimum, jika diberi logika 1 maka kecepatan data adalah 1 Mbps, jika diberi logika 0 maka kecepatan data adalah 250 Kbps. Bit 12 sampai bit 10 adalah bit X0_F, yaitu bit untuk menentukan frekuensi kristal yang digunakan oleh modul Transceiver. Bit ke 9 dan 8 adalah bit untuk menentukan power pengiriman RF, seperti terdapat pada tabel 2.9. Sedangkan bit ke 7 sampai bit ke 1 adalah RF_CH#, yaitu bit untuk menentukan kanal RF yang akan digunakan untuk menghitung frekuensi kanal pada transmiter
dengan menggunakan persamaan 2.1. Untuk menghitung frekuensi kanal pada penerima kanal 1 dengan menggunakan persamaan 2.2, sedangkan untuk penerima kanal 2 dengan menggunakan persamaan 2.3. Bit ke 0 adalah untuk
memilih apakah modul Transceiver bekerja sebagai pengirim dan penerima. Jika berlogika 0 maka modul Transmiter bekerja sebagai pengirim sedangkan jika berlogika 1 maka modul Transceiver akan bekerja sebagai penerima.
Gambar 2.14. Bentuk konfigurasi data modul Transceiver 2,4 GHz
Tabel 2.9 Penentuan power pengiriman RF
RF OUTPUT POWER D9 D8 P(dBm) 0 0 -20 0 1 -10 1 0 -5 1 1 0 Channel_TX = 2400MHz+RF_CH#*1MHz ………..(2.1) Channel_RX1 = 2400MHz+RF_CH#*1MHz ………..(2.2) Channel_RX2 = 2400MHz+RF_CH#*1MHz+8MHz …………...(2.3)
Bentuk paket data yang ditransmisikan oleh modul Transceiver 2,4 GHz adalah seperti gambar 2.15, bentuk paket ini digunakan baik pada mode kerja
shockburst ataupun pada mode kerja direct. PREAMBLE adalah bit tambahan
yang dipergunakan untuk sinkronisasi antara penerima dan pengirim.
ADDRESS adalah bit untuk menentukan alamat penerima. PAYLOAD adalah
data yang dikirimkan, sedangkan CRC adalah kode untuk mengetahui telah banyak terjadi perubahan data pada proses pengiriman. Untuk mode kerja
shockburst, bagian PREAMBLE dan CRC telah ditangani oleh modul
Transceiver, sehingga pengguna hanya mengirimkan alamat tujuan dan data
saja, sedangkan pada mode kerja direct, semua ditentukan sendiri oleh pengguna, mulai dari PREAMBLE sampai CRC, walaupun begitu CRC dapat tidak dipergunakan.
Gambar 2.15. Bentuk paket data yang ditransmisikan oleh modul Transceiver 2,4 GHz
Diagram waktu untuk konfigurasi data adalah seperti pada gambar 2.16. Sedangkan untuk mengirim dan menerima data dengan mode shockburst adalah seperti gambar 2.17 dan 2.18.
2.2.2 Pin Out Modul Transceiver 2,4 GHz (DX-24)
Pin out modul Transceiver 2,4 GHz ditunjukkan pada tabel 2.10.
Tabel 2.10 Pin out modul Transceiver 2,4 GHz Pin Modul DX-24 Nama Tipe/Arah
1 GND Power
2 VCC (5V) Power
3 CE Input
4 DR2 Output
5 CLK2 Input
6 DATA2 Input/Output
7 CS Input
8 DR1 Output
9 CLK1 Input
Keterangan:
CS : Chip Select berfungsi untuk mengaktifkan pengaturan konfigurasi DX-24. CE : Chip Enable berfungsi untuk mengaktifkan pemancar atau penerima pada
DX-24.
CLK1 : Clock Input untuk TX atau RX kanal 1. DATA1 : RX Data untuk kanal 1 atau TX Data Input. DR1 : Indikator data telah diterima pada RX kanal 1. CLK2 : Clock Input untuk RX kanal 2.
DATA2 : RX Data untuk kanal 2.
DR2 : Indikator data telah diterima pada RX kanal 2.
Untuk pengaturan konfigurasi, pin-pin yang digunakan yaitu CE(0b), CS(1b), CLK1 dan DATA1. Untuk pengiriman data lewat pemancar (TX), pin-pin yang digunakan yaitu CS(0b), CE(1b), CLK1 dan DATA1. Sedangkan untuk penerima (RX), pin-pin yang digunakan yaitu CS(0b), CE(1b), CLK1, DR1 (untuk kanal 1), DATA1 (untuk kanal 1) dan untuk penerima kanal 2, pin-pin yang digunakan yaitu CS(0b), CE(1b), CLK2, DR2 dan DATA2.
Pada TX hanya ada 1 kanal yang dapat digunakan. Sedangkan untuk RX, ada 2 kanal yang dapat digunakan yaitu kanal 1 dan kanal 2.
2.3 Modul LCD M1632
M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang rendah. Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler yang didisain khusus mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character
Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random
AccessMemory) dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).
2.3.1 DDRAM
DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. DDRAM ditunjukkan pada gambar 2.19.
Gambar 2.16. Diagram waktu untuk konfigurasi data pada modul Transceiver 2,4 GHz
Gambar 2.17. Diagram waktu untuk mengirim data pada modul Transceiver 2,4 GHz
2.3.2 CGRAM
CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat berubah-ubah sesuai keinginan. Namun memori ini akan hilang saat power supply tidak aktif, sehingga pola karakter akan hilang.
Gambar 2.18. Diagram waktu untuk menerima data pada modul Transceiver 2,4 GHz
Gambar 2.19. DDRAM M1632
2.3.3 CGROM
CGROM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi. Namun karena ROM bersifat permanen, maka pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power
supply tidak aktif.
2.3.4 Pin-pin Modul M1632
Tabel 2.11. Pin Out M1632 LCD Hitachi
No. Nama Pin Deskripsi
1 VCC +5V
2 GND 0V
3 VEE Tegangan Kontras LCD
4 RS Register Select, 0=Register Perintah, 1= Register Data
5 R/W 1=Read, 0=Write
6 E Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali
pengiriman atau pembacaan data 7 D0 Data Bus 0 8 D1 Data Bus 1 9 D2 Data Bus 2 10 D3 Data Bus 3 11 D4 Data Bus 4 12 D5 Data Bus 5 13 D6 Data Bus 6 14 D7 Data Bus 7 15 VBL+ 4-4.2 volt 16 VBL- GND 2.3.5 Register
HD44780, mempunyai dua buah Register yang aksesnya diatur dengan menggunakan kaki RS. Pada saat RS berlogika 0, maka register yang diakses adalah Register Perintah dan pada saat RS berlogika 1, maka register yang diakses adalah Register Data. Untuk penulisan data ke register dilakukan dengan memberi perintah logika 0 pada R/W dan logika 1 pada E disertai data yang akan dikirimkan. Untuk pembacaan data pada register dilakukan dengan memberi perintah logika 1 pada R/W dan logika 1 pada E. Untuk penulisan atau pembacaan pada register 4 bit interface dilakukan 4 nibble tinggi dahulu, kemudian disusul oleh 4 nibble rendah. Sedangkan penulisan atau pembacaan pada register 8 bit interface dilakukan langsung dengan 8 bit.
