BAB II. DASAR TEORI
2.1.3 Pemberian Clock pada Mikrokontroler AT89S51
51 memiliki osilator yang tersedia pada kemasan IC tersebut (on chip) sebagai sumber detak (clock) [2]. Untuk menggunakannya, kaki XTAL 1 dan XTAL 2 pada mikrokontroler AT89S51 dihubungkan dengan e ground. Gambar 2.5 menunj
Gamb er Detak [2].
2.1.4 Struktur T89S51
Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 pin, 32 pin di antaranya
digunakan se in, sehingga
2 pin membentuk 4 buah port paralel, yang masing-masing dikenal sebagai Port 3. Diagram pin mikrokontroler AT89S51 secara emberian Clock pada Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S
sebuah kristal keramik dan kapasitor yang dihubungkan k
ukkan cara menghubungkan kristal sumber detak dengan mikrokontroler AT89S51. Besar kapasitor yang terhubung dengan sumber detak tergantung dari jenis sumber detak yang dipasangkan. Bila sumber detak berupa kristal maka besar kapasitor yang terpasang adalah 30 pF ± 10 pF dan bila jenis keramik besar kapasitor yang terpasang adalah 40 pF ± 10pF.
ar 2.5 Menghubungkan Kristal Sumb
A
bagai port paralel [2]. Satu port paralel terdiri dari 8 p 3
0, Port 1, Port 2 dan Port
G
Fungsi dari pin-pin IC AT89S51 pada gam
NO PIN PORT NAMA/ID FUNGSI KETERANGAN
ambar 2.6 Diagram Pin Mikrokontroler AT89S51 [2].
bar 2.6 dapat dijelaskan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Fungsi dari Pin-pin IC AT89S51 [2].
1 1-8 1 Sebagai input dengan member Sebagai output, output ke empat buah
Sebagai I/O biasa logika ”1”.
port ini dapat memberikan sink
TTL
2 5 1 MOSI ut ingle
Input
Serial data inp Multplay Output S 3 6 1 MISO output Multyplay Input Single
Output Serial data
T el 2 utan) Fu AT8 S
r
Kondisi “1” selama 2 mc (machine cycle) pada saat osilator bekerja mikrokontroler akan dikembalikan pada keadaan semula ab .1 (lanj ngsi dari Pin-pin IC 9S51 [2].
5 9 RST ebagai masukan eset 6 10 3 RXD Sebagai serial input port 7 11 3 TXD Sebagai serial output port 8 12 3 INT0 ai external interrupt 0 port Sebag
9 13 3 INT1 Sebagai external interrupt 1 port 10 14 3 T0 Sebagai external timer 0 input port 11 15 3 T1 Sebagai external timer 1input port 12 16 3 WR rt Sebagai external data memory write strobe po 13 17 3 RD ai external data memory Sebag
read strobe port 14 18 XTAL1 t Sebagai oscillator inpu 15 19 XTAL2 Sebagai oscillator output 16 20 GND Sebagai ground 17 21-28 2 Sebagai I/O Port ini mempunyai internal pull up. 18 29 PSEN Merupakan
sinyal baca untu memori program
k
PSEN ( Enable eksternal. PSEN
akan aktif dua kali setiap cycle
Program Store )
Tabel 2.1 (lanjutan) Fungsi dari Pin-pin IC AT89S51 [2]. 19 30 ALE (Address Latch Enable) program input) rasi normal, ALE akan mengeluarkan sinyal clock sebesar 1/6 dari frekuensi kristal. Pin ini juga
berfungsi sebagai masukan pulsa program (the pulse Pada ope 20 31 Vpp atau Mengeksekusi eksternal, EA (External program dari memori mengakses program 21 32-39 0 k Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, memberikan sin 22 40 VCC Sebagai suplai tegangan 2.2 Komunikasi Serial
Komunikasi secara serial cations) merupakan cara m han data yang mudah, m komunikasi
mahal untuk kegunaan jarak jauh [3]. Komunikasi serial juga bersifat sebagai simpleks (simplex), dupleks setengah (half duplex), dan dupleks penuh (full
serial secara asinkron, detak tidak dikirim bersama data serial. (serial communi
eng tar lebih disebabkan siste paralel terlalu
duplex) [3,4].
Ada dua macam cara pengiriman (transmisi) secara serial yaitu komunikasi sinkron dan komunikasi asinkron. Pada komunikasi sinkron sinyal detak dikirim bersama-sama dengan data serial. Selanjutnya dalam transmisi data
Sistem transmisi data secara serial ada dua jenis [4] : 1. Tra
ding). Pada sistem ini nilai amplitudo sinyal tergantung pada beda potensial antara penghantar sinyal
ebih tahan terhadap noise. Sistem transmisi data serial secara S-422 dan RS-485.
r) yang nsmisi data secara tidak seimbang (unbalanced line).
Contoh transmisi data secara tidak seimbang (unbalance line) adalah dengan sistem RS-232 yang menggunakan sebuah kawat penghantar untuk sinyal dan sebuah kawat penghantar untuk acuan pentanahan (groun
terhadap ground.
2. Transmisi data secara seimbang (balanced line).
Pada sistem transmisi data secara seimbang (balance line), kedua penghantar selalu berfluktuasi saling bertolak-belakang sehingga selalu tercipta beda potensial pada kedua penghantar. Pada sistem transmisi ini, sinyal masih dapat terdeteksi pada jarak yang cukup jauh. Selain itu, sistem transmisi data secara seimbang l
seimbang ini biasanya menggunakan sistem standar R
Sistem transmisi data secara serial dengan standar komunikasi serial RS-485 dikembangkan sejak tahun 1983 dan mampu mentransmisikan data pada jarak yang cukup jauh, yaitu 1,2 km. Standar komunikasi serial RS-485 dapat diterapkan pada suatu jaringan telepon tunggal (party line) atau pada jaringan multidrop (jaringan yang menggunakan topologi bus).
Ada sebanyak 32 pasang pemancar (driver)/penerima (receive
dapat disatukan pada jaringan multidrop. Sisi pemancar (driver) akan menghasilkan tegangan sebesar 2 sampai 6 Volt yang berbeda polaritas pada
terminal A-B dengan acuan titik tengah ground, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.7. Penerima (receiver) mampu menerima data dengan nilai amplitudo sinyal minimal + 200 mV sampai – 200mV antara terminal A-B. Sehingga sisi penerima dapat menerima sinyal dengan amplitudo antara + 200 mV sampai 200mV (sinyal minimal) hingga + 6 V sampai – 6 V (sinyal maksimal) yang masih dapat diterima, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.8.
Gambar 2.7 Sinyal Keluaran dari Pemancar (driver) [4].
Gambar 2.8 Sinyal Masukan untuk Penerima (receiver) [4].
A C B ENABLE (REQUIRED FOR RS-485) + 6 + 2 - 2 - 6 Tegangan VAB Toleransi Toleransi + 6 Vcm
rentang tegangan untuk Vcm -7v > Vcm < +7v
V + 200mV - 200mV - 6 V Tegangan VAB +Vi -Vi ang t eg an g an m ak si m u m Daerah tran A B VcmC 1/2Vi 1/2Vi R en t
= Input Common Mode Voltage
Serial Port lebih sulit diterapkan bandingkan dengan Paralel Port. Dalam banyak kasus, device yang dihubungkan dengan saluran serial membutuhkan sarana untuk mengubah informasi serial kembali menjadi bentuk paralel agar dapat diolah oleh prosesor, sarana ini antara lain UART (Universal Asynch
Tetapi di balik itu semua, ada beberapa keunggulan Serial transfer dib
1. Kabel serial dapat lebih panjang dari kabel paralel. Serial Port mengirimkan informasi ‘1’ atau high sebagai tegangan antara –3 sampai –25 volt dan informasi ‘0’ atau low sebagai tegangan antara +3 sampai +25 volt. Sedangkan paralel port mengirimkan low dalam bentuk tegangan 0 volt dan
ang dibolehkan sebesar 50 volt,
2.
interfacing atau antarmuka yang dibutuhkan pada ujung kabel. di
ronous Receive Transmit).
andingkan dengan paralel, antara lain :
high sebagai tegangan 5 volt. Sehingga serial port memiliki sinyal yang dapat berayun dengan jangkauan maksimum y
dibandingkan dengan paralel port yang hanya memiliki jangkauan maksimum 5 volt saja. Sehingga kehilangan tegangan pada kabel serial tidak menjadi masalah berarti dibandingkan dengan masalah yang dialami oleh kabel paralel.
Jumlah kabel yang dibutuhkan untuk kabel serial jauh lebih sedikit dibandingkan kabel paralel. Tiga utas kabel (Tx, Rx dan Ground) untuk komunikasi serial jelas lebih sedikit dibandingkan dengan 19 sampai 25 utas kabel untuk komunikasi paralel. Meskipun kita juga harus memperhitungkan
3.
lah mulai populer, antara lain electronic diary atau buku harian
Asynchronous
4.
el strobe dan status.
2.2.
seca Pen kec
diab bih rendah dari lebar satu bit data. Infra Red devices atau peralatan elektronik yang menggunakan cahaya infra merah te
elektronik, komputer palmtop dll. Tentu saja transfer data melalui infra red lebih mudah diterapkan jika dilakukan secara serial, bukan paralel 8-bit yang membutuhkan satu saluran infra red untuk setiap bit. IrDA-1, spesifikasi infra red yang pertama, dapat mentransfer data dengan baudrate 115.2 kilo baud dan telah dikaitkan (interfaced into) dengan UART (Universal
Receive Transmit).
Penggunaan mikrokontroler atau single chip microprocessor juga sudah populer, beberapa di antaranya sudah dilengkapi dengan Serial Communication Interface, misalnya prosesor Intel 8051 yang dilengkapi dengan built in USART. Dengan fasilitas seperti ini prosesor dapat berkomunikasi dengan prosesor lain melalui 2 kabel saja, yaitu TxD dan RxD, tidak seperti komunikasi paralel yang paling tidak membutuhkan 8 kabel belum termasuk kab
1 Pengaturan Impedansi Terminal
Pengaturan impedansi terminal dimaksudkan agar sinyal dapat terserap ra penuh oleh penerima dan tidak berbalik ke saluran transmisi lagi [4]. gaturan impedansi terminal ini mengacu pada panjang kabel penghantar dan epatan laju data yang digunakan. Pengaturan impedansi terminal dapat
Sebagai contoh, sebuah sistem yang menggunakan kabel dengan panjang 2000 f ta sebany si. 2. AC
adalah menambahkan resistor yang dipasang parallel eet (= 609,6 m), delay propagasi saluran data dapat dihitung dengan mengalikan panjang kabel dengan kecepatan laju propagasi yang biasanya sebesar 66% sampai 75% dari kecepatan cahaya (= 3x108 m/s). Dengan panjang kabel 2000 feet, perjalanan bolak-balik data 4000 feet dengan laju propagasi 0.66 x kecepatan cahaya, sehingga delay propagasi sebesar 6.2 µs. Bila perjalanan da
ak tiga kali bolak-balik maka delay propagasi sebesar 18.6 µs. Karena lebar satu bit data untuk 9600 baud adalah 104 µs, sehingga pada kasus ini pengaturan impedansi terminal dapat diabaikan.
Ada dua macam pengaturan impedansi terminal : 1. Parallel Termination.
Parallel Termination adalah menambahkan resistor yang dipasang parallel seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.9a sebagai penyesuai impedansi. Nilai resistor ini pada umumnya sebesar 120 Ω. Nilai ini didapatkan dari nilai impedansi intrinsic kabel penghantar transmi
-couple Termination. AC-couple Termination
sebagai penyesuai impedansi yang dirangkai seri dengan kapasitor kecil seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.9b. Kapasitor kecil berfungsi untuk menghilangkan efek pemuatan DC.
(a) (b)
Gambar 2.9 (a) Rangkaian Parallel Termination (b) AC-Coupled Termination [4]. 2.2.2 Pemberian Bias pada Jaringan RS-485
Pemberian bias pada jaringan ini berguna apabila jaringan dalam keadaan
kosong, maka m keadaan
irangkai pullup dengan saluran data B
d pair [4]. Untuk sistem dua kabel digunakan single twisted pair dan untuk sistem empat kabel menggunakan two twisted pair.
ah menyatu dengan kabel twisted pair. sinyal dalam keadaan menunggu (idle) dan tidak dala
mengambang (tidak tentu) [4]. Untuk memelihara status idle dalam keadaan jaringan kosong, perlu dipasang resistor yang d
terhadap Vcc (pada umumnya bernilai +5 Volt) dan resistor pulldown pada saluran data A terhadap ground. Rangkaian bias pada jaringan RS-485 dapat dilihat pada Gambar 2.10.