BAB III PERENCANAAN SISTEM
3.2 Perancangan Hardware Web Device Controller
Sistem yang dibuat ini merupakan gabungan antara hardware yang terkendali dan terintegrasi dengan aplikasi Delphi serta web controller yang bertugas untuk memberi inputan perintah ke aplikasi engine dari delphi karena kedua sistem ini saling membutuhkan. Hardware terkendali maksudnya adalah didalam hardware tersebut terdapat beberapa komponen elektronika yang disusun sedemikian rupa sesuai dengan layout jalur yang sudah dibuat. Kemudian layout tersebut akan dicetak pada sebuah PCB (Printed Circuit Board) yang sudah dilapisi tembaga dengan menggunakan sebuah rugos sebagai media yang digunakan menggambar dan menentukan letak-letak kaki komponen dan jalur jalannya rangkaian yang dibuat dan setelah digambar pada rangkaian PCB (Printed Circuit Board) maka PCB (Printed Circuit Board) yang sudah digambar dengan rugos dicelupkan ke larutan FeriKlorida (FeCl3) atau bisa juga menggunakan PCB versi lubang. Setelah dilarutkan ke larutan FeCl3 PCB yang dilarutkan tadi siap digunakan untuk pemasangan komponen-komponen yang dibutuhkan pada aplikasi ini. Cara pemasangan komponen dilakukan satu-persatu dengan tujuan agar resiko kesalahan pemasangan pada kutub-kutub kaki tidak terjadi. Hal yang paling penting pada rangkaian ini adalah rangkaian konverter port serial to usb karena rangkaian konverter port serial to usb ini berfungsi sebagai pintu keluar masuk perintah yang diberikan oleh aplikasi Delphi. serta berfungsi untuk mengkonversi alamat port serial ke usb. Jika tidak adanya rangkaian konverter port serial to usb ini maka sistem tidak akan bisa berjalan dan
berfungsi. Pada gambar 3.2 merupakan salah satu gambar komponen rangkaian pada alat konverter serial to usb. gambar data PIN-OUT dari IC converter FT232BM :
Gambar 3.2 Skema data PIN-OUT IC FT232BM
Pada gambar 3.3 merupakan gambar rangkaian konverter USB to RS232 yang fungsi dari konverter ini adalah untuk mengkonversi port USB ke Serial sehingga data yang dikirim lewat USB ini akan dikonversi ke serial dan akan masuk pada rangkaian untuk diterima dan dijalankan.
Gambar 3.3 skema rangkaian konverter
Sedangkan untuk keterangan tiap fungsi pada kaki IC FT232BM akan dijelaskan pada tabel 3.1
Tabel 3.1 Letak pin I/O IC FT232BM
Pada tabel 3.1 dijelaskan tentang port untuk keluar masuk data. Sesuai dengan pada kolom tipe yaitu I/O, I/O sendiri mengandung arti sebagai berikut :
a. I mempunyai kata Input data atau tempat masuk data ke port serial usb. b. O mempunyai kata output data atau tempat keluarnya data dari port serial.
Untuk tabel 3.2 akan dijelaskan tentang letak pin daya/tegangan IC FT232BM. Pada tabel 3.2 dijelaskan beberapa tipe dari pin.
Tabel 3.2 Letak Pin Daya/Tegangan IC FT232BM
Pada Tabel 3.2 dijelaskan tentang sumber daya atau tegangan pada usb bus. Untuk keterangan pada kolom tipe akan dijelaskan sebagai berikut :
a. PWR mempunyai arti untuk power atau daya (tegangan) masuk ke alat konverter. Untuk fungsi dari masing-masing PWR memiliki fungsi yang berbeda-beda karena tiap pin kaki pada IC mempunyai tugas yang berbeda sesuai dengan program yang berada didalam IC itu sendiri.
b. Output mempunyai arti untuk tegangan keluar
Pada Tabel 3.3 dijelaskan tentang tegangan sinyal keluar masuk data dari alat konverter ke aplikasi. Tiap pin mempunyai fungsi yang berbeda dengan pin yang lainnya tapi hampir mempunyai kemiripan fungsi. Misalkan fungsi input pada pin 4 dengan fungsi input pada pin 27. Untuk pin 4 mempunyai fungsi untuk dapat digunakan (inputan) oleh device lain untuk me-reset ic ft232bm jika tidak diperlukan lagi. Sedangkan pada pin 27 mempunyai fungsi inputan tegangan 6 Mhz ke crystal oscillator cell. Tapi pada intinya pada setiap pin yang memiliki tipe sama bukan berarti fungsinya sama persis dengan fungsi pin yang lain. Sebab tiap pin pada ic memiliki fungsi masing-masing yang berbeda sesuai dengan perintah pada program yang berada didalam IC itu sendiri. Untuk mengetahui fungsi dari tiap-tiap pin silahkan lihat Tabel 3.3
Pada tabel 3.4 memiliki fungsi untuk mengubah atau mengkonversi data dari Paralel-Serial dan Serial-Paralel.
Tabel 3.5 EEPROM Interface
Meskipun FT232BM akan bekerja tanpa EEPROM opsional, eksternal 93C46 93C56 atau 93C66) EEPROM dapat digunakan untuk menyesuaikan USB VID, PID, Serial Number, String Deskripsi Produk dan Power Descriptor nilai FT232BM untuk aplikasi OEM. EPROM ini juga diperlukan untuk aplikasi di mana beberapa FT232BM akan tersambung ke PC tunggal sebagai driver bergantung pada nomor seri yang unik untuk setiap perangkat untuk mengikat virtual COM port yang unik untuk setiap perangkat tunggal. Parameter lain yang dikendalikan oleh EEPROM termasuk Remote Wake Up, isochronous Transfer Mode, Soft Pull Down di Power-Off dan mode USB 2.0 descriptor. EEPROM harus menjadi 16 bit konfigurasi seperti microchip 93LC46B atau mampu setara sebuah 1Mb / s clock rate pada VCC = 4.4v ke 5.25v. EEPROM ini diprogram-di tabel atas USB menggunakan sebuah utilitas yang tersedia dari situs web FTDI's (http://www.ftdichip.com). Hal ini memungkinkan bagian kosong yang disolder ke PCB dan diprogram sebagai bagian dari proses manufaktur dan
pengujian. Jika tidak ada EEPROM yang dihubungkan (atau EEPROM kosong), maka FT232BM akan menggunakan built-indefault VID, PID Deskripsi Produk dan Nilai Power Descriptor. Dalam hal ini, perangkat tidak akan memiliki nomor seri sebagai bagian dari deskriptor USB. Untuk skema rangkaian konverter ada 3 macam bagian jenis konverter dan akan dijelaskan pada gambar 3.4
Gambar 3.4 mengilustrasikan bagaimana menghubungkan antarmuka UART dari FT232BM ke TTL - RS232 Level Converter IC untuk membuat USB – konverter >RS232 menggunakan populer "213" rangkaian konverter TTL ke level RS232. Perangkat ini memiliki 4 pemancar dan 5 penerima dalam paket 28 SSOP LD dan fitur yang konverter tegangan built-in untuk mengubah VCC (nominal) 5v ke +/- 9 volts dibutuhkan RS232. Fitur penting dari perangkat ini adalah SHDN # pin yang daya dapat menurunkan perangkat ke modus diam saat ini selama USB menangguhkan rendah Perangkat yang digunakan dalam contoh adalah SP213EHCA Sipex yang mampu komunikasi RS232 sampai dengan 500k baud. Jika baud rate yang lebih rendah dapat diterima, maka alternatif beberapa pin yang kompatibel yang tersedia seperti Sipex SP213ECA, Maxim MAX213CAI dan Analog Devices ADM213E yang baik untuk komunikasi sampai dengan 115.200 baud. Jika baud rate yang lebih tinggi yang diinginkan, gunakan bagian
Maxim MAX3245CAI yang mampu komunikasi RS232 di
rates hingga 1M baud. The MAX3245 tidak pin kompatibel dengan perangkat seri 213, juga itu pin SHDN aktif tinggi sehingga terhubung ini untuk PWREN # bukannya TIDUR #.
Gambar 3.5 Skema Konverter RS 422
Gambar 3.5 mengilustrasikan bagaimana menghubungkan antar muka UART dari FT232BM ke TTL – RS 422 Level Converter IC untuk membuat USB - konverter RS422. Ada banyak perangkat konverter tingkat tersebut tersedia - contoh ini menggunakan Sipex SP491 perangkat yang memungkinkan pada kedua pemancar dan penerima. Karena pemancar memungkinkan aktif, terhubung ke TIDUR # pin. Penerima memungkinkan aktif rendah dan dihubungkan ke PWREN # pin. Ini memastikan bahwa baik pemancar dan penerima akan diaktifkan ketika perangkat aktif dan dinonaktifkan bila perangkat berada dalam modus USB suspend. Jika desain USB powered BUS, mungkin perlu untuk menggunakan level logika P-Channel MOSFET (dikontrol oleh PWREN #) di baris VCC dari SP491 perangkat untuk memastikan bahwa siaga USB saat ini
500uA terpenuhi. The SP491 yang baik untuk mengirim dan menerima data dengan kecepatan sampai dengan 5M Baud - dalam hal ini laju maksimum adalah terbatas pada 3M Baud oleh FT232BM.
Gambar 3.6 Skema Konverter RS 485
Gambar 3.6 mengilustrasikan bagaimana menghubungkan antar muka UART dari FT232BM keTTL-RS485 Level Converter IC untuk membuat USB => converter RS485. Contoh ini menggunakan perangkat Sipex SP491 tetapi ada bagian serupa yang tersedia dari Perangkat Maxim dan Analog antara lain. The SP491 adalah perangkat RS485 dalam paket 8pin kompak SOP.Ini yang terpisah memungkinkan pada kedua pemancar dan penerima. Dengan RS485, pemancar hanya diaktifkan bila karakter sedang dikirim dari UART. Pin TXDEN pada FT232BM disediakan untuk persis tujuan dan pemancar memungkinkan ditransfer ke TXDEN. Penerima memungkinkan aktif rendah, sehingga kabel ke PWREN # pin untuk menonaktifkan penerima bila dalam modus USB suspend. RS485 adalah jaringan multi-drop - banyak perangkat yaitu dapat berkomunikasi dengan satu
sama lain melalui kabel dua kawat tunggal koneksi.Kabel RS485 mengharuskan untuk berakhir pada setiap ujung kabel. Sebuah link disediakan untuk memungkinkan kabel akan dihentikan jika perangkat secara fisik diposisikan di kedua ujung kabel.Pada contoh ini, data yang ditransmisikan oleh FT232BM juga diterima oleh perangkat yang transmisi.Ini adalah fitur umum dari RS485 dan membutuhkan perangkat lunak aplikasi untuk menghapus data yang dikirimkan dari diterima arus data. Dengan FT232BM itu adalah mungkin untuk melakukan hal ini sepenuhnya pada hardware - hanya memodifikasi skema sehingga RXD dari FT232BM adalah logika OR dari penerima output SP481 dengan TXDEN menggunakan gerbang logika HC32 atau sejenisnya.
Gambar 3.7 Skema 2 Dual Led Indikator
FT232BM memiliki dua pin IO didedikasikan untuk mengendalikan indikator status LED, satu untuk data yang dikirimkan yang lain untuk menerima data. Ketika data sedang dikirim / diterima masing-masing drive pin dari tri-negara
yang rendah dalam rangka untuk memberikan indikasi pada LED transfer data. Sebuah timer satu-shot digital digunakan sehingga bahkan sebagian kecil transfer data yang dapat dilihat oleh pengguna akhir. Gambar 3.7 menunjukkan guration kerahasiaan menggunakan dua LED individu - satu untuk data yang ditransmisikan yang lain untuk data yang diterima.
Gambar 3.8 Skema Single Led Indikator
Dalam Gambar 3.8, yang mengirimkan dan menerima indikator LED kawat-or'd bersama-sama memberikan indikator LED tunggal yang mengindikasikan adanya kegiatan mengirimkan atau menerima data.Kemungkinan lain (tidak ditampilkan di sini) adalah dengan menggunakan pin 3 umum anoda triwarna LED berdasarkan rangkaian pada Gambar 3.7 memiliki LED tunggal yang dapat menampilkan aktivitas dalam berbagai warna tergantung pada rasio mengirimkan aktivitas dibandingkan untuk menerima aktivitas.
Sedangkan untuk skema blok diagram dari rangkaian konverter serial-usb ada di gambar dibawah ini :
Gambar 3.9 Skema Blok Rangkaian Hardware Konverter
(Untuk Aplikasi Cek status port kendali Web Device Controller) untuk membuat sebuah aplikasi kita tidak harus membuat langsung rangkaian interface -nya. Dan untuk melakukan pengetesan apakah port status dan port data berfungsi maka kita menggunakan modul tester port atau modul cek status port. Modul tester ada 2 jenis. Yang pertama adalah modul tester output dan yang kedua menggunakan modul tester input. Karena dalam pembuatan aplikasi terapan ada 3 jenis operasi I/O, yaitu :
1. Operasi Input 2. Operasi Output
3. Operasi Input/Output
Apabila aplikasi terapan menggunakan mode operasi input maka dapat menggunakan tester input, jika mode operasi menggunakan mode output, maka kita gunakan model tester output. Apabila gabungan keduanya, kita gunakan modul tester input dan output. Dan rancangan dari hardware testernya akan dijelaskan pada gambar 3.10
Gambar 3.10 Rangkaian Hardware Tester
Pada rangkaian gambar 3.10 dijelaskan bahwa rangkaian menggunakan beberapa resistor dan lampu led sebagai contoh alat untuk mengetahui tegangan masuk dari PC atau laptop. Rangkaian tersebut juga terdapat sebuah tegangan masuk 5 Volt yang berfungsi sebagai daya atau sumber tegangan untuk alat testernya. Jika rangkaian tidak menggunakan resistor sebagai hambatan maka sah-sah saja tapi umur dari lampu led tidak akan bertahan lama, sebab tegangan
yang masuk langsung menuju ke alat atau lampu lednya tanpa perantara pengaman sedikitpun.