BAB II DASAR TEORI Gambar 2.1. Hardware Mikrokontroler

(1)

6

Pada bab ini dibahas tentang landasan teori tentang hardware yang digunakan (Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD), Wireless LAN (Topologi Ad Hoc dan Topologi Infrastruktur), dan penjelasan tentang AT+ Instruction.

2.1. Hardware

Hardware yang digunakan tersusun atas banyak komponen, antara lain Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Hardware 2.1.1. Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu piranti dengan berbagai macam peripheral terintegrasi di dalamnya. Mikrokontroler memiliki satu mikroprosesor sebagai unit pengolah utama yang akan bertanggung jawab untuk memecahkan persoalan-persoalan aritmatika, dan mengendalikan proses Input/Output (I/O). Jika dalam suatu chip telah terintegrasi antara Random Access memory (RAM), Read Only Memory (ROM), I/O, clock serta ditunjukkan untuk sistem kendali maka sistem ini dapat disebut menjadi mikrokontroler. Mikrokontroler dapat dianalogikan dengan Personal Computer (PC) tetapi

(2)

dengan spesifikasi jauh lebih rendah jika dilihat dari segi kecepatan, kapasitas memori maupun fitur-fitur yang dimiliki Mikrokontroler lebih ditujukan untuk aplikasi yang tidak memerlukan beban komputasi yang tinggi[2, h.14].

Terdapat berbagai jenis mikrokontroler dan pada umumnya dikelompokkan menjadi dalam keluarga mikrokontroler. Secara garis besar pengelompokan keluarga mikrokontroler ditentukan oleh perusahaan sesuai spesifikasi yang dimilikinya yang membedakan dengan keluarga lain. Berikut contoh beberapa keluarga mikrokontroler :

1. Keluarga MCS-51 2. Keluarga AT89 3. Keluarga MC68HC05 4. Keluarga PIC 8 5. Keluarga Z 80 6. Keluarga AVR

Dalam skripsi ini menggunakan mikrokontroler dari keluarga AVR. Mikrokontroler yang dapat dikelompokkan dalam 4 kelas, yaitu keluarga ATTinv, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, periperal dan fungsinya. Dalam skripsi ini menggunakan mikrokontroler ATMega8535 untuk transfer data dari Wi-Fi dan dapat ditampilkan ke penampil LCD[9, h.2].

Chip yang digunakan menggunakan kemasan PDIP yang tidak jauh berbeda dengan kemasan yang lain TQPF dan QFN/MLF yang tidak jauh berbeda dan pada Gambar 2.2 menunjukkan konfigurasi pin ATMega8535[7, h.39].

(3)

1.1.1. USR-WIFI232-G 1.1.1.1. Pengertian

USR-WIFI232-G adalah Wi-Fi dengan spesifikasi WiFi 802.11b/g/n, mempunyai dukungan AP + jaringan nirkabel STA dan mendukung Fi Direct, dan Wi-Fi ini juga menyediakan upgrade firmware wireless dan remote yang memenuhi semua jenis kebutuhan aplikasi. Gambar 2.3 di bawah menunjukkan USR-WIFI232-G Demo[5, h.7].

Gambar 2.3. USR-WIFI232-G Demo

Fitur Perangkat Lebih Lengkapnya[2, h.7]

 Single stream Wi-Fi@2.4 GHz dengan dukungan untuk mode keamanan WEP dan WPA/WPA2

 Lengkap fungsi serial-to-wireless

 Operasi ultra-low-power dengan semua jenis power-save-mode

 Mencakup semua fungsi protokol dan konfigurasi untuk konektivitas Wi-Fi

 Dukungan STA/AP/AP + STA Mode

 Dukungan Smart Link Function

 Dukungan Wireless dan Remote Firmware Upgrade Function

 Dukungan User-Defined Web Page Upload

 Chip terpadu antena, pilihan konektor antena.

 Permukaan padat pada pemasangan modul 23,1 x 32.8 mm x 2.7 mm.

 Lengkap IPv4 dan IPv6 stack.

 Daya rendah RTOS dan driver.

 Bersertifikat FCC.

 RoHS dan kompatibel CE kompatibel.

(4)

2.1.2. 2. Definisi Pin

Pada Gambar 2.4 menunjukkan USR-WIFI232-G dengan map pin dan Tabel 2.1 menjelaskan tentang definisi dari pin USR-WIFI232-G.

Gambar 2.4. USR-WIFI232-G Map Pin[5, h.9]

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin[5, h.9-11]

Pin Deskripsi Net Name Tipe Sinyal Komentar

1,17,32,48 Ground GND Daya

2 JTAG Function JTAG_TCK I, PU

JTAG/Debug fungsional pin, tidak terhubung jika

tidak digunakan

3 JTAG Function JTAG_TDO O

4 JTAG Function JTAG_TDI I, PU 5 JTAG Function JTAG_TMS I, PU

6 N.C Tidak terhubung

7 RTC Input 1 ALARM1 I, PU GPIO7, Sleep_RQ Pin (disarankan 100K ohm)

8 RTC Output 1 RTC_OUT1 O GPIO8, Sleep_ON Pin

9 Daya +3.3V DVDD Daya

11 A/D Input 1 ADC1 I/O, PD GPIO11, tidak terhubung

jika tidak digunakan

12 A/D Input 2 ADC2 I/O, PD GPIO12, tidak terhubung

13 RTC Input 2 ALARM2 I, PD GPIO13, tidak terhubung

15 N.C Tidak ada link, harus

tidak terhubung (bersambung)

(5)

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)

16 PWM 1 Output USB_PIO I/O GPIO16, tidak terhubung

20 PWM 2 Output GPIO20 I/O GPIO20, tidak terhubung

21 USB Interface USB- I/O 90 ohm Diff. Line

22 USB Interface USB+ I/O 90 ohm Diff. Line

23 GPIO 1 Output PWMHO O GPIO23, tidak terhubung

24 PWM

Output0-low

PWML0 O GPIO24, tidak terhubung

26 GPIO 0 Output GPIO26 I/O GPIO26, tidak terhubung

27 SPI Interface SPI_MOSI I/O, PU Tidak terhubung jika

tidak digunakan

28 SPI Interface SPI_CLK I/O, PU Tidak terhubung jika

tidak digunakan

29 SPI Interface SPI_CS I/O, PU Tidak terhubung jika

tidak digunakan

30 SPI Interface SPI_MOSI I/O, PD Tidak terhubung jika

tidak digunakan

35 GPIO GPIO35 I/O, PD GPIO35, WPS pin

fungsional

39 UART0 UART0_TX I,PU Pin komunikasi UART

40 UART0 UART0_RTS 0 Pin komunikasi UART

41 UART0 UART0_RX - Pin komunikasi UART

42 UART0 UART0_CTS I,PU Pin UART (atau RS485)

43 Wi-Fi Status nLink O,PU “0” Boot-up OK;

“1” Boot-up No OK; Tidak terhubung jika

tidak digunakan

44 Module Boot

Up Indicator

nReady O,PU “0” Boot-up OK;

“1” Boot-up No OK; Tidak terhubung jika

tidak digunakan (bersambung)

(6)

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)

45 Mengembalikan

Konfigurasi

nReload I,PU Modul akan

mengembalikan default factory setelah set pin “0” lebih dari 1, kemudian set “1” (saran 50k, neskipun

fungsi ini tidak digunakan)

46 GPIO 2 Output PWMFI0 I/O GPIO46, tidak terhubung

47 Reset Modul EXT_RESETn I,PU “Low” efektif reset input

2.1.3. IC MAX232[4, h.82]

MAX232 merupakan salah satu jenis IC rangkaian antarmuka dual RS-232 transmitter/receiver yang memenuhi spesifikasi standar. IC MAX232 hanya membutuhkan power supply 5V (single power supply) sebagai catu. IC MAX232 berfungsi merubah tegangan pada COM1 menjadi level tegangan TTL/CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga bagian, yaitu dual charge-pump voltage converter, driver RS232 dan receiver RS232 (Gambar 2.5).

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin IC MAX232

2.1.4. Penampil LCD 16x2[2, h.18]

LCD modul terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk karakter dua baris, masing-masing bisa menampung 16 karakter.

Bagian kedua merupakan sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang terintegrasi dibalik panel LCD, berfungsi mengatur informasi serta berfungsi mengatur komunikasi modul dengan mikrokontroler yang memakai LCD itu.

LCD yang digunakan ini memiliki 16 pin, dengan fungsinya masing-masing dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini :

(7)

Tabel 2.2. Fungsi Pin-pin LCD

No.Pin Simbol Fungsi

1 Vss Ground (0V)

2 Vcc Tegangan positif sumber tegangan (+5V)

3 Vee Untuk mengatur kontras di layar LCD

4 RS Pemilih register yang ingin digunakan (instruction register atau data register)

5 R/W Pin baca (Read) atau tulis (Write)

6 E Enable signal, untuk memulai operasi

7-14 DB0-DB7 Data bus yang akan melakukan data yang akan dibaca atau ditulis dari / ke LCD

15-16 V±BL Black Light Supply

Untuk berhubungan dengan mikrokontroler pemakai, LCD dilengkapi dengan 8 jalur data (DB0..DB7) yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur kerjanya. Selain itu dilengkapi pula dengan E,R/W dan RS seperti layaknya komponen yang kompatibel dengan mikrokontroler.

2.2. Wireless LAN[8, h.95]

Berdasarkan model jaringan yang terbentuk, wireless LAN memiliki dua buah topologi (Gambar 2.6), yaitu :

1. Ad Hoc

 Dua/lebih Mobile Station (MS) berkomunikasi dan membentuk jaringan secara bebas.

 Tidak ada struktur tertentu dalam jaringan tersebut.

 Tidak ada titik yang tetap dan biasanya setuap MS dapat berkomunikasi langsung dengan setuap MS yang lain.

 Salah satu menjadi master. 2. Infrastruktur

 Menggunakan Access Point (AP) tetap sebagai pusat komunikasi bagi MS.

 AP biasanya terhubung dengan jaringan kabel untuk menjembatani jaringan nirkabel dengan jaringan kabel.

(8)

Gambar 2.6. Topologi Ad Hoc (kiri) dan Topologi Infrastruktur (kanan)

2.2.1. Topologi Ad Hoc

Topologi ad hoc adalah topologi Wi-Fi dimana komputer maupun mobile station terhubung secara langsung tanpa menggunakan Access Point. Jadi komunikasi langsung dilakukan me!alui masing-masing perangkat wireless yang terdapat pada komputer atau perangkat komunikasi lainnya. Prinsip kerja ad hoc sama dengan prinsip kerja peer to peer[3, h.1].

Karena koneksi ad hoc hanya untuk dua atau lebih komputer, topologi ini digunakan sebagian besar untuk transfer file dengan cara turning on file sharing dan setting up jaringan ad hoc sehingga transfer file mampu bekerja dengan baik[1, h.17].

Pada Gambar 2.7 menunjukkan topologi ad hoc dengan menggunakan USR-WIFI232-G.

Gambar 2.7. Topologi Ad Hoc[5, h.31]

2.2.2. Topologi Insfrastruktur

Topologi infrastruktur adalah topologi Wi-Fi dimana komputer-komputer maupun mobile stasions dalam suatu jaringan terhubung melalui AP dan STA. Jadi setiap komputer maupun mobile station yang hendak berhubungan satu sama lain harus melewati AP terlebih dahulu, baru kemudian dapat menggunakan sumber daya yang ada pada jaringan seperti pada Gambar 2.8[3, h.2].

(9)

Gambar 2.8. Topologi Infrastruktur[3, h.2]

Modul USR-WIFI232-G dapat dikonfigurasi baik sebagai wireless STA dan AP base dalam tipe jaringan. Logikanya ada dua interface dalam USR-WIFI232-G. Salah satunya adalah untuk STA, dan yang lain adalah untuk AP. Ketika USR-WIFI232-G bekerja sebagai AP, peralatan lainnya STA dapat terhubung ke wireless LAN melalui modul USRWIFI232-G. Jaringan wireless dengan WIFI232-G dengan USR-WIFI232-G sangat fleksibel[5, h.16-17].

2.2.2.1.Dasar Jaringan Wireless AP

Pada mode AP ini USR-WIFI232-G akan menjadi pusat dari jaringan node dan dihubungkan melalui UART serial port untuk memberikan pengaturan(Gambar 2.9).

Gambar 2.9. Struktur Dasar Jaringan Wireless AP USR-WIFI232-G [5, h.17]

2.2.2.2.Jaringan Wireless AP + STA[5, h.17]

USR-WIFI232-G mempunyai dukungan modul AP+STA, berarti dukungan modul dengan AP dan STA pada saat yang sama, seperti Gambar 2.10, Ketika modul memungkinkan fungsi AP+STA, modul dalam STA dapat terhubung dengan router dan menghubungkan ke TCP server dalam jaringan. Pada saat yang sama, modul dalam AP juga aktif dan mengizinkan telepon/PAD untuk terhubung melalui TCPB, maka ponsel/PAD dapat mengontrol perangkat pengguna dan dan pengaturan parameter modul.

(10)

Gambar 2.10. Struktur Jaringan AP+STA

Keuntungan dari mode AP + STA adalah:

 Pengguna dapat dengan mudah mengatur dan melacak pengguna perangkat melalui Telepon / PAD dan tidak mengubah pengaturan jaringan asli.

 Pengguna dapat dengan mudah mengatur parameter modul melalui Wi-Fi ketika modul bekerja sebagai mode STA.

2.3. AT+Instruction

Pada AT command saat USR-WIFI2332-G dihidupkan, modul bekerja sebagai mode transparent transmission, kemudian pengguna dapat menghubungkan pada pengaturan mode dengan serial port command. Dengan menggunakan WIFI232-Tool, USR-WIFI232-G-Setup v1.10 diatur sesuai dengan “com port” yang dipakai dan “baudrate” yang digunakan adalah 115200 dengan IP 10.10.100.254.

Saat dikirimkan perintah “+++” maka USR-WIFI232 akan menerima “+++” dan memberikan feedback “a” sebagai konfirmasi dan akan memberikan feedback “+ok” untuk masuk dalam AT+Instruction set mode pengaturan seperti pada Gambar 2.11[5, h.33].

(11)

Pengguna dapat memasukkan perintah dengan pengaturan “Send command via com” dan AT+Instruction dimasukkan, kemudian klik “Send command” untuk mengirimkan perintah. Pengguna dapat memasukkan “AT+H” untuk memperlihatkan macam-macam perintah dan penjelasan untuk memulainya.

2.3.1 Instruction Syntax Format[5, h.34]

Protokol AT+Instruction berdasarkan instruksi dari perintah ASCII, penjelasan dari syntax format adalah sebagai berikut

 Format Deskripsi

 < > : Berarti bagian harus disertakan  [ ] : Berarti bagian opsional

 Pesan Perintah

AT+<CMD>[op][para-1,para-2,para-3,para-4…]<CR>  AT+ : Prefix pesan perintah

 CMD : Perintah string  [op] : Simbol operator perintah

“=” : Perintah memerlukan parameter input

“NULL” :Permintaan perintah pada paramerter pengaturan yang sering digunakan.

 [para-n] : Parameter masukan untuk mengatur jika diperlukan.  <CR : ”Enter” Key 0x0a atau 0x0d dalam ASCII

 Pesan Respon

+<RSP>[op] [para-1,para-2,para-3,para-4…]<CR><LF><CR><LF>  + : Awalan dari pesan respon

 RSP : Respon string

“ok” : Sukses

“ERR” : Gagal

 [op] : =

 [para-n] :Parameter jika perintah permintaan atau error code saat kesalahan terjadi

(12)

 <LF> : ASCII 0x0a

- Kode Error

Tabel 2.3. Penjelasan Kode Error

Kode Error Deskripsi

-1 Format perintah tidak valid

-2 Perintah tidak valid

-3 Simbol operasi tidak valid

-4 Parameter tidak valid

-5 Operasi yang tidak diijinkan

2.3.2 AT+Instruction Set[5, h.35-36]

Tabel 2.4. AT+Instruction Set List

Instruksi Deskripsi

<null> Tidak ada Manajemen Set Instruksi

E Membuka/menutup tampilan kembali fungsi

WMODE Mengatur Wi-Fi bekerja pada mode (AP/STA/APSTA)

ENTM Mengatur modul ke dalam mode transmisi transparan TMODE Mengatur modul ke mode transfer data

MID Mengatur modul informasi ID

VER Mengatur modul informasi versi sofware RELD Mengembalikan ke pengaturan default pabrik

Z Re-start modul

H Bantuan

Mengkonfigurasikan Parameter Set Instruksi

CFGRD Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan pengguna batch read

CFCWR Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan batch write

CFGFR Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan batch read factory default

CFGTF Mengkopi parameter pengguna ke parameter default pabrik UART Set Instruksi

UART Mengatur parameter-parameter serial port

UARTF Membuka/menutup UART fungsi auto-frame

UARTFT Mengatur UART pemicu waktu auto-frame

UARTFL Mengatur UART pemicu panjang auto-frame

UARTTE Mengatur UART pemicu waktu auto-frame diantara dua byte Perintah Set Mode

SEND Mengirimkan data pada mode perintah

RECV Menerima data pada mode perintah

(13)

Tabel 1. AT+Instruction Set List (lanjutan) Jaringan Set Instruksi

PING Instruksi “Ping” jaringan

NETP Mengatur parameter-parameter protokol jaringan TCPLK Mengatur jika TCP link sudah build-up

TCPTO Mengatur TCP timeout

TCPDIS Membuka/menutup TCP link

Wi-Fi STA Set Instruksi (Efektif saat modul bekerja sebagai STA)

WSKEY Mengatur parameter-parameter keamanan STA

WSSSID Mengatur yang terkait parameter-parameter AP SSID

WANN Mengatur parameter-parameter jaringan STA

WSMAC Mengatur MAC address STA

WSLK Mengatur status STA Wi-Fi link

WSLQ Mengatur kekuatan sinyal STA Wi-Fi

WSCAN Scan AP

WSDNS Mengatur statik DNS server address STA Wi-Fi AP Set Instruksi (Efektif saat modul bekerja sebagai AP)

LANN Mengatur parameter-parameter jaringan AP

WAP Mengatur parameter-parameter AP Wi-Fi

WAKEY Mengatur parameter-parameter keamanan AP

WAMAC Mengatur MAC address AP

WADHCP Mengatur status AP DHCP server

Halaman Web Manajemen Set Instruksi

WEBSWITCH Pilihan mengatur halaman web

PLANG Mengatur pilihan bahasa halaman web

WEBU Mengatur username dan code halaman web

Remote Upgrade Set Instruksi

UPURL Mengatur remote upgrade URL address

UPFILE Mengatur remote upgrade mengkonfigurasikan nama file

UPST Memulai remote upgrade

Manajemen Daya Set Instruksi

MSLP Mengatur parameter-parameter deep sleep/ mode standby Set Insrtuksi Yang Lain

WRMID Mengatur modul ID