i
LAPORAN JOB 3 PRAKTIKUM SISTEM MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER
“SISTEM MINIMUM AT89S52 DENGAN RANGKAIAN SERIAL KOMUNIKASI”
Nama : Fattaya Amorte
Kelas : 4EB
NPM : 062130320989
Partner : Ilham Akbar Maulana
Dosen Pengampu : Sabilal Rasyad, ST.,M.Kom
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2023
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunianya sehingga saya dapat menyelesaikan Laporan Pratikum Sistem Mikroprosesor dan Mikrokontoler dengan judul “SISTEM MINIMUM AT89S52 DENGAN RANGKAIAN SERIAL KOMUNIKASI”. Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti Mata Kuliah Pratikum Sistem Mikroprosesor dan Mikrokontoler dengan dosen pengampu Bapak Sabilal Rasyad S.T.,M.Kom. Selama penulisan laporan ini saya banyak menemui hambatan dan kesulitan, namun berkat doa dan bantuan dari berbagai pihak saya dapat menyelesaikan laporan ini. Semoga laporan ini bermanfaat untuk pembaca dan penulis pada umumnya. Dan untuk perbaikan laporan ini selanjutnya diharapkan kritik dan saran yang membangun.
Palembang, 9 Juni 2023
Fattaya Amorte
iii
DAFTAR ISI
JUDUL LAPORAN ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR TABEL ... v
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 1
1.3. Tujuan Percobaan ... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 2
2.1. Mikrokontroler ... 2
2.2. Komunikasi Serial ... 4
2.3. IC MAX-232 ... 6
2.4. Pemrograman Port Serial Komputer ... 8
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM ... 11
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum ... 11
3.2. Peralatan dan Komponen ... 11
3.3. Rangkaian Percobaan ... 12
3.4. Prosedur Praktikum ... 13
BAB IV DATA PERCOBAAN ... 17
ANALISA ... 20
KESIMPULAN ... 22
DAFTAR PUSTAKA ... 23
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 ... 2
Gambar 2. Port DB9 male ... 4
Gambar 3. Port DB9 female ... 5
Gambar 4. Pin Out MAX232 ... 6
Gambar 5. Typical Operasi Rangkaian IC MAX232 ... 7
Gambar 6. Proses Pengiriman Komunikasi Serial ... 9
Gambar 7. Penterjemahan Program ... 10
Gambar 8. Percobaan di Software Proteus 8 Professional ... 12
Gambar 9. Program Coding di BASCOM 8051 ... 12
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 ... 5
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aplikasi berbasis mikrokontroler pada berbagai perangkat elektronika berkembang sangat pesat dewasa ini. Berbagai robot canggih, sistem keamanan rumah, telekomunikasi dan sistem komputer banyak menggunakan mikrokontroler sebagai unit pengontrol utama. Perbedaan mikroprosesor dan mikrokontroler terletak pada kelengkapannya, di mana mikrokontroler adalah mikroprosesor yang mempunyai memory dan port I/O sendiri.
Keunggulan lain dari mikrokontroler yaitu dari kompatibilitasnya terhadap komputer, salah satu cara komunikasi antara mikrokontroler dengan komputer adalah melalui serial port(RS-232). Namun serial port mempunyai keterbatasan yaitu hanya dapat berkomunikasi secara point to point. Tujuan dalam percobaan kali ini adalah untuk membuat sistem komunikasi RS-232 yang dapat mengendalikan beberapa mikrokontroler sekaligus. Aplikasi sistem komunikasi RS-232 secara multipoint diantaranya diterapkan pada bidang perhotelan yaitu untuk mengontrol kunci pada tiap kamar. Cara kerja sistem pengontrolannya yaitu dengan mencocokkan kode PIN ke database yang terdapat di komputer utama.
1.2. Rumusan Masalah 1. Apa itu serial komunikasi?
2. Apa saja komponen yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian serial komunikasi?
3.
Bagaimana mengendalikan beberapa mikrokontroler dari sebuah serial port?1.3. Tujuan Percobaan
1. Mahasiswa mampu memahami serial komunikasi
2. Mahasiswa mampu membangun rangkaian seril komunikasi 3. Mahasiswa mampu mengendalikan serial komunikasi
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Mikrokontroler
Mikrokontroler AT89S52 merupakan suatu komponen elektronika yang di dalamnya terdapat rangkaian mikroprosesor, memori (RAM/ROM) dan I/O, rangkaian tersebut terdapat dalam level chip atau biasa disebut single chip microcomputer. Pada mikrokontroler sudah terdapat komponen-komponen mikroprosesor, dengan bus-bus internal yang saling berhubungan. Komponen- komponen tersebut adalah RAM, ROM, Timer, I/O pararel dan serial, serta interrupt control. Adapun keunggulan dari mikrokontroler adalah adanya system interupsi. Mikrokontroler digunakan untuk keperluan control, atau kendali, biasa disebut dengan MCS, dan yang digunakan dalamrobot pengikut garis.
Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 kaki, 32 kaki diantaranya digunakan sebagai port pararel. Satu Port pararel terdiri 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah Port pararel, yang masing-masing dikenal sebagai Port 0, Port 1, Port 2, dan Port 3. Nomor dari masing-masing jalur (kaki) dari Port pararel mulai dari 0 sampai 7, jalur (kaki) pertama Port 0 disebut sebagai P0.0 dan jalur terakhir untuk Port 3 adalah P3.7 (Gambar 1).
Gambar 1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52
• Port 1
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit.
3
• RST
Pin ini berfungsi sebagai input untuk melakukan reset terhadap mikro, dan jika RST high selama minimal 2 machine cycle, maka nilai internal register akan kembali seperti awal muali bekerja.
• Port 3
Selain berfungsi sebagai masukkan dan keluaran, port 3 juga mempunyai fungsi khusus yang lain.
• XTAL 1 DAN XTAL 2
Merupakan pin inputan untuk kristal osilator.
• GND
Pin ini berfungsi sebagai pentanahan.
• Port 2
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8bit. Fungsi lainnya adalah sebagai high byte address bus (pada penggunaan memori eksternal).
• PSEN
PSEN (Program Memory Enable) adalah pulsa pengaktif untuk membaca program memori luar.
• ALE
Berfungsi untuk demultiplexer pada saat port 0 bekerja sebagai multiplexed address/data bus (pengaksesan memori eksternal).
• EA
EA (External Access) harus dihubungkan dengan ground jika menggunakan program memori luar. Jika menggunakan program memori internal maka EA
4 dihubungkan dengan VCC.
• Port 0
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8bit. Fungsi lainnya adalah sebagai multiplexed address/data bus (pada saat mengakses memori eksternal).
• VCC
Pin ini berfungsi ssebagai tempat sumber tegangan yang sebesar 5 volt DC.
2.2. Komunikasi Serial
Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data di mana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu. Pada dasarnya komunikasi serial adalah kasus khusus komunikasi paralel dengan nilai n = 1, atau dengan kata lain adalah suatu bentuk komunikasi paralel dengan jumlah kabel hanya satu dan hanya mengirimkan satu bit data secara simultan.Hal ini dapat disandingkan dengan komunikasi paralel yang sesungguhnya di mana n-bit data dikirimkan bersamaan, dengan nilai umumnya 8 ≤ n ≤ 128. Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampilan port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial
Gambar 2. Port DB9 male
5
Gambar 3. Port DB9 female
Konektor port serial terdiri dari 2 jenis, yaitu konektor 25 pin (DB25 dan 9 pin (DB9) yang berpasangan (jantan dan betina). Bentuk dari konektor DB-25 sama persis dengan port paralel. Umumnyua COM1 berada dialamat 3F8H, sedangkan COM2 dialamat 2F8H.
Tabel 1. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 Nomor Pin Nama Sinyal Direction Keterangan
1 DCD In Data Carrier Detect/Recieved Line Signal Detect
2 RxD In Recieve Data
3 TxD Out Transmit Data
4 DTR Out Data Terminal
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
Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut:
• Receive Line signal detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukkan ada data masuk.
6
• Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.
• Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
• Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya.
• Signal Ground, saluran ground.
• Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki berhubungan dengannya.
• Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.
• Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
• DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.
2.3. IC MAX-232
IC MAX232 adalah IC rangkaian antar muka dual RS-232 transmitter/receiver yang memenuhi standar EIA-232-E. IC MAX232 hanya membutuhkan power supply 5V (single power supply) sebagai catu. IC MAX232 berfungsi untuk merubah level tegangan pada COM komputer menjadi level tegangan TTL/CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga bagian yaitu dual charge- pump voltage converter, driver RS232, dan receiver RS232. Berikut gambar IC MAX232 dan pinout IC MAX232.
Gambar 4. Pin Out MAX232
7
• Driver RS232
Output ayunan tegangan ( voltage swing ) driver typical adalah ±8V. Nilai ini terjadi saat driver dibebani dengan beban nominal receiver RS232 sebesar 5kΩ atau Vcc = 5V. Input pada driver yang tidak digunakan bisa dibiarkan tidak terhubung kemana – mana. Hal ini dapat terjadi karena dalam kaki input driver IC MAX232 terdapat resistor pull-up sebesar 400kΩ yang terhubung keVcc. Resistor pull-up mengakibatkan output driver yang tidak terpakai menjadi low karena semua output driver diinversikan.
• Receiver RS232
EIA mendefinisikan level tegangan lebih dari 3V sebagai logic 0, berdasarkan hal tersebut semua receiver diinversikan. Input receiver dapat menahan tegangan input sampai dengan ±25V dan menyiapkan resistor terminasi input dengan nilai nominal 5k. Nilai input receiver hysteresis typical adalah 0,5V dengan nilai minimum 0,2V, dan nilai delay propogasi typicalnya adalah 600ns.
Gambar dibawah merupakan typical operasi rangkaian IC MAX232. Nilai C1, C2, C3, C4, dan C5 yang dianjurkan sebesar 1µF.
Gambar 5. Typical Operasi Rangkaian IC MAX232
8 2.4. Pemrograman Port Serial Komputer
Port serial sering digunakan untuk interfacing komputer dan mikrokontroler, karena kemampuan jarak pengiriman data dibandingkan port paralel. Berikut contoh program assembly untuk komunikasi serial antara 2 PC.
Untuk komunikasi ini, anda cukup menghubungkan : 1. Pin TxD ke pin RxD computer lain
2. Pin RXD dihubungkan ke pin TxD komputer lain 3. RTS dan CTS dihubung singkat
4. DSR dan DTR dihubung singkat
5. GND dihubungkan ke GND komputer lain
Komunikasi serial ada dua macam, asynchronous serial dan synchronous serial. Synchronous serial adalah komunikasi dimana hanya ada satu pihak (pengirim atau penerima) yang menghasilkan clock dan mengirimkan clock tersebut bersama-sama dengan data. Contoh pengunaan synchronous serial terdapat pada transmisi data keyboard. Asynchronous serial adalah komunikasi dimana kedua pihak (pengirim dan penerima) masing-masing menghasilkan clock namun hanya data yang ditransmisikan, tanpa clock. Agar data yang dikirim sama dengan data yang diterima, maka kedua frekuensi clock harus sama dan harus terdapat sinkronisasi. Setelah adanya sinkronisasi, pengirim akan mengirimkan datanya sesuai dengan frekuensi clock pengirim dan penerima akan membaca data sesuai dengan frekuensi clock penerima. Contoh penggunaan asynchronous serial adalah pada Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) yang digunakan pada serial port (COM) komputer.
Berikut ini beberapa istilah dalam komunikasi serial, yaitu :
1. Synchronous (sinkron) adalah kondisi pengiriman data serial yang disertai dengan pengiriman detak (clock).
2. Asynchronous (asinkron) adalah kondisi dengan detak tidak dikirim bersamaan
9
dengan data serial sehingga masing-masing perangkat keras yang berkomunikasi harus menciptakan detaknya sendiri.
3. Baud rate merupakan istilah yang digunakan untuk kecepatan aliran data.
Satuan baud rate adalah bps (bit per second). Contohnya, 9600 bps atau 19200 bps.
4. Full duplex adalah jenis komunikasi serial yang menyatakan hubungan antara dua perangkat keras, A dan B. Jika A sedang melakukan pengiriman data, pada saat yang sama, A dapat menerima data dari B, dan sebaliknya. Kondisi ini dinamakan full duplex atau komunikasi dua arah. Contohnya, telepon.
5. Half duplex merupakan kondisi ketika proses pengiriman dan penerimaan data tidak dapat dilakukan secara bersamaan seperti pada full duplex namun dilakukan secara bergantian. Contohnya, pesawat intercom dan walkie talkie.
Jenis komunikasi serial diantaranya UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), SPI, dan I2C (Inter Integrated Circuit). Pada komunikasi serial asinkron jenis full duplex digunakan tiga jalur yaitu, jalur Tx (transmit / pengiriman), jalur Rx(receive / penrimaan), dan jalur ground. Umumnya jumlah data yang dikirim adalah satu bit start, delapan bit data, dan satu bit stop sehingga dalam satu frame data terdapat sepuluh bit (format 1-8-1).
10
Gambar 6. Proses Pengiriman Komunikasi Serial
Komunikasi serial pada mikrokontroler AT89S52 bergantung pada kondisi pin Rx dan Tx. Data yang akan dikirim dan diterima harus diletakkan atau ditampung pada register SBUF (serial buffer). SBUF pada mikrokontroler dipisahkan antara pengiriman data dan penerimaan data tetapi dalam pemrogramannya hanya ada satu yaitu SBUF saja. Tugas compiler untuk memahami SBUF yang dimaksud oleh program dan menterjemahkannya ke dalam kode mesin untuk masing-masing SBUF.
Gambar 7. Penterjemahan Program
11
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum
Pratikum Job 2 “Sistem Minimum AT89S52 Dengan Rangkaian Serial Komunikasi” dilaksanakan pada tanggal Kamis, 8 Juni 2023 di Laboratorium Sistem Mikroprosesor dan Mikrokontroller Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.2. Peralatan dan Komponen
• Sistem Minimum AT89S52 1 Buah
• Laptop/PC 1 Buah
• Downloader 1 Buah
• Timah 1 Buah
• Solder 1 Buah
• Penyedot Timah 1 Buah
• Bor 1 Buah
• FeriChloride 1 Buah
• Amplas 1 Buah
• Spidol M Permanen 1 Buah
• Seven Segment Katoda 2 Buah
• IC 7448 2 Buah
• Protoboard 1 Buah
• Resistor 100 Ω 8 Buah
• Db9 dan USB asp 1 Buah
• Kapasitor 1 uF 4 Buah
• IC MAX232 1 Buah
• LED 2 Buah
• Jumper
12 3.3. Rangkaian Percobaan
Percobaan rangkaian dilakukan di software pada aplikasi Proteus 8 Professional sebagai berikut:
Gambar 8. Percobaan di Software Proteus 8 Professional
Dalam menjalankan program perlu coding yang dibuat di BASCOM 8051 untuk nantinya di flash pada software dan hardware.
Gambar 9. Program Coding di BASCOM 8051
13 3.4. Prosedur Praktikum
1) Buatlah software dari Sistem Minimum AT89S52 Dengan Rangkaian Sistem Minimum AT89S52 dengan Rangkaian Serial Komunikasi di aplikasi Proteus 8 Professionnal.
2) Buatlah program coding serial komunikasi pada aplikasi BASCOM 8051 dan masukkan ke software yang telah dibuat.
3) Lakukan simulasi rangkaian dengan memastikan rangkaian software yang telah dibuat benar.
4) Setelah itu, persiapkan alat dan bahan membuat hardware dari Sistem Minimum AT89S52 Dengan Rangkaian Sistem Minimum AT89S52 dengan Rangkaian Serial Komunikasi
5) Rangkailah Serial Komunikasi di protoboard.
6) Hubungkan sistem minimum AT89S52 dengan rangkaian serial komunikasi.
7) Dalam menghidupkan rangkaian serial komunikasi gunakan downloader, usb db9 dan Laptop/PC yang terhubung dengan rangkaian tersebut.
8) Lakukan flash program coding di laptop/PC menggunakan Progisp 1.72. setelah downloader, usb db9 mikrokontroler terhubung.
9) Apabila downloader tidak terdeteksi buka zadig pada laptop/PC, pilih driver libusb-win32 (v1.2.6.0) dan Install WCID Driver.
10) Setelah itu, buka aplikasi Progisp 1.72. klik eraser terlebih dahulu pada Progisp 1.72.
11) Pilih select chip AT89S52 sesuai chip yang akan digunakan.
12) Kemudian load flash dengan memilih file program coding serial komunikasi.
13) Klik auto setelah dimasukkan program coding pada Progisp 1.72.
14) Lanjutkan dengan membuka aplikasi hyperterminal untuk melakukan komunikasi. Lakukan tahapan komunikasi seperti di bawah ini:
14
a. Tuliskan nama file pada saat membuka aplikasi hyperterminal lalu klik ‘OK’.
b. Pilih COM yang sesuai dengan Laptop/PC masing-masing dengan melihatnya di device manager pada laptop/PC dan lanjut pilih ‘Configure’.
c. Pilih Bits per second dengan 2400 klik ’Apply’ kemudian ‘OK’.
15 d. Setelah Configure lalu klik ‘OK’
e. Dilanjutkan dengan memilih file dan pilih properties
f. Pilih settings lalu klik ASCII Setup
16
g. Centang pada Echo typed characters locally kemudian klik ‘OK’.
h. Klik kode komunikasi sesuai dengan kode pada coding di BASCOM sehingga hardware akan menghasilkan output.
15) Pada percobaan ini output pada LED berlogika 1 maka akan mati dan berlogika 0 akan hidup.
16) Lakukan pengecekan terhadap komunikasi yang dilakukan antara aplikasi di laptop/PC dan hardware.
17
BAB IV
DATA PERCOBAAN
Setelah percobaan dilakukan berikut ini hasil percobaan yang didapatkan dari Sistem Minimum AT89S52 dengan Rangkaian Serial Komunikasi :
1. Dalam komunikasi rangkaian dan laptop/PC menggunakan aplikasi Hyperterminal setelah load flash pada aplikasi Progisp 1.72 terhubung juga dengan rangkaian sistem minimum dan serial komunikasi dengan downloader dan usb db9.
2. Kondisi Pertama yaitu LED 1, 3, 5, 7 dengan logika 1 dan LED 2, 4, 6, 8 dengan logika 0
18
3. Kondisi kedua yaitu LED 2, 4, 6, 8 dengan logika 1 dan LED 1, 3, 5, 7 dengan logika 0
4. Kondisi ketiga yaitu LED 1, 2, 3, 4 dengan logika 1 dan LED 5, 6, 7, 8 dengan logika 0
19
5. Kondisi keempat yaitu LED 1, 2, 3, 4, dengan logika 0 dan LED 5, 6, 7, 8 dengan logika 1
6. Kondisi kelima yaitu LED 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dengan logika 1
20
ANALISA
21
22
KESIMPULAN
23
DAFTAR PUSTAKA
A. Wiebalck, Buchwald, D., M. Thoens, Rosada, B., & Zenz, M. (2018).
AORTIC PRESSURE MEASUREMENT DURING
CARDIOPULMONARY BYPASS (CPB) WITH THE JOSTRA AORTIC CANNULA. Anesthesia & Analgesia, 86(2S), 245S.
https://www.academia.edu/10836497/LAPORAN_SISMIN_AT89S52 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroller. (n.d.). Retrieved June 9,
2023, from http://eprints.polsri.ac.id/195/3/BAB%20II.pdf Laporan MID 2 Komunikasi Serial. (2013). Scribd.
https://www.scribd.com/doc/193115911/Laporan-MID-2-Komunikasi- Serial
