Komunikasi Komputer dengan Mikrokontroler

KOMUNIKASI MIKROKONTROLER

DENGAN KOMPUTER

Perpindahan data yang melibatkan internal memory atau eksternal memory merupakan komunikasi yang terjadi di dalam sistem mikrokontroler. Mikrokontroler dirancang dapat dihubungkan dengan personal komputer (PC) dan peralatan lainnya. Sehingga dengan fasilitas ini maka mikrokontroler dapat diberi tugas pengendalian/pengontrolan suatu sistem, sedangkan PC sebagai monitor dari sistem tersebut.

Mikrokontroler dapat dihubungkan dengan personal komputer (PC) melalui:

   Ø  Paralel Port

   Ø  Serial Port

   Ø  USB

Komunikasi Serial

Komunikasi data secara seial data dikirim dengan cara di geser per-bit, seperti proses shift register.

Jenis (transmisi) data secara serial dikelompokan berdasarkan sinyal detak.

Pengiriman (transmisi) data secara serial terbagi jadi 2 jenis berdasarkan sinyal detak

 

   1.     Transmisi data serial sinkron jika pengiriman data bersama sinyal detak.

TX mengirimkan Dx dari satu byte data diikuti sinyal-sinyal sinkronisasi (transisi tinggi ke rendah atau sebaliknya). RX mengetahui data Dx dijalur data dari sinyal sinkronisasi yang diterima. Sinyal sinkronisasi pertama isinya data D0, Sinyalsinkronisasi Kedua isinya data D1 dan seterusnya.

2.  Transmisi data serial asinkron jika sinyal detak tidak dikirim bersama data, sinyal detak dibangkitkan pada rangkaian penerima.

Gambar Transmisi Data Sinkron

Komunikasi serial merupakan komunikasi data dengan pengiriman data secara satu per satu dengan menggunakan satu jalur kabel data. Sehingga komunikasi serial hanya menggunakan 2 kabel data yaitu kabel data untuk pengiriman yang disebut transmit (Tx) dan kabel data untuk penerimaan yang disebut receive (Rx).

Kelebihan dari komunikasi serial adalah jarak pengiriman dan penerimaan dapat dilakukan dalam jarak yang cukup jauh dibandingan dengan komunikasi parallel tetapi kekurangannya adalah kecepatan lebih lambat daripada komunikasi parallel, untuk saat ini sedang dikembangkan teknologi serial baru yang dinamakan USB (Universal Serial Bus) yang memiliki kecepatan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat disbanding serial biasa.

Serial Port dalam Mikrokontroler 89C51

Komunikasi serial pada mikrokontroler 89C51 merupakan UART , Komunikasi serial bersifat full duplex. Pengiriman data bersifat simultan dan dilengkapi fasilitas

receive buffering.

Komunikasi serial pada mikrokontroler 89C51 menggunakan 2 register yaitu:

Ø  SBUF

Ø  SCON

Tabel serial register

SBUF berfungsi sebagai penyangga data yang keluar/masuk. AT89C51 mempunyai On Chip Serial Port yang dapat digunakan untuk komunikasi data serial secara Full Duplex sehingga Port Serial ini masih dapat menerima data pada saat proses pengiriman data terjadi. Untuk menampung data yang diterima atau data yang akan dikirimkan, AT89C51 mempunyai sebuah register yaitu SBUF yang terletak pada alamat 99H di mana register ini berfungsi sebagai buffer sehingga pada saat mikrokontroler ini membaca data yang pertama dan data kedua belum diterima secara penuh, maka data ini tidak akan hilang.

Fungsi register SCON, sbb:

a.       SM0 dan SM1 menentukan mode operasi.

b.      SM2 untuk operasi multyprosesor.

c.       REN bit untuk membuka djalur data serial diatur dengan software.

d.      TB8 bit ke-9 yang di kirim pada mode 2 atau 3.

e.       RB8 bit ke-9 yang diterima pada mode 2 atau 3.

f.       TI (Transmit Interupt Flag) pada mode 0

g.      RI (Receive Interupt Flag) pada mode 0

contoh komunikasi antara mikrokontroler dengan PC melalui Port Serial menggunakan RS232 (IC MAX232 dari Maxim) dengan Mikrokontroler ATMega 8535.

Skematik RS232

Pin 15 dan Pin 16 pada gambar maksudnya yaitu pin pada IC Max232 nya. sedangkan untuk JP1, Pin 1 dihubungkan pada PORTD.0 atau RXD, dan Pin2 dihubungkan pada PORTD.1 atau RXD ada mikrokontroler, mikrokontroler yang saya gunakan disini yaitu ATMega8535. kalo udah dibuat rangkaiannya, maka langkah selanjutnya yaitu menghubungkan konektor DB9 ke Port serial komputer, dan jangan lupa, hubungkan juga Supply tegangan sebesar 5 Volt pada vcc, dan Ground pada rangkaian RS232 dengan ground pada mikrokontroler.

Antar muka dengan menggunakan serial port

Sitem antar muka dengan menggunakan port serial ini banyak digunakan dalam sistem saat ini. Dengan menggunakan sistem antar muka serial, port serial (UART) dari mikrokontroler dihubungkan ke konverter RS-232 kemudian dihubungkan ke port serial komputer.

Kecepatan transfer dari komunikasi ini bergantung pada baudrate dari komunikasi serial di antara dua piranti tersebut, kedua piranti tersebut, yaitu komputer dan mikrokontroler harus mempunyai nilai baudrate (jumlah byte per detik) yang sama, misal 1200,2100,19200, 115000, dll.Misal baudrate 1200, maka komunikasi tersebut dapat mentransfer data sebanyak 1200 byte data dalam satu detik.

Sistem antar muka port serial ini banyak digunakan dalam sistem antarmuka saat ini.

Mode serial port :

1.      Pada mode 0, Pin TX mengeluarkan shift clock, dan pin RX dapat menerima

maupun mengirim data, dengan format 8 bit data dimulai dengan LSB dulu

yang dikirim. Jadi pada saat dikirim data melalui RX maka sekalian pin TX

mengirimkan signal clock secara berbarengan. Baud ratenya fix yaitu 1/12

frekuensi osilatornya.

2.      Pada mode 1, Pin TX berfungsi untuk mengirim data dan RX berfungsi untuk

menerima data, data yang dikirim formatnya 8 bit data dengan LSB dikirim

dahulu, serta 1 start bit( berlogika 0 ) dan 1 stop bit( berlogika 1 ). Baud ratenya

variabel tergantung dari nilai yang ada pada register timer 1 maupun timer 2.

3.       Pada mode 2, Pin TX berfungsi untuk mengirim data dan RX untuk menerima

data, format datanya sama dengan mode 1 hanya saja terdapat parity bitnya

sehingga total bit yang terkirim sebanyak 11 bit. Bit paritynya dapat diset

melalui TB8( lihat pada SCON ). Baud ratenya hanya ada 2 pilihan yaitu 1/32

atau 1/64 dari frekuensi osilatornya.

4.       Pada mode 3 identik dengan mode 2, hanya saja Baud ratenya variabel

tergantung nilai yang terdapat pada register dari timer 1 dan timer 2.

 USB (Universal Serial Bus)

USB ialah port yang sangat diandalkan saat ini dengan bentuknya yang kecil dan kecepatan datanya yang tinggi. Anda dapat menghubungkan hingga 127 produk usb dalam 1 komputer. USB versi 1.1 mendukung 2 kecepatan yaitu mode kecepatan penuh 12Mbits/s dan kecepatan rendah 1.5 Mbits/s. USB 2.0 mempunyai kecepatan 480Mbits/s yang dikenal sebagai mode kecepatan tinggi.

Ada dua macam konektor USB : konektor A untuk hubungan ke host dan konektor B untuk hubungan ke peranti USB . Secara fisik dapat dibedakan dengan mudah  untuk menghindari kesalahan pemasangan.

 

Fungsi USB

Suatu piranti USB dapat dikatakan sebagai sebuah  alat transceiver( pengirim sekaligus penerima ) Baik host maupun USB itu sendiri. Sebuah istilah baru di perkenalkan, yakni USB function yang maksudnya adalah peralatan USB yang memilki kemampuan khusus. Seperti printer, scanner, modem, dan lain-lainnya.

KARAKTERISTIK USB

•         Data dikirim secara serial

•         USB berkecepatan 480 Mbit/s

CARA KERJA USB

Dari gambar di atas, colokan USB mempunya empat pin. Dua pin untuk power dan dua pin sisanya untuk jalur data. Pin 1 sebagai penyuplai power dengan tegangan +5 Volt DC, sedangkan untuk Ground-nya ada di Pin 4. Sehingga kombinasi dari kedua pin ini bisa kita manfaat untuk tenaga / power, misalkan untuk memutar kipas pada cooling fan, untuk charger ponsel, dan lain-lain. Sedangkan untuk Pin 2 dan 3 adalah untuk mengirim dan menerima data. Misalnya ketika kita meng-copy file dari laptop ke flashdisk, maka datanya akan lewat di Pin 2 dan 3.