MODUL III
COMMUNICATION
1. Tujuan [kembali]
a)
Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
2. Alat dan Bahan [kembali]
a) Modul Arduino
b) Push Button
c) LED
3. Dasar Teori [kembali]
A. Universal
Asynchronous Receiver Transmitter (UART)
UART
(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras
komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial.
UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi
serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
Cara
Kerja Komunikasi UART
Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima.
B. Serial
Peripheral Interface (SPI)
Serial
Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu mode komunikasi serial
synchrounous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega 328. Komunikasi SPI
membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui komunikasi ini data
dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara
mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroler.
MOSI :
Master Output Slave Input Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin
MOSI sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MOSI
sebagai input.
MISO :
Master Input Slave Output Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin
MISO sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MISO
sebagai output.
SCLK :
Clock Jika dikonfigurasi sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai output
tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai input.
SS/CS : Slave Select/ Chip Select adalah jalur master memilih slave mana yang akan dikirimkan data.
Cara
Kerja Komunikasi SPI
Sinyal clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.
C. Inter
Integrated Circuit (I2C)
Inter
Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi
serial dua arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim
maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan
SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C dengan
pengontrolnya.
Cara
Kerja Komunikasi I2C
Pada
I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start,
Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dan
kondisi Stop.
Kondisi
start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL.
Kondisi
stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL.
R/W bit
berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta
data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data
dari slave)
ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame ataupun address frame telah diterima receiver.
D.
Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang
di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari
perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah
Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino,
kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan
komputer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER
USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
POWER
JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5
- 12 V.
Crystal
Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digital
Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan
nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ "
adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat
digunakan untuk menghasilkan PWM.
Analog
Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk
membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan
mengubahnya menjadi nilai digital.
LED
Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik
dengan baik.
E. Push Button
Push Button adalah saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).
F. LED
LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar