Modul III
COMMUNICATION
1.Tujuan
[Kembali]
a) Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
2.Alat dan Bahan[Kembali]
a) Modul Arduino
b) Push Button
c) LED
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.
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.
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 yangdidalamnya 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 :
Microcontroller ATmega328P |
Operating Voltage 5 V |
Input Voltage (recommended) 7 – 12 V |
Input Voltage (limit) 6 – 20 V |
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) |
PWM Digital I/O Pins 6 |
Analog Input Pins 6 |
DC Current per I/O Pin 20 mA |
DC Current for 3.3V Pin 50 mA |
Flash Memory 32 KB of which 0.5 KB used by bootloader |
SRAM 2 KB |
EEPROM 1 KB |
Clock Speed 16 MHz |
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi 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.
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.
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.
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.
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.
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
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik
4.Percobaan
[Kembali]
