Teknik Otomasi Industri Jobsheet Pemrogr
Teknik Otomasi
Industri Pemrograman MikrokontrolerJobsheet Komunikasi Serial
SMK N 2 DEPOK SLEMAN 85 menit
A. TUJUAN
Setelah melakukan kegiatan ini, peserta didik diharapkan dapat : 1. Mengetahui cara memprogram mikrokontroler untuk
komunikasi serial.
2. Membuat program mikrokontroler untuk membaca sensor suhu dan ditampilkan dengan komunikasi serial.
B. ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang diperlukan untuk kegiatan : 1. Modul minimum mikrokontroler 1 unit
2. PC/Laptop 1 unit
3. Modul sensor suhu LM35 1 unit
4. Kabel Serial to USB 1 buah
5. Kabel USB dan kabel pelangi 1 buah C. TEORI DASAR
Perkembangan komunikasi di masa sekarang sangat cepat. Dimulai dari teknik komunikasi secara paralel samapai pengembangan teknik komunikasi serial yang dilakukan pengembangan sangat cepat. Awalnya kita mengenal port parallel (DB25) sebagai piranti komunikasi computer dengan printer dan berbagai alat lainnya. Akan tetapi dilihat dari pengembangan kedepannya, teknik ini mengalami kesulitan dan kendala, hal ini dipandang dari sudut ekonomisnya. Dengan jumlah jalur komunikasi yang banyak, menjadikan komunikasi parallel ini mulai ditinggalkan dan beralih ke teknik komunikasi serial.
Komunikasi serial yang dimulai dari port serial (DB9) sampai dengan saat ini dikenal dengan teknologi USB, SATA dan Wi-f menjadikan komunikasi serial sebagai teknik komunikasi yang mengalami perkembangan sangat cepat. Dipandang cukup ekonomis hanya membutuhkan dua jalur komunikasi yaitu transmit (Tx) dan receive (Rx), dan jika menggunakan piranti kabel maka cukup membutuhkan minimal 3 kabel yaitu transmit, receive dan ground. Berikut ilustrasi dari komunikasi serial menggunakan piranti kabel sebagai jalur komunikasinya.
(2)
Komunikasi serial antar computer (PC/Laptop) yang memiliki fasilitas serial port (DB9) secara langsung dapat dikomunikasikan, tanpa menggunakan antarmuka (interface). Hal ini dikarenakan pada sebuah PC/Laptop yang memiliki port serial sudah dilengkapi RS232 pada masing-masing hardwarenya. Sedangkan agar terjadinya komunikasi serial antara mikrokontroler dengan PC/laptop, maka dibutuhkan rangkaian tambahan sebagai antarmuka (interface) yang diberi nama rangkaian RS232. Untuk komunikasi antar IC kita dapat menggunakan komunikasi serial, seperti gambar 3. Komunikasi serial antar IC dapat dilakukan secara langsung dengan jenis bahan penyusun IC yang sama (TTL to TTL).
Prinsip komunikasi serial adalah pengiriman data secara serial dengan menggunakan karakter-karakter didalam ASCII. Karakter ini yang nantinya akan dirubah menjadi signal digital oleh hardware transmitter (Tx), dan akan dterjemahkan lagi menjadi data karakter oleh hardware receiver (Rx).
Komunikasi serial mikrokontroler sangatlah sederhana, dikarenakan sudah memiliki instruksi-instruksi pemrograman yang standart. Berikut instruksi yang sering digunakan dalam komunikasi serial mikrokontroler.
(3)
printf(“………..”);
digunakan untuk mencetak atau mengeluarkan data string (kata/kalimat) ke jalur komunikasi serial mikrokontroler
putchar(‘…’); atau putchar(no_char);
digunakan untuk mencetak atau mengeluarkan data char (karakter) ke jaluar komunikasi serial mikrokontroler
puts(...);
digunakan untuk mencetak atau mengeluarkan data char (karakter) berwujud array ke jalur komunikasi serial mikrokontoler.
scanf(&varibel_penyimpan);
digunakan untuk membaca/menerima data string/char dari jalur komunikasi serial mikrokontroler
getchar();
digunakan untuk membaca/menerima data char (karakter) dari jalur komunikasi serial mikrokontroler
Untuk membantu membaca karakter yang dikirim, biasanya digunakan fasilitas software HyperTerminal atau fasilitas terminal pada software CVAVR. Software tersebut dapat menerima dan mengirim karakter/string dari mikrokontroler.
(4)
A. Langkah Kerja
1. Hubungkan modul minimum sistem mikrokontroler PORTA ke modul sensor LM35.
2. Kemudian buka software Codevision AVR pada PC/Laptop yang sudah ter-install.
3. Setelah membuka Codevision AVR, pada main toolbar, klik pada bagian file. Kemudian klik New.
4. Kemudian terdapat pilihan File Type : Source atau Project. Pilih Project lalu klik OK.
5. Jika muncul pertanyaan “Do you want to use the CodeWizard AVR”, klik saja Yes.
(5)
6. Kemudian pilih tipe chip yang akan dipakai, yaitu Atmega lalu klik OK:
7. Kemudian atur chip dan frekuensi xtal yang digunakan, misal ATmega16 dengan xtal 12.000 MHz:
(6)
8. Kemudian atur konfgurasi ADC seperti berikut :
9. Kemudian lakukan pengaturan komunikasi serial mikrokontroler yang dikenal dengan istilah UART.
(7)
10. Kemudian klik icon “generate save and exit” untuk membuat struktur program yang telah diatur tadi.
11. Beri nama yang sama pada 3 tahap penyimpanan, yaitu fle dalam format C compiler fles (*.c), Project fles (*.prj), CodeVisionWizardAVR fles (*cwp). Misal “Serial1”:
(8)
12. Setelah program dibuat oleh CodeWizard AVR, tambahkan variabel – variabel yang akan digunakan:
13. Lalu coba buat beberapa contoh program dibawah ini, lalu downloadkan ke modul sistem minimum satu persatu.
(9)
b. Mengirim data sensor suhu melalui komunikasi serial :
14. Compile lalu downloadkan program 1 ke mikrokontroler. 15. Lalu hubungkan konektor DB-9 sismin dengan kabel serial to
USB ke komputer.
16. Buka software Hyperterminal, lalu atur jalur komunikasi comPort dan baudrate dengan 9600.
17. Ketikan huruf “a” pada hyperterminal. Lihat apa yang terjadi 18. Lalu compile dan downloadkan program 2 ke mikrokontroler. 19. Buka software GUI sensor suhu lalu pilih comPort untuk kabel
serial to USB dan isikan baud rate-nya.
20. Klik connect kemudian klik start untuk menampilkan data sensor suhu ke dalam GUI.
(10)
D. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar Grafk dari GUI
Keterangan :
10/23/2014 12:48:06 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:07 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:08 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:09 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:10 PM
(11)
Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:11 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:12 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:13 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:14 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:15 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt
Penjelasan :
Sampel Data 1 :
- 10/23/2014 12:48:06 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 34˚C, dengan tegangan 0,34 Volt.
Sampel Data 2 :
- 10/23/2014 12:48:07 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 34˚C, dengan tegangan 0,34 Volt.
(12)
- 10/23/2014 12:48:08 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 36˚C, dengan tegangan 0,36 Volt.
(1)
10. Kemudian klik icon “generate save and exit” untuk membuat struktur program yang telah diatur tadi.
11. Beri nama yang sama pada 3 tahap penyimpanan, yaitu fle dalam format C compiler fles (*.c), Project fles (*.prj), CodeVisionWizardAVR fles (*cwp). Misal “Serial1”:
(2)
12. Setelah program dibuat oleh CodeWizard AVR, tambahkan variabel – variabel yang akan digunakan:
13. Lalu coba buat beberapa contoh program dibawah ini, lalu downloadkan ke modul sistem minimum satu persatu.
(3)
b. Mengirim data sensor suhu melalui komunikasi serial :
14. Compile lalu downloadkan program 1 ke mikrokontroler. 15. Lalu hubungkan konektor DB-9 sismin dengan kabel serial to
USB ke komputer.
16. Buka software Hyperterminal, lalu atur jalur komunikasi comPort dan baudrate dengan 9600.
17. Ketikan huruf “a” pada hyperterminal. Lihat apa yang terjadi 18. Lalu compile dan downloadkan program 2 ke mikrokontroler. 19. Buka software GUI sensor suhu lalu pilih comPort untuk kabel
serial to USB dan isikan baud rate-nya.
20. Klik connect kemudian klik start untuk menampilkan data sensor suhu ke dalam GUI.
(4)
D. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar Grafk dari GUI
Keterangan :
10/23/2014 12:48:06 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:07 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:08 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:09 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:10 PM
(5)
Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:11 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:12 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:13 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt 10/23/2014 12:48:14 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt 10/23/2014 12:48:15 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt
Penjelasan :
Sampel Data 1 :
- 10/23/2014 12:48:06 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 34˚C, dengan tegangan 0,34 Volt.
Sampel Data 2 :
- 10/23/2014 12:48:07 PM Suhu : 34 C
Tegangan : 0.34 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 34˚C, dengan tegangan 0,34 Volt.
(6)
- 10/23/2014 12:48:08 PM Suhu : 36 C
Tegangan : 0.36 Volt
Pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 12:48:06 WIB, sensor suhu menunjukkan angka 36˚C, dengan tegangan 0,36 Volt.