Perancangan dan Pembuatan Komunikasi Ser

Ahmad Solikin, Perancangan Komunikasi Serial antara Handphone dengan Mikrokontroller

Perancangan dan Pembuatan Komunikasi Serial
antara Handphone dengan Mikrokontroler
sebagai Alat Kontrol Jarak Jauh
Ahmad Solikin, Bana Handaga, Nurgiyatna
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta

Abstrak
Dalam mengkomunikasikan handphone/ponsel dengan mikrokontroler untuk
dapat dimanfaatkan sebagai alat pengontrol jarak jauh diperlukan suatu antarmuka
yang dapat mensinkronkan kedua device sehingga bisa saling bertukar data. Sistem
antarmuka dalam penelitian ini memanfaatkan jalur komunikasi port data ponsel
yang terdapat pada bagian bawah ponsel untuk dapat berkomunikasi secara serial
dengan mikrokontroler, dalam komunikasi serial ada 2 hal pokok yang harus
disesuaikan yaitu: level tegangan dan kecepatan laju data (baud rate), setelah kedua
hal ini disesuikan maka kedua device bisa berkomunikasi sehingga alat ini bisa
dimanfaatkan sebagai alat pengontrol jarak jauh.
Alat ini dibuat dengan menggunakan pengendali mikro sebagai modul utama,
yang akan membaca SMS yang masuk ke ponsel sebagai suatu perintah dalam
pengontrolan untuk direalisasikan dikeluaran mikro, serta memerintahkan ponsel

untuk mengirimkan SMS balasan status keluaran ke handphone pengirim. Dalam
skripsi ini dapat digunakan hampir semua jenis handphone dengan spesifikasi kabel
data originalnya yang dihubungkan secara serial dengan alat, sedangkan untuk
pengontrol dapat digunakan sembarang handphone dengan fasilitas SMS.
Alat ini sudah diuji dengan menggunakan 8 buah lampu LED dimana setiap
lampu mewakili satu buah jalur keluaran sebagai simulasi pengontrolan on/off.
Bentuk pengujiannya adalah dengan mencoba mematikan atau menghidupkan
kedelapan lampu tersebut, dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa handphone
dapat diakses dengan baik oleh mikrokontroler melalui port data serialnya sehingga
bisa dimanfaatkan sebagai alat pengontrol jarak jauh

Kata Kunci: Komunikasi Serial, Mikrokontroller, Handphone.

1. Pendahuluan
Pada saat ini pengendalian on/off berbagai piranti
listrik kebanyakan masih dikendalikan secara manual
dengan menekan tombol saklar on/off. Perkembangan
gaya hidup dan dinamika sosial saat ini menunjukkan
semakin pentingnya kepraktisan dan efisiensi
menyebabkan kebutuhan untuk mengendalikan berbagai

piranti listrik tidak hanya dilakukan secara manual yang
mengharuskan kita berada didepan piranti listrik
tersebut dan menekan tombol saklar on/off untuk
mengaktifkannya tetapi bisa juga dilakukan dari jarak
jauh (remote control).
Teknologi remote control telah banyak dikembangkan dengan memanfaatkan berbagai media transmisi.
Beberapa diantaranya adalah remote control dengan
memanfaatkan media infra merah, gelombang radio,
internet dan saluran telepon. Sistem remote control

melalui saluran telepon memiliki keunggulan dalam hal
jarak jangkauan dan kepraktisan dibanding media
lainnya.
Hadirnya Telepon bergerak (seluler) atau
handphone yang telah dikenal dan digunakan banyak
orang, yang mampu melakukan komunikasi dimanapun
mereka berada tanpa dibatasi oleh ruang dan rentang
panjang kabel bisa menjadi solusi bagi kebutuhan
pengendalian jarak jauh (remote control) seperti yang
telah diuraikan diatas.

Salah satu fungsi handphone yang paling populer
ialah untuk mengirim dan menerima SMS. SMS ini
sangat cocok digunakan untuk sistem pengontrol
wireless real time karena kecepatan pengiriman
datanya, efisiensi dan luasnya jangkauan, namun
kelebihan handphone dengan fasilitas SMS-nya ini
masih perlu dihubungkan ke suatu perangkat kontrol

25

JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER EMITOR Vol. 4, No. 1, Maret 2004

Jaringan GSM

HP

HP
Blok
komunikasi
serial RS232

Tx
Rx

Blok
Pengendali
Mikro
AT89S51

Blok
keluaran
(Lampu
/Relay)

Gambar 1. Bagan kotak prinsip kerja sistem

untuk dapat melakukan pengendalian on/off piranti
listrik dari jarak jauh.
Saat ini salah satu perangkat kontrol yang cukup
praktis dan banyak digunakan adalah mikrokontroler

yaitu sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol
rangkaian elektronik dan dapat menyimpan program
didalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah
tersediannya RAM dan peralatan I/O pendukung
sehingga memiliki ukuran yang sangat ringkas dan lebih
leluasa untuk dihubungkan dan melakukan pengontrolan
terhadap perangkat lain.

2. Rancangan Penelitian
Sistem ini memanfaatkan koneksi port serial pada
konektor data ponsel yang terdapat pada tiap ponsel
untuk keperluan pertukaran data ponsel dengan
periferalnya seperti handsfree atau keperluan update
program, sedangkan mikrokontroler berperan sebagai
pengolah data serial yang diterima dari ponsel.
Komunikasi antara ponsel (handphone) dengan
mikrokontroler adalah secara serial asinkron yang
bersifat full-duplex, artinya port serial bisa mengirim
dan menerima pada waktu yang bersamaan, untuk itu
diperlukan suatu interface untuk mensinkronkan kedua

perangkat ini (yaitu: handphone dan mikrokontoler),
sehingga kedua device ini bisa berkomunikasi (saling
bertukar data).
Dalam mengakses handphone, mikrokontroler
mengirimkan perintah AT-Command yaitu suatu
command yang diawali dengan AT+ (seperti perintah >
(prompt) pada DOS) yang akan dikirimkan oleh mikro
melalui port serial handphone untuk memerintahkan
handphone agar menjalankan aplikasinya seperti
membaca dan mengirimkan SMS.
Setelah terjalin komunikasi, alat akan mendeteksi
ada atau tidak handphone, setelah itu handphone akan
terus dalam keadaan standby dan menunggu SMS yang
masuk, SMS yang masuk ke handphone akan dideteksi,
merupakan sebuah perintah atau bukan, jika bukan
maka SMS tadi akan terhapus secara otomatis dari
memory handphone, jika SMS yang masuk merupakan
perintah yang dikenal maka SMS tadi akan dikodekan
oleh pengendali mikro dan kemudian diteruskan ke
keluaran alat.

Perintah yang dapat dikenali oleh alat ini adalah
“XXXXXXXX” : X adalah perintah yang berupa angka

26

1 atau 0, nilai X mewakili keluaran yang diinginkan;
nilai 1 berarti penyalaan keluaran (on) dan nilai 0 berarti
penonaktifan keluaran (off), setelah mengeksekusi
perintah ini alat akan memberikan balasan ke
handphone penerima dengan jawaban “status:
XXXXXXXX telah direalisasikan’ dan handphone alat
kembali ke keadaan standby untuk menunggu perintah
selanjutnya.
Perancangan dan perealisasian alat didalam skripsi
ini meliputi 2 bagian yaitu: perancangan perangkat
keras dan perangkat lunak.
Perancangan perangkat keras meliputi:
1. Perancangan untai pengendali mikrokontroler.
2. Perancangan komunikasi serial dari handphone ke
alat .

3. Perancangan untai keluaran.
Perancangan perangkat lunak mencakup semua
program
penunjang
yang
digunakan
untuk
mengoperasikan pengendali mikro yang akan
mengirimkan serangkaian instruksi-instruksi yang
diperlukan dalam pengaksesan data pada ponsel
termasuk instruksi untuk mengkodisikan respon ponsel
apabila ada perintah SMS yang masuk. Perangkat lunak
ini akan mengatur keseluruhan kerja sistem.
2.1. Perancangan Perangkat Keras
2.1.1. Untai Pengendali Mikro
Pengendali mikro merupakan modul utama di
dalam skripsi ini untai pengendali mikro ini terdiri dari
IC pengendali mikro AT89S51, untai osilator
pengendali mikro AT89S51, untai reset pengendali
mikro AT89S51. Untai osilator terdiri dari sebuah

kristal dan dua buah kapasitor. Untai ini dihubungakan
dengan XTAL1 dan XTAL2, nilai kapasitor yang
dipakai sebesar 33 pF dan kristal yang digunakan
mempunyai nilai 11,0592 MHz. untai reset yang
direalisasikan memiliki kemampuan power-on reset,
yang juga disertai dengan tombol reset, untai ini terdiri
dari sebuah kapasitor, sebuah resistor dan sebuah push
botton. Nilai kapasitor yang dipakai 10 uF nilai resistor

yang dipakai 8,2 K Ω .
PORT 2 dari mikro digunakan sebagai keluaran
dari alat, keluaran ini akan dihubungkan ke relay. PORT
3 dari mikro digunakan untuk bermacam-macam
kebutuhan sesuai dengan kegunaan dari port 3.
Penggunaan port 3 adalah sebagai berikut:

Ahmad Solikin, Perancangan Komunikasi Serial antara Handphone dengan Mikrokontroller

AT89S51
39

38
37
36
35
34
33
32

P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3
P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7

1
2
3

4
5
6
7
8

MOSI
MISO
SCK

P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7

19
18
9
Y1

31

33pF

Port IN TXD

29

PSEN

30

ALE/PROG

EA/VPP

VCC
CRY STAL
C2
C1
33pF

Port IN RXD

10
11
12
13
14
15
16
17

P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INTO
P3.3/INT1
P3.4/TO
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD

XTAL1
XTAL2
RST

Port OUT

21
22
23
24
25
26
27
28

P2.0/A8
P2.1/A9
P2.2/A10
P2.3/A11
P2.4/A12
P2.5/A13
P2.6/A14
P2.7/A15

R3
VCC
10k

R1

C3

8K2

10uF

Gambar 2. Untai pengendali mikro

CONNECTOR SERIAL

Port 3.0

U2
1
6
2
7
3
8
4
9
5

12
9
14
7

R1OUT
R2OUT
T1OUT
T2OUT

13
8
11
10

R1IN
R2IN
T1IN
T2IN

C4
10uF

1
3
4
5
2
6

C+
C1C2+
C2V+
V-

P1

Port 3.1

C5
10uF

MAX232

VCC

0

0
Gambar 3. Untai Komunikasi Serial
VCC

D2

2

DIODE

R4

relay
Q1

1

masukan dari mikro

transistor NPN

3

1k

0
Gambar 4. Untai keluaran

-

P3.0 (RXD) digunakan sebagai masukan dari
komunikasi serial antara handphone dengan mikro.
P3.1 (TXD) digunakan sebagai keluaran
ke
komunikasi serial antara mikro dengan handphone.

2.1.2. Untai Komunikasi Serial
Seperti yang sudah dijelaskan pada bab
sebelumnya, komunikasi antara handphone dengan alat
dilakukan secara serial, dengan level tegangan untuk

RS232. Dikarenakan adanya perbedaan level tegangan
antara mikro dengan port kabel data serial handphone
yang telah compatible dengan standar RS232, maka
dibutuhkan sebuah pengubah level tegangan. IC
max232 digunakan sebagai pengubah level tegangan
TTL pada mikro ke level tegangan RS232.
Komunikasi dilakukan secara asinkron dengan
jumlah data 8 bit, noparity, dan menggunakan baud rate
sebesar ±57600 bps, untuk pengiriman data digunakan
27

JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER EMITOR Vol. 4, No. 1, Maret 2004

MULAI

Subrutin
Insialisasi serial

Subrutin
Cek dan baca data
SMS pada HP

Subrutin
Mendekodekan data
sms

Perintah yang dikenal

Cek isi
perintah

Perintah tak dikenal

Perintah
langsung

Subrutin mengeluarkan
Perintah
ke PORT

Subrutin mengirim SMS
Balasan ke pengirim bahwa
Perintah telah dilaksankan

Gambar 5. Flowchart program utama

fasilitas yang ada pada pengendali mikro yaitu fasilitas
pada port 3.0 (RXD), port 3.1 (TXD) dan GND.
2.1.3. Untai Keluaran
Terdapat 8 jalur keluaran dari alat, tiap-tiap jalur
keluaran dihubungkan ke sebuah lampu dan 4 jalur
dihubungkan ke relay. Relay ini menggunakan power
supply sebesar 9 V, switching-nya menggunakan
transistor dengan konfigurasi common emitter. Relay
digunakan sebagai penghubung dan pemutus arus AC,
pengontrolnya menggunakan arus DC.
2.2. Perancangan Perangkat Lunak
Pada awal program dilakukan penginisialisasian
komunikasi serial, setelah keberadaan handphone
terdeteksi, alat akan membaca isi SMS yang masuk
pada lokasi inbox I dan mengadakan proteksi panjang
terhadap SMS tersebut, SMS yang memenuhi syarat
akan dikodekan, setelah dikodekan alat, perintah
tersebut akan di-implementasikan di keluaran pada
PORT 2 mikrokontroler. Setelah perintah berhasil
direalisasikan alat akan mengirimkan sms balasan ke
handphone pengirim yang berisi status dari keluaran.
Untuk mengakses handphone dari mikrokontroler
digunakan perintah AT-COMMAND.

28

3. Evaluasi
Ketika kita mengirimkan perintah SMS yang berisi
10000000 untuk mengaktifkan keluaran pertama, isi
SMS perintah ini sebenarnya berskema encoding 7 bit,
karena jika kita mengetikkan suatu huruf atau angka
dari keypad handphone berarti kita telah membuat 7
angka 1/0 berurutan. Sedangkan data yang akan
diproses mikro adalah berupa bilangan heksa PDU
berskema 8 bit dan bilangan heksa dari SMS perintah
yang berupa : 10000000 adalah 31 18 C 6 83 C1 60,
hasil konversi dari pengujian seperti terlihat pada
tabel 6.
Data 7 bit yang diterima mikro akan dikonversikan
ke bentuk heksa berskema 8 bit karena mikro bekerja
pada bilangan berskema encoding 8 bit, lalu diubah ke
bentuk ascii dan akan dipindahkan ke port keluaran
mikro sebagai hasil output alat. Setelah keluaran
direalisasikan, mikro mengirimkan perintah agar
handphone alat mengirimkan SMS balasan yang berisi
status yang diambil dari data perintah yang tersimpan di
dalam RAM.
Berikut ini adalah cara konversinya:
- Langkah pertama:

Ahmad Solikin, Perancangan Komunikasi Serial antara Handphone dengan Mikrokontroller

Tabel 1. Konversi sms perintah ke bentuk heksa

-

Bit
1
:
0
:
0
:
0
:
0
:
0
:
0
:
0
:
Langkah kedua :

7------------1
011
0001
011
0000
011
0000
011
0000
011
0000
011
0000
011
0000
011
0000

Oleh karena total 7 bit x 8 karakter = 56 bit,
sedangkan yang diperlukan adalah 8 bit x 8 karakter =
64 bit maka diperlukan 8 bit dummy yang diisi bilangan
0, setiap 8 bit mewakili suatu pasangan heksa.

4. Kesimpulan
Secara keseluruhan mulai dari perancangan,
realisasi dan pengujian sistem, dapat ditarik beberapa
kesimpulan, antara lain:
1. Secara keseluruhan alat komunikasi antara
handphone dengan mikro secara serial ini dapat
bekerja dan berfungsi sebagaimana yang
diharapkan sehingga dapat dimanfaatkan sebagai
alat pengontrol jarak jauh. Alat pengontrol ini dapat
melakukan pengontrolan ketika terdapat SMS di
memory handphone.
2. Handphone yang bisa digunakan hanya yang
support dengan AT-Command.
3. Kabel data handphone yang digunakan harus yang
original atau yang bisa berkomunikasi secara fullduplex untuk mengirim sekaligus menerima data
dari dan ke mikro.
4. Alat ini dapat melakukan pengontrolan jarak jauh
hingga beratus-ratus bahkan
beribu-ribu km
tergantung luasnya jaringan GSM.
5. Cepat atau lambat sampainya SMS sangat
tergantung pada keadaan jaringan dari masingmasing service centre.
6. Biaya yang digunakan untuk melakukan
pengontrolan cukup murah.

Daftar Pustaka
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]

Innovative Electronic, Buku panduan DT-51 Low Cost Micro System, Innovative Electronic, 2005.
Budiharto. Widodo, Interfacing Komputer dan Mikrokontrole, Elek Media Komputindo Jakarta, 2004.
Djanir Budi A., Cara Praktis Memperbaiki Ponsel, Gaya Media, Yogyakarta, 2004
Edi S. Mulyanta, Kupas Tuntas Telepon Seluler. Andi, Yogyakarta, 2003
Eko putra. Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori Dan Aplikasi Edisi 2, Gaya Media,
Yogyakarta, 2003
[6] Kang. Bustam, Trik Pemrograman Aplikasi Berbasis SMS, Elek Media Komputindo, Jakarta, 2002.
[7] http://www.eacomm.com, Wireless Data Transmission Over GSM Short Message Service (GSM-SMS),
2004.
[8] http://www.arcelect.com/rs232.htm, ARC electronic, RS232 tutorial on data interface and cables, 2005.
29

JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER EMITOR Vol. 4, No. 1, Maret 2004

[9] http://www.itee.uq.edu.au/~engg4801, Engineering Thesis project list ‘Engg4801-Engineering Thesis,
2005
[10] http://www.bieneelectronics.com, GSM/SMS remote control, 2005.
[11] http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1798, MAXIM, MAX232 Dual-Band LNA/Mixer
ICs, 2005.
[12] http://www.gsmhacking.com, Siemens Interface By Misiek, 2005.
[13] http://www.my-siemens.com/s45, Technical Reference infobase ’AT command set, 2005.

30