Kendali Jarak Jauh Lampu Gedung Berbasis TCP/IP

KENDALI JARAK JAUH LAMPU GEDUNG

BERBASIS TCP/IP

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pada Program Studi Sistem Komputer Strata Satu Jurusan Teknik Komputer

Disusun oleh : Winna 10204854

Pembimbing : Ir. Syahrul, M.T Andi Sugandi, S.Kom

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

KATA PENGANTAR

Syaloom,,,,,,

Segala Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan berkat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “KENDALI JARAK JAUH LAMPU GEDUNG BERBASIS TCP/IP”. Adapun maksud dari penulisan Tugas Akhir adalah untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan sarjana pada program studi Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak lepas dari kekurangan-kekurangan baik penyajian maupun isinya, hal ini disebabkan masih terbatasnya kemampuan, pengetahuan, dan pengalaman penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan tugas akhir ini dimasa yang akan datang.

Selama penyusunan tugas akhir ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, baik itu berupa dorongan moril maupun materil. Oleh karena itu pada kesempatan ini, dengan tulus dan dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kepada mama tercinta yang telah banyak berkorban dalam membesarkan saya, dan tak henti-hentinya memberikan perhatian, nasehat, serta motivasi selama studi. 2. Bapak Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas

Komputer Indonesia.

3. Bapak Ir. Syahrul, M.T selaku Pembimbing I saya yang telah banyak memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada saya.

4. Bapak Andi Sugandi, S.Kom selaku Pembimbing II saya yang memberikan arahan dan bimbingan kepada saya.

5. Bapak Asep Solih A, M.Si selaku dosen wali saya yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada saya.

6. Bapak dan Ibu Dosen serta Seluruh Staff Administrasi di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi serta bimbingan dan bantuan kepada saya.

7. Kepada Koordinator Lab. Teknik Kendali Bu Nia, trima kasih atas kesediaan tempatnya selama saya mengerjakan Tugas Akhir. makasi bu,,,

8. Kakak ku (K’Anna, K’Tetty, dan K’Yanti) dan Kedua Abangku (Bang Igo dan Bang Irene) trimakasih ya,,, atas dukungan beserta doanya.

9. Keponakan ku (Igo, Wewen dan Irene) makacih ya,,,

10.Teman-teman angkatan 04, khususnya Heni Lestari, Lea Novelina, Sonty Lena, Adityo A, Lamsihar, Mas Syifa U , dan Sakra yang telah banyak membantu saya baik selama studi maupun selama proses penyelesaian Tugas Akhir.

11.Teman-teman asisten Lab. Sistem Digital (vidly dkk) dan asisten Lab. Fisika.

12.Semua teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu terimakasih atas dukungannya.

Akhir kata, semoga semua kebaikan yang telah diberikan oleh semua pihak kepada saya, mendapatkan balasan yang setimpal dari Tuhan Yesus Kristus. Dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat untuk menambah ilmu pengetahuan bagi kita semua. Amin...

Bandung, 29 Agustus 2009

Penulis

ABSTRAK

Local Area Network (LAN) merupakan jaringan yang sudah umum digunakan di dalam sebuah gedung atau kampus yang dapat memiliki cakupan area yang luas. Kita dapat memanfaatkan fungsi dari jaringan LAN diantaranya adalah sebagai media untuk kontrol lampu jarak jauh. Ide pemanfaatan tersebut muncul setelah melihat masalah yang terjadi pada pengontrolan lampu secara manual, yaitu adanya kerumitan dalam pengontrolan lampu yang terjadi pada ruangan-ruangan yang jauh dan dengan jumlah ruangan maupun lampu yang banyak. Sistem pengontrolan tersebut tidak efektif dan efisien, karena masih memerlukan tenaga operator untuk mengatur dan memantau lampu pada setiap ruangan. Digunakannya kendali terbuka (Open Loop) masih memungkinkan adanya masalah karena status lampu tidak dapat terdeteksi dengan pasti.

Melihat permasalahan ini maka diperlukan adanya suatu metode pengendalian lampu dengan sistem kendali tertutup (Close Loop). Pada perancangan ini menggunakan simulasi dua buah gedung dengan jumlah lampu pada masing-masing gedung 6 buah lampu. Setiap lampu akan dipasang sebuah sensor LDR sebagai sensor pembaca status lampu. Pada sistem pengontrolan lampu yang dibuat kali ini menggunakan dua buah komputer yaitu client dan server, dengan media komunikasi berupa LAN. Ketika komputer client ingin menyalakan lampu ruangan 1, maka karakter akan dikirim ke komputer server untuk kemudian memerintahkan mikrokontroler menyalakan lampu ruangan 1. Setelah itu sensor LDR membaca status lampu (nyala atau tidak) dan mengirimkan data status ke mikrokontroler. Dari mikrokontroler data status lampu tersebut dikirimkan ke komputer server untuk kemudian diteruskan ke komputer client dengan cara mengirimkan karakter. Data berupa karakter dari dan ke client atau server menggunakan sebuah komponen kontrol yaitu Winsock (Winsock Socket) yang bertugas menangani proses koneksi dan komunikasi antara client dan server.

Setelah dilakukan pengujian pada sistem ini, proses pengiriman dan penerimaan data perintah nyala atau mati dan status lampu dengan menggunakan winsock dan mikrokontroler berjalan dengan baik. Dengan hasil tersebut maka terbukti bahwa sistem kendali tertutup lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan sistem kendali terbuka.

Kata kunci : Close Loop, Winsock, LDR, Kontrol lampu jarak Jauh

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Maksud dan Tujuan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metodologi Penulisan ... 2

1.6 Sistematika Pembahasan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroler AT89S51 ... 4

2.2Komunikasi Serial dan RS232 ... 8

2.3 IC LM324 ... 9

2.4 Relay ... 10

2.5 LDR (Light Dependent Resistor) ... 11

2.6 Transistor sebagai Saklar ... 11

2.7 Catu Daya ... 12

2.8 Definisi Jaringan Komputer ... 13

2.9 Klasifikasi Jaringan Komputer ... 13

2.9.1 Berdasarkan Konsep Hubungan ... 14

2.9.1.1 Jaringan Peer to Peer ... 14

2.9.1.2 Client Server ... 15

2.9.2 Berdasarkan Cakupan Geografis ... 17

2.9.2.1LAN (Lokal Area Network) ... 17

2.9.2.2MAN (Metropolitan Area Network) ... 17

2.9.2.3WAN (Wide Area Network) ... 17

2.9.3 Berdasarkan Topologi Jaringan Komputer ... 18

2.9.3.1Toplogi Bus ... 18

2.9.3.2Topologi Star ... 18

2.9.3.3Topologi Ring ... 19

2.10 Protokol Jaringan ... 19

2.10.1 Arsitektur Protokol TCP/IP ... 20

2.10.1.1 TCP (Transmission Control Protocol) ... 21

2.10.1.2 IP Address ... 24

2.10.1.3 Socket ... 26

2.10.1.4 Port ... 27

2.10.1.5 Winsock (Windows Socket) ... 28

2.10.1.5.1 Spesifikasi Kontrol Winsock ... 29

2.10.1.5.2 Properties ... 29

2.10.1.5.3 Methodes ... 30

2.10.1.5.4 Events ... 31

2.10.1.5.5 Aliran Winsock ... 31

2.11 Perangkat Keras Jaringan ... 32

2.11.1 Media Transmisi ... 32

2.11.2 UTP (Unshielded Twisted Pair) ... 32

2.11.3 NIC (Network Interface Card) ... 34

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Sistem ... 35

3.2 Perancangan Perangkat Keras ... 36

3.2.1 Perancangan Perangkat Keras Mikrokontroler ... 36

3.2.1.1Mikrokontroler AT89S51 ... 36

3.2.1.2Rangkaian RS232 ... 37

3.2.1.3Driver Lampu ... 37

3.2.1.4Sensor LDR (Light Dependent Resistor) ... 38

3.2.1.5Power Supply ... 39

3.2.2 Perancangan Perangkat Keras Pada Jaringan ... 39

3.2.2.1 PC (Personal Computer) ... 39

3.2.2.2 UTP (Unshielded Twisted Pair) ... 40

3.2.2.3 Ethernet Card ( Kartu Jaringan) ... 41

3.2.2.4 Bentuk Gedung ... 42

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 42

3.3.1 Perancangan pada Mikrokontroler AT89S51 ... 42

3.3.2 Perancangan Lunak pada Visual Basic ... 45

3.3.2.1 Perancangan Program client ... 45

3.3.2.2 Perancangan Program server ... 48

3.3.2.2.1 Pemograman Winsock Control server ... 48

3.3.2.2.2 Pemograman Komunikasi serial dengan Mikrokontroler ... 50

3.3.3 Proses Pengiriman Status Lampu ... 52

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1Analisa dan Pengujian Alat ... 53

4.2 Perangkat Keras ... 53

4.2.1 Analisa dan Pengujian Sensor LDR... 53

4.2.2 Analisa Sensor dan Komparator ... 54

4.2.3 Analisa Driver Lampu ... 56

4.3 Analisa Perangkat Lunak ... 58

4.3.1 Perangkat Lunak ... 58

4.3.1.1 Pengaksesan Komputer ... 58

4.3.1.2 Proses Komunikasi Antara client Dan server ... 58

4.3.1.3 Proses Pengiriman Data Nyala atau Mati Lampu ... 59

4.3.1.4 Proses Pengiriman Data Sensor ... 60

4.3.1.5 Komponen Penunjang ... 64

4.4 Pengujian Perangkat Lunak ... 64

4.4.1 Pengujian koneksi client server... 64

4.4.2 Pengujian kontrol lampu ... 65

4.4.3 Pengujian lampu rusak... 69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan ... 71

5.2Saran ... 71

DAFTAR PUSTAKA ... 72

LAMPIRAN... 73

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan akan dibahas mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

1.1 Latar Belakang Masalah

Jaringan komputer bukanlah sesuatu yang baru pada saat ini. Hampir di setiap kantor perusahaan, pabrik – pabrik dan kampus terdapat jaringan komputer. Berbagai jenis jaringan yang dapat digunakan dalam sistem jaringan salah satunya jaringan LAN (Lokal Area Network).

Dalam tugas akhir ini penulis akan menggunakan jaringan LAN sebagai media untuk mengontrol lampu gedung secara jarak jauh, yang dapat diterapkan pada perusahaan – perusahaan atau kampus yang memiliki banyak ruangan khususnya pada lantai bawah. Alat ini juga dilengkapi dengan pemberian status lampu oleh sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor).

Lampu gedung dinyalakan dan dimatikan secara manual oleh komputer client (operato atau security) melalui jaringan dan diterima oleh komputer server sehingga dapat mengendalikan lampu gedung. Hal ini dimaksudkan agar operator tidak perlu mendatangi setiap ruangan khususnya pada lantai atas untuk menyalakan lampu. Untuk pengontrolan hanya dapat dilakukan oleh operator atau security sehingga dilengkapi dengan user dan password. Adapun keuntungan dari sistem kendali ini adalah kemudahan dalam penggunaan kendali lampu.

1.2 Indentifikasi Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada skripsi ini adalah bagaimana merancang kendali lampu gedung untuk menghidupkan dan mematikan secara jarak jauh menggunakan jaringan komputer sebagai perantara atau media untuk mengontrol lampu gedung.

1.3 Tujuan

Merancang kendali untuk menyalakan dan mematikan lampu dengan jarak jauh menggunakan jaringan komputer sebagai media transmisinya. Dan merancang sistem kendali tertutup dengan memanfaatkan LDR sebagai sensor cahaya untuk memberikan status dari plant (alat yang dirancang) yang dikontrol.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini ada beberapa batasan masalah di antaranya : 1. Kondisi server harus dalam keadaan aktif (online) setiap saat. 2. Arsitektur jaringan komputer yang digunakan adalah client server.

3. Program hanya dapat berjalan jika program pada client dan server dijalankan secara bersamaan dan terkoneksi dengan ethernet melalui kabel UTP.

4. Sistem operasi yang digunakan untuk server adalah sistem operasi Microsoft ®

Windows 2000 Professional dan pada client menggunakan sistem operasi Microsoft® Windows XP Professional. Penggunaa sistem operasi berbasis windows karena lebih user friendly untuk digunakan.

5. Alat yang dibuat hanya akan menyalakan dan mematikan lampu yang disertai dengan adanya pembacaan status lampu dari sensor LDR (Light Dependent Resistor)

6. Implementasi pengaksesan dan pengontrolan hanya dilakukan melalui ethernet dalam Local Area Network (LAN)

7. Pada perancangan ini, penulis menggunakan dua gedung masing-masing gedung enam lampu yang dikendalikan.

8. Mikrokontroler yang digunakan adalah AT89S51 sebagai interface.

1.5 Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini penulis menggunakan metodologi penelitian experimental. Tahap – tahap yang dilakukan penulis pada penelitian ini antara lain :

1. Studi literatur

2. Perancangan dan pengujian sistem 3. Analisis kinerja sistem

4. Kesimpulan

1.6 Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini tersusun atas beberapa bab pembahasan. Sistematika pembahasan tersebut adalah sebagai berikut:

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab ini menguraikan secara singkat latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah dan sistematika pembahasan.

BAB 11.LANDASAN TEORI

Pada bab ini berisi pembahasan secara garis besar tentang jenis – jenis jaringan komputer, jenis topologi, Kabel UTP (Unishield Twisted Pair), NIC (Network Interface Card) atau Kartu Jaringan,Winsock (Windows Socket), Socket, Port, Protokol (TCP dan UDP), komunikasi serial, Relay, sistem mikrokontroller, sensor Light Dependents Resistor (LDR) dan IC LM324.

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini membahas tentang perancangan sistem dalam mengontrol lampu dari PC (Personal Computer) client ke PC (Personal Computer) server melalui jaringan dengan pemrograman Winsock (Windows Socket) menggunakan komponen kontrol Winsock yang tersedia pada Visual Basic 6.0.

BAB IV. UJI COBA DAN ANALISIS

Pada bab ini berisi analisa hasil dari alat yang dibuat, kegagalan (error) serta penyebab kegagalan tersebut.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi tentang kesimpulan yang diambil berdasarkan analisa hal–hal penting, kelebihan atau kekurangan, serta saran–saran untuk penyempurnaan alat yang dibuat.

BAB II

TEORI LANDASAN

Pada Bab ini akan membahas mengenai teori dan komponen penunjang yang akan digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini. Pembahasannya berisi tentang Mikrokontroler AT89S51, RS232, IC LM324, Relay, sensor LDR (Light Dependent Resistor), jenis – jenis jaringan komputer, jenis topologi, Kabel UTP (Unishield Twisted Pair),Winsock (Windows Socket), Socket, Port, Protokol TCP (Transmission Control Protocol) dan NIC (Network Interface Card) atau Kartu Jaringan.

2.1 Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51. Mikrokontroller AT89S51 memiliki 40 pin dan memiliki 128 x 8-bit RAM internal, 32 jalur I/O Programmable, dua buah Timer/ Counter 16 bit, tujuh sumber Interupsi, kanal Programmable serial. Mikrokontroller AT89S51 sering digunakan karena rangkaiannya lebih sedikit dan cara penggunaanya lebih sederhana. Selain itu IC AT89S51 memiliki kapasitas sebesar 4 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), dan terdapat 4 port yang masing – masing terdiri dari port 0, port 1, port 2, dan port 3. Dimana setiap port memiliki fungsi tersendiri. AT89S51 mampu ditulis dan dihapus sebanyak 1.000 kali. Selain itu AT89S51 memiliki mode Low-power Idle dan Power-down dan tiga tingkat pengunci program memory dan dapat beroperasi statis dari 0 – 24 MHz.

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroller AT89S51

Penjelasan fungsi pin-pin mikrokontroller AT89S51 adalah sebagai berikut:

a. Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks alamat dan data jika digunakan untuk mengakses memori eksternal serta mempunyai pull-ups internal. (terletak pada no pin 32 sampai 39).

b. Port 1 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 1 juga digunakan dalam proses pemrograman (In System Programming) (terletak pada no pin 1 sampai 8).

c. Port 2 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 2 akan mengirim byte alamat jika digunakan untuk mengakses memori eksternal (terletak pada no pin 21 sampai 28).

d. Port 3 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up (terletak pada no pin 10 sampai 17).Selain itu port 3 memiliki fungsi lain, yaitu:

Tabel 2.1. Fungsi Khusus pada Port 3 pada AT89S51 Pin Port _{Fungsi lain}

P3.0 RXD (port input serial) P3.1 TXD (port output serial) P3.2 INT0 (interupsi eksternal 0) P3.3 INT1 (interupsi eksternal 1) P3.4 T0 (input eksternal timer 0) P3.5 T1 (input eksternal timer 1)

P3.6 WR (sinyal write pada data memori eksternal) P3.7 RD (sinyal read pada data memori eksternal)

e. RST (Pin 9)

Adalah input reset (aktif logika high). Pulsa transisi dari low ke high akan me-reset AT89S51. pin ini dihubungkan dengan rangkaian power reset.

f. ALE/PROG (Address Latch Enable/Programmed) (Pin 30)

Pin ini digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.

g. PSEN (Program Store Enable) (Pin 29)

Program Store Enable, merupakan sinyal kendali yang memperbolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pengambilan instruksi. PSEN akan aktif dua kali setiap cycle.

h. EA/VPP (External Access Enable) (Pin 31)

Pin ini berfungsi untuk menentukan mikrokontroller mengeksekusi program eksternal atau internal. Apabila EA diberi logika low maka mikrokontroller akan mengeksekusi program eksternal dan apabila diberi logika high mikrokontroller akan mengeksekusi program internal.

i. XTAL1 (Pin 19) dan XTAL2 (Pin 18)

XTAL1 adalah pin input pada rangkaian osilator internal. XTAL2 adalah pin output dari rangkaian osilator internal.

j. VCC (Pin 40) adalah catu daya sebesar +5 Volt. k. GND (Pin 20)adalah Ground

Mikrokontroler AT89S51 mempunyai dua buah timer, yaitu Timer 0 dan Timer 1, setiap timer terdiri dari 16 bit timer yang tersimpan dalam dua buah register yaitu THx untuk Timer High Byte dan TLx untuk Timer Low Byte yang keduanya dapat berfungsi sebagai counter maupun sebagai timer. Secara fisik timer juga merupakan rangkaian T flip-flop yang dapat diaktifkan dan dinonaktifkan setiap saat. Perbedaan keduanya terletak pada sumber clock dan aplikasinya.

Timer mempunyai sumber clock dengan frekuensi tertentu yang sudah pasti sedangkan counter mendapat sumber clock dari pulsa yang hendak dihitung jumlahnya. Aplikasi dari timer atau pewaktu biasa digunakan untuk aplikasi menghitung lamanya suatu kejadian yang terjadi sedangkan counter atau penghitung biasa digunakan untuk aplikasi menghitung jumlah kejadian yang terjadi dalam periode tertentu. Perilaku dari register THx dan TLx diatur oleh register TMOD dan TCON. Timer dapat diaktifkan melalui perangkat keras maupun perangkat lunak.

Periode waktu timer/counter dapat dihitung menggunakan rumus 2.1 dan 2.2 sebagai berikut.

Sebagai timer/counter 8 bit

s TAL frekuensiX TLx

T =(255− )* 12 μ ...(2.1)

Sebagai timer/counter 16 bit

s TAL frekuensiX THxTLx

T =(65535− )* 12 μ ...(2.2)

Di mana : THx = isi register TH0 atau TH1 dan TLx = isi register TL0 atau TL1.

Gambar 2.2.Register TCON dan TMOD

Pengontrolan kerja timer/counter diatur oleh register TCON. Register ini bersifat bit addresable sehingga bit TF1 dapat disebut TCON.7 dan seterusnya hingga bit IT0 sebagai TCON.0. Register ini hanya mempunyai 4 bit saja yang berhubungan dengan timer seperti diperlihatkan gambar 2.2 dan dijelaskan pada tabel 2.2

Tabel 2.2. Fungsi bit register TCON yang berhubungan dengan timer

Nama Bit Fungsi

TF1 Timer 1 overflow flag yang akan diset jika timer overflow

TR1 Membuat timer 1 aktif (set) dan nonaktif (clear)

TF0 Timer 0 overflow flag yang akan diset jika timer overflow

TR0 Membuat timer 0 aktif (set) dan nonaktif (clear)

Register TMOD berfungsi untuk pemilihan mode operasi timer/counter dengan fungsi setiap bitnya adalah sebagai berikut :

Gate : Pada saat TRx = 1, timer akan berjalan tanpa memperlihatkan nilai pada Gate (timer dikontrol software).

C/T : Pemilihan fungsi timer (0) atau counter (1).

M1 & M0 : Untuk memilih mode timer dengan variasi seperti pada tabel 2.3.

Tabel 2.3.Mode Timer

M1 M0 Mode Operasi

0 0 0 Timer 13 bit

0 1 1 Timer/Counter 16 bit

1 0 2 Timer 8 bit di mana nilai timer tersimpan pada TLx. Register THx berisi nilai isi ulang yang akan dikirim ke TLx setiap overflow.

1 1 3 Pada mode ini, AT89S51 bagaikan memiliki 3 buah timer. Timer 0 terpisah menjadi 2 buah timer 8 bit (TL0-TF0 dan TH0-TF1) dan timer tetap 16 bit.

2.2. Komunikasi Serial dan RS232

Sistem komunikasi serial dapat dilakukan melalui port serial yang sering dikenal dengan interface dengan sebutan RS232. Ada dua cara komunikasi serial yaitu komunikasi secara sinkron dan komunikasi asinkron. Pada Komunikasi secara sinkron clock dikirim bersama-sama dengan data serial. Sedangkan pada komunikasi asinkron clock tidak dikirim bersama data serial, tetapi dibangkitkan secara terpisah baik pada pemancar maupun penerima. Kecepatan pengiriman data dan fase clock pada bagian pemancar dan bagian penerima harus sinkron, untuk itu diperlukan sinkronisasi antara dua bagian tersebut. Salah satu caranya adalah dengan mengirimkan bit ‘start’ dan bit ‘stop’. Untuk bit ‘start’ adalah data biner 0 (selalu low) dan untuk bit ‘stop’ adalah data biner 1 (selalu high). Setelah pengiriman bit ‘start’ maka akan diikuti oleh data yang akan di kirim, selanjutnya di akhiri dengan bit ‘stop’. Berikut adalah contoh pengiriman data 92 heksa atau 10010010 biner tanpa bit paritas. Dapat terlihat pengiriman data diawali dengan bit ‘start’ lalu data 92 heksa dan diakhiri dengan bit ‘stop’ sebagai akhir dari pengiriman.

Gambar . Pengiriman data serial

Gambar 2.3. Pengiriman data serial

Kecepatan pengiriman data (baud rate) bervariasi, mulai dari 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, dan 9600 (bit/detik). Pada komunikasi data serial baud rate dari kedua bagian harus diatur pada kecepatan yang sama. Setelah itu harus ditentukan panjang datanya, apakah 6,7 atau 8-bit, juga apakah data disertai dengan paritas genap, paritas ganjil atau tidak menggunakan paritas.

Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut : 1. Logika “1” disebut “mark” terletak antara -3 volt hingga -25 volt. 2. Logika “0” disebut “space” terletak antara +3 volt hingga +25 volt.

Daerah tegangan antara -3 volt hingga +3 volt adalah invalid level, yaitu daerah tegangan yang tidak memiliki level logika sehingga harus dihindari. Demikian juga, level tegangan lebih negatif dari -25 volt atau lebih positif dari +25 volt juga harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak line driver pada saluran RS232.Untuk

konektor RS232 menggunakan DB9 dengan jumlah pin 9 yang mempunyai fungsi yang berbeda. Tabel 2.4 adalah konfigurasi dari pin DB-9 .

Gambar 2. 4. Konfigurasi port serial male

Tabel 2.4. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 Nama Pin

Nama

Sinyal Direction Keterangan

1 DCD In Data Carrier Detect/Received Line Signal Detect

2 RxD In Received Data

3 TxD Out Transmite Data

4 DTR Out Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR In Data Set Ready

7 RTS Out Request to Send

8 CTS In Clear to Send

9 RI In Ring Indicator

2.3 IC LM324

IC LM324 merupakan sebuah IC OP AMP yang fungsinya untuk mengubah data analog menjadi 2 bit data digital, IC ini akan dipakai untuk mengubah data yang dihasilkan oleh sensor LDR yang masih berupa data analog menjadi 2 bit data digital yaitu 0 dan 1 yang akan masuk ke mikroprosesor.

IC LM 324 memiliki 4 buah Komparator dalam satu IC, oleh karena itu pemilihan LM 324 sebagai Komparator lebih efisien dibandingkan IC LM 393 yang hanya memiliki dua buah komparator dalam satu IC.

Gambar 2.5. (a)Konfigrasi pin LM324 Gambar. (b) IC LM324

2.4 Relay

Relay adalah komponen listrik yang berfungsi untuk membuka dan menutup kontak listrik yang berdasarkan prinsip elektromagnetik yang mempengaruhi komponen lain. Dengan bantuan relay kita dapat menutup dan memutuskan kontak dari jarak jauh dengan arus dari relay coil. Relay terdiri dari sebuah kumparan dan inti, sebuah saklar Normally Open (NO) dan sebuah saklar Normally Closed (NC). Pada saat output dari transistor yang tadinya terbuka menjadi tertutup sehingga komponen yang dihubungkan menjadi berubah keadaan. Jadi saklar ini bekerja berdasarkan arus yang mengalir pada kumparan. Dilihat dari penggunaan arus ada dua jenis relay, yaitu :

1. Relay untuk arus searah (DC) 2. Relay untuk arus bolak-balik

Relay arus searah digerakkan oleh sumber arus searah dan relay arus bolak-balik digerakkan oleh arus bolak-bolak-balik. Prinsip kerja dari relay adalah ketika kumparan yang ada dalam relay dialiri arus listrik, kumparan tersebut akan menimbulkan medan magnet, yang akan menarik kontak, namun disaat arus tidak mengalir, maka medan magnetnya pun akan hilang sehingga kontak akan dilepas dan kembali pada kedudukan semula.

.

Gambar 2.6. Relay 10

2.5 Light Dependent Resistor ( LDR)

Foto-resistor atau LDR adalah resistor variabel yg memiliki resistansi hambatan listrik maksimum dalam gelap, dan sebaliknya, memiliki resistansi hambatan listrik minimum dalam terang. LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik dan foton atau partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.

(a) Bentuk LDR (b) Simbol LDR

Gambar 2.7. Light Dependent Resistor ( LDR )

LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya yang mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1MΩ. Akan tetapi saat terkena sinar, hambatan LDR akan turun secara drastis hingga nilai beberapa puluh ohm saja. Dalam aplikasi, dianjurkan untuk mengukur nilai Rmax dan Rmin dari

LDR. Pengukuran Rmaxdilakukan saat gelap (”agak gelap”) dan pengukuran Rmin

dilakukan saat terang.

2.6 Transistor sebagai saklar

Transistor sebagai saklar mempunyai dua kondisi yang bergantian yaitu kondisi “tertutup” pada saat saturasi dan kondisi “terbuka“ pada saat cut off. Jika transistor berada dalam keadaan saturasi, transistor tersebut seperti sebuah saklar yang tertutup dari kolektor ke emitter.Jika transistor tersumbat (cut off ), transistor seperti sebuah saklar terbuka.

IC Vcc RC VCC=VCE Saklar tertutup Saklar terbuka

Gambar 2.8. (a) Garis beban dc Gambar (b) Rangkaian Bias Transistor

Pada titik sumbat arus basis nol dan arus kolektor sangat kecil sehingga dapat diabaikan (hanya ada arus bocor Iceo). Digunakan suatu pendekatan bahwa tegangan

kolektor emitter sama dengan VCC.

VCC=VCE...(2.3)

Pada titik saturasi arus basis sama dengan IB(sat) dan arus kolektor adalah maksimum.

Digunakan suatu pendekatan arus kolektor pada saturasi adalah :

( ) CC C sat C V I R = ...(2.4) ( ) ( ) C sat B sat I I β = ...(2.5)

Keterangan : β = 100 ( VCE(sat) dari datasheet transistor jenis NPN tipe 2N3904 )

2.7 Catu Daya

Perangkat elektronik mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber diatas (baterai dan accu) tidak cukup. Butuh sumber daya yang lebih besar yaitu sumber arus bolak-balik AC dari pembangkit listrik. Untuk itu diperlukan catu daya yang digunakan untuk mengubah arus AC menjadi DC. Transformator diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primer menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekunder.

Untuk mendapatkan arus yang searah diperlukan dioda, dioda berperan hanya untuk meneruskan tegangan positif ke regulator. Regulator berfungsi sebagai komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluar agar stabil.

Gambar 2.9. Catu daya

Untuk teori jaringan komputer mencakup jenis-jenis jaringan komputer, jenis topologi jaringan komputer, kabel UTP (Unishield Twisted Pair), NIC (Network Interface Card) atau kartu jaringan, Winsock (Windows Socket), Socket, Port, Protokol TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol) dan IP (Internet Protokol).

2.8 Definisi Jaringan Komputer

Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonom (stand alone) yang saling berhubungan antara satu dengan lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi infromasi, program-program. Selain itu jaringan komputer bisa diartikan sebagai kumpulan sejumlah terminal komunikasi yang berada diberbagai lokasi yang terdiri dari lebih satu komputer yang saling berhubungan.

2.9 Klasifikasi Jaringan Komputer

Jaringan komputer dapat dibangun dan diolah dengan mudah jika pengguna yang akan membangun jaringan tersebut memahami konsep jaringan. Terutama dalam hal tipe dan arsitektur suatu jaringan komputer. Hal ini penting karena tipe dan struktur sebuah jaringan menentukan perangkat apa yang harus disediakan untuk membangun jaringan tersebut. Berikut ini akan penulis uraikan mengenai tipe-tipe jaringan berdasarkan bidangnya masing-masing.

2.9.1 Berdasarkan Konsep Hubungan

Berdasarkan konsep hubungan terdiri dari jaringan Peer to Peer dan jaringan Client Server. Berikut uraian dari kedua jaringan tersebut.

2.9.1.1 Jaringan Peer to Peer

Pada jaringan peer to peer setiap komputer yang terhubung pada jaringan dapat berkomunikasi dengan komputer-komputer lain secara langsung tanpa melalui komputer perantara. Pada jaringan tipe ini sumber daya komputer terbagi pada seluruh komputer yang terhubung dalam jaringan tersebut, baik sumber daya yang berupa perangkat keras maupun perangkat lunak dan datanya.

Sebuah komputer yang terhubung dalam sebuah jaringan peer to peer pada prinsipnya mampu untuk bekerja sendiri sebagai sebuah komputer standalone (berdiri sendiri). Membangun sebuah jaringan seperti ini pengguna bisa menggunakan komputer-komputer yang memiliki kemampuan yang setara karena keamanan dalam jaringan tersebut diatur dan dikontrol oleh masing-masing komputer dalam jaringan tersebut.

Gambar 2.10. Model hubungan peer to peer

Dari gambar 2.10 tampak bahwa masing-masing komputer dalam sebuah jaringan peer to peer terhubung secara langsung ke seluruh komputer yang terdapat dalam jaringan tersebut.

Keunggulan jaringan peer to peer yaitu :

a. Antar komputer dalam jaringan dapat saling berbagi fasilitas yang dimilikinya seperti harddisk dan printer.

b. Biaya operasional relative lebih murah dibandingkan dengan tipe jaringan client-server, salah satunya karena tidak memerlukan adanya server yang

memiliki kemampuan khusus untuk mengorganisasikan dan menyediakan fasilitas jaringan.

c. Kelangsungan kerja jaringan tidak tergantung pada satu server, sehingga bila salah satu komputer mati atau rusak, jaringan secara keseluruhan tidak akan mengalami gangguan.

Kelemahan jaringan peer to peer yaitu :

a. Troubleshooting jaringan relatif lebih sulit, karena pada jaringan peer to peer setiap komputer dimungkinkan untuk terlibat dalam komunikasi yang ada. Di jaringan Client-server, komunikasi adalah antara server dengan workstation. b. Unjuk kerja lebih rendah dibandingkan dengan jaringan client-server, karena

setiap komputer disamping harus mengelola pemakaian fasilitas jaringan juga harus mengelola pekerjaan atau aplikasi sendiri.

c. Sistem keamanan jaringan ditentukan oleh masing-masing user dengan mengatur keamanan masing-masingfasilitas yang dimiliki.

d. Karena data jaringan tersebut di masing-masing komputer dalam jaringan, maka backup harus dilakukan oleh masing-masing komputer tersebut.

2.9.1.2 Client Server

Pada jaringan client-server terdapat sebuah komputer yang berfungsi sebagai server sedangkan komputer-komputer yang lain berfungsi sebagai client. Sesuai namanya maka komputer server berfungsi dan bertugas melayani seluruh komputer yang terdapat dalam jaringan tersebut.

Pada sebuah jaringan komputer dimungkinkan untuk digunakannya lebih dari komputer server, bahkan dengan kemampuan dan fasilitas yang berbeda. Sedangkan komputer-komputer client sesuai dengan namanya menerima pelayanan dari komputer server. komputer-komputer ini disebut juga dengan workstation, yaitu komputer dimana pengguna jaringan dapat mengakses dan memanfaatkan pelayanan yang diberikan oleh komputer server.

Gambar 2.11.Model hubungan client-server

Pada gambar 2.11 dapat dilihat bahwa komputer-komputer dalam jaringan (client) dapat saling berkomunikasi melalui perantara komputer server. Jika komputer server tidak aktif, maka komputer-komputer client tidak akan dapat saling berkomunikasi.

Keunggulan jaringan client-server yaitu :

a. Kecepatan akses lebih tinggi karena penyediaan fasilitas jaringan dan pengelolaannya dilakukan secara khusus oleh satu komputer (server) yang tidak dibebani dengan tugas lain sebagai workstation.

b. Sistem keamanan lebih baik, karena adanya sistem keamanan jaringan.

c. Administrasi jaringan lebih baik, karena terdapat seorang pemakai yang bertugas sebagai administrator jaringan.

d. Sistem backup data lebih baik, karena pada jaringan client-server backup dilakukan terpusat di server, sehingga kemungkinan adanya data kembar sangatlah kecil.

Kelemahan jaringan client-server yaitu :

a. Biaya operasional relatif lebih mahal, karena harus ada orang yang berberan sebagai administrator jaringan.

b. Diperlukan adanya satu komputer khusus yang berkemampuan lebih untuk ditugaskan sebagai server.

c. Kelangsungan jaringan sangat tergantung pada server, bila server mengalami gangguan maka secara keseluruhan jaringan akan terganggu.

2.9.2 Berdasarkan Cakupan Geografis

Terdiri dari jaringan LAN (Lokal Area Network) ,MAN (Metropolitan Area Network), dan WAN (Wide Area Network).

2.9.2.1 Local Area Network (LAN)

Local Area Network (LAN) merupakan jaringan milik pribadi di dalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa kilometer. LAN sering kali digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor perusahaan atau pabrik-pabrik untuk memakai bersama resource (misalnya, printer dan scanner) dan saling bertukar informasi. LAN dapat dibedakan dari jenis jaringan lainnya berdasarkan tiga karakteristik: ukuran, teknologi transmisi dan topologinya. LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa waktu transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat diketahui sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasnnya, menyebabkan adanya kemungkinan untuk menggunakan jenis desain tertentu. Hal ini juga memudahkan manajemen jaringan.

LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal. LAN tradisional beroperasi pada kecepatan mulai 10 sampai 100 Mbps (Mega bit/detik) dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN-LAN modern dapat beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan megabit/detik.

2.9.2.2 Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network (MAN), pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.

2.9.2.3 Wide Area Network (WAN)

Wide Area Network (WAN), jangkauannya mencakup daerah geografis yang luas, seringkali mencakup sebuah negara bahkan benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin- mesin yang bertujuan untuk menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.

2.9.3 Berdasarkan Topologi Jaringan Komputer

Terdapat beberapa cara atau tipe hubungan antara komputer-komputer yang terhubung dalam suatu jaringan. Tipe-tipe atau bentuk-bentuk hubungan tersebut disebut dengan topologi. Setiap topologi memiliki kelebihan sendiri-sendiri yang menjadikan alasan pemilihan pemakaian tipe hubungan jaringan tersebut. Topologi (struktur) suatu jaringan adalah cara bagaimana simpul atau pusat di dalam jaringan tersebut saling dihubungkan. Hubungan tersebut sangat bergantung dari jenis aplikasinya. Berikut ini adalah konfigurasi topologi yang sudah dikenal secara umum. Topologi Bus, Star, Ring dan Hirarchical Tree.

2.9.3.1 Topologi Bus

Topologi Bus mirip dengan multidrop, tetapi semua simpul memiliki kemungkinan yang sama untuk berhubungan dengan simpul lain. Dalam jaringan tidak ada simpul pusat (centre node) dan semua simpul mempunyai status sama. Dalam topologi jaringan bus, komputer-komputer yang tehubung dalam jaringan ke suatu kabel utama dalam jaringan. Setiap komputer memiliki kesempatan akses yang sama ke node-node yang ada di mana saja di jaringan tersebut. Keuntungan saat akan dilakukan penambahan workstation baru untuk keperluan pengembangan jaringan, tinggal menyambung kabel jaringan dengan mudah. Kekurangan dari jaringan dengan topologi Bus ini adalah bila terjadi gangguan dalam hubungan kabel di mana saja di dalam jaringan, maka seluruh jaringan akan mengalami gangguan.

N

N N

N N

Gambar 2.12. Topologi Bus

2.9.3.2 Topologi Star

Dalam jaringan star, semua node dihubungkan ke sentral node, sehinga membentuk jaringan seperti bintang (star). Semua komunikasi ditangani dan diatur langsung oleh central node. Central node melakukan semua tanggung jawab untuk mengatur arus informasi di antara node lainnya.

Jika node yang satu ingin berkomunikasi dengan node yang lain, maka harus melewati central node. Central node biasanya berupa komputer besar atau mainframe computer yang dihubungkan dengan komputer mini atau PC melalui suatu link sebagai terminal. Setiap komputer didalam jaringan terhubung ke Server secara langsung maupun terhubung ke suatu Hub. Keuntungan utama dari topologi ini adalah antara satu kabel yang menghubungkan komputer dengan server saling terpisah sehingga bila terjadi gangguan di salah satu kabel antara komputer dengan server maka komputer lainnya tidak akan mengalami gangguan dan akan tetap dapat dimanfaatkan. Kelemahan dari jaringan dengan topologi Star ini adalah boros sumber daya

N

N N

N N HOST

Gambar 2.13. Topologi Star

2.9.3.3 Topologi Ring

Topologi ring merupakan sambungan antar node serial dalam bentuk suatu lingkaran tertutup. Dalam jaringan ini tidak ada central node atau host node semua mempunyai status yang sama.

N

N

N

N

Gambar 2.14. Topologi Ring

2.10 Protokol Jaringan

Protokol adalah sekumpulan aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi seperti pembuatan hubungan, mengirim data, pesan, informasi atau file, yang harus dipenuhi oleh pengirim dan penerima agar suatu sesi komunikasi data dapat berlangsung dengan baik dan benar. Atau sekumpulan aturan untuk memecahkan masalah-masalah khusus yang terjadi antar alat-alat komunikasi agar transmisi data dapat berjalan dengan baik dan benar.

Elemen-elemen utama protokol adalah :

1. Sintaks, format data atau cara pengkodean yang digunakan untuk mengkodekan sinyal/tegangan.

2. Semantik, digunakan untuk mengetahui kendali informasi untuk maksud koordinasi, dan penanganan kesalahan dari informasi yang telah dikirim.

3. Timing, termasuk penyesuaian kecepatan dan penyusunan paket-paket informasi

2.10.1 Arsitektur Protokol TCP/IP

TCP/IP adalah salah satu jenis protokol yang memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data di dalam suatu network (jaringan). Merupakan himpunan aturan yang memungkinkan komputer untuk berhubungan antara satu dengan yang lain, biasanya berupa bentuk atau waktu atau barisan atau pemeriksaan error saat transmisi data. TCP/IP merupakan protokol yang telah diterapkan pada hampir semua perangkat keras dan sistem operasi. TCP/IP dibangun sebelum OSI. TCP/IP terdiri dari 5 layer (Physical, Data Link, Network, Transport, Application).

1. Lapisan Aplikasi : Lapisan ini melayani remote terminal dan melakukan pemindahan file ke system lain sehingga mendukung aplikasi jaringan.

Contoh : ftp, smtp, http

2. Lapisan Transport : Lapisan ini bertanggung jawab untuk mengadakan komunikasi antar dua host atau komputer .

Contoh : TCP, UDP

3. Lapisan Network : Lapisan ini merutekan datagram dari sumber ke tujuan Contoh : ip, routing protocols

4. Lapisan Data Link: Lapisan ini mentransfer data antar elemen dalam jaringan Contoh : PPP

5. Lapisan Fisik : Lapisan ini berfungsi untuk pengiriman bit-bit pada medium transmisi.

Contohnya : Ethernet, SLIP dan PPP

Gambar 2.15. Struktur Model Protokol TCP/IP

Arsitektur Protokol TCP/IP terdiri atas lapisan yaitu Lapisan Aplikasi, Lapisan Transport terdiri dari TCP (Transmission Control Protokol) dan UDP (User Data Protokol), Lapisan Network terdiri dari IP Address, dan Socket dan Lapisan Physical.

2.10.1.1 TCP (Transmission Control Protocol)

TCP (Transmission Control Protocol), merupakan protokol yang terletak di layer transport. Protokol ini menyediakan service yang dikenal sebagai connection Oriented, Reliable, Byte Stream Service. Connection Oriented berarti sebelum melakukan pertukaran data, dua aplikasi pengguna TCP harus melakukan pembentukan hubungan (handshake) terlebih dulu. Reliable berarti mendeteksi kesalahan paket dan retransmisi. Byte Stream Service berarti paket dikirimkan dan sampai ke tujuan secara berurutan. Pembentukan hubungan (handshake) dilakukan dalam pembukaan hubungan TCP antara sebuah client dan server.

Saat client menerima paket, ia akan meng-acknowledge serta mengirimkan data miliknya. Pada saat ini terbentuklah koneksi TCP antara dua komputer, yaitu client dan server. Setiap acknowledgement terhadap satu paket harus diikuti dengan sequence number yang lebih tinggi dibanding sequence number sebelumnya. Untuk pemutusan hubungan TCP, kedua sisi mengirimkan paket yang berisi FIN (finish). Paket ini

acknowledge oleh lawannya sebelum koneksi berakhir. Agar pengiriman data terjamin dan data tetap ada tidak hilang maka TCP melakukan hal- hal sebagai berikut:

1. Data yang diterima oleh aplikasi dipecah menjadi segmen-segmen yang besamya menurut TCP paling sesuai untuk mengirimkan data.

2. Ketika TCP mencrima data dari mitranya, TCP mengirimkan acknowledgment (pemberitahuan bahwa ia telah menerima data).

3. Ketika TCP mengirimkan sebuah data, TCP mengaktifkan pewaktu (software timer) yang akan menunggu acknowledgement dari penerima segmen data tersebut. Jika sampai waktu yang ditentukan tidak diterima acknowledgement, data tersebut dikirimkan kembali oleh TCP.

4. Sebelum segmen data dikirim, TCP melakukan perhitungan checksum pada header dan data. Ini berbeda dengan protokol IP yang hanya melakukan perhitungan checksum heademya saja. Jika segmen yang diterima memiliki checksum yang tidak valid, TCP akan membuang segmen ini dan berharap sisi pengirim akan melakukan retransmisi.

5. Karena segmen TCP dikirim menggunakan IP, dan datagram IP dapat sampai ke tujuan dalam keadaan tidak berurutan, segmen TCP yang dikirimnya pun dapat mengalami hal yang sama. Karenanya sisi penerima paket TCP harus mampu melakukan pengurutan kembali segmen TCP yang diterima atau resequencing dan memberikan data dengan urutan yang benar ke aplikasi pengguna

6. Karena paket IP dapat terduplikasi di perjalanan, penerima TCP membuang data tersebut.

7. Untuk mencegah server agar diproses dengan cepat cepat sehingga server tidak lambat, TCP melakukan proses flow control. Setiap koneksi TCP memiliki buffer dengan ukuran yang terbatas. Sisi penerima TCP hanya membolehkan sisi pengirim menginformasikan data sebesar buffer yang dimiliki.

Gambar 2.16.Pembentukkan dan Pemutusan Koneksi TCP

Untuk pemutusan hubungan TCP,kedua sisi harus mengirimkan paket yang berisi FIN (finish). Paket ini harus ditanggapi oleh lawannya sebelum koneksi berakhir.

Gambar 2.17.Tree Way Handshake

Proses dari gambar 2.17 Three Way Handshake yaitu :

a. TCP melakukan transmisi data per segmen, artinya paket data dipecah dalam jumlah yang sesuai dengan besaran paket, kemudian dikirm satu persatu hingga selesai.

b. Agar pengiriman data sampai dengan baik, maka pada setiap paket pengiriman, TCP akan menyertakan nomor seri (sequence number).

c. Komputer minta yang menerima paket tersebut harus mengirim balik sebuah sinyal acknowledge dalam satu periode waktu yang ditentukan. Bila pada waktunya sang mitra belum memberikan ack, maka terjadi time-out yang menandakan pengiriman paket gagal dan harus diulang kembali. Model protokol TCP disebut sebagai Connection-Oriented protocol.

Segmen TCP terdiri atas beberapa field. Source dan Destination port adalah field berisi angka yang mengidentifikasi aplikasi pengirim dan penerima segmen TCP ini. Sequence number berisi nomor urut byte stream dalam data aplikasi yang dikifim. Setiap kali data ini sukses dikirim, pihak penerima data mengisi field acknowledgement number dengan sequence number berikutnya yang diharapkan penerima. Header length berisi panjang header TCP. Dengan lebar 4 bit, field ini harus merepresentasikan panjang header TCP dalam satuan 4 byte. Jika 4 bit ini berisi I (1111 biner = 15 desimal), maka panjang header maksimal ialah 15 x 4 = 60 byte. Field window pada gambar di atas diisi dengan panjang window (semacam buffer) penerimaan segment TCP, merupakan banyak byte maksimal yang bisa ditefima tiap saat. Lebar field ini ialah 16 bit (2 byte). Sehingga nilai maksimalnya ialah 65535 .

Gambar 2.18. Format Segmen TCP

2.10.1.2 IP Address

IP adalah protokol yang sejak awal memang sudah dirancang untuk dipergunakan pada sistem internetworking. Alamat IP digunakan untuk mengidentifikasi interface jaringan pada host komputer. IP memilki sifat yang dikenal dengan unreliable, conectionless, datagram delivery service. IP mengatur dan mencari cara terbaik untuk menyampaikan suatu paket data ke tujuannya dengan memakai pendekatan datagram, tidak perduli tujuannya berada di jaringan yang sama atau tidak. Datagram adalah skema pensaklaran paket (packet switching) dimana tidak terdapat rute

yang pasti antara sumber pengirim paket dan tujuannya. Paket yang dikirim dengan protokol IP akan mencari rute terbaiknya sendiri untuk mencapai tujuannya. Sebelum dikirim data yang secara ukuran cukup besar akan dipecah-pecah menjadi ukuran-ukuran yang lebih kecil yang disebut paket data. Paket data diberi penomeran khusus dan dikirim untuk mencari rutenya sendiri ke tujuan. Penomeran sangat berguna karena pada datagram sangat mungkin paket data yang dikirim terlebih dahulu akan tiba lebih lambat dibanding data yang dikirim belakangan. Penerima akan menyusun kembali paket data sesuai penomerannya apabila keseluruhan paket data telah diterima.

IP address merupakan sebuah biner 32 bit yang dapat dipisahkan oleh tanda pemisah berupa titik setiap 8 bitnya. Tiap bit ini disebut sebagai oktet. IP address sering ditulis sebagai 4 bilangan desimal untuk memudahkan pembacaan yang masing – masing dipisahkna oleh sebuah titik. Setiap bilangan desimal tersebut merupakan nilai satu dari oktet (delapan bit) IP address.

Gambar 2.19. Format IP Address

Pada alamat IPv4 dikelompokkan dalam 5 kelas yaitu Kelas A, Kelas B, Kelas C, Kelas D dan kelas E. Kelas D digunakan untuk multicast address dan kelas E digunakan untuk keperluan masa depan. Perbedaan pada setiap kelas tersebut adalah pada ukuran dan jumlahnya. Pembagian kelas – kelas IP address ini didasarkan pada dua hal yakni network ID dan Host ID. Pengelompokkan Kelas dapat dilihat pada Tabel 2.5 berikut.

Tabel 2.5. Pengelompokkan Kelas menggunakan angka desimal.

Private IP Address IANA (International Assigned Number Authority) mengelompokkan alamat IP address yang dinyatakan “Private” artinya hanya untuk digunakan dikalangan sendiri atau tidak berlaku di internet.

Kelas A : 10.0.0.0 sampai dengan 10.255.255.255 Kelas B : 172.16.0.0 sampai dengan 17.31.255.255

Kelas C : 192.168.0.0 sampai dengan 192.168.255.255

Gambar 2.20. IP Private

Dengan demikian untuk menentukan kelas A, B dan C. Cukup dilihat dari 8 bit pertama. Untuk memisahkan network ID dan Host ID diperlukan sebuah netmask dengan definisi sebagai berikut. Untuk bagian menjadi dari network id maka mask yang digunakan adalah binary 1. Sedangkan untuk host id digunakan binary 0.

Netmask natural :

A: 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0 B: 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0 C: 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0

2.10.1.3 Socket

Socket adalah piranti lunak yang digunakan untuk mengadakan hubungan secara lengkap. Socket merupakan kombinasi alamat IP dan nomor port. Sebuah socket bersifat unik pada suatu jaringan dan mewakili sebuah hubungan khusus antara dua komputer pada jaringan menggunakan sebuah layanan (service) khusus.

Socket terdiri dari elemen-elemen utama sebagai berikut: a. Protokol.

b. Local IP. c. Local Port. d. Remote IP. e. Remote Port.

Berikut penjelasan dari elemen – elemen utama socket :

1. Protokol : suatu set aturan yang mengatur bagaimana dua atau lebih entitas dalam sebuah layer berinteraksi .

2. Local IP : Nomor lokal IP komputer

3. Local Port : Nomor port komputer lokal yang dibuka untuk koneksi. 26

4. Remote IP : Nomor IP remote komputer

5. Remote Port : Nomor port remote host yang dibuka untuk koneksi

Jenis – jenis Socket (Windows Socket Menyediakan tiga jenis layanan) antara lain :

A. Stream Socket

Layanan yang berorientasi pada hubungan (Connection Oriented Stream Service), maka dapat memberikan jaminan layanan yang handal . Layanan Stream Socket didasarkan pada protokol kendali transmisi TCP. Sebelum dua proses dapat kirim/terima data, suatu hubungan harus sudah terbentuk. Socket stream membaca aliran data secara kontinyu, aliran dua arah tanpa batas rekaman (record).

B. Datagram Socket

Layanan yang berorientasi tanpa hubungan (Connectionless Datagram Service), maka kehandalan kurang diperhatikan. Layanan ini didasarkan pada protokol UDP. Sebelum dua proses saling bertukar pesan, tidak memerlukan pembentukan hubungan terlebih dahulu. Socket datagram membaca aliran data sebagai deretan paket dengan memperhatikan batas rekaman. Pengirim mengirim paket dan penerima menerima seluruh paket. Tipe data ini dapat dengan mudah digunakan untuk mengirim rekaman oleh karena tidak diperlukan pengaturan header

C. Raw Socket : Layanan ini digunakan untuk pengiriman pesan ICMP (pada lapisan internet / IP).

2.10.1.4 Port

Salah satu elemen penting yang digunakan dalam aplikasi socket adalah port. Port merupakan sebuah koneksi data virtual yang digunakan aplikasi untuk bertukar data secara langsung. Terdapat banyak port di dalam sebuah sistem komputer dengan fungsinya masing-masing. Sebagai contoh, dalam mengirim e-mail digunakan service SMTP yang umumnya menggunakan port 25. Sementara service POP3 untuk menerima e-mail menggunakan port 110, port 80 digunakan untuk HTTP, port 443 digunakan untuk HTTPS, dan seterusnya.

Nomor-nomor port dikategorikan dalam tiga jenis sebagai berikut: 1. Well-known ports.

Merupakan port yang telah digunakan secara internal oleh sistem Windows, misalnya port untuk koneksi Internet, service FTP, dan seterusnya. Port yang telah digunakan ini adalah port 0 sampai dengan port 1023.

2. Registered ports.

Port ini dapat digunakan dalam aplikasi Anda, range-nya adalah port 1024 hingga port 49151, cukup banyak port yang tersedia yang bebas Anda pilih sehingga Anda tidak perlu kuatir kekurangan port untuk aplikasi Anda.

3. Dynamic/Private ports. Dari port 49152 sampai dengan port 6

2.10.1.5 Winsock (Windows Socket)

Winsock atau sering disebut Windows Socket. Winsock dapat didefisinikan dan didokumentasikan oleh standar API untuk pemograman protokol jaringan. Umumnya digunakan untuk pogram TCP/IP tetapi dapat juga digunakan untuk program novell (IPX/SPX) dan protokol jaringan lainya. Winsock dapat digunakan untuk DLL (Dynamic Link Library) yang merupakan bagian dari WIN32. Spesifikasi Windows Sockets menentukkan sebuah antarmuka pemograman jaringan pada Microsoft Windows yang berdasar pada model ”Socket”.

Gambar 2.21.Winsock Socket

Spesifikasi Winsock dimaksudkan untuk menyediakan sebuah API tuggal dimana para pengembang aplikasi dapat memprogram dan banyak vendor dari perangkat lunak jaringan dapat menyesuaikan. Namun bagaimanapun socket API ini dalam sebuah kontrol yang disebut Microsoft Winsock Control, Versi 6. kontrol ini meringkas semua fungsi-fungsi yang sangat dibutuhkan. Winsock juga merupakan antarmuka pemograman jaringan untuk Windows Socket API yang berdasarkan pada Socket yang popular pada BSD Unix. Winsock mencakup model Barkeley dan Windows.

Gambar 2.22. Hubungan antara Socket API dan fungsi TCP/IP 28

Gambar 2.23. Model Winsock (Windows Socket)

2.10.1.5.1 Spesifikasi Kontrol Winsock

Spesifikasi kontrol Winsock yang terdapat pada Microsoft Winsock Control 6.0 dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu properties, methods, dan event.

2.10.1.5.2 Properties

Properties pada sebuah objek dapat dikatakan sebagai gambaran dari objek tersebut. Berikut ini adalah properti kontrol winsock yang umum dipakai

Tabel 2.6.Tabel Properti pada Winsock

Properti Tipe Data Deskripsi

ByteReceived Long Berisi jumlah byte yang diterima oleh kontrol winsock dalam sebuah sesi

Index Integer Jika kontrol dalam array (larik) kontrol, ini adalah indek larik. Digunakan saat membuat koneksi dengan koneksi

LocalHostNa me

String Menyimpan representasi string dari host lokal (Contoh : localhost)

LocalPort Long Menyimpan port dimana terpasang winsock, baik sedang terkoneksi atau sedang listening (mendengarkan). Jika tidak diset maka port lokal berisi 0.

Name String Nama dari kontrol winsock

Protocol Protokol Constant Protokol yang digunakan winsock. Nilai 0 atau sckTCPProtokol untuk TCP dan 1 untuk atau sckUDPProtokol untuk UDP.

RemoteHost String Nama komputer yang dituju yang telah terkoneksi dengan winsock.

RemoteHostIP String Alat IP dari komputer yang telah terkoneksi dengan winsock.

RemotePort Long Port pada mesin atau komputer tempat

winsock terkoneksi.

State StateConstants Berisi nilai integer yang mempersentasikan status dari koneksi winsock.

Berikut ini adalah nilai StateConstant dari properti state pada kontrol Winsock. 1. Angka 0 (sckClose)- Close : Status koneksi putus atau ditutup.

2. Angka 1 (sckOpen)-Open : Status membuka koneksi.

3. Angka 2 (sckListening)-Listening : Status sedang mendengarkan/menunggu koneksi.

4. Angka 3 (sckConnectionPending)-Connection Pending : Koneksi yang akan dibuat ditangguhkan.

5. Angka 4 (sckResolvingHost)-Resolving Host : Host dituju sedang dihubungi. 6. Angka 5 (sckHost Resolved)-Host Resolved : Host dituju telah berhasil

dihubungi.

7. Angka 6 (sckConnection)-Connecting : Status koneksi ke suatu host sedang dilakukan.

8. Angka 7 (sckConnected)-Connected : Status koneksi ke host diterima. 9. Angka 8 (sckClosing)-Closing : Status koneksi sedang tutup.

10. Angka 9(sckError)-Error : Status koneksi error atau terjadi kesalahan dalam koneksi.

2.10.1.5.3 Methods

Methode ini digunakan untuk memanipulasi objek yang tersedia pada kontrol winsock.

Tabel 2.7.Tabel Method pada Winsock Method Deskripsi

Accept (requestID as Long) Menerinam request yang datang untuk koneksi penuh. Jika ini dilakukan,koneksi terbuka dan transfer data dapat dilakukan.

Close Mereset winsock,menutup koneksi yang sedang

terjadi.

Listen Membuka winsock untuk mendengarkan atau

menunggu koneksi yang datang.

GetData (data[type],[maxLen]) Digunakan di event data Arrival untuk memperoleh data buffer internal winsock.membersihkan buffer setelah menerima.

PeekData(data,[type],[maxLen]) Digunakan di event data Arrival untuk memperoleh data buffer internal winsock Namun tidak membersihkan buffer setelah menerima.

SendData Digunakan untuk mengirim data pada koneksi

terbuka yang sedang aktif. 30

2.10.1.5.4 Events

Events pada kontrol Winsock adalah kejadian-kejadian yang terjadi saat menggunakan winsock. Event tersebut dapat dilihat pada tabel 2.8

Table 2.8.Tabel Event pada Winsock

Event Deskripsi

Close Terjadi saat koneksi kontrol winsock ditutup

dari jauh.

Connect Terjadi saat kontrol winsock membuat sebuah

koneksi keluar ConnectionRequest (requestID as

Long)

Terjadi saat request koneksi yang tiba diterima. Data Arrival (bytesTotal) Terjadi saat data telah diterima ke dalam buffer

internal winsock. Error(number As

Integer,Description As

String,Scode As Long,Source As String, Helpfile As String, HelpContext As Long, CancelDisplay As Boolean)

Terjadi saat ada kesalahan pada winsock oleh sebab apapun.

SendComplete Terjadi saat data telah terkirim lengkap dengan sukses.

SendProgress (bytesSent As Long. bytesRemaining As Long)

Terjadi saat data sedang dikirimkan, membuka detil dari suatu transmisi.

2.10.1.5.5 Aliran Fungsi Winsock

Berikut ini adalah aliran fungsi Winsock yang dapat dilihat pada gambar 2.25.

Gambar 2.24. Aliran fungsi Winsock 31

2.11 Perangkat Keras Jaringan

Untuk membangun jaringan komputer maka dibutuhkan perangkat-perangkat penunjang yang memungkinkan komputer-komputer tersebut dapat berkomunikasi. Untuk selanjutnya akan diuraikan beberapa perangkat keras yang menunjang berdirinya dan bekerjanya sebuah jaringan.

2.11.1 Media Transmisi

Media transmisi adalah jalur fisik antara pengirim dan penerima dalam sebuah sistem transmisi data. Beberapa jenis kabel yang sering digunakan pada sistem jaringan yaitu kabel UTP (unshielded twisted pair), kabel Coaxial, dan kabel Fiber Optik.

2.11.2 UTP (Unishield Twisted Pair)

Kabel UTP adalah kabel khusus untuk transmisi data. UTP, singkatan dari “Unshielded Twisted Pair". Disebut unshielded karena kurang tahan terhadap interferensi elektromagnetik. Dan disebut twisted pair karena di dalamnya terdapat pasangan kabel yang disusun spiral alias saling berlilitan. UTP ada 2 macam yaitu antara lain :

1. Untuk kabel telepon yang berisi 4 buah kabel.

Gambar 2.25. UTP 4 buah kabel 2. Untuk jaringan komputer yang berisi 8 buah kabel.

Gambar 2.26.UTP 8 buah kabel 32

UTP dispesifikasikan oleh organisasi Electronic Industries Association (EIA) dan Telecommunication Industries Association (TIA). Ada 2 standard untuk strtuktur pengkabelan :

1. EIA/TIA-568 yang dikeluarkan oleh Electronic Industries Association dan Telecommunications Industry Association.

2. ISO 11801 yang dikeluarkan oleh ISO.

Kabel UTP atau Unshielded Twisted Pair atau Ethernet Cable atau kita biasa menyebutnya dengan kabel LAN adalah kabel yang digunakan untuk menghubungkan antar peralatan yang berhubungan dengan computer network (komputer, hub, switch, router). Kabel ini bentuknya seperti kabel telefon, hanya lebih besar. Yang dimaksud dengan kabel UTP adalah hanya kabelnya, sedangkan kepala kabelnya adalah 8 position modular connectors (8P8C) yang biasa disebut RJ-45 (RJ=register jack). Secara fisik, kabel Unshielded Twisted Pair (UTP) terdiri atas 4 pasang dawai medium. Setiap pasang dipisahkan oleh lapisan pelindung. Tipe kabel ini semata-mata mengandalkan efek konselasi yang diproduksi oleh pasangan-pasangan dawai, untuk membatasi degradasi sinyal yang disebabkan oleh EMI dan RFI.

Kabel UTP digunakan sebagai media networking dengan impedansi 100 ohm. Hal ini berbeda dengan tipe pengkabelan twisted pair lainnya seperti pengkabelan untuk telepon. Karena UTP memiliki diameter eksternal 0,43 cm, ini menjadikannya mudah saat instalasi. UTP juga men-support arsitektur-arsitektur jaringan pada umumnya sehingga menjadi sangat popular.

Beberapa cacatan mengenai kabel UTP antara lain : 1. Kecepatan dan keluaran :10 – 100 Mbps 2. Biaya rata-rata per node murah

3. Media dan ukuran konektor kecil

4. Panjang kabel maksimum yang diijinkan 100 m (pendek)

Kabel UTP memiliki banyak keunggulan. Selain mudah dipasang, ukurannya kecil, juga harganya relative murah dibanding media lain. Satu kekurangannya adalah rentan terhadap efek interferensi yang berasal dari media atau perangkat-perangkat lain yang ada di sekelilingnya. Namun hal ini tidak menjadi kendala, dibuktikan dengan masih tetap digunakannya kabel UTP oleh ahli-ahli jaringan untuk membangun sebuah jaringan.

2.11.3 Network Interface Card (NIC)

Network Interface Card adalah kartu yang berbentuk papan elektronik yang ditanam pada setiap komputer yang terhubung ke jaringan. Ada banyak macam kartu jaringan. Ada tiga hal yang harus perhatikan dari suatu NIC tipe kartu, jenis protokol dan tipe kabel yang didukungnya. Ada dua macam tipe kartu, yaitu PCI dan ISA. Ada dua tipe slot yang banyak dijumpai pada komputer-komputer yang beredar di pasaran, yaitu slot PCI dan slot ISA. Jika Anda membuka kotak (casing) komputer Anda, di bagian belakang Anda bisa melihat ada dua deret slot. Slot PCI biasanya adalah yang berwarna putih, slot ini lebih pendek dibandingkan slot PCI. Slot PCI mendukung kecepatan I/O (input/output) yang lebih tinggi. Dari sisi protokol, jenis protokol yang saat ini paling banyak digunakan adalah Ethernet dan Fast Ethernet. Ada beberapa protokol lain, tetapi kurang populer, yaitu Token Ring, FDDI, dan ATM. Dua protokol terakhir cenderung digunakan pada jaringan besar sebagai backbone (jaringan tulang punggung yang menghubungkan banyak segmen jaringan yang lebih kecil). Ethernet mendukung kecepatan transfer data sampai 10Mbps, sedangkan Fast Ethernet mendukung kecepatan transfer data sampai 100Mbps. Beberapa jenis karu jaringan yang dapat digunakan dan sangat bagus untuk sistem jaringan antara lain :

a. Ethernet/ISA/UTP b. Ethernet/PCI/UTP-BNC

c. Combo (Ethernet/Fast Ethernet)/PCI/UTP d. Fast Ethernet/PCI/UTP

Gambar 2.27.NIC (Network Interface Card)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Sistem

Pada bab perancangan ini penulis menggunakan arsitektur jaringan client/server yang saling terhubung dengan jaringan LAN melalui ethernet. Pengiriman data awal dari komputer client ke komputer server melalui jaringan LAN kemudian server akan mengirim data tersebut melalui RS232 yang akan diterima dan diolah oleh mikrokontroler sehingga dapat mengendalikan lampu gedung. Untuk pengecekan status lampu gedung akan dikirimkan oleh sensor LDR (Light Dependent Resistor) yang akan diterima oleh komputer server kemudian dikirim ke komputer client.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada diagram blok seperti terlihat pada gambar 3.1. Dari setiap blok mempunyai fungsi dan cara kerja yang berbeda – beda yang akan membentuk suatu sistem yang diharapkan.

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem .

Prinsip kerja pada diagram blok adalah sebagai berikut :

1. PC (Personal Computer) client terdapat aplikasi kendali lampu gedung menggunakan Visual Basic 6.0. PC client berfungsi untuk mengirim data ke server untuk menghidupkan dan mematikan lampu sekaligus menerima status lampu dari PC server.

2. Ethernet Card sebagai media transmisi data dari komputer client ke komputer server maupun sebaliknya.

3. LAN (Lokal Area Netwrk) berfungsi sebagai penghubung antara PC client dan server.

4. PC (Personal Computer) server terdapat juga aplikasi kendali lampu gedung menggunakan Visual Basic 6.0. PC server berfungsi untuk menerima data dari PC client untuk menghidupkan dan mematikan lampu sekaligus mengirim status lampu yang diterima dari mikrokontroler ke komputer client.

5. RS-232 sebagai alat untuk menghubungkan PC server dengan mikrokontroler sehingga dapat berkomunikasi.

6. Mikrokontroler AT89S51 berfungsi untuk mengolah data dan mengendalikan alat.

7. Sensor LDR memberikan status lampu gedung ke PC server melalui RS232 kemudian dikirim ke PC client.

3.2. Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras penulis membagi menjadi dua bagian yaitu perancangan perangkat keras pada mikrokontroler dan perancangan perangkat keras pada jaringan

3.2.1 Perancangan Perangkat Keras Pada Mikrokontroler

Perancangan perangkat keras pada mikrokontroler meliputi Mikrokontroler AT89S51, Rangkaian RS232, Driver Relay, Driver Sensor LDR dan Power Supply. 3.2.1.1 Mikrokontroller AT89S51

Rangkaian ini merupakan pusat pengolahan data dan pusat pengendalian alat. Data yang diterima oleh PC server dari PC client akan diolah oleh mikrokontroler sehingga dapat mengendalikan lampu gedung. Mikrokontroler hanya dapat menyalakan dan mematikan lampu gedung yang disertai dengan adanya pembacaan status lampu dari sensor cahaya LDR. Rangkaian Mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.2

Gambar 3.2. Rangkaian sistem minimum

3.2.1.2 Rangkaian RS232

Sebuah komputer dapat berkomunikasi dengan alat menggunakan rangkaian RS232. Rangkaian ini digunakan untuk mengkonversi nilai tegangan yang akan disesuaikan nilai tegangan yang keluar dari komunikasi serial. Komponen utama pada rangkaian ini adalah IC MAX232. IC ini akan mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada komputer ataupun sebaliknya. IC MAX232 memiliki 16 pin. Selain itu terdapat juga komponen tambahan yaitu beberapa kapasitor yang di pasang pada pin-pin tertentu dengan kapasitas sebesar 1uF. Komponen ini berfungsi sebagai charge pump yang menyuplai muatan ke bagian pengubah tegangan. Ini dioperasikan dengan catu daya 5 Volt.

Gambar 3.3. Rangkaian RS232.

3.2.1.3 Driver Lampu

Driver lampu ini berfungsi untuk mengendalikan beban yang dapat digunakan lampu. Jenis transistor pada rangkaian ini menggunakan tipe NPN (2N3904). Rangkaian ini dikendalikan langsung oleh mikrokontroler. Port yang digunakan yaitu port P0 ( pin P0.0,P0.1,P0.2,P0.3,P0.4,P0.5,P0.6 dan P0.7) dan port P2 (pin P2.0,P2.1,P2.2 dan P2.3 ) untuk menyalakan dan mematikan lampu.

Gambar 3.4. Driver Lampu

Pada perancangan driver relay ini penulis menggunakan perhitungan untuk mendapatkan nilai hambatan pada basis (RB). Berikut adalah perhitunganya :

Mencari nilai RB pada transistor :

Ohm K mA V R mA V V I V V R B B BE B B 15 , 4 1 15 , 4 1 85 , 0 5 = = − = − =

Hasil dari perhitungan nilai RB mendekati nilai 4K7, Sehingga dalam rangkaian

relay ini penulis mengggunakan hambatan pada basis sebesar adalah 4K7.

Keterangan : IB = Arus basis diambil dari data sheet transistor 2N3904

VBE = Tegangan saturasi pada Basis-Emiter di ambil dari data sheet

transistor 2N3904.

3.2.1.4 Sensor LDR ( Light Dependent Resistor)

Gambar 3.5. Driver Sensor LDR

Rangkaian driver sensor LDR ini berfungsi untuk membaca cahaya sebagai status lampu yang diterima oleh PC server untuk kemudian dikirim ke PC client. Setiap lampu dipasang masing-masing satu LDR. Pembuatan driver sensor ini menggunakan rangkaian komparator, yaitu menggunakan IC LM324. Bila sensor terkena cahaya terang maka keluaran dari komparator akan berlogika low ( 0 ), dan jika sensor tidak terkena cahaya maka keluaran dari komparator berlogika high ( 1 ). Pada gambar 3.5 merupakan skematik rangkaian sensor LDR menggunakan komparator IC LM324. Rangkaian sensor ini dikendalikan langsung oleh mikrokontroler.

3.2.1.5 Power Supply (Sumber tegangan)

Rangkaian power supply atau catu daya memberikan supply tegangan pada alat pengendali. Rangkaian ini masih mendapatkan sumber tegangan sebesar 220 V AC (tegangan bolak- balik). Tegangan ini akan diturunkan melalui trafo sebagai penurun tegangan. Kemudian tegangan tersebut akan disearahkan oleh dioda menjadi tegangan DC (tegangan searah). Keluaran dari dioda akan masuk ke IC regulator yang akan menstabilkan tegangan. Pada rangkaian catu daya terdapat kapasitor yang berfungsi membuang noise pada tegangan DC.

Gambar 3.6. Rangkaian Power Supply

3.2.2 Perancangan Hardware Pada Jaringan

Untuk perancangan hardware jaringan meliputi 2 buah PC (Personal Computer), 2 buah Ethernet Card, kabel UTP (Unishield Tranmission Pair) dan Connector RJ-45.

3.2.2.1 PC (Personal Computer)

Pada perancangan hardware jaringan penulis menggunakan dua buah komputer yang terdiri dari PC client dan PC server dan saling terhubung melalui jaringan LAN. Masing-masing PC terdapat program aplikasi Visual Basic. Proses pertukaran data melalui ethernet dan untuk komunikasi antara client dan server melalui Winsock (Windows Socket) yang tersedia pada Visual Basic 6.0. Untuk sistem operasi menggunakan sistem operasi Microsoft® Windows XP Professional pada client dan Microsoft® Windows 2000 pada PC server. Pada PC client menggunakan IP 192.168.0.2 dan PC server menggunakan IP 192.168.0.1. Gambar 3.6 dapat lihat PC client dan PC server saling terkoneksi.

Gambar 3.7. Client dan server saling terkoneksi

3.2.2.2 UTP (Unshielded Twisted Pair)

Media transmisi data yang digunakan pada tugas akhir ini menggunakan kabel. Jenis kabel yang digunakan adalah kabel UTP (Unishield Twisted Pair) yang sering di pakai pada sistem jaringan. Penggunaan kabel berdasarkan yang dikeluarkan oleh Telecommunications Industri Association / Electronic Industry Association (TIA/EIA) yaitu tipe 568A dan tipe 568B. Untuk penyambungan kabel client dan server menggunakan teknik penyambungan cross–over (silang). Ujung kabel satu menggunakan tipe 568A dengan urutan warna yang terlihat pada tabel 3.1 (a). Dan ujung kabel satunya menggunakan tipe 568B dengan urutan warna yang terlihat pada tabel 3.1 (b). Kedua ujung kabel tersebut di hubungkan pada konektor RJ-45. Kemudian dipasang pada masing-masing LAN Card yang tersedia pada kedua PC.

Pin Warna

1 Putih Orange 2 Orange 3 Putih Hijau 4 Biru 5 Putih biru 6 Hijau 7 Putih Coklat 8 Coklat Pin Warna

1 Putih Hijau 2 Hijau

3 PutihOrange 4 Biru

5 Putih biru 6 Orange 7 Putih Coklat 8 Coklat

(a) (b) Tabel 3.1. (a)Kabel UTP Tipe

568A

Tabel 3.1. (b)Kabel UTP Tipe 568B

Pada gambar 3.8 terlihat konfigurasi urutan warna kabel UTP tipe 568A dan 568B.

Tipe 568A Tipe 568B

Gambar 3.8. Konfigurasi urutan warna kabel UTP secara silang (cross)

3.2.2.3 Ethernet Card atau Kartu Jaringan

Kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) merupakan komponen utama dari sebuah komputer yang berfungsi sebagai media pertukaran data antara komputer client dan server melalui suatu jaringan yang terintegrasi. Kartu ini berupa sebuah kartu ekspansi yang dipasang salah satu slot ekspansi pada mainboard komputer. Jenis NIC yang digunakan yaitu SIS 900 PCI Fast Ethernet. Gambar 3.9 menunjukkan gambar Network Interface Card (NIC).

Gambar 3.9. Network Interface Card (NIC)

3.2.2.4 Bentuk Gedung

Pada perancangan penulis membuat 2 gedung masing-masing gedung dengan 6 ruangan dan disertai dengan sensor LDR pada setiap ruangan. Pada gedung1 terdapat ruang1, ruang2, ruang3, ruang4, ruang5, dan ruang6. Untuk gedung2 juga memiliki ruangan seperti gedung1 dengan nama yang sama. Pada gambar 3.10 terlihat bentuk gedung.

R5

G1

R6

R3 R5

R4

G2

R6

R3 _R4

R1 R2

R2 R1

Gambar 3.10. Bentuk Gedung

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) 3.3.1 Perancangan Pada Mikrokontroler AT89S51

Pemrograman mikrokontroler AT89S51 menggunakan bahasa Assembler, dimana set intruksinya sesuai dengan set intruksi MCS-51. Instruksi-instruksi ini ditulis pada program aplikasi Windows yaitu notepad dan disimpan dalam file ber-extension *.asm. File assembler ini kemudian dicompile ke file obyek ber-extension *.Hex. File obyek ini kemudian dimasukkan ke dalam flash mikrokontroler melalui alat Flash PEROM Microcontroller.

Sebelum mencoba untuk merancang program, terlebih dahulu melakukan proses pembuatan diagram alirnya. Gambar 3.11 merupakan diagram aliran untuk mikrokontroler.

Gambar 3.11. Flowchart program mikrokontroler

Flowchart pada gambar 3.11 terdiri atas beberapa proses yang akan dilakukan, yaitu proses inisialisasi, proses menunggu sebuah perintah (interupsi), pemeriksaan apabila ada perintah (interupsi), proses baca sensor. Penjelasan flowchart pada gambar 3.11 adalah sebagai berikut.

Pertama dilakukan inisialisasi variabel (timer, baudrate), setelah itu proses menunggu sebuah perintah adanya interupsi. Jika ada interupsi maka isi akumulator akan di bandingkan. Apakah isi akumulator ≠ ‘a’ jika ya maka dibandingkan lagi. Jika tidak hapus pin P0.0 maka gedung 1 ruang 1 akan nyala, lalu dicek status lampu (nyala/mati), jika nyala maka kirim ‘B’ ke R0 , jika mati maka kirim ‘A’ ke R0 lalu kembali menunggu interupsi. Kemudian dibandingkan lagi apakah isi akumulator ≠ ‘b’ jika ya maka dibandingkan lagi.

Jika tidak set pin P0.0 maka gedung 1 ruang 1 akan mati, lalu dicek status lampu (nyala/mati). Jika nyala maka kirim ‘B’ ke R0 , jika mati maka kirim ‘A’ ke R0 kemudian kembali menunggu interupsi. Setelah itu dibandingkan lagi apakah isi akumulator ≠ ‘c’ jika ya maka dibandingkan lagi. Jika tidak hapus pin P0.1 maka gedung 1 ruang 2 akan nyala, lalu dicek status lampu (nyala/mati). Jika nyala maka kirim ‘D’ ke R0 , jika mati maka kirim ‘C’ ke R0 lalu kembali menunggu interupsi. Dibandingkan lagi apakah isi akumulator ≠ ‘d’ jika ya maka dibandingkan lagi. Jika tidak set pin P0.1 maka gedung 1 ruang 2 akan mati, lalu dicek status lampu (nyala/mati). Jika jika nyala maka kirim ‘D’ ke R0 , jika mati maka kirim ‘C’ ke R0 kemudian kembali menunggu interupsi. Demikian program seterusnya untuk lampu berikutnya dan untuk pengecekan status lampu. Setiap interupsi akan selalu diperiksa dan melakukan perintah selanjutnya jika interupsi tersebut sesuai. Dibawah ini merupakan lanjutan dari program mikrokontroler dari gambar 3.11. Adapun lanjutan program mikrokontroler yang dapat dilihat pada gambar 3.12

Gambar 3.12. Lanjutan flowchart program mikrokontroler

Keterangan :

ON : Lampu dalam keadaan nyala OFF: Lampu dalam keadaan mati

Tabel 3.2. Port yang digunakan pada mikrokontroler Gedung dan Ruang Port pada

Mikrokontroler

Pin pada Mikrokontroler

1 Gedung1 ruang 1 Pin P0.0

2 Gedung1 ruang 2 Pin P0.1

3 Gedung1 ruang 3 Pin P0.2

4 Gedung1 ruang 4 Pin P0.3

5 Gedung1 ruang 5 Pin P0.4

6 Gedung1 ruang 6 Pin P0.5

7 Gedung2 ruang 1 Pin P0.6

8 Gedung2 ruang 2

Port P0

Pin P0.7

9 Gedung2 ruang 3 Pin P2.0

10 Gedung2 ruang 4 Pin P2.1

11 Gedung2 ruang 5 Pin P2.2

12 Gedung2 ruang 6

Port P2

Pin P2.3

3.3.2 Perangkat Lunak pada Visual Basic

Pada perancangan program Visual Basic penulis membagi menjadi 2 bagian yaitu perancangan program client dan perancangan program pada server. Agar program client dan program server dapat saling komunikasi dan bertukar data maka kedua program tersebut menggunakan socket programming. Pada sistem operasi yang berbasis windows telah disediakan Winsock atau Windows Socket API (Application Programming Interface) sebagai komunikasi antara client dan server yang terdapat pada Visual Basic.

3.3.2.1 Perancangan Program Client

Sebelum merancang tampilan pada program client pertama yang dilakukan adalah membuat alur flowchart program. Pada program client hanya dapat mengirim dan menerima data dari ke PC server. Adapun alur flowchart program client yang dapat dilihat pada gambar 3.13.

Gambar 3.13. Flowchart program pada client

Berikut ini adalah penjelasan flowchart program client. Pertama melakukan set port yang akan digunakan untuk komunikasi dengan PC server. Kemudian masukkan IP tujuan server dengan benar, jika salah maka status tidak terhubung (koneksi ditutup). Jika IP benar maka status terhubung dengan PC server. Setelah terkoneksi ke server maka client memasukkan user dan password server untuk ijin pengontrolan aplikasi program client ). Apabila server telah memverifikasi user dan password, maka aplikasi dapat dibuka atau digunakan oleh PC client (user dan password server benar).

Setelah membuat flowchart program client selanjutnya merancang tampilan untuk program client. Tampilan dirancang sedemikian rupa sehingga user friendly dan mudah untuk digunakan. Berikut ini adalah tampilan pada program client yang terlihat pada gambar 3.14.

Gambar 3.14. Tampilan program client

Adapun penjelasan untuk tampilan program client diatas sebagai berikut : 1. Label 1 berfungsi untuk label judul

2. Label 2 berfungsi untuk label form client 3. Label 3 dan 4 berfungsi untuk label gedung. 4. Label 5 berfungsi untuk keluar dari program.

5. Label 6 dan 7 berfungsi sebagai label untuk user dan password. 6. Label 8 berfungsi untuk label inputan IP.

7. Label 9 fan 10 berfungsi sebagai status koneksi

8. Label 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21, dan 22 berfungsi untuk label ruangan. 9. Frame1dan 2 berfungsi untuk melihat koneksi dan login server.

10.Label 23 dan 24 berfungsi untuk label gedung1 dan gedung2.

11.Tombol Command 1dan 2berfungsi untuk proses user dan password.

12.Tombol Command 3 dan Command 4 berfungsi untuk connect dan disconnect. 13.Tombol Command 5 dan Command 6 berfungsi untuk tombol gedung 1 dan

gedung 2.

14.Tombol Command 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17, dan 18 untuk berfungsi untuk tombol lampu.

15.Text1, text2 berfungsi untuk inputan user dan password. 16.Text3 berfungsi untuk inputan IP.

3.3.2.2 Perancangan Program Server

3.3.2.2.1 Pemograman Winsock Control Server

Setelah merancang alur flowchart program client beserta tampilannya, selanjutnya merancang program server beserta tampilanya juga. Pada perancangan program server terdapat dua tipe komunikasi yaitu komunikasi Winsock (Windows Socket) sebagai penghubung dengan client dan komunikasi serial untuk menghubungkan dengan mikrokontroler.

Dibawah ini merupakan flowchart program server pada Winsock sekaligus penjelasan dari program tersebut.

Gambar 3.15. Flowchart program pada server

Berikut adalah penjelasan dari flowchart server yang terdapat pada gambar 3.15. Pertama dilakukan set port untuk komunikasi dengan client. Port yang digunakan adalah 5000. Yang dilakukan server pertama kali adalah menunggu koneksi datang dari client. Jika ada koneksi dari client maka server akan menerima koneksi tersebut sehingga dapat melakukan komunikasi atau bertukar data dengan client. Jika tidak ada koneksi dari client maka koneksi di tutup.

Untuk tampilan program server dapat dilihat pada gambar 3.16 dengan keterangan gambar sebagai berikut :

1. Label berfungsi untuk label form server. 2. Label 2 berfungsi untuk keluar dari program.

3. Label 3 dan 4 berfungsi untuk label gedung1 dan gedung 2 4. Label 5 dan 6 berfungsi untuk status koneksi.

5. Label 23 dan 24 berfungsi untuk label ruangan.

6. Tombol Command 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17, dan 18 untuk berfungsi untuk tombol lampu.

7. Label 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21, dan 22 berfungsi untuk label ruangan.

Gambar 3.16. Tampilan program server

DAFTAR PUSTAKA

(1) Eko Putra, Afgianto.”Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi)”.Yogyakarta: Gava Media; 2006.

(2) Kurniadi, Adi.”Pemrograman Microsoft Visual Basic 6”. Jakarta: Elex Media Komputindo; 2003.

(3) Suhata. “VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik”. Jakarta: Elek Mesia Komputindo; 2005.

(4) Sugeng Winarno, “Jaringan Komputer dengan TCP/IP”, Informatika Bandung.; 2006.

(5) Semiconductor Components Industries, 2006. Data Sheet IC LM 324. Diakses pada tanggal 26 Maret 2009 dari http://www.onsemi.com

(6) Datasheet AT89S51. Diakses pada tanggal 8 Maret 2009 dari Word Wide Web : http://www.datasheet4u.com/html/A/T/8/AT89S51_ATMELCorporation.pdf.html (7) Datasheet MAX232. Diakses pada tanggal 26 April 2009 dari Word Wide Web:

http://www.datasheet4u.com/html/M/A/MAX232_TexasInstruments.pdf.html

(8) DatasheetLM324. Diakses pada tanggal 12 Maret 2009 dari Word Wide Web : http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/2156.pdf

(9) Tutorial Winsock. Diakses pada tanggal 16 Maret 2009 dari Word Wide Web: http://www.sockets.com/winsock.htm

PROFIL PENULIS

Winna

Lahir di Samosir (SUMUT), tanggal 15 Februari 1985. Menamatkan SDN Leuwi Panjang Bandung (1998), menamatkan pendidikan SLTP di SLTP Sandhy Putra Bandung (2001), menamatkan pendidikan SLTA di SMUK BPPK Bandung (2004), dan melanjutkan studi S1 pada Jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia (2004). Aktif sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa (HIMA) Teknik Komputer dan Asisten dosen pada Lab. Sistem Digital dan Lab. Fisika di Universitas Komputer Indonesia.

e-mail : wy.wien.ulie@gmail.com : winnanauli@yahoo.com