Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Simulasi dan Pengkajian Performance Vehicular Ad Hoc Networks T1 622009008 BAB II

BAB II
DASAR TEORI
Pada bab ini dibahas tentang landasan teori tentang hardware yang digunakan
(Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD), Wireless
LAN (Topologi Ad Hoc dan Topologi Infrastruktur), dan penjelasan tentang AT+
Instruction.

2.1. Hardware
Hardware yang digunakan tersusun atas banyak komponen, antara lain
Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Hardware
2.1.1. Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu piranti dengan berbagai macam peripheral
terintegrasi di dalamnya. Mikrokontroler memiliki satu mikroprosesor sebagai unit
pengolah utama yang akan bertanggung jawab untuk memecahkan persoalan-persoalan
aritmatika, dan mengendalikan proses Input/Output (I/O). Jika dalam suatu chip telah
terintegrasi antara Random Access memory (RAM), Read Only Memory (ROM), I/O,
clock serta ditunjukkan untuk sistem kendali maka sistem ini dapat disebut menjadi
mikrokontroler. Mikrokontroler dapat dianalogikan dengan Personal Computer (PC) tetapi

6

7

dengan spesifikasi jauh lebih rendah jika dilihat dari segi kecepatan, kapasitas memori
maupun fitur-fitur yang dimiliki Mikrokontroler lebih ditujukan untuk aplikasi yang tidak
memerlukan beban komputasi yang tinggi[2, h.14].
Terdapat berbagai jenis mikrokontroler dan pada umumnya dikelompokkan
menjadi dalam keluarga mikrokontroler. Secara garis besar pengelompokan keluarga
mikrokontroler ditentukan oleh perusahaan sesuai spesifikasi yang dimilikinya yang
membedakan dengan keluarga lain. Berikut contoh beberapa keluarga mikrokontroler :
1. Keluarga MCS-51
2. Keluarga AT89
3. Keluarga MC68HC05
4. Keluarga PIC 8
5. Keluarga Z 80
6. Keluarga AVR
Dalam skripsi ini menggunakan mikrokontroler dari keluarga AVR.
Mikrokontroler yang dapat dikelompokkan dalam 4 kelas, yaitu keluarga ATTinv, keluarga

AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masingmasing kelas adalah memori, periperal dan fungsinya. Dalam skripsi ini menggunakan
mikrokontroler ATMega8535 untuk transfer data dari Wi-Fi dan dapat ditampilkan ke
penampil LCD[9, h.2].
Chip yang digunakan menggunakan kemasan PDIP yang tidak jauh berbeda
dengan kemasan yang lain TQPF dan QFN/MLF yang tidak jauh berbeda dan pada
Gambar 2.2 menunjukkan konfigurasi pin ATMega8535[7, h.39].

Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega8535[7, h.42]

8

1.1.1. USR-WIFI232-G
1.1.1.1. Pengertian
USR-WIFI232-G adalah Wi-Fi dengan spesifikasi WiFi 802.11b/g/n,
mempunyai dukungan AP + jaringan nirkabel STA dan mendukung Wi-Fi Direct, dan WiFi ini juga menyediakan upgrade firmware wireless dan remote yang memenuhi semua
jenis kebutuhan aplikasi. Gambar 2.3 di bawah menunjukkan USR-WIFI232-G Demo[5,
h.7].

Gambar 2.3. USR-WIFI232-G Demo

Fitur Perangkat Lebih Lengkapnya[2, h.7]


Single stream Wi-Fi@2.4 GHz dengan dukungan untuk mode keamanan WEP dan
WPA/WPA2



Lengkap fungsi serial-to-wireless



Operasi ultra-low-power dengan semua jenis power-save-mode



Mencakup semua fungsi protokol dan konfigurasi untuk konektivitas Wi-Fi



Dukungan STA/AP/AP + STA Mode



Dukungan Smart Link Function



Dukungan Wireless dan Remote Firmware Upgrade Function



Dukungan User-Defined Web Page Upload



Chip terpadu antena, pilihan konektor antena.



Permukaan padat pada pemasangan modul 23,1 x 32.8 mm x 2.7 mm.



Lengkap IPv4 dan IPv6 stack.



Daya rendah RTOS dan driver.



Bersertifikat FCC.



RoHS dan kompatibel CE kompatibel.



Operasi single supply -3.3V.

9

2.1.2. 2. Definisi Pin
Pada Gambar 2.4 menunjukkan USR-WIFI232-G dengan map pin dan Tabel 2.1
menjelaskan tentang definisi dari pin USR-WIFI232-G.

Gambar 2.4. USR-WIFI232-G Map Pin[5, h.9]

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin[5, h.9-11]
Net Name
GND
JTAG_TCK
JTAG_TDO
JTAG_TDI
JTAG_TMS
N.C
ALARM1

Tipe Sinyal
Daya
I, PU
O
I, PU
I, PU

O
Daya

A/D Input 1

RTC_OUT1
DVDD
N.C
ADC1

I/O, PD

12

A/D Input 2

ADC2

I/O, PD

13

RTC Input 2

ALARM2

I, PD

Pin
1,17,32,48
2
3
4

5
6
7

Deskripsi
Ground
JTAG Function
JTAG Function
JTAG Function
JTAG Function

8
9
10
11

RTC Output 1
Daya +3.3V

14

15

RTC Input 1

N.C
N.C

I, PU

Komentar
JTAG/Debug fungsional
pin, tidak terhubung jika
tidak digunakan
Tidak terhubung
GPIO7, Sleep_RQ Pin
(disarankan 100K ohm)
GPIO8, Sleep_ON Pin
Tidak terhubung
GPIO11, tidak terhubung
jika tidak digunakan

GPIO12, tidak terhubung
jika tidak digunakan
GPIO13, tidak terhubung
jika tidak digunakan
Tidak terhubung
Tidak ada link, harus
tidak terhubung
(bersambung)

10

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)
16

PWM 1 Output

USB_PIO

I/O

18
19
20

PWM 2 Output

N.C
N.C
GPIO20

I/O

21
22
23

USB Interface
USB Interface
GPIO 1 Output

USBUSB+
PWMHO

I/O
I/O
O

24

PWM Output0low

PWML0

O

I/O

25
26

GPIO 0 Output

N.C
GPIO26

27

SPI Interface

SPI_MOSI

I/O, PU

28

SPI Interface

SPI_CLK

I/O, PU

29

SPI Interface

SPI_CS

I/O, PU

30

SPI Interface

SPI_MOSI

I/O, PD

31
33
34
35

Daya +3.3V

36
37
38
39
40
41
42
43

44

Daya +3.3V
GPIO

DVDD
N.C
DVDD
GPIO35

UART0
UART0
UART0
UART0
Wi-Fi Status

N.C
N.C
N.C
UART0_TX
UART0_RTS
UART0_RX
UART0_CTS
nLink

I,PU
0
I,PU
O,PU

nReady

O,PU

Module Boot
Up Indicator

GPIO16, tidak terhubung
jika tidak digunakan
Tidak terhubung
Tidak terhubung
GPIO20, tidak terhubung
jika tidak digunakan
90 ohm Diff. Line
90 ohm Diff. Line
GPIO23, tidak terhubung
jika tidak digunakan
GPIO24, tidak terhubung
jika tidak digunakan
Tidak terhubung
GPIO26, tidak terhubung
jika tidak digunakan
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
Tidak terhubung jika
tidak digunakan

Daya
Tidak terhubung
Daya
I/O, PD

GPIO35, WPS pin
fungsional
Tidak terhubung
Tidak terhubung
Tidak terhubung
Pin komunikasi UART
Pin komunikasi UART
Pin komunikasi UART
Pin UART (atau RS485)
“0” Boot-up OK;
“1” Boot-up No OK;
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
“0” Boot-up OK;
“1” Boot-up No OK;
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
(bersambung)

11

Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)
45

Mengembalikan
Konfigurasi

nReload

I,PU

46

GPIO 2 Output

PWMFI0

I/O

47

Reset Modul

EXT_RESETn

I,PU

Modul akan
mengembalikan default
factory setelah set pin “0”
lebih dari 1, kemudian set
“1” (saran 50k, neskipun
fungsi ini tidak
digunakan)
GPIO46, tidak terhubung
jika tidak digunakan
“Low” efektif reset input

2.1.3. IC MAX232[4, h.82]
MAX232 merupakan salah satu jenis IC rangkaian antarmuka dual RS-232
transmitter/receiver yang memenuhi spesifikasi standar. IC MAX232 hanya membutuhkan
power supply 5V (single power supply) sebagai catu. IC MAX232 berfungsi merubah
tegangan pada COM1 menjadi level tegangan TTL/CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga
bagian, yaitu dual charge-pump voltage converter, driver RS232 dan receiver RS232
(Gambar 2.5).

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin IC MAX232

2.1.4. Penampil LCD 16x2[2, h.18]
LCD modul terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai
media penampil informasi dalam bentuk karakter dua baris, masing-masing bisa
menampung 16 karakter.
Bagian kedua merupakan sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang
terintegrasi dibalik panel LCD, berfungsi mengatur informasi serta berfungsi mengatur
komunikasi modul dengan mikrokontroler yang memakai LCD itu.
LCD yang digunakan ini memiliki 16 pin, dengan fungsinya masing-masing dapat
dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini :

12

Tabel 2.2. Fungsi Pin-pin LCD
No.Pin
1
2
3
4

Simbol
Vss
Vcc
Vee
RS

5

R/W

Fungsi
Ground (0V)
Tegangan positif sumber tegangan (+5V)
Untuk mengatur kontras di layar LCD
Pemilih register yang ingin digunakan (instruction register atau
data register)
Pin baca (Read) atau tulis (Write)

6

E

Enable signal, untuk memulai operasi

7-14

DB0-DB7

Data bus yang akan melakukan data yang akan dibaca atau ditulis
dari / ke LCD

15-16

V±BL

Black Light Supply

Untuk berhubungan dengan mikrokontroler pemakai, LCD dilengkapi dengan 8
jalur data (DB0..DB7) yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah
pengatur kerjanya. Selain itu dilengkapi pula dengan E,R/W dan RS seperti layaknya
komponen yang kompatibel dengan mikrokontroler.

2.2. Wireless LAN[8, h.95]
Berdasarkan model jaringan yang terbentuk, wireless LAN memiliki dua buah
topologi (Gambar 2.6), yaitu :
1. Ad Hoc


Dua/lebih Mobile Station (MS) berkomunikasi dan membentuk jaringan secara
bebas.



Tidak ada struktur tertentu dalam jaringan tersebut.



Tidak ada titik yang tetap dan biasanya setuap MS dapat berkomunikasi
langsung dengan setuap MS yang lain.



Salah satu menjadi master.

2. Infrastruktur


Menggunakan Access Point (AP) tetap sebagai pusat komunikasi bagi MS.



AP biasanya terhubung dengan jaringan kabel untuk menjembatani jaringan
nirkabel dengan jaringan kabel.



Struktur kerjanya sama dengan Base Station pada jaringan selular.

13

Gambar 2.6. Topologi Ad Hoc (kiri) dan Topologi Infrastruktur (kanan)

2.2.1. Topologi Ad Hoc
Topologi ad hoc adalah topologi Wi-Fi dimana komputer maupun mobile station
terhubung secara langsung tanpa menggunakan Access Point. Jadi komunikasi langsung
dilakukan me!alui masing-masing perangkat wireless yang terdapat pada komputer atau
perangkat komunikasi lainnya. Prinsip kerja ad hoc sama dengan prinsip kerja peer to
peer[3, h.1].
Karena koneksi ad hoc hanya untuk dua atau lebih komputer, topologi ini
digunakan sebagian besar untuk transfer file dengan cara turning on file sharing dan
setting up jaringan ad hoc sehingga transfer file mampu bekerja dengan baik[1, h.17].
Pada Gambar 2.7 menunjukkan topologi ad hoc dengan menggunakan USRWIFI232-G.

Gambar 2.7. Topologi Ad Hoc[5, h.31]

2.2.2. Topologi Insfrastruktur
Topologi infrastruktur adalah topologi Wi-Fi dimana komputer-komputer maupun
mobile stasions dalam suatu jaringan terhubung melalui AP dan STA. Jadi setiap komputer
maupun mobile station yang hendak berhubungan satu sama lain harus melewati AP
terlebih dahulu, baru kemudian dapat menggunakan sumber daya yang ada pada jaringan
seperti pada Gambar 2.8[3, h.2].

14

Gambar 2.8. Topologi Infrastruktur[3, h.2]

Modul USR-WIFI232-G dapat dikonfigurasi baik sebagai wireless STA dan AP
base dalam tipe jaringan. Logikanya ada dua interface dalam USR-WIFI232-G. Salah
satunya adalah untuk STA, dan yang lain adalah untuk AP. Ketika USR-WIFI232-G
bekerja sebagai AP, peralatan lainnya STA dapat terhubung ke wireless LAN melalui
modul USRWIFI232-G. Jaringan wireless dengan USR-WIFI232-G dengan USRWIFI232-G sangat fleksibel[5, h.16-17].

2.2.2.1.Dasar Jaringan Wireless AP
Pada mode AP ini USR-WIFI232-G akan menjadi pusat dari jaringan node dan
dihubungkan melalui UART serial port untuk memberikan pengaturan(Gambar 2.9).

Gambar 2.9. Struktur Dasar Jaringan Wireless AP USR-WIFI232-G [5, h.17]

2.2.2.2.Jaringan Wireless AP + STA[5, h.17]
USR-WIFI232-G mempunyai dukungan modul AP+STA, berarti dukungan modul
dengan AP dan STA pada saat yang sama, seperti Gambar 2.10, Ketika modul
memungkinkan fungsi AP+STA, modul dalam STA dapat terhubung dengan router dan
menghubungkan ke TCP server dalam jaringan. Pada saat yang sama, modul dalam AP
juga aktif dan mengizinkan telepon/PAD untuk terhubung melalui TCPB, maka
ponsel/PAD dapat mengontrol perangkat pengguna dan dan pengaturan parameter modul.

15

Gambar 2.10. Struktur Jaringan AP+STA

Keuntungan dari mode AP + STA adalah:
 Pengguna dapat dengan mudah mengatur dan melacak pengguna perangkat melalui
Telepon / PAD dan tidak mengubah pengaturan jaringan asli.
 Pengguna dapat dengan mudah mengatur parameter modul melalui Wi-Fi ketika
modul bekerja sebagai mode STA.

2.3. AT+Instruction
Pada AT command saat USR-WIFI2332-G dihidupkan, modul bekerja
sebagai mode transparent transmission, kemudian pengguna dapat menghubungkan pada
pengaturan mode dengan serial port command. Dengan menggunakan WIFI232-Tool,
USR-WIFI232-G-Setup v1.10 diatur sesuai dengan “com port” yang dipakai dan
“baudrate” yang digunakan adalah 115200 dengan IP 10.10.100.254.
Saat dikirimkan perintah “+++” maka USR-WIFI232 akan menerima “+++” dan
memberikan feedback “a” sebagai konfirmasi dan akan memberikan feedback “+ok” untuk
masuk dalam AT+Instruction set mode pengaturan seperti pada Gambar 2.11[5, h.33].

Gambar 2.11. Menghubungkan ke Mode Pengaturan

16

Pengguna dapat memasukkan perintah dengan pengaturan “Send command via
com” dan AT+Instruction dimasukkan, kemudian

klik “Send command” untuk

mengirimkan perintah. Pengguna dapat memasukkan “AT+H” untuk memperlihatkan
macam-macam perintah dan penjelasan untuk memulainya.

2.3.1 Instruction Syntax Format[5, h.34]
Protokol AT+Instruction berdasarkan instruksi dari perintah ASCII, penjelasan
dari syntax format adalah sebagai berikut
 Format Deskripsi


< > : Berarti bagian harus disertakan



[ ] : Berarti bagian opsional

 Pesan Perintah
AT+[op][para-1,para-2,para-3,para-4…]
 AT+
 CMD

: Prefix pesan perintah
: Perintah string

 [op] : Simbol operator perintah
“=”

: Perintah memerlukan parameter input

“NULL”

:Permintaan

perintah

pada

paramerter

pengaturan

yang

sering digunakan.
 [para-n]

: Parameter masukan untuk mengatur jika diperlukan.

