|
Selasa, 22 Oktober 2019
Modul III Praktikum Mikroprosesor & Mikrokontroler
1. Tujuan
2. Alat dan Bahan
3. Dasar Teori
4.Percobaan
2. Alat dan Bahan
3. Dasar Teori
4.Percobaan
*klik teks untuk menuju
Modul
III
COMMUNICATION
1. Tujuan [kembali]
a) Memahami prinsip kerja
UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
2. Alat dan Bahan [kembali]
a) Modul
Arduino
b) Push Button
c) LED
b) Push Button
c) LED
A. Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian
perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan
bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk
komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
Cara
Kerja Komunikasi UART
Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1
ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu
paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2.
UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer
secara parallel ke data bus penerima.
B. Serial Peripheral Interface (SPI)
Serial Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah
satu mode komunikasi serial synchrounous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh
ATmega 328. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK.
Melalui komunikasi ini data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller
maupun antara mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroler.
MOSI : Master Output Slave Input Artinya jika
dikonfigurasi sebagai master maka pin MOSI sebagai output tetapi jika
dikonfigurasi sebagai slave maka pin MOSI sebagai input.
MISO : Master
Input Slave Output Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin MISO
sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MISO sebagai
output.
SCLK : Clock Jika
dikonfigurasi sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai output tetapi jika
dikonfigurasi sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai input.
SS/CS : Slave
Select/ Chip Select adalah jalur master memilih slave mana yang akan dikirimkan
data.
Cara Kerja
Komunikasi SPI
Sinyal clock
dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat
memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian
data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon
data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.
C. Inter Integrated Circuit (I2C)
Inter
Integrated Circuit atau sering
disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran
yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri
dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang
membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya.
Cara
Kerja Komunikasi I2C
Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang
terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1,
Data Frame 2, dan kondisi Stop.
Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari
logika high ke low sebelum SCL.
Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari
logika low ke high sebelum SCL.
R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master
mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data
ke slave, logika 1 = meminta data dari slave)
ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika
data frame ataupun address frame telah diterima receiver.
D. ARDUINO
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnyaterdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaanAtmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini
adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram
Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan
dengan komputer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah
sebagai berikut :
Microcontroller ATmega328P
|
Operating
Voltage
5
V
|
Input Voltage
(recommended) 7 – 12 V
|
Input Voltage
(limit) 6 – 20 V
|
Digital I/O
Pins
14 (of which 6 provide PWM output)
|
PWM Digital I/O
Pins 6
|
Analog Input
Pins
6
|
DC Current per I/O
Pin 20 mA
|
DC Current for 3.3V
Pin 50 mA
|
Flash
Memory
32
KB of which 0.5 KB used by bootloader
|
SRAM 2 KB
|
EEPROM 1 KB
|
Clock
Speed
16 MHz
|
BAGIAN-BAGIAN
ARDUINO UNO
POWER
USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
POWER
JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Crystal
Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digital
Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Analog
PinsPapan Arduino UNO
memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau
sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai
digital.
LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.