Modul III
COMMUNICATION
1. Tujuan [kembali]
a) Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
a) Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
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 dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. 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 Pins
Papan 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.
Papan 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar