- Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
- Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino
- Modul Arduino
- Push Button
- LED
3.4.1 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.
3.4.2 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.
3.4.3 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.
3.4.4 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.
POWER JACK
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.
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.
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.
LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik
dengan baik.
BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
RAM
RAM (Random
Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang
isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data
tersebut dalam memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static
Random Acces Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory)
ROM
ROM (Read-only
Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data
secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri
dari Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar