Tugas 2 : Teknik Interface [Perangkat Keras]

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

Percobaan

a. Rangkaian
b. Video Demo
c. Download File

Gambar 84 Rangkaian Transeiver RS 232c
1. Tujuan[Kembali]

1.  Mampu memahami dan membuat bahasa assembler menggunakan software emu8086 dan proteus

2. Dapat membuat program untuk menulis dan membaca input menggunakan bahasa assembler

2. Alat dan Bahan[Kembali]
- IC MAX232          

- LED

- Resistor

- Kapasitor

3. Dasar Teori[Kembali]

1. IC RS-232C

IC RS-232C adalah sebuah integrated circuit (IC) yang berfungsi sebagai penghubung antara perangkat komunikasi serial dengan standar RS-232. RS-232 adalah protokol komunikasi serial yang digunakan untuk mentransfer data antara perangkat elektronik, seperti komputer, modem, atau perangkat komunikasi lainnya. Standar ini pertama kali diperkenalkan oleh EIA (Electronic Industries Alliance) pada tahun 1962 dan masih digunakan hingga saat ini, meskipun telah digantikan oleh teknologi yang lebih modern seperti USB.

Protokol RS-232C

RS-232C merupakan versi standar dari protokol RS-232. Pada dasarnya, protokol ini mengatur cara data dikirim secara serial (bit per bit) dari satu perangkat ke perangkat lain. RS-232C menggunakan tegangan listrik untuk menunjukkan sinyal logika:

Level tegangan antara -3V hingga -15V menunjukkan logika '1' (mark).

Level tegangan antara +3V hingga +15V menunjukkan logika '0' (space).

Protokol ini bekerja dengan asinkron, artinya kedua perangkat yang berkomunikasi tidak perlu disinkronkan dengan clock eksternal yang sama. Mereka hanya perlu menyepakati parameter komunikasi seperti baud rate (kecepatan transfer data), jumlah bit data, parity bit (untuk pengecekan kesalahan), dan stop bit.

Fungsi IC RS-232C

IC RS-232C digunakan sebagai konverter sinyal antara standar logika TTL/CMOS dan standar RS-232. Pada kebanyakan sistem mikrokontroler atau komputer, sinyal logika digunakan pada level tegangan yang lebih rendah (biasanya 0V untuk logika '0' dan 5V atau 3.3V untuk logika '1'). RS-232 bekerja pada level tegangan yang lebih tinggi (antara -15V hingga +15V), sehingga diperlukan IC yang mampu melakukan konversi antara kedua level tegangan ini.

Contoh IC yang umum digunakan untuk keperluan ini adalah MAX232, yang secara khusus dirancang untuk mengubah sinyal RS-232 menjadi sinyal yang kompatibel dengan logika TTL/CMOS dan sebaliknya.

Struktur dan Operasi IC MAX232

IC MAX232, sebagai salah satu IC RS-232 yang populer, memiliki dua driver dan dua receiver. Fitur utama dari IC ini adalah kemampuannya untuk:

Mengonversi tegangan TTL (Transistor-Transistor Logic) menjadi tegangan RS-232.

Mengonversi tegangan RS-232 menjadi tegangan TTL.

IC ini menggunakan kondensator eksternal untuk menghasilkan tegangan yang diperlukan untuk level RS-232 dari tegangan suplai yang lebih rendah (misalnya 5V). MAX232 sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan komunikasi serial antara komputer atau perangkat lain yang memiliki port serial dengan mikrokontroler atau sistem digital lainnya.

Kelebihan dan Keterbatasan RS-232C

Kelebihan:

Sederhana dan mudah digunakan, terutama untuk perangkat yang memerlukan komunikasi point-to-point.

Dapat digunakan untuk jarak yang relatif jauh (hingga 15 meter).

Keterbatasan:

Kecepatan transfer data yang rendah dibandingkan dengan protokol modern seperti USB.

Menggunakan lebih banyak kabel dibandingkan protokol serial lainnya, seperti I2C atau SPI.

Tidak mendukung koneksi multipleks (multipoint), sehingga hanya cocok untuk komunikasi antara dua perangkat.

Port yang digunakan dalam komunikasi RS-232 memiliki peran penting dalam pengiriman dan penerimaan data antara perangkat. Berikut adalah penjelasan detail mengenai port yang digunakan dalam standar RS-232, terutama konektor serial yang paling umum, yaitu DB9 (D-sub 9 pin) dan DB25 (D-sub 25 pin):

Konektor DB9 (9 pin)

Konektor DB9 adalah konektor RS-232 yang lebih umum dan sering digunakan pada komputer pribadi dan perangkat modern karena ukurannya yang lebih kecil dibandingkan DB25. Berikut penjelasan setiap pin pada konektor DB9:

Pin Fungsi

1. DCD (Data Carrier Detect) Digunakan untuk menunjukkan bahwa modem mendeteksi carrier dari perangkat remote.

2. RXD (Receive Data) Menerima data dari perangkat lain. Ini adalah jalur untuk data masuk (input data).

3. TXD (Transmit Data) Mengirimkan data ke perangkat lain. Ini adalah jalur untuk data keluar (output data).

4. DTR (Data Terminal Ready) Menandakan bahwa terminal atau komputer siap untuk berkomunikasi.

5. GND (Ground) Pin ground atau referensi listrik yang diperlukan untuk stabilitas sinyal.

6. DSR (Data Set Ready) Menunjukkan bahwa perangkat seperti modem siap untuk berkomunikasi.

7. RTS (Request to Send) Digunakan oleh perangkat terminal untuk menunjukkan bahwa ia siap mengirim data.

8. CTS (Clear to Send) Digunakan untuk menunjukkan bahwa perangkat menerima permintaan RTS dan siap menerima data.

9. RI (Ring Indicator) Digunakan oleh modem untuk menunjukkan bahwa ada sinyal masuk dari jaringan telepon.

Konektor DB25 (25 pin)

Konektor DB25 lebih tua dan biasanya digunakan pada perangkat lama seperti modem besar atau perangkat komunikasi lain. Meskipun tidak semua pin digunakan dalam komunikasi RS-232, berikut penjelasan beberapa pin yang penting:

Pin Fungsi

1. GND (Ground Shield) Ground referensi atau pelindung sinyal.

2.TXD (Transmit Data) Pin untuk mengirimkan data (output).

3. RXD (Receive Data) Pin untuk menerima data (input).

4. RTS (Request to Send) Permintaan dari terminal untuk mulai mengirim data.

5. CTS (Clear to Send) Memberitahukan terminal bahwa perangkat siap menerima data.

6. DSR (Data Set Ready) Menunjukkan kesiapan perangkat seperti modem untuk berkomunikasi.

7. GND (Signal Ground) Ground sinyal utama untuk koneksi serial.

8. DCD (Data Carrier Detect) Menandakan bahwa modem mendeteksi sinyal carrier dari perangkat remote.

20 DTR (Data Terminal Ready) Menunjukkan bahwa terminal siap untuk berkomunikasi.

22 RI (Ring Indicator) Menunjukkan bahwa ada sinyal masuk dari jaringan telepon.

Pada konektor DB25, pin-pin lainnya jarang digunakan untuk komunikasi dasar dan biasanya berfungsi untuk koneksi spesifik lainnya yang jarang dipakai dalam implementasi standar.

Fungsi Setiap Pin secara Umum

a. Data Pins

TXD (Transmit Data): Digunakan untuk mengirimkan data dari terminal (komputer) ke perangkat penerima (modem atau perangkat lain).

RXD (Receive Data): Digunakan untuk menerima data dari perangkat lain ke terminal.

b. Control Pins

RTS (Request to Send): Pin ini mengindikasikan bahwa perangkat terminal ingin mengirim data dan meminta izin dari perangkat penerima untuk melakukannya.

CTS (Clear to Send): Ini adalah sinyal balasan dari perangkat penerima yang memberi tahu bahwa ia siap untuk menerima data.

c. Status Pins

DSR (Data Set Ready): Sinyal dari modem yang menunjukkan bahwa ia siap berkomunikasi.

DTR (Data Terminal Ready): Terminal atau komputer memberi sinyal bahwa ia siap untuk berkomunikasi.

DCD (Data Carrier Detect): Menunjukkan bahwa modem mendeteksi carrier signal dari perangkat remote.

RI (Ring Indicator): Mengindikasikan bahwa ada panggilan masuk dari jaringan telepon.

d. Ground Pins

GND (Ground): Pin ini digunakan sebagai referensi untuk semua sinyal logika yang dikirim antara perangkat. Pin ini juga berfungsi sebagai referensi tegangan untuk memastikan bahwa sinyal yang dikirim tidak mengalami distorsi.

4. Skema Komunikasi dan Penggunaan Pin

Dalam komunikasi RS-232, dua perangkat yang saling terhubung berkomunikasi melalui sinyal yang dikirimkan di sepanjang jalur TXD dan RXD. Sinyal ini disinkronkan dengan pin RTS dan CTS untuk menghindari konflik ketika kedua perangkat ingin mengirimkan data pada saat yang bersamaan. GND digunakan sebagai ground bersama, dan pin kontrol lainnya digunakan untuk memastikan koneksi stabil serta dapat mendeteksi kesalahan seperti ketika tidak ada sinyal (pin DCD) atau ada panggilan masuk (pin RI).

Port RS-232 biasanya menggunakan serial communication yang berbeda dengan parallel communication, karena dalam serial communication, data dikirimkan bit per bit, sehingga hanya memerlukan sedikit kabel dibandingkan parallel communication.

2. Resistor

Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik dalam rangkaian. Resistansi (nilai hambatan) diukur dalam satuan Ohm (Ω). Resistor bekerja berdasarkan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa tegangan (V) yang jatuh pada resistor sebanding dengan arus (I) yang mengalir melaluinya dikalikan dengan nilai resistansi (R) 

Fungsi Resistor:

Pembatas Arus: Resistor digunakan untuk membatasi arus yang mengalir dalam suatu rangkaian, melindungi komponen lain dari kerusakan karena arus yang terlalu besar.

Pembagi Tegangan: Resistor sering digunakan dalam konfigurasi pembagi tegangan untuk mendapatkan nilai tegangan tertentu dari sumber tegangan yang lebih besar.

Pengatur Gain: Pada rangkaian penguat (amplifier), resistor digunakan untuk mengatur gain atau penguatan sinyal.

Pengatur Waktu: Dalam kombinasi dengan kapasitor, resistor digunakan untuk menghasilkan konstanta waktu dalam rangkaian RC (Resistor-Kapasitor), seperti dalam rangkaian filter atau osilator.

Jenis Resistor:

Resistor Tetap (Fixed Resistor): Memiliki nilai resistansi yang tetap dan tidak dapat diubah.

Resistor Variabel (Variable Resistor atau Potensiometer): Nilai resistansinya dapat diubah dengan memutar atau menggeser sebuah elemen kontak.

Thermistor: Resistor yang nilai resistansinya berubah tergantung suhu.

LDR (Light Dependent Resistor): Resistor yang nilai resistansinya berubah berdasarkan intensitas cahaya.

3. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik pasif yang menyimpan dan melepaskan energi dalam bentuk medan listrik. Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh bahan isolator (dielektrik). Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik disebut kapasitansi, dan diukur dalam satuan Farad (F).

Prinsip Kerja Kapasitor:

Ketika tegangan diberikan pada kapasitor, muatan listrik tersimpan pada pelat-pelatnya, menciptakan medan listrik di antara pelat tersebut. Kapasitor kemudian melepaskan muatan ini saat dibutuhkan dalam rangkaian. Dalam aplikasi praktis, kapasitor digunakan untuk:

Menyimpan Energi: Kapasitor dapat menyimpan sejumlah kecil energi listrik untuk dilepaskan kemudian.

Filter Sinyal: Dalam rangkaian AC dan DC, kapasitor digunakan sebagai filter untuk memblokir sinyal DC dan membiarkan sinyal AC melewati (fungsi coupling dan decoupling).

Stabilisasi Tegangan: Pada rangkaian power supply, kapasitor digunakan untuk menstabilkan tegangan dengan menyaring ripple dari sumber tegangan.

Osilator: Dalam kombinasi dengan induktor, kapasitor digunakan untuk menghasilkan frekuensi osilasi tertentu dalam rangkaian osilator atau resonansi.

Jenis Kapasitor:

Kapasitor Elektrolit: Memiliki kapasitansi tinggi dan biasanya digunakan pada aplikasi tegangan DC.

Kapasitor Keramik: Memiliki ukuran kecil dan nilai kapasitansi yang rendah, cocok untuk aplikasi frekuensi tinggi.

Kapasitor Tantalum: Kapasitor elektrolit yang stabil dengan kapasitansi tinggi.

Kapasitor Film: Tahan terhadap tegangan tinggi dan digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan stabilitas tinggi.

4. LED

LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

4. Percobaan [Kembali]

a. Listing Program[Kembali]

      

Prinsip Kerja

 Pada percobaan kali ini, rangkaian yang digunakan adalah rangkaian RS-232C yang terdiri dari beberapa komponen seperti IC Max 232, kapasitor, resistor, logic state sebagai input, dan LED sebagai output.

Proses dimulai dengan mengaktifkan logic state, yang kemudian mengirimkan data ke pin T1_IN pada IC pertama. Data tersebut diproses dan dikeluarkan melalui pin T1_OUT, lalu diterima oleh IC kedua pada pin R1_IN. Data yang telah diterima kemudian dikeluarkan melalui pin R1_OUT pada IC kedua, yang akan mengaktifkan LED. Proses ini berjalan sebaliknya juga, di mana data dapat dikirimkan dari IC kedua ke IC pertama.

Ketika terminal 2 pada logic state berlogika 1, data akan masuk melalui pin T1_IN pada IC kedua, diproses, dan keluar melalui pin T1_OUT. Selanjutnya, data diterima oleh pin R1_IN pada IC pertama, diproses lagi, dan dikeluarkan melalui pin R1_OUT menuju LED, sehingga LED akan aktif.

Fungsi IC RS-232C dalam rangkaian ini adalah untuk mengubah tegangan atau berperan sebagai level shifter, sehingga tegangan antara IC dan jalur komunikasi menjadi sesuai. Selain itu, data dikirimkan dalam urutan bit tertentu yang terdiri dari bagian-bagian seperti start bit, parity bit, stop bit, dan bit data. IC RS-232C memastikan bahwa pengiriman data mengikuti urutan dan format bit tersebut dengan tepat.

b. Video[Kembali]Referensi

c. Download File[Kembali]

File Rangkaian klik disini

Video referensi klik disini

HTML klik disini