DAFTAR ISI
- Asistensi dilakukan 3x dengan lama pertemuan 20 menit (Rabu, Kamis, Jumat)
- Praktikum dilakukan 1x dengan lama pertemuan 90 menit (Selasa)
- Laporan akhir (format sesuai dengan isi blog) dikumpulkan pada hari Kamis
2. Tujuan
[Kembali]
a) Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C
b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C
3. Alat dan bahan
[Kembali]
a) Modul Arduino
b) ESP32
c) Dipswitch
d) LED
e) Seven Segment
4. Dasar Teori
[Kembali]
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
Gambar 1. 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.
4.2 Serial Peripheral Interface (SPI) Serial Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu mode komunikasi serial
synchrounouskecepatan 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 
Gambar 2. Cara Kerja Komunikasi SPIPada 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
memintadata 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 telahditerima receiver.
4.3 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 :
A. BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO 1. POWER USB Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB. 2. POWER JACK Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V. 3. Crystal Oscillator Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz. 4. Reset Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset. 5. Digital Pins I / O Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM. 6. 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. 7. LED Power Indicator Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik denganbaik.
B. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG 1. 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). 2. 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.
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.
4.2 Serial Peripheral Interface (SPI)
Serial Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu mode komunikasi serial
synchrounouskecepatan 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
Gambar 2. Cara Kerja Komunikasi SPI
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
memintadata 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 telahditerima receiver.
4.3 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 :
A. BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
1. POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
2. POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
3. Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
4. Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
5. Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
6. 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.
7. LED
Power Indicator Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik denganbaik.
B. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
1. 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).
2. 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