BAB II DASAR TEORI -...
-
Upload
nguyenthuy -
Category
Documents
-
view
221 -
download
0
Transcript of BAB II DASAR TEORI -...
6
BAB II
DASAR TEORI
Pada bab ini dibahas tentang landasan teori tentang hardware yang digunakan
(Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD), Wireless
LAN (Topologi Ad Hoc dan Topologi Infrastruktur), dan penjelasan tentang AT+
Instruction.
2.1. Hardware
Hardware yang digunakan tersusun atas banyak komponen, antara lain
Mikrokontroler ATMega8536, USR-WIFI232-G, IC MAX 232, Display LCD seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Hardware
2.1.1. Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu piranti dengan berbagai macam peripheral
terintegrasi di dalamnya. Mikrokontroler memiliki satu mikroprosesor sebagai unit
pengolah utama yang akan bertanggung jawab untuk memecahkan persoalan-persoalan
aritmatika, dan mengendalikan proses Input/Output (I/O). Jika dalam suatu chip telah
terintegrasi antara Random Access memory (RAM), Read Only Memory (ROM), I/O,
clock serta ditunjukkan untuk sistem kendali maka sistem ini dapat disebut menjadi
mikrokontroler. Mikrokontroler dapat dianalogikan dengan Personal Computer (PC) tetapi
7
dengan spesifikasi jauh lebih rendah jika dilihat dari segi kecepatan, kapasitas memori
maupun fitur-fitur yang dimiliki Mikrokontroler lebih ditujukan untuk aplikasi yang tidak
memerlukan beban komputasi yang tinggi[2, h.14].
Terdapat berbagai jenis mikrokontroler dan pada umumnya dikelompokkan
menjadi dalam keluarga mikrokontroler. Secara garis besar pengelompokan keluarga
mikrokontroler ditentukan oleh perusahaan sesuai spesifikasi yang dimilikinya yang
membedakan dengan keluarga lain. Berikut contoh beberapa keluarga mikrokontroler :
1. Keluarga MCS-51
2. Keluarga AT89
3. Keluarga MC68HC05
4. Keluarga PIC 8
5. Keluarga Z 80
6. Keluarga AVR
Dalam skripsi ini menggunakan mikrokontroler dari keluarga AVR.
Mikrokontroler yang dapat dikelompokkan dalam 4 kelas, yaitu keluarga ATTinv, keluarga
AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-
masing kelas adalah memori, periperal dan fungsinya. Dalam skripsi ini menggunakan
mikrokontroler ATMega8535 untuk transfer data dari Wi-Fi dan dapat ditampilkan ke
penampil LCD[9, h.2].
Chip yang digunakan menggunakan kemasan PDIP yang tidak jauh berbeda
dengan kemasan yang lain TQPF dan QFN/MLF yang tidak jauh berbeda dan pada
Gambar 2.2 menunjukkan konfigurasi pin ATMega8535[7, h.39].
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega8535[7, h.42]
8
1.1.1. USR-WIFI232-G
1.1.1.1. Pengertian
USR-WIFI232-G adalah Wi-Fi dengan spesifikasi WiFi 802.11b/g/n,
mempunyai dukungan AP + jaringan nirkabel STA dan mendukung Wi-Fi Direct, dan Wi-
Fi ini juga menyediakan upgrade firmware wireless dan remote yang memenuhi semua
jenis kebutuhan aplikasi. Gambar 2.3 di bawah menunjukkan USR-WIFI232-G Demo[5,
h.7].
Gambar 2.3. USR-WIFI232-G Demo
Fitur Perangkat Lebih Lengkapnya[2, h.7]
Single stream [email protected] GHz dengan dukungan untuk mode keamanan WEP dan
WPA/WPA2
Lengkap fungsi serial-to-wireless
Operasi ultra-low-power dengan semua jenis power-save-mode
Mencakup semua fungsi protokol dan konfigurasi untuk konektivitas Wi-Fi
Dukungan STA/AP/AP + STA Mode
Dukungan Smart Link Function
Dukungan Wireless dan Remote Firmware Upgrade Function
Dukungan User-Defined Web Page Upload
Chip terpadu antena, pilihan konektor antena.
Permukaan padat pada pemasangan modul 23,1 x 32.8 mm x 2.7 mm.
Lengkap IPv4 dan IPv6 stack.
Daya rendah RTOS dan driver.
Bersertifikat FCC.
RoHS dan kompatibel CE kompatibel.
Operasi single supply -3.3V.
9
2.1.2. 2. Definisi Pin
Pada Gambar 2.4 menunjukkan USR-WIFI232-G dengan map pin dan Tabel 2.1
menjelaskan tentang definisi dari pin USR-WIFI232-G.
Gambar 2.4. USR-WIFI232-G Map Pin[5, h.9]
Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin[5, h.9-11]
Pin Deskripsi Net Name Tipe Sinyal Komentar
1,17,32,48 Ground GND Daya
2 JTAG Function JTAG_TCK I, PU JTAG/Debug fungsional
pin, tidak terhubung jika
tidak digunakan
3 JTAG Function JTAG_TDO O
4 JTAG Function JTAG_TDI I, PU
5 JTAG Function JTAG_TMS I, PU
6 N.C Tidak terhubung
7 RTC Input 1 ALARM1 I, PU GPIO7, Sleep_RQ Pin
(disarankan 100K ohm)
8 RTC Output 1 RTC_OUT1 O GPIO8, Sleep_ON Pin
9 Daya +3.3V DVDD Daya
10 N.C Tidak terhubung
11 A/D Input 1 ADC1 I/O, PD GPIO11, tidak terhubung
jika tidak digunakan
12 A/D Input 2 ADC2 I/O, PD GPIO12, tidak terhubung
jika tidak digunakan
13 RTC Input 2 ALARM2 I, PD GPIO13, tidak terhubung
jika tidak digunakan
14 N.C Tidak terhubung
15 N.C Tidak ada link, harus
tidak terhubung
(bersambung)
10
Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)
16 PWM 1 Output USB_PIO I/O GPIO16, tidak terhubung
jika tidak digunakan
18 N.C Tidak terhubung
19 N.C Tidak terhubung
20 PWM 2 Output GPIO20 I/O GPIO20, tidak terhubung
jika tidak digunakan
21 USB Interface USB- I/O 90 ohm Diff. Line
22 USB Interface USB+ I/O 90 ohm Diff. Line
23 GPIO 1 Output PWMHO O GPIO23, tidak terhubung
jika tidak digunakan
24 PWM Output0-
low
PWML0 O GPIO24, tidak terhubung
jika tidak digunakan
25 N.C Tidak terhubung
26 GPIO 0 Output GPIO26 I/O GPIO26, tidak terhubung
jika tidak digunakan
27 SPI Interface SPI_MOSI I/O, PU Tidak terhubung jika
tidak digunakan
28 SPI Interface SPI_CLK I/O, PU Tidak terhubung jika
tidak digunakan
29 SPI Interface SPI_CS I/O, PU Tidak terhubung jika
tidak digunakan
30 SPI Interface SPI_MOSI I/O, PD Tidak terhubung jika
tidak digunakan
31 Daya +3.3V DVDD Daya
33 N.C Tidak terhubung
34 Daya +3.3V DVDD Daya
35 GPIO GPIO35 I/O, PD GPIO35, WPS pin
fungsional
36 N.C Tidak terhubung
37 N.C Tidak terhubung
38 N.C Tidak terhubung
39 UART0 UART0_TX I,PU Pin komunikasi UART
40 UART0 UART0_RTS 0 Pin komunikasi UART
41 UART0 UART0_RX - Pin komunikasi UART
42 UART0 UART0_CTS I,PU Pin UART (atau RS485)
43 Wi-Fi Status nLink O,PU “0” Boot-up OK;
“1” Boot-up No OK;
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
44 Module Boot
Up Indicator
nReady O,PU “0” Boot-up OK;
“1” Boot-up No OK;
Tidak terhubung jika
tidak digunakan
(bersambung)
11
Tabel 2.1. USR-WIFI232-G Definisi Pin(lanjutan)
45 Mengembalikan
Konfigurasi
nReload I,PU Modul akan
mengembalikan default
factory setelah set pin “0”
lebih dari 1, kemudian set
“1” (saran 50k, neskipun
fungsi ini tidak
digunakan)
46 GPIO 2 Output PWMFI0 I/O GPIO46, tidak terhubung
jika tidak digunakan
47 Reset Modul EXT_RESETn I,PU “Low” efektif reset input
2.1.3. IC MAX232[4, h.82]
MAX232 merupakan salah satu jenis IC rangkaian antarmuka dual RS-232
transmitter/receiver yang memenuhi spesifikasi standar. IC MAX232 hanya membutuhkan
power supply 5V (single power supply) sebagai catu. IC MAX232 berfungsi merubah
tegangan pada COM1 menjadi level tegangan TTL/CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga
bagian, yaitu dual charge-pump voltage converter, driver RS232 dan receiver RS232
(Gambar 2.5).
Gambar 2.5. Konfigurasi Pin IC MAX232
2.1.4. Penampil LCD 16x2[2, h.18]
LCD modul terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai
media penampil informasi dalam bentuk karakter dua baris, masing-masing bisa
menampung 16 karakter.
Bagian kedua merupakan sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang
terintegrasi dibalik panel LCD, berfungsi mengatur informasi serta berfungsi mengatur
komunikasi modul dengan mikrokontroler yang memakai LCD itu.
LCD yang digunakan ini memiliki 16 pin, dengan fungsinya masing-masing dapat
dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini :
12
Tabel 2.2. Fungsi Pin-pin LCD
No.Pin Simbol Fungsi
1 Vss Ground (0V)
2 Vcc Tegangan positif sumber tegangan (+5V)
3 Vee Untuk mengatur kontras di layar LCD
4 RS Pemilih register yang ingin digunakan (instruction register atau
data register)
5 R/W Pin baca (Read) atau tulis (Write)
6 E Enable signal, untuk memulai operasi
7-14 DB0-DB7 Data bus yang akan melakukan data yang akan dibaca atau ditulis
dari / ke LCD
15-16 V±BL Black Light Supply
Untuk berhubungan dengan mikrokontroler pemakai, LCD dilengkapi dengan 8
jalur data (DB0..DB7) yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah
pengatur kerjanya. Selain itu dilengkapi pula dengan E,R/W dan RS seperti layaknya
komponen yang kompatibel dengan mikrokontroler.
2.2. Wireless LAN[8, h.95]
Berdasarkan model jaringan yang terbentuk, wireless LAN memiliki dua buah
topologi (Gambar 2.6), yaitu :
1. Ad Hoc
Dua/lebih Mobile Station (MS) berkomunikasi dan membentuk jaringan secara
bebas.
Tidak ada struktur tertentu dalam jaringan tersebut.
Tidak ada titik yang tetap dan biasanya setuap MS dapat berkomunikasi
langsung dengan setuap MS yang lain.
Salah satu menjadi master.
2. Infrastruktur
Menggunakan Access Point (AP) tetap sebagai pusat komunikasi bagi MS.
AP biasanya terhubung dengan jaringan kabel untuk menjembatani jaringan
nirkabel dengan jaringan kabel.
Struktur kerjanya sama dengan Base Station pada jaringan selular.
13
Gambar 2.6. Topologi Ad Hoc (kiri) dan Topologi Infrastruktur (kanan)
2.2.1. Topologi Ad Hoc
Topologi ad hoc adalah topologi Wi-Fi dimana komputer maupun mobile station
terhubung secara langsung tanpa menggunakan Access Point. Jadi komunikasi langsung
dilakukan me!alui masing-masing perangkat wireless yang terdapat pada komputer atau
perangkat komunikasi lainnya. Prinsip kerja ad hoc sama dengan prinsip kerja peer to
peer[3, h.1].
Karena koneksi ad hoc hanya untuk dua atau lebih komputer, topologi ini
digunakan sebagian besar untuk transfer file dengan cara turning on file sharing dan
setting up jaringan ad hoc sehingga transfer file mampu bekerja dengan baik[1, h.17].
Pada Gambar 2.7 menunjukkan topologi ad hoc dengan menggunakan USR-
WIFI232-G.
Gambar 2.7. Topologi Ad Hoc[5, h.31]
2.2.2. Topologi Insfrastruktur
Topologi infrastruktur adalah topologi Wi-Fi dimana komputer-komputer maupun
mobile stasions dalam suatu jaringan terhubung melalui AP dan STA. Jadi setiap komputer
maupun mobile station yang hendak berhubungan satu sama lain harus melewati AP
terlebih dahulu, baru kemudian dapat menggunakan sumber daya yang ada pada jaringan
seperti pada Gambar 2.8[3, h.2].
14
Gambar 2.8. Topologi Infrastruktur[3, h.2]
Modul USR-WIFI232-G dapat dikonfigurasi baik sebagai wireless STA dan AP
base dalam tipe jaringan. Logikanya ada dua interface dalam USR-WIFI232-G. Salah
satunya adalah untuk STA, dan yang lain adalah untuk AP. Ketika USR-WIFI232-G
bekerja sebagai AP, peralatan lainnya STA dapat terhubung ke wireless LAN melalui
modul USRWIFI232-G. Jaringan wireless dengan USR-WIFI232-G dengan USR-
WIFI232-G sangat fleksibel[5, h.16-17].
2.2.2.1.Dasar Jaringan Wireless AP
Pada mode AP ini USR-WIFI232-G akan menjadi pusat dari jaringan node dan
dihubungkan melalui UART serial port untuk memberikan pengaturan(Gambar 2.9).
Gambar 2.9. Struktur Dasar Jaringan Wireless AP USR-WIFI232-G [5, h.17]
2.2.2.2.Jaringan Wireless AP + STA[5, h.17]
USR-WIFI232-G mempunyai dukungan modul AP+STA, berarti dukungan modul
dengan AP dan STA pada saat yang sama, seperti Gambar 2.10, Ketika modul
memungkinkan fungsi AP+STA, modul dalam STA dapat terhubung dengan router dan
menghubungkan ke TCP server dalam jaringan. Pada saat yang sama, modul dalam AP
juga aktif dan mengizinkan telepon/PAD untuk terhubung melalui TCPB, maka
ponsel/PAD dapat mengontrol perangkat pengguna dan dan pengaturan parameter modul.
15
Gambar 2.10. Struktur Jaringan AP+STA
Keuntungan dari mode AP + STA adalah:
Pengguna dapat dengan mudah mengatur dan melacak pengguna perangkat melalui
Telepon / PAD dan tidak mengubah pengaturan jaringan asli.
Pengguna dapat dengan mudah mengatur parameter modul melalui Wi-Fi ketika
modul bekerja sebagai mode STA.
2.3. AT+Instruction
Pada AT command saat USR-WIFI2332-G dihidupkan, modul bekerja
sebagai mode transparent transmission, kemudian pengguna dapat menghubungkan pada
pengaturan mode dengan serial port command. Dengan menggunakan WIFI232-Tool,
USR-WIFI232-G-Setup v1.10 diatur sesuai dengan “com port” yang dipakai dan
“baudrate” yang digunakan adalah 115200 dengan IP 10.10.100.254.
Saat dikirimkan perintah “+++” maka USR-WIFI232 akan menerima “+++” dan
memberikan feedback “a” sebagai konfirmasi dan akan memberikan feedback “+ok” untuk
masuk dalam AT+Instruction set mode pengaturan seperti pada Gambar 2.11[5, h.33].
Gambar 2.11. Menghubungkan ke Mode Pengaturan
16
Pengguna dapat memasukkan perintah dengan pengaturan “Send command via
com” dan AT+Instruction dimasukkan, kemudian klik “Send command” untuk
mengirimkan perintah. Pengguna dapat memasukkan “AT+H” untuk memperlihatkan
macam-macam perintah dan penjelasan untuk memulainya.
2.3.1 Instruction Syntax Format[5, h.34]
Protokol AT+Instruction berdasarkan instruksi dari perintah ASCII, penjelasan
dari syntax format adalah sebagai berikut
Format Deskripsi
< > : Berarti bagian harus disertakan
[ ] : Berarti bagian opsional
Pesan Perintah
AT+<CMD>[op][para-1,para-2,para-3,para-4…]<CR>
AT+ : Prefix pesan perintah
CMD : Perintah string
[op] : Simbol operator perintah
“=” : Perintah memerlukan parameter input
“NULL” :Permintaan perintah pada paramerter pengaturan yang
sering digunakan.
[para-n] : Parameter masukan untuk mengatur jika diperlukan.
<CR : ”Enter” Key 0x0a atau 0x0d dalam ASCII
Pesan Respon
+<RSP>[op] [para-1,para-2,para-3,para-4…]<CR><LF><CR><LF>
+ : Awalan dari pesan respon
RSP : Respon string
“ok” : Sukses
“ERR” : Gagal
[op] : =
[para-n] :Parameter jika perintah permintaan atau error code saat kesalahan
terjadi
<CR> : ASCII 0x0d
17
<LF> : ASCII 0x0a
- Kode Error
Tabel 2.3. Penjelasan Kode Error
Kode Error Deskripsi
-1 Format perintah tidak valid
-2 Perintah tidak valid
-3 Simbol operasi tidak valid
-4 Parameter tidak valid
-5 Operasi yang tidak diijinkan
2.3.2 AT+Instruction Set[5, h.35-36]
Tabel 2.4. AT+Instruction Set List
Instruksi Deskripsi
<null> Tidak ada
Manajemen Set Instruksi
E Membuka/menutup tampilan kembali fungsi
WMODE Mengatur Wi-Fi bekerja pada mode (AP/STA/APSTA)
ENTM Mengatur modul ke dalam mode transmisi transparan
TMODE Mengatur modul ke mode transfer data
MID Mengatur modul informasi ID
VER Mengatur modul informasi versi sofware
RELD Mengembalikan ke pengaturan default pabrik
Z Re-start modul
H Bantuan
Mengkonfigurasikan Parameter Set Instruksi
CFGRD Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan pengguna batch
read
CFCWR Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan batch write
CFGFR Parameter-parameter yang mengkonfigurasikan batch read
factory default
CFGTF Mengkopi parameter pengguna ke parameter default pabrik
UART Set Instruksi
UART Mengatur parameter-parameter serial port
UARTF Membuka/menutup UART fungsi auto-frame
UARTFT Mengatur UART pemicu waktu auto-frame
UARTFL Mengatur UART pemicu panjang auto-frame
UARTTE Mengatur UART pemicu waktu auto-frame diantara dua byte
Perintah Set Mode
SEND Mengirimkan data pada mode perintah
RECV Menerima data pada mode perintah
(bersambung)
18
Tabel 1. AT+Instruction Set List (lanjutan)
Jaringan Set Instruksi
PING Instruksi “Ping” jaringan
NETP Mengatur parameter-parameter protokol jaringan
TCPLK Mengatur jika TCP link sudah build-up
TCPTO Mengatur TCP timeout
TCPDIS Membuka/menutup TCP link
Wi-Fi STA Set Instruksi (Efektif saat modul bekerja sebagai STA)
WSKEY Mengatur parameter-parameter keamanan STA
WSSSID Mengatur yang terkait parameter-parameter AP SSID
WANN Mengatur parameter-parameter jaringan STA
WSMAC Mengatur MAC address STA
WSLK Mengatur status STA Wi-Fi link
WSLQ Mengatur kekuatan sinyal STA Wi-Fi
WSCAN Scan AP
WSDNS Mengatur statik DNS server address STA
Wi-Fi AP Set Instruksi (Efektif saat modul bekerja sebagai AP)
LANN Mengatur parameter-parameter jaringan AP
WAP Mengatur parameter-parameter AP Wi-Fi
WAKEY Mengatur parameter-parameter keamanan AP
WAMAC Mengatur MAC address AP
WADHCP Mengatur status AP DHCP server
Halaman Web Manajemen Set Instruksi
WEBSWITCH Pilihan mengatur halaman web
PLANG Mengatur pilihan bahasa halaman web
WEBU Mengatur username dan code halaman web
Remote Upgrade Set Instruksi
UPURL Mengatur remote upgrade URL address
UPFILE Mengatur remote upgrade mengkonfigurasikan nama file
UPST Memulai remote upgrade
Manajemen Daya Set Instruksi
MSLP Mengatur parameter-parameter deep sleep/ mode standby
Set Insrtuksi Yang Lain
WRMID Mengatur modul ID
ASWD Mengatur kode konfigurasi Wi-Fi