Jurnal Laode Yusmail Alisa
-
Upload
muhammad-zunnun -
Category
Documents
-
view
256 -
download
6
Transcript of Jurnal Laode Yusmail Alisa
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
1
ALAT PENGUJI KABEL LAN BERBASIS MIKROKONTROLER
Fajar Ramadhan Alumni Angkatan Tahun 2006 Pendidikan Teknik Elektronika Universitas Negeri
Jakarta dan bekerja sebagai Guru di SMA Mahatma, Jakarta Utara
Syufrijal Dosen Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Jakarta
M. Ficky Duskarnaen
Doesn Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Jakarta
La Ode Yusmail Alisa Mahasiswa Teknik Elektronika Universitas Negeri Jakarta Noreg (5215111719)
The study was conducted with the aim to design, test, and realize the LAN cable testers based
microcontroller ATmega 8535 is created with the aim of providing a choice in testing the LAN
cable UTP cabling with standard adjusted ANSI/TIA/EIA-568. Using the LCD 16 columns and 2
lines for displaying the results of testing of the microcontroller that serves as a data sender, data
receiving and processing data. Based on the results of research, tools LAN cable tester
microcontroller based has the ability to know the sequence of UTP cable that is attached to the pin
RJ45 male connector. Able to distinguish a straight cable configuration, cross, and rollover
Kata Kunci : ANSI/TIA/IEA, ATMega8535, LAN tester.
Dalam jaringan komputer, media
transmisi berperan sebagai jalur
pengiriman dan penerimaan data.
Dengan kata lain komunikasi dalam
suatu jaringan akan terganggu jika
kualitas jalur pengiriman dan
penerimaan datanya (media transmisi)
buruk. Dengan demikian diperlukan
suatu alat yang mampu menguji
kualitas dari media transmisi yang
digunakan, sehingga gangguan pada
suatu jaringan dapat dikurangi. Saat ini
banyak alat uji yang dibuat dan
dipasarkan, beberapa diantaranya
adalah alat penguji kabel LAN (Local
Area Network) analog dengan tampilan
antarmuka menggunakan LED, dan
alat penguji kabel LAN digital dengan
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 2
tampilan LCD. Namun harga LAN
tester digital yang relatif jauh lebih
mahal jika dibandingkan dengan LAN
tester analog membuat beberapa
kalangan lebih memilih menggunakan
LAN tester analog meskipun dengan
kemampuan yang sederhana.
Berdasarkan latar belakang yang
ada, penulis bermaksud untuk
membuat sebuah alat penguji kabel
LAN berbasis mikrokontroller
ATmega 8535 sebagai pengolah data,
yang mampu mengetahui urutan kabel
(wiremap) dan memberikan informasi
jenis konfigurasi kabel straight, cross,
rollover, atau fail dengan tampilan
antarmuka menggunakan layar LCD
16x2.
Dengan alat ini dapat membantu
melakukan pekerjaan dengan mudah,
cepat, tepat dan efisien.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang
telah diuraikan, dapat dirumuskan
masalah sebagai berikut:
“Bagaimana mendesain dan
membuat alat penguji kabel LAN
berbasis mikrokontroler ?”
Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini masalah akan
dibatasi pada LAN tester:
1. LAN tester mampu menguji
kabel LAN jenis UTP
berdasarkan standar
ANSI/TIA/EIA-568
2. Pengujian kabel meliputi urutan
kabel dan jenis konfigurasi
kabel
3. Antarmuka atau tampilan alat
menggunakan layar LCD 16x2
4. Mikrokontroler yang digunakan
yaitu ATmega 8535
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk
membuat alat penguji kabel LAN
berbasis mikrokontroler yang mampu
menguji kabel LAN jenis UTP sesuai
dengan standar ANSI/TIA/EIA-568
(Standarisasi Kabel)
Kegunaan Penelitian
1. Mengaplikasikan
mikrokontroler pada alat
penguji kabel UTP
2. Mempermudah dalam
pengujian kabel UTP
3. Memberikan alternatif
pengujian kabel UTP
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
3
Kajian Teoritis
Media Transmisi
Media transmisi adalah media yang
menghubungkan antara pengirim dan
penerima informasi (data). Sebelum
data di kirim melalui media transmisi,
data dari sumber informasi (source)
terlebih dahulu diubah menjadi kode
atau isyarat oleh pengirim (transmitter)
yang kemudian akan dimanipulasi
dengan berbagai macam cara untuk
diubah kembali menjadi data oleh
penerima (receiver) sehingga data
dapat sampai pada tujuan penerima
informasi (destination). Berikut adalah
gambaran sederhana suatu sistem
telekomunikasi pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Model sederhana sistem
telekomunikasi
Berdasarkan bentuk fisik, media
transmisi di golongkan menjadi dua,
yaitu saluran fisik (guided) dan saluran
non fisik (unguided) seperti pada
teknonolgi wireless. Media transmisi
saluran fisik memiliki ciri dapat dilihat
dan disentuh keberadaanya, ada yang
mengarahkan yaitu dalam aplikasi
jaringan adalah kabel. Berdasarkan
bahan pembuatan, media transmisi
kabel yang juga biasa disebut dengan
wireline dibagi menjadi dua, yaitu:
media tembaga (cooper media) dan
media optik (optical media). Media
tembaga dalam penulisan skripsi alat
penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler merupakan objek
penelitian dengan fokus pengujian
pada kabel jenis pasangan berpilin
(twisted pair) yaitu kabel UTP kategori
5e dengan konektor RJ 45 yang
terpasang pada kedua ujung kabel.
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 4
Kabel UTP
Kabel Unshielded Pwisted Pair
(UTP) adalah jenis kabel jaringan yang
menggunakan bahan dasar tembaga,
yang tidak dilengkapi dengan
pelindung (shield). Setiap kabel
memiliki pasangan yang dipilin atau
diputar dengan tujuan untuk
mengurangi atau meniadakan
interferensi elektromagnetik dari luar
seperti radiasi elektromagnetik. UTP
merupakan jenis kabel yang paling
umum yang sering digunakan di dalam
jaringan lokal (LAN), karena memiliki
harga yang rendah, pemesangan yang
mudah, fleksibel dan kinerja yang
ditunjukkan relatif bagus. Pada kabel
UTP, terdapat bahan meterial (insulasi)
satu lapis yang melindungi kabel dari
ketegangan fisik atau kerusakan tapi,
tidak seperti kabel Shielded Twisted
Pair (STP), bahan meterial (insulasi)
tersebut tidak melindungi kabel dari
interferensi elektromagnetik. Bentuk
fisik kabel UTP dapat dilihat pada
gambar 2.2, sedangkan rincian kode
warna pasangan kabel UTP dapat
dilihat pada tabel 2.1
Gambar 2.2 Kabel UTP dan kabel
STP
Tabel 2.1 Kode warna kabel dan
Nomor pasangan kabel UTP
Nomor Kode warna Pasangan kabel 1
Putih-biru dan Biru
Pasangan kabel 2
Putih -jingga dan Jingga
Pasangan kabel 3
Putih-hijau dan Hijau
Pasangan kabel 4
Putih -coklat dan Coklat
Kabel UTP memiliki impendansi
±100 Ohm, memiliki diameter 24
AWG (0.511 mm) dan tersedia dalam
beberapa kategori yang mempunyai
perbedaan pada kemampuan transmisi
UT ST
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
5
data yang dimiliki, seperti tertulis
dalam tabel 2.2
Tabel 2.2 Kategori kabel UTP Kategori kabel
Kegunaan
UTP kategori 1
Kualitas suara analog seperti bel pintu, dan sistem alarm
UTP kategori 2
Transmisi suara digital seperti sistem telepon digital
UTP kategori 3
10Base-T, 4Mbps Token Ring
UTP kategori 4
16Mbps Token Ring
UTP kategori 5/5e
100Base-TX, 1000Base-T
UTP kategori 6
100Base-TX, 1000Base-T, 10 Gigabit Ethernet
Kategori kabel yang paling
populer dan sering digunakan pada
suatu jaringan adalah kategori 5e,
karena telah mendukung transmisi data
dengan kecepatan mencapai hingga 1
gigabit per detik, dan memiliki harga
yang relatif lebih murah jika
dibandingkan dengan kategori 6 yang
memang dirancang khusus untuk
mendukung transmisi hingga 10
gigabit per detik. Sehingga dalam
penelitian ini penulis memilih UTP
kategori 5e sebagai objek penelitian
untuk membuat kabel LAN tester
berbasis mikrokontroler.
Konektor RJ 45 (Registered Jack 45)
Konektor RJ 45 merupakan standar
konektor yang dipasang pada ujung
kabel UTP kategori 3, kategori 4,
kategori 5, kategori 5e dan kategori 6.
Terdiri dari 8 pin konektor sehingga
dikenal juga dengan nama 8P8C (8
Position 8 conductor). Aplikasi RJ 45
biasa digunakan pada telepon dan
ethernet. Bentuk fisik konektor RJ 45
serta penomoran pin secara standar
dapat dilihat pada gambar 2.3,
Gambar 2.3 Konektor RJ 45
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 6
Tang Krimping (Crimping tool)
Tang krimping merupakan alat
yang digunakan untuk memasang kabel
UTP ke konektor RJ-45 atau RJ-11.
Selain digunakan sebagai alat krimping
pada konektor RJ 45, beberapa produk
tang krimping juga dilengkapi fungsi
tambahan seperti memotong dan
mengupas kabel. Prinsip kerja alat
yaitu dengan menjepit konektor RJ 45
yang telah terpasang kabel UTP
menggunakan tekanan tangan secara
manual. Bentuk fisik tang krimping
dapat dilihat pada gambar 2.4
Gambar 2.4 Tang krimping
Standar ANSI/TIA/EIA 568
Di masa lalu, perusahaan sering
memiliki infrastruktur kabel tersendiri
karena tidak adanya sistem kabel
tunggal yang mendukung semua
aplikasi perusahaan. Pada awal tahun
1985, sejumlah perusahaan besar yang
mewakili industri telekomunikasi dan
komputer menyatakan keprihatinan
atas kurangnya standar untuk
membangun sistem telekomunikasi
kabel. Asosiasi Industri Komunikasi
Komputer (Computer Communications
Industry Association = CCIA)
meminta Electronic Industries Alliance
(EIA) untuk melakukan tugas
mengembangkan standar yang
diperlukan.
Standar ANSI/TIA/EIA 568
menetapkan sistem telekomunikasi
kabel generik untuk bangunan
komersial yang akan mendukung
banyak produk, dan lingkungan
perusahaan. Standar ANSI/TIA/EIA
568 juga memberikan informasi yang
dapat digunakan untuk desain produk
telekomunikasi untuk perusahaan-
perusahaan komersial. Salah satu
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
7
standar ANSI/TIA/EIA 568 yang
berhubungan dengan penelitian kabel
LAN tester berbasis mikrokontroler
yang penulis buat adalah delapan
posisi pin pada Registred Jack 45
(RJ45) T568A dan T568B untuk
digunakan pada kabel UTP, seperti
yang terlihat pada gambar 2.5 dan tabel
2.3
Gambar 2.5 Delapan posisi pin pada
RJ45 T568A dan T568B Tabel 2.3 Fungsi pin RJ45 pada aplikasi jaringan 10Base-T dan
100Base-TX Pin Fungsi 1 Transmit + 2 Transmit - 3 Receive + 4 Not Used 5 Not Used 6 Receive - 7 Not Used 8 Not Used
Modul MikroAVR 8535 V2.0
Modul MikroAVR 8535 V2.0
merupakan rangkaian sistem minimum
untuk mikrokontroler ATmega 8535
yang dibuat oleh klinik robot creative
vision. Modul MikroAVR 8535 V2.0
telah dilengkapi dengan kristal
tambahan sebesar 8MHz, pengunduh
USB AVR yang telah terhubung pada
sistem program sehingga dapat
memasukan program secara langsung
melalui port USB. Terdapat daya
tambahan sebesar 5Vdc, sehingga tidak
memerlukan daya tambahan pada saat
melakukan download program, karena
daya bisa didapat dari USB yang
terhubung pada komputer (PC). Selain
digunakan untuk rangkaian sistem
minimum ATmega 8535, modul
MikroAVR dapat juga digunakan
untuk rangkaian sistem minimum
ATmega 16 dan sistem minimum
ATmega 32. Mendukung sistem
T568A 1 2 3 4 5 7 8
T568A 1 2 3 4 5 7 8
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 8
operasi Windows XP, Vista, dan
Windows 7. Bentuk fisik modul
MikroAVR 8535 V2.0 dapat dilihat
pada gambar 2.6
Gambar 2.6 Modul MikroAVR
8535 V2.0 Mikrokontroler ATmega 8535
Mikrokontroler adalah sebuah
sistem microprocessor yang di
dalamnya sudah terdapat CPU,
ROM, RAM, I/O, dan Clock.
Sehingga pengguna dapat langsung
memprogram isi ROM sesuai aturan
penggunaan oleh pabrik yang
membuatnya.
Istilah mikrokontroler berasal dari
kata microcontroller atau pengendali
mikro. Disebut sebagai pengendali
mikro karena mikrokontroler secara
fisik adalah sebuah keping kecil
(microchip) yang merupakan
komponen elektronika terintegrasi, dan
dalam pengaplikasiannya berfungsi
untuk mengendalikan sebuah pekerjaan
tertentu secara terprogram.
Mikrokontroler adalah single chip
komputer yang dapat diprogram dan
digunakan untuk tugas-tugas yang
berorientasi kendali (control).
Mikrokontroler muncul dengan dua
alasan utama, yaitu kebutuhan pasar
(market need) dan perkembangan
teknologi baru (expansion of
technology).
Fitur ATmega 8535
Adapun fitur-fitur yang dimiliki
oleh mikrokontroler ATmega 8535
adalah sebagai berikut. (M. Ary
Heryanto dan Wisnu Adi P : 2008)
1. Sistem mikroprosesor 8 bit
berbasis RISC dengan kecepatan
maksimal 16 MHz.
2. Memori flash 8 KB, SRAM
sebesar 512 byte, dan EEPROM
sebesar 512 byte.
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
9
3. 8 kanal ADC 10 bit
4. Komunikasi serial (USART)
dengan kecepatan maksimal 2,5
Mbps.
5. 6 pilihan sleep mode untuk
penghematan daya listrik
6. 32 jalur I/O yang terbagi menjadi
PORT A, PORT B, PORT C,
PORT D.
7. Timer/counter: 2 buah 8 bit
timer/counter, 1 buah 16 bit
timer/counter, serta 4 kanal PWM
8. Komparator analog
Arsitektur ATMega8535
Untuk memaksimalkan kinerja
dan sistem paralel (bekerja secara
bersamaan), mikrokontroler
ATmega8535 menggunakan arsitektur
harvard yang mempunyai ciri-ciri pada
pemisahan jalur dan memori untuk
program dan data. Memori program
diakses dengan metode single-level
pipelining, yaitu ketika sebuah
instruksi dijalankan, instruksi lain
berikutnya akan siap diambil dari
memori program. Gambar 2.7
menunjukkan arsitektur dari ATmega
8535.
Kerangka Berpikir
Mikrokontroler sebagai single chip
komputer yang dalam
pengaplikasiannya berfungsi untuk
pengendali yang dapat diprogram dan
digunakan untuk dapat melakukan
pengujian terhadap kabel UTP kategori
5e dengan konektor RJ 45 pada kedua
ujungnya, sehingga dengan melakukan
proses pemberian sinyal keluaran dan
pembacaan sinyal masukan dapat
diketahui urutan kabel dan jenis
konfigurasi kabel yang disesuaikan
dengan standar ANSI/TIA/EIA 568.
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 10
Sebagai antarmuka tampilan dan
indikator alat, digunakan LCD yang
untuk mengetahui hasil dari proses
pengolahan data dan analisa
mikrokontroler. Blok diagram alat
penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler dapat dilihat pada
gambar 2
Gambar 2 Blok diagram rancangan alat
Penguji kabel LAN
Port mikrokontroler yang akan
digunakan adalah Port A sebagai
masukan atau sebagai penerima data
(Rx), Port C sebagai keluaran data
(Tx), serta Port D sebagai pengendali
keluaran untuk LCD, sedangkan
sumber daya yang digunakan akan
diperoleh dari rangkaian catu daya
+5Vdc atau +9Vdc maupun baterai
9Vdc. Kabel LAN jenis UTP yang
akan diuji akan dimasukkan kedalam
konektor RJ45 female (Rx) dan
konektor RJ45 female (Tx). Kedelapan
Pin pada Port A dan C digunakan
secara maksimal, karena pada UTP
yang akan diuji memiliki 8 kabel. Pada
Port C, keluaran yang dihasilkan
berupa logika tinggi (1) dan rendah (0).
Masukan pada Port A merupakan aktif
rendah (bekerja jika diberikan logika
rendah) yang bertujuan untuk
menghindari kesalahan pembacaan
logika yang bersifat ambang (diantara
logika 0 dan 1). LCD yang digunakan
mempunyai tampilan sebanyak 2 baris
dan 16 kolom.
RANCANGAN PENELITIAN
Rancangan penelitian terbagi
menjadi dua bagian yaitu rancangan
perangkat keras terdiri dari sumber
tegangan DC, modul mikroAVR,
konektor RJ45, dan LCD 16x2, serta
perangkat lunak yang dibuat meng-
gunakan codevisionAVR 2.05. gambar
rancangan alat secara keseluruhan
dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3 Rancangan alat penguji
kabel LAN
KonektorKabelUTP
ModulMikroAVR8535
LCD16x2
RJ 45Tx
RJ 45Rx
Catu DayaPort A
Port C Port D
VCC
GND
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
11
Pada saat alat penguji kabel LAN
dihidupkan, LCD akan menampilkan
pemberitahuan bahwa alat penguji
kabel LAN telah siap digunakan.
Untuk mengetahui ada atau tidak
adanya kabel yang terpasang pada alat
penguji kabel LAN, mikrokontroler
akan mengirimkan data dari semua
port keluaran secara bersamaan
kemudian membaca data hasil keluaran
pada port masukan. Apabila tidak ada
satupun data yang terbaca oleh port
masukan mikrokontroler maka LCD
akan menampilkan pemberitahuan
untuk memasangkan kabel pada
konektor yang tersedia.
Namun jika data dapat terbaca,
maka mikrokontroler akan mengirim
data secara berurutan melalui port
keluaran mikrokontroler (Port C.0 –
C.7), kemudian akan membaca secara
berurutan port masukan (Pin A.0-A.7),
disimpan untuk kemudian dibaca
kembali sebelum ditampilkan pada
LCD.
Gambar 4 memperlihatkan alur kerja
alat penguji kabel LAN secara umum.
Gambar 4 Alur kerja program secara umum
HASIL PENELITIAN
Terdapat dua jenis pengujian pada
kabel UTP, yaitu: pengujian hantaran
tegangan dan pengujian konfigurasi
kabel setelah dipasangkan dengan
RJ45 male. Pengujian hantaran
tegangan dilakukan dengan
mengalirkan tegangan pada kabel UTP
yang memiliki panjang berbeda,
kemudian membandingkan besar
tegangan sebelum dialirkan ke kabel
dengan besar tegangan setelah
dialirkan ke kabel, pengujian dilakukan
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13 12
dengan menggunakan dua macam alat
uji yaitu multimeter merek HELES
type UX-838TR dan mikrokontroler
dengan ADC internal yang telah
dimasukkan program voltmeter.
Pengujian konfigurasi kabel dilakukan
setelah kedua ujung kabel UTP
dipasang RJ45 male. Pengujian
konfigurasi kabel menggunakan
network multimeter LinkRunner Pro
sebagai acuan terhadap pengujian alat
penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler
Gambar 5 memperlihatkan per-
bandingan pengujian konfigurasi kabel
UTP antara alat uji LinkRunner Pro
buatan Fluke Network dengan alat uji
yang penulis buat. Data hasil pengujian
menunjukan bahwa pengujian kabel
UTP dengan menggunakan Link
Runner Pro mempunyai hasil yang
sesuai dengan pengujian kabel UTP
yang menggunakan alat penguji kabel
LAN buatan penulis (LAN Tester
737rr).
Pengujian dengan
LinkRunner Pro
Pengujian dengan
Lan Tester 737rr
1. Konfigurasi kabel Straight (Kondisi baik)
2. Konfigurasi kabel Cross (Kondisi
Pengujian dengan
LinkRunner Pro
Pengujian dengan
Lan Tester 737rr
baik)
3. Konfigurasi kabel Straight
(kondisi buruk)
Gambar 5 Pengujian dengan LinkRunner Pro dan LAN Tester 737rr
PENUTUP
Kesimpulan
Dari penelitian yang telah
dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Alat penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler memiliki dua
macam sumber tegangan yang
dapat dipilih sesuai kebutuhan,
yaitu: sumber tegangan yang
berasal dari rangkaian catu daya
+9Vdc atau +5Vdc dan sumber
tegangan yang berasal dari
baterai +9Vdc.
2. Alat penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler terdiri dari satu
buah modul mikroAVR dengan
mikrokontroler produksi
ATMEL ATmega8535, satu
buah modul LCD 16x2, dua buah
konektor RJ45 female, dan satu
Alat Penguji Kabel LAN Berbasis Mikrokontroler (Fajar Ramadhan)
13
buah rangkaian catu daya +9Vdc
dan +5Vdc.
3. Alat penguji kabel LAN berbasis
mikrokontroler dapat mengetahui
konfigurasi kabel UTP,
diantaranya: konfigurasi kabel
straight, rollover, dan cross, serta
dapat mengetahui urutan pin
pada RJ45 male yang tidak
terhubung dengan kabel UTP.
Saran
Dalam pembuatan alat penguji
kabel LAN masih banyak kekurangan
yang perlu diperbaiki. Ada beberapa
bagian dari sistem yang perlu
dilakukan penyempurnaan agar alat
penguji kabel LAN dapat digunakan
dengan baik, yaitu:
1. Daya yang dibutuhkan untuk
mengoperasikan alat penguji kabel
LAN perlu dibuat lebih efisien
sehingga pada saat menggunakan
sumber tegangan yang berasal dari
baterai dapat bertahan lama.
2. Fungsi pada alat agar dapat
ditambahkan, tidak hanya untuk
mengetahui konfigurasi kabel
namun juga dapat mengetahui
panjang kabel dan letak kabel yang
putus.
3. Ukuran alat perlu diperkecil agar
mudah dibawa-bawa pada saat
melakukan pengujian kabel.
DAFTAR PUSTAKA
Barnett, David, David Groth dan Jim
McBee. 2004. Cabling: The
Complete Guide to Network
Wiring, Third Edition. London:
SYBEX Inc.
Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler
AVR ATmega8/32/16/8535 dan
Pemrogramannya dengan
Bahasa C pada WinAVR.
Bandung: Informatika
Heryanto, Ary & Wisnu Adi. 2008.
Pemrograman Bahasa C Untuk
Mkikrokontroler ATMEGA8535.
Yogyakarta: Andi.
(HAELKA) Vol.??, No.??, September 2011:1-13
14