modul 2 osp 2015

Download Modul 2 OSP 2015

Post on 12-Apr-2016

16 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Modul 2 praktikum OSP

TRANSCRIPT

  • Page | 8

    MODUL 2 Desain Otomasi Sederhana Dengan Serial Port

    OTOMASI SISTEM PRODUKSI

    Laboratorium Sistem Produksi

    Program Studi Teknik Industri

    Instititut Teknologi Bandung 2015

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 1

    TUJUAN PRAKTIKUM

    Memahami komunikasi data antara PC dengan Peripheral Devices (Hardware).

    Mengenal dan menjalankan komunikasi data sederhana menggunakan serial port.

    Memahami komponen, fungsi, dan karakteristik microcontroller.

    Memahami dan mampu melakukan pemrograman sederhana pada microcontroller dengan

    menggunakan bahasa PBASIC.

    Mengaplikasikan logika 7 segment untuk komunikasi data.

    KOMUNIKASI DATA

    Pada praktikum ini akan dilakukan percobaan mengenai komunikasi data. Komunikasi data merupakan

    sistem komunikasi untuk menghubungkan dua atau lebih perangkat komputer dengan piranti peripheral

    (hardware). Komunikasi data antar perangkat dapat dilakukan secara serial maupun paralel. Dalam

    komunikasi data serial, pengiriman informasi tidak memungkinkan untuk dilakukan secara banyak

    sekaligus.

    Pada komunikasi data paralel, pemindahan informasi dapat dilakukan secara bersamaan sehingga

    informasi yang terkirim lebih banyak daripada port serial. Hal tersebut membuat kecepatan pengiriman

    informasi lebih cepat menggunakan paralel port akan tetapi untuk paket informasi yang cenderung

    besar paralel port harus melalui proses protocol untuk pengecekan kelengkapan paket data yang masuk

    (yang membuat waktu pengiriman informasi lama) sedangkan untuk serial port tidak harus melalui

    proses protocol. Sehingga disimpulkan untuk paket data yang besar serial port lebih cepat dibandingkan

    parallel port sedangkan untuk paket informasi yang cenderung kecil kecepatan parallel port cenderung

    lebih cepat

    1 0 1 1 PIN

    1 PIN

    PIN

    PIN

    PIN

    1

    1

    0

    SERIAL

    PORTPARALLEL

    PORT

    1 0 1 1

    Paket

    Informasi

    Gambar 1 Serial vs Paralel

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 2

    SERIAL PORT

    Serial port merupakan perangkat lunak untuk melakukan komunikasi data dengan cara kerja

    mentransferkan data (mengirim dan menerima) dalam satu bit per satuan waktu.

    Sender Receiver01001001

    Gambar 2 Konsep komunikasi data serial

    Dalam komunikasi data serial, masing-masing peralatan komunikasi memerlukan port serial dan

    sedikitnya 4 kabel yang masing-masing berrfungsi untuk:

    Power (Vcc)

    Transmitting Data

    Receiving Data

    Ground

    Data yang ditransmisikan dikirim dalam bentuk gelombang yang menyerupai gelombang kotak dengan

    terdiri dari 1 start bit, 7 data bit, 1 parity bit, dan 2 stop bits. Pada praktikum ini akan digunakan serial

    port berupa USB connector. Dalam satu unit USB, terdapat connector yang berfungsi sebagai male

    connector dan female connector. Male conenctor dihubungkan ke PC, sedangkan female connector

    dihubungkan dengan peripheral device.

    Gambar 3 Jenis USB Connector

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 3

    MICROCONTROLLER

    Microcontroller merupakan sebuah piranti yang dapat menjalankan perintah-perintah yang diberikan

    kepadanya dalam bentuk baris-baris program yang dirancang untuk pekerjaan tertentu. Program dalam

    hal ini adalah kumpulan perintah yang diberikan pada sistem microcontroller yang kemudian diolah oleh

    sistem tersebut untuk melaksanakan pekerjaan tertentu. Microcontroller terdiri dari beberapa bagian,

    yaitu :

    1. Memori

    Bagian memori terdiri dari ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya dapat dibaca

    dan RAM (Random Access Memory) yaitu memori yang dapat dibaca dan ditulis secara acak.

    Memori digunakan untuk menyimpan semua program yang akan dieksekusi, data yang akan

    diproses, dan data hasil proses.

    2. Central Processing Unit (CPU)

    Central Processing Unit merupakan bagian utama dari suatu sistem microcontroller. CPU berisi

    rangkaian pengontrol, register-register, dan ALU (Arithmetic Logic Unit) yaitu bagian yang

    bertugas melakukan proses aritmetika dan logika.

    3. Bagian input/output (I/O).

    Bagian I/O dari sistem microcontroller adalah bagian yang menghubungkan microcontroller

    dengan luar sistem. Microcontroller menerima data dari luar, berupa data dari transduser

    ataupun dari keypad melalui bagian masukan (port input) dan akan mengirimkan data keluar

    yang telah diolah melalui bagian keluaran (port output).

    Gambar 4 Blok Diagram Microcontroller

    Komunikasi antara ketiga komponen tersebut dilakukan melalui bus, yang memiliki lebar tertentu sesuai

    dengan data/alamat yang ada. Elemen-elemen lain yang biasa terdapat pada suatu MC antara lain: serial

    communication unit, interrupt, timer, watchdog timer, A/D converter, dan sebagainya.

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 4

    Beberapa karakteristik membedakan MC dengan general-purpose computer:

    MC ideal untuk digunakan sebagai controller di dalam perangkat-perangkat lain (embedded):

    ukuran relatif sangat kecil, harga murah, konsumsi power sangat rendah, beberapa MC didesain

    untuk digunakan pada kondisi-kondisi ekstrim (misalnya temperatur rendah dan tinggi).

    MC tidak memiliki perangkat I/O standar seperti halnya keyboard dan monitor pada PC,

    sehingga memerlukan tambahan perangkat sensor/aktuator untuk melakukan input dan output,

    misalnya button untuk input dan LCD untuk output.

    BASIC STAMP

    Basic Stamp 2 (BS2) adalah sebuah modul yang ditanamkan microcontroller chip dan dikembangkan

    oleh Parallax Inc. Modul ini dijalankan menggunakan interpreter berbahasa PBASIC. Memiliki data

    storage 2 Kb pada sebuah EEPROM dan easy-to-use dalam memberi perintah bagi general purpose I/O

    (input atau output) pins membuat BS menjadi salah satu modul microcontroller yang paling sering

    digunakan dalam pengajaran microcontrolling. Praktikum ini akan menggunakan Board of Education

    (BOE), alat yang akan memfasilitasi keperluan komunikasi (upload) antara PC dengan peripheral devices

    sekaligus mengujicobakan aplikasi yang dijalankan.

    Gambar 5 Board of Education (BOE)

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 5

    Langkah-langkah penyiapan hardware:

    Pastikan switch power pada BOE telah berada pada posisi 0 (power off). Tempatkan BS2 pada BOE, pastikan kaki-kaki pin menancap dengan baik. Koneksikan BOE ke PC dengan menggunakan kabel yang tersedia untuk mengupload data. Tempatkan baterai pada tempatnya dan hubungkan dengan BOE. Pindahkan posisi switch power ke posisi 1. Jika lampu hijau menyala maka BOE siap digunakan.

    SEVEN SEGMENT

    Pada praktikum kali ini piranti peripheral (hardware) yang diguanakan untuk menjalankan komunikasi

    data dengan personal computer (PC) adalah LED dan seven segment. Pada prinsipnya, seven segment

    merupakan rangkaian yang terdiri atas 7 LED ditambah satu LED untuk decimal point.

    Gambar 6 Rangkaian seven segment - microcontroller

    Seven segment adalah perangkat yang digunakan untuk menunjukkan angka secara digital. Seven

    segment banyak digunakan dalam perangkat digital untuk menunjukkan angka seperti jam tangan,

    score board, kalkulator, dan perangkat lainnya. Seven segment terdiri dari 8 LED akan menyala sesuai

    dengan nilai biner atau byte yang dimasukkan melalui input ataupun parallel port-nya. Jika rangakaian

    yang dibuat sesuia dengan gambar pada Gambar 7, maka urutan menyalanya LED dari A-G adalah

    E-D-C-DP-G-F-A-B, secara beurutan dari Pin 15 sampai 8. Dengan memberikan angka byte atau biner

    yang tepat, maka seven segment dapat menyala sesuai dengan yang kita inginkan. Dp biasanya

    digunakan untuk menunjukkan koma sebagai pemisah angka desimal.

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 6

    Gambar 7 Sevent segment

    Sebagai contoh, jika kita hendak menampilkan huruf P pada seven segment, maka LED pada seven segment yang harus menyala adalah A, B, E, F, dan G sehingga nilai byte yang harus diberikan adalah nilai biner 01110011 sesuai urutan pin pada microcontrollernya.

    PEMROGRAMAN PBASIC

    Cara mendefinisikan variabel pada pin (optional): var_name PIN 0 ' akan mendefinisikan PIN 0 sebagai var_name

    Cara mendeklarasikan variabel: var_name VAR var_size

    Contoh: counter VAR BYTE

    Ada empat macam ukuran variabel (var_size):

    Var_size Value

    BIT NIBBLE BYTE

    0/1 0 - 15

    0 - 255 WORD 0 - 65535

    Debugging Perintah DEBUG digunakan untuk mengecek nilai suatu variabel. Nilai dari variabel tersebut akan dikirimkan oleh BS dan ditampilkan di layar PC. Contoh:

    x VAR BYTE

    y VAR BYTE

    x = 183

    y = 250 DEBUG DEC ? x ' akan menampilkan: x= 183 di layar PC

  • Modul 2 Desain Sistem Otomasi Sederhana Dengan Serial Port Otomasi Sistem Produksi

    Halaman | 7

    DEBUG BIN ? y ' akan menampilkan: x= 11111010 di layar PC

    Untuk memunculkan debugging window pilih menu Run .. Debug .. New.

    Menentukan pin sebagai input/output Variabel-variabel direction (DIRS, DIR0-15) digunakan untuk menentukan apakah suatu pin digu