Senin, 23 September 2019

Pengkabelan Port Serial dan cara kerja port serial



I. PENGKABELAN PORT SERIAL
Pada prinsipnya, serial ialah pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh serial ialah mouse, scanner dan system akuisisi data yang terhubung ke port COM1/COM2.
II. Peralatan Port Serial
Device pada serial port dibagi menjadi 2 (dua ) kelompok yaitu Data Communication Equipment (DCE) dan Data Terminal Equipment (DTE). Contoh dari DCE ialah modem, plotter, scanner dan lain lain sedangkan contoh dari DTE ialah terminal di komputer.
Spesifikasi elektronik dari serial port merujuk pada Electronic Industry Association (EIA) :
1. “Space” (logika 0) ialah tegangan antara + 3 hingga +25 V.
2. “Mark” (logika 1) ialah tegangan antara –3 hingga –25 V.

3. Daerah antara + 3V hingga –3V tidak didefinisikan /tidak terpakai
4. Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25 V.
5. Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500mA.
Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampilan port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial

Gambar Port DB9betina Gambar Port DB9 jantan
Konektor port serial terdiri dari 2 jenis, yaitu konektor 25 pin (DB25 dan 9 pin (DB9) yang berpasangan (jantan dan betina). Bentuk dari konektor DB-25 sama persis dengan port paralel. Umumnyua COM1 berada dialamat 3F8H, sedangkan COM2 dialamat 2F8H.
Tabel. Jenis Sinyal RS232 yang Umum Digunakan








Gambar. DB9 male Gambar. DB9 female
Keterangan
· Pin 1 = Data Carrier Detect (DCD)
· Pin 2 = Received Data (RxD)
· Pin 3 = Transmitted Data (TxD)
· Pin 4 = Data Terminal Ready (DTR)
· Pin 5 = Signal Ground (common)
· Pin 6 = Data Set Ready (DSR)
· Pin 7 = Request To Send (RTS)
· Pin 8 = Clear To Send (CTS)
· Pin 9 = Ring Indicator (RI)
Pemrograman Port Serial Komputer
Port serial sering digunakan untuk interfacing komputer dan mikrokontroler, karena kemampuan jarak pengiriman data dibandingkan port paralel. Berikut contoh  program assembly untuk komunikasi serial antara 2 PC. Untuk komunikasi ini, anda cukup menghubungkan :
1.      Pin TxD ke pin RxD computer lain
2.      Pin RXD dihubungkan ke pin TxD komputer lain
3.      RTS dan CTS dihubung singkat
4.      DSR dan DTR dihubung singkat
5.      GND dihubungkan ke GND komputer lain
Bila anda bandingkan cara komunikasi yang dilakukan secara paralel dengan cara komunikasi yang dilakukan secara serial, maka masing-masing akan memiliki keuntungan dan kelebihan yang tersendiri. Komunikasi yang dilakukan secara serial mempunyai keuntungan dari sisi pengkabelan, karena hanya memerlukan tiga buah kabel, TX, RX dan Ground.
III. PORT SERIAL RS-232
Dewasa ini keberadaan port serial RS-232 pada komputer semakin berkurang jumlahnya, jika dahulu terdapat minimal 2 buah port serial RS-232, maka sekarang jumlahnya sudah berkurang menjadi 1 buah, bahkan pada jenis komputer tertentu sudah tidak menyediakan port serial RS-232, misalnya pada komputer jenis mobile. Karena memang dilihat dari sudut teknologi, bagi beberapa pihak komunikasi data menggunakan port serial RS-232 sudah dianggap tertinggal.
Hal ini wajar karena teknologi terus berkembang, dan sudah menjadi hal yang alami jika suatu teknologi baru yang lebih baik telah ditemukan maka secara otomatis teknologi lama perlahan-lahan mulai ditinggalkan. Walaupun begitu bukan berarti port serial RS-232 sudah tidak digunakan lagi, karena port serial RS-232 punya kelebihan yaitu kemudahan dalam penggunaannya, tidak memerlukan teknik pemrograman yang terlalu rumit, mudah untuk dipelajari dan karena sudah umum digunakan maka tidaklah sulit untuk mendapatkan periperal untuk merancang bangun suatu device yang menggunakan port serial RS-232. Karena itu port serial RS-232 banyak digunakan sebagai dasar untuk mempelajari teknik-teknik antar muka antara suatu device dan PC, misalnya antar muka mikrokontroler dengan PC.
Dalam mempelajari teknik antar muka menggunakan komunikasi data melalui port USB bagi pemula tidaklah mudah. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan suatu dongle konverter port USB menjadi port serial RS-232. Dengan menggunakan konverter ini maka sebuah port USB PC seolah-olah menjadi sebuah port serial RS-232 seperti pada umumnya, walaupun sesungguhnya data ditransfer melalui sebuah port USB.
Ada sejumlah rangkaian transceiver RS232 yang biasa digunakan untuk komunikasi antara mikrokontroler dengan divais lain seperti PC atau divais lain yang menggunakan RS232. Untuk menekan harga, dapat digunakan rangkaian dengan dua transistor seperti yang tampak pada gambar berikut.

Dalam rangkaian lain digunakan Max232 dari Maxim. Rangkaian ini sangat stabil dan digunakan untuk rancangan yang profesional. Divais ini tidak mahal, menyediakan dua kanal RS232. Setiap output transmitter dan input receiver dilindungi terhadap kejutan elektrostatik hingga 15kV. Divais ini dapat beroperasi dengan catu tunggal 5V.

Salah satu kelemahan komunikasi data menggunakan RS232 adalah jarak maksimal yang diijinkan adalah 15 meter. Hal tersebut bisa diatasi dengan menggunakan RS485.

RS485 dapat digunakan untuk mentransfer data sampai dengan jarak 1220 meter, dengan kecepatan transfer sampai dengan 10Mbps. Jaringan RS485 bisa menangani sampai dengan 32 perangkat/divais.
Berikut ini adalah rangkaian konverter RS232 – RS485 dengan Automatic RX – TX Control:

Daftar Komponen:

R1, R2 : 1K 1/4W Resistor
R3, R4, R5, R11 : 2.2K 1/4W Resistor
R6, R7 : 560 Ohm 1/4W Resistor
R8, R9 : 47 Ohm 1/4W Resistor
R10 : 120 Ohm Resistor
C1 : 10uF 50V Electrolytic Capacitor
C2, C4 : 100n Polyester Capacitor
C3 : 10uF 16V Electrolytic Capacitor
C5, C6, C7, C8 : 1uF 16V Electrolytic Capacitor
D1 : 1N4007 Diode
L1, L2 : Red and Green LEDs
Q1 : BC327 PNP Transistor
U1 : MAX232N
U2 : MAX485CPA
U3 : LM7805
J1 : DB9 PC Mount Female Connector
U4, U5 : 2 Terminal PCB Terminal Block
IV. Komunikasi Serial

             Komunikasi serial ialah pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu secara berurutan), sehingga komunikasi serial lebih lambat daripada komunikasi paralel. Komunikasi Serial dapat digunakan untuk menggantikan Komunikasi Parallel jalur data 8-bit dengan baik. Tidak saja memakan biaya yang lebih murah, namun dapat digunakan untuk menghubungkan dua peralatan yang sangat jauh, misalnya menumpang pada kabel telepon.


Agar komunikasi serial dapat bekerja dengan baik, data byte harus diubah ke dalam bit-bit serial menggunakan peralatan yang disebut shift register parallel-in serial-out, kemudian data dikirimkan hanya dengan satu jalur data saja. Hal yang serupa dikerjakan pada penerima, dimana penerima harus mengubah bit-bit serial yang diterimanya menjadi data byte yang persis seperti data semula pada pengirim, dengan menggunakan shift register serial-in parallel-out. Tentu saja jika data serial tersebut dikirim menumpang jalur telepon, maka dibutuhkan peralatan pengubah status digital 0s atau 1s menjadi sinyal suara audio. Peralatan seperti ini kemudian disebut modem (modulator/demudulator). Modulator sebagai pengubah sinyal digital menjadi sinyal audio, sebaliknya Demodulator adalah sebagai mengubah kembali sinyal audio menjadi sinyal digital. Pada jarak yang sangat dekat, dapat menggunakan komunikasi serial sederhana dan tidak perlu modulasi. Seperti yang dapat dilihat pada hubungan komputer dengan keyboard atau   mouse.

Komputer PC-IBM dan sejenisnya yang berbasis mikro prosesor x86 (8086, 186, 286, 386, 486, dan pentium) memiliki dua buah (setidaknya satu) port COM. Kedua port COM memiliki konektor standar RS232. Terminal atau konektor yang digunakan untuk engkonversi level tegangan biasa disebut DB9. Port-port COM tersebut diberi nama dengan COM1 danCOM2. Biasanya port COM ini sekarang digunakan untuk modem (modem sekarang juga sudah banyak menggunakan USB).
Untuk mendapatkan kompatibilitas dari beberapa peralatan komunikasi data dari berbagai pabrik, diciptakanlah standar antar-muka (interfacing) yang dinamakan RS232. Standar ini dipublikasikan oleh EIA (Electronics Industries Association) pada 1960. Pada 1963 standar tersebut dimodifikasi dengan nama RS232A. RS232B dan RS232C ditetapkan pada tahun masing-masing 1965 dan 1969. Sekarang Standar RS232 masih menjadi standar dunia mengenai standar antar-muka I/O ko-munikasi serial. Bahkan standar ini masih dipakai dan digunakan pada komputer PC saat ini. Pada RS232, 1s (high) direpresentasikan dengan tegangan -3 s/d -25V, dan 0s (low) direpresentasikan sebagai +3 s/d  +25V. Sedang diantara -3 dan +3V dianggap Sebagai status mengambang dan tidak dianggap. Walaupun RS232 sudah mulai ditinggalkan, bahwa standar ini masih dijadikan standar dasar bagi standar-standar yang lebih maju, misalnya USB, SATA, Packet Data dll. Sehingga sangat bermanfaat mempelajari standar RS232 ini sebelum mempelajari standar yang lainnya.
V. Prinsip Kerja Port Serial
Perangkat yang menggunakan kabel serial untuk komunikasinya dibagi ke dalam dua kategori. Yaitu DCE (Data Communications Equipment) dan DTE (Data Terminal Equipment). Data Communications Equipment adalah perangkat seperti modem, TA adapter, plotter dan lain-lain, sedangkan Data Terminal Equipment adalah komputer atau Terminal.
Untuk menjamin terjadinya sebuah transfer data yang cepat dan Realible antara 2 peralatan, lalu lintas data harus dikoordinasi dengan baik. Tidak seperti printer yang selalu mencetak setiap karakter yang diterimanya. Namun dalam komunikasi serial, bisa saja peralatan tidak memiliki lagi tampungan data yang diterimanya. Sehingga dia harus memberitahukan PC untuk tidak lagi mengirim data. Hingga modem selesai mengerjakan semua tugasnya. Dan kembali memberitahukan PC untuk kembali mengirim data berikutnya setelah modem siap. Pada tabel berikut terdapat nama pin yang dipakai oleh DB-9 beserta keterangannya.
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)