Percobaan 2 Modul 3



KOMUNIKASI SPI

1. Tujuan [Kembali]
  • Tujuan
      a) Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I2C.
      b) Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Arduino.
  • Kondisi
        Ganti led dengan buzzer, sehingga ketika button di tekan buzzer akan hidup dengan delay 200ms lalu mati, jika button tidak di tekan buzzer mati


2. Hardware [Kembali]
  • Alat
A. Resistor


Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :

Tabel Kode Warna Resistor
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :


Cara menghitung nilai resistor 4 gelang

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :

Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

 Contoh-contoh perhitungan lainnya :

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm

B. LED

    LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

C. D. ARDUINO



Microcontroller                                           ATmega328P
Operating Voltage                                      5 V
Input Voltage (recommended)                   7 – 12 V
Input Voltage (limit)                                  6 – 20 V
Digital I/O Pins                                          14 (of which 6 provide PWM output)
PWM Digital I/O Pins                                6
Analog Input Pins                                       6
DC Current per I/O Pin                              20 mA
DC Current for 3.3V Pin                            50 mA
Flash Memory                                            32 KB of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM                                                        2 KB
EEPROM                                                   1 KB
Clock Speed                                               16 MHz

BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO


POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.

POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.

Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.

Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.

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.

LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.


C. Push Button
Gambar Komponen Push Button
      Push button adalah pemutus dan penyambung aliran listrik. Namun dalam hal ini, ia tak bersifat mengunci. Jadi akan kembali ke posisi semula saat selesai ditekan.

    Saat push button ditekan, akan bernilai HIGH dan akan menghantarkan arus listrik. Sedangkan apabila dilepas, maka bernilai LOW dan memutus arus listrik.

    Cara kerja saklar push button kadang berbeda tergantung dari jenisnya. Apakah termasuk NO atau NC.

  • Bahan
- Software Arduino IDE
    Lingkungan Pengembangan Terpadu Arduino adalah aplikasi lintas platform yang ditulis dalam fungsi-fungsi dari C dan C ++. Ini digunakan untuk menulis dan mengunggah program ke papan Arduino yang kompatibel, tetapi juga, dengan bantuan core pihak ketiga, papan pengembangan vendor lainnya.

3. Rangkaian Percobaan [Kembali]

  • Rangkaian Percobaan 



  • Prinsip Kerja
            Pada saat ardunio master mengirimkan data menuju arduino slave maka ketika push button ditekan buzzer akan hidup dengan delay sebelum hidup adalah 200ms, namun jika push button tidak ditekan maka buzzer tidak akan hidup


 4. Listing Program [Kembali]
  • //MASTER

    //MASTER

    #include <SPI.h> //Deklarasi library SPI
    #define button 2//mendefinisikan variable button pada pin 2

    char data = "1"; //mendeklarasikan variable data yang berisikan karakter "1"
    void setup (void) {//fungsi setup hanya dijalankan sekali
      pinMode(button, INPUT_PULLUP); //mendeklarasikan button sebagai input dengan rangkaian pull up
      Serial.begin(115200); //untuk memulai komunikasi serial dengan Set baud rate 115200 untuk USART dan SPI
      digitalWrite(SS, HIGH); // mematikan Slave Select dengan memberikan logika HIGH
      SPI.begin (); // untuk memulai komunikasi SPI
      SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV8); //divide the clock by 8
    }

    void loop (void) {//fungsi loop dijalankan berulang
      char c; // menginisialisasikan variabel C dengan tipe data char
      int nilai = digitalRead(button);
      if (nilai == 0) { //pembacaan variable nilai, logika 0 berarti button ditekan
        digitalWrite(SS, LOW); // menghidupkan Slave Select dengan memberikan logika LOW
        // send test string
        for (const char * p = "1" ; c = *p; p++)//perulangan for untuk mengirimkan variable p dengan isi "1", C diisi dengan variable alamat P dan ditransfer ke slave secara satu persatu karakter
        {
          SPI.transfer (c);
          Serial.print(c); // sebagai penghubung serial monitornya
        }
        SPI.transfer("1");
        digitalWrite(SS, HIGH); // disable Slave Select memberi logika HIGH
        delay(200);
      }
    }

    //SLAVE

    //SLAVE

    #include <SPI.h> //Deklarasi library SPI
    #define buzzer 2 //menginisialisasikan variable buzzer pada pin 2


    char buff [50]; // untuk menginisialisasikan variabel buff dg isi array 50
    volatile byte indx;
    volatile boolean process;

    void setup (void) {
      Serial.begin (115200);// serial begin antara master dan slave harus sama
      pinMode(buzzer, OUTPUT); //memberi peran output pada buzzer (pin 2)
      SPCR |= _BV(SPE); // Menghidupkan komunikasi SPI untuk slave
      indx = 0; // buffer empty
      process = false;
      SPI.attachInterrupt(); // memulai pembacaan
    }

    ISR (SPI_STC_vect) // fungsi yg dijalankan ketika ada data yang masuk
    { 
      byte c = SPDR; // Membaca variable C dari Data Register dari slave
      if (indx < sizeof buff) { //jika indx kecil dari buff
        buff [indx++] = c; // Maka data disimpan pada indx selanjutnya dalam array buff
      }
      if (c == '1') { //ketika pembacaan variable c telah mencapai karakter 1, maka process=true
        process = true;
      }
    }

    void loop (void) {
      if (process) {//ketika process=true, program jalan
        digitalWrite(buzzer, HIGH);
        process = false; //untuk menghentikan process
        Serial.println (buff); //menampilkan pembacaan
        indx = 0; //reset button to zero
        delay(200);
      }
      else //ketika process=false
      {
        digitalWrite(buzzer, LOW);
      }
    }

  • Flowchart

5. Soal Analisa [Kembali]
    
    percobaan 2 (Komunikasi SPI):

1. apakah pin SS bisa diganti dengan pin digital lain?

Jika pin SS bisa diganti dengan pin digital lain.Tidak bisa, karena pin SS digunakan untuk memilih slave mana yang akan diajak berkomunikasi oleh master.


2. apa yang terjadi jika pin MISO di lepas?

Jawab:

Jika pin MISO di lepas maka slave device tidak akan mengirimkan data kembali ke master device dan master akan tidak akan membaca data tersebut


3. Apakah pada komunikasi ini bisa menggunakan multi master?

Jawab:

Tidak bisa, karena pada device master hanya bisa menggunakan 1 jalur saja yaitu pin SS (Slave Select).



6. Video [Kembali]




7. Link Download [Kembali]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)