Filetype PDF | Posted on 01 Feb 2023 | 3 years ago
Authentication
digital resources
298x Filetype PDF File size 0.34 MB Source: media.neliti.com
54 Ardiansyah: IN SYSTEM PROGRAMMING AVR MENGGUNAKAN KONEKSI BLUETOOTH
IN SYSTEM PROGRAMMING AVR MENGGUNAKAN KONEKSI
BLUETOOTH
Rezky Ardiansyah1) Andrew Joewono2) Diana Lestariningsih2)
E-mail: rezky.ardiansyah@rocketmail.com
ABSTRAK
Salah satu produk ISP yang berada di pasaran antara lain: DT-HIQ AVR USB ISP, dan USB ASP masih
menggunakan kabel sebagai transmisi datanya. Sehingga jika ingin men-download suatu program ke chip
mikrokontroler harus berdekatan antara kompuer dan mikrokontroler target. Kondisi ini akan menjadi masalah
jika mikrokontroler target bergerak, seperti halnya mikrokontroler target yang berada pada badan robot. Jika
program pada robot itu masih bermasalah, maka robot tersebut harus didekatkan kembali ke komputer untuk
diprogram ulang. Oleh karena itu dibutuhkan alat untuk men-download program tanpa melalui media kabel.
Dengan demikian akan memudahkan programmer dalam memprogram suatu device dan dapat menghemat
tenaga, karena jika ingin memprogram ulang suatu device tidak perlu lagi mendekatkan device ke komputer
programmer.
Pada protokol STK500, data yang dikirimkan berupa paket. Sehingga alat ini mempunyai fungsi untuk
memeriksa paket data yang diterima. Setelah paket data benar, alat ini akan mengklasifikasikan perintah yang
diterima. Alat ini berfungsi untuk men-download program ke mikrokontroler target. Jalur yang digunakan ialah
pin MOSI, MISO, dan SCK.
Alat ini dapat menghemat tenaga programmer karena koneksi yang digunakan ialah menggunakan
koneksi bluetooth (tanpa kabel). Area coverage alat ini mencapai sekitar 16 meter dari jarak komputer
pengguna.
Kata Kunci: in system programming AVR, bluetooth, mikrokontroler
PENDAHULUAN 2. Bagaimana realisasi protokol STK500
Salah satu produk downloader yang pada komunikasi antara pengguna dan
berada di pasaran antara lain DT-HIQ AVR USB downloader ke dalam program
ISP, dan USB ASP yang masih menggunakan mikrokontroler;
kabel untuk mentransmisi data. Jika pengguna 3. Waktu yang dibutuhkan downloader untuk
ingin men-download suatu program ke chip men-download suatu program ke
mikrokontroler harus berdekatan antara mikrokontroler target dengan berbagai
komputer dan mikrokontroler target karena variabel sebagai pembandingnya;
keterbatasan panjang kabel. Kondisi ini akan 4. Bagaimana tingkat kesesuaian program
menjadi masalah jika mikrokontroler target yang di-download.
bergerak, salah satu contoh yaitu Metode yang digunakan dalam
mikrokontroler target yang berada pada badan perealisasian alat ini meliputi: studi literatur,
robot. Jika program pada robot masih terdapat perencanaan alat, pembuatan alat, pengujian
masalah, maka robot tersebut harus didekatkan alat, menarik simpulan hasil perancangan dan
kembali ke komputer untuk diprogram ulang. pengujian sistem.
Untuk mengatasi masalah tersebut dibutuhkan
alat untuk men-download program tanpa TINJAUAN PUSTAKA
[2]
melalui media kabel, sehingga akan Mikrokontroler AVR AT Mega8
memudahkan programmer dalam memprogram Mikrokontroler yang digunakan dalam
suatu chip mikrokontroler. Hal ini dapat penelitian ini adalah mikrokontroler Alf and
menghemat waktu dan tenaga programmer jika 9HJDUG¶V 5LVF 3URFHVVRU (AVR) AT Mega8,
membutuhkan untuk memprogram ulang suatu produk ini merupakan keluaran dari keluarga
chip mikrokontroler. Programmer tidak perlu ATMEL. Mikrokontroler AVR sama halnya
mendekatkan device ke komputer programmer. seperti keluaran ATMEL lainnya seperti 8051,
Adapun permasalahan yang dihadapi yaitu memiliki 8 pin dalam 1 port yang dapat
penulis dalam pembuatan alat adalah sebagai digunakan sebagai input atau output digital dan
berikut: penggunaan pin (MISO, MOSI, SCK, RESET)
1. Bagaimana modul bluetooth EB500 dapat untuk memasukkan file dalam bentuk
tersinkronisasi terhadap bluetooth dongle heksadesimal dari komputer ke mikrokontroler.
pada komputer pengguna; Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC
1) Mahasiswa di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya
2) Staf Pengajar di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya
Ardiansyah: IN SYSTEM PROGRAMMING AVR MENGGUNAKAN KONEKSI BLUETOOTH
Reduce Instruction Set Computing (RISC) 8-bit, radio. Baseband layer menangani masalah
semua instuksi dikemas dalam kode 16-bit (16- channel.
bits word) dan sebagian besar dilakukan dalam Untuk menghindari terjadinya interferensi
1 siklus clock. Gambar 1 menunjukkan dari sinyal lain yang berada pada band 2,4 GHz
konfigurasi pin AT Mega8. seperti WLAN, Bluetooth menggunakan prinsip
frekuensi hopping. Setiap perangkat bluetooth
mempunyai alamat hardware yang khusus dan
sebuah bluetooth clock. Sebuah algoritma
tertentu digunakan untuk menghitung frekuensi
hopping yang digunakan berdasarkan pada
hardware address dari perangkat yang menjadi
master dan clock. Untuk komunikasi duplex,
skema Time Division Duplex (TDD) digunakan
sebagai sarana pengiriman dan penerimaan
data. Di mana pada skema ini perangkat master
melakukan transmisi pada slot waktu genap dan
perangkat slave melakukan transmisi pada slot
waktu ganjil. Link Manager berfungsi untuk
menjalankan link setup, authentication, link
Gambar 1. Konfigurasi Pin AT Mega8 configuration dan aspek lainnya dari hubungan
radio antara master dan slave. Selain itu juga
Komunikasi Data Bluetooth berfungsi untuk menemukan link manager
Bluetooth didefinisikan sebagai sebuah lainnya dan melakukan komunikasi dengan
arsitektur protokol ber-layer yang mengandung menggunakan link manager protocol. Untuk
protokol inti, pengganti kabel dan protokol memastikan hardware yang berbeda dapat
telepon serta protokol adaptasi. Pada bagian saling mendukung, maka perangkat bluetooth
selanjutnya akan dibahas lebih lanjut mengenai menggunakan Host Controller Interface (HCI)
masing±masing blok dari arsitektur protokol sebagai tatap muka antara host bluetooth
sebagaimana yang terlihat pada Gambar 2. (contohnya komputer) dan Baseband dan Link
Manager.
Logical Link Control and Adaption
Protocol (L2CAP) adalah lapisan yang berada
di atas baseband protocol dan melayani
protokol yang di atasnya dengan kemampuan
protocol multiplexing dan packet segmentation
serta reassembly (SAR). Fungsi SAR diperlukan
untuk mendukung protokol yang menggunakan
paket data yang lebih besar daripada yang dapat
didukung oleh baseband. Paket L2CAP yang
besar dibagi ke dalam beberapa paket baseband
yang lebih kecil sebelum dipancarkan dan
paket-paket tersebut akan disusun kembali
setelah diterima menjadi paket L2CAP. Service
Gambar 2. Arsitektur Protokol Bluetooth Discovery Protocol pada dasarnya berfungsi
untuk menyediakan perangkat (tools) yang
Layer paling dasar dari arsitektur dibutuhkan oleh sebuah aplikasi untuk
bluetooh adalah Bluetooth Radio. Bluetooth memperoleh informasi dari sebuah perangkat
beroperasi pada Industrial Scientific and bluetooth, layanan bluetooth apa saja yang
Medical (ISM) band antara 2,40 sampai dengan tersedia dan untuk menentukan karakteristik
2,48 GHz. Terdapat tiga kelas dari transmitter dari layanan yang tersedia. Port serial
yang dibedakan dari output power dan merupakan salah satu dari layanan komunikasi
jangkauan transmisi yang dimiliki. Bluetooth yang sering digunakan.
radio menggunakan modulasi Gaussian RFCOMM adalah pengganti protokol
Frequency Shift Keying (GFSK) dalam kabel yang termasuk di dalam spesifikasi
melakukan transmisinya. Baseband layer bluetooth. RFCOMM melakukan emulasi port
adalah lapisan fisik dan berada di atas Bluetooth serial RS-232 ke dalam protokol L2CAP dan
menggantikan fungsi kabel serial. RFCOMM
55
WIDYA TEKNIK Vol. 10, No. 1, 2011 (54-67)
dapat menyediakan sampai dengan 60 port di TOKEN, MESSAGE_BODY, CHECK_SUM.
antara dua perangkat bluetooth. Bluetooth Penjelasan dari masing-masing format dari
profile digunakan untuk memberikan gambaran protokol STK 500 disajikan pada Tabel 1.
untuk implementasi dari sebuah fungsi yang
dapat dilakukan. Bluetooth profile ditujukan Tabel 1. Penjelasan Fungsi Format Dari Protokol
untuk mengurangi masalah yang mungkin STK 500
timbul dari perbedaan produk yang diproduksi Name Ukuran Deskripsi
oleh perusahaan yang berbeda. Profile yang Parameter
dimiliki bluetooth sampai saat ini antara lain: MESSAGE_ 1 bit Selalu bernilai
basic imaging, basic printing, cordless START 0x1B
telephony, dial-up networking, file transfer, Nilainya akan
handsfree, headset, serial port, dan SEQUENCE bertambah satu
scynchronization. _NUMBER 1 bit setiap pengiriman
pesan. Kembali ke 0
setelah 0xFF
[3]
Embedded Blue 500 2 bit, MSB
Embedded Blue 500 (EB500) adalah MESSAGE_ yang Ukuran dari
modul bluetooth yang digunakan untuk SIZE pertama message_body
menghubungkan mikrokontroler dengan PC. TOKEN 1 bit Selalu bernilai 0x0E
Embedded Blue 500 mempunyai 2 modus MESSAGE_ Message_ Bernilai dari 0
operasi yaitu command mode dan data mode. BODY size bit sampai 65535 byte
Pada command mode, EB500 akan menerima CHECKSUM 1 bit Semua pesan di
perintah serial yang diberikan, yang berkaitan XOR kan
dengan proses pengaturan pada EB500
[5]
(perintah serial tersebut tidak dikirimkan), Protokol In System Programming
sedangkan pada data mode, EB500 akan Protokol In System Programming ialah
berfungsi sebagai jalur komunikasi data serial suatu protokol yang digunakan untuk
antara device bluetooth yang berbeda memprogram atau memprogram ulang
(meneruskan pengiriman maupun penerimaan mikrokontroler. Jalur yang digunakan ialah
data serial). Gambar EB500 dapat dilihat pada jalur SPI yang terdiri dari Serial clock (SCK),
Gambar 3. Master In-Slave Out (MISO), dan Master Out-
Slave In (MOSI). Ketika melakukan
pemrograman suatu mikrokontroler,
programmer harus dioperasikan sebagai master
dan mikrokontroler target dioperasikan menjadi
slave. Programmer menyediakan clock untuk
keperluan komunikasi pada pin SCK. Setiap
pulsa pada pin SCK mentransferkan 1 bit data
dari programmer (Master) menuju target
(slave) pada pin MOSI. Secara bersamaan,
setiap pulsa pada pin SCK mentransfer 1 bit
data dari target (Slave) menuju programmer
(master) pada pin MISO. Gambar koneksi
antara downloader dan mikrokontroler target
dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Modul EB 500
Protokol STK 500[4]
Protokol STK 500 digunakan untuk
mengirimkan data dari PC ke mikrokontroler
yang berkaitan dengan pemrograman suatu
mikrokontroler. Software compiler seperti
CodeVisionAvr telah menggunakan protokol
STK 500. Protokol ini menggunakan baud rate
115200, 8 bit data, 1 bit stop, dan tidak Gambar 4. Koneksi Programmer dan
menggunakan parity bit. STK 500 memiliki Mikrokontroler Target
format pesan sebagai berikut:
MESSAGEE_START,
SEQUENCE_NUUMBER, MESSAGE_SIZE,
56
Ardiansyah: IN SYSTEM PROGRAMMING AVR MENGGUNAKAN KONEKSI BLUETOOTH
Gambar 5. Diagram blok sistem secara keseluruhan
Agar komunikasi antara ISP dan maupun sebaliknya, mengirimkan dari
mikrokontroler target dapat berjalan dengan mikrokontroler ke PC.
baik, Ground (GND) antara ISP dan Mikrokontroler digunakan sebagai bagian
mikrokontroler target harus bergabung menjadi utama sistem yang mengontrol kerja In System
satu. Untuk men-download suatu program, ISP Programming untuk memprogram
akan men-setting pin RST mikrokontroler target mikrokontroler target sesuai dengan perintah
menjadi Low ( 0 Volt ). Setelah pin Reset dari PC, dalam hal ini rangkaian mikrokontroler
bernilai 0, mikrokontroler target memasuki yang dimaksud ialah rangkaian minimum
mode programming dan Serial Peripheral sistem ATMega8. Mikrokontroler target ialah
Interface (SPI) diaktifkan sehingga mikrokontroler yang hendak di program dengan
mikrokontroler target tersebut telah siap untuk menggunakan protokol In System
menerima instruksi dari programmer. Programming.
Format perintah terdiri dari 4 bit, bit Alat ini tidak membutuhkan supply 5 V,
pertama terdiri dari kode perintah, pemilihan karena alat ini telah dirancang agar setelah
operasi dan target memori. Bit kedua dan ketiga terkoneksi dengan mikrokontroler target dapat
terdiri dari alamat pada memori yang telah mengambil supply dari rangkaian
dipilih. Bit keempat terdiri dari data yang akan mikrokontroler target yang akan di download
dikirimkan ke mikrokontroler target. Ada programnya.
beberapa perintah pada protokol ISP ini antara Perancangan elektronika pada alat ini
lain, Enable Memory Access, Device Code, sebagai berikut:
Flash Program Memory Access, EEPROM 1. Rangkaian mikrokontroler ATMega8;
Data Memory Access, Lock Bits Access, dan 2. Rangkaian pembangkit clock;
Chip Erase Operation. 3. Rangkaian reset manual.
Rangkaian minimum sistem
METODE PENELITIAN mikrokontroler ATMega8 terdiri dari rangkaian
Perancangan dan Pembuatan Alat pembangkit clock dan reset manual. Pada
Adapun diagram blok dari alat ini dapat rangkaian reset manual terdapat beberapa
dilihat pada Gambar 5. Komputer digunakan komponen yaitu resistor 10 K yang berfungsi
sebagai media perantara antara pengguna untuk pull up pin reset mikrokontroler dan
dengan sistem dengan menggunakan bantuan tombol reset. Skematik rangkaian reset manual
software compiler di mana perintah dikirimkan dapat dilihat pada Gambar 6.
/diterima dengan menggunakan sarana
komunikasi bluetooth melalui bluetooth 5 V
adapter/dongle ataupun internal bluetooth yang R1
10 K
terdapat pada PC. EB500 adalah modul SW1
bluetooth yang digunakan untuk menerima data pin reset
SW PUSHBUTTON
dari PC untuk diteruskan ke mikrokontroler Gambar 6. Rangkaian Reset Manual
57
no reviews yet
Please Login to review.
