 BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Perkembangan
Pengaturan proyektor secara
remote melalui komputer telah dimulai oleh
perusahaan Hitachi. Pengaturan
ini dilakukan dengan aplikasi
yang bernama Projector
Control
Application (disingkat PJCtrl). Aplikasi
ini
membuat
user
dapat
mengontrol
fungsi-fungsi dari LCD proyektor Hitachi
milik
user
melalui desktop PC atau laptop.
Aplikasi ini dapat membantu mengurangi biaya yang berhubungan dengan pergantian
batere,
kehilangan
remote
control
dan
lainnya.
Blok
diagram
dari
pengontrolan
proyektor Hitachi ini adalah :
Gambar 2.1 Blok Diagram Pengontrolan Proyektor Hitachi
7
|
|
8
PJCtrl
ini
dapat
dipakai
untuk
langsung
mengontrol proyektor
yang
memiliki
RJ-45 LAN port. Data dari aplikasi ini dapat dikirim langsung dari jaringan ke LAN port
proyektor.
Apabila jenis proyektor
yang dikontrol tidak
memiliki LAN port, maka data
yang dikirim dari jaringan harus
melalui Ethernet to Serial Converter dahulu baru data
diubah menjadi serial dan dikirim ke port serial proyektor untuk diproses. Selain melalui
jaringan,
proyektor
juga
dapat
langsung
terhubung
dengan PJCtrl
melalui
kabel
LAN
atau RS232.
Sampai saat ini, Projector Control Application milik Hitachi mampu :
•
Mematikan serta menghidupkan proyektor
•
Mengatur RGB dari proyektor
•
Mengatur 5 proyektor Hitachi dengan tipe yang sama secara bersamaan.
•
Mengatur suara, video, serta pengaturan tingkat lanjut (advanced control) seperti
ketajaman gambar, factor gamma, warna dan sebagainya.
Minimum system requirement dari aplikasi ini adalah :
•
Windows 2000 Professional SP4 atau Windows XP Professional
•
Pentium III 500 Mhz atau lebih
•
128MB RAM
|
 9
•
3MB HDD yang free
•
LAN Port (RJ-45) atau RS-232C Port
Jenis-jenis proyektor LCD Hitachi yang compatible dengan PJCtrl Hitachi
adalah :
Tabel 2.1 Proyektor LCD Hitachi tanpa RJ-45 LAN Port
Proyektor LCD Hitachi tanpa RJ-45 LAN Port*
CP-RS55
CP-X328
CP-RS56
CP-X340
CP-RS57
CP-X345
CP-RX60
CP-X430
CP-RX61
CP-X440
CP-S210
CP-X444
CP-S220
CP-X880
CP-S225
CP-X885
CP-S235
CP-X990
CP-S240
CP-X995
CP-S318
CP-X1230
CP-S335
ED-S3170
CP-S420
ED-S3350
CP-SX5600
ED-X3270
CP-X250
ED-X3280
CP-X251
ED-X3400
CP-X253
ED-X3450
CP-X260
*memerlukan Ethernet to Serial Converter
|
 10
Tabel 2.2 Proyektor LCD Hitachi dengan RJ-45 LAN Port
Proyektor LCD Hitachi dengan RJ-45 LAN Port
CP-S245
CP-X445
CP-SX1350
CP-X505
CPX2
CP-X605
CP-X255
CP-X608
CP-X265
CP-X1200
CP-X268a
CP-X1250
CP-X443
ED-X8255
Projector
Control
Application
Hitachi
ini
dapat
di-download
secara
gratis
di
website Hitachi yaitu www.hitachi.us [6].
2.2 TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) merupakan suatu
protocol yang dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun
1970an
dan
dimaksudkan
untuk
membuat
suatu
jaringan
yang
tahan
terhadap kondisi
apapun.
Model
TCP/IP ini
terdiri dari 4
layer
yaitu
layer application, layer tansport,
layer internet dan layer network access .
2.2.1 Layer Application
Layer
application
pada TCP/IP
ini
menangani
masalah
high-level
protocols, representasi, encoding dan dialog control. Layer Application ini
|
|
11
mempunyai
protokol
untuk
mendukung
file
transfer,
e-mail,
network
management, name management dan remote login.
2.2.2 Layer Transport
Layer transport menyediakan suatu logical connection antara sumber dan
tujuan. Layer transport melakukan segmentasi terhadap data menjadi paket, lalu
mengirimkan paket-paket data
dari
sumber
ke
tujuan
melalui
jaringan. Layer
Transport ini menyediakan flow control dengan metode sliding window, dan juga
menyediakan reabilitas
dengan
penggunaan
sequence
number
dan
acknowledgement. Protocol pada
layer ini
terdiri dari TCP
(Transmission
Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). TCP bersifat
connection-oriented sedangkan UDP bersifat connectionless-oriented.
2.2.3 Layer Internet
Layer internet ini
memiliki
tujuan
untuk
memilih
jalur
terbaik
untuk
aliran data di dalam suatu jaringan. Pada layer ini terjadi pemilihan jalur terbaik
serta
packet
switching.
Protocol
utama pada
layer
ini
adalah IP
(Internet
Protocol). IP ini merupakan suatu protocol yang bersifat connectionless dan best
effort.
IP
tidak
mempermasalahkan
isi
dari
paket
data
namun
hanya
berfokus
pada
mencari
jalur
terbaik
bagi
paket
data
tersebut. IP
seringkali
dikatakan
unreliable karena IP tidak melakukan error checking serta correction.
|
|
12
Pada layer internet ini, terdapat IP address. IP address merupakan alamat
dari device yang berada pada jaringan. IP address
ini dapat dimiliki oleh server,
printer,
client
computer,
router
atau device
jaringan yang
lain. IP
address
ini
terdiri
dari
kumpulan 32
bit
biner.
Agar
lebih
mudah
dilihat,
IP
address
ini
biasanya direpresentasikan dalam
4
bilangan
desimal
yang
dipisahkan dengan
titik. Tiap bilangan desimal ini mewakili 8 bit. Contoh :
IP address dalam biner
:
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
IP address dalam decimal :
x
.
x
.
x
.
x
2.2.4 Layer Network Access
Layer
ini
menghubungkan
paket-paket
data
dari
layer atas
masuk
ke
dalam koneksi fisik
jaringan. Pada layer
ini,
paket-paket data berubah
menjadi
nilai-nilai tegangan untuk dikirimkan ke dalam jaringan, atau untuk kasus
jaringan
fiber
optic,
paket
data
berubah
menjadi cahaya.
Device-device
seperti
NIC (Network Interface Card) atau modem beroperasi pada layer ini.
Pada layer Network Access ini terdapat teknologi LAN. LAN (Local Area
network)
merupakan suatu
jaringan
data
yang
mencakup
area
yang
kecil,
mencapai beberapa ribu meter. LAN biasanya digunakan untuk menghubungkan
device-device dalam satu gedung.
|
|
13
Salah
satu
bagian
dari
teknologi LAN
yang
sering
digunakan
adalah
Ethernet.
Standard
Ethernet
yang pertama,
dikeluarkan pada
tahun
1980
oleh
konsorsium antara Digital Equipment Company, Intel, dan Xerox (DIX). Sampai
sekarang, Ethernet
menjadi teknologi yang sangat banyak digunakan di seluruh
dunia.
Di
dalam
spesifikasi
Ethernet,
terdapat
beberapa
jenis
media
(copper,
fiber
optic) dan
bandwith
(10Mbps,100Mbps,dan
lainnya).
Jenis
Ethernet
yang
banyak dipakai
adalah
100Base-Tx.
100Base-Tx
ini
menggunakan kabel
UTP
(Unshielded
Twisted
Pair)
dengan
hambatan 100?
.
100Base-Tx
ini
dapat
mengirim data
dengan
jangkauan
terjauh
hingga
100
m
dan
menggunakan
konektor RJ-45 sebagai interfacenya.
2.3 Network Devices
Network devices adalah devices yang digunakan
untuk
memperpanjang koneksi
kabel, koneksi yang terpusat, merubah format data serta mengatur transfer data.
Beberapa contoh network devices ini adalah switch dan router.
2.3.1 Router
Router
adalah
network
device
yang
dapat
menguatkan sinyal,
mengkonsentrasikan
beberapa koneksi, merubah format data serta mengatur
|
|
14
transfer
data.
Router
dapat
dihubungkan dengan
WAN
(Wide
Area
Network),
router
juga
dapat
menghubungkan
beberapa LAN
(Local
Area
Network)
yang
jaraknya jauh.
Router
mengirimkan data
ke
bagian
tertentu berdasarkan alamat
IP.
2.3.2 Switch
Switch adalah network device yang dapat menentukan apakah data
yang
diterima harus berada dalam jaringan atau tidak, serta dapat memberikan
data
hanya
ke
bagian
yang
membutuhkan.
Switch
tidak
dapat
melakukan
pengubahan terhadap format data yang ditransmisikan. Switch merupakan device
layer 2 yang melakukan transmisi berdasarkan MAC address [1].
2.4 Serial Ports
Serial port adalah port yang digunakan untuk melakukan
komunikasi
antar
device secara serial,
yaitu data dikirimkan bit per bit secara berurutan. 2 jenis interface
yang paling umum digunakan adalah RS-232 dan RS-485.
2.4.1 RS-232
RS-232
(Recommended
Standard
232)
adalah
interface
yang
dapat
digunakan untuk menghubungkan komputer dengan device
lainnya, seperti
|
|
15
printer,
modem
dan lainnya. Kegunaan lainnya
mengubah suatu interface
menjadi
tipe
lainnya,
misalnya
mengubah port RS-232
menjadi
RS-485. RS-232
dirancang
untuk
mengatur
komunikasi antar
2
device
dengan
batas
jarak
15
sampai
30
meter,
bergantung juga
terhadap
bit
rate
dan
tipe
kabel.
RS-232
menggunakan unbalanced line, maksudnya tegangan sinyal diberikan hanya ke 1
kawat dan sisanya dihubungkan ke ground (disebut juga single-ended).
Keuntungan dari RS-232 adalah :
•
Dapat ditemukan di setiap PC (1 atau lebih port RS-232)
•
Jarak dapat menjangkau 15-30 meter
•
Kebutuhan kabel yang lebih sedikit untuk hubungan 2 arah
Kelemahan dari RS-232 adalah :
•
Untuk jarak yang lebih panjang harus digunakan interface lain
•
Data rate maksimum 20000 bps
•
Hanya dapat menghubungkan 2 device
•
Umumnya
mikrokontroller
hanya
memiliki
1
buah serial
port,
sehingga
walaupun
komputer
mempunyai lebih
dari
1,
tetap
hanya
1
link
yang
digunakan
|
 16
•
Jika pada ujung sambungan membutuhkan data paralel, maka harus
dikonversi dulu
Standar RS-232
yang
paling
baru
adalah
TIA/EIA-232-F.
Adapun
yang
dikeluarkan oleh ITU dan CCITT yang mirip adalah V.28. RS-232 (TIA/EIA-232)
memiliki
standar
dalam
nama
dan
fungsi sinyal, karakteristik
elektrikal
sinyal,
aspek mekanikal, serta penamaan pin.
Berdasarkan standard, RS-232
dirancang
memiliki
25
pin,
akan
tetapi
kebanyakan komputer dan
device
lainnya
jarang
menggunakan semua pinnya. Pin yang dihubungkan 9 (walaupun jarang), bahkan
ada device yang hanya
membutuhkan 3 atau 2 pin
saja untuk hubungan 1 arah.
Konektor RS-232
dengan
25
pin
biasanya
disebut
DB-25
dan
untuk
RS-232
dengan 9 pin disebut DB-9. Pada PC, paralel port menggunakan 25-pin female
sedangkan 25-pin serial port
menggunakan konektor male. Berikut adalah tabel
penamaan pin dari RS-232 serta gambar dari DB-25 dan DB-9:
Gambar 2.2 DB-9 dan DB-25
Gambar
dari
kiri
atas, berputar searah
jarum
jam
:
25-pin
male,
9-pin
male, 9-pin female dan 25-pin female
|
 17
Gambar 2.3 DB-25 Male dan Female
Gambar 2.4 DB-9 Male dan Female
Tabel 2.3 Penamaan Pin DB-9 dan DB-25
Pin(9-pin)
Pin (25-pin)
Sinyal
Sumber
Tipe
Deskripsi
1
8
CD
DCE
Kontrol
Carrier Detect
2
3
RD
DCE
Data
Received Data
3
2
TD
DTE
Data
Transmitted Data
4
20
DTR
DTE
Kontrol
Data Terminal Ready
5
7
GND
-
-
Signal Ground
6
6
DSR
DCE
kontrol
Data Set Ready
7
4
RTS
DTE
Kontrol
Request To Send
8
5
CTS
DCE
Kontrol
Clear To Send
9
22
RI
DCE
Kontrol
Ring Indicator
-
1, 9-19, 21,
23-35
Tidak
digunakan
-
-
-
|
|
18
DCE
(Data
Circut-terminating
Equipment)
umumnya menunjukkan
bagian modem atau device lainnya. DTE (Data Terminate Equipment) umumnya
merupakan
serial
port
dari
PC.
Biasanya tidak terlalu
diperhatikan
yang
mana
DCE dan DTE, tapi di setiap link harus mempunyai 1 DCE dan 1 DTE. DCE dan
DTE ini menentukan yang mana sebagai input dan output pada konektor.
Pin
CD
merupakan
pin
kontrol
untuk
menunjukkan terjadinya
koneksi
dengan
device,
yaitu
dengan
cara
mendeteksi
adanya
sinyal
dengan
frekuensi
yang diharapkan.
RD
disebut
juga
dengan
RX
atau
RXD,
untuk proses
penerimaan data. TD disebut juga TX atau TXD,
untuk proses pengiriman data.
DTR
sebagai
indicator
kapan
device
akan
digunakan.
Sebagai
balasan
untuk
DTR,
maka device
mengeluarkan
sinyal
DSR
untuk
menyatakan
bahwa
device
sudah siap dan terhubung. GND
merupakan sinyal ground. RTS berfungsi untuk
meminta persetujuan
untuk
mengirim
data.
Respon
dari sinyal
ini adalah
CTS
yang
menyatakan bahwa device sudah siap
menerima. RI merupakan pendeteksi
adanya sinyal lain dalam saluran komunikasi.
Banyak perangkat device yang menggunakan konektor serial selain DB-
25 maupun DB-9
dalam
melakukan
koneksi
serialnya,
misalkan
menggunakan
DIN-8.
DIN-8
ini
berukuran lebih
kecil
daripada
DB-9
dan
DB-25,
serta
berbentuk
lingkaran. Konektor
ini biasanya digunakan untuk console port
|
 19
sehingga dapat
mengontrol
suatu
device.
Gambar
dari DIN-8
beserta
dengan
penamaan pin-pinnya adalah :
Gambar 2.5 DIN 8-pin
Tabel 2.4 Penamaan Pin DIN 8-pin
Pin
Sinyal
Fungsi
1
DTR
Data terminal ready
2
CTS
Clear to send
3
TD
Transmitted data
4,8
SG
Signal Ground
5
RD
Received data
6
RTS
Request to send
7
DCD
Data carrier detect
Sinyal data pada RS-232 ditandai dengan level tegangan -5 V untuk nilai
logik 1,
dan
level
tegangan 5
untuk
nilai logik 0.
Sinyal kontrol
menggunakan
tegangan logik yang positif. Tegangan bernilai positif menunjukkan bahwa
fungsi on, sedangkan untuk tegangan bernilai negatif berarti fungsi off. Tegangan
minimum yang diperlukan untuk input adalah yang lebih besar dari 3 V (logik 0
di RD atau on pada input kontrol) dan lebih kecil dari -3V (logik 1 di RD atau off
pada input kontrol). Tegangan di antara
-3 dan 3 V
tidak akan didefinisikan.
|
|
20
Untuk output driver RS-232, paling tidak harus bernilai 5 V dengan beban 3 k?.
Output driver maksimum adalah 15 V.
RS-232 memiliki
slew rate
yang
lebih
kecil
dari
30 V per
mikro-detik.
Slew
rate
adalah
besaran
yang
menunjukkan
seberapa
cepat tegangan
berubah
ketika
output
berganti atau
berubah
nilainya. Slew
rate
berguna
untuk
meningkatkan kualitas sinyal
yang
selama perjalanan
yang
jauh terjadi refleksi
tegangan akibat
sinyal
yang
naik
dan
turun
dengan
cepat.
Slew
rate
juga
membatasi kecepatan
maksimum link. Untuk slew rate 30 V/µs, output
membutuhkan 0.3 µs
untuk
berubah dari 5 V
menjadi -5
V.
Dengan kecepatan
maksimum 20000 bps, jika dimisalkan ada 1 bit, maka dibutuhkan 50 µs atau
166 kali switching time.
Banyak
mikrokontroller yang
menggunakan input
dan
output
logic 5
V
daripada tegangan
RS-232.
Perubahan tegangan dari logic
5
V
ke
port RS-232
menggunakan
chip
yang
digunakan
untuk
tujuan
ini,
yaitu MAX232.
MAX232
pertama kali dikeluarkan oleh Maxim Semiconductor yang hanya membutuhkan
catu daya +5V.
|
 21
Tabel 2.5 Tegangan 5 V untuk Logik TTL dan CMOS
Parameter
Logik TTL (V)
Logik CMOS (V)
74HCT (V)
Output logik-rendah(max)
0,4
0,1
0,1
Output logik-tinggi(min)
2,4
3,5
3,5
Input logik-rendah (max)
0,8
1
0,8
Input logik-tinggi (min)
2
3,5
2
MAX232 memiliki 2 buah driver yang
mengkonversi input TTL
menjadi
output
RS-232
serta
2
buah
receiver
yang
menerima input
RS-232
dan
mengubahnya ke
output
CMOS
yang
kompatibel.
Driver
dan
receiver
membalikkan sinyalnya. Kapasitor digunakan untuk
menyimpan energi sebagai
persediaan, dengan nilai yang direkomendasikan 1 µF atau lebih.
Gambar 2.6 MAX232
|
|
22
Beberapa contoh lain chip interface RS-232 untuk mengkonversi adalah :
•
MAX232A, merupakan bentuk pengembangan MAX232
yang awal, dengan
kemampuan operasi
dalam
kecepatan
yang
lebih
tinggi
dan
menggunakan
kapasitor yang lebih kecil yaitu 0.1 µF
•
MAX233, tidak membutuhkan kapasitor, tapi lebih mahal
•
Max3221, digunakan
untuk sambungan
RS-232 yang hanya menggunakan
1
driver dan 1 receiver
•
dan sebagainya
2.4.2 RS-485
RS-485 adalah salah satu
interface
serial
yang memiliki jarak lebih jauh
serta
lebih
cepat
dibandingkan
dengan
RS-232. RS-485 tidak
seperti
RS-232
yang hanya dapat menghubungkan 2 device, tapi lebih, dapat mencapai 256. RS-
485 atau
TIA/EIA-485 memiliki
standar
lain
yang
mirip
yaitu
ISO/IEC
8482.1993.
Kelebihan RS-485 dibandingkan dengan RS-232 adalah:
•
Kemampuan dalam jaringan, maksudnya dapat dihubungkan
dengan banyak
device karena RS-485 merupakan multidrop interface yang dapat memiliki
banyak driver dan receiver
|
 23
•
Jangkauan yang dapat mencapai 1,2 km
•
Bit rate yang cepat yaitu 10 Mbps
TIA/EIA-485 merancang 2 buah jalur yaitu A dan B. Input dengan logik
1
akan membuat jalur
A
lebih positif dibandingkan
B.
Hal
sebaliknya berlaku
jika
input dengan logik 0, maka jalur B akan lebih positif dibandingkan A. Jika
pada receiver input A lebih positif dibandingkan B, maka outputnya akan
bernilai
logik 1. Input yang diberikan harus berkisar
antara -7 V
sampai 12 V.
Maksimum perbedaan tegangan antara A dan B tidak boleh melebihi 6 V.
Gambar 2.7 Balanced Line
RS-485
tidak
menggunakan
jalur
tidak
seimbang
(unbalanced)
seperti
RS-232,
melainkan
menggunakan balanced.
Keuntungan
dengan
menggunakan
balanced line
ini adalah lebih kebal terhadap gangguan noise. Jalur balanced ini
juga
yang
menyebabkan RS-485
dapat
berjalan
lebih
jauh.
Setiap sinyal
pada
kabel, memiliki tegangan yang tandanya berkebalikan dengan tegangan lainnya.
|
 24
Noise yang ada dapat dihilangkan karena tandanya yang berkebalikan ini.
Gambar skematik dari RS-485 adalah sebagai berikut :
Gambar 2.8 Skema Dalam Driver dan Receiver RS-485
Nilai
logik 1 pada
input driver akan
menyebabkan transistor Q1 dan Q4
aktif,
serta
Q2 dan Q3 tidak
aktif.
Tegangan di jalur
A
akan
menyebabkan Q6
aktif.
Tegangan rendah di
jalur B
menyebabkan Q7 aktif. Karena jalur
A
lebih
positif dibandingkan B,
maka output di
receiver akan berlogik 1. Hal
ini juga
|
|
25
berlaku
untuk
sebaliknya. Nilai
logik
0
pada
input driver
akan
menyebabkan
transistor Q2 dan Q3 aktif,
serta Q1 dan Q4
menjadi tidak aktif. Q5 dan Q8
aktif. Karena jalur B lebih positif dibandingkan A,
maka output di receiver akan
berlogik 0.
RS-485
menggunakan
tegangan
5
V.
Untuk
outputnya antara
A
dan
B
harus berbeda minimal 1.5 V. Perbedaan input A dan B harus sekitar 0.2 V. Jika
A
lebih positif 0.2 V dibandingkan B, maka output receiver akan melihat sebagai
logik
1.
Jika B
yang
lebih
positif,
maka
output
receiver
akan
melihat
sebagai
logik
0.
Jika
perbedaan lebih
kecil
dari
0.2
V,
maka
output
tidak
dapat
didefinisikan. Untuk arusnya dibatasi sampai 250 mA.
Kecepatan data
pada
RS-485
dipengaruhi oleh
panjang
kabel. Semakin
panjang
kabel,
maka
bit
rate
atau
kecepatan
data
harus
berkurang. Untuk
kecepatan data di atas 90 kbps, RS-485 dapat digunakan sampai dengan jarak 1,2
km. Jika kecepatan data lebih cepat, misalnya 1 Mbps, maka panjang kabel yang
diijinkan turun
menjadi 120
m.
Untuk
kecepatan
10
Mbps diperlukan
panjang
kabel 15m.
Link
dalam RS-485
dibagi
menjadi 2
yaitu
secara full
duplex
dan half
duplex.
Kebanyakan
RS-485
menggunakan
link
half
duplex,
yaitu driver
dan
|
 26
receiver
yang
banyak berbagi
(share)
1
jalur
sinyal.
Full
duplex
juga
dapat
digunakan dimana setiap arah memiliki jalur sinyalnya sendiri.
Jalur
full
duplex
pada
RS-485
menggunakan chip
untuk
mengkonversi
tegangan TTL
yaitu
Texas
Instruments
’
SN75179B
differential
driver
dan
receiver.
Driver
dapat
mengubah
tegangan
5
V
TTL
ke
RS-485
dan
receiver
akan
mengubah
balik.
Dalam
full
duplex,
pengaturan dilakukan
dengan
cara
master dan
slave. Master mengontrol semua jaringan dan memberikan ijin untuk
pengiriman. Setiap
driver
master
terhubung dengan
semua
receiver
slave,
sebaliknya semua
slave
juga
terhubung
dengan
master.
Setiap
slave
akan
membaca pesan
dari
master, untuk
menentukan slave mana
yang akan
beroperasi. Slave
yang
ditunjuk
sesuai
alamat
akan
mengirim
balik
ke
jalur
lainnya yang berpasangan.
Gambar 2.9 Full-duplex
Jalur half-duplex digunakan jika hanya ada beberapa driver dan receiver.
Semua berbagi jalur. Jadi hanya 1 device yang dapat mengirim pada suatu waktu.
|
 27
Kelemahannya yaitu
tidak
menjamin
bahwa
jalur
yang akan
dilalui
itu kosong
untuk pengiriman. Tapi kelebihannya yaitu menghemat jumlah bit pada port serta
menghemat kabel. Chip untuk mengubah tegangan TTL ke RS-485 adalah Texas
Instruments ’ SN75176B differential bus transceiver.
Gambar 2.10 Half-duplex
Waktu dalam
pengiriman sinyal
menuju receiver
dipengaruhi oleh
panjang
fisikal
dari
kabel,
frekuensi
yang
dibawa
dan
seberapa
cepat
sinyal
|
 28
8
8
berjalan. Ketika panjang kabel pendek, dan frekuensi rendah, maka waktu
yang
diperlukan oleh sinyal hanya sedikit mempengaruhi kualitas sinyal. Sinyal yang
diterima
dapat diasumsikan
identik.
Untuk
kabel
yang panjang serta
frekuensi
yang tinggi,
waktu
yang diperlukan sinyal sangat penting atau signifikan dalam
kualitas
sinyal.
Tegangan
yang
terefleksikan harus
dikurangi
untuk
dapat
mengetahui sinyal
yang
dikirimkan dengan
jelas.
Parameter
yang
menentukan
adalah cable delay.
Cable delay adalah waktu yang diperlukan sinyal dalam berjalan di kabel.
Waktu delay ini merupakan panjang kabel fisikal dibagi dengan kecepatan sinyal
dalam
kabel. Kecepatan
sinyal
elektronik dalam
kabel
ini
sangat besar,
yaitu
sekitar 2/3 sampai 3/4 kecepatan cahaya dalam ruang hampa yaitu 2x10
m/s (8
inci/nano detik) sampai 2,25x10
m/s (9
inci/nano detik).
Untuk delay 1 arah,
maka kabel dengan panjang yang berbeda akan menghasilkan delay sebesar [7] :
Tabel 2.6 Cable Delay
Panjang (m)
0.6
3
30
300
1200
Delay 1 arah(µs , 8inci/nano detik)
0.003
0.015
0.15
1.5
15
|
|
29
2.5. NET Framework
Pada
bulan
Juni
2006,
Microsoft
memperkenalkan
teknologi
.NET.
Salah
satu
aspek yang penting dari teknologi ini adalah independensinya pada bahasa pemrograman
serta
platform.
Programmer
dapat
membuat suatu
aplikasi
dengan
menggunakan
beberapa
bahasa
pemrograman
yang berbeda.
Bahasa
pemrograman
yang berbeda
ini
dapat
digabungkan oleh
.NET
Framework
menjadi
satu
program.
Dengan
demikian,
masing-masing programmer dapat menggunakan bahasa pemrograman pilihannya,sesuai
dengan
pilihannya.
Aplikasi
yang
menggunakan .NET
juga
tidak
memiliki
ketergantungan
pada
platform,
atau
dikatakan
platform
independent.
Teknologi
.NET
juga
menggunakan konsep software
reuse, sehingga programmer tidak
perlu
membuat
ulang semua komponen
yang telah
ada,
namun hanya
perlu
menggunakan yang sudah
ada,
dengan
demikian programmer
dapat
lebih
fokus
pada
masalah utama
yang
lain
sehingga mempercepat waktu pembuatan suatu aplikasi dan menghemat cost.
Microsoft
.NET
Framework merupakan pusat
dari teknologi
.NET.
Framework
inilah
yang
mengatur
dan
mengeksekusi
aplikasi
.NET.
Framework
ini
mengandung
class
library
(Framework
Class
Library),
menyediakan security
dan
kemampuan
programming lainnya.
Common Language Runtime (CLR) merupakan salah satu bagian penting dalam
.NET Framework. CLR merupakan bagian yang mengeksekusi program .NET. Program
yang dibuat dicompile
menjadi Microsoft Intermediate Language (MSIL). Setelah itu,
|
|
30
MSIL baru dicompile lagi menjadi machine code untuk dijalankan. Dua tahap kompilasi
ini tidak seperti proses kompilasi yang biasa. Proses kompilasi yang biasa hanya terdiri
dari tahap
yaitu
progam yang dibuat
langsung
dicompile
menjadi
machine
language
untuk dieksekusi. Alasan utama CLR menggunakan dua
tahap
proses kompilasi adalah
platform independence (portability antara operating system), language
interoperability
(independence
antara
bahasa
pemrograman) dan
fitur
lainnya
seperti
memory
management dan security.
Syarat agar aplikasi .NET bersifat platform independence adalah .NET
framework
harus
terdapat
di
dalam
operating
system
tersebut. Dengan platform
independence berarti aplikasi yang dibuat untuk dijalankan dalam suatu operating
system,
dapat
pula
dijalankan
dalam
operating
system
yang
lain.
Kemampuan ini
menghemat waktu
dan
cost
karena
tidak perlu
lagi
untuk
memodifikasi program saat
ingin
menjalankannya di platform
yang berbeda.
Selain
itu,
aplikasi
yang
dibuat
juga
dapat
menargetkan dirinya
pada pasar yang
lebih
besar
karena
sebelum
ada
teknologi
ini,
perusahaan
pembuat
software
harus
mempertimbangkan costnya
dahulu
sebelum
memutuskan untuk membuat softwarenya pada platform lain. Dengan adanya teknologi
.NET,
hal
ini
tidak
perlu
menjadi
pertimbangan
lagi.
.NET
juga
memudahkan dalam
proses deployment aplikasi karena proses deployment dapat dilakukan pada banyak jenis
device yang mendukung .NET framework. Misalkan aplikasi .NET yang berbasiskan web
dapat
diakses
baik
oleh
komputer maupun
PDA
(Personal
Digital
Assistant)
yang
mendukung .NET framework.
|
 31
.NET
framework
juga
menyediakan language
interoperability.
Program
yang
ditulis
dalam
bahasa-bahasa pemrograman
yang
berbeda,
dicompile
menjadi
MSIL.
Bagian
dari
bahasa-bahasa pemrograman yang
berbeda
ini
digabung
menjadi
satu
program pada saat berbentuk MSIL. MSIL
membuat .NET framework bersifat language
independence karena aplikasi .NET yang dibuat tidak terpaku pada bahasa pemrograman
tertentu saja. Setiap programmer dapat memilih bahasa pemrograman apa saja yang bisa
dicompile
menjadi
MSIL.
Bahasa
pemrograman
yang demikian
disebut
dengan
.NET–
compliant language. Bahasa-bahasa pemrograman yang mendukung .NET yaitu :
Tabel 2.7 Bahasa Pemrograman yang Mendukung .NET
APL
Curriculum
J#
Oz
RPG
Visual Basic .NET
C#
Eiffel
Jscript
Pascal
Scheme
Visual C++ .NET
COBOL
Fortran
Mercury
Perl
Smalltalk
Component
Pascal
Haskell
Oberon
Python
Standard ML
CLR
juga
menyediakan
fitur
untuk memory
management
dan
security. Hal
ini
dapat
mempermudah
pekerjaan
programmer
karena dengan
bahasa
pemrograman
lain
seperti C++, programmer harus
menangani memory management sendiri. Hal ini dapat
menyebabkan masalah
apabila
programmer
salah
dalam
menangani
memory
management sehingga memory menjadi penuh dan aplikasi menjadi tidak dapat berjalan.
Memory management yang ditangani oleh .NET
membuat suatu program lebih reliable
dan memberi kebebasan pada programmer untuk lebih fokus pada penyelesaian masalah
program yang utama.
|
|
32
.NET framework juga menyediakan sekumpulan library class yang disebut
dengan
Framework
Class
Library
(FCL).
FCL
ini
terdiri
dari
komponen-komponen
yang
dapat digunakan langsung oleh
programmer,
sehingga
programmer
tidak
perlu
membuatnya sendiri dan menghemat waktu [8].
2.6 Modul Ethernet to Serial Gateway (EG-SR-7150MJ)
EG-SR-7150MJ merupakan
suatu
modul
buatan
WIZnet Inc yang dapat
mengubah
data
serial
menjadi
data
TCP/IP.
Modul
ini
dapat
mengirim data
dari
perangkat
serial
ke
TCP/IP
atau
juga
menerima
data
dari
TCP/IP.
Fitur
utama
dari
modul ini yaitu :
•
Konektor RJ-45 untuk melakukan hubungan dengan Ethernet.
•
Mendukung command serial.
•
Stabilitas dan reabilitas yang baik dengan menggunakan Chip WIZnet W3150A,
sebuah fully hardwired TCP/IP stack.
•
Program konfigurasi yang mudah digunakan dan powerful.
•
Interface 10/100 Mbps Ethernet.
•
Maksimum kecepatan serial 230kbps.
•
RoHS compliant.
|
 33
Spesifikasi dari EG-SR-7150MJ :
Tabel 2.8 Spesifikasi EG-SR-7150MJ
Category
Specifications
Form Factor
2mm Pitch 2x6 pins, 62x40 mm
LAN Interface
10/100 Mbps auto-sensing, RJ-45 connector
Protocol
TCP, UDP, IP, ARP, ICMP, MAC, (IGMP, PPPoE)
CPU
AT89C51RC2 (8bit MCU and 32K Flash)
Serial Interface
RS 232 (LVTTL)
Serial Signals
TXD, RXD, RTS, CTS, GND
Serial parameters
Parity : None, Even, Odd
Data bits : 7, 8
Flow control : RTS/CTS, XON/XOFF
Speed : up to 230Kbps
Management
Configuration utility based on Windows
Temperature
0?~70?
(Operating), -40?~85? (Storage)
Humidity
10~90%
Power
150mA @ 3.3V (max)
Size
40mm x 62mm x 17mm
Modul ini disertai suatu program configuration tool untuk mengatur modul ini.
2.6.1 Configuration Tool
Fitur-fitur yang terdapat dalam program konfigurasi ini yaitu :
1. Search
Fungsi Search ini digunakan untuk mencari keberadaan modul yang sama
di
dalam
suatu
jaringan
yang sama.
Metode pencarian dilakukan dengan
UDP
broadcast.
Apabila
ditemukan keberadaan modul
yang
lain,
maka
MAC
addressnya akan ditampilkan ke user di bagian “Module List”. Fungsi search ini
|
|
34
dapat
pula
digunakan untuk
mencari
modul
yang
sama
pada
jaringan
yang
berbeda. Untuk melakukan ini, mode ”Direct IP search” harus dipilih dahulu dan
modul lain harus diberi alamat IP terlebih dahulu. Pada cara ini, bukan UDP lagi
yang digunakan, melainkan dengan TCP.
2. Setting
Untuk
melakukan setting,
maka pertama-tama harus dipilih dahulu salah
satu modul dari “Module List”, setelah itu nilai-nilai konfigurasi dari modul yang
dipilih
tersebut
akan
ditampilkan. User
kemudian
dapat
mengubah-ubah
konfigurasi tersebut dan
setelah selesai,
user tinggal
menekan tombol
“Setting”
dan kemudian
modul
yang diubah konfigurasinya tersebut
memiliki konfigurasi
yang baru.
3. IP Configuration method: Static, DHCP
Modul
ini dapat diberi
alamat
IP
dengan dua cara,
yaitu
dengan static
atau
DHCP.
Pada
cara
static,
user
menentukan sendiri
alamat
IP
modul,
sedangkan
pada cara
DHCP,
alamat
IP
modul
ditentukan secara otomatis dari
sebuah server DHCP.
|
 35
4. Operation mode : TCP server, TCP client, UDP
Modul ini mendukung 3 mode operasi, yaitu TCP server, TCP client dan
UDP.
Diagram mode UDP :
Gambar 2.11 Diagram Mode UDP
Perbedaan antara
mode
TCP
dan
UDP
adalah
mode
TCP
menjamin
pengiriman data
dengan
adanya
ACK,
sedangkan UDP
tidak
menjamin
pengiriman data tetapi UDP dapat bekerja lebih cepat karena tidak menggunakan
ACK.
Pada
mode
UDP,
pertama-tama tidak
dilakukan
permintaan
untuk
melakukan koneksi seperti pada TCP/IP.
|
 36
Diagram mode TCP server :
Gambar 2.12 Diagram Mode TCP server
Pada mode TCP server, Local IP, Subnet, gateway address dan local port
number harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Modul EG-SR-7150MJ ini
kemudian
menunggu
permintaan koneksi dari
komputer host.
Jika
permintaan
untuk koneksi datang, maka terjadi koneksi dan kemudian data dapat dikirimkan
dari komputer ke modul atau dari modul ke komputer.
|
 37
Diagram mode TCP client :
Gambar 2.13 Diagram Mode TCP client
Pada mode TCP client, Local IP, Subnet, gateway address, server IP dan
server port number
harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Modul EG-SR-7150MJ
lalu
melakukan permintaan kepada komputer untuk
melakukan koneksi. Setelah
koneksi
tercipta antara
komputer
dan
modul,
maka
data dapat
dikirimkan dari
modul ke komputer atau dari komputer ke modul.
|
|
38
5. Serial command method: H/W trigger, S/W trigger
Pada
menu
ini,
user
dapat
menentukan bagaimana
caranya
memasuki
mode
serial
command.
Mode
ini
dapat
dimasuki dengan
dua
cara,
melalui
hardware (H/W trigger) atau melalui software (S/W trigger).
Pada
metode
H/W
trigger,
mode
serial
command
dimasuki dengan
membuat H/W
trigger
pin
menjadi
low,
dan
untuk
keluar
dari
mode
serial
command H/W trigger pin dikembalikan ke posisi high.
Pada metode S/W trigger,
mode serial
command dapat dimasuki apabila
user
memasukkan
3
karakter
yang
ditentukan oleh
user sendiri.
3
karakter
ini
dapat
ditentukan oleh
user
dengan
memasukkan
nilainya
di
program
configuration tool. Untuk keluar dari mode ini, digunakan command WR.
6. Delimiter: Time, Size, Character
User
dapat
menentukan bagaimana
data
serial
diatur
dan
dikirim
ke
Ethernet.
Hal
ini
dilakukan
dengan
mengatur
3
buah delimiter
yaitu
time,
size
dan
character.
Apabila semua
delimiter
ini
bernilai 0,
maka
data
serial
akan
langsung dikirim tanpa kondisi apapun.
|
 39
7. Inactivity time
Inactivity time dapat ditentukan oleh user di program configuration tool.
Inactivity time ini menentukan berapa lama koneksi akan ditutup setelah koneksi
terjadi apabila tidak ada transmisi data.
8. Upload
Upload digunakan untuk meng-upload firmware melalui jaringan.
2.6.2 Spesifikasi Serial Command
Frame Format untuk command :
Tabel 2.9 Frame Format Command
Deskripsi
STX
Command Code
Parameter
ETX
Length(Bytes)
1
2
Variable
1
Frame Format untuk reply :
Tabel 2.10 Frame Format Reply
Deskripsi
STX
Reply Code
Parameter
ETX
Length(Bytes)
1
1
Variable
1
|
 40
Karakter STX dan ETX yang digunakan yaitu :
Tabel 2.11 Karakter STX dan ETX
Setting
Karakter
STX
‘<’
;
Hex = 3Ch
ETX
‘>’
;
Hex = 3Eh
Karakter yang digunakan untuk reply codenya yaitu :
Tabel 2.12 Reply Code
Reply Code
Deskripsi
S
Command berhasil dilakukan
F
Command gagal dilakukan
1
Invalid command
2
Invalid parameter
E
Enter Serial Command Mode
|
 41
Flow Chart cara kerja modul :
Gambar 2.14 Flowchart Modul Wiznet
Modul ini memiliki konfigurasi default yang telah diset oleh pembuatnya.
Reset ini juga dapat dilakukan oleh user dengan
me-low-kan pin
reset.
Setting
defaultnya yaitu :
|
 42
Tabel 2.13 Setting Default Wiznet
IP configuration
Static
Local IP address
192.168.11.2
Subnet mask
255.255.255.0
Gateway address
192.168.11.1
Local port number
5000
Server IP address
192.168.11.3
Server port number
5000
Operation mode
TCP server mode
Serial port
9600 bps 8-N-1
Serial command method
H/W trigger
Command Code yang digunakan yaitu :
Tabel 2.14 Command Code Wiznet
Command
Parameter
Deskripsi
WI
xxx.xxx.xxx.xxx
Set Local IP
WS
xxx.xxx.xxx.xxx
Set Subnet mask
WG
xxx.xxx.xxx.xxx
Set Gateway
WP
0~65535
Set Local IP’s port number
WD
0 : Static
,
1
:
DHCP
Set the IP configuration method
WM
0 : TCP server, 1 : TCP client, 2 : UDP
Set the operation mode
WC
0 : startup
,
1 : any character
TCP client method
|
 43
WB
XXXX
[Baudrate]
1: 115200, 2: 57600,
3: 38400, 4: 19200,
5: 9600,
6: 4800,
7: 2400,
8: 1200
[data byte]
7 : 7bit,
8: 8bit
[parity]
0 : no parity
1 : Odd,
2 :Even
[Flow]
0 : no
1 : Xon/Xoff, 2 :RTS/CTS
Set
the
serial
baud
rate,
data,
parity and flow control.
4bytes:[Baud][data
byte][parity][flow]
WT
0 : Disable
1 : H/W trigger
2 : S/W trigger
Set the serial command method
WE
xxxxxx
Set the command mode character
WX
xxx.xxx.xxx.xxx
Set server IP address
WN
0~65535
Set server port number
WR
Restart
OC
XX
Set delimiter character in hex
|
 44
OS
0~255
Set delimiter size
OT
0~65535
Set delimiter time
OI
0~65535
Set Inactivity timer value
RI
Get Local IP
RS
Get Subnet mask
RG
Get Gateway
RP
Get Local IP’s port number
RD
Get the IP configuration method
RM
Get the operation mode
RC
Get the TCP client method
RB
Get the serial baud rate
RT
Get the serial command method
RE
Get the command mode character
RF
Get the firmware version
RX
Get the server IP address
RN
Get the server port number
QC
Get delimiter character in hex
|
 45
QS
Get delimiter size
QT
Get delimiter time
QI
Get Inactivity timer value
2.6.3 PIN Assignment
Gambar 2.15 Pin Assignment Wiznet
|
 46
Fungsi-fungsi dari tiap pinnya yaitu [5] :
Tabel 2.15 Fungsi Pin Wiznet
Nama
Fungsi
I/O
3.3 V
Power
/RESET
Low Active Reset
Input
RXD
RS-232 Data Input
Input
CTS
RS-232 Clear To Send
Input
TXD
RS-232 Data Output
Output
RTS
RS-232 Request To Send
Output
Factory Reset
Apabila Factory Reset bernilai low dan pin /RESET diaktifkan
maka konfigurasi akan kembali ke nilai default
Input
H/W Trigger
Buat H/W Trigger menjadi low
untuk memasuki serial command mode
Input
/PSEN
Apabila /PSEN bernilai low dan pin /RESET diaktifkan,
maka modul akan memasuki bootloader untuk koneksi FLIP
Input
|