2007-3-00385-sk bab 2

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2

http://slidepdf.com/reader/full/2007-3-00385-sk-bab-2 1/16

6

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroller AVR ATMega 8535[8][11]

Mikrokontroller AVR di buat berdasarkan architecture RISC ( Reduced

Instruction Set Computing) terbaru untuk meningkatan kecepatan, ukuran program dan

penggunaan catu daya. AVR telah berhasil menggabungkan fast access register file dan

single cycle intruction dengan 32 register x 8 bit. Dengan 32 register AVR dapat

mengeksekusi beberapa instruksi sekali jalan (single cycle). Enam dari 32 register yang

ada dapat digunakan sebagai indirect address register pointer 16 bit untuk pengalamatan

data space, yang memungkinkan penghitungan alamat yang efisien. AVR mempunyai

kecepatan dari 0-16Mhz bahkan AVR yang telah ditambahkan beberapa alat dapat

mencapai kecepatan 20Mhz. AVR merupakan mikrokontroller yang sangat powerful dan

efisien dalam addressing code karena AVR dapat mengakses pogram memori dan data

memori.

AVR secara umum terbagi dua jenis yaitu high-end dan low-end performance

untuk varian ATMega perbedaan dapat di lihat pada akhiran no seri setiap AVR seperti

tipe ATMega 8535 dan ATMega8535L setiap tipe yang berakhiran L merupan versi

low-end dari AVR, yang menjadi perbedaan mencolok hanyalah operating voltage dan

speed. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga

ATtiny, keluarga AT90xx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang

membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi

arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


7

Tabel 2.1 AVR Controller Selection table

Part Number Pins Speed Flash Eeprom Ram UART ADC

90S1200 20 16Mhz 1 K 64 0 No No

90S2313 20 10Mhz 2 K 128 128 Yes No

90S2323 8 10Mhz 2 K 128 128 No No

90S2343 8 10Mhz 2 K 128 128 No No

90S2333 28 10Mhz 2 K 128 128 Yes Yes

90S4433 28 10Mhz 4 K 256 128 Yes Yes

90S4414 40 10Mhz 4 K 256 256 Yes No

90S8515 40 8 Mhz 8 K 512 512 Yes No

90S4434 40 10Mhz 4 K 256 256 Yes Yes

ATMega103 61 6Mhz 128K 4096 4096 Yes Yes

ATMega603 64 6 Mhz 64 K 2048 4096 Yes Yes

ATMega8535 40 16Mhz 8 K 512 512 Yes Yes

Tiny10 8 10Mhz 1 K 64 0 No No

Tiny12 8 10Mhz 1 K 64 0 No No

Tiny13 8 10Mhz 2 K 128 128 No No

Tiny22 8 10Mhz 2 K 128 128 No No

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


8

Keistimewaan dari AVR ATMEGA 8535 High performace:[12]

- 8 bit CPU sebagai pusat pengendalian aplikasi.

- Mempunyai 130 instruksi.

- 32 register umum yang terhubung dengan ALU ( Arithmetic Logic Unit ).

- Kemampuan memproses instruksi sampai 16 MIPS (million instruction per

second ) secara bit per bit.

- Memiliki 8 Kbyte untuk Flash dalam untuk menyimpan program dan dapat

ditulis ulang hingga 10.000 kali.

- Memiliki 512 Bytes EEPROM dengan endurance : 100,000 Write/Erase

Cycles.

- Memiliki 512 Bytes Internal SRAM (Static Random Access Memory)

digunakan untuk menyimpan sementara data dari program flash.

- ADC ( Analog To Digital Converter ) internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak

8 channel.

- 32 jalur I/O ( Input/Output ) yang terpisah dalam empat port yaitu A, port B,

port C, dan Port D.

- 16 bit timer/counter dan 8 bit timer/counter .

- Full Duplex Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter

(USART).

- RTC ( Real Time Clock ) dengan osilator terpisah.

- SPI (Serial Peripheral Interface) untuk komunikasi serial yang memiliki

kecepatan yang relatif tinggi pada jarak dekat.

- Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

- Watchdog timer yang dapat diprogram dengan osilator internal.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


9

Dalam penelitian ini digunakan Mikrokontroller AVR Atmega 8535 dari Atmel,

dimana konfigurasinya sebagai berikut :

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroller AVR ATmega 8535

Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :

a) Pin 1 sampai 8 (Port B) merupakan port parallel 8 bit dua arah

(bidirectional), yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general

purpose) dan (s pecial feature).

b) Pin 9 ( Reset ) jika terdapat minimimum pulse pada saat active low.

c) Pin 10 (VCC) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).

d) Pin 11 dan 31 (GND) dihubungkan ke Vss atau Ground.

e) Pin 12 (XTAL 2) adalah pin masukkan ke rangkaian osilator internal. Sebuah

osilator kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


10

f) Pin 13 (XTAL 1) adalah pin keluaran ke rangkaian osilator internal. Pin ini

dipakai bila menggunakan osilator kristal.

g) Pin 14 sampai 21 (Port D) adalah 8-bit dua arah (bi-directional I/O) port

dengan internal pull-up resistors (memilih setiap bit).digunakan untuk

general porpouse dan special feature.

h) Pin 22 sampai 29 (Port C) adalah 8-bit dua arah (bi-directional I/O) port

dengan internal pull-up resistors (memilih setiap bit) digunakan untuk

general porpouse dan special feature.

i) Pin 30 adalah Avcc pin penyuplai daya untuk port A dan A/D converter dan

dihubungkan ke Vcc. Jika ADC digunakan maka pin ini dihubungkan ke Vcc

dengan low pas filter .

j) Pin 32 adalah A REF pin yang berfungsi sebagai referensi untuk pin analog

jika A/D Converter digunakan.

k) Pin 33 sampai 40 adalah 8-bit dua arah (bi-directional I/O) port dengan

internal pull-up resistors (memilih setiap bit) digunakan untuk general

porpouse.

2.1.1 Fungsi Khusus dalam Mikrokontroller[12]

Di dalam mikrokontroller, terdapat banyak fungsi-fungsi khusus. Fungsi-

fungsi khusus tersebut antara lain :

a) Interupsi

Interupsi adalah perintah untuk menjalankan satu program subroutine pada

saat menjalankan program utama, sifat subroutine ini memaksa dan harus harus

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


11

dilayani. Setelah program interupsi selesai, maka mikrokontroller akan kembali

ke program awal yang ditinggalkan. Jenis-jenis interupsi :

1. Interupsi yang tidak dapat dihalangi ( Non Mascable interrupt ),

misalnya reset .

2. Interupsi yang dapat dihalangi ( Mascanle interrupt ), misalnya

INT0, INT1, Timer1, Timer0, Serial port (internal).

b) Timer / Counter

Di dalam chip AVR ATmega 8535, terdapat dua buah timer/counter 8 dan 16

bit. Supaya berfungsi sebagai timer AVR menggunakan internal signal clock ,

untuk berfungsi sebagai counter AVR menggunakan sinyal ekternal yang

terdapat pada port pin yang berfungsi sebagai timer dan counter .

2.2 IC ULN 2003[10]

ULN2003 adalah sebuah IC yang berupa darlington array sebanyak 7 buah.

Ouput nya dapat menjatuhkan arus sekitar 500 mA dan akan menahan paling sedikit 50

V hingga kondisi OFF. Output nya bisa juga diparalel untuk kapabilitas load yang lebih

tinggi. ULN2003 akan menahan paling sedikit 95 V hingga kondisi OFF. ULN2003

mempunyai resistor input serial yang dapat dipilih utuk operasi TTL atau CMOS 5V.

ULN2003 dioperasikan dalam suhu antara -20ºC sampai dengan +85ºC.

Fungsi IC ULN 2003 pada penelitan ini adalah sebagai driver untuk mencatu

daya pada relay, karena keluaran dari AVR tidak dapat mencatu daya yang terdapat pada

relay secara langsung. IC ULN2003 idealnya cocok untuk komunikasi sirkuit logic low-

level dengan periferal bercabang. Berikut adalah gambar IC ULN 2003:

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


12

Gambar 2.2 Konfigurasi pin pada IC ULN 2003

2.3 Regulator Tegangan (LM-7805)

Gambar 2.3 Koneksi Pin LM-7805

Pada gambar diatas regulator LM-7805 mampunyai tiga kaki yang tiap kakinya

mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Pada gambar dapat di lihat kaki satu mempunyai

fungsi sebagai input , kaki dua mempunyai fungsi sebagai ground dan kaki tiga

mempunyai fingsi sebagai output. Fitur- fitur pada regulator LM 7805:

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


13

• Output bias mencapai 1A

• Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24V

• Thermal Overload Protection

• Short Circuit Protection

• Output Transistor Safe Operating Area Protection

Regulator tegangan yang digunakan dalam sistem ini adalah LM-7805

Keunggulan dari regulator ini adalah kemampuannya dalam mengatur nilai dari Vout-

nya. Berikut contoh rangkaian regulator tegangan dengan LM-7805:

Gambar 2.4 Contoh Rangkaian Regulator Tegangan dengan LM-7805

2.4 GSM (Global System for Mobile Comunication ) [3][7][5][9]

Teknologi komunikasi telepon selular berbasis GSM (Global System for Mobile

Comunication) dan CDMA sudah sangat mudah ditemukan. Salah satu aspek yang

diperhatikan dalam pemilihan minat teknologi komunikasi yang digunakan adalah

berhubungan dengan komunikasi antar perangkat pada suatu jaringan telepon selular.

Pada teknologi GSM (Global System for Mobile Comunication ), keuntungan

dari teknologi ini adalah kualitas suara digital yang lebih tinggi dan alternative biaya

rendah untuk menelpon dan juga pesan teks. Keuntungan bagi operator jaringan adalah

kemampuannya menerapkan peralatan dari vendor yang berbeda karena standar terbuka

membuat inter -operasi menjadi mudah. Standar ini telah mengizinkan operator jaringan

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


14

untuk menawarkan jasa roaming yang berarti pengguna dapat menggunakan telepon

mereka di seluruh dunia.

Komunikasi/hubungan antar ponsel dapat terjadi dengan menggunakan media

udara (air interface) dari ponsel ke BTS ( Base Transceiver Station yang merupakan

station pemancar dan penerima) dengan kecepatan 22,8 Kb/s. Secara fisiknya BTS

berupa menara atau tower yang dilengkapi dengan peralatannya dalam suatu daerah

tertentu. Dari BTS kemudian diteruskan ke BSC ( Base Station Controller ) sebagai induk

dari BTS yang kemudian BSC meneruskan ke SSS (Switching Sub System) yang terdiri

dari : MSC, HLR, VLR, EIR dan AuC. Secara garis besarnya jaringan GSM dibagi

menjadi 3 sistem yaitu:

1. Switching Sub System (SSS). Fungsi dari SSS adalah mengatur komunikasi antar

pengguna GSM, mengatur komunikasi pengguna GSM dengan jaringan lain, dan

sebagai data base untuk manajemen mobilitas dari pengguna. Karena fungsinya yang

sangat kompleks, maka SSS dilengkapi dengan :

• Home Location Register (HLR) untuk menyimpan data permanen dari semua

pelanggan.

• Visitor Location Register (VLR) untuk menyimpan data pelanggan yang bersifat

temporer disesuaikan dengan area tempat pelanggan berada.

• Authentication Register (AuC) untuk keperluan pemeriksaan validasi pelanggan.

• Equipment Identity Register (EIR) untuk menyimpan nomer identitas pelanggan.

2 Base Station System (BSS). Pada umumnya setiap BSS terdiri atas beberapa BTS,

dengan masing-masing BTS mempunyai area yang berbeda. Namun demikian selalu ada

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


15

area yang over lapping, sehingga kontinuitas komunikasi Out Station dengan

infrastruktur selular tetap terjaga. BSC sangat diperlukan untuk mengatur perpindahan

Out Station dari satu BTS ke BTS lainnya. Perpindahan area ditentukan dari beda

kekuatan sinyal antara 2 BTS over Lapping. Pada BSS biasanya memiliki BSC yang

bertugas mengendalikan mobile station / ponsel yang berada di bawah wilayah

cakupannya, dan menghubungkan mobile station dengan SSS. BSS merupakan bagian

dari radio seluler dari jaringan GSM. Dalam network GSM, radio seluler merupakan

elemen utama, karena komunikasi di transmitt melalui frekuency radio.

3. Operation Maintenance System (OMS). Bertugas melakukan pengawasan

performance seluruh jaringan BSS dan SSS yang ada di bawah kendalinya, melakukan

penanganan gangguan tingkat pertama, loading data base dan memberikan informasi

gangguan dan performance jaringan.

Seluruh perangkat dan elemen ini diatur oleh sistem sehingga membentuk

jaringan, yang sering kita sebut sebagai network. BSS ( Base Station System) merupakan

bagian dari radio sistem pada network GSM yang terdiri dari: BSC, BTS dan TRAU.

Ketiganya merupakan kesatuan yang tidak dapat dipisahkan karena fungsi mereka yang

saling mendukung.

BSC ( Base Station Controller ) adalah bagian inti (intelligent/master ) dari sistem

BSS yang menghubungkan antara BTS dengan SSS (seluruh data base BTS dan TRAU

ada pada BSC). Adapun fungsi utama dari BSC adalah data base seluruh network

elemen BSS, penyambungan kanal traffict , memproses pensinyalan, pengendalian daya,

menangani fungsi-fungsi operasi dan maintenace serta monitoring system.

BTS ( Base Transceiver Station) dapat dilihat sebagai bagian dasar dalam

jaringan BSS dan perlengkapan hubungan antara BSC dan MS (mobile

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


16

subscriber /pelanggan). Fungsinya sebagai elemen network yang berinteraksi langsung

dengan mobile subscriber melalui radio interface (air interface). BTS terdiri dari Tx

(Transmite) dan Rx ( Receive) yang menyediakan kanal pembicaraan. Seperti radio pada

umumnya, radio interface di BTS memiliki daya pancar yang terbatas, dalam GSM

sering dikenal dengan istilah wilayah cakupan atau radio service area. Cara kerja radio

suatu BTS adalah membentuk dan mengatur traffict cell hubungan dan hand over

(perpindahan MS dari satu BTS ke BTS lain) yang berada didalam wilayah cakupannya.

TRAU (Transcoding Rate and Adaptions Unit ) adalah interface antara BSC dan

SSS (MSC). Meskipun TRAU merupakan bagian dari BSS, biasanya TRAU diletakkan

dekat MSC. Hal ini dimaksudkan untuk penghematan link transmisi. Pada perangkat

TRAU terjadi kompresing link dari dari 64 Kbps dari MSC ke TRAU (4 A-

Interface/PCMA) menjadi 16 Kbps dari TRAU ke BSC (1 Asub-Interface/PCMS).

Kompresing ini dilakukan hanya untuk traffic channel. Hal tersebut dimaksudkan agar

traffic channel yang digunakan untuk percakapan pelanggan bisa lebih banyak 4 kali

dari sebelumnya. Sedangkan untuk time slot 0 yang digunakan untuk frame alignment

signal dan time slot 16 untuk signaling tidak dilakukan compressing, kecepatannya tetap

64 Kb/s sebab jika dilakukan compress maka untuk proses pensinyalan akan menjadi

lambat. Karena di TRAU dilakukan pengkompresan, maka pada TRAU juga melakukan

adaptasi suara agar suara pelanggan sama seperti aslinya tidak terkompres meninggi atau

mengecil. Pada penelitian ini ponsel digunakan sebagai pemberi tahu kepada pemilik

kendaraan jika ada yang mencoba untuk mencuri.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


17

2.5 IC MAX 232

IC MAX 232 berfungsi sebagai converter tegangan yang bekerja pada level TTL

/CMOS , karena pada penelitian ini AVR 8535 bekerja pada level TTL / CMOS yaitu

berada pada tegangan 5V sedangkan ponsel Sony Ericcson T68i yang digunakan pada

penelitian ini bekerja pada tegangan ±10V supaya AVR dengan ponsel dapat melakukan

komunikasi data maka IC MAX 232 dibutuhkan sebagai converter .

Konfigurasi pin MAX 232:

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin IC MAX 232

MAX232 terdiri dari 4 bagian yaitu : converter tegangan, RS232 driver , RS232

reciever, dan reciever-transmitter control. Untuk konversi tegangan, IC ini mempunyai

dua terminal internal. Terminal pertama, yaitu C1 digunakan untuk mengalikan

tegangan +5V menjadi +10V pada C3 pada terminal output V+. Dan converter kedua

menggunakan C2 untuk mengubah +10V menjadi -10V pada C4 pada terminal output

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


18

V-. Bagian RS232 driver mempertahankan tegangan output ±8V ketika terbebani oleh

RS232 reciever sebesar 5k Ω.

2.6 Komunikasi Serial[4]

Pada penelitian ini komunikasi serial digunakan sebagai interface dari

komunikasi data antara AVR dengan ponsel. Komunikasi serial adalah komunikasi yang

tiap-tiap bit data dikirimkan secara berurutan dalam satu jalur/kabel. Komunikasi ini

sering juga disebut dengan istilah Single Ended Data Transmission. Dalam komunikasi

serial dikenal ada dua mode komunikasi serial:

1. Mode Sinkron

Mode sinkron merupakan mode komunikasi yang pengiriman tiap bit data

dilakukan dengan menggunakan sinkronisasi clock . Pada saat clock akan

mengirim bit-bit data, harus disertai clock untuk sinkronisasi menuju receiver .

2.Mode Asinkron

Mode asinkron merupakan mode komunikasi yang pengiriman tiap bit

data dilakukan tanpa menggunakan sinkronisasi clock . Transmitter yang ingin

mengirimkan bit-bit data harus menyepakati suatu standart (UART) sehingga

data yang dikirimkan menyertakan bit-bit tertentu yang telah disepakati oleh

transmitter dan receiver .

Sistem dari USART ATMega 8535 memiliki beberapa keuntungan di

bandingkan dengan sistem UART, yaitu operasi full duplex lalu memiliki mode operaasi

transmisi berorde Mbps. RS-232 yang memiliki kemampuan kecepatan transmisi data

sampai dengan 100 Kbps pada jarak 1200 meter sampai 10 Mbps pada jarak 12 meter.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


19

2.7 DB 9

Conector DB 9 digunakan untuk antar muka antara AVR dengan ponsel Sony

Ericsson yang menggunakan kabel serial seri DRS-11. Berikut adalah table penjelasan

fungsi dari tiap-tiap pin yang digunakan pada penelitian ini:

Tabel 2.2 Fungsi pin DB-9

Pin DB-9 Singkatan Ket Lengkap Fungsi

Pin 1 DCD Data Carrier

Detect

Jika modem mendeteksi “carrier ”

dari modem yang lain, pin ini akan

aktif.

Pin 2 RD Receive Data Serial Data Input (RXD)

Pin 3 TD Transmit Data Serial Data Output (TXD)

Pin 4 DTR Data Transmit

Ready

Memberitahukan modem bahwa

UART siap untuk dihubungkan.

Pin 5 SG Signal Ground

Pin 6 DSR Data Set Ready Memberitahukan bahwa modem

siap untuk dihubungkan.

Pin 7 RTS Request To Send Memberitahukan modem bahwa

UART siap bertukar data.

Pin 8 CTS Clear To Send Mengindikasikan bahwa modem

siap untuk bertukar data.

Pin 9 RI Ring Indicator Aktif ketika modem mendeteksi

sinyal dering dari PSTN.

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


20

2.8 AT Command[2]

AT Command adalah perintah untuk modem sebagai signalling interface. AT

Command dianggap sebagai jembatan dari hardware menuju komunikasi serial. AT

Command ini dipakai untuk bertukar informasi tentang konfigurasi atau operasional

status yang sedang berlangsung pada ponsel. AT Command berbentuk seperti bahasa

pemrograman yang akan mengakses ponsel langsung.

Pada komunikasi dengan AT Command , ponsel akan berfungsi sebagai alat

penghubung antara kendaraan dengan pemilik. Ponsel ini dapat untuk bertukar data,

gambar, jadwal, dan nada dering melalui koneksi Bluetooth dan irDA. Dalam penelitian

ini yang digunakan adalah koneksi kabel RS-232 untuk komunikasi serial. Pada saat

ponsel dihubungkan dengan modul serial, maka ponsel beroperasi sebagai Data Circuit-

terminating Equipment (DCE) dan AVR beroperasi sebagai Data Terminal Equipment

(DTE).

Dalam skripsi ini, AT Command yang gunakan adalah AT Command untuk Sony

Ericsson T68i. Command-command yang digunakan antara lain:

ATD Æ untuk mendial nomor ponsel pemilk kendaraan

ATH Æ untuk menutup panggilan yang sedang berlangsung

2.9 Ponsel Sony Ericcson T68i[1]

Pada penelitian ini ponsel Sony Ericcson T68i akan digunakan sebagai alat

komunikasi antara ponsel motor dengan ponsel pemiik kendaraan. Ponsel Sony Ericcson

digunakan pada penelitian ini dikarenakan dapat diakses dengan AT-Command , dan

mempunyai modul GSM yang digunakan dalam komunikasi GSM. Spesifikasi yang

terdapat pada ponsel Sony Erricson T68i dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

7/23/2019 2007-3-00385-SK BAB 2


21

Gambar 2.6 Ponsel Sony Ericcson T68i

Tabel 2.3 Spesifikasi Ponsel

Spesifikasi

Layar 256 warna

Ukuran 101 x 48 x 19.5 mm

Berat 88 g

J aringan 900/1800/1900GPRS kelas 8

Downloadable ya

Waktu Bicara / Siaga 12 jam / 390 jam

WAP ya

SMS,EMS,MMS SMS /EMS / MMS

Infrared ya

Blue Tooth ya

Ring Tone ya

Phone Book 500

Handsfree ya

Game ya

J ava enabled ya

Kamera tidak

3G tidak

2007-3-00385-sk bab 2

Documents