- Apa itu komunikasi serial?
- Apa itu RS232?
- spesifikasi elektrik
- Bagaimana RS232 Bekerja?
- Spesifikasi Mekanis
- Apa itu Handshaking?
- Aplikasi Komunikasi RS232
Salah satu protokol komunikasi tertua namun populer yang digunakan di industri dan produk komersial adalah Protoco l Komunikasi RS232. Istilah RS232 adalah singkatan dari "Recommended Standard 232" dan itu adalah jenis komunikasi serial yang digunakan untuk transmisi data biasanya dalam jarak menengah. Ini diperkenalkan kembali pada tahun 1960-an dan telah menemukan jalannya ke banyak aplikasi seperti printer komputer, perangkat otomatisasi pabrik, dll. Saat ini ada banyak protokol komunikasi modern seperti RS485, SPI, I2C, CAN dll.. Anda dapat memeriksanya jika tertarik. Pada artikel ini, kita akan memahami dasar-dasar Protokol RS232 dan cara kerjanya.
Apa itu komunikasi serial?
Dalam telekomunikasi, proses pengiriman data secara berurutan melalui bus komputer disebut komunikasi serial, artinya data akan dikirimkan sedikit demi sedikit. Sedangkan dalam komunikasi paralel data ditransmisikan dalam bentuk byte (8 bit) atau karakter pada beberapa jalur data atau bus dalam satu waktu. Komunikasi serial lebih lambat daripada komunikasi paralel tetapi digunakan untuk transmisi data yang lama karena biaya yang lebih rendah dan alasan praktis.
Contoh untuk dipahami:
Komunikasi serial - Anda menembak target menggunakan senapan mesin, di mana peluru mencapai satu per satu ke target.
Komunikasi paralel - Anda menembak target menggunakan senapan, di mana banyak peluru mencapai pada saat bersamaan.
Mode Transfer Data dalam Komunikasi Serial:
- Asynchronous Data Transfer - Mode di mana bit data tidak disinkronkan oleh pulsa jam. Pulsa jam adalah sinyal yang digunakan untuk sinkronisasi operasi dalam sistem elektronik.
- Transfer Data Sinkron - Mode di mana bit data disinkronkan oleh pulsa jam.
Karakteristik Komunikasi Serial:
- Baud rate digunakan untuk mengukur kecepatan transmisi. Ini digambarkan sebagai jumlah bit yang lewat dalam satu detik. Misalnya, jika baud rate adalah 200 maka 200 bit per Detik dilewatkan. Di saluran telepon, baud rate adalah 14400, 28800 dan 33600.
- Stop Bits digunakan untuk satu paket untuk menghentikan transmisi yang dilambangkan sebagai "T". Beberapa nilai tipikal adalah 1, 1,5 & 2 bit.
- Parity Bit adalah bentuk paling sederhana untuk memeriksa kesalahan. Ada empat macam, yaitu genap ganjil, bertanda dan spasi. Sebagai contoh, Jika 011 adalah angka, bit paritas = 0, yaitu paritas genap dan paritas = 1, yaitu paritas ganjil.
Apa itu RS232?
RS232C “Recommended Standard 232C” adalah versi terbaru dari Standard 25 pin sedangkan RS232D yang terdiri dari 22 pin. Di PC baru tipe D laki-laki yang terdiri dari 9 pin.
RS232 adalah protokol standar yang digunakan untuk komunikasi serial, digunakan untuk menghubungkan komputer dan perangkat periferal untuk memungkinkan pertukaran data serial di antara mereka. Karena memperoleh tegangan untuk jalur yang digunakan untuk pertukaran data antar perangkat. Ini digunakan dalam komunikasi serial hingga 50 kaki dengan kecepatan 1,492kbps. Seperti yang didefinisikan EIA, RS232 digunakan untuk menghubungkan Peralatan Transmisi Data (DTE) dan Peralatan Komunikasi Data (DCE).
Universal Asynchronous Data Receiver & Transmitter (UART) digunakan sehubungan dengan RS232 untuk mentransfer data antara printer dan komputer. Mikrokontroler tidak dapat menangani level tegangan seperti itu, konektor dihubungkan antara sinyal RS232. Konektor ini dikenal sebagai Konektor DB-9 sebagai port serial dan merupakan konektor dari dua tipe Male Connector (DTE) & Female (DCE).
spesifikasi elektrik
Mari kita bahas spesifikasi kelistrikan RS232 yang diberikan di bawah ini:
- Level Tegangan: RS232 juga digunakan sebagai ground & level 5V. Biner 0 bekerja dengan voltase hingga + 5V hingga + 15Vdc. Ini disebut sebagai 'ON' atau jarak (level tegangan tinggi) sedangkan Biner 1 bekerja dengan tegangan hingga -5V hingga -15Vdc. Ini disebut sebagai 'OFF' atau menandai (level tegangan rendah).
- Level tegangan sinyal yang diterima: Biner 0 bekerja pada tegangan sinyal yang diterima hingga + 3V hingga +13 Vdc & Biner 1 bekerja dengan tegangan hingga -3V hingga -13 Vdc.
- Impedansi Saluran: Impedansi kabel mencapai 3 ohm hingga 7 ohm & panjang kabel maksimum adalah 15 meter, tetapi panjang maksimum baru dalam hal kapasitansi per satuan panjang.
- Tegangan Operasi: Tegangan operasi akan menjadi 250v AC maks.
- Peringkat Saat Ini: Peringkat saat ini adalah 3 Amps maks.
- Tegangan tahan dielektrik: 1000 VAC min.
- Laju Perubahan Perubahan : Laju perubahan level sinyal disebut sebagai Laju Perubahan Perubahan. Dengan laju perubahan tegangan hingga 30 V / mikrodetik dan bitrate maksimum akan menjadi 20 kbps.
Bagaimana RS232 Bekerja?
RS232 bekerja pada komunikasi dua arah yang bertukar data satu sama lain. Ada dua perangkat yang terhubung satu sama lain, (DTE) Data Transmission Equipment & (DCE) Data Communication Equipment yang memiliki pin seperti TXD, RXD, dan RTS & CTS. Sekarang, dari sumber DTE, RTS menghasilkan permintaan untuk mengirim data. Kemudian dari sisi lain DCE, CTS, membersihkan jalur untuk menerima data. Setelah membersihkan jalur, itu akan memberi sinyal ke RTS dari sumber DTE untuk mengirim sinyal. Kemudian bit-bit tersebut ditransmisikan dari DTE ke DCE. Sekarang lagi dari DCEsumber, permintaan dapat dihasilkan oleh RTS dan CTS dari DTE sumber membersihkan jalan untuk menerima data dan memberikan sinyal untuk mengirim data. Ini adalah keseluruhan proses dimana transmisi data terjadi.
TXD |
PEMANCAR |
RXD |
PENERIMA |
RTS |
MEMINTA UNTUK MENGIRIM |
CTS |
HAPUS UNTUK DIKIRIM |
GND |
TANAH |
Misalnya: Sinyal diatur ke logika 1, yaitu -12V. Transmisi data dimulai dari bit berikutnya dan untuk menginformasikan ini, DTE mengirimkan bit awal ke DCE. Bit awal selalu '0', yaitu +12 V & 5 hingga 9 karakter berikutnya adalah bit data. Jika kita menggunakan bit paritas, maka data 8 bit dapat ditransmisikan sedangkan jika paritas tidak digunakan, maka 9 bit sedang ditransmisikan. Bit stop dikirim oleh pemancar yang nilainya 1, 1,5 atau 2 bit setelah transmisi data.
Spesifikasi Mekanis
Untuk spesifikasi mekanik, kita harus mempelajari dua jenis konektor yaitu DB-25 dan DB-9. Di DB-25, tersedia 25 pin yang digunakan untuk banyak aplikasi, tetapi beberapa aplikasi tidak menggunakan keseluruhan 25 pin. Jadi, konektor 9 pin dibuat untuk kenyamanan perangkat dan peralatan.
Sekarang, di sini kita membahas konektor pin DB-9 yang digunakan untuk koneksi antara mikrokontroler dan konektor. Ini adalah dua jenis: Konektor Pria (DTE) & Konektor Wanita (DCE). Ada 5 pin di baris atas dan 4 pin di baris bawah. Ini sering disebut konektor tipe DE-9 atau D.
Struktur Pin Konektor DB-9:
Deskripsi Pin Konektor DB-9:
Nomor PIN |
Nama Pin |
Deskripsi Pin |
1 |
CD (Deteksi Operator) |
Sinyal masuk dari DCE |
2 |
RD (Terima Data) |
Menerima data yang masuk dari DTE |
3 |
TD (Mengirimkan Data) |
Kirim data keluar ke DCE |
4 |
DTR (Siap Terminal Data) |
Sinyal jabat tangan keluar |
5 |
GND (Sinyal ground) |
Tegangan referensi umum |
6 |
DSR (Kumpulan Data Siap) |
Sinyal jabat tangan masuk |
7 |
RTS (Permintaan untuk Mengirim) |
Sinyal keluar untuk mengontrol aliran |
8 |
CTS (Hapus untuk Mengirim) |
Sinyal masuk untuk mengontrol aliran |
9 |
RI (Indikator Cincin) |
Sinyal masuk dari DCE |
Apa itu Handshaking?
Handshaking adalah proses yang digunakan untuk mentransfer sinyal dari DTE ke DCE untuk membuat koneksi sebelum transfer data yang sebenarnya. Pesan antara pemancar & penerima dapat dilakukan dengan jabat tangan.
Ada 3 jenis proses jabat tangan yang dinamai sebagai: -
Tidak ada Jabat Tangan:
Jika tidak ada jabat tangan, maka DCE membaca data yang sudah diterima sementara DTE mengirimkan data berikutnya. Semua data yang diterima disimpan di lokasi memori yang dikenal sebagai buffer penerima. Buffer ini hanya dapat menyimpan satu bit sehingga penerima harus membaca buffer memori sebelum bit berikutnya tiba. Jika penerima tidak dapat membaca bit yang disimpan di buffer dan bit berikutnya tiba maka bit yang disimpan akan hilang.
Seperti ditunjukkan dalam diagram di bawah ini, penerima tidak dapat membaca 4 th bit sampai 5 th bit kedatangan dan hasil ini override dari 4 th sedikit oleh 5 th bit dan 4 th bit hilang.
Handshaking Hardware:
- Ini menggunakan port serial tertentu, yaitu RTS & CTS untuk mengontrol aliran data.
- Pada proses ini transmitter menanyakan pada receiver bahwa sudah siap menerima data kemudian receiver mengecek buffer yang sudah kosong, jika kosong maka akan memberi sinyal kepada pemancar bahwa saya siap menerima data.
- Penerima memberikan sinyal kepada pemancar untuk tidak mengirimkan data apapun sementara data yang sudah diterima tidak dapat dibaca.
- Proses kerjanya sama seperti yang dijelaskan di atas dalam jabat tangan.
Handshaking Software:
- Dalam proses ini ada dua bentuk yaitu X-ON & X-OFF. Di sini, 'X' adalah transmiternya.
- X-ON adalah bagian di mana ia melanjutkan transmisi data.
- X-OFF adalah bagian yang menghentikan transmisi data.
- Ini digunakan untuk mengontrol aliran data dan mencegah kerugian selama transmisi.
Aplikasi Komunikasi RS232
- Komunikasi serial RS232 digunakan di PC generasi lama untuk menghubungkan perangkat periferal seperti mouse, printer, modem, dll.
- Saat ini, RS232 digantikan oleh USB canggih.
- Ini juga digunakan pada mesin PLC, mesin CNC, dan pengontrol servo karena jauh lebih murah.
- Ini masih digunakan oleh beberapa papan mikrokontroler, printer tanda terima, sistem titik penjualan (PoS), dll.