Pengetahuan Dasar Komunikasi Serial Board Arduino

Pengetahuan Dasar Komunikasi Serial Board Arduino

Pada bab kali ini kita akan belajar tentang Pengetahuan Dasar Komunikasi Serial Board Arduino, untuk mengirim data dari arduino ke PC dan sebaliknya (menerima data dari PC)  kita bisa menggunakan berbagai cara dan salah satunya yg paling sederhana dan familiar adalah komunikasi Serial.

Perlu kita ketahui  pemrograman sketch arduino menggunakan gaya bahasa C tapi pada pembuatan librarynya menggunakan C++  yg   menerapkan pemrograman Objek (Class). Untuk itu sy sarankan anda sebaiknya mengetahuai  sedikit dasar-dasar pemrograman berorientasi objek.

Pemrograman code  arduino (sketch) untuk komunikasi serial menjadi  mudah karena fungsi fungsi sudah tersedia  dlm class yg tersedia untuk komunikasi Serial . Instance  dari class  untuk komunikasi serial  (objek)  sudah dibuatkan namanya Serial . Untuk arduino yg mempunyai lebih dari 1 port serial misal arduino  mega256 nama objek untuk komunikasi serialnya  adalah  Serial1, Serial2, Serial3.

Penulisan objek  dan fungsi  pada library arduino adalah  :   namaobjek.namafungsi

Contoh :  Serial.read()  , artinya  kita memanggil fungsi read() dari  objek bernama Serial .

Data yg dikirim  ke serial port  akan dikirim ke buffer pengirim (Tx buffer)  begitupun data yg diterima  adalah data yg diambil  dari  buffer penerima (RX buffer).

Data yang dikirm dan diterima arduino  dalam bentuk ASCII. Misalnya  program arduino  mengirim huruf  A maka akan dikirim sebenarnya adalah 1 byte code ascii yaitu 65 .  Jika kita mengirim angka 123 maka sebetulnya yg dikirm adalah 3 byte data ascii yaitu 49, 48, dan 50 . Selengkapnya anda bisa lihat tabel ASCII berikut :

Karena data yg diterima arduino  juga  dlm bentuk ASCII (char)  maka kita tdk bisa langsung melakukan operasi matematika dari data ASCII pada program sketch arduino.  Data ASCII dari buffer serial harus dirubah dulu ke bentuk numerik/bilangan (int).  misalkan kita menerima  data  ‘4’ dan ‘3’ maka jika kita langsung  jumlahkan   ‘3’ + ‘4’ = 103 ,  karena sebenarnya kita menjumlahkan code ascii  ‘3’ = 51  dancode ascii  ‘4’  =52    (lihat tabel ASCII).

Untuk merubah data ascii  ke data  numerik  dengan cara yg cukup sederhana yaitu :

1. untuk  mendapatkan angka 0 dari ascii ‘0’  dgn cara   ‘0’- 48=0   (atau bisa juga ditulis  ‘0’-‘0’=0)
2. untuk  mendapatkan angka 1 dari ascii  ‘1’  dgn cara   ‘1’- 48=1  (atau bisa juga ditulis  ‘1’-‘0’=1)
3. dan seterusnya.

jadi kalau mau menjumlahkan data ascii  ‘3’ dan ‘4’  yg kita terima dari RX Bufer  maka code program seharusnya adalah    :

int hasil = (‘3’ – ‘0’) + (‘4’ – ‘0’)   atau
int hasil = (‘3’- 48) + (‘4’-48)
maka hasil berupa bilangan integer  7.

Fungsi Dasar Komunikasi Serial Board Arduino

• if (Serial) : Untuk mengecek apakah Port sudah siap
• Serial.available() : Untuk mengecek apakah data sudah ada di buffer penerima
• Serial.begin() : untuk mengeset kecepatan transmisi data
• serial.end() : Untuk menon-aktifkan pin rx dan tx sbg fungsi serial dan kembali sbg pin I/O
• Serial.find() : mencari string dlm buffer data
• Serial.findUntil(): mencari buffer data sampai data dgn panjang/terminator nya yg diberikan ditemukan
• Serial.flush(): menunggu data terkirim semua
• Serial.parseFloat(): mengambil data float pertama dari data di buffer serial.
• serial.parseInt(): mengambil data integer pertama dari data di buffer serial.
• Serial.peek(): mengambil data berikutnya di bufer penerima
• Serial.print() : mengirim data ASCII
• Serial.println() : mengirimdata ASCII + CR,LF (kode enter)
• Serial.read(): membaca data yg diterima
• Serial.readBytes(): membaca data byte yg diterima
• Serial.readBytesUntil()
• Serial.setTimeout(): mengeset batas maksimum waktu  tunggu(timeout)  transmisi data.
• Serial.write() : mengirim data byte (numerik)
• Serial.serialEvent(): fungsi ini akan dipanggil jika data datang/diterima.berlaku spt interupsi serial.

Sebelum kita memulai latihan  pemrograman serial arduino kita perlu tahu ttg menu serial Monitor yg tersedia spt tampak pada gambar dibawah ini:

Gambar 1. Menu Serial Monitor

Serial Monitor  digunakan untuk  mentransfer data dari PC ke  Arduino board  dan menerima data dari arduino board.

Selain dengan  tool serial monitor yg terdapat pada IDE arduino anda juga bisa menggunakan tool serial lainya seperti hyperterminal, putty dll  untuk mengirim dan menerima data pada PC Anda.


Langkah membuat program sketch komunikasi serial

1. Set baud rate misal 9600 dgn fungsi serial.begin(9600)  dlm  fungsi void  setup().  Speed yg tersedia antara lain  300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800,38400, 57600, 115200 (liat dokumentasi tiap jenis arduino).
2. Untuk menerima data cek apakah ada data  di Rx Buffer dgn fungsi  serial.avalable()
   jika data tersedia  return value = true jika data kosong return value = false.
   if( serial.available() > 0) // Mengambil data dari buffer penerima : serial.read(), return valuenya adalah 1 byte data pertama yg ada di RX Buffer .
3. Misal   byte pertama RX buffer berisi char  2
   maka :
   char data = serial.read();    //data = ‘2’   –> karakterbyte  data = serial.read();   // data = 50    –> numerik
4. Untuk mengirim data bisa menggunakan
   serial.print(dataygdikirim)   :  mengirim  data ascii
   serial.println(dataygdikirim) , ditambahkan kode enter (CR dan LF)
   serial.write(dataygdikirim)   : mengirim data byte
   Contoh  
   serial.print(‘A’)  // akan mengirim huruf  A
   serial.print(65) // akan mengirim 2 byte berisi code Ascii  ‘6’ dan ‘5’ (aktual yg dikirim 54 dan 53)
   serial.write(65) // akan mengirim 1 byte  65  (aktual yg dikirim numerik 65)
   serial.write(data) // adalah pengganti syntax Serial.print(data, BYTE) versi sebelumnya. Parameter data pada serial.write adalah angka  1 byte  ( 0-255)

Contoh program sketch sederhana menerima data kemudian data dikirim kembali

Beberapa Contoh yg akan kita buat antara lain:

• Mengirim data string/text    “apa kabar”
• Mengirim data bilangan/angka   :  123

• Menerima data bilangan ASCII misal data yg datang  misal “435”

Cara Pertama

karakter ditampung di array dan dirubah menjadi string dgn menambahkan null 0 diakhir array( karena string adalah sebuah array type char yg diakhiri dgn null). kemudian array tsb /data string di konversi ke int dgn fungsi atoi.

Cara kedua

mengggunakan loop sbb :

Contoh Proses loop  saat penerimaan data   “435” ,  spt tabel dibawah , jika  data berupa ‘/n  maka loop selesai:

Kode sketch nya sbb:

Mengirim data berurutan ” A,123,B,456″

Menerima data berurutan : “123,456,789 /n”

Pada contoh ini kita akan menggunakan serial.parseint() untuk mengambil data berurutan yg dibatasi koma dan diakhiri ‘/n’

Menambahkan port serial pada pin I/O

Jika arduino yg kita miliki hanya punya 1 port serial kita bisa merubah pin I/O yg manapun menjadi Port serial tambahan .dengan bantuan class SoftwareSerial  .

Tambahkan file header SoftwareSerial.h  pada sketch anda dan buat 1 buah  objek SoftwareSerial untuk penambahan 1 port, pada contoh dibawah ini kita buat 1 objek sofwareSerial dgn nama serialkedua.

Langsung saja kita lihat contohnya sbb:

Contoh kedua menggunakan 3 buah port : Serial, port1 dan port2

Demikianlah tutorial Pengetahuan Dasar Komunikasi Serial Board Arduino

Semoga Bermanfaat :)