Analisis Jarak dan Kecepatan Komunikasi Data Serial Asinkron Menggunakan Medium Transmisi Sinar Laser

Kurniawan Saputra

Jurnal Informatika, Vol. 11, No. 1, Juni 2011

Analisis Jarak dan Kecepatan Komunikasi Data Serial Asinkron Menggunakan Medium Transmisi Sinar Laser 1)

Kurniawan Saputra1) Staf Pengajar pada Program Studi Manajemen Informatika Jurusan Ekonomi dan Bisnis Politeknik Negeri Lampung Jl. Soekarno—Hatta Rajabasa, Bandar Lampung

ABSTRACT Nowadays, many wireless transmission media have been used. Laser can be used as one of data media transmition. Laser can work on the spectrum of 620 nm – 750 nm. The choosing of electronic component responding time determines data transmission process, both the distance and speed of data transmission. The electronic components chosen in this research are those with responding time measured in ordo nano second and the data communication protocol uses C. In the research, there is a negative correlation between the speed and distance of data transmission. The average farthest distance observed in the research was 313 m with the transmission speed of 9,600 bps. Keywords: protocol, wireless transmission ABSTRAK Saat ini, banyak media transmisi nirkabel telah digunakan. Laser dapat digunakan sebagai salah satu media transmisi data yang. Laser dapat bekerja pada spektrum 620 nm - 750 nm. Pemilihan komponen elektronik menanggapi waktu menentukan proses transmisi data, baik jarak dan kecepatan transmisi data. Komponen elektronik yang dipilih dalam penelitian ini adalah mereka dengan menanggapi waktu diukur dalam ordo nano kedua dan protokol komunikasi data menggunakan C. Dalam penelitian, ada korelasi negatif antara kecepatan dan jarak transmisi data. Jarak terjauh rata diamati dalam penelitian ini adalah 313 m dengan kecepatan transmisi dari 9.600 bps. Kata kunci: protokol, transmisi nirkabel

Pendahuluan Laju perkembangan teknologi informasi mengalami perubahan yang sangat

berarti

dalam

sistem

telekomunikasi suara, gambar, dan data kedalam

yang sistem

diimplementasikan pengembangan

perangkat

keras

(hardware)

dan

perangkat

lunak

(software)

baik

berupa sinyal dalam komputer analog (generasi pertama) maupun digital (generasi

saat

hardware

baik

pendukung

Informatics & Business Institute Darmajaya

ini). dalam

(peripheral)

Perangkat perangkat maupun 1

Kurniawan Saputra


dalam arsitektur komputer selalu

tetapi mengalami perubahan terlebih

diikuti dengan perubahan software

dahulu supaya dapat mencapai jarak

pendukung dari hardware tersebut.

yang cukup jauh. Untuk mencapai

Sistem telekomunikasi prinsip kerja

jarak

dasar dari komputer saat ini adalah

diperlukan

energi,

menggunakan sinyal digital yang

dibutuhkan

harus diberikan pada

berinteraksi dengan perangkat lunak

sinyal informasi tersebut. Dan untuk

yang

menyalurkan

telah

dikompilasi

kedalam

jangkauan yang

diinginkan

energi

informasi

yang

diperlukan

bilangan biner atau hexadecimal.

suatu medium yang umumnya disebut

Proses kerja yang dilakukan komputer

sebagai

itu sendiri terhadap software pada

Komunikasi

umumnya

gabungan beberapa aspek teknologi

menggunakan

sistem

komunikasi paralel. Selain

saluran

transmisi.

data

merupakan

telekomunikasi,

sistem

transmisi

jaringan.

komputer,

Sehingga

dan

menambah

paralel, ada juga sistem transmisi data

kemampuan sistem komputer untuk

seri. Salah satu contoh dari sistem

memproses data. Banyak masalah

komunikasi

yang

data

paralel

pada

akan

dihadapi

dalam

komputer adalah transmisi data antara

membangun suatu jaringan komputer,

printer dan komputer, sedangkan

baik

sistem transmisi data seri adalah

software,

Local Area Network (LAN), modem,

berhubungan dengan jarak, kecepatan

USB port, DB-9 port dan lain-lain.

transmisi data, hubungan antarmuka,

Keuntungan dari sistem komunikasi

sistem pengkodean, pengatur jalannya

data seri adalah dapat menggunakan

informasi

satu saluran media telekomunikasi,

pendeteksian dan koreksi kesalahan,

misalnya, UTP kabel, Serat Optik,

dan lainnya. Berikut adalah tabel

kabel

Gelombang

perkembangan media transmisi jarak

(wireless),

dan kecepatan pada komunikasi data

telepon,

radio/microwave

optoelektronik (infra merah, laser). Dalam

proses

komunikasi

sinyal informasi, umumnya tidak

secara

hardware

maupun

diantaranya

yang

(protokol),

sistem

dan jaringan komunikasi data dengan beberapa

media

transmisi

yang

diambil dari beberapa sumber :

langsung disalurkan ke penerima Informatics & Business Institute Darmajaya

2

Kurniawan Saputra


Tabel 1. Perkembangan percobaan menggunakan beberapa media transmisi data Berdasarkan jarak dan kecepatan transmisi data dari beberapa sumber. Jenis Transmisi Data

Kecepatan Transmisi

Komunikasi data serial menggunakan Sinar laser(RS232C) Jaringan Komputer dengan sistem multidrop(s/w)(RS-232C) Komunikasi data serial menggunakan sinar laser(RS-232C)

Sampai dengan 9600 baud

-

Sinar Laser

9600 baud

100 meter

Kabel Coxial

1200-115200 baud

Sampai dengan 500 meter

Sinar Laser

Bardasarkan

tabel

1

Jarak Medium Transmisi Transmisi

diatas,

Sumber Experimental Laser Data Link, Tommy Engdahl, Copyright 1996, 1997. Alan RahmatElektronika, Politeknik ITB. 1994 Realtime-Controll http://home.alphalink Com.au/~derekw/upnt evr.htm

4. kecepatan

akses

protokol

penggunaan kecepatan transmisi data

(perangkat lunak) dalam mengatur

pada sistem komunikasi data seri

lalulintas data.

komputer hanya mampu sampai pada

5. metode transmisi data sinkron dan

kecepatan transmisi data 115200 bps, dan ini merupakan batas kecepatan maksimum

yang

kecepatan tersebut.

didapat

asinkron. 6. kecepatan

pada

hardware

dan software.

Akan tetapi,

jarak transmisi dapat bervariasi, ini

Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan di

disebabkan oleh beberapa faktor,

Politeknik Negeri Lampung dan di

diantaranya : 1. faktor

switching

penggunaan

hardware

antarmuka komputer dengan sinar laser 2. medium transmisi (nilai resistansi internal, disipasi daya, kecepatan cahaya) 3. faktor kalibrasi hardware antar

tempat

lapangan

terbuka

guna

pengambilan data, dengan melihat letak geografis yang sesuai dan diharapkan

dapat

dikembangkan

lebih lanjut ke dalam sistem jaringan Local Area Network (LAN) atau Wide Area Network (WAN). Bentuk rancangan penelitian

komputer yang berbeda-beda.

yang dilakukan dalam penelitian dibagi kedalam dua kelompok, yaitu: Informatics & Business Institute Darmajaya

3

Kurniawan Saputra

1. Perangkat


Lunak

sebagai

2. Perangkat

Keras

sebagai

Protokol komunikasi antara dua

antarmuka komunikasi komputer,

komputer dengan menggunakan

yang disajikan pada gambar 1.

bahasa pemrograman Turbo C.

Driver RS 232 Dan Switching

Komputer 1

Laser Pointer TX

Optoelekt ronik RX

Optoelekt ronik RX

Laser Pointer TX

Driver RS 232 dan switching

Komputer 2

Gambar 1. Rancangan Penelitian Perangkat Keras Komunikasi Data

Penentuan spesifikasi masing-masing dari

perangkat

dipergunakan ditentukan transmisi

keras

pada

gambar

t perbit 

yang 1,



berdasarkan kecepatan maksimum

1 t perbit

1  0,000001085 921600

detik

yang

t perbit  1,09 mikro detik (s)

dipergunakan, yaitu :

Baudratemaks 

1 Baudratemaks

pemilihan

komponen-komponen

perangkat keras pada gambar 1 dalam penelitian, harus memiliki

keterangan : Baudratemaks = Kecepatan transfer data maksimum (bps) = 921600 bps tperbit = Waktu yang diperlukan dalam satu bit dalam satu karakter (detik)

spesifikasi respon time kurang dari tperbit atau berada pada ordo waktu nano detik (ns). Sedangkan algoritma perancangan penelitian keseluruhan disajikan

pada

gambar

2.

sehingga waktu yang diperlukan dalam satu bit dalam satu karakter adalah :


4

Kurniawan Saputra


Mulai Pencetusan & Analisa Ide Perancangan Awal

Studi Litr & Pasar

Perumusan & Pembatsan Masalah

Spesifikasi

Ya

Perangkat Lunak

Perangkat Keras

Analisis dan Rancangan Perangkat Lunak

Analisis dan Rancangan Perangkat Keras

Algoritma Utama

Blok Diagram Rangkaian

Modul Program

Simulasi dgn EWB dan Modul Rangkaian

Pengkodean

Percobaan

Compille

test

Error ?

Integrasi Modul

tidak Integrasi Fungsi & Class

Error ?

Ya tidak

Integrasi Hardware & Software

Error ?

Ya

Tidak Hasil Akhir

Gambar 2. Diagram Alir Rancangan Penelitian


5

Kurniawan Saputra


Hasil dan Pembahasan

Adapun

hasil-hasil

Tahapan-tahapan dalam penelitian

dicapai

untuk

ini adalah sebagai berikut :

tahapan

tersebut

1. Pembuatan

diagram alir

dan

perangkat lunak.

yang

telah

masing-masing adalah

sebagai

berikut : 1. Pembuatan diagram alir

2. Pembuatan prototipe perangkat keras

dan

perangkat lunak. Diagram alir pemrograman yang

3. Pengambilan

dan

pengolahan

data

dibuat

dalam

penelitian

ini

adalah: Mulai Inisialisasi serial Port

Interupt Port Off

Set DLAB ON

Set Baud rate LSB dan MSB

Line Status Register 0x0?

Kirim Karakter

Terima Karakter Tampilan Karakter

Selesai

Gambar 3. Diagram alir penerimaan dan pengiriman data Informatics & Business Institute Darmajaya

6

Kurniawan Saputra

Sedangkan


bentuk

tampilan

perangkat lunak yang dihasilkan disajikan pada gambar 4.

Gambar 5. Rangkaian switching Laser Dioda

Transistor 2N3904 memiliki Vce(sat) = 0,3, Ic(max) = 50 mA, Vbe(sat) = 0,95 volt, hfe = 60, karakteristik dari laser

Gambar 4. Bentuk tampilan

dioda

dilakukan

dengan

menggunakan pengujian tegangan

komunikasi data

dan arus yang disajikan pada gambar 2.

Pembuatan Prototipe Perangkat

6.

Keras Perangkat

keras

yang dibuat

dalam komunikasi data serial ini terdiri dari rangkaian penerima dan rangkaian

pengiriman

data.

Rangkaian

pengiriman

data

menggunakan transistor switching 2N3904, yang disajikan pada gambar

Gambar 6. Pengujian Karakteristik

5.

Laser Pointer

Dari hasil pengujian tersebut didapat tegangan kerja Vd = 4 volt, Id = 25 mA. Pada gambar 5, nilai RL


7

Kurniawan Saputra

digunakan


dengan

menggunakan

Rb 

Vs  Vbe Ib

Rb 

25  0,95 0,83.10 3

rumus:

Vcc  Vd  Vce( sat )  Id .RL  0 Vcc  Vd  Vce( sat ) RL  Id RL 

5  4  0,3 25.10 3

Rb  28,976.10 3  Dengan nilai RL = 28Ω dan Rb = 28 kΩ

RL  28

akan

mampu

mendorong

transistor bekerja pada kondisi yang Penentuan nilai Rb ditentukan

diinginkan.

dengan menggunakan rumus:

3.

Ic(mak ) hfe 50.10 3 Ib  60 Ib  0,83mA

Pengambilan dan Pengolahan

Data

Ib 

Berikut adalah tabel hasil dari pengambilan data untuk berbagai macam baudrate yang dilakukan

Tegangan pada RS-232C Vs pada logika 1 adalah 25 volt, sehingga

sebanyak tiga kali pengambilan data dalam waktu yang sama dengan mengirim satu buah karakter:

Vs  Ib.Rb  Vbe  0

Tabel 2. Hasil Pengambilan Data

Subyek

1 2 3 4 5 6 7 8

Kecepatan Tranmisi Data (bps) 300 1200 9600 19200 38400 115200 230400 921600

Data Pengamatan Jarak Transmisi yang Valid (meter) 1 2 3 180 177 181 237 236 236 312 312 315 244 240 243 210 207 206 133 129 131 80 72 77 26 21 18

Rata-rata Jarak (meter) 179,33 236,33 313 242,33 207,67 131 76,33 21,67

Dari hasil tabel 2, dapat dianalisa apakah

terdapat

korelasi

antara


8

Kurniawan Saputra


variabel kecepatan transmisi data (X)

seperti yang disajikan pada tabel 3.

dan variabel rata-rata jarak (Y) Tabel 3. Perhitungan koofisien product moment Subyek

1 2 3 4 5 6 7 8 N=8

Kecepatan Transmisi Data (bps) X 300 1200 9600 19200 38400 115200 230400 921600 1335900

Untuk

Rata-rata jarak (meter) Y 179.33 236.33 313 242.33 207.67 131 76.33 21.67 175.958

melengkapi

diperlukan

beberapa

x

y

xy

x2

y2

-166688 -165788 -157388 -147788 -128588 -51787.5 63412.5 754713 0

3.4 60.4 137.0 66.4 31.7 -45.0 -99.6 -154.3 0

-562070.3 -10008923.0 -21568697.8 -9808952.0 -4077766.8 2328262.4 -6317660.6 -116427653.4 -166443461.3

27784722656.3 27485495156.3 24770825156.3 21841145156.3 16534745156.3 2681945156.3 4021145156.3 569440025156.3 694560048750.0

11.4 3644.8 18780.5 4405.2 1005.7 2021.2 9925.7 23804.8 63599.3

tabel

3,

perhitungan,

x

SD X 

diantaranya sebagai berikut:

2



N

694560048750.0  294652.3 8

Rata-rata dari variabel X adalah: Menghitung Deviasi standar dari

Mx 

X N



13359000  166987,5 8

variabel

Rata-rata dari variabel Y adalah :

MY

Y 

1407,66   175,958 N 8

Penyimpangan masing-masing nilai

Y

dengan

2

y

SD y 



N

rumus

:

63599.3  89,2 8

Dari persamaan 5 didapat koofisien korelasi product moment sebagai berikut :

X terhadap Mx adalah :

rXY 

x  X  Mx

 x. y N .SD X .SDY

Penyimpangan masing-masing nilai Y terhadap My adalah :

rXY 

y  Y  My

 166443461.3  0,79 8.(294652.3).(89.2)

Menghitung Deviasi standar dari

Dari koofisien korelasi ( rXY ) didapat

variabel X dengan rumus :

nilai


negatif

(-)

yang

berarti 9

Kurniawan Saputra


korelasinya jika nilai Variabel X

3. Kolerasi

yang

terjadi

adalah

lebih besar, maka nilai variabel Y

negatif yang berarti makin besar

akan cenderung menurun, atau makin

kecepatan transmisi data, maka

tinggi kecepatan transmisi data maka

jarak tempuh yang didapat akan

jarak

menurun.

yang

ditempuh

dalam

pengiriman data semakin kecil.

sebesar

Dengan -7,9

dikatakan

maka

dapat

kolerasi

antara

kuat.

diambil

4. Komunikasi data serial asinkron

kesimpulan sebagai berikut:

pada

1. Penggunaan komponen dalam

dapat

medium perantara sinar laser,

tanggap penelitian

yang ini

cepat.

Dalam

menggunakan

sebagai

Daftar Pustaka Alan

Rachmat.

1994.

Jaringan

Komputer IBM PC XT/AT dengan menggunakan converter

MRD 510, TTL 74LS132 dengan waktu tanggap dalam ordo nano detik.

RS-232C

kedalam

sistem

multi-drop

(S/W).

Teknik

Elektro Politeknik ITB.

2. Pengiriman dan penerimaan data makin

dipergunakan

waktu

transistor 2N3904, foto diorda

tabel 2,

menggunakan

komunikasi data antar gedung.

diusahakan seminimal mungkin mendapatkan

komputer

medium perantara sinar laser

komunikasi data serial dengan

pada

dapat

jarak tempuh transmisi data yang

Dari penelitian yang telah

guna

maka

kecepatan transmisi data dan

Kesimpulan

dilakukan,

kolerasi

tinggi

kecepatan dengan jarak yang

Allen

jauh, maka data tidak dapat dikirim atau diterima. Dalam penelitian ini, jarak tempuh yang jauh dicapai pada jarak 313 meter dengan kecepatan transmisi data 9600 bps.

Denver.

1995.

Communications

in

Serial Win32.

Microsoft Windows Developer Support, http://msdn2.microsoft.com/enus /library/ms810467.aspx#serial_ topic6


10

Kurniawan Saputra

Douglas

V.


Hall.

1992.

Mikroprocessors

and

Interfacing Programming and Hardware.

McGraw-Hill

International Editions.

Gomorgan89. 2005. How to use serial port to communicate between

two

Realtime Control._______. UPN Laser Transceiver. http://home.alphalink.com.au/~ derekw/upntcvr.htm Tomy Engdahl. 1996,1997. Experimental Laser Data Link. http://www.geocities.com/silico nvalley/lakes/7156/laser.htm ________. 2000. Rudolf’s Laser Comm Site. [email protected]

computers.

http://www.gomorgan89.com

Joe

Campbell.

1994.

C

Programmer’s Guide to Serial Communications.

Second

editions Sams Publishing.

Michael Holmes, Bob Flanders.1993. C++ Comunications Utilities. Ziff-Davis Press Emeryville. California.

Muhammad

Zuhdi.

______.

Kecepatan

Cahaya.

http://web.fkm.utm.my/islam/c ahaya.ppt.

Morris

Tischler.

1992.

Optoelectronics : Fiber Optics and

Lasers.

McGraw-Hill

International Editions. Informatics & Business Institute Darmajaya

11

Analisis Jarak dan Kecepatan Komunikasi Data Serial Asinkron Menggunakan Medium Transmisi Sinar Laser

Recommend Documents