Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
PERANCANGAN SERIAL TTL TO USB HID CONVERTER Yudhi Gunardi1,Aris Munandar2 Jurusan Elektro, Universitas Mercu buana Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat. Email:
[email protected] 1,2
Abstrak
-
waktu,
Seiring
berjalannya
perkembangan
teknologi
operating system dengan mudah dan murah dengan target 50 ribu rupiah.
komputer sangat cepat, sehingga memunculkan baru
dan
berbagai
software
bermacam
operating
Perancangan alat dilakukan dengan
menggunakan
mikrokontroller
atmega8
sebagai
system. Sementara aktivitas manusia
kontroller
dalam sehari – hari tidak pernah
pemograman menggunakan bahasa c
lepas
dengan
dari
komputer
sebagai
penunjang kerja dengan operating system
yang
-
compiler
Sementara
menggunakan
arduino ide.
beda.
Dari hasil pembuatan alat,
untuk
dan setelah melalui ujicoba, alat
komunikasi data yang menunjang
serial to USB HID konverter dapat
kerja manusia mayoritas tidak dapat
bekerja dengan baik pada operating
bekerja secara langsung pada semua
sistem
operating system.
macintosh
Perangkat
berbeda
utama.
elektronik
diperlukan
Untuk itu
sebuah
inovasi
agar
windows,
linux,
android.
Sedangkan
biaya
pembuatan alat menghabiskan dana
semua perangkat elektronik dapat
dengan Rp. 45.100.
berjalan
pada
semua
operating
Kata kunci : USB HID, Komunikasi
system
tanpa
perlu
tambahan
Serial
software pendukung (driver). Serta data dari hasil pembacaan dapat
PENDAHULUAN
ditampilkan pada semua software. Karena
mayoritas
alat
yang
Perkembangan komputer sangat
teknologi
cepat,
sehingga
berbagai
software
menggunakan komunikasi data serial
memunculkan
maka dibuatlah serial ttl to USB HID
baru
konverter agar perangkat elektronik
system.
dapat
sehari – hari tidak pernah lepas dari
digunakan
pada
semua
dan
bermacam
aktivitas
operating
manusia
dalam
komputer sebagai penunjang kerja Vol.6 No.2 Mei 2015
115
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
dengan
operating
system
yang
ISSN : 2086‐9479
karena didalamnya sudah terdapat
berbeda - beda. Sedangkan perangkat
internal
elektronik untuk komunikasi data
kelebihan
yang
manusia
memiliki Power-On Reset, yaitu
mayoritas tidak dapat bekerja secara
tidak perlu ada tombol reset dari
langsung
pada
luar karena cukup hanya dengan
system.
Sistem
menunjang
tersebut
kerja
semua
operating
komunikasi
mayoritas
oscillator. dari
Selain AVR
itu
adalah
data
mematikan supply, maka secara
adalah
otomatis AVR akan melakukan
komunikasi data serial. Selain tidak
reset. Untuk beberapa jenis
dapat secara langsung digunakan
AVR
terdapat
beberapa
pada semua operating sistem sistem
fungsi
serial juga hanya dapat dibaca pada
USART, EEPROM sekitar 128 byte
software
sampai dengan 512 byte. AVR
pembaca
menanggulangi
serial.
masalah
Untuk tersebut
khusus
ATmega8
seperti
adalah
ADC,
mikrokontroler
maka saya akan merancang sebuah
CMOS 8-bit berarsitektur AVR
alat yang dapat secara langsung
RISC yang memiliki 8K byte in-
digunakan pada semua operating
System
system dan pada berbagai jenis
Mikrokontroler dengan konsumsi
software alat yang akan dirancang
daya
adalah serial ttl to usb hid converter
mengeksekusi
dengan harga murah.
kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi
Programmable
rendah
ini instruksi
16MHz.
Flash.
mampu dengan
Jika
LANDASAN TEORI
dibandingkan dengan ATmega8L
Mikrokontroler AVR Atmega8
perbedaannya hanya terletak pada
AVR merupakan salah satu
besarnya tegangan yang diperlukan
di
untuk bekerja. Untuk ATmega8
dalamnya terdapat berbagai macam
tipe L, mikrokontroler ini dapat
fungsi.
dengan
bekerja dengan tegangan antara 2,7
sering
- 5,5 V sedangkan untuk ATmega8
digunakan seperti MCS51 adalah
hanya dapat bekerja pada tegangan
pada
antara 4,5 – 5,5 V.
jenis
mikrokontroler
Perbedaannya
mikrokontroller
AVR
yang
tidak
yang
perlu
menggunakan oscillator eksternal Vol.6 No.2 Mei 2015
116
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
rate),
register
menentukan
yang
baud
bertugas
rate
adalah
register pasangan. Tabel 2.1 Baud Rate
Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Atmega8
Dimana : Fosc adalah frekuensi ossilator yang digunakan BAUD
Komunikasi Serial Mikrokontroler AVR Atmega 8 memiliki Port USART pada pin 2 dan
pin
3,
untuk
melakukan
data
antara
komunikasi mikrokontroler
dengan
mikrokontroler
ataupun
mikrokontroler
dengan
komputer.
USART dapat difungsikan sebagai transmisi data sinkron, dan asinkron. Sinkron berarti clock yang digunakan antara transmiter dan receiver satu sumber clock. Sedangkan asinkron berarti
transmitter
dan
receiver
mempunyai sumber clock sendirisendiri. USART terdiri dalm tiga blok
yaitu
clock
generator,
transmiter, dan receiver. Clock Generator Clock generator berhubungan dengan kecepatan transfer data (baud Vol.6 No.2 Mei 2015
adalah transfer bit per detik. USART transmiter Usart
transmiter
berhubungan
dengan data pada Pin TX. Perangkat yang
sering
register
UDR
penampungan
digunakan
seperti
sebagai
tempat
data
yang
akan
ditransmisikan. Flag TXC sebagai akibat dari data yang ditransmisikan telah sukses (complete), dan flag UDRE sebagai indikator jika UDR kosong dan siap untuk diisi data yang akan ditransmisikan lagi. USART receiver Usart
receiver
berhubungan
dengan penerimaan data dari Pin RX. Perangkat yang sering digunakan seperti register UDR sebagai tempat penampung data yang telah diterima,
117
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
indikator
perangkat keras USB dengan hampir
bahwa data telah sukses (complete)
semua AVR® mikrokontroler dan
diterima.
tidak memerlukan chip tambahan. V-
USB HID
USB mendapat lisensi bebas di
dan
flag
RXC
sebagi
USB HID adalah sebuah kelas perangkat
USB
yang
menggambarkan
perangkat
bawah GNU General Public License atau
alternatif
di
bawah
komersial.
antarmuka seperti keyboard, mouse,
Realisasi dan Perancangan
kontroler
Hardware
game
dan
perangkat
penampil alfanumerik. Kelas USB
Serial to USB HID Konverter
HID didefinisikan dalam sejumlah
adalah
dokumen yang disediakan oleh USB
dari
Implementers
Sebagai
Forum’s
Device
Working Group.
lisensi
sistem kontrol yang terdiri input,
proses,
input
dalam
dan
output.
sistem
ini
berupa data serial TTL yang diterima
Kelas USB HID mendefinisikan
dari peralatan lain. Data yang masuk
perangkat yang digunakan hampir di
diproses
setiap komputer modern. Banyak
mikrokontroller Atmega8. Atmega 8
fungsi-fungsi standar yang ada dalam
memproses data masukan berupa
kelas
ini
serial dibuah menjadi data USB HID
memungkinkan produsen perangkat
keyboard. Data dikeluarkan melalui
keras untuk merancang produk pada
soket USB sebagai output USB HID
spesifikasi kelas USB HID dan
keyboard. berikut ini adalah gambar
berharap untuk dapat bekerja dengan
diagram blok untuk serial to usb hid
perangkat lunak yang juga memenuhi
converter.
USB
HID.
Fungsi
menggunakan
spesifikasi ini. Dalam perancangan USB hid ini saya menggunakan library program open sourc V-USB. V-USB
adalah
implementasi
perangkat lunak dari perangkat USB kecepatan
untuk
Serial to USB HID Konverter
Atmel
Pada gambar 3.1 diagram blok sistem
sehingga
konverter serial ke usb hid keyboard
memungkinkan untuk membangun
menggunaka sistem serial USART
AVR®
rendah
Gambar 3.1 : Diagram Blok I/O
mikrokontroler,
Vol.6 No.2 Mei 2015
118
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
TTL dengan default baudrate 9600 sebagai input. Data yang masuk kemudian
diproses
mikrokontroller
oleh
ATmega8
ic untuk
dirubah ke data USB HID keyboard. Data
setelah
diproses
Gambar 3.3 Layout PCB
kemudian
b. Pembuatan pcb menggunakan
dikeluarkan melalui port USB. Untuk
teknik setrika.
skematik sistem konverter ini sebagai berikut:
Gambar 3.4: hasil pembuatan papan pcb dengan teknik setrika.
Gambar 3.2 Skematik Serial to usb
c. Pemasangan komponen secara
hid converter
manual.
Pembuatan hardware serial ttl to usb hid
converter
beberapa
dilakukan
tahapan,
perancangan
mulai
layout
pemasangan elektroniknya.
dengan dari sampai
komponen Untuk
tahapannya Gambar 3.5: pcb yang sudah
sebagai berikut: a. Pembuatan
layout
dipasang komponen
pcb
menggunakan software protel
Software Perancangan software serial
dxp. to
usb
hid
konverter
sangat
sederhana, untuk cara kerja sistem secara
keseluruhan
seperti
pada
flowchat berikut ini.
Vol.6 No.2 Mei 2015
119
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Pengujian serial to usb hid konverter
dilakukan
memastikan
untuk
rancangan
alat
bisa
berjalan dengan baik atau tidak sesuai
dengan
Pengujian
ini
yang
diharapkan.
dilakukan
pada
beberapa sistem operasi dan software berbeda. input data serial diamabil dari modul rfid rdm 6300. Prosedur Pengujian Untuk prosedur pengujian terbagi Gambar 3.6 Flowchart Software Serial to USB HID Alur
pemograman
menjadi beberapa bagian sebagai berikut:
pada
gambar
a. Konfigurasi Pengujian
flowchart diatas, antara lain: a. Pertama sistem menginisialisasi pin input dan output,
pin input
berupa serial dan pin output Gambar 4.1 : Konfigurasi
berupa USB HID keyboard. b. Setelah
inisialisasi
selesai
pengujian serial to usb hid konverter
kemudian sistem membaca pin
c.
serial RX.
b. Daftar Alat dan Bahan
Setiap data serial yang masuk,
Daftar Alat dan Bahan Pengujian
diproses oleh program untuk
sebagai berikut:
dirubah ke bentuk data hid
-
Serial to USB hid converter
keyboard. selesai
-
Modul RFID RDM6300
dikonvert ke bentuk usb hid
-
USBASP downloader
keyboard kemudian dikirim ke
-
Notebook
d. Data
yang
PORT
USB
keyboard. Pengujian
Vol.6 No.2 Mei 2015
sudah
sebagai
data
c. Prosedur Pengujian Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut:
120
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang digunakan. 2. Sambungkan modul RDM6300 dengan serial to usb
Linux (centos) Android (support OTG) Macintosh
exel Gedit
Berhasil
WPS
Berhasil
Google Docs
Berhasil
hid converter 3. Download program ke serial to usb hid konverter
Berdasarkan
menggunakan usbasp
konverter ke notebook.
Microsoft word.
Kesimpulan yang dapat diambil dari pembuatan serial to USB HID
6. Dekatkan tag rfid ke reader rfid
konverter: 1) Mikrokontroller atmega 8 dapat
7. Mencatat
seluruh
hasil
pengujian.
digunakan
untuk
komunikasi
USB HID Keyboard
8. Lakukan hal yang sama pada sistem operasi dan software yang berbeda.
dengan
baik. 2) Pada komunikasi usb dengan mikrokontroller gunakan diode
9. Cabut sambungan usb jika pengujian
sudah
selesai
dilaksanakan.
Serial to USB HID Converter
Vol.6 No.2 Mei 2015
tegangan
dari
mikrokontroller
3) Untuk komunikasi usb yang baik
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian
Nama Software Pembaca Notepad Microsoft Word Microsoft exel Notepad Microsoft Word Microsoft
zener 3.6 volt sebagai filter
saat 5V (logik high).
d. Data hasil pengujian
Windows Xp
peneliti lakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
5. Buka software notepad atau
Windows 7
perancangan,
percobaan dan realisasi yang telah
4. Sambungkan serial to usb hid
Sistem Operasi
KESIMPULAN
tegangan diode zener pada data + ketika diukur sebesar 2,7 volt
Keterangan
dan data – sebesar 0 volt. Berhasil Berhasil
4) Dengan
menggunakan
mikrokontroller
avr
atmega8
Berhasil
pembuatan serial to usb hid
Berhasil Berhasil
konverter
Berhasil
biaya maksimal 5 USD, dengan
dapat
terlaksana
sebagaimana target awal dengan
121
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
biaya yang dikeluarkan sebesar
“Elektronika
Rp. 45.100
Mikroprosesor”, Yogyakarta:
Saran dari peneliti yaitu: Untuk yang
3. Pitowarno,
perancangan lebih
hardware
ekonomis
menggunakan
dan
Endra.
2006.”ROBOTIKA:
Desain,
dapat
Kontrol,
dan
mikrokontroller
Buatan”,
Yogyakarta:
attiny 45 atau attiny 85. -
Digital
CV. Andi.
Saran
-
ISSN : 2086‐9479
Kecerdasan C.V
ANDI.
Karena attiny 45 atau 85 tidak
4. Raharjo, Budi dan I Made
memili internar register untuk
Joni. 2006. “Pemograman C
serial maka dapat menggunakan
dan
library
Kedua”,
software
serial
pada
arduino ide dengan.
2003.
Elektronika”,
Yogyakarta: CV Andi.
Vol.6 No.2 Mei 2015
6. www.atmel.com 7. http://www.obdev.at/products /vusb/index.html
2. Budiharto, Widodo dan Sigit Firmansyah.
Bandung:
5. www.Alldatasheet.com
Richard.
“Dasar
edisi
Informatika.
DAFTAR PUSTAKA 1. Blocher,
Implementasinya
8. www.arduino.cc
2005.
122
