RS-485: Aplikasi Sederhana

Alhamdulillah, akhirnya selesai juga contoh aplikasi RS-485 sederhana ini.

Aplikasi ini merupakan pengembangan dari aplikasi pembacaan suhu dengan SHT11 dengan penambahan kemampuan RS-485. Protocol yang digunakan adalah protocol yang sangat sederhana sekedar menunjukan bagaimana jaringan RS-485 bekerja. Dengan memahami prinsip dasar ini, penggunaan protocol seperti Modbus, DLMS, dan lain-lain, akan terasa lebih mudah, walaupun sebenarnya saya juga belum pernah mencoba protocol-protokol tersebut.

Antarmuka Mikro dan RS-485

Untuk menghubungkan  mikrokontroler dengan jaringan RS-485 digunakan IC driver MAX487.

IC MAX487 merupakan IC driver RS-485 half-duplex. Pin kendali, terima (RE) dan kirim (DE) disatukan dan dihubungkan ke P3.2. Dengan konfigurasi ini, jika P3.2 HIGH, MAX487 dalam posisi mengirim data, sebaliknya jika P3.2,  MAX487 dalam posisi menerima data.  Untuk lebih jelasnya, silakan baca datasheet MAX487.

Posisi default adalah menerima. Ketika ada perintah dari master (PC), dan alamatnya sesuai, maka ketika harus merespon, mikro akan membuat P3.2 HIGH, lalu mengirim data. Dan mengembalikan P3.2 ke LOW setelah pengiriman selesai.

Antarmuka PC dan RS-485

Hubungan PC dengan RS-485 pada dasarnya sama dengan hubungan Mikro dan RS-485. Masalahnya, kalau di PC mungkin yang digunakan adalah dari RS-232 ke RS-485. Oleh karena itu sebelum masuk ke IC driver, level RS-232 terlebih dahulu dikonvert ke TTL. Untuk kendali driver digunakan pin RTS.

Contoh rangkaian antarmuka dan RS-485:

Dalam percobaan saya, jaringan RS-485 disimulasikan dengan Proteus. Hubungan antara Proteus dengan program aplikasi menggunakan Virtual serial port, seperti halnya contoh-contoh simulasi komunikasi serial yang ada di blog ini. Oleh karena itu agak sedikit berbeda dengan RS-485 sebenarnya.

Dalam simulasi ini, COMPIM di Proteus akan terhubung dengan salah satu port serial virtual, missal COM2, begitu juga dengan aplikasi PC, missal COM2. Nah kedua COM tersebut dihubungkan oleh Virtual Serial Port dengan koneksi sebagai berikut:

Koneksinya:

Oleh karena RTS terhubung dengan CTS, maka pengendali IC driver RS-485 akan terhubung dengan pin CTS.

Protokol Komunikasi

Seperti telah dijelaskan bahwa dalam contoh ini digunakan protocol komunikasi yang sederhana. Pada dasarnya ada 3 perintah yang digunakan

1. Perintah pembacaan suhu dan kelembaban, menggunakan karakter ‘A’;
2. Perintah menyalakan LED, ‘B’
3. Perintah mematikan LED, ‘C’

Format perintahnya adalah:

ALAMAT

PERINTAH

0x0D

Alamat menggunakan 2 karakter ‘00’ – ‘FF’. Jika alamat ‘00’, ini berarti perintah broadcast, artinya semua sensor akan menjalankan perintah tersebut,namun printah broadcast hanya untuk menyalakan dan mematikan LED.

Ketika menerima perintah, hal pertama yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah mengecek alamat tersebut, jika sesuai maka mikro akan merespon sesuai dengan perintah yang diterima:

1. Jika perintah pembacaan, mikro akan mengirimkan data suhu dan kelembaban dengan format seperti pada contoh blog sebelumnya, misalnya “26.3C;87.3%”
2. Jika perintah menyalakan LED, mikro akan mengirim “LED ON”
3. Jika mematikan LED, mikro akan mengirimkan “LED OFF”
4. Jika perintah broadcast, maka mikro tidak akan mengirimkan apapun

Program Mikro

Program mikro ini pada dasarnya hasil modifikasi dari program pembacaan SHT11 postingan sebelumnya. Setelah satu frame data serial diterima, ditandai karakter 0x0D, program pertama akan mengecek apakah alamat ditujukan untuknya atau bukan. Jika ya, langsung mengeksekusi perintah tersebut.

Ada perintah yang membutuhkan jawaban dan ada juga yang tidak, perintag broadcast. Ketika akan mengirim jawaban, sebelum mengirim data serial, pin kendali RS485, RS_485DIR, harus di-set. Setelah selesai di-clear kembali agar bisa menerima perintah selanjutnya.

Program PC

Yang terpenting dari program PC ini adalah proses pengiriman data serial:

procedure TForm1.sendrs485(command: string);
begin
if Port_State then
  with ApdComPort1 do
    begin
      RTS:=true;
      Output:=command+#13;
      while ApdComPort1.OutBuffUsed>0  do
        Application.ProcessMessages;
      RTS:=false;
    end;
end;

Sebelum ngirim, RTS dibuat true, kemudian setelah ngirim, program harus nunggu data di buffer output harus kosong, artinya data telah terkirim semua, baru RTS di-false-kan kembali agar bisa menerima data dari slave.

Simulasi Proteus

Ada yang aneh pada saat disimulasi di proteus, saya membuat 3 perangkat RS-485, saat di run, program tidak jalan! Kemudian satu perangkat saya ganti dengan program lain…dan jalan!!

Saya sudah coba di 2 PC, hasilnya sama…kemungkinan Proteus tidak bisa mensimulasi dengan benar, karena masalah memori dari PC yang digunakan..entahlah.

Source code (Delphi dan Mikro) Download

Semoga bermanfaat…