1. Pengertian RS 485
RS485 atau EIA (Electronic Industries Association) RS485 adalah jaringan
balanced line dan dengan sistem pengiriman data secara half-duplex. RS485 bisa
digunakan sebagai jaringan transfer data dengan jarak maksimal 1,2 km.
Sistem transmisi saluran ganda yang dipakai oleh RS485 ini juga
memungkinkan untuk digunakan sebagai saluran komunikasi multi-drop dan
multipoint ( party line ). Saluran komunikasi multipoint ini dapat dihubungkan
sampai dengan 32 driver/generator dan 32 receiver pada single ( two wires )
bus. Dengan perkenalan terhadap repeater ‘ otomatis ‘ dan driver / receiver
high – impedance, keterbatasan ini dapat diperluas sampai ratusan ( bahkan
ribuan ) titik pada jaringan.
2. Pengertian Half Duplex
Half duplex adalah sistem dimana antara beberapa transmitter (pembicara)
dapat berkomunikasi dengan satu atau banyak receivers (pendengar) dengan hanya
satu transmitter yang aktif berkomunikasi dengan receiver dalam satu siklus
waktu (waktu komunikasi). Sebagai contoh, pembicaraan dimulai dengan sebuah
pertanyaan, orang yang bertanya tersebut kemudian akan mendengarkan jawaban
atau menunggu sampai dia mendapat jawaban atau sampai dia memutuskan bahwa
orang yang ditanya tidak menjawab pertanyaan tersebut. Dalam jaringan RS485,
“master” akan memulai “pembicaraan” dengan sebuah “Query” (pertanyaan) yang
dialamatkan pada salah satu “slave”, “master” kemudian akan mendengarkan
jawaban dari “slave”. Jika “slave” tidak merespon dalam waktu yang ditentukan,
(diseting oleh kontrol software dalam “master”), “master” akan memutus
pembicaraan.
3. RS485 dan Komunikasi Multipoint
Saluran RS232 hanya dipakai untuk menghubungkan DTE dengan DCE dalam jarak
pendek, untuk jarak lebih jauh bisa dipakai saluran arus (current loop) tapi tidak
untuk kecepatan transmisi tinggi. RS485 bisa dipakai untuk saluran sampai
sejauh 4000 feet dan kecepatan lebih dari 1 Megebit/detik.
Standard RS485 ditetapkan oleh Electronic Industry Association dan
Telecomunication Industry Association pada tahun 1983. Nama lengkapnya adalah EIA/TIA-485
Standard for Electrical Characteristics of Generators and Receivers for use in
a Balanced Digital Multipoint System. Standard RS485 hanya membicarakan
karakteristik sinyal dalam transmisi data secara Balanced Digital Multipoint
System, jadi jauh lebih sederhana dibanding dengan stadard RS232 yang
mencakup ketentuan tentang karakteristik sinyal, macam-macam sinyal dan
konektor yang dipakai, serta konfigurasi sinyal pada kaki-kaki di konektor dan
juga penentuan tata cara pertukaran informasi antara komputer dan alat-alat
pelengkapnya. Standard RS232 dan RS485 keduanya sama sekali tidak membicarakan
protokol (tata cara) transmisi data. Ditinjau dari standard electonic, dewasa
ini dikenal dua macam saluran data, yang pertama adalah transmisi saluran
tunggal (single-ended/unbalanced data transmission) yang dipakai RS232, saluran
data yang kedua adalah saluran ganda (diffrential-balanced data transmission)
yang dipakai RS485. Dalam saluran jenis pertama, satu sinyal dikirim dengan
satu utas kabel ditambah kabel ground, atau 4 sinyal dikirim dengan 4 utas
kabel ditambah kabel ground. Sedangkan dalan jenis saluran kedua, setiap sinyal
dikirim dengan dua utas kabel atau 4 sinyal dikirim dengan 8 utas kabel, belum
termasuk ground. Meskipun balanced data transmission lebih rumit, tapi
mempunyai sifat yang sangat kebal terhadap gagguan listrik, sehingga bisa
dipakai untuk menyalurkan data lebih jauh dengan kecepatan lebih tinggi.
Transmisi saluran tunggal Transmisi saluran tunggal (Single-ended/unbalanced
transmission) memakai satu utas kabel untuk mengirim satu sinyal, informasi
logika ditafsirkan dari beda tegangan terhadap ground. Dengan cara ini, untuk
pengiriman banyak sinyal cukup dipakai kabel sebanyak jumlah sinyal yang dikirim
plus satu utas kabel untuk ground yang dipakai bersama.
4. Saluran komunikasi multi-drop
Saluran komunikasi multi-drop adalah sepasang kabel yang panjangnya tidak
lebih dari 4000 feet, pada kedua ujung saluran masing-masing dipasang resistor
120 Ohm yang menghubungkan kedua kabel. Resistor tersebut dimaksud untuk
mengurangi terjadinya gelombang pantul dalam saluran, yang sering terjadi pada
transmisi dengan kecepatan tinggi. Selanjutnya pada saluran tersebut bisa
dipasangkan sebanyak-banyaknya 32 chip SN75176 Multi-drop RS485 Tranceiver,
kaki A (kaki nomor 6) dari masing-masing IC harus dihubungkan pada seutas kabel
pembentuk saluran yang sama, dan kaki B (kaki nomor 7) dihubungkan ke kabel
yang lain. Karena saluran dipakai bersama oleh banyak transceiver, agar
output Line Generator dari masing-masing tranceiver tidak berbenturan,
dalam rangkaian saluran komunikasi multidrop ditentukan semua output Line
Generator harus dalam keadaan non-aktip (GE=0, meng-ambang – high impedance
state), kecuali Line Generator dari tranceiver yang berfungsi sebagai induk
(Master) yang boleh aktip (GE=1). Saat beroperasi Master secara bergilir
menghubungi Slave, setelah itu Master me-nonaktip-kan Line Generatornya, Slave
yang terpanggil akan meng-aktip-kan Line Generatornya dan mengirimkan informasi
kesaluran, setelah itu Slave tersebut me-nonsktip-kan kembali Line Generatornya
dan kembali Master meng-aktipkan generator untuk menghubungi Slave yang lain.
Dengan demikian Master berfungsi untuk mengendalikan saluran, dan komunikasi
yang terjadi di saluran adalah komunikasi half-duplex, yakni komunikasi dua
arah secara bergantian. Pada saat pergantian aktivitas Line Generator Master
dan Slave, bisa terjadi satu saat secara bersamaan semua Line Generator tidak
aktip, akibatnya saluran menjadi mengambang dan keadaan logika dari saluran
tidak menentu. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut, pada saluran ditambahkan
2 buah resistor masing-masing bernilai 82 Ohm, resistor yang terhubung ke A
dihubungkan ke +5 Volt dan resistor yang terhubung ke B dihubungkan ke ground,
dengan cara begini kalau semua Line Generator tidak aktip bisa dipastikan
saluran dalam keadaan ‘1’. Meskipun kerja dari Line Receiver tidak memerlukan
ground, tapi untuk menjamin agar pertukaran sinyal antara tranceiver bisa
terjadi dengan baik, biasanya disamping sepasang kabel saluran multidrop
ditambah lagi seutas kabel ground. Mengingat masing-masing tranceiver letaknya
bisa berjauhan satu sama lain, bisa mendapat catu daya dari instalasi jala-jala
listrik yang berlainan, sehingga antara tranceiver satu dengan yang lainnya
bisa mempunyai selisih potensial listrik yang cukup besar, untuk mencegah
aliran arus besar yang bisa merusak transceiver, ground tranceiver biasanya
tidak dihubungkan langsung ke kabel ground, tapi dipasang seri resistor sebesar
100 Ohm.
Pemrogaman Rs485
Ketika kita ingin menghubungkan PC dengan sebuah microcontroller kita
bisa menggunakan RS232 , tapi jika kita ingin menghubungkan PC dengan bayak
microcontroller maka Rs232 tidak bisa digunakan. Untuk menghubungkan PC dengan
lebih dari 1 microcontroller kita perlu menggunakan RS485.
Kelebihan RS485 dibandingkan RS232
- Bisa menghubungkan 1 master dengan 32
slave.
- Kecepatan data bisa sampai 1 mbps
- Maksimal panjang kabel data 1200 meter.
- menggunakan metoda master-slave
Secara hardware maupun pemrograman Rs485 sangatlah simple tapi sangat
bermanfaat buat pengontrolan.
Kecepatan transfer data rs485
Grafik kecepatan transfer data Vs panjang kabel data.
Topologi jaringan Rs485
Topologi jaringan Rs485
Sinyal Grounding
Sinyal Grounding tipikal
alternatif grounding :
alternatif ground
Penjelasan Hardware / Rangkaian
Jaringan Rs485 dibentuk oleh IC max485 , tiap master dan slave masing
masing memiliki 1 ic max485 dan saling terhubung melalui kaki 6 dan kaki 7.
Komunikasi antara master dan slave dilakukan secara half duplex
atapun Full duflex.
HALF DUFLEX
Half duflex artinya pada satu saat hanya ada 1 node yang mengirim
data secara bergantian. Mengirim dan menerima data dgn pengaturan pada pin RE
dan DE .
Rangkaian Rs485 dgn ic max485
Penjelasan kaki ic max485 :
- kaki 1 digunakan untuk menerima data , kaki ini
dihubungkan dengan pin Rx dari comm port /rs232 dari Pc atau Rx
dari microcontroller.
- kaki 2 (RE) digunakan untuk kontrol penerimaan
data . jika di beri 0 maka siap menerima data jika 1 maka
tdk bisa mnerima data.
- kaki 3 (DE) digunakan untuk kontrol pengiriman
data jika pc atau microcontroller ingin mengirim data maka kaki ini harus
diberi logika 1.
- kaki 4 digunakan untuk jalur pengiriman data ,
kaki ini dihubungkan ke Tx dari pin comm port rs232 atau Tx
microcontroller.
- kaki 5 di hubungkan ke ground.
- kaki 6 dihubungkan dengan kaki 6 dari ic
max485 node lainnya melalui kable data, biasanya dinamakan jalur A
- kaki 7 dihubungkan dengan kaki 7 dari ic max485
nodelainya melalui kabel data. bisanya dinamakan jalur B.
- kaki 2 pada master biasanya dihubungkan ke 0 /
ground . Artinya master selalu siap menerima data.
Pemrograman rs485
Secara pemrograman Rs485 persis sama dengan rs232 , hanya perlu ditambah
perintah untuk membuat kaki 3 (DE) dari ic max485 diset menjadi 1
ketika akan mengirim data .
Jika kita ingin mengirim data dari komputer lewat program
visual basic 6 bisa dengan baris perintah :
MSComm1.RTSEnable = False
dan sebaliknya ketika penerimaan data kaki 2 (RE) dari
ic max485 diset ke 0. dengan baris perintah :
MSComm1.RTSEnable = True.
sebelumnya jangan lupa hubungkan pin RTS pada serial port PC kita dengan
Pin 3 (DE ) dari ic max485 seperti tampak pada contoh
jaringan Rs485 gambar dibawah ini:
rangkain Rs485 network
Penjelasan Rangkaian diatas:
- Master pada rangkaian diatas adalah sebuah
PC dan sebagai slavenya adalah 2 buah microcontroller.
- IC Max232 digunakan merubah tegangan dari 12v
port serial PC ke TTL (5 volt) . karena tegangan yang keluar dari
Comm port PC kita 12v , sedangkan max485 menggunakan tegangan TTL (5v).
Ada cara yang lebih praktis : anda bisa membeli modul Rs232 to rs485
converter harganya relatif murah.
- Kaki RE ic max485 dihubungkan ground
artinya PC sebagai master selalu siap (defaultnya) menerima data
- Pada ujung kabel data jangan lupa diberi
tahanan 120 ohm supaya sinyal tidak mantul.
- Pada slave misalnya sebuah Microcontroller dgn
Icmax485 , gabungkan kaki RE dan DE dari max485
lalu hubungkan ke pin tertentu misal portD.7 maka ketika
Micon akan mengirim data , portD.7 harus dibuat 1 terlebih dahulu
sebelum micon mengirim data .
PortD.7 = 1; // DE dan RE dibuat 1
putchar(‘a’); // kirim data ‘a’
PortD.7=0; //DE dan Re = 0 ( kembalikan ke default siap terima
data).
