"Kembali Ke Dasar Elektronika Digital ... "

  • IC Timer 555 yang Multifungsi

    IC timer 555 adalah sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai pembangkit timer, pulsa dan aplikasi osilator. Komponen ini digunakan secara luas, berkat kemudahan dalam penggunaan, harga rendah dan stabilitas yang baik

  • Animasi LED Dengan IC 4017

    IC 4017 adalah IC 16-pin CMOS dekade counter dari seri IC CMOS 4000. Sangat berguna jika ingin membuat animasi lampu atau LED secara sederhana seperti led berjalan, tulisan berjalan , counter/timer dan masih banyak kegunaan lainnya

  • Bermain DOT Matrix - LOVEHURT

    Project Sederhana dengan Dot Matrix dan Attiny2313. Bisa menjadi hadiah buat teman atau pacarmu yang ulang tahun dengan tulisan dan animasi yang dapat dibuat sendiri.

  • JAM DIGITAL 6 DIGIT TANPA MICRO FULL CMOS

    Jika anda pencinta IC TTL datau CMOS maka project jam digital ini akan menunjukkan bahwa tidak ada salahnya balik kembali ke dasar elektronika digital , sebab semuanya BISA dibuat dengan teknologi jadul

  • BIKIN PCB SEDERHANA TAPI GA MURAHAN

    Bikin PCB itu ga susah kok..dengan software EAGLE CAD dan teknik sterika kamu dapat membuat PCB untuk berbagai project elektronika mu ...

Tampilkan postingan dengan label microcontroller. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label microcontroller. Tampilkan semua postingan

Sabtu, 17 April 2021

Jam 4 Digit - Kembali Ke Attiny2313 Saat Atmel Ternyata Sudah Dibeli Microchip

 




Kemana aja sih masbro kok baru di 2021 sadar ATMEL yang memproduksi IC microcontroller legendaris telah dibeli Microchip di 2016? Gak kemana-mana kok... masih disini saja berkutat dengan dunia Elektronika diluar per - IC - an, setelah di tahun 2015 menghadapi kenyataan pasar elektronika digital tergerus dengan solusi Arduino yg memanjakan pengguna microcontroller 8 bit. Tapi kini di 2021 gak salah kita ulik kembali IC kesayangan ATTINY2313 di Era baru saat IC jadul akan diprediksi di korek-korek lagi dan muncul kembali akibat adanya perang "CHIP" antara USA vs CHINA. 





Kita gak ngomong politik-politikan ah...yang penting kita tetap berusaha memanfaatkan kondisi yang ada sebaik mungkin. Kita lanjut bercerita mengenai Microchip yg sudah mengakuisi ATMEL, dan saya akan bahas pada sisi development toolsnya. Kini yang namanya AVR Studio (Win AVR) - ATMEL STUDIO (sampai versi 7) kini telah digabungkan lebih lengkap dalam MICROCHIP STUDIO. Masih setia dengan GCC nya dimana librarynya tinggal install dari lib software maupun driver programmer. Yang saya masih punya di rumah adalah AVRISP - MKII dan ternyata tinggal colok sudah dapat dideteksi oleh komputer PC yang saya gunakan.



Yang menjadi pemicu dari kembalinya saya ke dunia ATtiny adalah sebuah WA dari orang senegal yg bekerja di prancis namanya jean paul, yang meminta saya untuk membuatkan program dari rangkaian jam berbasis C2051 diatas. Kita ketahui IC micro seri itu sudah obsolete dan karena memiliki kaki dan pola yang mirip puuool dengan ATTiny2313 maka langsung aja saya ambil lagi komponen dan breadboard dan mencoba membuat praktek LED blink untuk membangkitkan gairah dan  menghidupkan sel otak yg hampir 5 tahun dipakai untuk hal yg berbeda.






Ternyata Downloader , ATtiny dan PC saya masih bersahabat dan membuat adapatasinya lumayan cepat. Sehingga dalam waktu singkat sudah bisa membuat counter 7 segmen dengan script sederhana yang tinggal copy paste dari blog ini juga.



#define F_CPU 1000000UL // default internal RC clock 
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>


void segmen (int angka)

{

//susunan segmen dari portB = AFBEDCGdp
//menggunakan 7 segmen common katoda 

	switch (angka)
	{
	                          //AFBEDCGdp	
    	        case 0 : { PORTB =0b11111100; break ; }
		case 1 : { PORTB =0b00100100; break ; }
		case 2 : { PORTB =0b10111010; break ; }
		case 3 : { PORTB =0b10101110; break ; }
		case 4 : { PORTB =0b01100110; break ; }
		case 5 : { PORTB =0b11001110; break ; }
		case 6 : { PORTB =0b11011110; break ; }
		case 7 : { PORTB =0b10100100; break ; }
		case 8 : { PORTB =0b11111110; break ; }
		case 9 : { PORTB =0b11101110; break ; }
		case 10 : { PORTB =0b0; break ; } 
	}


}



int main(void)

{

	int counter=0; //variabel delay
	int digit=0; //variabel digit yang ditampilkan


	// Port untuk display 7 segment
	DDRB |= (1<<PB0)|(1<<PB1)|(1<<PB2)|(1<<PB3)|(1<<PB4)|(1<<PB5)|(1<<PB6)|(1<<PB7);



	while(1)

	{

		counter++ ; //bikin delay nambah terusss

		// sesuaikan nilai max counter dengan detik yg pas, tentunya tidak akurat
		if(counter >= 20000) { 
			counter =0 ; 
			digit++;
			if(digit == 10) digit=0;
			
			
			 }

		// nilai 1/2 dari counter untuk blink dot "."
		if(counter >= 10000) PORTB |=(1<<PB0) ;

		// tampilkan digit
	           segmen(digit);

			


	}

	return 0;

}





Dari circuit yang saya dapat dari orang senegal tadi, kita menggunakan 7 segmen komon katoda / komon negatif, sehingga kalau kita ingat rangkaian LED dalam 7 segmen vs Attiny seperti ini :


Dalam rangkaian segmen dihubungkan ke port B (pin 12 - 19 , 7 segmen 1 dot) sehingga dengan susunan yang pas maka script untuk menulis segmen menjadi seperti ini :


switch (angka)
{
                          //AFBEDCGdot
            case 0 : { PORTB =0b11111100; break ; }
case 1 : { PORTB =0b00100100; break ; }
case 2 : { PORTB =0b10111010; break ; }
case 3 : { PORTB =0b10101110; break ; }
case 4 : { PORTB =0b01100110; break ; }
case 5 : { PORTB =0b11001110; break ; }
case 6 : { PORTB =0b11011110; break ; }
case 7 : { PORTB =0b10100100; break ; }
case 8 : { PORTB =0b11111110; break ; }
case 9 : { PORTB =0b11101110; break ; }
 
}

Dan hasil dari praktek counter 1 segmen menjadi seperti ini :




Selanjutnya kita hanya butuh memparalel 4 buah 7 segmen dan menghubungkan common dari tiap 7 segmen menuju microcontroller, lalu dibuat proses scanning bergantian menyalakan 7 segmen. Dari rangkaian yg diberikan kita akan menggunakan port D0-3 untuk melakukan scanning sehingga urutan 7 segmen yg ditampilkan seperti berikut :

  • (1) Port D0 Mati , Port D1,D2,D3 On , 7 segmen menampilkan digit puluhan jam
  • (2) Port D1 Mati , Port D0,D2,D3 On , 7 segmen menampilkan digit satuan jam
  • (3) Port D2 Mati , Port D0,D1,D3 On , 7 segmen menampilkan digit puluhan menit
  • (4) Port D3 Mati , Port D1,D2,D0 On , 7 segmen menampilkan digit satuan menit

Karena masing 7 segmen di nyalakan bergantian secara cepat, namun mata akan melihatnya lebih lambat dan efeknya 7 segmen tidak terasa berkedip. Script menampilkan scanning 7 segmen seperti berikut :


     segmen(10); //blanking biar tidak berbayang
     digit = jam/10;
     PORTD &= ~(1<<PD0);
     PORTD |= (1<<PD1) |(1<<PD2) |(1<<PD3) ;
     segmen(digit);
     _delay_ms(1);

     segmen(10);
     digit = jam%10;
     PORTD &= ~(1<<PD1);
     PORTD |= (1<<PD0) |(1<<PD2) |(1<<PD3) ;
     segmen(digit);
    _delay_ms(1);

     segmen(10);
     digit = min/10;
     PORTD &= ~ (1<<PD2);
     PORTD |= (1<<PD1) |(1<<PD0) |(1<<PD3) ;
     segmen(digit);
     _delay_ms(1);

     segmen(10);
     digit = min%10;
     PORTD &= ~ (1<<PD3);
     PORTD |= (1<<PD1) |(1<<PD2) |(1<<PD0) ;
     segmen(digit);
     _delay_ms(1);


Sedangkan untuk menjadikan jamnya akurat saya menggunakan clock external berupa XTAL 4Mhz sehingga ATTiny butuh diubah fusebitnya menjadi CLK_DIV8 tidak aktif dan clock external 3-8Mhz. 







Dan yang tidak kalah pentingnya menggunakan Interupt Timer yang sangat ampuh mendapatkan clock 1 detik yang akurat. Scriptnya seperti berikut :


ISR(TIMER1_COMPA_vect)

{

detik ++;

if ( detik == 60)
{  detik=0;
min++;
}

if ( min == 60)
{ min = 0;
jam++ ;
}
if (jam == 24) jam=0;

}


int main(void)

{
int digit=0; //variabel digit yang ditampilkan
   
   
TCCR1B |= (1 << WGM12); // Configure timer 1 for CTC mode
TIMSK |= (1 << OCIE1A); // Enable CTC interrupt
OCR1A  = 62499; //compare the CTC A
TCCR1B |= (1 << CS11)|(1 << CS10); // Start timer at Fcpu/64

     sei();

..........................
}




Sebenarnya saya hanya mengulang saja tulisan lawas saya yang bisa dibaca di link dibawah ini :


Hasilnya seperti ini brooo....







SELAMAT MENCOBA



.
Share:

Rabu, 22 Juli 2020

Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 5 -End] Modbus vs Antares.id



Belum lengkap rasanya kalau saya belum mencoba praktek modbus yang telah lengkap piramida IOT nya kedalam platform IOT lokal yaitu ANTARES by telkomiot. Tentunya pembaca yang ingin mengikuti pembahasan kali ini diharapkan membaca penelusuran saya dengan Antares vs ESP 8266 disini dan disini. Masih dengan rangkaian yang sama kita akan mencoba mengirim data pembacaan sensor modbus dan juga menunggu perintah dikirimkan dari antares ke sensor modbus yang saya buat menggunakan arduino.


Dari standar OneM2M yang digunakan antares maka ada ketentuan data MQTT yang di publish dan subscribe hanya terbatas pada 2 topik berikut :


PUBLISH  TOPIC :
/oneM2M/req/access:key/antares-cse/json

SUBSCRIBE TOPIC :
/oneM2M/resp/antares-cse/access:key/json



Data yang dikirim / PUBLISH berupa JSON dimana polanya harus sesuai dimana data apapun yang akan dikirim ke Antares merupakan isi dari dalam "con" :

{
  "m2m:rqp": {
    "fr": "access:key",
    "to": "/antares-cse/antares-id/project-name/device-name",
    "op": 1,
    "rqi": 123456,
    "pc": {
      "m2m:cin": {
        "cnf": "message",
        "con": "{\"data\":\"value\"}"
      }
    },
    "ty": 4
  }
}

Jadi script publish mqtt menggunakan function atau routine sebagai berikut :


   void kirim(String tombol, String suhu, String humi) // kirim 3 item sekaligus
{
    Serial.println("publish to antares topik: " );
    Serial.print(TOPIKPUB);
    Serial.print(" : ");
    Serial.println(tombol + " - " + suhu + " - " + humi );
    
    String pubString ;  //isi json pub message yg super panjang
    pubString += F("{");
    pubString += F("\"m2m:rqp\": {");
    pubString += F("\"fr\": \"");
    pubString += String(accessKey) ;
    pubString += F("\",");
    pubString += F("\"to\": \"/antares-cse/antares-id/");
    pubString += String(projDev);
    pubString += F("\",");
    pubString += F("\"op\": 1,");
    pubString += F("\"rqi\": 123456,");
    pubString += F("\"pc\": {");
    pubString += F("\"m2m:cin\": {");
    pubString += F("\"cnf\": \"message\",");
    pubString += F("\"con\": \"{\\\"tombol\\\":");
    pubString += tombol;
    pubString += F(",\\\"suhu\\\":");
    pubString += suhu;
    pubString += F(",\\\"humidity\\\":");
    pubString += humi;
    pubString += F("}\"");
    pubString += F("}");
    pubString += F("},");
    pubString += F("\"ty\": 4");
    pubString += F("}");
    pubString += F("}");

   // kirim ke topik TOPIKPUB
   char message_buff[pubString.length() + 1];
   pubString.toCharArray(message_buff, pubString.length() + 1);
   client.publish(TOPIKPUB,message_buff);
  
}

    




Untuk menunggu request dari antares harus diperhatikan yang diterima melalui callback merupakan JSON juga lhooo...jadi kalau mumet sebaiknya dihentikan segera melanjutkan membaca blog ini!

 {
   "m2m:rsp" : {
      "rsc" : 2001,
      "rqi" : "123456",
      "pc" : {
         "m2m:cin" : {
            "rn" : "cin_63068886",
            "ty" : 4,
            "ri" : "/antares-cse/cin-63068886",
            "pi" : "/antares-cse/cnt-682859183",
            "ct" : "20200707T152502",
            "lt" : "20200707T152502",
            "st" : 0,
            "cnf" : "message",
            "cs" : 35,
            "con" : "{\"led\":\"on\"}"
         }
      },
      "to" : "access:key",
      "fr" : "/antares-cse"
   }
}


Untuk mengolah data request dari antares maka ESP8266 akan melakukan parsing JSON dari payload MQTT dengan menggunakan library ARDUINO JSON


    DynamicJsonDocument doc(512);
    deserializeJson(doc, message);
    String parsedString = doc["m2m:rsp"]["pc"]["m2m:cin"]["con"]; //pertama cari isi con
    deserializeJson(doc, parsedString);
    String lednya = doc["led"]; //kedua cari isi led on apa off
    Serial.println("lednya : " + lednya);
    

Jadi untuk mendapatkan isi dari message led "on" atau "off" maka diperlukan 2 kali parsing json karena isi dalam "con" juga di syaratkan sebagai JSON. Kenapa begitu? Ya karena itulah standar onem2m yang digunakan jadi harus diikuti saja.




Selengkapnya bisa dilihat pada video berikut ini 



Script lengkap :


// by www.aisi55.com please attach our credential if you using our script
#include <SoftwareSerial.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <ArduinoJson.h>

SoftwareSerial mod(4, 5); // RX, TX

const char *ssid =  "nama wifi";  
const char *pass =  "password";

const char *mqtt_server = "mqtt.antares.id";
const int mqtt_port = 1883;
const char *mqtt_user = "";
const char *mqtt_pass = "";
const char *mqtt_client_name = "ahocool1265352";  
//sesuaikan dengan parameter akun antares kamu
#define TOPIKPUB "/oneM2M/req/access:key/antares-cse/json"
#define TOPIKSUB "/oneM2M/resp/antares-cse/access:key/json"
#define accessKey "access:key"
#define projDev "Project_name/Device_name" WiFiClient wclient; PubSubClient client(wclient); byte ledOn[] = {0x05, 0x05, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x8D, 0xBE};
//ngidupin Led byte ledOff[] = {0x05, 0x05, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xCC, 0x4E};//matikan Led byte tombol[] = {0x05, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB8, 0x4E};//tombol byte tombolL[] = {0x05, 0x02, 0x01, 0x00, 0xa0, 0xB8}; // tombol Low byte tombolH[] = {0x05, 0x02, 0x01, 0x01, 0x61, 0x78}; // tombol High byte humitemp[] = {0x05, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0xB1, 0x8F};//baca dht11 byte dhtOK[] = {0x05, 0x04, 0x06} ; byte bufferDataModbus[50]; byte *ptr; bool urut= false; bool led= false; unsigned long previousMillis = 0; String suhunya ="0"; String huminya ="0"; String tomb ="0"; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(F("ESP8266 Modbus Bridge to ANTARES")); Serial.println(F("http://www.aisi555.com")); Serial.println(); if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { Serial.print("Connecting to Wifi: "); Serial.print(ssid); Serial.println("..."); WiFi.begin(ssid, pass); if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) return; Serial.println("WiFi connected"); Serial.println("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } mod.begin(9600); ptr = bufferDataModbus; client.setServer(mqtt_server, mqtt_port); client.setCallback(mqtt_callback); } void reconnectmqtt() { Serial.println("Connecting to MQTT server.."); if (client.connect(mqtt_client_name,mqtt_user, mqtt_pass)) { Serial.println("Connected to MQTT server"); } else { Serial.println("Could not connect to MQTT server"); } if (client.connected()){ Serial.println("subscribe to topic: "); Serial.println(TOPIKSUB); client.subscribe(TOPIKSUB); } } void kirim(String tombol, String suhu, String humi) { Serial.println("publish to antares topik: " ); Serial.print(TOPIKPUB); Serial.print(" : "); Serial.println(tombol + " - " + suhu + " - " + humi ); String pubString ; pubString += F("{"); pubString += F("\"m2m:rqp\": {"); pubString += F("\"fr\": \""); pubString += String(accessKey) ; pubString += F("\","); pubString += F("\"to\": \"/antares-cse/antares-id/"); pubString += String(projDev); pubString += F("\","); pubString += F("\"op\": 1,"); pubString += F("\"rqi\": 123456,"); pubString += F("\"pc\": {"); pubString += F("\"m2m:cin\": {"); pubString += F("\"cnf\": \"message\","); pubString += F("\"con\": \"{\\\"tombol\\\":"); pubString += tombol; pubString += F(",\\\"suhu\\\":"); pubString += suhu; pubString += F(",\\\"humidity\\\":"); pubString += humi; pubString += F("}\""); pubString += F("}"); pubString += F("},"); pubString += F("\"ty\": 4"); pubString += F("}"); pubString += F("}"); char message_buff[pubString.length() + 1]; pubString.toCharArray(message_buff, pubString.length() + 1); client.publish(TOPIKPUB,message_buff); } void loop() { if (!client.connected()) { reconnectmqtt(); } else client.loop(); //cek terus kalau ada data masuk unsigned long currentMillis = millis(); if(currentMillis - previousMillis >= 5000) { // save the last time you read the sensor previousMillis = currentMillis; if(!urut )mod.write(tombol, sizeof(tombol)); else mod.write(humitemp, sizeof(humitemp)); urut =!urut; } long millisResponModbus = millis() + 1000; while (!mod.available()) { if (millisResponModbus < millis()) { break;//timeout } } while (mod.available()) { byte b = mod.read(); *ptr++ = b; Serial.print("0x"); Serial.print(String(b, HEX)); Serial.print(" "); delay(2); } if (memcmp(bufferDataModbus, ledOn, sizeof(ledOn)) == 0) { ptr = bufferDataModbus; memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } else if (memcmp(bufferDataModbus, ledOff, sizeof(ledOff)) == 0) { ptr = bufferDataModbus; memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } else if (memcmp(bufferDataModbus, tombolL, sizeof(tombolL)) == 0) { ptr = bufferDataModbus; tomb="0"; kirim(tomb,suhunya,huminya); memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } else if (memcmp(bufferDataModbus, tombolH, sizeof(tombolH)) == 0) { ptr = bufferDataModbus; tomb="1"; kirim(tomb,suhunya,huminya); memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } else if (memcmp(bufferDataModbus, dhtOK, sizeof(dhtOK)) == 0) { ptr = bufferDataModbus; suhunya = String(ptr[4]) + '.' +String(ptr[6]) ; huminya = String(ptr[8]); kirim(tomb,suhunya,huminya) ; memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } else { ptr = bufferDataModbus; //Serial.println(""); memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus)); } } void mqtt_callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) { Serial.print("Message arrived in topic: "); Serial.println(topic); //Serial.print("Message:"); String message; for (int i = 0; i < length; i++) { message = message + (char)payload[i]; //Conver *byte to String } // Serial.print(message); //kepanjangan makanya di tutup DynamicJsonDocument doc(512); deserializeJson(doc, message); String parsedString = doc["m2m:rsp"]["pc"]["m2m:cin"]["con"]; deserializeJson(doc, parsedString); String lednya = doc["led"]; Serial.println("lednya : " + lednya); if(lednya == "on") { mod.write(ledOn, sizeof(ledOn)); Serial.println("lednya hidup"); } if(lednya == "off") { mod.write(ledOff, sizeof(ledOff)); Serial.println("lednya mati "); } Serial.println(); Serial.println("-----------------------"); }

Share:

Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 4] Arduino MQTT Bridge




Setelah berhasil memposisikan arduino menjadi modbus master, kita akan butuh sedikit usaha lagi untuk melengkapi piramida IOT nya. Untuk itu perlu penggabungan dari beberapa tulisan sebelumnya yaitu dasar MQTT pada ESP8266 disini dengan tulisan seri modbus part 3 disini. Ada dua mode mqtt yang ingin saya gunakan yaitu mode request-reply dan mode periodic. Perhatikan rangkaian dasar yang telah kita bahas sebelumnya.


Skematik arduino mqtt bridge


Dengan asumsi pembaca telah memahami pembahasan sebelumnya, mode request-reply memiliki 5 type perintah yang akan dikirim ke perangkat modbus dan jika di tuliskan dalam script seperti berikut  :


if (Serial.available() > 0) { //perintah dari serial port monitor/putty
    // read the incoming byte:
    incomingByte = Serial.read();

    if (incomingByte == '1') {  //toggle led mati hidup
       if (!led) mod.write(ledOn, sizeof(ledOn)); //modbus led on
       else mod.write(ledOff, sizeof(ledOff)); //modbus led off

       led=!led;
      }
    else if (incomingByte == '2')  mod.write(tombol, sizeof(tombol));  //cek tombol
    else if (incomingByte == '3')  mod.write(humitemp, sizeof(humitemp)); //baca dht11
    else if (incomingByte == '4')  mod.write(aisi, sizeof(aisi)); //baca holding register

    }
Pada script diatas merupakan perintah atau request yang dikirimkan oleh Terminal Serial semisal putty atau serial monitor sketch arduino dimana terjemahan perintah nya seperti berikut :

  • '1'  : Togle led On atau Off
  • '2'  : Baca penekanan tombol
  • '3'  : Baca sensor DHT11
  • '4'  : Baca Holding Register

Kita dapat  merubah request dari terminal serial menjadi perintah yg  dikirim melalui SUBSCRIBE TOPIK  MQTT,  jadi esp8266 akan menunggu apakah ada request dari server/broker yang masuk dan membandingkan isi payloadnya sesuai script berikut :

void mqtt_callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
 
  Serial.print("Message arrived in topic: ");
  Serial.println(topic);
 
  Serial.print("Message:");
 
  String message;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    message = message + (char)payload[i];  //Convert *byte to String
  }
   Serial.print(message);
   if(message == "1"){  //bandingkan payload yang masuk dan kirim modbus
       if (!led) mod.write(ledOn, sizeof(ledOn));
       else mod.write(ledOff, sizeof(ledOff));

       led=!led;
      }
   if(message == "2")mod.write(tombol, sizeof(tombol));
   if(message == "3")mod.write(humitemp, sizeof(humitemp));
   if(message == "4")mod.write(aisi, sizeof(aisi));


 }
Untuk memahaminya tidaklah begitu sulit jika anda rajin membaca blog ini dari seri tulisan mengenai mqtt yang sering saya bahas sebelumnya. 

Setelah modbus me-reply request maka esp8266 akan membandingkan reply modbus dan selanjutnya melakukan PUBLISH MQTT ke topik yang telah ditentukan ke broker mqtt. Anda juga bisa menggunakan Smartphone dengan aplikasi IOT MQTT PANEL untuk menerima data yang di PUBLISH oleh bridge mqtt esp8266 dan tentunya juga bisa mengirimkan perintah/request ke modbus.




Untuk mode periodic cukup menambahkan timer pada loop utama yang akan mengirimkan perintah modbus untuk pengecekan tombol dan pembacaan DHT11 setiap jeda waktu tertentu. Selengkapnya ikuti penjelasan pada video berikut ini :



Share:

Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 3] Arduino Sebagai Modbus Master



Dalam sebuah piramida Internet Of Things, bagi developer kelas rumahan seperti penulis yang tukang solder ini, ruang geraknya terbatas pada 2  tingkat  yaitu piramida paling bawah pembacaan sensor via microcontroller dan piramida paling atas pada tampilan hasil IOT melalui grafik web dan apps smartphone. Level priramida "connectivity" umumnya merupakan posisi yang hanya bisa dikerjakan oleh dunia telekomunikasi sedangkan level "platforms" merupakan ranah para raksasa IT. 

Standar komunikasi MODBUS bisa digambarkan berada pada perbatasan piramida 1 dan 2 dimana para pengembang modbus mulai mengeluarkan standar modbus TCP untuk meng-akomodir standar jaman now yang serba IP. Lalu alat berbasis modbus yang masih menggunakan standar serial com membutuhkan sebuah bridge IOT yang akan membuat loncatan dari piramida 1 ke piramida 3. Tulisan saya serial pembahasan modbus yang ke-3 dan selanjutnya akan membahas perancangan dan praktek arduino sebagai bridge MQTT sederhana yang akan menghubungkan modbus ke dalam piramida IOT.


Jika anda memerlukan sensor suhu kelembaban standar modbus untuk industri yang harganya terjangkau maka gambar diatas merupakan salah satu pilihan. Diperlukan pembacaan datasheet atau manual yang didapat dari produsennya yang merupakan ciri khas dari alat ber-Protokol modbus. Tiap desainer alat menggunakan alamat register bebas dimanapun sesuai pemahaman mereka begitu juga pemetaan data yang dikirim seperti apa prosedurnya dilakukan tanpa pola yang seragam antar alat yang berbeda. Seperti biasa saya lebih suka menjelaskan dengan praktek langsung dimana kali ini saya berusaha menduplikasi alat SHT20 modbus diatas dengan menggunakan sensor sejuta umat DHT11.



Langkah awal yang perlu diperhatikan adalah mengukur kemampuan microcontoller arduino sebagai bridge IOT dengan memposisikannya sebagai modbus master dan hasilnya penulis beberapa kali kesulitan untuk memperoleh library modbus master yang sesuai dengan keinginan. Ini dikarenakan ternyata akibat saking banyaknya standar yang harus diakomodir maka lebih mudah untuk membuat bridge sesuai dengan karakteristik dari masing-masing alat modbus. Pada penjelasan part1 dan part2 yang saya tulis sebelumnya, alat modbus yang saya buat memiliki deretan perintah dan respon serial sebagai berikut:


0x05 0x05 0x00 0x00 0xFF 0x00 0x8D 0xBE  ==> Ngidupin LED
0x05 0x05 0x00 0x00 0x00 0x00 0xCC 0x4E  ==> Matikan LED

0x05 0x02 0x00 0x00 0x00 0x01 0xB8 0x4E  ==> Baca TOMBOL

----Reply Tombol---
05 02 01 00 A0 B8   ==> LOW                                                    
05 02 01 01 61 78   ==> HIGH

0x05 0x04 0x00 0x00 0x00 0x03 0xB1 0x8F ==> Baca DHT11

---Reply DHT11----
05 04 06 00 1D 00 4F 00 5F CF BE

0x05 0x03 0x00 0x00 0x00 0x0F 0x04 0x4A ==> Baca REGISTER

---Reply----
05 03 1E 00 77 00 77 00 77 00 2E 00 61 00 69 00 73 00 69 00 35 00 35 00 
35 00 2E 00 63 00 6F 00 6D 0B ED 


Untuk perintah mode function 5 force coil / menghidupkan LED maka yang dikirim akan sama dengan apa yang di reply oleh alat modbus, sedangkan function lainnya memiliki karakteristik yang selalu sama. Sehingga jika kita ingin membuat master modbus pada arduino cukup mengirim 5 jenis perintah serial  seperti pada array berikut :



byte ledOn[] = {0x05, 0x05, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x8D, 0xBE};//ngidupin Led
byte ledOff[] = {0x05, 0x05, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xCC, 0x4E};//matikan Led
byte tombol[] = {0x05, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB8, 0x4E};//baca tombol
byte humitemp[] = {0x05, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0xB1, 0x8F};//baca dht11
byte Hregister[] = {0x05, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x04, 0x4A};//baca hold reg


Sedangkan untuk reply responnya kita cukup membandingkan dengan pola seragam yang akan muncul.

byte tombolL[] = {0x05, 0x02, 0x01, 0x00, 0xa0, 0xB8}; // tombol Low 
byte tombolH[] = {0x05, 0x02, 0x01, 0x01, 0x61, 0x78}; // tombol High 

byte dhtOK[] = {0x05, 0x04, 0x06} ; //reply DHT11

byte aisiOK[] = {0x5, 0x03, 0x1E}; //reply Hold register

//simpan pada pada pointer
byte bufferDataModbus[50];
byte *ptr;
Perhatikan reply dari pembacaan DHT 11 seperti berikut :


05 04 06 00 1D 00 4F 00 5F CF BE

05     =  Alamat device id slave
04     =  Perintah baca input analog/ function 04
06     = 6 byte data berikut akan muncul (format 2 byte per data) 
00 1D  = 2 byte pertama adalah 001D = 29
00 4F  = 2 byte kedua adalah 004F =  79
00 5F  = 2 byte ketiga adalah 005F = 95
CF BE  = Checksum / CRC 16 modbus

Jadi butuh parsing pada byte ke-4 dan ke-6 untuk mendapatkan pembacaan suhu dan parsing byte ke-8 untuk mendapatkan kelembaban. Checksum tidak begitu critical sehingga mungkin untuk diabaikan, dan urutan script pembacaan DHT 11 yang kemudian akan dilempar ke serial monitor adalah seperti berikut ini :



void loop()
{

unsigned long currentMillis = millis();
 
  if(currentMillis - previousMillis >= 5000) {
    // timer baca dht11 tiap 5 detik 
    previousMillis = currentMillis;   
    //kirim perintah ke modbus baca dht 11
   mod.write(humitemp, sizeof(humitemp));
    
    }

  //check modbus timeout
  long millisResponModbus = millis() + 1000;
  while (!mod.available())
  {
    if (millisResponModbus < millis())
    {
      break;//timeout
    }
  }
 
 // baca data serial yang masuk dari modbus lalu simpan pada pointer
  while (mod.available())
  {
    byte b = mod.read();
    *ptr++ = b;
    Serial.print("0x");
    Serial.print(String(b, HEX));
    Serial.print(" ");
    delay(2);

  }

  //proses komparasi data yg masuk (DHT11) dengan array jawaban lalu parsing
  if (memcmp(bufferDataModbus, dhtOK, sizeof(dhtOK)) == 0) {
  ptr = bufferDataModbus;
  Serial.println("");
  Serial.print(F("SUHU :"));
  Serial.print(ptr[4]); //alamat byte ke 4
  Serial.print(F(","));
  Serial.print(ptr[6]); //alamat byte ke 6
  Serial.print(F(" C HUMI :"));
  Serial.print(ptr[8]); //alamat byte ke 8
  Serial.println(" %");
  memset(bufferDataModbus, 0x00, sizeof(bufferDataModbus));
 }


}


Jadi jika ingin melihat visualisasinya anda bisa menontonnya pada video berikut ini :


Share:

Selasa, 21 Juli 2020

Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 2] Membedah Isi Pesan Modbus




Pada bagian kedua kita akan membedah standar protokol modbus melalui pembedahan perintah yang dikirim dan terima dari master menuju slave. Dari software sniffer serial port  yg menyadap komunikasi serial pada komunikasi antara PC sebagai master modbus dan arduino sebagai modbus slave, didapatkan pola pengiriman data seperti ini saat menghidupkan LED:

05 05 00 00 FF 00 8D BE

Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar pada beberapa tulisan yang saya baca di beberapa artikel di internet adalah seperti berikut:

05     =  Alamat device id slave
05     =  Perintah force coil / function 05
00 00  = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
FF 00  = 2 byte force coil ON
8D BE  = Checksum / CRC 16 modbus

Ada pola khusus yaitu alamat address register dan data perintah berupa 2 byte. Register / alamat memory modbus selalu dimulai dari nol walaupun sejatinya alamat yang dituju merupakan register yg diawali angka 1, contoh kita akan megakses register 40001, tetap saja perintah nya akses ke reg 0 karena sudah diwakili oleh byte perintah function sebagai penanda jenis register yg akan diakses. Check sum ini didapat dengan rumus tertentu dan daripada pusing langsung aja gunakan website https://www.scadacore.com/tools/programming-calculators/online-checksum-calculator/ untuk menjadi crosscheck. Pada terminal realterm sudah terdapat penghitung checksum otomatis sehingga sangat gampang.



Jadi untuk mematikan led perintahnya adalah :


05 05 00 00 00 00 CC 4E

Untuk mengecek checksumnya (CC 4E) dapat menggunakan website yang telah saya berikan sebelumnya. Untuk mengecek penekanan tombol perintahnya adalah :


05 02 00 00 00 01 B8 4E

05     =  Alamat device id slave
02     =  Perintah baca input digital / function 02
00 00  = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
00 01  = 2 byte panjang data yg diharapkan
B8 4E  = Checksum / CRC 16 modbus



Jawaban yg diterima untuk kondisi tombol dilepas / LOW :

05 02 01 00 A0 B8

Untuk kondisi tombol ditekan / HIGH
05 02 01 01 61 78

Dimana yang berwarna merah artinya  bisa dilihat pada website  parsing data RTU berikut  http://rapidscada.net/modbus/ModbusParser.aspx


Untuk membaca DHT11 dilakukan dengan function 04 dan 3 buah data akan diminta ke modbus yaitu  suhu didepan koma, suhu di belakang koma dan terakhir angka kelembaban. Perintahnya sebagai berikut :

05 04 00 00 00 03 B1 8F

05     =  Alamat device id slave
04     =  Perintah baca input analog/ function 04
00 00  = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
00 03  = 2 byte panjang data yg diharapkan (3 buah data)
B1 8F  = Checksum / CRC 16 modbus

sedangkan replynya seperti ini formatnya : 

05 04 06 00 1D 00 4F 00 5F CF BE

05     =  Alamat device id slave
04     =  Perintah baca input analog/ function 04
06     = 6 byte data berikut akan muncul (format 2 byte per data) 
00 1D  = 2 byte pertama adalah 001D = 29
00 4F  = 2 byte kedua adalah 004F =  79
00 5F  = 2 byte ketiga adalah 005F = 95
CF BE  = Checksum / CRC 16 modbus

Jadi hasil pembacaan dari DHT 11 adalah 29,79 derajat Celcius dengan kelembaban 95%. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada video https://www.youtube.com/watch?v=cOmQoyfORtg&t=34m30s



Share:

Sabtu, 18 Juli 2020

[IOT Itu Gampang] NBIOT - Alat Pengukur Kematangan Kultur Alga - Flashback ke Jaman Kuliah



Pada tahun 2002 penulis mendapatkan tantangan dari dosen ketua bidang studi elektronika almarhum ir soetikno yang sangat legendaris di elektro ITS, saat itu kami di lab elka sedang mengalami kejenuhan tugas akhir yang temanya cenderung mirip - mirip. Tantangan ini berupa pilihan untuk mengerjakan skripsi mengenai "Teknologi Baru" atau "Teknologi Terapan Masyarakat". Penulis yang otak nya lumayan "cekak" membuang jauh - jauh tantangan teknologi baru dimana kawan kami yang paling pintar mendapatkan tugas akhir teknologi baru FPAA (field programmable analog array) yang fresh from the oven dari amerika dan  terbatas sekali penelitian awalnya. Tapi karena topik judul skripsi paling mudah yaitu pengenalan awal sudah diambil, maka tantangan ke mahasiswa lainnya adalah membuat aplikasi dari modul FPAA yang datang langsung dari amerika, dimana syaratnya kalau sampai merusakkan alatnya maka harus menggatinya. Otak cekak , uang juga apalagi jadi larilah penulis ke topik pilihan lainnya yaitu teknologi terapan masyarakat.


Seketika penulis teringat akan sebuah balai penelitian perikanan di bukit gondol bali yg pernah dikunjungi pada masa SMA,  membuka beberapa foto album lama saat kunjungan kesana, dan berujung pada keputusan untuk menjajaki kerja praktek pada balai perikanan yang pilihannya ada di Sidoarjo, Sukabumi dan Buleleng Bali. Ternyata balai di sidoarjo yg cukup dekat sedang penuh karena memang ada kampus perikanan berdempet dengan balai. Sukabumi kejauhan walau ingin banget mencoba pengalaman hidup di kota lain. Akhirnya pilihan akhir kembali ke kota kelahiran singaraja bali dan melakukan penjajakan kerja praktek di balai perikanan disana dan sedikit kecewa karena hampir ditolak dengan alasan tidak ada topik untuk anak elektronika disana. Berita baiknya ada fasilitas baru kerjasama uni eropa yang super canggih dibangun di ujung tanjung bukit gondol dan saya berhasil menego pihak balai untuk bisa kerja praktek pada fasilitas tropical marine fish farming, dengan syarat saya harus tetap mengikuti kerja praktek standar siswa perikanan selama sebulan dan tidak berhak untuk mengutak-atik alat-alat kontrol yang fresh baru dibuka plastiknya.


Kulit menggelap karena tiap hari berjemur memberi pakan ke tambak dan tempat pembesaran ikan pelari kencang macam ikan kuwe dan red snapper, mengecek perkembangan pembesaran kerapu, memijah ikan dan mengambil gonad/telur ikan, mengecek jenis kelamin ikan, mengumpulkan telur bandeng di malam hari, menghitung banyaknya plankton pada mikroskop dan banyak hal diluar elektronika yang saya kerjakan, padahal didepan mata ada mesin kontrol PLC buatan jerman yang sedang dikonfigurasi oleh seorang bule finlandia  dan karena bahasa inggris saya lumayan bagus jadi mengalami momen "jaka sembung bawa golok". Si bule kurus tinggi ini hanya berbahasa jerman - perancis dan Finish ..lhaa kok finish ? Lomba lari dong ? hehhe benar baru pertama kali melihat bule skandinavia bahasa inggrisnya kacau dan susah di mengerti. Jadilah bahasa tarzan lebih dominan kita gunakan dalam komunikasi sehari-hari.

- Prinsip Dasar


Diujung sebulan menjadi calon petambak handal, saya kembali ke wujud asli sebagai tukang solder dan dengan sekejap mata mendapatkan judul laporan skripsi yaitu alat pembaca tingkat kematangan kultur alga / pithoplankton berbasis mikrokontroler mcs 51 dengan prinsip sensor cahaya terhalang. Kultur alga pada polibag bening ini akan berubah tingkat kegelapannya karena mahluk hidup berfungsi sebagai makanan ikan kecil ini adalah tumbuhan yang berfotosintesis. 


Back to the future pada tahun 2020 saya merangkai alat ini kembali dengan menambahkan prinsip IOT yang nantinya akan mengirim pembacaan sensor ke smartphone. Bisa dilihat pada video dibawah ini dimana merupakan kelanjutan pada praktek membaca ADC ke microsoft excel. Awalnya saya akan mengirim data pembacaan langsung ke PC menggunakan komunikasi serial saja persis dengan pembahasan membikin grafik excel lewat arduino disini. 

 




- Menghubungkan Dengan NBIOT - ANTARES

Beberapa tulisan saya sebelumnya sudah cukup lengkap membahas pengiriman data melalui NBIOT modul SIM7000 ke MQTT dan chart seperti yang dibahas disini. Jadi silahkan menuju pembahasan cara pengiriman data melalui NBIOT dan jangan kecewa kalau dilokasi kalian hanya terdapat sinyal GPRS saja yang bisa dikoneksikan. Sedangkan untuk platform antares saya sampai ke tahapan penggunaan NBIOT dengan ESP8266. Jadi jika menggunakan Antares dan SIM7000 maka yang diwaspadai adalah kemampuan pengolahan data json yang lumayan panjang dan untungnya karena proses sensor kita ini satu arah saja maka menjadi lebih mudah.

Saya akan membagi skripnya dari percobaan saya dan selanjutnya anda bisa melihat pebahasannya pada videonya.



#include <SoftwareSerial.h> //koneksi ke modem

#define TINY_GSM_MODEM_SIM7000
#define TINY_GSM_DEBUG SerialMon
#define BAUD 9600
#define SerialMon Serial

SoftwareSerial SerialAT(2, 3); // RX, TX ke modem

const char apn[]  = "NB1INTERNET"; //untuk gprs gunakan "internet"
const char user[] = "";
const char pass[] = "";
byte randomValue = random(0, 37);
const char *mqtt_server = "mqtt.antares.id"; //server antares
const char *mqtt_user = "";
const char *mqtt_pass = "";
const int mqtt_port = 1883;
const char *mqtt_client_name = "ahocool" + randomValue; // random

//dibawah ini sesuaikan dengan akun atares kamu
#define TOPIKPUB "/oneM2M/req/access:key/antares-cse/json"
#define accessKey "access:key"
#define projDev "Device/project"

// library modem dan mqtt 
#include <TinyGsmClient.h>
#include <PubSubClient.h>

#ifdef DUMP_AT_COMMANDS
  #include <StreamDebugger.h>
  StreamDebugger debugger(SerialAT, SerialMon);
  TinyGsm modem(debugger);
#else

TinyGsm modem(SerialAT);
#endif
TinyGsmClient client(modem);
PubSubClient mqtt(client);

long lastReconnectAttempt = 0;
int val;


void setup()
{
  // Set debug console dan modem
  SerialMon.begin(9600);
  delay(10);
  SerialAT.begin(9600);
  delay(3000);

  String modemInfo = modem.getModemInfo();
  SerialMon.print("Modem: ");
  SerialMon.println(modemInfo);

  SerialMon.print("Waiting for network...");
  if (!modem.waitForNetwork(240000L)) {
    SerialMon.println(" fail");
    delay(10000);
    return;
  }
  SerialMon.println(" OK");

  if (modem.isNetworkConnected()) {
    SerialMon.println("Network connected");
  }

  SerialMon.print(F("Connecting to "));
  SerialMon.print(apn);
    if (!modem.gprsConnect(apn, user, pass)) {
    SerialMon.println(" fail");
      delay(10000);
      return;
  }
  
    SerialMon.println(" OK");


   // MQTT Broker setup
  mqtt.setBufferSize(512);
  mqtt.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
}


boolean mqttConnect() {
  SerialMon.print("Connecting to ");
  SerialMon.print(mqtt_server);

  // koneksi ke MQTT Broker
  boolean status = mqtt.connect(mqtt_client_name,mqtt_user, mqtt_pass);

  if (status == false) {
    SerialMon.println(" fail");
    return false;
  }
  SerialMon.println(" OK");

  return mqtt.connected();
}


void loop()
{

  //cek jika koneksi mqtt gagal maka ulang lagi
   if (!mqtt.connected()) {
    SerialMon.println("=== MQTT NOT CONNECTED ===");
    // Reconnect every 10 seconds
    unsigned long t = millis();
    if (t - lastReconnectAttempt > 10000L) {
      lastReconnectAttempt = t;
      if (mqttConnect()) {
        lastReconnectAttempt = 0;
      }
    }
    delay(100);
    return;
  }

  val = analogRead(0);  //baca sensor photodioda
                

  String pubString ;

 //JSON yang panjang untuk kirim data ADC ke antares
    pubString +=  F("{");
    pubString += F("\"m2m:rqp\": {");
    pubString += F("\"fr\": \"");
    pubString += String(accessKey) ;
    pubString += F("\",");
    pubString += F("\"to\": \"/antares-cse/antares-id/");
    pubString += String(projDev);
    pubString += F("\",");
    pubString += F("\"op\": 1,");
    pubString += F("\"rqi\": 123456,");
    pubString += F("\"pc\": {");
    pubString += F("\"m2m:cin\": {");
    pubString += F("\"cnf\": \"message\",");
    pubString += F("\"con\": \"{\\\"level\\\":");
    pubString += String(val);
    pubString += F("}\"");
    pubString += F("}");
    pubString += F("},");
    pubString += F("\"ty\": 4");
    pubString += F("}");
    pubString += F("}");
  
  // kirim atau publish ke antares

  SerialMon.println(pubString);
  char message_buff[pubString.length() + 1];
  pubString.toCharArray(message_buff, pubString.length() + 1);
  mqtt.publish(TOPIKPUB, message_buff);

delay(5000);
}
Penjelasan videonya bisa dilihat pada youtube berikut ini :




telkomsel iot, telkomsel, nbiot, ITS surabaya, ITB Bandung, Telkom antares, Telkom University, elektronika, Kementrian kelautan dan perikanan, susi pudjiastuti, eddy prabowo, deddy corbuzier
Share:

Kontak Penulis



12179018.png (60×60)
+628155737755

HP: 081331339072
Mail : ahocool@gmail.com

Site View

Categories

555 (8) 7 segmen (3) adc (4) amplifier (2) analog (13) android (12) antares (3) arduino (16) artikel (5) attiny (2) attiny2313 (18) blog (1) bluetooth (1) cmos (2) crypto (2) dasar (41) display (3) esp8266 (3) euro2020 (11) gcc (1) iklan (1) infrared (2) Input Output (3) iot (23) jam (6) jualan (12) kereta api (1) keyboard (1) keypad (3) kios pulsa (2) kit (6) komponen (15) komputer (3) komunikasi (1) kontrol (7) lain-lain (8) lcd (2) led (13) led matrix (6) line tracer (1) lm35 (1) memory (1) metal detector (4) microcontroller (56) mikrokontroller (10) mikrotik (5) ninmedia (2) ntp (1) paket belajar (19) palang pintu otomatis (1) parabola (66) pcb (2) praktek (2) project (33) proyek (1) python (1) radio (13) raspberry pi (4) remote (1) revisi (1) rfid (1) robot (1) rpm (2) rs232 (1) script break down (3) sdcard (3) sensor (1) sharing (3) signage (1) sinyal (1) sms (6) software (18) solar (1) solusi (1) tachometer (2) technology (1) teknologi (2) telepon (9) televisi (135) television (21) transistor (2) troubleshoot (3) tulisan (81) tutorial (80) tvri (2) vu meter (2) vumeter (2) wav player (3) wayang (1) wifi (3)

Arsip Blog

Diskusi


kaskus
Forum Hobby Elektronika