ALAT PENGUJI KABEL LAN BERBASISMIKROKONTROLER

Fajar Ramadhan Alumni Angkatan Tahun 2006 Pendidikan Teknik Elektronika Universitas Negeri

Jakarta dan bekerja sebagai Guru di SMA Mahatma, Jakarta Utara

Syufrijal Dosen Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Jakarta

M. Ficky Duskarnaen

Doesn Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Jakarta

Luthfyatma HardyMahasiswa Pendidikan Teknik Elektronika Universitas Negeri Jakarta Reg

(5215122645)

The study was conducted with the aim to design, test, and realize the LAN cable

testers based microcontroller ATmega 8535 is created with the aim of providing a

choice in testing the LAN cable UTP cabling with standard adjusted

ANSI/TIA/EIA-568. Using the LCD 16 columns and 2 lines for displaying the

results of testing of the microcontroller that serves as a data sender, data receiving

and processing data. Based on the results of research, tools LAN cable tester

microcontroller based has the ability to know the sequence of UTP cable that is

attached to the pin RJ45 male connector. Able to distinguish a straight cable

configuration, cross, and rollover

Key word: ANSI/TIA/IEA, ATMega8535, LAN tester.

Dalam jaringan komputer, media

transmisi berperan sebagai jalur

pengiriman dan penerimaan data.

Dengan kata lain komunikasi dalam

suatu jaringan akan terganggu jika

kualitas jalur pengiriman dan

penerimaan datanya (media

transmisi) buruk. Dengan demikian

diperlukan suatu alat yang mampu

menguji kualitas dari media

transmisi yang digunakan, sehingga

gangguan pada suatu jaringan dapat

dikurangi. Saat ini banyak alat uji

yang dibuat dan dipasarkan,

beberapa diantaranya adalah alat

penguji kabel LAN (Local Area

1

Network) analog dengan tampilan

antarmuka menggunakan LED, dan

alat penguji kabel LAN digital

dengan tampilan LCD. Namun harga

LAN tester digital yang relatif jauh

lebih mahal jika dibandingkan

dengan LAN tester analog membuat

beberapa kalangan lebih memilih

menggunakan LAN tester analog

meskipun dengan kemampuan yang

sederhana.

Berdasarkan latar belakang

yang ada, penulis bermaksud untuk

membuat sebuah alat penguji kabel

LAN berbasis mikrokontroller

ATmega 8535 sebagai pengolah

data, yang mampu mengetahui

urutan kabel (wiremap) dan

memberikan informasi jenis

konfigurasi kabel straight, cross,

rollover, atau fail dengan tampilan

antarmuka menggunakan layar LCD

16x2.

Dengan alat ini dapat

membantu melakukan pekerjaan

dengan mudah, cepat, tepat dan

efisien.

Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang

yang telah diuraikan, dapat

dirumuskan masalah sebagai berikut:

“Bagaimana mendesain dan

membuat alat penguji kabel LAN

berbasis mikrokontroler ?”

Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah

akan dibatasi pada LAN tester:

1. LAN tester mampu menguji

kabel LAN jenis UTP

berdasarkan standar

ANSI/TIA/EIA-568

2. Pengujian kabel meliputi urutan

kabel dan jenis konfigurasi kabel

3. Antarmuka atau tampilan alat

menggunakan layar LCD 16x2

4. Mikrokontroler yang digunakan

yaitu ATmega 8535

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan

untuk membuat alat penguji kabel

LAN berbasis mikrokontroler yang

mampu menguji kabel LAN jenis

UTP sesuai dengan standar

ANSI/TIA/EIA-568 (Standarisasi

Kabel)

Kegunaan Penelitian

1. Mengaplikasikan mikrokontroler

pada alat penguji kabel UTP

2. Mempermudah dalam pengujian

kabel UTP

2

3. Memberikan alternatif pengujian

kabel UTP

Kajian Teoritis

Media Transmisi

Media transmisi adalah media

yang menghubungkan antara

pengirim dan penerima informasi

(data). Sebelum data di kirim melalui

media transmisi, data dari sumber

informasi (source) terlebih dahulu

diubah menjadi kode atau isyarat

oleh pengirim (transmitter) yang

kemudian akan dimanipulasi dengan

berbagai macam cara untuk diubah

kembali menjadi data oleh penerima

(receiver) sehingga data dapat

sampai pada tujuan penerima

informasi (destination). Berikut

adalah gambaran sederhana suatu

sistem telekomunikasi pada gambar

1.1

Gambar 1.1 Model sederhana

sistemtelekomunikasi

Berdasarkan bentuk fisik, media

transmisi di golongkan menjadi dua,

yaitu saluran fisik (guided) dan

saluran non fisik (unguided). Media

transmisi saluran fisik memiliki ciri

dapat dilihat dan disentuh

keberadaanya, disebut media guided

karena ada yang mengarahkan yaitu

dalam aplikasi jaringan adalah kabel.

Berdasarkan bahan pembuatan media

transmisi kabel yang juga biasa

disebut dengan wireline dibagi

menjadi dua, yaitu: media tembaga

(cooper media) dan media optik

(optical media). Media tembaga

dalam penulisan tugas akhir kabel

LAN tester berbasis mikron

merupakan objek penelitian dengan

fokus pengujian pada kabel jenis

pasangan berpilin (twisted pair) yaitu

kabel UTP kategori 5e dengan

konektor RJ 45 yang terpasang pada

kedua ujung kabel.

Kabel UTP

Kabel Unshielded Pwisted Pair

(UTP) adalah jenis kabel jaringan

yang menggunakan bahan dasar

tembaga, yang tidak dilengkapi

dengan pelindung (shield). Setiap

kabel memiliki pasangan yang

3

UTP

STP

dipilin atau diputar dengan tujuan

untuk mengurangi atau meniadakan

interferensi elektromagnetik dari luar

seperti radiasi elektromagnetik. UTP

merupakan jenis kabel yang paling

umum yang sering digunakan di

dalam jaringan lokal (LAN), karena

memiliki harga yang rendah,

pemesangan yang mudah, fleksibel

dan kinerja yang ditunjukkan relatif

bagus. Pada kabel UTP, terdapat

bahan meterial (insulasi) satu lapis

yang melindungi kabel dari

ketegangan fisik atau kerusakan tapi,

tidak seperti kabel Shielded Twisted

Pair (STP), bahan meterial (insulasi)

tersebut tidak melindungi kabel dari

interferensi elektromagnetik. Bentuk

fisik kabel UTP dapat dilihat pada

gambar 2.2

Gambar 2.2 Kabel UTP dan kabel

STP

Tabel 2.1 Kode warna kabel dan

nomor pasangan kabel UTP

Nomor Kode warna

Pasangan

kabel 1

Putih-biru dan

Biru

Pasangan

kabel 2

Putih -jingga dan

Jingga

Pasangan

kabel 3

Putih-hijau dan

Hijau

Pasangan

kabel 4

Putih -coklat dan

Coklat

Kabel UTP memiliki impendansi

100 Ohm, memiliki diameter 24

AWG (0.511 mm) dan tersedia

dalam beberapa kategori yang

ditentukan dari kemampuan

transmisi data yang dimiliki, seperti

tertulis dalam tabel 2.1

Tabel 2.2 Kategori kabel UTP

Kategori

kabelKegunaan

UTP

kategori 1

Kualitas suara analog

seperti bel pintu, dan

sistem alarm

UTP

kategori 2

Transmisi suara digital

seperti sistem telepon

digital

UTP

kategori 3

10Base-T, 4Mbps

Token Ring

UTP

kategori 416Mbps Token Ring

UTP

kategori

5/5e

100Base-TX,

1000Base-T

UTP

kategori 6

100Base-TX,

1000Base-T, 10

Gigabit Ethernet

4

Kategori kabel yang paling

populer dan sering digunakan pada

suatu jaringan adalah kategori 5e,

karena telah mendukung transmisi

data dengan kecepatan mencapai

hingga 1 gigabit per detik, dan

memiliki harga yang relatif lebih

murah jika dibandingkan dengan

kategori 6 yang memang dirancang

khusus untuk mendukung transmisi

hingga 10 gigabit per detik. Sehingga

dalam penelitian ini penulis memilih

UTP kategori 5e sebagai objek

penelitian untuk membuat kabel

LAN tester berbasis mikrokontroler.

Konektor RJ 45 (Registered Jack

45)

Konektor RJ 45 merupakan

standar konektor yang dipasang pada

ujung kabel UTP kategori 3, kategori

4, kategori 5, kategori 5e dan

kategori 6. Terdiri dari 8 pin

konektor sehingga dikenal juga

dengan nama 8P8C (8 Position 8

conductor). Aplikasi RJ 45 biasa

digunakan pada telepon dan ethernet.

Bentuk fisik konektor RJ 45 serta

penomoran pin secara standar dapat

dilihat pada gambar 2.3,

Gambar 2.3 Konektor RJ 45

Tang Krimping (Crimping tool)

Tang krimping merupakan alat

yang digunakan untuk memasang

kabel UTP ke konektor RJ-45 atau

RJ-11. Selain digunakan sebagai alat

krimping pada konektor RJ 45,

beberapa produk tang krimping juga

dilengkapi fungsi tambahan seperti

memotong dan mengupas kabel.

Prinsip kerja alat yaitu dengan

menjepit konektor RJ 45 yang telah

terpasang kabel UTP menggunakan

tekanan tangan secara manual.

Bentuk fisik tang krimping dapat

dilihat pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Tang krimping

5

T568A T568B

Standar ANSI/TIA/EIA 568

Di masa lalu, perusahaan sering

memiliki infrastruktur kabel

tersendiri karena tidak adanya sistem

kabel tunggal yang mendukung

semua aplikasi perusahaan. Pada

awal tahun 1985, sejumlah

perusahaan besar yang mewakili

industri telekomunikasi dan

komputer menyatakan keprihatinan

atas kurangnya standar untuk

membangun sistem telekomunikasi

kabel. Asosiasi Industri Komunikasi

Komputer (Computer

Communications Industry

Association = CCIA) meminta

Electronic Industries Alliance (EIA)

untuk melakukan tugas

mengembangkan standar yang

diperlukan.

Standar ANSI/TIA/EIA 568

menetapkan sistem telekomunikasi

kabel generik untuk bangunan

komersial yang akan mendukung

banyak produk, dan lingkungan

perusahaan. Standar ANSI/TIA/EIA

568 juga memberikan informasi yang

dapat digunakan untuk desain produk

telekomunikasi untuk perusahaan-

perusahaan komersial. Salah satu

standar ANSI/TIA/EIA 568 yang

berhubungan dengan penelitian kabel

LAN tester berbasis mikrokontroler

yang penulis buat adalah delapan

posisi pin pada Registred Jack 45

(RJ45) T568A dan T568B untuk

digunakan pada kabel UTP, yang

dapat dilihat pada gambar 2.5

Gambar 2.5 Delapan posisi pin pada

RJ45 T568A dan T568B

Tabel 2.3 Fungsi pin RJ45 pada

aplikasi jaringan 10Base-T dan

100Base-TX

Pin Fungsi

1 Transmit +

2 Transmit -

3 Receive +

4 Not Used

5 Not Used

6 Receive -

7 Not Used

6

8 Not Used

Modul MikroAVR 8535 V2.0

Modul MikroAVR 8535 V2.0

merupakan rangkaian sistem

minimum untuk mikrokontroler

ATmega 8535 yang dibuat oleh

klinik robot creative vision. Modul

MikroAVR 8535 V2.0 telah

dilengkapi dengan kristal tambahan

sebesar 8MHz, pengunduh USB

AVR yang telah terhubung pada

sistem program sehingga dapat

memasukan program secara langsung

melalui port USB. Terdapat daya

tambahan sebesar 5Vdc, sehingga

tidak memerlukan daya tambahan

pada saat melakukan download

program, karena daya bisa didapat

dari USB yang terhubung pada

komputer (PC). Selain digunakan

untuk rangkaian sistem minimum

ATmega 8535, modul MikroAVR

dapat juga digunakan untuk

rangkaian sistem minimum ATmega

16 dan sistem minimum ATmega 32.

Mendukung sistem operasi Windows

XP, Vista, dan Windows 7. Bentuk

fisik modul MikroAVR 8535 V2.0

dapat dilihat pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Modul MikroAVR

8535 V2.0

Mikrokontroler ATmega 8535

Mikrokontroler adalah

sebuah sistem microprocessor yang

di dalamnya sudah terdapat CPU,

ROM, RAM, I/O, dan Clock.

Sehingga pengguna dapat langsung

memprogram isi ROM sesuai aturan

penggunaan oleh pabrik yang

membuatnya.

Istilah mikrokontroler berasal

dari kata microcontroller atau

pengendali mikro. Disebut sebagai

pengendali mikro karena

mikrokontroler secara fisik adalah

sebuah keping kecil (microchip)

yang merupakan komponen

elektronika terintegrasi, dan dan

dalam pengaplikasiannya berfungsi

untuk mengendalikan sebuah

pekerjaan tertentu secara terprogram.

Mikrokontroler adalah single

chip komputer yang dapat diprogram

dan digunakan untuk tugas-tugas

yang berorientasi kendali (control).

7

Mikrokontroler muncul dengan dua

alasan utama, yaitu kebutuhan pasar

(market need) dan perkembangan

teknologi baru (expansion of

technology).

Fitur ATmega 8535

Adapun fitur-fitur yang dimiliki

oleh mikrokontroler ATmega 8535

adalah sebagai berikut.1

1. Sistem mikroprosesor 8 bit

berbasis RISC dengan kecepatan

maksimal 16 MHz.

2. Memori flash 8 KB, SRAM

sebesar 512 byte, dan EEPROM

sebesar 512 byte.

3. 8 kanal ADC 10 bit

4. Komunikasi serial (USART)

dengan kecepatan maksimal 2,5

Mbps.

5. 6 pilihan sleep mode untuk

penghematan daya listrik

6. 32 jalur I/O yang terbagi

menjadi PORT A, PORT B,

PORT C, PORT D.

7. Timer/counter: 2 buah 8 bit

timer/counter, 1 buah 16 bit

timer/counter, serta 4 kanal

PWM

8. Komparator analog

1 M. Ary Heryanto dan Wisnu Adi P, Pemograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMEGA 8535, (Yogyakarta: Penerbit Andi, 2008), 1-2.

Arsitektur ATMega8535

Mikrokontroler ATMega8535

menggunakan arsitektur Harvard

yang mempunyai ciri-ciri pada

pemisahan memori untuk kode

program dan memori untuk data.

Gambar 2.7 Arsitektur ATmega 8535

Kerangka Berpikir

Alat penguji kabel LAN berbasis

mikrokontroler dapat melakukan

pengujian terhadap kabel UTP

kategori 5e dengan konektor RJ 45

pada kedua ujungnya, sehingga dapat

di ketahui urutan kabel dan jenis

konfigurasi kabel yang disesuaikan

dengan standar ANSI/TIA/EIA 568,

kemudian ditampilkan pada LCD

setelah melalui pengolahan data oleh

8

mikrokontroler. Blok diagram alat

penguji kabel LAN berbasis mikron

dapat dilihat pada gambar 2.15

Gambar 2.15 Blok diagram

rancangan alat Penguji kabel LAN

Port mikrokontroler yang

digunakan adalah Port A sebagai

masukan atau sebagai penerima data

(Rx), Port C sebagai keluaran data

(Tx), Port D sebagai pengendali

keluaran untuk LCD, sedangkan

sumber daya yang dihasilkan dapat

diperoleh dari catu daya maupun

baterai 9Vdc. Kedelapan Pin pada

Port A dan C digunakan secara

maksimal, karena pada UTP yang

akan diuji memiliki 8 kabel. Pada

Port C, keluaran yang dihasilkan

berupa logika tinggi (1) dan rendah

(0). Masukan pada Port A

merupakan aktif rendah untuk

menghindari kesalahan pembacaan

logika yang bersifat ambang. LCD

yang digunakan mempunyai

tampilan sebanyak 2 baris dan 16

kolom.

Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian terbagi

menjadi dua bagian yaitu rancangan

perangkat keras dan perangkat lunak

Gambar 3.1 Rancangan penelitian

alat penguji kabel LAN

Pada saat alat penguji kabel

LAN dihidupkan, LCD akan

menampilkan pemberitahuan bahwa

alat penguji kabel LAN telah siap

digunakan. Untuk mengetahui ada

atau tidak adanya kabel yang

terpasang pada alat penguji kabel

LAN, mikrokontroler akan

mengirimkan data dari semua port

keluaran secara bersamaan kemudian

membaca data hasil keluaran pada

port masukan. Apabila tidak ada

satupun data yang terbaca oleh port

masukan mikrokontroler maka LCD

akan menampilkan pemberitahuan

untuk memasangkan kabel pada

konektor yang tersedia.

Namun jika data dapat terbaca,

maka mikrokontroler akan mengirim

data secara berurutan melalui port

9

keluaran mikrokontroler (Port C.0 –

C.7), kemudian akan membaca

secara berurutan port masukan (Pin

A.0-A.7), disimpan untuk kemudian

dibaca kembali sebelum ditampilkan

pada LCD.

Gambar 3.5 memperlihatkan

alur kerja alat penguji kabel LAN

secara umum, untuk alur program

secara terperinci dapat dilihat pada

lampiran.

Gambar 3.6 Alur kerja program

secara umum

HASIL PENELITIAN

Terdapat dua jenis pengujian

pada kabel UTP, yaitu: pengujian

hantaran tegangan dan pengujian

konfigurasi kabel setelah

dipasangkan dengan RJ45 male.

Pengujian hantaran tegangan

dilakukan dengan mengalirkan

tegangan pada kabel UTP yang

memiliki panjang berbeda, kemudian

membandingkan besar tegangan

sebelum dialirkan ke kabel dengan

besar tegangan setelah dialirkan ke

kabel, pengujian dilakukan dengan

menggunakan dua macam alat uji

yaitu multimeter merek HELES type

UX-838TR dan mikrokontroler

dengan ADC internal yang telah

dimasukkan program voltmeter.

Pengujian konfigurasi kabel

dilakukan setelah kedua ujung kabel

UTP dipasang RJ45 male. Pengujian

konfigurasi kabel menggunakan

network multimeter LinkRunner Pro

sebagai acuan terhadap pengujian

alat penguji kabel LAN berbasis

mikrokontroler Gambar 5

memperlihatkan perbandingan

pengujian konfigurasi kabel UTP

antara alat uji LinkRunner Pro

buatan Fluke Network dengan alat uji

yang penulis buat. Data hasil

pengujian menunjukan bahwa

10

pengujian kabel UTP dengan

menggunakan Link Runner Pro

mempunyai hasil yang sesuai dengan

pengujian kabel UTP yang

menggunakan alat penguji kabel

LAN buatan penulis (LAN Tester

737rr).

Gambar pengujian

dengan

LinkRunner Pro

Gambar pengujian

denganLAN Tester

737rr

Konfigurasi kabel Straight (Kondisi

baik)

Konfigurasi kabel Cross (Kondisi baik)

Konfigurasi kabel RollOver (Kondisi

baik)

Konfigurasi kabel Straight (pin 4,5,7

atau 8 tidak baik)

Konfigurasi kabel Cross (pin 4,5,7

atau 8 tidak baik)

Konfigurasi kabel Straight (kondisi

buruk)

Konfigurasi kabel Tidak diketahui

Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan,

dapat disimpulkan bahwa:

1. Alat penguji kabel LAN

berbasis mikrokontroler

memiliki dua macam sumber

tegangan yang dapat dipilih

sesuai kebutuhan, yaitu:

sumber tegangan yang berasal

dari rangkaian catu daya

+9Vdc atau +5Vdc dan sumber

tegangan yang berasal dari

baterai +9Vdc.

2. Alat penguji kabel LAN

berbasis mikrokontroler terdiri

dari satu buah modul

mikroAVR dengan

mikrokontroler produksi

ATMEL ATmega8535, satu

buah modul LCD 16x2, dua

buah konektor RJ45 female,

11

dan satu buah rangkaian catu

daya +9Vdc dan +5Vdc.

3. Alat penguji kabel LAN

berbasis mikrokontroler dapat

mengetahui konfigurasi kabel

UTP, diantaranya: konfigurasi

kabel straight, rollover, dan

cross, serta dapat mengetahui

urutan pin pada RJ45 male

yang tidak terhubung dengan

kabel UTP.

Saran

Dalam pembuatan alat penguji

kabel LAN masih banyak

kekurangan yang perlu diperbaiki.

Ada beberapa bagian dari sistem

yang perlu dilakukan

penyempurnaan agar alat penguji

kabel LAN dapat digunakan dengan

baik, yaitu:

1. Daya yang dibutuhkan untuk

mengoperasikan alat penguji

kabel LAN perlu dibuat lebih

efisien sehingga pada saat

menggunakan sumber tegangan

yang berasl dari baterai dapat

bertahan lama.

2. Fungsi pada alat agar dapat

ditambahkan, tidak hanya untuk

mengetahui konfigurasi kabel

namun juga dapat mengetahui

panjang kabel dan letak kabel

yang putus.

3. Ukuran alat perlu diperkecil agar

mudah dibawa-bawa pada saat

melakukan pengujian kabel.

DAFTAR PUSTAKA

Barnett, David, David Groth dan Jim

McBee. 2004. Cabling: The

Complete Guide to Network

Wiring, Third Edition. London:

SYBEX Inc.

Heryanto, Ary & Wisnu Adi. 2008.

Pemrograman Bahasa C Untuk

Mkikrokontroler ATMEGA8535.

Yogyakarta: Andi.

Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler

AVR ATmega8/32/16/8535 dan

Pemrogramannya dengan

Bahasa C pada WinAVR.

Bandung: Informatika

12