I SSN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0                                                                             2 8 5       D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   u s i n g   M i c r o c o n t r o l l e r   a n d   Vi r t u a l   .   ( Ah m a d   As h a r i )   D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   U s i n g   M i c r o c o n t r o l l e r   a n d   V i r t u a l   I n t e r n e t   P r o t o c o l       A h m a d   A s h a r i   El e c t r o n i c s   a n d   I n s t r u m e n t a t i o n   L a b o r a t o r y ,   F M I P A ,   G a d j a h   M a d a   U n i v e r s i t y   ( U G M )   Se k i p   U t a r a   Yo g y a k a r t a     I n d o n e s i a .   T e l . + 6 2 - 2 7 4 - 9 0 2 3 8 2   e - m a i l :   a s h a r i @ u g m . a c . i d       A b s t r a k   Sa a t   i n i   a p l i k a s i   b e r b a s i s   j a r i n g a n   T C P/ I ( t r a n s m i s s i o n   c o n t r o l   p r o t o c o l / i n t e r n e t   p r o t o c o l )   b e r k e m b a n g   d e n g a n   p e s a t .   D e n g a n   j a r i n g a n   T C P/ I f u n g s i   p e m a n t a u a n   d a n   p e n g e n d a l i a n   a k a n   l e b i h   m u d a h   s e r t a   d a p a t   d i a k s e s   s e c a r a   l u a s .   Se t i a p   k o m p u t e r   p r i b a d i   ( PC )   d a p a t   d i h u b u n g k a n   d e n g a n   b a n y a k   m i k r o k o n t r o l e r ,   n a m u n   m a s i h   t e r d a p a t   k e s u l i t a n   u n t u k   m e n g a k s e s   l a n g s u n g   p a d a   m a s i n g - m a s i n g   m i k r o k o n t r o l e r   i n i   m e l a l u i   j a r i n g a n   T C P/ I P.   Pa d a   p e n e l i t i a n   i n i   d i k a j i   t e n t a n g   p e m a n f a a t a n   I v i r t u a l   p a d a   P C   y a n g   t e r h u b u n g   d e n g a n   b e b e r a p a   m i k r o k o n t r o l e r ,   s e d a n g   s e t i a p   m i k r o k o n t r o l e r   d i h u b u n g k a n   k e   p e r a n g k a t   s e n s o r   u n t u k   p e m a n t a u a n   s u h u   d a n   r e l a y   u n t u k   p e n g e n d a l i a n .   D e n g a n   c a r a   s e p e r t i   i n i ,   s e t i a p   r a n g k a i a n   m i k r o k o n t r o l e r   d a p a t   d i a k s e s   s e c a r a   l a n g s u n g   m e n g g u n a k a n   I y a n g   d i p e r j a n j i k a n   p a d a n y a .   H a s i l   p e n g u j i a n   m e n u n j u k k a n   b a h w a   s i s t e m   i n i   s e c a r a   k e s e l u r u h a n   d a p a t   b e r f u n g s i   s e b a g a i   s i s t e m   p e m a n t a u   d a n   p e n g e n d a l i   t e r s e b a r   y a n g   m e m p u n y a i   k e m a m p u a n   m e r e k a m   d a n   m e n a m p i l k a n   h a s i l   p e m a n t a u a n n y a   d a l a m   b e n t u k   g r a f i k .     K a t a - k a t a   k u n c i :   I P   v i r t u a l ,   m i k r o k o n t r o l e r ,   p e m a n t a u   d a n   p e n g e n d a l i   t e r s e b a r       A b s t r a c t   N o w a d a y s ,   t h e   a p p l i c a t i o n s   b a s e d   o n   T C P/ I ( t r a n s m i s s i o n   c o n t r o l   p r o t o c o l / i n t e r n e t   p r o t o c o l )   n e t w o r k   a r e   g r o w i n g   r a p i d l y .   By   t h i s   a p p l i c a t i o n   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l   f u n c t i o n s   a r e   e a s i l y   a n d   w i d e l y   a c c e s s i b l e   t h r o u g h   n e t w o r k s .   Ev e r y   PC   ( Pe r s o n a l   C o m p u t e r )   c a n   b e   c o n n e c t e d   t o   s e v e r a l   m i c r o c o n t r o l l e r ,   b u t   t h e r e   a r e   d i f f i c u l t i e s   t o   a c c e s s   m i c r o c o n t r o l l e r   d i r e c t l y   t h r o u g h   T C P / I n e t w o r k s .   T h i s   r e s e a r c h   s t u d y   t h e   u s e   o f   v i r t u a l   I o n   a   PC   t h a t   c o n n e c t e d   w i t h   s e v e r a l   m i c r o c o n t r o l l e r s ,   w h e r e   e a c h   m i c r o c o n t r o l l e r   i s   c o n n e c t e d   t o   a   s e n s o r   d e v i c e   t o   m o n i t o r i n g   t e m p e r a t u r e   a n d   a   r e l a y   f o r   c o n t r o l l i n g .   I n   t h i s   m e t h o d ,   e a c h   s e t   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c a n   b e   a c c e s s e d   d i r e c t l y   u s i n g   t h e   I P.   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   t h i s   s y s t e m   c a n   b e   a   d i s t r i b u t e d   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g   s y s t e m   w h i c h   h a s   t h e   a b i l i t y   t o   r e c o r d   a n d   d i s p l a y   t h e   r e s u l t s   i n   t h e   f o r m   o f   g r a p h s .       K e y w o r d s :   v i r t u a l   I P,   m i c r o c o n t r o l l e r ,   d i s t r i b u t e d   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g       1 .   I n t r o d u c t i o n   N o w a d a y ,   a p p l i c a t i o n s   b a s e d   o n   T C P/ I ( T r a n s m i s s i o n   C o n t r o l   Pr o t o c o l / I n t e r n e t   Pr o t o c o l )   n e t w o r k   a r e   g r o w i n g   r a p i d l y   w h i c h   i s   i m p a c t   t o   t h e   w o r l d   o f   e l e c t r o n i c s   a n d   i n s t r u m e n t a t i o n .   M o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l   f u n c t i o n s   w i l l   b e   e a s i e r   i f   i t   i s   b a s e d   o n   T C P/ I n e t w o r k .   Be c a u s e   t h e   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l   f u n c t i o n s   t h a t   c a n   b e   c o n n e c t e d   i n t o   t h e   n e t w o r k   T C P/ I P   t h a t   c a n   b e   w i d e l y   a c c e s s i b l e .   T C P/ I n e t w o r k   i n   a   c o m p u t e r   n e t w o r k   u s i n g   s t a n d a r d   p r o t o c o l s   a r e   p o p u l a r   a n d   w i d e l y   u s e d   b o t h   f o r   I n t e r n e t   a n d   I n t r a n e t .   By   u s i n g   t h e   T C p r o t o c o l   t h a t   i m p l e m e n t   c o n n e c t i o n - b a s e d   c o m m u n i c a t i o n ,   t h e   v a l i d i t y   o f   t r a n s m i t t e d   d a t a   c a n   b e   g u a r a n t e e d   b e c a u s e   i f   t h e r e   i s   c o r r u p t e d   d a t a   p a c k e t ,   t h e   p a c k e t   w i l l   b e   r e s e n t .   T C P/ I i s   v e r y   s u i t a b l e   w h e n   a p p l i e d   t o   a   c o n t r o l   s y s t e m   a n d   m o n i t o r i n g   s y s t e m   t h a t   g a v e   p r i o r i t y   t o   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   d a t a .   T C P/ I m o d e l   d o e s   n o t   e n t i r e l y   r e f e r   t o   t h e   O p e n   Sy s t e m s   I n t e r c o n n e c t i o n   ( O SI )   s e v e n   l a y e r   m o d e l s   b u t   r a t h e r   u s e   t h e i r   o w n   m o d e l s .   I n   t h e   m o d e l   o f   T C P/ I e a c h   l a y e r   ( l a y e r )   h a s   a   s p e c i f i c   f u n c t i o n   i n c l u d i n g   a d d r e s s i n g   f u n c t i o n   [ 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                              I S SN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     T E L K O M N I K A     V o l .   8 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 0   :     2 8 5     2 9 2   2 8 6   L i n u x   o p e r a t i n g   s y s t e m   h a s   t h e   a b i l i t y   t o   h a v e   m a n y   I a d d r e s s e s   o n   o n e   n e t w o r k   i n t e r f a c e   i s   c a l l e d   I Al i a s i n g   [ 2 ] .   By   l e v e r a g i n g   I P   Al i a s i n g   o n   L i n u x   a n d   m a k e   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   a s   t h e   e q u i p m e n t   b e i n g   c o n t r o l l e d   a n d   m o n i t o r e d ,   t h e n   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c a n   h a v e   a   Vi r t u a l   I P,   s o   t h a t   c o n t r o l l i n g   a n d   m o n i t o r i n g   f u n c t i o n s   c a n   b e   p e r f o r m e d   i n   a   d i s t r i b u t e d   m a n n e r .   Ba s e d   o n   t h e   d e s c r i p t i o n   a b o v e ,   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   s e r v e r   a p p l i c a t i o n s   f o r   m i c r o c o n t r o l l e r - b a s e d   Vi r t u a l   I P   T C P/ I i s   r e q u i r e d .   T h i s   a p p l i c a t i o n   w i l l   t r a n s l a t e   t h e   a d d r e s s   a n d   d a t a   f r o m   T C P/ I p r o t o c o l   i n t o   a   d a t a   f o r m a t   i n   a c c o r d a n c e   w i t h   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r .     I a l i a s i n g   i s   t h e   p r o c e s s   o f   a d d i n g   a n   I P   a d d r e s s   o n   a   N e t w o r k   I n t e r f a c e   C a r d .   R e f e r r i n g   t o   t h e   L a y e r   1   a n d   2   m o d e l s   o f   T C P/ I P,   I a l i a s i n g   a l l o w s   a   M e d i a   Ac c e s s   C o n t r o l   ( M A C )   a d d r e s s   h a s   m o r e   t h a n   o n e   I P   a d d r e s s .   O n   t h e   L i n u x   o p e r a t i n g   s y s t e m   I P   a l i a s i n g   i s   i m p l e m e n t e d   i n   t h e   k e r n e l   s t a r t i n g   1 9 9 5   [ 2 ] .   At m e l   AVR   m i c r o c o n t r o l l e r   h a s   b e e n   w i d e l y   u s e d   f o r   i n t e r e s t i n g   a p p l i c a t i o n s   [ 3 ] .   T h e   u s e   o f   L i n u x   t o   c o n t r o l   t h e   At m e l   m i c r o c o n t r o l l e r   v i a   a   s e r i a l   o r   p a r a l l e l   p o r t   i n t e r f a c e   c a n   a l s o   b e   d o n e   [ 4 ] ,   a n d   t h e   p r o g r a m m i n g   f o r   A t m e l   m i c r o c o n t r o l l e r   c a n   p e r f o r m e d   i n   L i n u x   u s i n g   C   p r o g r a m m i n g   l a n g u a g e   [ 5 ] .   I n t e g r a t i o n   o f   m u l t i p l e   s e n s o r   n e t w o r k s   i n   a   s i n g l e   v i r t u a l   s e n s o r   n e t w o r k   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t   b y   L e i   e t   a l .   [ 6 ] .   N e t w o r k   p r o g r a m m i n g   b y   u s i n g   J a v a   p r o g r a m m i n g   l a n g u a g e   a l l o w s   a   p r o g r a m   b a s e d   o n   c l i e n t - s e r v e r   a p p l i c a t i o n s   [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   i n   w h i c h   t h e   p r o g r a m   c a n   r u n   i n   a l l   o p e r a t i n g   s y s t e m s ,   n o t   o n l y   L i n u x   o p e r a t i n g   s y s t e m .   A c c e s s i n g   d a t a b a s e   s e r v e r   f r o m   J a v a   p r o g r a m m i n g   l a n g u a g e   n e e d   a   J D BC   c o n n e c t o r   [ 8 ] ,   a n d   t h e   W e b   a p p l i c a t i o n   t h a t   a c c e s s i n g   d a t a b a s e   c a n   b e   p e r f o r m e d   w i t h   J a v a   Pr o g r a m m i n g   L a n g u a g e   [ 8 ]   o r   w i t h   PH s c r i p t i n g   l a n g u a g e   [ 9 ] .         2 .   R e s e a r c h   M e t h o d   2 . 1 .   Sy s t e m   A r c h i t e c t u r e   Sy s t e m   f o r   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g   d i s t r i b u t e d   a p p l i c a t i o n s   u s i n g   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   a n d   t h e   v i r t u a l   I P,   t h e   g e n e r a l   p l e d g e   t o   w o r k   w i t h   t h e   p r i n c i p l e   o f   o n e   e a c h   I a d d r e s s   t o   a n   a d d r e s s   o f   s e r i a l   p o r t   t h a t   i s   c o n n e c t i n g   t o   t h e   c i r c u i t   m i c r o c o n t r o l l e r .   T h i s   a p p l i c a t i o n   i s   a l s o   a c c o m p a n i e d   b y   a   w e b - b a s e d   a p p l i c a t i o n   t h a t   c a n   b e   a c c e s s e d   f r o m   a   B r o w s e r .   G l o b a l l y ,   t h e   a r c h i t e c t u r e   o f   t h i s   s y s t e m   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .           F i g u r e   1 .   T h e   Ar c h i t e c t u r e   o f   D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   S y s t e m         2 . 2 .     Pr o g r a m   St r u c t u r e   T h e r e   a r e   t h r e e   a p p l i c a t i o n s   h a v e   b e e n   d e v e l o p e d   f o r   t h i s   s y s t e m ,   i . e . :   F i r s t ,   a   w e b - b a s e d   a p p l i c a t i o n s   u s i n g   P H P.   Se c o n d ,   a n   a p p l i c a t i o n   u s i n g   J a v a   f o r   t h e   s e r v e r   i s   n a m e l y   D i s t r C Sc e n t r a l   ( D i s t r i b u t e d   C o n t r o l   Sy s t e m   c e n t r a l ) .   T h i r d ,   a n   a p p l i c a t i o n   t h a t   a l s o   u s i n g   J a v a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I SSN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0         D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   u s i n g   M i c r o c o n t r o l l e r   a n d   Vi r t u a l   .   ( Ah m a d   As h a r i )   2 8 7   f o r   o n   e a c h   n o d e   i s   n a m e l y   D i s t r C Sn o d e   ( D i s t r i b u t e d   C o n t r o l   Sy s t e m   n o d e ) .   T h e   a p p l i c a t i o n   h a s   I Vi r t u a l   t h a t   c o n n e c t e d   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c i r c u i t   v i a   s e r i a l   p o r t .   C l i e n t   c o m p u t e r   v i a   b r o w s e r   c a n   b e   u s e d   f o r   m o n i t o r i n g   t h e   t e m p e r a t u r e   a n d   p r o v i d e   c o n t r o l l i n g   c o m m a n d s   t h r o u g h   t h e   s e r v e r   f o r   t h e   n o d e   w h i c h   i s   m o n i t o r e d   a n d   c o n t r o l l e d .   T h i s   i s   u s i n g   a   W e b   b a s e d   a p p l i c a t i o n   t h a t   h a s   a   s t r u c t u r e   w h i c h   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .           D i s t r i C Sc e n t r a l   a p p l i c a t i o n   p r o g r a m   i s   a   p r o g r a m   t h a t   s e r v e s   t o   l i n k   t h e   d a t a b a s e   o n   t h e   s e r v e r   w i t h   t h e   n o d e   t h a t   i s   m o n i t o r e d   a n d   c o n t r o l l e d .   T h i s   a p p l i c a t i o n   u s e s   t h e   J a v a   l a n g u a g e   a n d   r e q u i r e s   m y s q l   j d b c   l i b r a r i e s   t o   r e g u l a r   c o m m u n i c a t i o n   w i t h   t h e   d a t a b a s e   m y s q l   s e r v e r .   D i s t r i C Sn o d e   a p p l i c a t i o n   p r o g r a m   i s   a   p r o g r a m   t h a t   s e r v e s   t o   p o r t e n d   a n   I a d d r e s s   t o   a n   a d d r e s s   o f   s e r i a l   p o r t   t h a t   i s   c o n n e c t i n g   t o   t h e   c i r c u i t   m i c r o c o n t r o l l e r .   T h i s   a p p l i c a t i o n   u s e s   t h e   J a v a   l a n g u a g e   a n d   r e q u i r e s   a   J a v a   R X T l i b r a r y   f o r   c o m m u n i c a t i o n   w i t h   s e r i a l   p o r t .   T h i s   a p p l i c a t i o n   h a s   2   m a i n   f u n c t i o n s ,   s u c h   a s :   h a n d l e   c o n n e c t i o n   w i t h   c o m p u t e r   m o n i t o r s   a n d   c o n t r o l l e r s   ( s e r v e r ) ,   a n d   h a n d l e   t h e   i n t e r f a c e   t o   t h e   c i r c u i t   m i c r o c o n t r o l l e r   t h r o u g h   t h e   s e r i a l   p o r t .     F r o m   t h e   a b o v e   d e s c r i p t i o n s ,   i t s   n e e d   t o   d e v e l o p   t h r e e   c l a s s e s   t h a t   s u p p o r t   t h e s e   f u n c t i o n s ,   i . e . :   1 .   M a i n   C l a s s   T h e   m a i n   c l a s s   i s   t h e   c l a s s   t h a t   i s   a u t o m a t i c a l l y   e x e c u t e d   w h e n   t h e   a p p l i c a t i o n   p r o g r a m   i s   e x e c u t e d .   T h i s   c l a s s   h a s   t h e   f o l l o w i n g   f u n c t i o n s :   o p e n i n g   t h e   p o r t   b y   So c k e t   c l a s s ,   c r e a t e   a   c o n n e c t i o n   i n   t h e   p o r t   n u m b e r 1 2 3 4   a n d   e x e c u t i n g   t h e   c l a s s   t h a t   h a n d l e s   t h e   c o m m u n i c a t i o n   w i t h   t h e   c o m p u t e r   w h i c h   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g   v i a   t h e   s t r e a m   p r o t o c o l .     At   t h e   t i m e   t h e   p r o g r a m   s t a r t s ,   t h e   f i r s t   s t a g e   i s   t o   f i n d   t h e   I o f   t h e   c o m p u t e r   s e r v e r .   I f   t h e   I o f   t h e   s e r v e r   i s   n o t   f o u n d ,   t h e n   t h e   p r o c e s s   w i l l   b e   t e r m i n a t e d .   I f   I o f   t h e   s e r v e r   h a s   b e e n   f o u n d ,   t h e n   s o c k e t   o n   t h e   p o r t   1 2 3 4   w i l l   b e   c r e a t e d .   T h e   o b j e c t   s o c k e t   c o n n e c t i o n   i s   m a d e   t o   p e r f o r m   d a t a   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   c o m p u t e r   s e r v e r   a n d   a l l   c o m p u t e r   n o d e .     2 .   I n p u t   H a n d l e r   a n d   O u t p u t   H a n d l e r   c l a s s   T h e s e   c l a s s e s   h a n d l e   i n p u t   a n d   o u t p u t   d a t a   s t r e a m s   v i a   c o n n e c t i o n   t h a t   m a d e   f o r   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g .   D a t a   r e c e i v e d   f r o m   t h e   s t r e a m   i n p u t   o f   t h e   s t r i n g .   T h e   d a t a   i s   t h e n   s e n t   t o   a   m i c r o c o n t r o l l e r   f o r   p r o c e s s i n g   v i a   a   s e r i a l   i n t e r f a c e   h a n d l i n g   c l a s s .   H a n d l i n g   I n p u t   a n d   O u t p u t   c l a s s   h a s   a   f u n c t i o n   o f   o b s e r v a t i o n   t o   t h e   d a t a   i n p u t   o f   s e r i a l   i n t e r f a c e   h a n d l i n g   c l a s s .   I f   t h e r e   i s   i n c o m i n g   d a t a   f r o m   s e r i a l   p o r t ,   t h i s   c l a s s   o f   c o m p u t e r   m o n i t o r s   a n d   s e n d s   i t   t o   t h e   c o n t r o l l e r   v i a   t h e   o u t p u t   s t r e a m .   F l o w   d i a g r a m   o f   t h e   i n p u t   a n d   o u t p u t   h a n d l i n g   c l a s s e s   d e p i c t e d   i n   F i g u r e   3 .     3 .   Se r i a l   Po r t   D a e m o n   c l a s s   Se r i a l   Po r t   D a e m o n   c l a s s   i s   r u n   f r o m   I n p u t   H a n d l e r   a n d   O u t p u t   H a n d l e r   c l a s s .   T h i s   c l a s s   h a n d l e s   t h e   i n t e r f a c e   w i t h   a   m i c r o c o n t r o l l e r   v i a   a   s e r i a l   p o r t   i n t e r f a c e ,   i t s   h a v e   t h e   f o l l o w i n g   f u n c t i o n :         F i g u r e   2 .   D i a g r a m   St r u c t u r e   o f   W e b   A p p l i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                              I S SN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     T E L K O M N I K A     V o l .   8 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 0   :     2 8 5     2 9 2   2 8 8   a )   I d e n t i f y   t h e   p o r t .   b )   D e t e r m i n i n g   t h e   p a r a m e t e r s   o f   t h e   s e r i a l   p o r t   b a u d   r a t e ,   d a t a   b i t s ,   s t o p   b i t s   a n d   p a r i t y   b i t s .   T h i s   a p p l i c a t i o n   u s e s   t h e   9 6 0 0   b a u d   r a t e   a n d   8 N 1   ( 8   d a t a   b i t s ,   n o   p a r i t y   b i t ,   a n d   1   s t o p   b i t )   f o r m a t .   c )   Se n d i n g   d a t a   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   t h r o u g h   t h e   s e r i a l   p o r t   o u t p u t   s t r e a m .     d )   R e c e i v i n g   d a t a   f r o m   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   t h r o u g h   t h e   s e r i a l   p o r t   i n p u t   s t r e a m .           F i g u r e   3 .   F l o w c h a r t   o f   I n p u t   H a n d l e r   a n d   O u t p u t   H a n d l e r   c l a s s         F i g u r e   4 .   F l o w c h a r t   o f   c o n v e r s i o n   p r o c e s s   f r o m   a n a l o g   t o   d i g i t a l       M i c r o c o n t r o l l e r   a p p l i c a t i o n s   p r o g r a m   w r i t t e n   u s i n g   C   l a n g u a g e   a n d   c o m p i l e   w i t h             AVR - G C C   c o m p i l e r   [ 5 ] .   T h i s   a p p l i c a t i o n   h a n d l e s   t h e   a n a l o g   s i g n a l   c o n v e r s i o n   f r o m   a   t e m p e r a t u r e   s e n s o r   w i t h   a n   a n a l o g   t o   d i g i t a l   ( A D C )   o f   m i c r o c o n t r o l l e r   a n d   s e n d / r e c e i v e   d a t a   t o / f r o m   PC   v i a   s e r i a l   p o r t   c o m m u n i c a t i o n .   F i g u r e   4   s h o w s   t h e   f l o w c h a r t   o f   t h i s   p r o g r a m .           F i g u r e   5 .   H a r d w a r e   Bl o c k   D i a g r a m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I SSN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0         D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   u s i n g   M i c r o c o n t r o l l e r   a n d   Vi r t u a l   .   ( Ah m a d   As h a r i )   2 8 9   I n   o r d e r   f o r   m i c r o c o n t r o l l e r   c a n   c o m m u n i c a t e   w i t h   t h e   c o m p u t e r ,   f i r s t   m u s t   b e   p e r f o r m e d   a n   i n i t i a l i z a t i o n .   I n i t i a l i z a t i o n   i s   p e r f o r m e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   b a u d   r a t e   a n d   a c t i v a t e   t h e   s e r i a l   i n p u t   a n d   o u t p u t   p o r t s .   Ba u d   r a t e   m i c r o c o n t r o l l e r   i s   s e t   b y   g i v i n g   a   s p e c i f i c   v a l u e   o f f   t h e   r e g i s t e r   i n   m i c r o c o n t r o l l e r   A T   M e g a   1 6 .       2 . 3 .   H a r d w a r e   B l o c k   D i a g r a m   a n d   M i c r o c o n t r o l l e r   C i r c u i t   T h e   h a r d w a r e   u s e d   i n c l u d e s   a   m i c r o c o n t r o l l e r   AT   M e g a   1 6   [ 1 0 ] ,   t h e   I C   M A X2 3 2 ,   L M 3 5   t e m p e r a t u r e   s e n s o r   a n d   t h e   L a m p   m o d u l e .   I n   t h i s   a p p l i c a t i o n   t h e r e   a r e   t w o   l e v e l s   o f   l o g i c ,   i e   R S2 3 2   l e v e l s   a n d   T T L   l e v e l s .   T o   b r i d g e   t h e   t w o   l e v e l s   o f   l o g i c   a r e   u s e d   c i r c u i t   M AX 2 3 2 .   T h e   s e r i e s   i s   a   b r i d g e   b e t w e e n   t h e   s e r i a l   p o r t s   o f   a   c o m p u t e r   w i t h   a   m i c r o c o n t r o l l e r .   M i c r o c o n t r o l l e r   h a n d l e s   s e r i a l   i n p u t   c i r c u i t   w h i c h   i s   a l r e a d y   i n   t h e   T T L   l o g i c   l e v e l ,   t o   h a n d l e   t h e   v o l t a g e   r e a d i n g s   f r o m   t h e   t e m p e r a t u r e   s e n s o r   a n d   r e l a y   c o n t r o l   c i r c u i t   v i a   t h e   o u t p u t   p o r t .   R e l a y   c i r c u i t   i s   a   s e r i e s   o f   t r a n s i s t o r s   a s   s w i t c h e s   w h i c h   b e c o m e   r e l a y   d r i v e r s .   T h i s   c i r c u i t   u s e s   t w o   p o w e r   s u p p l y   i s   V C C   a n d   g r o u n d   f r o m   t h e   U S p o r t   a n d   e x t e r n a l   p o w e r   s u p p l y .   U s e   t h e   U S p o r t   a s   a   v o l t a g e   s o u r c e   a i m s   t o   p r o v i d e   e a s e   o f   i n s t a l l a t i o n   a n d   d u r i n g   t h e   p r o c e s s   o f   w r i t i n g   a   p r o g r a m   o n   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r .   Sc h e m e   o f   t h e   h a r d w a r e   c a n   b e   s h o w n   i n   F i g u r e   5 .     M i c r o c o n t r o l l e r   c i r c u i t s   h a v e   f u n c t i o n   t o   c o n t r o l s   d a t a   t r a n s m i s s i o n   f r o m   s e n s o r s   t o   a   c o m p u t e r   a n d   c o n t r o l   t h e   l a m p .   T h e   s e r i e s   o f   m i c r o c o n t r o l l e r s   t h a t   a r e   u s e d   i n   t h i s   a p p l i c a t i o n   u s e s   a n   e x t e r n a l   c l o c k   s o u r c e   g e n e r a t e d   f r o m   f r e q u e n c y   4   M H z   c r y s t a l .   T h e   r e a d i n g   o f   t h e   v o l t a g e   s i g n a l   i s   g e n e r a t e d   b y   t h e   L M 3 5   t e m p e r a t u r e   s e n s o r   w h i c h   i s   r e a d   b y   t h e   p o r t   A D C 0   p i n   4 0 .   C o n t r o l   s i g n a l   O N / O F F   g e n e r a t e d   b y   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   v i a   t h e   o u t p u t   p o r t   o f   t h e   PD   7 .   C o n t r o l   s i g n a l s   a r e   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   r e l a y   c i r c u i t .   Sc h e m a t i c   c i r c u i t   m i c r o c o n t r o l l e r   w i t h   L M 3 5   t e m p e r a t u r e   s e n s o r   a n d   r e l a y   c i r c u i t   c a n   b e   s h o w n   i n   F i g u r e   6 .         F i g u r e   6 .   M i c r o c o n t r o l l e r   c o n n e c t i o n   w i t h   L M 3 5   a n d   r e l a y     2 . 1 .   H a r d w a r e   a n d   So f t w a r e   C o n f i g u r a t i o n   D i s t r C Sc e n t r a l   p r o g r a m   a n d   W e b   b a s e d   a p p l i c a t i o n s   r u n n i n g   o n   a   n o t e b o o k   c o m p u t e r   a s   s e r v e r   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   h a r d w a r e   s p e c i f i c a t i o n s :   p r o c e s s o r   I n t e l   C o r e   2   D u o ,   m e m o r y   D D R 2   1   G B ,   h a r d   d i s k   1 6 0   G B ,   a n d   n e t w o r k   i n t e r f a c e   c a r d   Br o a d c o m   N e t l i n k   G i g a b i t   Et h e r n e t .   D i s t r C Sn o d e   p r o g r a m   r u n n i n g   o n   a   d e s k t o p   c o m p u t e r   w i t h   h a r d w a r e   s p e c i f i c a t i o n s :   p r o c e s s o r   I n t e l   C e l e r o n   D u a l   C o r e ,   m e m o r y   D D R 2   1   G B ,   h a r d   d i s k   8 0   G B   a n d   n e t w o r k   i n t e r f a c e   c a r d   R T L   8 1 3 9   1 0 / 1 0 0   M b / s .   Al l   c o m p u t e r s   ( n o d e s   a n d   s e r v e r s )   a r e   c o n n e c t e d   t h r o u g h   a   C i s c o   Sw i t c h   1 0 / 1 0 0   M b p s .   T h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c i r c u i t s   a r e   c o n n e c t e d   t o   e a c h   n o d e   t h r o u g h   t h e   s e r i a l   p o r t .   T h e   s e r v e r   u s e s   t h e   f o l l o w i n g   s o f t w a r e :   W i n d o w s   XP ,   J R E   6   u p d a t e   7   w i t h   m y s q l   j d b c   c o n n e c t o r ,   M y SQ L   4 ,   Ap a c h e   W e b   Se r v e r ,   PH P   4   a n d   D i s t r C Sc e n t r a l   a n d   W e b   s e r v e r   a p p l i c a t i o n s .   N o d e   a n d   n o d e   u s e   t h e   f o l l o w i n g   s o f t w a r e :   L i n u x ,   J R 6   u p d a t e   7   w i t h   R X T 2 . 1 - 7   l i b r a r y   a n d   D i s t r C Sn o d e   a p p l i c a t i o n .   N e t w o r k   c a r d s   m u s t   b e   c o n f i g u r e d   b e f o r e   a l l   c o m p u t e r s   c a n   c o m m u n i c a t e .   I m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   s y s t e m   p e r f o r m e d   o n   a   L AN   ( L o c a l   A r e a   N e t w o r k ) .   O n   a   l o c a l   n e t w o r k ,   c e n t r a l   c o m p u t e r   ( s e r v e r )   a n d   t h e   n o d e s   m u s t   b e   w i t h i n   r a n g e   o f   I t h e   s a m e .   R a n g e   o f   I o n   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                              I S SN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     T E L K O M N I K A     V o l .   8 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 0   :     2 8 5     2 9 2   2 9 0   n e t w o r k   i s   d e t e r m i n e d   b y   t h e   v a l u e   o f   t h e   n e t m a s k .   C o n f i g u r i n g   y o u r   n e t w o r k   c a r d   f r o m   t h e   c o m p u t e r   -   a   c o m p u t e r   t h a t   i s   u s e d   i s   a s   f o l l o w s :   a .   Se r v e r     Se r v e r   f o r   t h i s   a p p l i c a t i o n   c a n   u s e   L i n u x   o r   W i n d o w s   o p e r a t i n g   s y s t e m ,   b u t   f o r   t h i s   t e s t   u s e d   t h e   W i n d o w s   XP  o p e r a t i n g   s y s t e m   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   c o n f i g u r a t i o n .   a )   I Ad d r e s s   :     1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 2 3 0   b )   Su b n e t   M a s k   :     2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0   b .   N o d e   A   L i n u x   o p e r a t i n g   s y s t e m   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   c o n f i g u r a t i o n :   a )   I Ad d r e s s   :     1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 2 0 7   ( f o r   N o d e   A1 )   b )   I Ad d r e s s   v i r t u a l     :     1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 2 0 8   ( f o r   N o d e   A2 )   c )   Su b n e t   M a s k   :   2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0   c .   N o d e   B   L i n u x   o p e r a t i n g   s y s t e m   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   c o n f i g u r a t i o n :   a )   I Ad d r e s s   :     1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 2 3 8   ( f o r   N o d e   B1 )   b )   I Ad d r e s s   v i r t u a l   :     1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 2 3 9   ( f o r   N o d e   B2 )   c )   Su b n e t   M a s k   :     2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0       3 .   R e s u l t s   a n d   A n a l y s i s   T h e   t e s t i n g   h a v e   a i m s   t o   i n v e s t i g a t e   t h e   v a l i d i t y   a n d   c a p a b i l i t y   o f   t h i s   s y s t e m ,   w h i c h   i n c l u d e s   t h r e e   i s s u e s   s u c h   a s :     a .   T h e   v a l i d i t y   o f   I a d d r e s s   a n d   m i c r o c o n t r o l l e r   t r a n s l a t i o n   i n   t h e   I Vi r t u a l   s y s t e m   a n d   d i s t r i b u t e d   s y s t e m s .   b .   T h e   v a l i d i t y   o f   c o m m a n d   s e n d i n g   f o r   t h e   l i g h t   t u r n s   o n   a n d   o f f ,   a n d   t h e   v a l i d i t y   o f   r e a d i n g   t h e   l a m p   s t a t u s .   c .   T h e   a b i l i t y   o f   t h e   s y s t e m   i n   t h e   r e c o r d i n g   o f   d a t a   p e r   1 0   s e c o n d s   a n d   d i s p l a y s   t h e m   i n   g r a p h i c a l   f o r m .           a .     b .     F i g u r e   7 .   T h e   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   I a d d r e s s   a n d   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r     a .   F i r s t   p a g e   o f   W e b   a p p l i c a t i o n   b .   I a n d   N o d e   A1       F r o m   t h e   t e s t i n g   t h a t   h a s   b e e n   d o n e ,   t h e   r e s u l t s   o b t a i n e d   a s   f o l l o w s :     a )   T h e   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   I a d d r e s s   a n d   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( s e e   F i g u r e   7 ) ;   i t s   s h o w n   t h a t   t h e   I a d d r e s s   a n d   M i c r o c o n t r o l l e r   h a v e   b e e n   r e a d   c o r r e c t l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I SSN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0         D i s t r i b u t e d   M o n i t o r i n g   a n d   C o n t r o l l i n g   u s i n g   M i c r o c o n t r o l l e r   a n d   Vi r t u a l   .   ( Ah m a d   As h a r i )   2 9 1   b )   T h e   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   s t a t u s   o f   t h e   L a m p   w a s   o f f   i n   F i g u r e   8   b   a n d   t h e   b u t t o n   f o r   s e n d i n g   c o m m a n d   t o   t u r n   o n   t h e   L a m p   i n   F i g u r e   8   a ,   a l s o   t h e   L a m p   i s   o n   i n   F i g u r e   9   b   a n d   t h e   b u t t o n   f o r   s e n d i n g   c o m m a n d   t o   t u r n   b a c k   o f f   t h e   L a m p   i n   F i g u r e   9   a .   I t s   s h o w s   t h a t   t h e   r e a d i n g   o f   s t a t u s   o f   t h e   L a m p   a n d   s e n d i n g   c o m m a n d s   t o   t u r n   o n   o r   t u r n   o f f   t h e   L a m p   w a s   w o r k   p r o p e r l y .   c )   T h e   t e s t   o n   t h e   s y s t e m ' s   a b i l i t y   f o r   d a t a   r e c o r d i n g   a n d   d i s p l a y   i t s   i n   g r a p h i c s   f o r m   c a n   b e   s h o w n   i n   F i g u r e   1 0   ( f o r   t h e   N o d e   B 2 ) .   T h e s e   r e s u l t   s h o w s   t h a t   r e a d i n g / m o n i t o r i n g   t h e   t e m p e r a t u r e   w a s   r e c o r d e d   e v e r y   1 0   s e c o n d .                 F i g u r e   8 .   T h e   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   s t a t u s   o f   N o d e   A2 ,     a .   s t a t u s   o f   t h e   l a m p ,   ( b )   t h e   l a m p   i s   o f f   f o r   N o d e   A1                       F i g u r e   9 .   .   T h e   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   s t a t u s   o f   N o d e   A 2 ,     a .   s t a t u s   o f   t h e   l a m p ,   b .   t h e   l a m p   i s   o n   f o r   N o d e   A2     b .   a .   a .   b .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                              I S SN :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     T E L K O M N I K A     V o l .   8 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 0   :     2 8 5     2 9 2   2 9 2       F i g u r e   1 0 .   G r a p h i c   o f   R e c o r d e d   D a t a   e v e r y   1 0   s e c o n d   f o r   N o d e   B2       4 .   C o n c l u s i o n   F r o m   t h e   r e s u l t s   c a n   b e   c o n c l u d e d   t h a t   t h e   d i s t r i b u t e d   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l l i n g   s y s t e m   b y   u s i n g   a   m i c r o c o n t r o l l e r   a n d   a   v i r t u a l   I c a n   m a p p i n g   a   s i n g l e   I a d d r e s s   o n   t h e   PC   d i r e c t l y   t o   t h e   a p p r o p r i a t e   m i c r o c o n t r o l l e r .   I t   c a n   b e   e a s i l y   a c c e s s e d   t h r o u g h   t h e   n e t w o r k   b a s e d   o n   T C P/ I f o r   m o n i t o r i n g   t e m p e r a t u r e   a n d   c o n t r o l l i n g   t h e   s p r e a d .   I t   c a n   a l s o   r e c o r d   a n d   d i s p l a y   t e m p e r a t u r e   m o n i t o r i n g   e v e r y   1 0   s e c o n d s   i n   a   g r a p h .       A c k n o w l e d g m e n t   Ac k n o w l e d g e m e n t s   s u b m i t t e d   t o   St u d i e s   P r o g r a m   S 1   El e c t r o n i c s   a n d   I n s t r u m e n t a t i o n s   F M I P A   U G M   w h i c h   h a s   f u n d e d   t h i s   r e s e a r c h ,   a l s o   t o   m y   b o t h   c o l l e g e s   D i p t o   a n d   H i s h a m   w h o   h a s   h e l p e d   i n   c o n f i g u r a t i o n   a n d   t e s t i n g   t h e   s y s t e m .       R e f e r e n c e s   [ 1 ]     T a n e n b a u m   AS.   C o m p u t e r   N e t w o r k .   4 t h   e d i t i o n .   N e w   Yo r k :   Pr e n t i c e   H a l l .   2 0 0 3 .   [ 2 ]     Z h a n g   S,   C h e n   T ,   C a i   X.   T h e   D e s i g n   o f   a n   Em b e d d e d   Sy s t e m   B a s e d   o n   A R M   M i c r o p r o c e s s o r   a n d   I m p l e m e n t a t i o n   o f   a n   I P - s h a r e r   w i t h   I P   t a b l e s   o f   L i n u x .   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o n t r o l   a n d   Au t o m a t i o n   ( I C C A) .   G u a n g z h o u .   2 0 0 7 :   2 0 7 - 2 1 0 .   [ 3 ]     Ko r b e l   S,   J a n e s   V .   I n t e r e s t i n g   A p p l i c a t i o n s   o f   At m e l   AV R   M i c r o c o n t r o l l e r s .   I EEE   E u r o m i c r o   Sy m p o s i u m   o n   D i g i t a l   Sy s t e m   D e s i g n   ( D S D ' 0 4 ) .   F r a n c e .   2 0 0 4 .   [ 4 ]     D e e g a n   P.   D e v e l o p i n g   f o r   t h e   At m e l   A VR   M i c r o c o n t r o l l e r   o n   L i n u x .   L i n u x   J o u r n a l .   2 0 0 5 ;   1 7   ( 1 3 0 ) :   1 0 .   [ 5 ]     Sl a p o v s k a y a   YP ,   M a s l o v   D M .   U p g r a d i n g   o f   l a b o r a t o r y   f a c i l i t i e s   M i c r o c o n t r o l l e r s   a n d   a u t o m a t i o n .   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Ac t u a l   Pr o b l e m s   o f   El e c t r o n   D e v i c e s   En g i n e e r i n g   ( APE D E) .   Sa r a t o v .   2 0 1 0 :   3 6 3 - 3 6 9 .   [ 6 ]     L e i   S,   Xu   H ,   Xi a o l i n g   W ,   L i n   Z ,   C h o   J ,   L e e   S .   VI Br i d g e :   I n t e g r a t i n g   Se v e r a l   S e n s o r   N e t w o r k s   i n t o   O n e   Vi r t u a l   Se n s o r   N e t w o r k .   I E EE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e r n e t   Su r v e i l l a n c e   a n d   Pr o t e c t i o n   ( I C I SP ) .   F r a n c e .   2 0 0 6 .   [ 7 ]     H a l l o t   ER .   J a v a   N e t w o r k   p r o g r a m m i n g .   3 r d   e d i t i o n .   N e w   Y o r k :   Pr e n t i c e   H a l l .   2 0 0 4 .   [ 8 ]     H a l l   M ,   Br o w n   L .   C o r e   W e b   p r o g r a m m i n g .   2 n d   e d i t i o n .   N e w   Yo r k :   Pr e n t i c e   H a l l .   2 0 0 1 .   [ 9 ]     L a n e   D ,   W i l l i a m   H E .   W e b   D a t a b a s e   Ap p l i c a t i o n   w i t h   P H a n d   M y S Q L .   2 n d   e d i t i o n .   O ' R e i l l y .     2 0 0 4 .   [ 1 0 ]     C h a o   M ,   Q i n g l i   L ,   Z h o n g y u a n   L ,   Yu   J .   L o w   c o s t   AVR   m i c r o c o n t r o l l e r   d e v e l o p m e n t   k i t   f o r   u n d e r g r a d u a t e   l a b o r a t o r y   a n d   t a k e - h o m e   p e d a g o g i e s .   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Ed u c a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   C o m p u t e r   ( I C E T C ) .   Sh a n g h a i .   2 0 1 0 ;   1 :   3 5 - 3 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.