Ilham Richard

LA 2 M1

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Analisa

7. Download File

PERCOBAAN 2 : Led RGB, Touch Sensor, & Sensor Infrared

1. Prosedur[Kembali]

1. Sediakan alat dan bahan percobaan

2. Rangkailah rangkaian di breadboard
3. Download stlink. dan masukkan listing program ke aplikasi STM32 IDE
4. Hubungkan rangkaian dengan software dengan kabel stlink
5. Jalankan program

2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]

a. Hardware

1. STM32 Nucleo

2. Switch

3. Resistor

4. RGB-LED

5. Infrared Sensor

6. Touch Sensor

b. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]

Gambar Rangkaian Percobaan 2 Modul 1

Prinsip Kerja :

Prinsip kerja sistem parkir mundur pada percobaan 2 dimulai dari proses inisialisasi mikrokontroler STM32, di mana pin GPIO dikonfigurasi sebagai input (switch dan sensor inframerah/IR) serta output (LED dan buzzer). Switch digunakan sebagai pengaktif sistem parkir, sehingga sistem hanya bekerja ketika kondisi mundur diaktifkan (misalnya seperti tuas mobil). Saat switch dalam kondisi tidak aktif, seluruh output dimatikan sebagai bentuk efisiensi dan keamanan sistem.

Ketika switch aktif, mikrokontroler mulai membaca sinyal dari sensor IR yang berfungsi mendeteksi keberadaan objek di belakang kendaraan. Sensor ini bekerja dengan prinsip pantulan cahaya inframerah; jika ada objek mendekat, sensor akan memberikan sinyal logika tertentu (umumnya LOW atau HIGH tergantung konfigurasi). Berdasarkan program, ketika sensor mendeteksi objek, sistem akan mengaktifkan LED merah dan buzzer sebagai tanda bahaya atau jarak dekat, sedangkan jika tidak ada objek, LED hijau akan menyala sebagai indikasi aman.

Secara keseluruhan, sistem bekerja secara real-time menggunakan metode polling, yaitu membaca kondisi input secara terus-menerus dalam loop utama. Output yang dihasilkan bergantung pada kombinasi kondisi switch dan sensor IR, sehingga sistem mampu memberikan respon cepat terhadap perubahan jarak. Dengan konsep ini, sistem parkir mundur dapat membantu pengguna mengetahui kondisi aman atau bahaya saat mundur melalui indikator visual dan suara secara sederhana namun efektif.

4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]

a. Flowchart

b. Listing Program

#include "stm32f1xx_hal.h"

uint8_t system_enable = 0; uint8_t touch_last = 0; uint8_t pir_first_trigger = 1;

void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); void Error_Handler(void);
int main(void)
{
HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init();

while (1)
{
uint8_t pir_now   = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0); uint8_t touch_now = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);

if (touch_now == GPIO_PIN_SET && touch_last == GPIO_PIN_RESET)
{
system_enable = !system_enable; if (system_enable)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
HAL_Delay(200);
}
touch_last = touch_now;

if (pir_now == GPIO_PIN_SET)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
if (pir_first_trigger)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
pir_first_trigger = 0;
}
}
else
{
pir_first_trigger = 1;
            if(!system_enable)
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
}
if(system_enable)
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue =
RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
Error_Handler();
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if(HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) !=
HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
void Error_Handler(void)
{
  disable_irq(); while(1)
{
}
}

5. Video Demo[Kembali]

6. Analisa[Kembali]

7. Download File[Kembali]

Download HTML klik disini
Download File Analisa klik disini
Download Video Demo klik disini
Download Datashett STM32 klik disini
Download Datasheet IR sensor klik disini
Download Datasheet Touch sensor klik disini

Download Datasheet RGB-LED klik disini
Download Datasheet Resistor klik disini

[menuju awal]

LA 1 M1

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Analisa

7. Download File

PERCOBAAN 3 : Led & PIR

1. Prosedur[Kembali]

Buka aplikasi STM32CubeIDE lalu pilih stm project
Setelah itu masukkan pin Input dan pin Output sesuai dengan gambar rangkaian di modul
Masukan program yang telah di buat sesuai kondisi pada kedua file tersebut
Rangkai komponen sesuai dengan gambar rangkaian di modul
Hubungkan laptop dengan rangkaian yang telah dirangkai
Selesai

2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]

a. Hardware

a) Mikrokontroler STM32F103C8

b) IR Transmitter

c) IR Receiver

d) LED

e) Buzzer

f) Resistor

g) ST-LINK

b) Diagram Block

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]

Gambar Rangkaian Percobaan 3 Modul 1

Prinsip Kerja :

Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi keberadaan gerakan manusia berdasarkan perubahan radiasi inframerah di sekitarnya. Rangkaian ini memiliki dua LED: LED merah yang menyala saat gerakan terdeteksi dan LED kuning yang menyala saat tidak ada gerakan.

Ketika program dijalankan, pin 27 dikonfigurasi sebagai input untuk menerima sinyal dari sensor PIR. Jika sensor mendeteksi gerakan, pin keluaran (GPIO 15) diatur ke HIGH (1) sehingga LED merah menyala, sementara pin GPIO 14 diatur ke LOW (0) sehingga LED kuning mati. Jika tidak ada gerakan, kondisi ini dibalik: LED merah mati dan LED kuning menyala.

Logika utama dari program ini terletak pada loop utama yang secara terus-menerus membaca status sensor PIR menggunakan pir.value(). Jika pir.value() bernilai 1, berarti ada gerakan yang terdeteksi, sehingga LED merah menyala dan LED kuning mati. Sebaliknya, jika pir.value() bernilai 0, berarti tidak ada gerakan, sehingga LED kuning menyala dan LED merah mati.

Program juga menggunakan time.sleep(0.1) untuk memberikan jeda 100 milidetik dalam setiap iterasi loop guna mencegah pembacaan sensor yang terlalu cepat. Ini membantu menghindari false triggering akibat fluktuasi kecil pada sensor PIR.

4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]

a. Flowchart

b. Listing Program

#include "main.h"

uint8_t system_enable = 1; uint8_t touch_last = 0;
void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init();
while (1)
{
uint8_t touch_now = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
if (touch_now == GPIO_PIN_SET && touch_last == GPIO_PIN_RESET)
{
system_enable = !system_enable; HAL_Delay(200);
}
touch_last = touch_now;
if (system_enable)
{
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{

Error_Handler();

}

RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

static void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}

void Error_Handler(void)

{

disable_irq(); while (1)

{

}

#ifdef USE_FULL_ASSERT

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)

{

}

#endif

5. Video Demo[Kembali]

6. Analisa[Kembali]

7. Download File[Kembali]

Download HTML klik disini

Download file Analisa klik disini
Download video Demo klik disini

Download Datasheet Sensor PIR klik disini
Download Datasheet LED klik disini
Download Datasheet Resistor klik disini

[menuju awal]

Test coba

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

MODUL I
GENERAL INPUT DAN OUTPUT

1. Pendahuluan [Kembali]

a) Asistensi dilakukan 1x

b) Praktikum dilakukan 1x

2. Tujuan [Kembali]

a) Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler

b) Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan Raspberry Pi Pico

c) Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8

3. Alat dan Bahan [Kembali]

a) Raspberry Pi Pico

b) STM32F103C8

c) LED

d) Push Button

e) LED RGB

f) Touch Sensor

g) PIR Sensor

h) Sensor Infrared

i) Buzzer

j) Breadboard

k) Resistor

4. Dasar Teori [Kembali]

1. General Input Output

Input adalah semua data dan perintah yang dimasukkan ke dalam memori untuk diproses lebih lanjut oleh mikroprosesor. Sebuah perangkat input adalah komponen piranti keras yang memungkinkan user atau pengguna memasukkan data ke dalam mikroprosesor. Output adalah data hasil yang telah diproses. Perangkat output adalah semua komponen piranti keras yang menyampaikan informasi kepada orang-orang yang menggunakannya.

Pada STM32 dan Raspberry Pi Pico pin input/output terdiri dari digital dan analog yang jumlah pin-nya tergantung jenis mikrokontroller yang digunakan. Input digital digunakan untuk mendeteksi perubahan logika biner pada pin tertentu. Adanya input digital memungkinkan mikrokontroler untuk dapat menerjemahkan 0V menjadi logika LOW dan 5V menjadi logika HIGH. Membaca sinyal digital pada mikrokontroller dapat menggunakan sintaks digitalRead(pin);

Output digital terdiri dari dua buah logika, yaitu kondisi logika HIGH dan kondisi logika LOW. Untuk menghasilkan output kita dapat menggunakan sintaks digitalWrite(pin,nilai); yang sebelumnya pin sudah diset ke mode OUTPUT, lalu parameter kedua adalah set nilai HIGH atau LOW. Apabila pin diset dengan nilai HIGH, maka voltase pin tersebut akan diset ke 5V atau 3.3V dan bila pin diset ke LOW, maka voltase pin tersebut akan diset ke 0V.

2. Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico adalah papan rangkaian elektronik yang di dalamnya terdapat komponen utama chip mikrokontroler RP2040, yang dirancang dan diproduksi oleh Raspberry Pi Foundatio. Tidak seperti komputer mini raspberry Pi lainnya yang menjalankan sistem operasi seperti Linux, Pico dirancang untuk tugas-tugas yang lebih sederhana dan langsung (embedded system), seperti membaca sensor, mengontrol perangkat, atau melakukan pengolahan data pada tingkat hardware.

Adapun spesifikasi dari Raspberry Pi Pico adalah sebagai berikut:

Gambar 1. Raspberry Pi Pico

Microcontroller RP2040

Operating Voltage 3.3 V

Input Voltage (recommended) 5 V via USB

Input Voltage (limit) 1.8–5.5 V

Digital I/O Pins 26 GPIO pins

PWM Digital I/O Pins 16

Analog Input Pins 3

DC Current per I/O Pin 16 mA

DC Current for 3.3V Pin 300 mA

Flash Memory 2 MB on-board QSPI Flash

SRAM 264 KB

Clock Speed Hingga 133 MHz

3. STM32103C8

STM32F103C8 adalah mikrokontroler berbasis ARM Cortex-M3 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini sering digunakan dalam pengembangan sistem tertanam karena kinerjanya yang baik, konsumsi daya yang rendah, dan kompatibilitas dengan berbagai protokol komunikasi. Pada praktikum ini, kita menggunakan STM32F103C8 yang dapat diprogram menggunakan berbagai

metode, termasuk komunikasi serial (USART), SWD (Serial Wire Debug), atau JTAG untuk berhubungan dengan komputer maupun perangkat lain. Adapun spesifikasi dari STM32F4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

Gambar 2. STM32F103C8

Microcontroller ARM Cortex-M3

Operating Voltage 3.3 V

Input Voltage (recommended) 5 V

Input Voltage (limit) 2 – 3.6 V

Digital I/O Pins 32

PWM Digital I/O Pins 15

Analog Input Pins 10 (dengan resolusi 12-bit ADC)

DC Current per I/O Pin 25 mA

DC Current for 3.3V Pin 150 mA

Flash Memory 64 KB

SRAM 20 KB

EEPROM Emulasi dalam Flash

Clock Speed 72 MHz

A. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG

1) Raspberry Pi Pico

1. RAM (Random Access Memory)

Raspberry Pi Pico dilengkapi dengan 264KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM yang lebih besar ini memungkinkan Pico menjalankan aplikasi yang lebih kompleks dan menyimpan data lebih banyak.

2. Memori Flash Eksternal

Raspberry Pi Pico tidak memiliki ROM tradisional. Sebagai gantinya, ia menggunakan memori flash eksternal. Kapasitas memori flash ini dapat bervariasi, umumnya antara 2MB hingga 16MB, tergantung pada konfigurasi. Memori flash ini digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Penggunaan memori flash eksternal pada Pico memberikan fleksibilitas lebih besar dalam hal kapasitas penyimpanan program.

3. Crystal Oscillator

Raspberry Pi Pico menggunakan crystal oscillator untuk menghasilkan sinyal clock yang stabil. Sinyal clock ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan komponen lainnya.

4. Regulator Tegangan

Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler.

5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output):

Untuk menghubungkan Pico ke berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, dan LED.

2) STM32

1. RAM (Random Access Memory)

STM32F103C8 dilengkapi dengan 20KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM ini memungkinkan mikrokontroler menjalankan berbagai aplikasi serta menyimpan data sementara selama eksekusi program.

2. Memori Flash Internal

STM32F103C8 memiliki memori flash internal sebesar 64KB atau 128KB, yang digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Memori ini memungkinkan penyimpanan kode program secara permanen tanpa memerlukan media penyimpanan eksternal.

3. Crystal Oscillator

STM32F103C8 menggunakan crystal oscillator eksternal (biasanya 8MHz) yang bekerja dengan PLL untuk meningkatkan frekuensi clock hingga 72MHz. Sinyal clock yang stabil ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan komponen lainnya.

4. Regulator Tegangan

STM32F103C8 memiliki sistem pengaturan tegangan internal yang memastikan pasokan daya stabil ke mikrokontroler. Tegangan operasi yang didukung berkisar antara 2.0V hingga 3.6V.

5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output)

STM32F103C8 memiliki hingga 37 pin GPIO yang dapat digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, LED, serta komunikasi dengan antarmuka seperti UART, SPI, dan I²C.

5. Percobaan [Kembali]

1. Led & Push Button

§ Rangkaian